Растения-гипераккумуляторы токсичных соединений
сл.Требования к растениям-фиторемедиантам
жүктеу/скачать 0,83 Mb.
|
Растения гипераккумуляторы токсичных соединений
| 13сл.Требования к растениям-фиторемедиантам
По мнению некоторых исследователей, растения, используемые в фиторемедиации, должны отвечать следующим требованиям: обладать способностью аккумулировать загрязнители преимущественно в надземных органах, проявлять устойчивость к накапливаемому загрязнителю, отличаться быстрыми темпами роста и большой биомассой, обладать высокой способностью к наращиванию биомассы после скашивания. 14сл.Фиторемедиация позволяет очищать разные природные объекты: почву открытого и закрытого грунта, поверхностные и грунтовые воды. Очистке поддаются разные типы загрязнений: тяжелыми металлами, радионуклидами, нефтепродуктами, пестицидами и другими органическими загрязнителями. Для эффективной очистки конкретной территории необходимы тщательное изучение характера загрязнения, особенностей территории и выбор способа фитоэкстракции. В фиторемедиации загрязненных природных сред используются разнообразные технологии: фитоэкстракция, фитодеградация, фитоволотализация, фитогидравлика, фитостабилизация, ризофильтрация, ризодеградация. 15сл.Фитоэкстракция используется для очистки почв и водоёмов от тяжелых металлов и радионуклидов, частично от органических загрязнителей. Технология основана на поглощении токсичных элементов корнями и их транспорте в надземные части растений. Фитодеградация (или фитотрансформация) основана на ферментативном разложении загрязняющих веществ в организме растений. Технология используется для очистки почв на больших площадях от органических и неорганических загрязнителей. Фитоволотализация заключается в поглощении загрязняющих веществ корнями растений, транспорте и разложении в надземной части и последующем выделении в воздух менее токсичных продуктов разложения. Фитоволотализация позволяет очищать почву от чрезвычайно токсичных соединений: хлорорганических пестицидов, соединений селена и ртути. Фитогидравлика направлена на очистку грунтовых вод от загрязнения. В фитогидравлике используют деревья с глубокой корневой системой. Корни деревьев поглощают органические и неорганические загрязнители из грунтовых вод. Фитостабилизация построена на иных механизмах, чем предыдущие технологии. В её основе лежит способность растений снижать подвижность загрязнителей в почве благодаря корневым выделениям. В растениях токсичные элементы переходят в менее подвижное состояние, что препятствует их вымыванию в грунтовые воды. Ризофильтрация заключается в поглощении и иммобилизации загрязняющих веществ в корневой системе растений. При этом корневые выделения (экссудаты) регулируют условия среды, способствуя адсорбции и поглощению загрязнителей корнями. Ризодеградация – разрушение токсичных соединений в почве ещё до их поступления в организм растений. Фиторемедиация стала эффективным и экономически выгодным методом очистки окружающей среды только после того, как обнаружили растения-гипераккумуляторы тяжелых металлов, способные накапливать в своих листьях до 5% никеля, цинка или меди в пересчете на сухой вес - то есть в десятки раз больше, чем обычные растения. Биологическое значение этого феномена еще до конца не раскрыто: можно, например, предположить, что высокое содержание токсичных элементов защищает растения от вредителей и делает их более устойчивыми к болезням. Использовать гипераккумуляторы для очистки почвы и воды предложили еще в начале 80-х годов. Однако до практики было еще далеко – во-первых, потому, что биомасса этих растений была невелика, а во-вторых, потому, что не была разработана технология их выращивания. Растения, относящиеся к разным семействам, обладают разной способностью накапливать тяжелые металлы. Содержание металлов может различаться при этом в 100 и более раз. 17сл. Культурные растения, как правило, содержат меньше тяжелых металлов по сравнению с дикорастущими видами даже в пределах одних семейств. По характеру накопления тяжелых металлов растения делят на три группы: исключители (эксклудеры) – содержание тяжелых металлов в тканях ниже, чем в окружающей среде, индикаторы – содержание тяжелых металлов в тканях и окружающей среде одинаково, аккумуляторы – содержание тяжелых металлов в больших концентрациях, чем в окружающей среде. Более 75% обнаруженных видов-гипераккумуляторов входят a группу накопителей никеля. Большинство из них относится к семействам Asteraceae Астровых (27), Brassicaceae Крестоцветных(82), Buxaceae Самшитовых (17), Euphorbiaecae Молочайных (83), Flacourtiaceae Флакуртиевых(19), Rubiaceae Мареновых(12), Violaceae Фиалковых(9), произрастают в тропических и субтропических зонах: Куба, Новая Каледония, Индонезия, Филиппины, Бразилия, Австралия, Южная Африка, Средиземноморье. 19сл Большинство дикорастущих гипераккумуляторов относится к семейству крестоцветных – близких родственников капусты и горчицы; один из видов горчицы, называемой индийской, или сарептской, оказался весьма эффективным накопителем свинца, меди и никеля. Свинец способны накапливать также кукуруза и известный сорняк амброзия. жүктеу/скачать 0,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|