Czy trociny mogą stać się narzędziem w walce ze skażeniem środowiska? Zespół badaczy z Politechniki Wrocławskiej udowadnia, że to, co przemysł drzewny uznaje za odpad, może znacząco wspomóc oczyszczanie gleb z metali ciężkich.
Metale ciężkie, takie jak kadm, to „cisi zabójcy” naszych ekosystemów. Trafiają do gleby w wyniku działalności przemysłowej, górniczej, rolniczej, a nawet wojskowej, skąd mogą przenikać do wód gruntowych i roślin, trafiając ostatecznie do ludzkich organizmów.
Tradycyjne metody oczyszczania gleby są często drogie, energochłonne i mogą trwale niszczyć jej strukturę oraz właściwości. Tym wyzwaniem zajął się zespół naukowców z Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej. Naukowcy przetestowali cztery rodzaje trocin: świerkowe (z korą i bez), sosnowe oraz dębowe jako dodatki do gleby skażonej kadmem. Efekt ich pracy był zaskakujący – trociny, zamiast jedynie „blokować” metale w ziemi (immobilizacja), zadziałały jak biostymulator, przyspieszając proces fitoremediacji.
Wyniki naszych eksperymentów z wykorzystaniem gorczycy białej (Sinapis alba) pokazały, że dodatek trocin nie tylko poprawił wzrost roślin, zwiększając ich masę i zawartość chlorofilu, ale przede wszystkim przyspieszył pobieranie kadmu z podłoża – wyjaśnia prof. Izabela Michalak.
Najskuteczniejsze okazały się trociny świerkowe. Dzięki nim współczynnik bioakumulacji kadmu w gorczycy był o ponad 30% wyższy niż w roślinach rosnących w glebie bez żadnych dodatków. Chemicy z Politechniki Wrocławskiej przyznają, że wynik ten był dla nich pewnym zaskoczeniem.
Pierwotnie zakładaliśmy, że trociny zwiążą jony kadmu w glebie, jednak ich niska dawka (3%) oraz naturalny proces rozkładu biomasy sprawiły, że zadziałały one jak dodatek doglebowy stymulujący roślinę do intensywniejszego „oczyszczania” podłoża – komentuje prof. Michalak.
Co dzieje się z „metalową” rośliną?
Często pojawia się pytanie: co zrobić z rośliną, która zakumulowała w swojej biomasie metale ciężkie? Jak wyjaśnia liderka projektu finansowanego przez Organizację ds. Zakazu Broni Chemicznej, taka biomasa jest najczęściej spalana, a uzyskany popiół stanowi koncentrat metali ciężkich, które mogą zostać odzyskane i ponownie wykorzystane w przemyśle.
Kadm jest niezwykle pożądany m.in. przy produkcji baterii niklowo-kadmowych, barwników, stabilizatorów tworzyw sztucznych, a nawet stopów i powłok ochronnych.
Badania nad trocinami to tylko część szerokiej działalności zespołu prof. Izabeli Michalak. Naukowcy z Wydziału Chemicznego PWr zajęli się również liśćmi dębu, buku i klonu zebranymi we wrocławskim Parku Szczytnickim.
W przypadku gleb skażonych miedzią, liście te zadziałały odwrotnie niż trociny – wyjaśnia badaczka. – Skutecznie unieruchomiły one jony metalu w ziemi, co w przyszłości może pozwolić na bezpieczną uprawę roślin na terenach skażonych.
Równolegle w zespole prof. Michalak rozwijana jest technologia wytwarzania biowęgla z fusów po kawie, skórek bananów i alg zebranych z Morza Bałtyckiego.
Biowęgiel jest bardziej stabilny w glebie niż surowa biomasa i jeszcze lepiej zatrzymuje jony miedzi oraz cynku, dbając jednocześnie o zdrowie pożytecznych mikroorganizmów glebowych – mówi Natalia Niedzbała, która wspólnie z Instytutem Ogrodnictwa w Skierniewicach (Instytut Ogrodnictwa – Państwowy Instytut Badawczy InHort) sprawdza, jak takie dodatki wpływają na „zdrowie” gleby, czyli na różnorodność pożytecznych mikroorganizmów.
Wyniki najnowszych prac chemików z Politechniki Wrocławskiej zostały opublikowane w czasopiśmie „ACS Omega”.
MK, źródło: PWr
Od dziesięcioleci ludzie pracują nad roślinami akumulującymi metale ciężkie, nawet uprawnymi, co jest już kompletną bzdurą, tylko czy ktoś to w końcu przetwarza, czy dalej jest to najzwyczajniej nieopłacalne? Czy podczas spalania takiej biomasy te metale ciężkie nie idą w powietrze, jak przy spalaniu węgla?
Można też mieszać glebę z siarką - siarczki metali ciężkich są nierozpuszczalne i nieprzyswajalne dla roślin - analogia do dawnej metody neutralizacji rozlanej rtęci.
A po zmieszaniu z siarką gleba nie robi się kwaśna ?
owszem, a z trocinami nie?
Kwestia umiaru. Na polach uprawnych stosuje się nawozy, którymi reguluje się także pH gleby.
Po starodawnemu: siarka zakwasza, a popiół silnie alkalizuje.