ФИТОРЕМЕДИАЦИЯ КОНОПЛЕЙ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ: КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Загрязнение почвы опасными органическими соединениями с годами возросло из-за производственной деятельности, сжигания ископаемого топлива и движения автотранспорта, что создает соответствующие риски для природных экосистем, биоразнообразия и безопасности человека. Внедрение сознательного выращивания семян каннабиса может способствовать усилиям в таких областях, как фиторемедиация почвы, реальная, экономичная и устойчивая альтернатива очистке загрязненной почвы.
Термин «вечные химикаты» используется для описания веществ, которые могут существовать в почве и организме человека в течение многих лет. Различные исследования показывают, что во время роста семян конопли растение поглощает токсичные загрязнения из почвы. Конопля имеет очень хорошие перспективы в качестве фиторемедиатора: ее можно не только выращивать на загрязненных территориях, но и производить товарную продукцию для производства биоэнергии, волокно, целлюлозу и корма.
Применяемость семян конопли
Семена марихуаны используются для очистки металлов, пестицидов, растворителей, взрывчатые вещества, сырая нефть, полиароматические углеводороды и токсины.
Лигноцеллюлозная биомасса (сухое вещество растений) вызвала большой интерес как многообещающий возобновляемый источник биоэтанола из-за ее широкой доступности и низкой стоимости. Сравнительный анализ затрат показал, что конопля является прибыльной товарной культурой для производства как биотоплива из семян конопли, так и продуктов с добавленной стоимостью. Конопля растет быстро, имеет глубокие и широкие корни, может адаптироваться к различным почвенным условиям и растет в различном климате. Многие исследования показали, что конопля обладает высокой толерантностью к металлам. Промышленная конопля часто может поглощать металлы и хранить их в разных частях растения без ущерба для самого растения.
Многочисленные исследования продемонстрировали поглощение металлов коноплей в различных условиях. При использовании в целях фиторемедиации токсины могут накапливаться в корнях, листьях, семенах конопли и стеблях. Поэтому листья не собирают в пищу и не используют для ухода за собой; однако стебли можно использовать для производства строительных материалов, бумаги, ткани и биотоплива. Помимо очистки почвы, проводятся исследования по использованию волокон конопли для создания абсорбирующего материала, способного фильтровать металлы из загрязненной воды.
Способность конопли выводить токсины
Конопля накапливает потенциально токсичные металлы во всех частях растения, в том числе семенах конопли. Однако несколько процессов может удалять металлы из листьев и стеблей, которые имеют высокие концентрации, что лишь ограничивает его использование в качестве сырья в пищевой цепи.
В 2021 году факультет водных наук и оценки Шведского сельскохозяйственного университета опубликовал исследование, сравнивающее, как три разных вида растений успешно удаляют ПФАС из почвы. Поли- и перфторалкильные вещества (ПФАС) обладают уникальными химическими характеристиками и используются в самых разных продуктах. ПФАС были обнаружены у диких животных и людей, что показало побочные эффекты. Были разработаны различные методы восстановления. Фиторемедиация растениями из семян марихуаны — один из методов, обладающий определенными преимуществами; недорогой, энергоэффективный, менее вредный, гибкий и эффективный. В этом исследовании оценивался потенциал поглощения растениями 12 различных ПФАС из горчицы (Brassica juncea), подсолнечника (Helianthus annuus) и технической конопли (Cannabis sativa).
Благодаря своей способности связываться с белками, ПФАС склонны к биоаккумуляции – накапливаются в почве, воде и даже в организме человека.
Заключение
Результаты показали, что ПФАС в основном транспортируются и накапливаются в листьях, а не в других частях растения, как семян каннабиса. Растения конопли имеют самые высокие уровни ПФАС в растительных тканях, перенося значительные количества «от корня к побегам» – многообещающие результаты для сильно загрязненной земли.
Традиционные технологии рекультивации, термическая обработка, промывка почвы, химическое окисление и т. д. часто являются инвазивными и требуют повышенного энергоснабжения, что влечет за собой высокие эксплуатационные расходы. Напротив, зеленые технологии с семенами конопли предлагают экономическую выгоду в дополнение к более устойчивому взаимодействию с окружающей средой. Фиторемедиация успешно применяется на протяжении многих лет для очистки различных загрязненных почв и грунтовых вод, при этом исследования по поиску новых подходов к повышению эффективности процесса все еще продолжаются.
