ФИТОЭКСТРАКЦИЯ РАПСОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАТРИЕВОЙ СОЛИ ЭТИЛЕНДИАМИНТЕТРА УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ (ЭДТА-NA2) КАК СПОСОБ БОРЬБЫ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ПОЧВЫ СВИНЦОМ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

ФИТОЭКСТРАКЦИЯ РАПСОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАТРИЕВОЙ СОЛИ ЭТИЛЕНДИАМИНТЕТРА УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ (ЭДТА-Ш2) КАК СПОСОБ БОРЬБЫ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ПОЧВЫ СВИНЦОМ

Жигадло Юрий Игоревич

учитель физической культуры, Государственное учреждение образования «Средняя школа № 96 г. Могилева», Республика Беларусь, г. Могилев E-mail: Zhigadlo_ 70@mail. ru

Цвилик Анастасия Александровна

учитель,

Государственное учреждение образования «Средняя школа № 96 г. Минска» Республика Беларусь, г. Минск E-mail: sch96@minsk.edu.by

PHYTOEXTRACTION WITH RAPESEED SEEDS USING DISODIUM SALT OF ETHYLENEDIAMINETETRAACETIC ACID (EDTA-Na2) AS A WAY TO COMBAT

SOIL CONTAMINATION WITH LEAD

Zhigadlo Yuri Igorevich

Physical education teacher, State Educational institution "Secondary School No. 96 of Minsk", Republic of Belarus, Minsk

Tsvilik Anastasia Aleksandrovna

Biology teacher, State Educational Institution "Secondary School No.96 of Minsk" Republic of Belarus, Minsk

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлены результаты исследования процесса фитоэкстракции рапсом почвы загрязненной свинцом, с использованием химических свойств динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА-Na2). Тема направлена на поиск эффективного способа извлечения свинца из почвы.

ABSTRACT

This article presents the results of a study of the process of phytoextraction by rapeseed of soil contaminated with lead by using the chemical properties of disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA-Na2). The theme is aimed at finding an effective way to extract lead from the soil.

Ключевые слова: свинец, фитоэкстракция, ЭДТА-Na2. Keywords: lead, phytoextraction, EDTA-Na2.

Введение. Хозяйственная деятельность человека приводит к попаданию соединений свинца в атмосферный воздух и почву, а далее по пищевым цепочкам этот металл проникает в растения, в организмы животных и людей. С отмиранием растений, возвращается в почву и постепенно там накапливается.

Материалы и методы исследования. Анализ литературных источников позволил установить, что в результате реакций в почвенной среде свинец находится в неподвижной валовой форме, в составе комплексных химических соединений. Некоторая часть свинца находится в составе с растворимыми,

Библиографическое описание: Жигадло Ю.И., Цвилик А.А. ФИТОЭКСТРАКЦИЯ РАПСОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАТРИЕВОЙ СОЛИ ЭТИЛЕНДИАМИНТЕТРАУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ (ЭДТА-Ыа2) КАК СПОСОБ БОРЬБЫ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ПОЧВЫ СВИНЦОМ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12325

мобильными комплексными соединениями. За способность извлекать ионы металла из нерастворимых солей и замещать их на ионы натрия ЭДГА-Ыа2 считают коагулянтом ионов. Свинец связывается с ЭДГА-Na2 в хелатное комплексное соединение [2, с. 35]. Один из экономически эффективных способов решения проблемы загрязнения почвы свинцом является фиторемедиация [1, с. 60].

В нашем исследовании мы изучали характер влияния ЭДТА-Ыа2 на подвижность ионов свинца в системе почва-растение для проведения фитоэкстрак-ции рапсом загрязненной земли тяжелым металлом. В качестве фиторемедиатора мы использовали рапс, поскольку его характеризуют такие признаки, как быстрый рост, высокая способность к фиторемедиа-ции, большая биомасса, неприхотливость к погодным условиям, низкая цена на рынке.

Мы заготовили три контейнера шириной 0,14 м., длиной 0,20 м., высотой 0,05 м., наполнили каждый из них посадочным грунтом массой 1 кг, и присвоили порядковые номера: № 1, № 2, и № 3. Контейнеры передали в Могилёвский областной центр гигиены, эпидемиологии и общественного здоровья с исследовательским заданием. Гам грунт контейнеров №2 и №3 загрязнили ионами свинца до массовой концентрации 10 мг/кг почвы. В контейнер № 3 добавили раствор ЭДТА-Ыа2 массовой концентрации 14 мг/кг

почвы с учётом взаимоотношения молярных масс свинца и ЭДТА-Ыа2 в реакции образования комплекса. Далее грунт трёх контейнеров подвергли атомно-абсорбционному спектрометрическому анализу на определение подвижности ионов свинца в почве.

Для продолжения исследования в каждый контейнер мы высадили семена ярового рапса массой 0,01 кг, количеством 2000 шт. Густота посева растения составила 7143 раст/м2. К середине четвертой недели мы собрали выращенный рапс из трех контейнеров и подвергли атомно-абсорбционному спектрометрическому анализу на предмет содержания количества массовой доли свинца. Анализ проводился в Могилевском центре стандартизации и метрологии.

Результаты исследования. Атомно-абсорбционный спектрометрический анализ на определение подвижности ионов свинца в почве без добавления ЭДГА-№2 и с добавлением, показал следующее содержание подвижных форм свинца: контейнер №1 содержал 0,56 мг/кг, №2 4,65 мг/кг, а № 3 6,3 мг/кг. То есть, внесение 14 мг/кг ЭДГА-Ыа2 в почву, загрязненную свинцом (10 мг/кг), увеличило в ней подвижность ионов свинца в 1,4 раза. Графическое выражение влияния внесения в почву ЭДГА-№2 на содержание в ней подвижных форм свинца представлено на рисунке 1.

Рисунок 1. Влияние внесения в почву ЭДТА-Na2 на содержание в ней подвижных форм свинца

Атомно-абсорбционный спектрометрический анализ содержания массовой доли свинца в зеленой массе рапса, выращенном в загрязненном грунте, имел следующие результаты: образец из контейнера №1 имел содержание 0,09 мг/кг, № 2 0,19 мг/кг, а № 3 0,7 мг/кг. Отсюда следует, что в растение

ионов изучаемого тяжелого металла поступило в 3,7 раза больше по сравнению с количеством, поступившим в растение без применения ЭДГА-Ыа2. Графическое выражение влияния внесения в почву ЭДГА-№2 на накопление свинца в зеленой массе рапса представлено на рисунке 2.

Рисунок 2. Влияние внесения в почву ЭДТА-Na2 на накопление свинца в зеленой массе рапса

Для оценки эффективности поглощения ионов свинца растением, нами был рассчитан коэффициент биологического поглощения (КБП), представляющий собой частное от деления содержания ионов свинца в растительном материале на его содержание в корнеобитаемом слое почвы. Результат расчетов

показал, что величина КБП свинца растениями рапса во втором контейнере составляет 0,04, в то время как в третьем 0,11. Таким образом, КБП растениями рапса с внесением в почву ЭДТА-№2 в 2,75 раза больше, чем без его внесения. Графически выражение представлено на рисунке 3.

Рисунок 3. Влияние внесения в почву ЭДТА-Na2 на коэффициент биологического поглощения

свинца растениями

В результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

1. Внесение 14 мг/кг ЭДТА-№2 в почву, загрязненную свинцом (10 мг/кг), увеличило в ней подвижность ионов данного тяжелого металла в 1,4 раза.

2. Внесение 14 мг/кг ЭДТА-Ыа2 в почву, загрязненную свинцом, увеличивает накопление свинца

в зеленой массе рапса 3,7 раза больше по сравнению с его количеством, поступившим в растение без применения ЭДТА-№2.

3. Наблюдается рост КБП свинца растением из почвы в 2.75 раза, при внесении ЭДТА-№2, по сравнению с вариантом без внесения динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Список литературы:

1. Мартьянычев А.В. Применение фиторемедиации почв для очистки земель сельскохозяйственного назначения / А.В. Мартьянычев // Вестник НГИЭИ - 2012.- С. 60.

2. Соколова О.Я. Влияние техногенного воздействия на содержание валовых и подвижных форм тяжёлых металлов в почвах/ О.Я. Соколова [и др.] // Вестник ОГУ - № 2 - 2006. - С. 35, 36.