Новый метод борьбы с загрязнением почв: микробная добыча железа

Группа ученых из Китайской академии наук представила новое природное решение для борьбы с глобальным загрязнением почв – кризисом, угрожающим экосистемам, сельскому хозяйству и здоровью человека. Исследование демонстрирует, что использование естественной активности микробов и минералов железа позволяет эффективно и безопасно удалять токсичные вещества из грунта.

Загрязнение почв достигло тревожных масштабов по всему миру из-за промышленной деятельности, применения агрохимикатов и неправильного обращения с отходами. Тяжелые металлы, стойкие органические загрязнители, микропластик и гены устойчивости к антибиотикам представляют серьезную угрозу для безопасности пищевых продуктов и окружающей среды. Традиционные методы очистки дорогостоящи, энергозатратны и часто наносят вред естественной структуре почвы.

Ученые предлагают процесс, который они назвали «микробной добычей железа». В его основе лежит активация естественного круговорота железа почвенными микробами. Микроорганизмы восстанавливают и мобилизуют минералы железа, образуя крошечные наночастицы, которые действуют как мощные ловушки для широкого спектра загрязнителей. Эти частицы способны улавливать и преобразовывать такие металлы, как мышьяк, свинец и ртуть, а также органические загрязнители и даже микропластик. 

Уникальность подхода заключается в его опоре на собственные стратегии природы по самоочищению. Добавляя сельскохозяйственные отходы, например рисовую солому, и тщательно контролируя влажность почвы, исследователи могут усилить микробную активность и ускорить удаление токсинов. Все это происходит без разрушительных земляных работ или применения агрессивных химикатов. Полученные в результате минералы с высоким содержанием железа можно собрать для безопасной утилизации или дальнейшего извлечения ресурсов, что сводит к минимуму затраты и воздействие на окружающую среду.

Первые исследования, проведенные на рисовых полях и водно-болотных угодьях – ландшафтах, от природы богатых железом и органикой, – показывают, что «микробная добыча железа» способна обездвиживать токсичные вещества и превращать стойкие загрязнители в менее опасные формы. Эта стратегия также открывает возможность извлечения редкоземельных элементов, имеющих решающее значение для технологий чистой энергетики.

Хотя практическое применение в полевых масштабах еще находится в стадии разработки, предложенный метод представляет собой значительный шаг вперед в области устойчивого управления земельными ресурсами. Превращая загрязненные земли в самоочищающиеся биогеохимические реакторы, этот процесс поддерживает цели устойчивого развития ООН по обеспечению чистой воды, безопасного продовольствия и здоровья экосистем.