Научная онлайн-встреча «Тяжёлые металлы в экосистемах» состоялась 10 февраля в рамках научно-просветительского проекта для школьников «Энергия разума». Проект реализуется Информационным центром по атомной энергии (ИЦАЭ) Ростова-на-Дону совместно с городским Информационно-методическим центром образования.

Одними из основных источников загрязнения природных экосистем являются тяжёлые металлы. Они в больших количествах накапливаются в почве, токсичны для растений, животных и человека. Но бактерии могут участвовать в оздоровлении почв, загрязнённых тяжёлыми металлами.

О том, что такое тяжёлые металлы, как и откуда они попадают в почвы, каков уровень загрязнения тяжёлыми металлами в Ростове и области, и о том, как бактерии могут помочь в борьбе с ними, школьникам рассказала Алиса Чайкина, сотрудник Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Южного федерального университета (ЮФУ), магистрант кафедры биохимии и микробиологии Академии биологии и биотехнологий им. Д.И. Ивановского ЮФУ.

Спикер объяснила, что тяжёлые металлы – это более 40 элементов периодической системы, обладающие относительно высокой молекулярной массой (больше 50) и высокой плотностью (более 8 грамм на кубический сантиметр). Некоторые из них – селен, хром, марганец, железо, кобальт и никель – всё же необходимы в небольших концентрациях и участвуют в процессах метаболизма, но в высоких концентрациях они токсичны. Другие – ртуть, кадмий и свинец – не играют полезной роли в биологических процессах и рассматриваются как микроэлементы. Однако всё дело в концентрации химического элемента в среде обитания: при дефиците его содержания для живых организмов это микроэлемент, при избытке – тяжёлый металл.

Тяжёлые металлы в биосфере были всегда. Но до того, как человек стал осваивать и разрабатывать горные породы, добывая руду, тяжёлые металлы были захоронены в толще земной коры, присутствуя в биосфере в небольших количествах. Однако с ходом прогресса всё большее их число стало попадать в почву, воду, воздух, живые организмы. И на сегодняшний день тяжёлые металлы называют одним из самых важных загрязнителей почвы и воды.

Но существуют бактерии, которые способны оздоравливать почвы в симбиозе с растениями (хорошо для этого пригодны бобовые). Бактерия удерживает в своей клетке тяжёлые металлы, передаёт их растению, затем металлы в виде растворённой соли перемещаются в стебли, листья и плоды. Такой «тяжёлый металлический урожай» можно затем собрать и утилизировать. После нескольких таких циклов можно сажать съедобную культуру. Это наиболее комплексный и эффективный подход к восстановлению почв.

На вопрос школьников, как обстоят дела с загрязнением почв в Ростове-на-Дону, спикер ответила, что город существует давно и застал индустриализацию, которая, конечно же, повлияла на него.

«Главными загрязнителями считаются цинк и свинец. Например, максимальные концентрации свинца встречаются близ автомагистралей, по которым ездили машины ещё до запрета этилированного бензина.  Однако в нашем городе всё ещё не так плохо, превышение концентрации тяжёлых металлов в некоторых районах города существуют, но они не критичны», — объяснила Алиса Чайкина.

Проект «Энергия разума» создан, чтобы познакомить школьников с различными областями науки и техники и сформировать у них широкую картину современной научной жизни. Для участников подготовлен цикл научных встреч с учёными и деятелями науки, а также викторины и интеллектуальные игры.