Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

For citation: Kaganovich N. I., Myazn V. A., Malygin N. A. Phytoextraction as a method fortreatment polluted wastewater and ensuring the safety of ecological systems // Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 196-200. doi:10.37614/2949-1215.2024.15.1.031. Введение Поддержание экологической безопасности водных объектов является важной и необходимой задачей для промышленных предприятий добывающей и перерабатывающей отраслей. На территории Северо-Запада России, в том числе в Мурманской области и Республике Карелия, расположено большое количество крупных предприятий горнодобывающего комплекса. Их деятельности (добыча полезных ископаемых и их переработка) сопровождает процесс сброса сточных вод в природные водоёмы, что зачастую приводит к загрязнению водных объектов региона различными соединениями. Наиболее распространёнными загрязняющими веществами являются соединения азота, образующиеся в результате проходки горных выработок с использованием взрывчатых веществ, фосфаты, сульфаты и тяжёлые металлы, образующиеся в процессе обогащения сырья и производства конечной продукции [1]. В настоящее время существующие на предприятиях технологии очистки не всегда позволяют проводить очистку сточных вод до нормативных показателей, что приводит к сбросу загрязнённых вод в реки и озёра и нарушает тем самым естественное состояние водных экосистем. Длительное воздействие на водные экосистемы приводит к снижению биоразнообразия в результате гибели наиболее уязвимых представителей фауны (рыбы, ракообразные и др.). Такие нарушенные экосистемы переходят в статус неустойчивых с высоким риском дальнейшей деградации, что в условиях Арктики и Субарктики имеет серьёзные негативные последствия, их восстановление может занять длительное время и потребовать огромных ресурсов, а в отдельных случаях будет просто неосуществимым. Разработка новых технологий для эффективной очистки сточных вод остаётся единственным способом добиться защиты водной среды. Одним из решений, направленных на усовершенствование традиционных методов очистки, стало их дополнение за счёт внедрения фитосистем, основанных на использовании водных растений. Фитоочистные системы (ФОС) имеют вид искусственно созданных водных бассейнов произвольной формы: мелких озёр, заболоченных участков или болот. Водная поверхность этих объектов частично или полностью покрыта закреплённой или плавающей высшей водной растительностью. Загрязнённая вода, проходя через заросли растений, корнеобитаемый слой и фильтрующую загрузку, очищается в ходе природных процессов до экологически приемлемого состояния, достаточного для их сброса в водные объекты. ФОС также могут обеспечить эстетическую рекреационную ценность ландшафта, выступая в качестве среды обитания диких животных [ 2 ]. Вне зависимости от типа ФОС и применяемых в них видов растений, очистка воды в этих системах происходит по единым физико-химическим и биохимическим механизмам, которые осуществляют растения и микроорганизмы. Одним из механизмов очистки сточной воды в ФОС является фитоэкстракция, в процессе которой происходит трансфер загрязняющих веществ из воды или почвы через корневую систему в надземную часть растения. Таким способом можно проводить очистку загрязнённых вод и грунтов от соединений азота (NH 4 +, NO 3 , NO 3 ), фосфора ( H 2 P O ^ , H PO ^ " ), металлов (Al, Fe, Mn, Zn и др.). Химические соединения, экстрагированные из почвы или воды, аккумулируются в надземной части растений, которые потом могут быть собраны и утилизированы. У данного процесса может быть несколько итераций, что позволяет достичь необходимой степени очистки [3]. Биологические способы очистки и, в частности, фитоочистные сооружения всё чаще используются во всём мире для очистки широкого спектра сточных вод [4, 5], однако в России данный метод очистки не стал широко распространённым, что обусловлено в первую очередь негативным влиянием природно-климатических факторов. В то же время биологически методы очистки имеют свои неоспоримые преимущества, такие как, естественные природоподобные процессы очистки, низкие капитальные и эксплуатационные затраты, минимальное влияние на окружающую среду, возможность восстановления биологического разнообразия в границах техногенного водоёма и др. Цель данного исследования — оценка накопления загрязняющих веществ в биомассе различных растений, входящих в состав фитоценозов ФОС Мурманской области и Республики Карелия. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 196-200. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 196-200. © Каганович Н. И., Мязин В. А., Малыгин Н. А., 2024 197