Trociny mogą być narzędziem walki ze skażeniem środowiska. Przełomowe badania PWr

Badaniami zajął się zespół naukowców z Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej w składzie: prof. Izabela Michalak, prof. Jolanta Warchoł oraz Dawid J. Kramski ze Szkoły Doktorskiej PWr. Prace sfinansowała Organizacja ds. Zakazu Broni Chemicznej (OPCW) z siedzibą w Hadze, a wyniki opublikowano w prestiżowym czasopiśmie ACS Omega.

Kadm jako „cichy zabójca” ekosystemów

Kanwą do badań był negatywny wpływ metali ciężkich na środowisko. Kadm trafia do gleby w wyniku działalności przemysłowej, górniczej, rolniczej, a nawet wojskowej. Stamtąd przenika do wód gruntowych i roślin, trafiając ostatecznie do ludzkich organizmów. Tradycyjne metody oczyszczania gleby są często drogie, energochłonne i mogą trwale niszczyć jej strukturę.

Naukowcy przetestowali cztery rodzaje trocin: świerkowe (z korą i bez), sosnowe oraz dębowe jako dodatki do gleby skażonej kadmem. Okazało się, że trociny zadziałały jak biostymulator, przyspieszając fitoremediację – naturalną technologię oczyszczania środowiska przy użyciu roślin.

Trociny świerkowe najskuteczniejszym biostymulatorem

„Wyniki naszych eksperymentów z wykorzystaniem gorczycy białej (Sinapis alba) pokazały, że dodatek trocin nie tylko poprawił wzrost roślin, zwiększając ich masę i zawartość chlorofilu, ale przede wszystkim przyspieszył pobieranie kadmu z podłoża” – wyjaśniła prof. Izabela Michalak.

Najskuteczniejsze okazały się trociny świerkowe. Dzięki nim współczynnik bioakumulacji kadmu w gorczycy był o ponad 30% wyższy niż w roślinach rosnących w glebie bez żadnych dodatków. Wynik ten zaskoczył badaczy, którzy pierwotnie zakładali, że biomasa jedynie „zwiąże” metal w ziemi. Niska dawka (3%) sprawiła jednak, że roślina została pobudzona do intensywniejszego oczyszczania podłoża.

Odzysk metali i gospodarka obiegu zamkniętego

Rośliny, które zakumulowały metale ciężkie, są najczęściej spalane. Uzyskany w ten sposób popiół stanowi koncentrat metali, które mogą zostać ponownie wykorzystane w przemyśle, np. przy produkcji:

• baterii niklowo-kadmowych,

• barwników i stabilizatorów tworzyw sztucznych,

• stopów i powłok ochronnych.

Nie tylko trociny. Liście i fusy po kawie w służbie ekologii

Badania nad trocinami to tylko część działalności zespołu. Naukowcy przygotowują publikację dotyczącą jesiennych liści dębu, buku i klonu. W przypadku gleb skażonych miedzią, liście te skutecznie unieruchomiły jony metalu w ziemi, co pozwoli na bezpieczną uprawę roślin na terenach skażonych.

Równolegle mgr inż. Natalia Niedzbała rozwija technologię wytwarzania biowęgla z:

• fusów po kawie,

• skórek bananów,

• alg z Morza Bałtyckiego.

Biowęgiel jest bardziej stabilny w glebie niż surowa biomasa i skutecznie zatrzymuje jony miedzi oraz cynku. Wspólnie z Instytutem Ogrodnictwa w Skierniewicach (InHort) badacze sprawdzają również, jak te dodatki wpływają na bioróżnorodność pożytecznych mikroorganizmów glebowych.

Celem naukowców z PWr jest pokazanie, że proste odpady z tartaków czy parków mogą skutecznie konkurować z drogimi technologiami remediacji, przywracając naturze zdegradowane tereny.