Безопасные уровни содержания теллура в почве определили ученые Академии биологии и биотехнологии ЮФУ. Проведенное исследование показало, что теллур является более токсичным для окружающей среды, чем считалось ранее. Загрязнение теллуром, вызванное разными отраслями промышленности, может привести к снижению плодородия почвы, отравлению растений и животных, а также проблемам со здоровьем у людей.
Теллур, редкий химический элемент, представляет собой растущую угрозу для экосистем, поскольку его содержание в окружающей среде резко увеличилось, а влияние на живые организмы остается малоизученным. Основные источники загрязнения окружающей среды теллуром включают горнодобывающую, металлургическую, стекольную, каучуковую, электронную и фармацевтическую промышленности, а также производство солнечных батарей.
В настоящее время на некоторых территориях содержание теллура в почве превышает фоновый уровень в 30 и более раз. Загрязнение окружающей среды теллуром привело к тому, что его стали относить к новым загрязняющим элементам, представляющим опасность для окружающей среды и человека.
«Экотоксичность теллура ранее была недооценена. Мы установили, что она проявляется при значительно меньшем превышении фоновых концентраций в почве, чем других тяжелых металлов, считающихся высокотоксичными, таких как ртуть, кадмий и свинец», — отметил заведующий кафедрой экологии и природопользования Академии биологии и биотехнологии ЮФУ Сергей Колесников.
По словам ученого, загрязнение почв теллуром приводит к снижению плодородия почв, из-за чего страдают урожаи сельскохозяйственных культур. Кроме того, теллур способен из почвы поступать в растения, а затем в организм животных и человека, вызывая их заболевания.
В недавнем исследовании ЮФУ, результаты которого опубликованы в журнале Emerging Contaminants, установили концентрации теллура в почве, превышение которых приводит к снижению плодородия. Для этого они моделировали загрязнение разными дозами теллура, начиная с очень низких (1,5 фоновых концентраций).
Исследование показало, что даже минимальные количества теллура на 20-30% снижали активность почвенных микроорганизмов, которые играют важную роль в питании растений. Активность микроорганизмов снижалась на 50-70%, а при самых высоких концентрациях теллура - на 80-90%. При этом теллур в форме нитрата оказался в два раза более вредным, чем в форме оксида.
Ученые также обратили внимание на то, что негативное влияние теллура усиливалось со временем: через 10 дней после загрязнения активность микроорганизмов была на 10-20% ниже, чем через 30 дней.
Результаты этой работы могут быть использованы для прогнозирования экологических рисков от загрязнения окружающей среды теллуром и разработки нормативов содержания теллура в разных по свойствам почвах. Уникальность полученных результатов, заключается в том, что экологически безопасные концентрации теллура в почве были установлены впервые в мире.
«Использование результатов исследования будет способствовать получению экологически чистой сельскохозяйственной продукции, обеспечению продовольственной и экологической безопасности Российской Федерации», - добавили авторы исследования.
Они использовали авторскую методику оценки экотоксичности загрязняющих веществ по степени нарушения экосистемных функций почвы. На данном этапе ученые планируют продолжить работу по оценке экотоксичности редких химических элементов, уровень загрязнения которыми неуклонно возрастает, а потенциальная опасность для окружающей среды еще не полностью изучена.
Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда, выполнено в Молодежной лаборатории экологического нормирования качества почв, созданной в Южном федеральном университете в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).