Улучшение экологической ситуации в сельской местности в домашних условиях

Многим людям кажется, что жизнь за пределами города, избавлена от негативных воздействий окружающей среды. Такое мнение полностью неверное, так как в сельской местности почва и вода заражаются тяжелыми металлами и токсинами со свалок, воздух содержит не меньше химических компонентов, негативно влияющих на здоровье человека.

Кроме того, выращивание продуктов питания (не только растительного, но и животного происхождения) в таких условиях без дополнительных проверок и очищений приводит к тому, что в организм человека попадает еще больше химических соединений, микробов и тяжелых металлов.

В интернете можно найти множество способов борьбы с экологическим загрязнением в сельской местности, однако не каждое утверждение имеет соответствующий уровень доказательности. Ученые постепенно проверяют различные методики защиты от экологического загрязнения и предоставляют результаты чистых экспериментов.

Очищение почвы

Одним из самых распространенных тяжелых металлов, содержащихся в почве, является кадмий. В 2019 году было опубликовано исследование, в котором оценивалось положительное влияние биочара из пшеничной соломы на почву в связи с уменьшением концентрации кадмия. Было обнаружено, что такой биочар удаляет до 90 % кадмия из растворов путем его связывания. Таким образом тяжелый металл прекращает быть биодоступным, а почва становится безопасной для взращивания растений.

Еще один способ очищения зараженной почвы, например, той, где длительное время находилась свалка или в которую попадают токсины из подземных вод, это фитоэкстракция. Данная методика предполагает высадку специальных растений, которые впитывают в себя химические соединения, таким образом очищая почву для дальнейшего выращивания овощей. Одним из распространенных загрязнителей почвы является медь.

Однако в природе слишком мало растений, способных впитывать ее из почвы, поэтому ученые решили провести исследование, в котором изучали впитывающие способности растений, известных как исключители (то есть не впитывающие медь).

Результаты:

• Концентрация меди в почве имела прямую корреляцию с созреванием сорго, шпината и томатов.
• Медь хранится в листьях и стеблях шпината, листьях рицинуса.
• Содержание меди в томатах – плоды и корни.
• В корнях фасоли содержалось большое количество меди.

Те есть для очищения почвы от меди перед выращиванием урожая можно засаживать перечисленные растения, несмотря на то, что они считаются исключителями. Кроме того, следует учитывать впитывание меди этими растениями, так как они обладают пищевой ценностью и могут употребляться в пищу.

Исчерпывающую информацию по эффективной фитоэкстракции предоставили на Сахаровских чтениях 2018 года. Тезисы из научной статьи по рекультивации загрязненной металлами почвы:

• Для очищения почвы тщательно выбираются растения, обладающие определенным перечнем свойств. Сюда не подойдут привычные растения из числа диких видов: ярутка синеватая (Thlaspi caer-ulescens), бурачок стенный (Alyssum murale), резуха Галлера (Cardaminopsis halleri). Считается, что они впитывают в десятки раз больше металлов, чем другие растения, однако они очень медленно растут и имеют небольшой объем надземной массы (которую убирают после фитоэкстракции).
• Содержание тяжелых металлов в почве не должно негативно сказываться на жизнедеятельности растений, то есть не вызывать у всходов выраженных проявлений, вроде изменений пигментации и пожелтения листьев, задержки роста. Это будет характеризовать их толерантность к тяжелым металлам и одновременно способность поглощать последние корневой и переносить их в надземную часть с водой и питательными веществами.
• Растения, используемые для очистки почвы, должны отличаться высокой скоростью роста и производить обширную листву и стебли, иметь глубоко проникающую в почву систему корней, желательно разветвленную, высокую сопротивляемость к заболеваниям и природным вредителям, быть удобными для уборки и непривлекательными для домашних и диких животных, чтобы не вызывать у них отравления тяжелыми металлами.
• Дополнительно используются эффекторы фитоэкстракции в виде комплексонов из числа полиаминополиуксусных кислот. Эти вещества способны образовывать специфические прочные химические соединения со многими металлами, повышать растворимость, подвижность металлов в почве, а следовательно, их поглощение корневой системой и накопление в листве, стеблях и плодах.

Соответственно, прежде, чем выращивать что-либо на почве, подверженной загрязнению, рекомендуется потратить несколько лет на фитоэкстракцию.

Высадка деревьев – улучшение атмосферного воздуха

Очищение воздуха в сельской местности, если рядом находятся свалки или мусоросжигающие заводы, а особенно, если проводится незаконное сжигание мусора, имеет очень большое значение для сохранения здоровья. В научной статье предоставлены данные о положительном влиянии деревьев на состояние воздуха. Тезисы:

• Растения могут впитывать из воздуха алканы и ароматические углеводороды, карбонильные соединения, кислоты, спирты, эфиры и эфирные масла, метан, этан, пропан, бутан, пентаны, формальдегид, бензол, трихлорэтилен, толуол, циклогексан и некоторые другие химикаты.
• Виноград и персик почти не поглощают ароматические углеводороды, бирючина усваивает десятые миллиграмма, тополь и вишня – миллиграммы, а лох и клен – десятки миллиграммов.
• За май-сентябрь тополь бальзамический может накопить сернистого газа до 180 г, а барбарис обыкновенный – лишь 6 г.

При этом растения выделяют большое количество газообразных веществ, активно участвующих в обменных процессах в организме человека.

Очищение воды

Среди всех методов очистки загрязненной воды, самыми популярными остаются разнообразные фильтры. Последнее время распространены фильтры Питчера. Они недорогие и доступные населению. Однако насколько высока их эффективность? Экспериментальное исследование фильтров Питчера дало следующие результаты:

• Увеличение концентрации фосфатов в воде;
• Снижение концентрации кальция, магния, кислотности;
• Концентрация хлоридов не изменилась;
• Снижение концентрации нитратов.

Эти данные показывают, что фильтры Питчера могут активно применяться для очищения колодезной и скважинной воды в сельской местности, но бесполезны для проточной воды из общей развязки, прошедшую предварительную очистку.

Еще одно исследование из сборника Сахаровских чтений рассказывает об эффективности применения бентонитовых сорбентов для очистки питьевой воды в сельской местности. Результаты:

• Проведенные исследования эффективности сорбции бентонитовыми сорбентами тяжелых металлов в статических условиях показали, что эффективность адсорбции уменьшается в ряду ионов тяжелых металлов от железа к меди, к свинцу, в ряду органических соединений от о-толуидина к о-фенилендиамину.
• Степень извлечения веществ, обуславливающих цветность и мутность природных вод, из модельных растворов достигала 98 %.
• Степень фильтрации нитритов, нитратов, фосфатов, изменения общего солесодержания и ХПК составляла от 30 до 80 %.

То есть данный вид сорбентов можно применять для индивидуальной очистки питьевой воды из природных источников. Также рекомендуется использовать специальные очистительные системы, содержащие данный вид сорбентов.

Продукты питания

Даже в условиях загрязненной воды и почвы существуют методы, позволяющие уменьшить восприимчивость растений к химическим токсинам. Отечественное исследование занималось изучением инокуляции (обработки зерен) пшеницы на примере Диазофита. Результаты:

• Содержание пигментов в листьях обработанных растений достигало 3,92 мг/г фитомассы (контроль) и 3,52–5,04 мг/г (различные уровни концентрации тяжелых металлов), что превышало значения необработанных растений на 15 % и 7–15 % соответственно.
• Установлено, что инокуляция бактериальным препаратом снижает стрессовое воздействие тяжелых металлов: зеленая масса обработанных растений при загрязнении почвы возросла на 42 % по сравнению с растениями, выросшими из неинокулированных семян.
• Необходимо отметить также положительное воздействие Диазофита на высоту пшеницы, выросшей на загрязненной почве: она превышала рост необработанных растений на 19–43 %.

При планировании рациона следует учитывать, что некоторые продукты растительного происхождения способствуют выведению токсических веществ из организма. Отечественное исследование дает следующие результаты:

• Уменьшить вредное воздействие токсичных веществ на организм человека можно с помощью продуктов питания, прежде всего, овощей и фруктов свежих и сухих.
• Яблоки и морковь являются овощами и фруктами, которые способны в достаточном количестве адсорбировать ионы тяжелых металлов и выводить их из организма человека.
• Яблоко сушёное адсорбирует лучше ионы тяжелых металлов, чем свежее, поскольку концентрация клетчатки и пектиновых веществ в сушёных яблоках выше, чем в свежих, за счет уменьшения количества воды в продукте.

Помимо продуктов растительного происхождения, беспокойство вызывают продукты животного происхождения, выращенные в сельской местности в условиях плохой экологии. Попадание в организм животных тяжелых металлов приводит к тому, что через время они оказываются в организме человека. Одно из исследований дает исчерпывающие данные об адсорбентах, которые могут использоваться для выведения тяжелых металлов их организмов животных:

• Использование облепихового жома и цеолита в качестве кормовых добавок приводит к увеличению прироста живой массы, уменьшению содержания тяжелых металлов в организме животных и выведению их через желудочно-кишечный тракт.
• Содержащиеся в яблоках пектины способствуют не только уменьшению всасывания тяжелых металлов, но также улучшают их выведение из организма. Кроме того, эти вещества способствуют высвобождению металлов, которые уже длительно находятся в организме животного.
• Облепиха и ранет, представляют собой комплекс биологически активных веществ, а именно пектинов, флавоноидов, витаминов, участвующих в процессе выведения металлов из организма животного.
• Распространены детоксиканты, у которых минеральное происхождение.  К ним относятся: различные алюмосиликаты: цеолиты, клиноптилолит, вермикулит, опалиты, монтморрилониты. Эти минералы обладают большой сорбционной емкостью, в том числе к токсинам в желудочно-кишечном тракте. К недостаткам их применения можно отнести уменьшение в организме таких необходимых элементов, как железо, медь, цинк.
• Плексоны являются циклическими соединениями, имеющими в своей структуре различные функциональные группы, образующие хелатные связи с ионами металлов, благодаря присутствию азота. Результатом становится образование практически инертных соединений, которые не воспринимаются живыми организмами.

Рекомендуется покупать мясо и молочные продукты только в проверенных местах, так как очень часто человеку приходится употреблять пищу с химикатами из-за выпаса животных на неблагополучной почве.

Автор материала: Елена Васильева, врач общей практики, специально для Spinet.ru

Также стоит почитать: