На кафедрі екології та технологій захисту навколишнього середовища НТУ «Дніпровська політехніка» активно розвивається перспективний науково-прикладний напрям, пов’язаний із використанням фітопелетів та біобрикетів для фіторемедіації деградованих, техногенно порушених і пошкоджених військовими діями земель. Дослідження виконуються під керівництвом проф. Олександра Коврова за участю аспіранта Володимира Тура, молодого науковця кафедри ЕТЗНС Валерія Маліченка та студентів, які долучаються до лабораторних експериментів.
Рис. 1. Проф. Олександр Ковров та аспірант Володимир Тур обговорюють схему лабораторного експерименту з використанням фітопелетів і біобрикетів
Актуальність роботи зумовлена необхідністю пошуку екологічно безпечних, економічно доцільних і масштабованих технологій відновлення земель, які втратили продуктивність унаслідок механічного руйнування, ущільнення, ерозії, забруднення важкими металами та зниження біологічної активності ґрунтів. Особливого значення такі рішення набувають у контексті післявоєнного відновлення України, де значні площі потребуватимуть не лише технічної рекультивації, а й поступового повернення екосистемних функцій ґрунтового покриву.
Рис. 2. Проф. Олександр Ковров та аспірант Володимир Тур презентують дослідні зразки рослин-фіторемедіантів, вирощених на модельних субстратах
Наукова ідея полягає у створенні композиційних фітопелетів та біобрикетів, які поєднують ґрунтово-мінеральну основу, органічні компоненти, біогумус, біочар або інші меліоративні матеріали та насіння рослин-фіторемедіантів. Такі біокомпозити можуть виконувати одразу кілька функцій: забезпечувати стартові умови для проростання рослин, стабілізувати поверхню порушеного субстрату, зменшувати ризики пиління й ерозії, сприяти накопиченню органічної речовини та активізувати біологічне відновлення ґрунтів.
Рис. 3. Аспірант Володимир Тур виконує мікроскопічний аналіз і візуальну оцінку рослинних зразків
У межах лабораторних досліджень аналізуються морфометричні та біотестові показники рослин: енергія проростання, схожість, довжина кореневої системи, висота надземної частини, формування фітомаси та загальна стійкість рослин до стресових умов субстрату. Отримані результати дають змогу оцінити, які композиції біобрикетів і фітопелетів є найбільш перспективними для фітостабілізації, фітоекстракції та первинного озеленення деградованих територій.
Рис. 4. Молодий науковець кафедри ЕТЗНС Валерій Маліченко під час підготовки експериментальних субстратів та висіву тестових культур
Окрему увагу дослідники приділяють формуванню зручних для практичного застосування матеріалів: циліндричних біобрикетів, гранул і фітопелетів різної форми та розміру. Такий підхід може бути корисним для ділянок зі складним доступом, локальними осередками забруднення, ерозійно небезпечними поверхнями, техногенними субстратами та землями, де необхідно швидко ініціювати розвиток рослинного покриву.
Рис. 5. Дослідні зразки фітопелетів і біобрикетів для відновлення деградованих і техногенно порушених земель
Практична цінність дослідження полягає у можливості створення природоорієнтованої технології, яка може поєднувати фіторемедіаційний ефект, протиерозійну стабілізацію, біологізацію субстрату та поступове відновлення рослинного покриву. У перспективі такі матеріали можуть бути використані для рекультивації земель, порушених гірничими роботами, промисловою діяльністю, військовими діями та іншими видами антропогенного навантаження.
Рис. 6. Біотестування ростових показників рослин-фіторемедіантів на субстратах із використанням фітопелетів та біобрикетів
Результати досліджень стануть основою для подальшого вдосконалення складу фітопелетів і біобрикетів, добору оптимальних рослинних компонентів та підготовки технологічних рішень для відновлення деградованих і порушених військовими діями земель. Важливо, що цей напрям об’єднує фундаментальні екологічні дослідження, прикладні технології захисту довкілля, студентську науку та підготовку молодих дослідників кафедри ЕТЗНС.
