Попри сучасні виклики, пов’язані з перебоями електропостачання та зростанням навантаження на інфраструктуру міст, у лабораторіях кафедри екології та технологій захисту навколишнього середовища (ЕТЗНС) триває активна дослідницька робота. Наші студенти й молоді науковці вивчають «живу оболонку» ґрунтів – біокрасти та ґрунтові мікроорганізми – і водночас розробляють природоорієнтовані підходи до відновлення деградованих територій, зокрема порушених воєнними діями.

Під керівництвом проф. Олександра Коврова студентські команди поєднують мікробіологічні та біотестові методи з підходами фіторемедіації (відновлення ґрунтів за допомогою рослин). Ми працюємо над тим, щоб перетворити фундаментальні спостереження за біокрастами на практичні рішення: від «живих» субстратів для стабілізації поверхні до рекомендацій щодо підбору рослин-фіторемедіантів.

Рис. 1. Мікроскопія зразків біокрасту

Студентки-біологи Юлія Іщенко  (гр. 091-24-1) та Аліна Богун (гр. 091-23-1) досліджують ціанобактерії та інші мікроорганізми біокрасту — типових компонентів ґрунтових екосистем. Мікроскопія дозволяє побачити, як нитчасті ціанобактерії формують «мережу» у верхньому шарі ґрунту, зв’язують частинки й запускають ранні стадії ґрунтоутворення. Окрему увагу приділяємо видам, характерним для біокрастів.

Рис. 2. Типові ціанобактерії біокрасту грунтів

Наступний крок після ідентифікації – культивування біокрастових водоростей та ціанобактерій у контрольованих умовах. Це дає змогу отримувати стабільні інокуляти, тестувати швидкість росту, стійкість до висихання та реакцію на склад субстрату. У перспективі такі культури можуть бути основою для біоінженерних рішень: нанесення біокрасту на поверхню порушених ґрунтів для зменшення пиління та запуску процесів відновлення.

Молодший науковий співробітник Валерій Маліченко та магістрантка кафедри ЕТЗНС Олександра Мулик вивчають ріст тестових рослин-фіторемедіантів на різних типах субстратів: пісок, біокраст і біочар.

Рис. 3. Дослідження біотестових параметрів рослин-фіторемедіантів

Біотестування дає відповідь на практичні запитання: на якому субстраті рослини швидше проростають, як змінюються показники біомаси, кореневої системи та стресостійкості. Порівняння «чистих» і модифікованих субстратів допомагає обґрунтувати, які природні компоненти (біокрасти, біочар) реально покращують умови для росту фіторемедіантів.

Рис. 4. Експеримент з рослинами-фіторемедіантами (сорго, рапс, мишачий ячмінь)

Результати досліджень стануть основою для розробки природоорієнтованих технологій відновлення деградованих і порушених воєнними діями земель. Йдеться про поєднання трьох взаємодоповнювальних елементів: (1) підбір рослин-фіторемедіантів під конкретні типи порушень; (2) використання біокрастових культур як «стартера» для стабілізації поверхні; (3) застосування біочару та інших екологічно безпечних домішок для поліпшення структури й водоутримання. Такі рішення можуть бути масштабовані — від демонстраційних ділянок до пілотних проєктів у громадах.

Найближчі кроки команди наших науковців полягає в розширенні колекції біокрастових культур, постановка серії порівняльних експериментів для різних типів ґрунтів та підготовка матеріалів для студентських конкурсів і публікацій.

Ми запрошуємо студентів долучатися до досліджень: від відбору проб у польових умовах до лабораторної мікроскопії, культивування та біотестування. Студентська наука на кафедрі ЕТЗНС – це можливість отримати сучасні навички, попрацювати з реальними екологічними викликами та зробити внесок у відновлення довкілля України.

Кафедра ЕТЗНС НТУ «Дніпровська політехніка». Долучайтеся до студентських досліджень та ініціатив кафедри.