Біотехнологія очищення води від токсичного хрому(VI) за допомогою рослин ряски (Lemna minor L.) / Матвєєва Н.А., Дуплій В.П. 2013

Проблема забруднення навколишнього середовища

Сполуки хрому використовуються в барвниках та фарбах, а також для дублення шкіри. Ці сполуки часто зустрічаються в грунтвх тв підземних водах покинутих промислових об'єктів. В наш час постала проблема необхідність екологічної очищення і відновлення за лікування занедбаних земель. Грунтовка, що містить шестивалентний хром досі широко використовується в аерокосмічній та автомобільній промисловості.

Всесвітня організація охорони здоров'я рекомендувала максимально допустиму концентрацію у питній воді для Cr(VI) - 0,05 мг/л.

Вирощування ряски в присутності Cr (VI)

Швидкість розмноження ряски в присутності шестивалентного хрому

• Рослини ряски виживають в середовищі, що містить Cr(VI) в концентрації до 4 мМ.
• Підвищення концентрації Cr(VI) до 8 мМ є критичним: рослини гинуть, але токсичний Cr(VI) відновлюється до нетоксичного Cr(III) можливо в тому числі і за рахунок по метаболітів рослин

Час (розрахований) подвоєння кількості листеців ряски

Зменшення концентрації Cr(VI) в середовищі

Концентрації Cr(VI) в середовищі культивування лінійно зменшується.

Масова смертність рослин пояснює порушення цього закону при вирощуванні L.minor на середовищі із початковою концентрацією хрому(VI) - 8 мМ.

Рослини не можуть повністю відновити хром(VI) у таких умовах, але його концентрація знижується у вісім разів.

1 mM   -> 0   -  через 5 діб росту ряски (розраховано)
1,5 mM -> 0   -  через 6 діб росту ряски (виміряно)
2 mM   -> 0   -  через 7 діб росту ряски (розраховано)
4 mM   -> 0   -  через 10 діб росту ряски (виміряно)

Відновлення Cr(VI) до Cr(III) у рослинних клітинах та середовищі

Накопичення та відновлення Cr(VI) у рослинах L.minor

Біотехнологія очищення води від Cr(VI) за допомогою рослин ряски (Lemna minor)

• Детоксикована вода може бути повернута у навколишнє середовище
• Хром(III), гідроксид Cr(ОН)₃ використовується як пігмент, як протрава, або як каталізатор для органічних реакцій.
• Ряска може бути використана для виробництва біопалива