Торф и продукты на его основе часто используют в сельском хозяйстве и агрохимии. Компоненты торфа могут перерабатывать органические экотоксиканты и ионы тяжелых металлов в почве, а также используются в медицине и ветеринарии. Экологи Пермского Политеха разработали гуминовый препарат на его основе, определив наиболее эффективный состав. Разработка позволит восстановить почву от разливов нефтепродуктов и других опасных веществ. Кроме того, на ее основе можно создавать препараты с противоопухолевыми, антибактериальными, противовирусными и другими свойствами. Работа выполнена в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
По словам ученых, технология позволит заменить импортные гуминовые препараты.
Результаты исследования разработчики опубликовали в сборнике материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика» (2022).
Торф образуется в результате разложения микроорганизмов и растительности при высокой влажности и недостатке кислорода. Это возобновляемый природный ресурс. В его основу входят остатки растений — твердые высокомолекулярные соединения целлюлозной природы, а также продукты их распада и лигнин. Состав торфа может отличаться в зависимости от его типа, ботанического состава и степени разложения. Он содержит макроэлементы, микроэлементы и минералы.
— В составе торфа также есть гуминовые соединения, которые подразделяются на гумусовые кислоты и прогуминовые вещества. Гумусовые кислоты включают гуминовые и фульвокислоты, обладающие уникальными свойствами. Первые из них способны разрушать органические экотоксиканты и ионы тяжелых металлов нефти в почве. Они поглощают загрязнители и «превращают» их в гумус, делая безопасными. Поэтому торф используют для получения гуминовых препаратов, удобрений, сорбентов, мелиорантов и биостимуляторов роста растений, — рассказывает одна из разработчиков, аспирантка кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха Анна Ардуанова.
По словам ученых, фульвокислоты применяют в медицине и ветеринарии. Они обладают кардиопротекторными, антиоксидантными, противоопухолевыми, антибактериальными, противовирусными, противогрибковыми, антиаллергическими и противовоспалительными свойствами. Кроме того, они стимулируют обмен веществ и влияют на специфическую и неспецифическую резистентность организма. Фульвовые кислоты нетоксичны, не нарушают эмбриональное развитие, не вызывают возникновения злокачественных опухолей и других побочных действий.
— Мы получили гуминовый препарат на основе образцов торфа разной степени разложения и состава с месторождения «Остер» Смоленской области. Для этого мы проанализировали свойства торфа по основным показателям, а затем обработали торф растворами щелочей. Мы изучили свойства полученных препаратов по показателям pH водной вытяжки, плотности, влажности, зольности, массовой доле сухого и органического вещества, содержанию гуминовых веществ, фульвовых кислот и содержанию азота, — объясняет научный руководитель исследовательницы, профессор кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха, доктор технических наук Ирина Глушанкова.
Исследователи установили, что для создания препаратов наиболее эффективно использовать образцы низинного торфа высокой степени разложения. В них они выявили самое высокое содержание гуминовых веществ.
Ученые исследовали физико-химические свойства препарата и выяснили, что они сравнимы с промышленными образцами. Его можно использовать в сельском хозяйстве для улучшения состояния почвы и решения экологических проблем. Разработка также отличается высоким содержанием фульвокислот, поэтому на ее основе можно разрабатывать препараты для применения в медицине и ветеринарии.
Для справки
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель — формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % — региональные университеты.