Fluoride contamination of soil and phytoremediation (review) | Фторидное загрязнение почвы и фиторемедиация (обзор)

English. Fluorine may contaminate the environment in the process of producing aluminum and mineral fertilizers, as well as when intensively applying phosphorus fertilizers. Fluorine is capable of penetrating into deep soil layers (lower than 80 cm). When its content is high, the biological soil activity is oppressed. The content of fluorine water soluble form serves to indicate the availability for plants. As to the power of destructive influence on the animal and human organism fluorine is next after mercury. The mechanisms of delivery of fluorides to plants are species-specific, absorption may be performed by the aboveground part (mainly in trees) or underground part (in grasses) of the part. The capability of accumulating fluorine in biomass and being resistant to it is also very specific. In some species chlorosis or necrosis of leaves develop, if they accumulate above 100 mg/kg of fluorine, other ones (tea bush) may not have evident signs of damage when the concentration of pollutant in leaves is up to 4000 mg/kg. To reduce the content of fluorine in soil, phytoremediation may be used. In its standard variant the top of the plant is cut at the end of vegetative season and put in store in waterproof warehouses. To increase the phytoremediation efficiency, it is recommended to use species – hyperaccumulators or selected forms capable of actively growing on fluoride contaminated soil. The use of transgenic plants and rhizosphere microorganisms is possible. In any case, the similar technology is carried out with a lot of money.

Russian. Фтор может загрязнять окружающую среду в процессе производства алюминия или минеральных удобрений, а также при интенсивном использовании фосфорных удобрений. Фтор способен проникать в глубокие (ниже 80 см) слои почвы. При его высоком содержании угнетается биологическая активность почвы. Показателем доступности для растений служит содержание его водорастворимой формы. По силе деструктивного влияния на организм животных и человека фтор находится на 2-м месте после ртути. Механизмы поступления фторидов в растения видоспецифичны, поглощение может происходить надземной (в основном у деревьев) или подземной (преимущественно у трав) частью растения. Способность накапливать фтор в биомассе и быть устойчивым к нему также очень специфична. У одних видов развивается хлоров или некроз листьев при накоплении в них фтора более 100 мг/кг, другие (в частности чайный куст) могут не иметь видимых признаков повреждения при концентрации поллютанта в листьях вплоть до 4000 мг/кг. Для снижения содержания фтора в почве возможно использовать фиторемедиацию. В ее стандартном варианте наземную массу растений скашивают 1 раз в конце вегетационного сезона и на долгий срок складируют в хранилища с надежной гидроизоляцией. Для повышения эффективности фиторемедиации рекомендуется использовать виды-гипераккумуляторы или отселектированные формы, способные активно расти на загрязненной фторидами почве. Возможно использование трансгенных растений и ризосферных микроорганизмов. В любом случае, реализация подобной технологии требует значительных затрат.