Využití rostlin k remediacím půd kontaminovaných rizikovými prvky

ÚVOD:

Po celém světě se vyskytuje velký počet lokalit kvalifikovaných jako oblasti kontaminované rizikovými prvky. Jejich vliv na rostliny a ostatní biota je různorodý. Závisí na druhu a vlastnostech rostliny, charakteru přítomného rizikového prvku i prostředí samotném (Reeves, 2006). Procesy dekontaminace půdy jsou označovány termínem "remediace". Pěstování rostlin za účelem dekontaminace se nazývá fytoremediace (Wenzel et al., 1999). V rámci tohoto projektu jsme soustředili velké množství informací o možnostech fytoremediace a především fytoextrakce rizikových prvků z kontaminovaných půd.

Obecně je možné podle reakce rostlin ke zvýšenému obsahu rizikových prvků v prostředí je rozdělit do tří skupin: rostliny omezující příjem nežádoucích prvků (tzv. "exkludory"), druhy, které přijímají bez rozdílu všechny prvky přítomné v půdě (tzv. "indikátory") a rostliny se schopností akumulace rizikových prvků v biomase (tzv. "akumulátory"), z nichž se vyčleňuje skupina tzv. "hyperakumulátorů" (Baker, 1987). Především rostliny s hyperakumulační schopností prvků v nadzemní hmotě jsou vyhledávány a ověřovány pro možné remediace, zejména pak fytoextrakce prvků z kontaminovaných půd.

Účinnost fytoextrakce závisí na koncentraci (celkové i biologicky dostupné) prvků v půdě, půdních charakteristikách (pH, půdní druh a typ, obsah jílových minerálů a oxidů, dostupnost živin, vodní režim, heterogenita, hloubka půdního profilu a další), oblasti růstu kořenů (jejich architektuře, hloubce a hustotě), klimatických podmínkách, výnosu nadzemní biomasy, transferfaktoru rostliny pro sledovaný prvek a dalších faktorech (McGrath a Zhao, 2003). Významnou roli hrají i nároky konkrétního druhu rostliny na podmínky prostředí. Často je jejich použití limitováno specifickými požadavky, nejčastěji na klimatické, teplotní, vláhové nebo výživové poměry. Významným limitujícím faktorem je také příliš vysoká koncentrace polutantu, která snižuje životaschopnost pěstovaných rostlin. Na takových půdách je třeba vybírat pouze mezi druhy s velmi vysokou tolerancí (Zhao et al., 2003).

Při hodnocení remediační účinnosti pěstování vybraných rostlin je třeba posuzovat nejen akumulační schopnost konkrétního druhu, ale zejména množství rizikového prvku odebrané z půdy - tzv. odběr prvku rostlinou, který představuje kvantum kontaminantu odstraněného z pozemku při sklizni. Odběr je dán koncentrací sledovaného prvku v nadzemní biomase a jejím výnosem (Reeves et al., 2006). Proto je třeba při výběru rostlin pečlivě zvážit obě tyto vlastnosti a výsledný efekt realizované remediace.