Növények/Hiperakkumulátor növények

A lap mérete: 6672 bájt

Kertészet

Hiperakkumulátor növények

Latin • Növények listája • Allergén növények • Dísznövények‎ • Ehető növények • Élvezeti növények • Fák • Festőnövények • Fűszerek • Gabonák • Ehető gombák • Gyomnövények‎ • Gyümölcsök • Hiperakkumulátor növények • Húsevő növények‎ • Ipari növények • Kártevőriasztó növények • Légtisztító növények • Mérgező növények • Mézelő növények • Parazita növények‎ • Pszichoaktív növények • Zöldségfélék Védett növények • Vízinövények • Inváziós fajok • Fajtalisták • Mit-mihez használunk • Tanácsok

---

A hiperakkumulátor növények olyan növények, melyek képesek igen nagy koncentrációban fémeket tartalmazó talajon növekedni, gyökereiken keresztül a fémeket felszívni és szöveteikbe beépíteni.

A fémek olyan koncentrációban vannak jelen a növény szöveteiben, ami más fajok számára már toxikus lenne. A nagy fémtartalmú talajhoz adaptálódott, de nem hiperakkumulátor fajokhoz képest a hiperakkumulátorok gyökérzete nagyobb arányban képes fémeket kivonni a talajból, gyorsabban juttatja el azokat a hajtásokhoz, és nagy mennyiséget képes tárolni a levelekben és gyökerekben.

A hiperakkumulációra képes fajok és erre képtelen közeli rokonaik összehasonlításával megállapították, hogy a különbség a már létező gének különböző expressziójában és szabályozásában van. Több mint 500 zárvatermő fajnál azonosították a fémek hiperakkumulációjának képességét.

A hiperakkumulátorok gazdasági haszna fitoremediációs képességükben rejlik – szennyezett földterületek ökoszisztémájának kevésbé szennyezett állapotba való visszaállításában. A növények segítségével lehetséges a magas fémkoncentrációjú talajok bányászata (fitobányászat), a növények fémben gazdag talajra ültetésével, majd learatásával.

A növények számára a fémek felhalmozásának evolúciós előnye valószínűleg a növényevők elleni védekezésben rejlik.

Hiperakkumulációról akkor beszélhetünk, ha a növény adott szervében a fémkoncentráció meghaladja az 1000 mg/kg növényi szárazanyag tömegre számított értékét, a növény tehát jóval nagyobb mennyiségben veszi fel az adott elemet, mint az annak talajbéli koncentrációjából következne (Reeves, 1992). A hiperakkumuláció kritériuma nehézfémenként változik, a fémakkumuláció pedig fajspecifikus, mint azt a következő táblázat szemlélteti:

A fémek hiperakkumuláció koncentráció kritériumai
hiperakkumulációra képes növényfajokban

Toxikus fémek	Jele	Koncentráció	Növényfajok száma	Növénycsalád(ok)
Kadmium	Cd	>0,01	1	Brassicaceae
Kobalt	Co	>0,1	26	Scrophulariaceae,
Réz	Cu	>0,1	24	Cyperaceae, Lamiacaeae, Poaceae, Scophulariaceae
Mangán	Mn	>1,0	11	Cunoninaceae, Apocinaceae, Proteaceae
Nikkel	Ni	>0,1	290	Brassicaceae, Violaceae, Cunoninaceae, Flacourtiaeae, Euphorbiaceae, flacoutiaceae
Szelén	Se	>0,1	19	Fabaceae,
Cink	Zn	>1,0	16	Brassicaceae, Violaceae

A toxikus fémeket tartalmazó növényi biomasszát összegyűjtik és ellenőrzött körülmények között feldolgozzák. A fém hiperakkumulációra képes vadon előforduló növényfajok nemzetségei (pl. Thlaspi, Alyssum, Sebertia) hajtásukban >0,01% kadmiumot Cd-t, míg >0,1%, kobaltot Co-t, rezet Cu-t, ólmot Pb-t, nikkelt Ni-t, valamint >1% magnéziumot Mn-t és cinket Zn-t halmoznak fel.

Mezőgazdasági haszonnövények (pl. kukorica, bab) hajtásukban 1% ólom Pb akkumulációjára képesek a szennyezett talajból, a talaj Etilén-diamin-tetraecetsav-val (EDTA-val) történő kezelése után. Egyes tarsóka (Thlaspi) fajok például cinkben, kadmiumban, ólomban gazdag talajokból 3% (30 000 mg/kg) cinket, 0,1% (1000 mg/kg) kadmiumot és (8000 mg/kg) ólmot is képesek felvenni és akkumulálni hajtásukban.

Hasonlóképpen egy ternye (Alyssum) faj nikkelben, krómban gazdag talajokon Dél-Európában 2% (20000 mg/kg) nikkel akkumulációjára képes.

A probléma viszont az, hogy ezek a növények nagyon lassan fejlődnek, sekélyen gyökereznek, kis biomasszát képeznek, leveleik a talaj közelében találhatók, így nehezen takaríthatók be. Toxikus fémekkel erősen szennyezett talajokon több évtizedig, illetve évszázadig kellene hiperakkumulátor vagy akkumulátor növényfajokat termeszteni ahhoz, hogy a talajt teljesen megtisztítsuk

Fitoextrakció

A fitoremediáció egy természetbarát technológia, a szennyezett környezet megtisztítására növények által. Konkrétabb a bio(fito)remediáció, mely szintén a szennyezett környezet megtisztítása növények által, azonban ez mikroorganizmusok (gombák, baktériumok) közreműködésével történik. A fitoremediációs, illetve bio(fito)remediációs, eljárás módjai:

A szennyező anyagokat a növények akkumulálni képesek, ezért a talajt, vizet különösen szennyező nehézfémek (ólom, kadmium, cink) eltávolítására alkalmasak. A nehézfémeket igen nagy mennyiségben akkumulálni képes fajokat hiperakkumulálóknak nevezik.

A fitoextrakció során is alapkérdés, hogy

- a termőtalajok milyen mértékben szennyezettek toxikus fémekkel,

- milyen nehézfémeket kell eltávolítani, és

- a fémek milyen kötésformában találhatók a talajokban.

Fitodegradáció

A növények és a mikroorganizmusok a szerves anyagokat átalakítják, lebontják(szerves oldószerek, olajszennyeződés, robbanóanyagok maradékai)

Rizofiltráció

A vízinövények, illetve vizes élőhelyek növényeinek gyökerén a szennyezőanyag abszorbeálódhat vagy felvevődhet. Szennyvíztisztítás befejező műveleteként javasolják.

Fitostabilizáció

Növények alkalmazása a szennyező anyagok biológiai elérhetőségének mérséklésére. A növények a szennyező anyagok talajban stabilizálásával ártalmatlanítják azokat, s ennek következményeként csökkenthető a további környezeti lebomlás kockázata.

Fitovolatilizáció

A növények a szennyező anyagokat, még fémszennyezéseket is (Hg, As, Se), képesek illékony, nem mérgező vegyületekké alakítani és a légtérbe juttatni.