Rośliny pomocne w walce z ropopochodnymi zanieczyszczeniami gleby

Proces ten zwany fitoremediacją jest w ich ocenie najbardziej perspektywiczny, a jednocześnie najmniej ingerujący w naturę spośród wszystkich obecnie stosowanych metod bioremediacji terenów skażonych.

Lider projektu mikrobiolog dr Tomasz Płociniczak z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ powiedział PAP, że środowisko, szczególnie na Śląsku, jest wciąż silnie skażone, zarówno metalami ciężkimi, jak i substancjami ropopochodnymi.

"Zanieczyszczenie środowiska węglowodorami ropopochodnymi stanowi jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla prawidłowego funkcjonowania ekosystemów zarówno glebowych, jak i wodnych” – podkreślił, dodając, że możliwości powstania takich zanieczyszczeń gleby jest wiele. "Powstają one np. w miejscach po dawnych zakładach przemysłowych, stacjach paliw czy wzdłuż nieszczelnego rurociągu. Najgroźniejsze z nich, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pochodzą też ze spalania paliw przez samochody" – mówił badacz.

Podkreślił, że zanieczyszczona w ten sposób gleba czy woda ma "katastrofalny" wpływ na zdrowie człowieka. "Te zanieczyszczenia mają właściwości mutagenne, powodują wiele poważnych chorób" – mówił. Skażenia te kumulują się bowiem w łańcuchu pokarmowym. "Więc jeśli np. gleba jest zanieczyszczona tego typu substancjami, są one pobierane przez rośliny, rośliny są zjadane przez jakieś drobne zwierzęta, te z kolei przez większe itd. Dochodzi do zjawiska biomagnifikacji, czyli zwiększania się stężenia tych zanieczyszczeń, które ostatecznie może zjeść także człowiek" – zaznaczył Płociniczak.

Do oczyszczenia środowiska skażonego substancjami ropopochodnymi naukowcy postanowili wykorzystać rośliny oraz towarzyszące im mikroorganizmy – takie, które potrafią pobrać, przekształcić oraz zmagazynować niektóre węglowodory. "Przyroda jest tak doskonale zorganizowana, że w perspektywie wielu lat ulegnie samooczyszczeniu, jest to jednak proces długotrwały, dlatego my staramy się go przyspieszyć i ulepszyć" – wskazał mikrobiolog.

Jak tłumaczył naukowiec, efektywność procesu fitoremediacji zależy głównie od aktywności mikroorganizmów ryzosferowych i endofitycznych (zasiedlających wnętrze rośliny), które są zdolne do degradacji zanieczyszczeń.

Gdy w glebach silnie skażonych ich liczebność okazuje się zbyt mała, możliwe jest wprowadzenie mikroorganizmów zdolnych do syntezy tzw. związków powierzchniowo-czynnych (biosurfaktantów). "Jesteśmy w stanie wyizolować ze środowiska takie bakterie, które po pierwsze są zdolne do degradacji zanieczyszczeń, bo wykorzystują je jako źródło węgla i energii; a po drugie mogą produkować biosurfaktanty, dzięki którym zanieczyszczenia ropopochodne mogą być łatwiej pobierane zarówno przez mikroorganizmy, jak i przez same rośliny. Co więcej, dzięki mechanizmom promowania wzrostu roślin bakterie te mogą również służyć, jako bionawozy wspomagające ich wzrost" – mówił Płociniczak.

"Jest to kompleksowe i wielokierunkowe działanie, które ma wspomagać i zintensyfikować fitoremediację, czyli proces wykorzystania roślin i towarzyszących im mikroorganizmów do oczyszczania środowiska" – podkreślił badacz.

W ramach projektu przeprowadzone zostaną doświadczenia mające wyjaśnić interakcje pomiędzy wprowadzanymi do gleby bakteriami a mikroorganizmami stale bytującymi w glebie oraz roślinami. Poznanie tych zależności ma umożliwić skuteczniejsze wspomaganie procesów fitoremediacji, czyniąc je bardziej wydajnymi w usuwaniu zanieczyszczeń ropopochodnych z gleb skażonych.

W ocenie Płociniczaka, fitoremediacja – w porównaniu z metodami fizykochemicznymi (lub wywożeniem skażonej gleby i zastępowaniem jej glebą nieskażoną), stosowanymi obecnie do bioremediacji gleb – jest procesem tańszym, a także bardziej akceptowanym przez społeczeństwo oraz dostarczającym przy tym walorów estetycznych w postaci posadzonych roślin np. słonecznika czy drzew.

"W Polsce ta metoda nie jest jeszcze stosowana na szeroką skalę, natomiast dane ze świata np. ze Stanów Zjednoczonych pokazują, że jest to sposób szeroko wykorzystywany i to z sukcesem. Mamy nadzieję, że wkrótce dołączymy do tych krajów, w których metody biologiczne, przyjazne człowiekowi i które nie ingerują bardzo w środowisko, będą coraz szerzej wykorzystywane" – podsumował naukowiec.

Projekt pt. "Analiza ekspresji wybranych genów bakteryjnych i odpowiedź rośliny podczas wspomaganej bakteriami endofitycznymi fitoremediacji gleb skażonych węglowodorami ropopochodnymi" przewidziany jest na trzy lata, licząc od połowy 2017 roku. Badacze uzyskali na ten cel ponad 700 tys. zł dofinansowania z Narodowego Centrum Nauki w ramach konkursu Sonata.

PAP - Nauka w Polsce, Agnieszka Kliks-Pudlik

akp/ ekr/