Ekoremediacija kopenskih ekosistemov by Andreja Vrecar

UNIVERZA V MARIBORU Mednarodni center za ekoremediacije

EKOREMEDIACIJA KOPENSKIH EKOSISTEMOV Prof. ddr. Ana Vovk Kor탑e

Nazarje, 2015

UNIVERZA V MARIBORU Mednarodni center za ekoremediacije

EKOREMEDIACIJA KOPENSKIH EKOSISTEMOV

Prof. ddr. Ana Vovk Kor탑e

Nazarje, 2015

Predgovor Monografija z naslovom Ekoremediacija kopenskih ekosistemov je nastajala zadnjih deset let (od leta 2005, ko se je tudi v Sloveniji začel uporabljati tovrstni pristop v teoriji in praksi). Ekoremediacija je danes razumljena kot uporaba naravnih procesov za oživljanje degradiranih območij oz. vračanje življenja na območja, kjer je prišlo zaradi različnih razlogov do porušenja delovanja ekosistemov. Torej ekoremediacija ali ERM je ponovna oživitev in prinaša pomembno dodano vrednost okolju in človeku. Narava je zmožna sama zagotoviti ponovno življenje v dolgem časovnem obdobju. Ker pa je naše življenje omejeno približno do 100 let, si moramo pomagati z zakonitostmi narave in poskrbeti, da se degradirana območja prej obnovijo, kot bi se to zgodilo po naravni poti. V tej monografiji je poudarek na kopenskih ekosistemih, saj je vodnim ekosistemom posvečena naslednja knjiga. Kopenski ekosistemi so v uvodu predstavljeni iz vidika sestave in delovanja. Ekosistemi opravljajo pomembne ekosistemske funkcije, zato jih moramo poznati, da jih lahko uspešno preventivno varujemo in kjer je potrebno tudi saniramo (popravimo). V pomoč so nam številne rastline, ki imajo skupno ime fitoremediacijske rastline. Opravljajo vlogo transformacije onesnažil v prsti, njihove akumulacije in absorbcije. Ti procesi so opisani v tretjem poglavju, kjer bralec spozna razliko med različnimi procesi fitoremediacije. V četrtem poglavju sledi pregled rastlin, ki opravljajo fitoremediacijo. Zbranih je dvajset različnih rastlin, ki uspešno opravljajo vlogo čiščenja prsti, zato so zelo uporabne pri saniranju degradiranih površin, v vrtanrstvu za čiščenje zemlje ter za preventivno varovanje podtalne vode. Prav z ekoremediacijo lahko veliko prispevamo k preventivnemu varovanju ekosistemov na naši Zemlji. Avtorica

Kazalo vsebine 3 6 8 14 15 16 17 17 18 19 19 20 20 20 21 21 21 22 22 22 23 24 25 25 27 28 29 29 31 31 32 33 34 34 35 35 36 37 38 38 39 39 40 40 41 41 42 43 43 44

Predgovor 1. UVOD 1.1 OSNOVNE FUNKCIJE EKOSISTEMOV 2. METODOLOGIJA 3. KAJ SO FITOREMEDIACIJE, EKOREMEDIACIJE IN BIOREMEDIACIJE 3.1. EKOREMEDIACIJA IN BIOREMEDIACIJA 3.2. FITOREMEDIACIJA 3.2.1. FITOEKSTRAKCIJA 3.2.2. RIZOFILTRACIJA 3.2.3. FITOSTABILIZACIJA 3.2.4. ORGANSKA FITOREMEDIACIJA 3.2.5. FITODEGRADACIJA ALI FITOTRANSFORMACIJA 3.2.6. RIZODEGRADACIJA 3.2.7. FITOVOLATILIZACIJA 3.2.8. HIDRAVLIČNO ZADRŽEVANJE 3.2.9. BIO NASIP (BIO BUND) IN »RASTLINSKE ČEPICE« 3.2.10. IZBIRA RASTLIN ZA FITOREMEDIACIJO 4. KATALOG FITOREMEDIACIJSKIH RASTLIN 4.1. VODNA HIJACINTA (Eichhornia crassipes) I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO II. OPIS RASTLINE III. SMOTRNOST UPORABE 4.2. RJAVA GORJUŠICA (Brassica juncea) I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO II. OPIS RASTLINE III. SMOTRNOST UPORABE 4.3. NAVADNA SONČNICA (Helianthus annuus) I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO II. OPIS RASTLINE III. SMOTRNOST UPORABE 4.4. HALLERJEV PENUŠNJEK (Cardaminopsis halleri) I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO II. OPIS RASTLINE III. SMOTRNOST UPORABE 4.5. MALA VODNA LEČA (Lemna minor) I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO II. OPIS RASTLINE III. SMOTRNOST UPORABE 4.6. PRAPROT (Pteris vittata) I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO II. OPIS RASTLINE III. SMOTRNOST UPORABE 4.7. VRBA IVA (Salix caprea) I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO II. OPIS RASTLINE III. SMOTRNOST UPORABE 4.8. RANI MOŠNJAK (Thlaspi praecox) I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO II. OPIS RASTLINE III. SMOTRNOST UPORABE

(Ne) prepoznavnost Slovenije v svetu

4.9. RDEČA BILNICA (Festuca rubra l.) 44 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 45 II. OPIS RASTLINE 46 III. SMOTRNOST UPORABE 46 4.10. OVČJA BILNICA (Festuca ovina l.) 46 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 47 II. OPIS RASTLINE 47 III. SMOTRNOST UPORABE 47 4.11. PASJA TRAVA (Dactylis glomerata l.) 48 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 48 II. OPIS RASTLINE 49 III. SMOTRNOST UPORABE 49 4.12. VODNA SOLATA (Pistia stratiotes) 49 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 50 II. OPIS RASTLINE 51 III. SMOTRNOST UPORABE 51 4.13. RUMENI TOPOL (Liriodendron tulipifera) 52 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 53 II. OPIS RASTLINE 53 III. SMOTRNOST UPORABE 54 4.14. JEČMEN (Hordeum vulgare) 54 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 55 II. OPIS RASTLINE 56 III. SMOTRNOST UPORABE 57 4.15. OVES (Avena sativa) 58 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 58 II. OPIS RASTLINE 58 III. SMOTRNOST UPORABE 59 4.16. KORUZA (Zea mays) 59 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 60 II. OPIS RASTLINE 61 III. SMOTRNOST UPORABE 61 4.17. LUCERNA/NEMŠKA DETELJA (Medicago sativa) 62 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 62 II. OPIS RASTLINE 63 III. SMOTRNOST UPORABE 63 4.18. NAVADNI TOBAK (Nicotiana tabacum) 64 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 64 II. OPIS RASTLINE 65 III. SMOTRNOST UPORABE 65 4.19. OLJNA BUČA (Cucurbita pepo) 66 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 66 II. OPIS RASTLINE 67 III. SMOTRNOST UPORABE 67 4.20. CIKORIJA (Cichorium intybus) 68 I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO 68 II. OPIS RASTLINE 69 III. SMOTRNOST UPORABE 69 70 5. VAROVANJE KOPENSKIH EKOSISTEMOV Z EKOREMEDIACIJAMI 73 6. ZAKLJUČEK 75 VIRI IN LITERATURA

Ekoremediacija kopenskih ekosistemov

UVOD

Površje planeta Zemlja pokrivajo naravni in umetni ekosistemi. Vsak ekosistem je sestavljen iz dveh komponent, to sta življenjski prostor ali biotop in življenjska združba ali biocenoza. Med seboj sta neločljivo povezani, saj snovi med členi ekosistema neprestano krožijo, energija v sistemu pa se pretaka. Bolj kot je zgradba kompleksna, bolj je ekosistem stabilen in tem večje so njegove možnosti prilagoditve na spremembe v okolju (Vrhovšek, Vovk Korže, 2007). Ekosistem je ekološki sistem, kjer so v funkcionalno celoto povezani del žive in nežive narave (Lah, 2002). V živi del se povezujejo rastline, živali in človeška družba, ki za svoje življenje potrebujejo neživi del, zrak, vodo in tla. V tako povezanem sistemu krožijo snovi in se pretaka energija. Vsak del sistema vpliva na druge člene in vsak del je odvisen od delovanja celotnega sistema. Spremembe ekosistema lahko povzročijo notranji in zunanji dejavniki. Struktura ekosistema Osnovne sestavine so: nežive sestavine (voda in hranilne snovi), primarni proizvajlaci (zelene rastline), razkrojevalci (dekompozitorji – mikrobi in živali, ki razgrajujejo mrtve organske ostanke) reciklirajo hranilne snovi in energijo in energija. Vegetacijske spremembe življenjskega prostora in populacijska gibanja kratkoročno spreminjajo biotop in biocenozo, medtem kot je ekosistem bolj stanoviten. Medsebojni odnosi v rastlinskih in živalskih skupnostih na eni, odnosi med člani živalske in rastlinske skupnosti na drugi strani in odnosi enih in drugih tako do žive kot nežive narave, vse to sestavlja življenjsko okolje rastlin in živali (Geister, 1998). Transleyeve teorije o celovitosti ekosistemov so sprožile odločilen preobrat v ekološki stroki. Transley je spoznal, da za razumevanje funkcijskih mehanizmov naravnih sistemov ne zadostuje samo študij biocenoz, temveč je treba tudi neživi naravi odmeriti vsaj enako pomembno vlogo. Njegov novi miselni zasnutek bi se dal nazorno primerjati z nekakšno mrežo, pri kateri so živa bitja (rastline in živali) vozlišča, abitoski faktorji pa povezave med posameznimi vozli. Pred Transleyevim konceptom so se ukvarjali ekologi predvsem z vozli, in sicer izključno v okviru raziskovalnih področij klasične biologije. Pomen tega novega načina mišljenja pri opisu ravnovesij v naravi je bil viden v kasnejših prizadevanjih za ekosistemski načrt kot teoretsko podlago za resnično celostno razumevanje narave s pritegnitvijo abiotskih komponent (Wilfing, 1993).

Uvod

abiotične substance v amosferi npr. ogljikov dioksid

Sonce Svetloba

Konzumenti I rastlinojedci Producenti zelene rastline

odpad, smrt

izločitev, smrt

Konzumenti II mesojedci izločitev, smrt

Razkrajalci ustvarjalci tal mineralne hranljive snovi

abiotične substance v zemlji

Slika 1: Z ekosistemskim modelom ponazorimo sisteme in procese znotraj ekosistema (Wilfing, 1993)

Wilfingov model ekosistema kaže osnovno zgrado vsakega ekosistema, ki ga gradijo voda, zrak, zemljine, rastline in živali, nanj pa deluje človek.

Vrste ekosistemov Ekosisteme lahko razdelimo po več kriterijih: z vidika vira energije lahko ločimo dva večja tipa ekosistemov. Avtotrofni ekosistemi vsebujejo primarne proizvajalce kot glavno komponento, sončna svetloba jim služi kot največji energijski vir; heterotrofni ekosistemi so odvisni od že izoblikovane organske snovi, ki pride iz avtotrofnih ekosistemov od drugod. Popoln ekosistem – v njem so vse tri temeljne skupine organizmov: proizvajalci (to so rastline, ki pri fotosintezi iz anorganskih snovi tvorijo organsko hrano), porabniki (živali) in razkrojevalci (predvsem bakterije, glive in nekatere živali, ki razkrajajo organske snovi v anorganske). Nepopoln ekosistem – v njem vsaj ena izmed treh temeljnih skupin organizmov manjka; npr. v jamah in globoko v morju ni svetlobe in zato tam ni proizvajalcev. Naravni ekosistem – tisti ekosistem, ki ga človek ni spreminjal. Naravni ekosistemi so gozd, gozdni rob, jezero, mlaka, morje, travnik, puščava, tropski deževni gozd. Umetni ali antropogeni ekosistem – tisti ekosistem, ki ga je človek spremenil. Pogosto se s spreminjanjem poruši tudi naravno ravnovesje. Umetni ekosistemi so umetno narejen ribnik, polje, vrt, mesto in odlagališče. Ekosisteme lahko delimo tudi na kopne in vodne. Vodni ekosistem - vsa vodna okolja, od majhnih do velikih, od ribnika do oceana, v katerih rastline in živali vzajemno delujejo s kemičnimi in fizikalnimi lastnostmi okolja. 7

Ekoremediacija kopenskih ekosistemov

KATALOG FITOREMEDIACIJSKIH RASTLIN

4.1. VODNA HIJACINTA (Eichhornia crassipes)

Slika 3: Vodna hijacinta (Eichhornia crassipes)

I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO Rastlina je primerna za čiščenje naravnih voda in voda onesnaženih z industrijskimi odplakami, v katerih so nižje koncentracije naslednjih težkih kovin: Zn, Cr, Cu, Cd, Pb, Ag, Eu, Hg in Ni. Težke kovine so zelo nevarni polutanti. Njihove koncentracije so močneje povečane na gosteje poseljenih območjih. Za razliko od organskih polutantov se težke kovine ne morejo mineralizirati, zato jih moramo bodisi fizično odstraniti ali pa spremeniti v biološko neškodljivo obliko. Pri tem si lahko pomagamo s fitoremediacijo. Težke kovine so za človekovo zdravje zelo škodljive, saj niso razgradljive in se bioakumulirajo v prehranjevalni verigi. Eksperimenti so pokazali, da se akumulirano živo srebro (Hg) v največji meri pri fitoremediacijskih rastlinah akumulira v koreninah. Enako velja tudi za vodno hijacinto, kjer se kovine v večji meri akumulirajo v koreninah kot v poganjkih. Kljub povečani odpornosti vodne hijacinte na težke kovine, pa ta na njihove povečane koncentracije vseeno ni neobčutljiva. Tako velja, da se pri 22

Katalog fitoremediacijskih rastlin

rastlinah izpostavljenih vodam onesnaženih s težkimi kovinami, produkcija biomase znatno zmanjša (Odjegba, Fasidi, 2007; Narang et al., 2008a; Narang et al., 2008b). Rastlina je primerna tudi za učinkovito in ekonomično fitoremediacijo agro-industrijsko onesnaženih voda s fosfornim pesticidom »ethionom« (Xia, Ma, 2006). Vodna hijacinta je primerna za fitoremediacijo vodnih površin, ki se nahajajo v agrarni pokrajini, saj rastlina zelo uspešno akumulira dušik iz vode. Eksperimenti so pokazali, da lahko iz onesnažene vode odstrani kar 60% do 85% dušika. Pri tem se njena produkcija biomase veča le ob manjših koncentracijah dušika, pri večjih (večjih od 80 ppm – »particles per million« je enota za merjenje koncentracije; definirana je kot število masnih ali volumskih delov izbrane snovi v milijonu delov raztopine ali zmesi) pa ni bilo zabeleženo naraščanje tvorjenja biomase (Fox et al., 2008). Vodna hijacinta je primerna celo za fitoremediacijo vodnih teles onesnaženih z močno strupenim cianidom, katerega dobro prenaša in absorbira ter povrhu, tudi ob prisotnosti cianida tvori veliko biomase. Kljub temu, da je cianid zelo strupen se ga vseeno uporablja v rudarjenju za pridobivanje zlata iz rude, ki lahko vsebuje samo nekaj gramov zlata na 1000 gramov rude. Rastlina se na zmerne koncentracije cianida odziva z zmanjšano transpiracijo, medtem, ko do morfoloških sprememb ne prihaja (Ebel et al., 2007).

II. OPIS RASTLINE Vodna hijacinta (Eichhornia crassipes) je plavajoča in invazivna (zelo hitro razmnožujoča se) vodna vrsta, ki v naravi pogosto v gostih slojih prekriva vodno površino (slika 3). Rastlino prepoznamo po zaokroženih, usnjatih, voščenih sijočih zelenih listih v rozeti, ki poganjajo iz debelega, gobastega peclja oziroma stebla, ki je neke vrste »napihnjeno« (peclji so »napihnjeni« z mehurčki, da lahko rastlina plava na vodi). Rastlina ima temne in lahke korenine, ki v vodi visijo pod plavajočo rastlino. Rastlino enostavno spoznamo po velikih vijoličnih cvetovih (ko rastlina cvete). Socvetje raste antenasto v višino do okoli 30 cm. Cvetovi imajo šest prašnikov, semena pa se nahajajo v tro-komornih sadežih v katerih lahko dozori več kot štiristo semen, dolgih 4 mm in debelih 1 mm. Vodno hijacinto najdemo samo v sladkovodnih vodnih habitatih, brakičnih voda rastlina ne prenaša. Rastlina izvira iz amazonkinega bazena v Braziliji, od koder se je razširila zlasti v tropske in subtropske regije sveta. Glede na literaturo bi se naj pojavljala v 56 državah, koder je zaradi svoje invazivnosti pogosto obravnavana kot nadležen »plevel«. Biologi iz ZDA poročajo, da se v tej državi nahaja v njenih JV subtropskih predelih, kjer na zahodu uspeva do zvezne države Texas, na severu pa do Virginije. Še zlasti dobro uspeva v floridskih močvirjih, pojavlja pa se tudi v Kaliforniji in na Havajih. Sezonsko se pojavlja tudi v srednjih širinah ZDA in to na območju New Yorka, Kentuckya, Tennesseeja in Missourija, kjer pa rastlina zaradi nizkih temperatur ne more prezimiti (medmrežje 6). Glede na to lahko sklepamo, da bi v namen fitoremediacije vodna hijacinta lahko bila gojena tudi v srednji Evropi oziroma Sloveniji. To sklepanje potrjuje tudi dejstvo, da je Eichhornia crassipes v Sloveniji že prisotna in sicer kot rastlina vrtnih ribnikov in raznoraznih bazenov (medmrežje 7).

Ekoremediacija kopenskih ekosistemov

III. SMOTRNOST UPORABE Rastlinski pokrov vodne hijacinte na sladkovodnih površinah lahko doseže zelo veliko gostoto in količino biomase. En hektar gosto razrasle vodne hijacinte v obliki plavajočega rastlinskega pokrova lahko tako obsega več kot 360 metričnih ton rastlinske biomase. Vodna hijacinta se lahko razmnožuje spolno in nespolno, kar prispeva k velikemu razraščanju te invazivne rastline (medmrežje 6). To dejstvo lahko zelo uspešno koristimo v fitoremediacijske namene. Rastlina se s poganjki vegetativno razmnožuje vsakih 14 dni. V toplejših klimah rastlina cvete vse leto, v predelih z zmernejšim podnebjem pa samo v toplem delu leta, ko tvori seme za razmnoževanje. Pri nas rastlina cvete med julijem in oktobrom, vendar v naravi ne more zaradi nizkih temperatur preživeti, zato bi jo v naravnem okolju za potrebe fitoremediacije morali načrtno gojiti (medmrežje 6 in 7). Dejstvo hitrega razmnoževanja in tvorjenja biomase lahko zelo uspešno koristimo v fitoremediacijske namene. Ker moramo načeloma rastline, ki so akumulirale velike količine težkih kovin tako ali tako odstraniti, je s tem realna možnost izpodrivanja drugih rastlinskih vrast nekoliko omejena. Veliko razraščanje te močno invazivne vrste omejuje tudi dejstvo, da rastlina v predelih z nizkimi temperaturami, čez zimo odmre. To je dodaten in najpomembnejši vzrok, da njeno razraščanje naj ne bi moglo uiti z nadzora, kar njeno primernost za fitoremediacijo močno povečuje. Določena nevarnost pri apliciranju vodne hiacinte v fitoremediativne namene pa kljub vsemu obstaja in sploh ni majhna. Njeno razraščanje predstavlja določeno nevarnost zaradi velike porabe kisika v vodi zaradi rastlinskega dihanja in razpada odmrle organske snovi, ki lahko vodi k poginom rib, zato mora biti njeno načrtno kultiviranje pod skrbnim nadzorom. Čeprav so nizke temperature omejujoč faktor za uspevanje vodne hijacinte, pa ima ta rastlina vseeno določeno sposobnost prilagajanja nižjim temperaturam, ki se kaže v njeni sposobnosti, da novi poganjki poženejo iz dela rastline, ki je pod vodo in katerega zmernejša zmrzal ne more poškodovati za razliko od nadvodnega dela rastline, ki je na nižje temperature izrazito neodporen. Gojenje rastline je tudi v srednjih geografskih širinah v poletnem času nezahtevno, prav tako je hijacinta izrazito odporna na bolezni. Temperatura zraka za uspevanje vodne hijacinte ni tako pomembna, kot je temperatura vode. Ta med poletjem ne sme biti nižja od 18°C, pozimi pa ne bi smela pasti pod 10°C. To dejstvo predstavlja glavno oviro za celoletno uspevanje te rastline na prostem v Sloveniji, saj so povprečne januarske temperature zraka, celo v najtoplejšem submediteranskem tipu podnebja, v slovenskem sredozemskem svetu, nekoliko večje kot 4°C, medtem, ko v pretežnem delu Slovenije znašajo od -2°C do 0°C. Tudi poletne temperature zraka v Sloveniji so za uspevanje vodne hijacinte le deloma ustrezne. Povprečne julijske temperature zraka so tako višje od 18°C samo v predelih SV in osrednje Slovenije ter območju sredozemske Slovenije (Cegnar, 1998, str. 100-103; Ogrin, 1998, str. 110-111), kjer bi tako lahko gojili vodno hijacinto v fitoremediativne namene. Preostali predeli Slovenije pa za rast vodne hijacinte niso primerni, saj imajo povprečne julijske temperature zraka nižje od 18°C (Cegnar, 1998, str. 100-103; Ogrin, 1998, str. 110-111). Sklepamo lahko, da so podobne zračnim temperaturam tudi temperature jezerskih vodnih teles. Poleti se namreč v jezerih zmernega pasu vzpostavi, zaradi ogrevanja vode s površja v globino, t.i. poletna toplotna plastovitost s temperaturnim gradientom, ki z globino upada. V zgornjih plasteh jezera oz. epilimniju, je voda topla. V epilimniju so prav tako minimalne temperaturne razlike. Ugodno za uspevanje toploljubne vodne hijacinte je dejstvo, da se voda zaradi različnih temperatur in posledično gostot vode, iz zgornjega epilimnija ne meša s hladno vodo v globinskem sloju hipolimnija (med obema slojema se nahaja mezolimnij oz. termoklina, v katerem pride do naglega padca temperature

Katalog fitoremediacijskih rastlin

in ki zato preprečuje mešanje obeh plasti vode). V jeseni, ko se jezerska voda v zgornjih plasteh ohlaja in postane hladnejša od vode v hipolimniju, se voda v vertikalnem stolpcu zaradi delovanja vetrov prične brez težav mešati, saj nastopi izotermija vode (enaka temperatura vode v vsem vodnem stolpcu, vendar to na uspevanje hijacinte neposredno ne vpliva, saj so temperature vode za njeno rast tako ali tako prenizke in pozimi pod ledeno plastjo (če ta prekrije jezero) znašajo 2°C do 4°C (medmrežje 9).

4.2. RJAVA GORJUŠICA (Brassica juncea)

Slika 4: Rjava gorjušica (Brassica juncea)

I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO Rjava gorjušica je, kar se tiče fitoremediacijskega potenciala izjemno vsestranska rastlina, saj je primerna za akumulacijo večih težkih kovin: Cd, Cr, Cs, Cu, Ni, Se, Zn, Pb (Dolinšek, 2007). V raziskavah Stephena D. Ebbsa in Leona V. Kochiana z univerze Cornell v New Yorku, se je pokazala

Katalog fitoremediacijskih rastlin

I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO Hallerjev penušnjek je hiperakumulatorna rastlina za črpanje Zn in Cd (Vovk Korže, 2009). Raziskava raziskovalk z Biotehniške fakultete univerze v Ljubljani, je potrdila akumulatorne zmožnosti hallerjevega penušnjeka za fitoremediacijo. Na osnovi vzorcev rastlin in rizosferne prsti s Zn in Cd onesnaženih območij v Sloveniji, Italiji in Avstriji, je bilo ugotovljeno, da se v vzorcih rastlin nahajajo večje koncentracije Zn in Cd, kot v onesnaženih prsteh. Zn se je akumuliral predvsem v poganjkih, Cd pa v koreninah in poganjkih, pri čemer so bile koncentracije v koreninah večje kot v poganjkih. V raziskavi je bilo tako ugotovljeno, da je hallerjev penušnjek hiperakumulatorna rastlina za Zn in akumulatorna za Cd (medmrežje 19). V poizkusu znanstvenikov z INRA (Znanstvenega inštituta za raziskave v agronomiji), opravljenem na območju nekdanje livarne, so bili izvedeni poizkusi s tremi rastlinami: Cardaminopsis halleri, Armeria maritima ssp. halleri in Agrostis tenuis (Šopulja lasasta). Rastline in prsti so bile testirane na prisotnost Zn, Cd, Pb in Cu. V prsti v kateri so rasle Cardaminopsis halleri in Armeria maritima ssp. Halleri, so bile izmerjene v površinskem horizontu Ah6 , zelo visoke koncentracije omenjenih kovin, čemur je sledil velik padec koncentracij v nižjih horizontih L11 in L12, kar kaže na to, da sta rastlini izčrpali veliko kovin v teh nižjih horizontih. V primeru Agrostis tenuis, so bile koncentracije kovin v Ah horizontu dosti nižje, prav tako pa so bile zabeležene manjše razlike med horizonti Ah in L11 in L1 2. Koncentracije Zn, Cd, Pb in Cu v koreninah Agrostis tenuis, so bile večje kot pa v njenih listih. Hallerjev penušnjek je v listih akumuliral >20 000 in >100 mg kg−1 Zn in Cd, kar kaže na hiperakumulacijske značilnosti te rastline za te kovine. V koreninah Armeria maritima ssp. Halleri, se je akumuliralo 20 in 88 krat več Pb in Cu kot v zelenih listih, kar pomeni, da bi odstranitev teh kovin iz prsti morali izvesti s popolno odstranitvijo dozorele rastline iz prsti. Ker pa so bile koncentracije Zn, Cd, Pb, in Cu v porjavelih listih Armeria maritima ssp. Halleri za 3-8 krat večje v porjavelih listih kot v zelenih, lahko razmišljamo o odstranjevanju toksinov tudi v obliki odstranitve odpadlih listov (Dahmani Muller et al, 2000). Laboratorijske hidroponske raziskave so pokazale, da je Hallerjev penušnjek zmožen akumulirati >1000 mikro gramov Cd na gram rastlinskega tkiva v listih, ne da bi pri tem rastlina utrpela večje škodljive posledice, zaradi česar je rastlina opredeljena kot hiperakumulator za Cd. To pa ni zanemarljiv podatek, saj je tovrstnih rastlin malo. Pri tem je kot kriterij za opredelitev hiperakumulatornosti za Cd opredeljena meja 100 mikro gramov na gram rastlinskega tkiva. Večja ali manjša koncentracija Cd v rastlinah v naravnem okolju je odvisna predvsem od koncentracije Cd v onesnaženih tleh (McGrath et al., 2002).

Glavni horizonti prsti od površja v globino so: H in O – zgornja organska horizonta odložene organske snovi, ki je razgrajena do te mere, da se rastlinskih ostankov ne da prepoznati; A – mineralni horizont, kjer je odmrla organska snov že dobro razkrojena in pomešana z mineralnimi delci; E – eluvialni horizont izpiranja glinastih delcev in Al ter Fe, gre za horizont akumuliranja peščenih in meljastih delcev; B – mineralni iluvialni horizont, v katerem se nabirajo glinasti delci, organske snovi, Fe in Al, posamezno ali skupaj, v tem horizontu matična podlaga ni vidna; C – mineralni horizont razpadle matične podlage, na kateri nastaja prst; R – trda nepreperela kamnina. Pri podrobnejši delitvi lahko pri zgornjih organskih horizontih ločimo še L in F horizont. Za L organski horizont je značilno, da je sestavljeni iz svežih in nerazkrojenih odmrlih organskih snovi, katerim lahko z lahkoto prepoznamo njihov izvor. Za F horizont pa je značilno, da se pri razkrojenih organskih delih že začenja razkroj vendar lahko te še vedno z lahkoto prepoznamo (medmrežje 20, 21, 22). Ah horizont je temno rjav humusno akumulativni horizont (medmrežje 23).

Ekoremediacija kopenskih ekosistemov

odstranila kar 76 % Pb in kar 82 % prisotnega Ni. V eksperimentu sta bili načrtno v vodi hkrati prisotna Pb in Ni, da bi se pokazalo kako hkratna prisotnost večih kovin vpliva na absorbcijske sposobnosti rastline. Pri tem niso bili zabeleženi ne sinergijski ne antagonistični učinki. V omenjenem poizkusu se je zelo dobro izkazala tudi makro alga Microspora, ki je bila izpostavljena 39,4 mg/l raztopljenega svinca v vodi, pri čemer je izčrpala kar 97 % prisotnega svinca (Axtell et al., 2003). Lemna minor je primerna tudi za fitoremediacijo voda onesnaženih s pesticidi. V laboratorijskem poizkusu je bilo dokazano, da prisotnost vodnih rastlin odpornih na pesticide lahko pospeši njihovo odstranitev oz. biotransformacijo. V eksperimentu Ricea, Coatsa in Andersona, sta bila tako pri hkratni uporabi treh takšnih rastlin Lemne minor, Ceratophyllum demersum in Elodea canadensis, v veliki meri iz vode odstranjena herbicida atrazin in metaklor (Rice et al., 1997). Lemna minor se je izkazala tudi primerna za fitoremediacijo območij onesnaženih z klorofenoli (klorofenoli so sestavina za različne biocide8 in so še posebej trdovratni za razgradnjo, saj jih mikroorganizmi ne morejo razgraditi), saj te lahko absorbira v svoje tkivo, oz. vakuole in celične stene (Day, Saunders, 2004). Izpostavljenost vodam onesnaženim z večjimi koncentracijami težkih kovin ( v tem primeru Cu in Cd) vodna leče slabše prenaša. V poizkusu, v katerem je bila mala vodna leča izpostavljena večjim koncentracijam Cu (več kot 10 mg Cu na liter vode) in Cd (več kot 0,5 mg Cd na liter vode) je prišlo do razpada antioksidacijskega sistema rastline, upadla pa je tudi koncentracija fotosintetičnega pigmenta. Prav tako je bilo ugotovljeno, da je za Lemno minor Cd dosti bolj strupen kot Cu. Posledično je bilo tako ugotovljeno, da je mala vodna leča primerna za fitoremediacijo voda onesnaženih z manjšimi koncentracijami Cd in Cu (Hou et al, 2007).

II. OPIS RASTLINE Mala vodna leča (Lemna minor) je 2 do 4 mm velika vodna rastlina. Razrašča se na površini stoječih ali počasi tekočih voda. Prave liste ima popolnoma zakrnele, listom podobne tvorbe pa so stebelni členi, ki so sploščene, kroglaste do elipsaste oblike. Lahko so posamični ali pa sestavljeni iz 2-5 členov. Vsak člen ima eno ali več enostavnih kratkih koreninic. Tkivo rastline je gobasto in »napihnjeno« z zrakom, kar rastlini omogoča plavanje na vodi. V naših podnebnih razmerah se mala vodna leča razmnožuje vegetativno (posamezni členi se ločijo, na njih pa požene nov stebelni člen). Rastlina prezimi v obliki zimskih brstov na zamuljenem dnu stoječih voda. Cveti samo v toplejših predelih. Cvetovi so enospolni in enodomni. Sestavljeni so iz dveh prašnikov in ene plodnice. Rastlina je razširjena po vsej Sloveniji. Najdemo jo v ribnikih, mlakah in mrtvicah. Uspeva v vodi s srednjo količino hranil. Rastline lahko popolnoma prekrijejo vodno površino. Vodne leče so razširjene v zmernih podnebnih razmerah severne in južne zemljine polute (medmrežje 28).

Biocidi so snovi, ki služijo za to, da se z njimi kemično ali biološko uničuje delovanje škodljivega organizma. Med biocidne proiz vode uvrščamo dezinfekcijska sredstva, kemikalije, ki se uporabljajo kot konzervansi proizvodov in materialov, nekmetijske pesticide in antivegetacijska sredstva. Biocidi se uporabljajo v kozmetiki, veterini, so fitofarmacevtska sredstva, detergenti, medicinski pripomočki (medmrežje 30).

Katalog fitoremediacijskih rastlin

III. SMOTRNOST UPORABE Rastlina je zelo primerna za izvajanje fitoremediacije onesnaženih voda s težkimi kovinami v Sloveniji, saj predstavlja avtohtono, slovenskih rastiščnim pogojem prilagojeno rastlino. Dodaten razlog, ki njeno uporabnost v fitoremediacijske namene še povečuje, je v tem, da se rastlina zgoščeno razrašča na vodni površini, kar olajšuje njeno odstranjevanje (medmrežje 28). Mala vodna leča bi tako lahko služila za fitoremediacijo onesnaženih vodotokov, jezer, odpadnih in kanalizacijskih voda (s posebnimi rastlinskimi čistilnimi napravami), ki so v Sloveniji pogosto onesnažene s težkimi kovinami in pesticidi (medmrežje 29). Rastlina bi tako bila npr. primerna za čiščenje voda onesnaženih s težkimi kovinami v Šaleški dolini. Gre za Velenjsko, Družmirsko in Škalsko jezero, ki so vsa močno onesnažena s težkimi kovinami. Glavni vir zanje predstavlja TE Šoštanj, ki je največja termoelektarna v Sloveniji. Ta je v obdobju 1980 – 2001 v povprečju letno emitirala v zrak 22,1 t Pb, 0,2 t Cd, 0,3 t Hg, 4,5 t As, 60,6 t Cr, 42,8 t Ni, 15 t Cu in 298 t Zn. Kovine so kot mikroelementi nujno potrebni za razvoj organizmov, vendar v velikih količinah oz. koncentracijah njihova prisotnost v okolju zaradi njihove strupenosti, kopičenja v organizmih in njihove obstojnosti predstavlja resno nevarnost okolju in zdravju ljudi. Koncentracija težkih kovin je v vodi nižja kot v jezerskih sedimentih zaradi zgoraj opisanih procesov. V sedimentih se težke kovine torej kopičijo, kot se kopičijo tudi v prehranjevalni verigi in lahko segajo v njej vse do najvišjega trofičnega nivoja človeka (težke kovine se na splošno v rastlinah najbolj koncentrirajo v koreninah, v ribah pa v jetrih, z izjemo Hg, katerega največje koncentracije so bile izmerjene v mišičnini rib). Sedimenti Velenjskega jezera so v primerjavi z drugima dvema jezeroma najmanj onesnaženi s težkimi kovinami in As (Mazej et al., 2009). Pri fitoremediaciji teh treh jezer bi tako lahko prišla v poštev uporaba male vodne leče, ki je preizkušeno hiperakumulator za Cd, Cu, Zn, Pb in Ni, se pravi več težkih kovin, ki se pojavljajo v Šaleških jezerih. Določena težava pri njeni aplikaciji je le v tem, da se večina težkih kovin v jezerih pojavlja v sedimentih, mala vodna leča pa se razrašča predvsem na vodni površini. Ob tem bi bilo tako potrebno razmisliti o kombinirani uporabi večih fitoremediacijskih rastlin, da bi se dosegli želeni učinki očiščenja vode in jezerskih sedimentov.

Ekoremediacija kopenskih ekosistemov

4.6. PRAPROT (Pteris vittata)

Slika 8: Praprot (Pteris vittata)

I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO Rastlina je zelo primerna za fitoremediacijo tal onesnaženih s arzenom (Korže, 2009). Pteris vittata je bila prva rastlina identificirana kot primerna za hiperakumulacijo As. Vendar njeni mehanizmi hiperakumulacije As še niso pojasnjeni. Rastlina arzen akumulira tako v koreninah kot v steblu oz. nadzemnih delih rastline (Wang et al., 2002). Večina akumuliranega As se nabira v pernatih listih, kjer se nahaja 96% vsega akumuliranega As. Koncentracija As v listih upada od baze lista oz. njegovega spodnjega dela proti zgornjemu delu lista. Koncentracije arzena v trosih pa so bile dosti manjše kot v listih. As se v praproti nahaja v zgornjih in spodnjih celicah rastlinske epiderme, najverjetneje v vakuolah. Distribuiranost kalija v rastlini je bila zelo podobna tisti od arzena, medtem, ko so bili elementi Ca, Cl, Mg, P in S v rastlini razporejeni drugače (Lombi et al., 2002). Pri odstranjevanju arzenika so uspešnejše mlajše rastline, kot pa starejše enake rasti, še zlasti če so te arzen akumulirale že nekaj časa. Prisotnost fosfatov v prsti lahko sposobnosti za akumulacijo arzena zmanjšajo. S poizkusi, pri katerih so praprot hidroponsko gojili, da bi preizkusili sposobnosti odstranjevanja arzena iz podtalnice, so ugotovili, njeno potencialno ustreznost za te namene (Tu et al., 2004).

Ekoremediacija kopenskih ekosistemov

4.18. NAVADNI TOBAK (Nicotiana tabacum)

Slika 20: Navadni tobak (Nicotiana tabacum)

I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO Ugotovljeno je bilo, da je tobak sposoben akumulirati benzofenone in bisfenole A10 , ki v naravi predstavljajo nevarne onesnaževalce za organizme, ter jih transformirati v glikozide (Shimoda, Hamada, Hamada, 2009). Poizkusi so pokazali, da se rastline tobaka razvijajo v onesnaženih prsteh s Cd in Zn dosti bolje, če so semenom oz. rastlinam, tobaka dodane ustrezne bakterije, ki so bile najdene na semenih tobaka zraslih v prsteh, močno onesnaženih s Cd in Zn. Te bakterije so na Cd dobro odporne ter izboljšujejo tvorjenje biomase v, s Cd onesnaženimi prstmi, saj zmanjšujejo toksičnost Cd za rastline tobaka (Mastretta et al., 2009). Obstajajo poizkusi v katerih so z dodajanjem bakterijskih genov v rastline tobaka želeli izboljšati absorbcijo polikloriranih bifenilov (Novakova et al., 2009).

Bisfenol A se uporablja za proizvodnjo plastike; njegova škodljivost za človekovo zdravje je poznana od leta 1930. Benzofenoni se dosti uporabljajo v kemični industriji (medmrežje 52; medmrežje 53).

Katalog fitoremediacijskih rastlin

Genetsko spremenjen tobak je primeren tudi za fitovolatilizacijo živega srebra. Pri fitovolatilizaciji ne gre toliko za akumulacijo onesnaževalcev v tkivu rastlin, ampak za transmisijo teh v atmosfero. Primerjava gensko modificiranega in nespremenjenega tobaka je pokazala, da se gensko spremenjene rastline v okolju onesnaženem z živim srebrom dosti bolje obnesejo kot pa nespremenjene rastline. Gensko spremenjene rastline so tako nespremenjene prekašale v dolžini korenin za 60 krat in tvorbi biomase za 17 krat. Raziskava je očitno pokazala, da so gensko spremenjene rastline tobaka odporne tako na prisotnost organskega kot neorganskega živega srebra in so primerne za čiščenje z živim srebrom onesnaženih območij (Abdel Rahman et al., 2008). Ugotovljeno je bilo, da je gensko spremenjen tobak primeren tudi za fitoremediacijo prsti onesnaženih s Pb (medmrežje 51).

II. OPIS RASTLINE Tobak sodi v družino razhudnikovk. Rastlina izvira iz Bolivije in Peruja. Razširjen je po vsem svetu. Uspeva v subtropski klimi, na območju zmerne klime pa je omejen le na določene regije. Za uspešno rast potrebuje veliko vode, zelo je občutljiv na veter. Dobro uspeva v globokih tleh, pa tudi ilovnatih in peščenih, vendar le če so ta dobro namakana. V zmernih klimah se seje sredi marca in se v obliki potaknjencev na prosto sadi do konca maja. Tobakovi listi se trgajo od začetka avgusta in sicer postopoma odvisno od zrelosti. Rastline tobaka so enostebelne in visoke do 200 cm. Listi so širokosuličasti in porasli z žleznimi dlačicami. Cvetovi so lijakasti, rožnate, rdeče ali bele barve in so zbrani v rahle late (Herrmann, 1991, str. 46, 47).

III. SMOTRNOST UPORABE Tobak je primeren za fitoremediacijo večjega števila polutantov okolja. Ustrezno odstranjuje nekatere težke kovine kot tudi benzofenone in bisfenole A ter poliklorirane bifenile, ki predstavljajo ene izmed najbolj toksičnih snovi, ki jih je ustvaril človek. V poizkusih so bile fitoremediacijske sposobnosti tobaka dodatno izboljšane z genskim inženiringom rastlin. Kljub temu, da tobak najbolje uspeva v subtropskem podnebju, bi ga za fitoremediacijske namene lahko gojili tudi v Sloveniji. Tobak je namreč v preteklosti že rasel na slovenskih poljih, saj so si ga kmetje pridelovali za kajenje.

»Poliklorirani bifenili (PCB) so umetne organske spojine iz skupine kloriranih cikličnih ogljikovodikov. So ksenobiotiki in ena najbolj toksičnih snovi, kar jih je ustvaril človek. Gre za tekočino rumenkaste barve z zelo karakterističnim in neugodnim vonjem. Draži sluznico grla, nosu in oči ter je dokazano kancerogena…. V Slovenji je najbolj razvpit primer onesnaženja s PCB reka Krupa v Beli krajini vse od leta 1985. Območje so istega leta sanirali ter naredili raziskave zemlje, zraka, živil in ljudi. Maloštevilni članki in raziskave (npr. dr. Svetozarja Poliča) pa nas opominjajo, da so PCB v Beli krajini še vedno prisotni in da je Krupa najbolj onesnažena reka s PCB v Evropi (medmrežje 54).«

Ekoremediacija kopenskih ekosistemov

4.19. OLJNA BUČA (Cucurbita pepo)

Slika 21: Oljna buča (Cucurbita pepo)

I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO Tudi buče so primerne za fitoekstrakcijo polikloriranih bifenilov. V poizkusu, v katerem je bilo primerjanih devet rastlin (Festuca arundinacea, Glycine max, Medicago sativa, Phalaris arundinacea, Lolium multiflorum, Carex normalis in tri podvrste Cucurbita pepo ssp. pepo), so se buče izkazale kot najustreznejše za odstranjevanje polikloriranih bifenilov, predvsem po zaslugi večjega črpanja s strani korenin in dobrega translociranja v nadzemne dele. Volatilizacija pri oljnih bučah pri odstranjevanju PCB ni tako pomembna. Vse opazovane rastline so kazale znake poškodb pri najbolj onesnaženih prsteh (4200 μg/g), ne pa pri manj onesnaženih prsteh s koncentracijami PCB 250 in 90 μg/g. V eksperimentu, ki je potekal v rastlinjakih, opaznejših znižanj PCB v prsti sicer niso zabeležili, kar pripisujejo kratkemu trajanju eksperimenta. Vendar pa rezultati nakazujejo v smotrnost nadaljnjih poizkusov na tem področju z omenjenimi rastlinami (Zeeb et al., 2006). V raziskavi je bilo primerjanih pet rastlin (bučke, visoka bilnica, lucerna, rž in buče) glede njihove primernosti za odstranjevanje DDT-ja. Vse od odkritja DDT-ja in njegove uporabe za zatiranje insektov, se je ta nevarna kemikalija nabirala v okolju in pričela ogrožati tudi ostale organizme. Slaba topljivost DDT-ja v vodi je pomemben vzrok za nabiranje le tega v okolju. V raziskavi so se buče in bučke izmed vseh opazovanih rastlin izkazale najbolje. Akumulirale so največ DDT- ja in največ tega translocirale v nadzemne dele rastlin. To dejstvo so znanstveniki pripisali veliki transpiracijski površini buč in bučk, 66

Katalog fitoremediacijskih rastlin

veliki tvorbi nadzemne biomase in jih zaradi tega priporočali za fitoremediacijske namene (Lunney, Zeeb, Reimerm, 2004).

II. OPIS RASTLINE Oljna buča sodi v družino bučnic. Izvira iz Srednje Amerike, razširjena pa je po Srednji in Južni Ameriki, prednji Aziji, Afriki in Evropi. Buča zahteva celinsko do tropsko klimo, zahteva zmerno vlažnost, neodporna pa je na zmrzal. Dobro uspeva v lahkih, suhih, peščeno ilovnatih prsteh. Konec aprila do srede maja poteka saditev semen, koristno je presajanje. Zelo priporočljivo je mehansko zatiranje plevela. Buče dozorijo konec septembra oz. sredi oktobra, ko rastline odmrejo in se plodovi obarvajo. Iz temno obarvanega semena se razvije grmičasta dlakava rastlina, z različno dolgimi stranskimi poganjki. Listi buče so veliki, srčasti in krpasti, cvetovi pa so majhni in zlato rumeni. Plodovi tehtajo 2-5 kg in so ponavadi progasti, okroglasti ali podolgovati in vsebujejo približno 300 semen (Herrmann, 1991, str. 44, 45).

III. SMOTRNOST UPORABE Buče imajo velik pomen za fitoremediacijske postopke, saj so zmožne odstraniti tako toksične in težko odstranljive snovi kot DDT in PCB. Rastlina je razširjena po vsem svetu in tradicionalno pridelovana tudi v Sloveniji. Z njeno uporabo lahko hkrati zadostimo fitoremediacijskim namenom, kot tudi estetskim, saj z njeno gojitvijo skrbimo tudi za ohranjanje tradicionalnega videza kulturne krajine. Reka Krupa velja za eno najbolj onesnaženih s PCB in zahteva nadaljnje postopke očiščenja same reke in njenega porečja teh toksičnih snovi (medmrežje 54).

Ekoremediacija kopenskih ekosistemov

4.20. CIKORIJA (Cichorium intybus)

Slika 22: Cikorija (Cichorium intybus)

I. PRIMERNOST RASTLINE ZA FITOREMEDIACIJO Cikorija in rjava gorjušica sta se v poizkusih izkazali kot učinkoviti rastlini pri fitoremediaciji tal (absorbciji in razgradnji) onesnaženih z DDT. Pri tem igra ključno vlogo koreninski sistem obeh rastlin, gosto porasel s koreninskimi laski ter bakterijske kulture, ki se na njih razraščajo. Razgradnja DDT je bila največja v začetnih fazah rasti rastlin, količine absorbiranega DDT so se namreč pri starejših rastlinah v koreninah zmanjšale. Rezultati omenjene raziskave so pokazali potencialno primernost obeh rastlin za fitoremediacijske tehnike (Suresh et al., 2005). V študijah, katere so izvedli na območju Aznalcóllar v južni Španiji, je bilo več rastlinskih vrst (Amaranthus blitoides – ščir razprostrti, Cynodon dactylon – pesjak prstasti, Cichorium intybus - cikorija in Sylibum marianum – pegasti badelj; vse omenjene rastline uspevajo v Sloveniji) identificiranih kot primernih za rast v prsteh onesnaženih s Pb in Zn ter absorbiranje velikih količin teh onesnaževalcev v njihove poganjke. Rastline pri prisotnosti Pb in Zn v prsti niso pokazale slabšega tvorjenja biomase kot kontrolne rastline, ki so rasle v prsteh neonesnaženih z omenjenima težkima kovinama. Amaranthus blitoides – ščir razprostrti, Cynodon dactylon – pesjak prstasti, Cichorium intybus - cikorija in Sylibum 68

Katalog fitoremediacijskih rastlin

marianum – pegasti badelj, so izkazale sposobnost akumuliranja Pb in Zn v poganjkih. Cikorija se je pri tem izkazala še zlasti uspešna saj se je v njenih poganjkih akumuliralo več kot 1000 mg kg−1 Pb, kar pomeni, da je cikorija hiperakumulatorna rastlina za to kovino (Del Río-Celestino et al., 2006). Rastlina je primerna tudi za akumulacijo niklja in mangana. Ta dva elementa rastlina kopiči v največji meri v poganjkih (medmrežje 57). V enem izmed eksperimentov so bile pri cikoriji zabeležene večje količine absorbiranega kadmija kot ga je sposobna akumulirati rastlina Polygonum thunbergii, ki je priznana za hiperakumulatorno za to kovino. Pri cikoriji se je Cd kopičil predvsem v poganjkih (medmrežje 58).

II. OPIS RASTLINE Cikorija ali navadni potrošnik je trajnica, visoka več kot 1m. Rastlina ima rumeno belo, členjeno koreniko. Njeni pritlični listi so škrbinasti, steblo je razraslo in ima dolge, cele liste. Cvetovi so veliki in svetlomodri, v obliki koškov širokih 3 – 4 cm. Zelo pogosta je na suhih traviščih, njivah, ob poteh in na ruševinah od nižin do montanskega pasu. Iz korenin cikorije so v preteklosti pridobivali kavni nadomestek, kot zdravilna rastlina pa je bila znana že v srednjem veku (Rastlinski svet Evrope, 1988, str. 314).

III. SMOTRNOST UPORABE Cikorija je travniška rastlina, ki v Sloveniji dobro uspeva in je v preteklosti služila za pridelovanje kavnega nadomestka iz nje. Rastlina je za fitoremediacijo dokaj primerna saj je sposobna absorbirati tako DDT, Pb, Zn, Ni, Mn ter Cd (glej točko I. in II.).