LieÄÂivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach
LieÄÂivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach
LieÄÂivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin 11.5.2005<br />
Využití rostlin ve fytoremediačních technologiích<br />
Josef Zehnálek 1 , Jiří Petřek 2 , Jitka Petrlová 1 , Vojtěch Adam 2,3 , Jan Víteček 2 , René Kizek 2 ,<br />
Ladislav Havel 2<br />
1 Ústav chemie a biochemie, AF Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, Zemědělská<br />
1, 613 00 Brno, e-mail: zehnalek@mendelu.cz<br />
2 Ústav biologie rostlin, AF, Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, Zemědělská 1,<br />
613 00 Brno<br />
3 Katedra analytické chemie, Přírodovědecká fakulta, Ma<strong>sa</strong>rykova univerzita v Brně, Kotlářská 2,<br />
611 37 Brno<br />
Souhrn<br />
Poznání nebezpečí plynoucího z přítomnosti těžkých kovů v životním prostředí vedlo k<br />
bezprostřední snaze najít technologické postupy, které by vedly k jeho dekontaminaci. Bylo tak<br />
vyvinuto mnoho in situ i ex situ technologií, více či méně ekonomicky náročných, vedoucích k<br />
částečné či úplné dekontaminaci. Řada těchto technologických postupů ovšem představuje hrubý<br />
zá<strong>sa</strong>h do krajiny, ale byly vyvinuty, či se testují také technologie výrazně příznivější, ba i dokonce<br />
zlepšující vzhled krajiny. V současné době nejprogresivněji rozvíjejícím se procesem tohoto typu<br />
je fytoremediace. Fytoremediační technologie využívají zelené rostliny k fixaci, akumulaci a<br />
rozkladu nebezpečných kontaminantů, tj. k jejich odstranění ze životního prostředí. Tato<br />
technologie využívá všech biologických, chemických a fyzikálních procesů, které mají souvislost s<br />
růstem a výživou vyšších rostlin. V této práci jsou popsány a diskutovány mechanismy vstupu a<br />
detoxikace toxických těžkých kovů rostlinami, a využití výsledků získaných při těchto studiích v<br />
dynamicky se rozvíjejícím biotechnologickém procesu nazvaném fytoremediace.<br />
Úvod<br />
Člověk svým působením přímo či nepřímo ovlivňuje organismy na úrovni jedinců, populací i celých<br />
společenstev. Z globálního hlediska je zvláště závažný vliv člověka na ekosystémy s řadou nezastupitelných<br />
funkcí. Rozvoj vědy a techniky přispěl zá<strong>sa</strong>dně ke zlepšení životní úrovně lidské populace, rovněž však<br />
přinesl řadu negativních jevů, mezi které nepochybně patří i kontaminace ekosystému produkty či odpadními<br />
látkami chemického, elektrotechnického a strojírenského průmyslu, nebo odpadními produkty energetiky. S<br />
rozvojem průmyslové výroby, výstavbou elektráren a s rozvojem dopravy stoupá znečištění ovzduší, půdy i<br />
vody. Do ovzduší se dostávají různé látky jako např. popílek, prach, <strong>sa</strong>ze, SO 2 , CO, CO 2 , NO, NO 2 ,<br />
halogeny, aerosoly ob<strong>sa</strong>hující těžké kovy a složité organické látky. Cirkulací vzduchu se tyto látky<br />
rozptylují, reagují s různými složkami atmosféry a dopadají na zem, kde znečišťují prostředí a působí<br />
toxicky na organismy. A navíc mohou být tyto látky v biosféře transformovány na metabolity podstatně<br />
nebezpečnější než byl primární polutant. Znečištěné přírodní prostředí negativně ovlivňuje fyziologické<br />
procesy (příjem živin, růst, rozmnožování), dochází ke kumulaci toxických látek, mění se chemické<br />
vlastnosti půdy a tím rychlost dekompozičních procesů. To vše ohrožuje nejen výskyt četných druhů rostlin a<br />
živočichů, ale také produkci zemědělských surovin. Pro zajištění kvalitní produkce zemědělských surovin<br />
pro potravinářský průmysl je tedy nezbytné zabránit přísunu nežádoucích sloučenin do potravinového<br />
řetězce /1/. Jedním ze závažných problémů v zemědělských produktech jsou těžké kovy (ρ > 5 g.cm –3 ) /2-<br />
6/. Vlastní vstup těžkých kovů do zemědělsky využívaných kulturních rostlin představuje velmi závažný<br />
problém zejména v místech s vysokým ob<strong>sa</strong>hem těžkých kovů v půdách /7,8/.<br />
Mechanismy vstupu a detoxikace těžkých kovů u rostlin<br />
Rostliny mají vyvinuty rozdílné strategie pro příjem, distribuci, případně redistribuci prvků,<br />
které přijímají, což jim umožňuje udržovat stálost vnitřního prostředí přijímaných prvků. Kromě<br />
337
Change language