Obsah sborníku | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka
ODČERPÁVÁNÍ TĚŽKÝCH KOVŮ Z KONTAMINOVANÝCH PLOCH POMOCÍ ROSTLIN
Dr. Th. Diez, Dr. M. Krauss
Bayerische Landesanstalt für Bodenkultur und Pflanzenbau Freising, BRD
Některé druhy rostlin mají schopnost přijímat z půdy zvýšená množství těžkých kovů (TK). Podle propočtů skupiny odborníků z Oldenburgu může křídlatka sachalinská (Reynoutria sachalinense) vyčerpat z půdy za 1 rok 1,3 kg kadmia, 24 kg olova a 322 kg zinku za předpokladu výnosu 100 t nadzemní a 100 t podzemní biomasy na 1 ha (Haase, 1988). Podle profesora Steve Mc Gratha z Rothamstedu v Anglii může penízek alpinský (Thlaspi alpestre) přijmout za rok na 1 ha až 40 kg zinku (DLG-Mitteilungen, č.6, 1994).
Jiná výzkumná skupina z Giessenu propočetla podle výsledků nádobových pokusů, že pomocí krmného šťovíku (Englischer Spinat), což je druh šťovíku, může být za rok na 1 ha odčerpáno více než 300 g kadmia. Nikl a olovo může být odčerpáváno ve zvýšených množstvích křídlatkou hrotolistou (DLG-Mitteilungen, č.3, 1995).
Podnětem k hypotéze, že půdy kontaminované TK bude možno ozdravit pomocí rostlin, byly zejména údaje o odběru TK křídlatkou sachalinskou. V Bavorském zemském ústavu pro půdní úrodnost a pěstování rostlin ve Freisingu byl v roce 1991 založen pokus na půdě silně kontaminované TK. Jeho účelem bylo zjistit odběry TK křídlatkou sachalinskou a sloní trávou (Miscanthus sinensis).
K pokusům s křídlatkou byla použita populace, která byla ve Freisingu delší dobu aklimatizována. Výsadba se podařila na 100%, v následujících zimách nebylo pozorováno žádné vyhynutí. Výsadba sloní trávy (odrůda Goliath) byla méně zdařilá, po prvé zimě zůstalo pouze 20% rostlin. Jako srovnávací rostlina byla každoročně pěstována kukuřice.
Obsahy TK nejsou v nadzemní hmotě křídlatky sachalinské (listy a stonky) vyšší než v kukuřičné slámě (tab.1). V kořenech jsou obsahy TK mnohem vyšší než v nadzemní hmotě, a to jak u křídlatky, tak i u kukuřice; rozdíly mezi oběma rostlinnými druhy nejsou však velké. Obsahy TK ve sloní trávě jsou vesměs nižší než u křídlatky a u kukuřice. To platí jak pro nadzemní hmotu, tak i pro kořeny.
Výnosový potenciál křídlatky nesplnil očekávané výsledky (tab.2). V roce 1992 byly výnosy negativně ovlivněny obdobím sucha, avšak i v roce 1993 bylo sklizeno pouze 84 q/ha sušiny přes normální povětrnostní podmínky. Z tohoto důvodu jsou také odběry TK nadzemní hmotou velmi nízké. O něco vyšší jsou odběry kořeny, sklizeň kořenů však není jednoduchá a kromě toho by byla zničena celá velice nákladná výsadba.
V pokuse provedeném v Rostocku s křídlatkou sachalinskou byly docíleny podobné výnosy a obsahy Cd jako v Grosslappenu u Mnichova (Schweder, 1994). Průměrné výnosy nadzemní hmoty činily 48 q/ha, obsahy Cd v listech 3-4 mg/kg a ve stoncích 1,5-2,5 mg/kg.
Vyšší obsahy TK ve srovnání s pokusy v Grosslappenu a v Rostocku zjistili v nádobovém pokusu v Berlíně Metz a Wilke (1992 a 1994); zůstávají však rovněž daleko od očekávaných hodnot.
Podle výsledků našich pokusů bude dekontaminace půd zamořených TK pomocí rostlin sotva možná, trvala by při nejmenším několik desetiletí nebo staletí. K malému odběru TK rostlinami přistupují dále neodstranitelné vnosy z imisí, které mohou být u některých TK dokonce vyšší, než odběry rostlinami, např. u Pb.
Literatura :
Haase E., 1988 : Pflanzen reiningen Schwermetall-Böden. Umwelt 7-8, s. 342-344
Metz R., Wilke B.M. : Dekontamination von schwermetallbelasteten Rieselfeldböden durch Anbau von Energiepflanzen am Beispiel des Elementes Cadmium. VDLUFA 1992
Metz R., Wilke B.M. : Sachalinknöterich (Polygonum oder Reynoutria sachalinense) - eine alternative Pflanze zur Dekontamination von schwermetallbelasteten Rieselfeldem ? VDLUFA 1994
Schweder P., Krawielitzki H., Sarich W., 1994: Der Versuch einer Cadmium-Dekontaminierung eines Bodens mit Sachalin-Knöterich. VDLUFA 1994
Tab. 1.:
Obsahy těžkých kovů v křídlatce, sloní trávě a v kukuřici pěstovaných na silně kontaminované půdě v mg/kg sušiny 1)
Pb |
Cd |
Cr |
Cu |
Ni |
Zn |
|
Obsahy v půdě | 1279 |
42 |
220 |
288 |
64 |
1569 |
Křídlatka sachalinská - listy | 3,0 |
5,4 |
1,1 |
6,0 |
3,4 |
311 |
- stonky | 1,9 |
2,9 |
1,4 |
6,9 |
2,6 |
83 |
- kořeny | 14,0 |
3,7 |
3,1 |
25,8 |
7,1 |
80 |
Sloní tráva - nadzemní hmota | 3,1 |
2,2 |
1,4 |
5,4 |
0,3 |
123 |
- kořeny | 7,3 |
7,0 |
2,3 |
18,1 |
2,6 |
161 |
Kukuřice - sláma | 4,5 |
3,7 |
1,9 |
9,7 |
0,7 |
192 |
- kořeny | 15,9 |
6,5 |
9,9 |
51,7 |
9,9 |
98 |
1) Obsahy v listech, stoncích, nadzemní hmotě a ve slámě jsou průměry z let 1992 - 1993, obsahy v kořenech jsou z roku 1993
Tab. 2.:
Množství těžkých kovů odčerpaná křídlatkou, sloní trávou a kukuřicí ze silně kontaminované půdy v kg/ha za 1 rok1)
Výnos q/ha |
Pb |
Cd |
Cr |
Ni |
|
Obsah v půdě | 4279 |
126 |
660 |
192 |
|
Nadzemní
hmota - křídlatka |
59 |
0,011 |
0,023 |
0,004 |
0,017 |
- kukuřice | 39 |
0,011 |
0,019 |
0,004 |
0,002 |
Kořeny - křídlatka | 105 |
0,147 |
0,039 |
0,032 |
0,075 |
- kukuřice | 8 |
0,013 |
0,005 |
0,008 |
0,008 |
1) Nadzemní hmota - průměr z let 1992 a 1993; kořeny - údaje z roku 1993