Przeglądarka, z której korzystasz jest przestarzała.

Starsze przeglądarki internetowe takie jak Internet Explorer 6, 7 i 8 posiadają udokumentowane luki bezpieczeństwa, ograniczoną funkcjonalność oraz nie są zgodne z najnowszymi standardami.

Prosimy o zainstalowanie nowszej przeglądarki, która pozwoli Ci skorzystać z pełni możliwości oferowanych przez nasz portal, jak również znacznie ułatwi Ci przeglądanie internetu w przyszłości :)

Pobierz nowszą przeglądarkę:

Magazyn

17 stycznia 2021 r.
21:44

Rosną i oczyszczają. Dr Wójcik z UMCS tłumaczy, co potrafią rośliny

- W USA na terenach zanieczyszczonych niklem sieje się czy sadzi rośliny, które należą do tzw. hiperakumulatorów. To takie rośliny, które pobierają nawet tysiąc razy więcej niklu niż rośliny rosnące obok - rozmowa z dr hab. Małgorzatą Wójcik, Prodziekan Wydziału Biologii i Biotechnologii UMCS.

AdBlock
Szanowny Czytelniku!
Dzięki reklamom czytasz za darmo. Prosimy o wyłączenie programu służącego do blokowania reklam (np. AdBlock).
Dziękujemy, redakcja Dziennika Wschodniego.
Kliknij tutaj, aby zaakceptować
  • Na początek wyjaśnijmy: Co to jest fitoremediacja?

– To szerokie pojęcie obejmujące różne technologie oczyszczania środowiska za pomocą roślin. W zależności od rodzaju zanieczyszczeń, możemy je usuwać z gleby (np. metale ciężkie stosując fitoekstrakcję, związki organiczne, np. ropopochodne poprzez fitodegradację) lub z zanieczyszczonej wody (wody powierzchniowe – rizofiltracja, wody podziemne – fitohydraulika).
Jeżeli nie da się zanieczyszczeń usunąć, można je ustabilizować w środowisku, aby zapobiec ich rozprzestrzenianiu się (fitostabilizacja).

Na przykład z hałd odpadów węglowych lub z wydobycia i przetwórstwa rud metali na Górnym Śląsku zanieczyszczenia są zwiewane przez wiatr lub spłukiwane przez deszcze na przyległe tereny, dlatego pokrycie takich hałd roślinnością eliminuje ten problem. Najczęściej jednak słowo fitoremediacja jest utożsamiane z pobieraniem zanieczyszczeń przez rośliny z gleby, a następnie takie rośliny są usuwane ze środowiska, obniżając w ten sposób poziom zanieczyszczeń w glebie

Na przykład tereny wokół wspomnianych wyżej hałd, ze względu na wysoki poziom zanieczyszczeń, nie powinny być użytkowane rolniczo. Rośliny hodowane na takich terenach byłyby dla ludzi toksyczne. Chodzi więc o to, by uprawiać tu inne rośliny szybkorosnące o dużej biomasie. Roślina pobiera z gleby wodę razem ze wszystkim co jest w tej wodzie rozpuszczone, w tym zanieczyszczenia.

  • Roślina działa jak przepompownia?

– Tak można powiedzieć: przepompowuje przez siebie wodę. A 99 proc. wody, którą pobierze z gleby, wyparowuje przez liście. Z kolei wszystko, co pobrała z wodą, zatrzymuje w sobie. Więc gdy w sezonie wegetacyjnym roślina szybko rośnie i osiąga dużą biomasę, jak np. kukurydza czy słonecznik, to pobiera sporo zanieczyszczeń. Trzeba ją tylko ściąć i wywieźć. Razem z biomasą wywozimy zanieczyszczenia pobrane z gleby. Zabieg potarzamy co rok i w ten sposób, sukcesywnie, poziom zanieczyszczeń w glebie się obniża.

Pierwsze zadanie w projekcie „GOLD” dotyczy optymalizacji wzrostu trzech wybranych gatunków roślin, aby osiągnęły jak największą biomasę i pobrały jak najwięcej zanieczyszczeń.

  • A co dzieje się z tą zebraną biomasą?

– Tego dotyczy druga część naszego projektu. W zależności od tego, jak dużo zanieczyszczeń zostało zakumulowanych w roślinie, można taką roślinną biomasę różnie wykorzystywać. Jeśli poziom zanieczyszczeń jest bardzo wysoki, to np. można zebrać i spalić. Wtedy z hektara mamy garstkę popiołu, który trzeba potem przechowywać jako odpad toksyczny lub można wykorzystać do odzysku metali lub do produkcji katalizatorów stosowanych przemyśle chemicznym.

Można również, stosując odpowiednie zabiegi fizyczne – wysoką temperaturę i ciśnienie – zeszklić taki materiał, zamienić w coś twardego jak kamień. Widziałam np. spinki do mankietów wykonane z takiej zeszklonej zanieczyszczonej biomasy.

Inny sposób, przy nie tak wysokim poziomie zanieczyszczeń w roślinie, to wykorzystać biomasę jako opał do wytwarzania energii cieplnej lub elektrycznej, albo do produkcji biopaliwa. Wtedy trzeba oddzielić zanieczyszczenia w procesie technologicznym, żeby otrzymać czyste biopaliwo.

  • Wasz projekt ma właśnie połączyć te dwa etapy.

– Tak, oczyścić teren za pomocą fitoremediacji. A następnie opracować technologię produkcji czystego biopaliwa z zanieczyszczonej biomasy. W pierwszym etapie zanieczyszczona biomasa zostanie poddana pirolizie i gazyfikacji, w wyniku czego powstanie zeszklony popiół zawierający toksyczne zanieczyszczenia metaliczne oraz syngaz.

W drugim: gazowy produkt zostanie przekształcony w czyste płynne biopaliwo. Biopaliwo produkuje się z takich roślin energetycznych, jak np. Miskant – duża trawa podobna do trzciny, proso, czy wspomniana wcześniej kukurydza lub słonecznik.

  • Ile sezonów wegetacyjnych jest potrzebnych, by oczyścić skażoną glebę?

– W zależności od poziomu skażenia kilkanaście, albo nawet kilkadziesiąt lat, by nadawała do upraw rolniczych. Fitoremediacji (w znaczeniu fitoekstrakcji) nie stosuje się do oczyszczania hałd odpadów metalonośnych, tutaj stosuje się fitostabilizację. Fitoremediacji można poddać teren dookoła hałdy, dookoła huty czy kopalni, o niskim do średniego poziomie zanieczyszczeń. 

Mówimy też o zanieczyszczeniach ropopochodnych wokół zakładów przemysłowych czy terenach użytkowanych przez przemysł paliwowy. Pobierane z gleby zanieczyszczenia organiczne rośliny metabolizują do nietoksycznych związków. Pierwszy aspekt naszego projektu to tak optymalizować uprawy, żeby zmusić rośliny do tego, by szybciej rosły i były jeszcze większe, a także pobrały więcej zanieczyszczeń. Po to, by cały proces oczyszczania trwał krócej. Krócej niż te 30 lat.

  • Jak można je do tego zachęcić?

– Jeden ze sposobów to stosowanie odpowiednich nawozów. Ale trzeba pamiętać o tym, że niektóre nawozy owszem przyspieszają wzrost, ale zarazem zwiążą w glebie zanieczyszczenia i stają się one dla roślin trudno dostępne. Trzeba więc dobrać odpowiedni rodzaj nawozu. Nad tym też będziemy pracować.

Wzrost roślin przyspieszają też inne biostymulanty dodawane doglebowo lub dolistnie. Takimi biostymulantami mogą być np. mikroorganizmy.

Rośliny, podobnie zresztą jak zwierzęta i ludzie, mają w swoich organizmach bardzo wiele mikroorganizmów. W ciele dorosłego człowieka mikroflora stanowi ok. 1,5 kg. Od niej należy nasze trawienie, nasza odporność czy nasz nastrój. Rośliny też są środowiskiem życia mikroorganizmów. Uważa się nawet, że w roślinach jest więcej komórek mikroorganizmów niż komórek roślinnych.

Odgrywają one ogromną rolę, bo, m.in. wspierają metabolizm rośliny. Można więc wykorzystać mikroorganizmy, które np. bytują blisko korzeni i wydzielają związki stymulujące wzrost roślin. Lub też sprawiają, że roślina jest bardziej tolerancyjna na zanieczyszczenia.

Mikroorganizmy mogą też sprawić, że zanieczyszczenia będą dla roślin mniej toksyczne. Szkodliwe związki będą się osadzały nie w samej roślinie, ale w bytujących w niej mikroorganizmach.

Znane są na przykład mikroorganizmy żywiące się związkami ropopochodnymi w glebie. Naukowcy z grupy prof. Jaco Vangronsvelda wyizolowali takie szczepy, a następnie podlewali zagęszczonymi kulturami bakterii topole, posadzone w miejscu wycieku ropy przy fabryce Forda. Bakterie wniknęły do wnętrza roślin i prowadziły tam rozkład pobranych razem z wodą związków ropopochodnych.

– Proso rózgowe, konopie przemysłowe i miskant to rośliny energetyczne, czyli o dużym i szybkim przyroście biomasy, które są tolerancyjne na zanieczyszczenia. Początkowo rozważano kilka innych gatunków energetycznych, ale po dyskusjach w gronie 20 partnerów projektu z Europy i Azji wybrano do badań cztery gatunki (dodatkowo sorgo), a każdy z partnerów będzie testował trzy gatunki, najlepiej przystosowane do jego strefy klimatycznej – mówi dr hab. Małgorzatą Wójcik (fot. Maciej Kaczanowski)
  • W opisie waszego projektu wymienione są trzy gatunki roślin. Proso, miskant i konopie przemysłowe.

– Proso rózgowe, konopie przemysłowe i miskant to rośliny energetyczne, czyli o dużym i szybkim przyroście biomasy, które są tolerancyjne na zanieczyszczenia. Początkowo rozważano kilka innych gatunków energetycznych, ale po dyskusjach w gronie 20 partnerów projektu z Europy i Azji wybrano do badań cztery gatunki (dodatkowo sorgo), a każdy z partnerów będzie testował trzy gatunki, najlepiej przystosowane do jego strefy klimatycznej.

  • Jak długi jest wasz projekt?

– Cztery lata. Poletko doświadczalne będzie na Górnym Śląsku. Mamy wstępne deklaracje z dwóch gmin, na terenie których znajdują się zanieczyszone tereny, które pasowały do założeń projektu. Na wiosnę pojedziemy je zobaczyć i dokonamy ostatecznego wyboru.

Następnie zebrana biomasa zostanie wysłana do Holandii i do Niemiec, gdzie wyspecjalizowane w tym temacie firmy będą sprawdzały, czy z biomasy wyprodukowanej w Polsce, Grecji, Francji, we Włoszech, w Chinach i w Indiach da się wyprodukować czyste biopaliwo. Czy da się wyizolować z nich zanieczyszczenia, które w takim paliwie nie powinny się znaleźć.

  • Czy to wszystko, o czym pani mówi, jest na etapie doświadczeń naukowych czy też gdzieś na świecie robi się takie rzeczy na dużą skalę? 

– Największe zastosowanie ma fitostabilizacja, gdzie wykorzystuje się rośliny nie tyle do usuwania zanieczyszczeń z gleby, ile do ich unieruchomienia, by się nie przemieszczały.

Należy pokryć zanieczyszczony teren, np. hałdę odpadów, zwartą pokrywą roślinną, chroniącą powierzchnię gleby przed dyspersją zanieczyszczeń przez wiatr. Z kolei gęsty system korzeniowy stabilizuje podłoże hałdy i spowoduje wytrącanie zanieczyszczeń i zatrzymywanie w glebie w strefie korzeniowej. To bardzo powszechna metoda fitoremediacji, stosowana również w Polsce. Nie jest to sensu stricte oczyszczanie, ale zapobieganie rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń.

Sama fitoekstrakcja też jest stosowana, choć nie na dużą skalę. Po pierwsze dlatego, że to bardzo długotrwały proces. Tak ja mówiłam – kilkadziesiąt lat.

W USA na terenach zanieczyszczonych niklem sieje się czy sadzi rośliny, które należą do tzw. hiperakumulatorów. To takie rośliny, które pobierają nawet tysiąc razy więcej niklu niż rośliny rosnące obok.

Ich biomasa zawiera nawet kilkanaście procent metalu i może być wykorzystywana jako bioruda. Taką biorudę, czyli spopielaną biomasę roślinną, dodaje się do zwykłej rudy w specjalnie dostosowanych piecach hutniczych i wtedy takie metale można odzyskiwać. Biomasę bogatą w metale można też wykorzystywać do produkcji katalizatorów. To takie produkty przyspieszające inne procesy technologiczne, stosowane np. w chemii organicznej.

  • Przykład hiperakumulatora?

– Takich roślin na świecie jest niewiele, to niecałe 0,2 proc. wszystkich roślin wyższych. Dwa lata temu na liście było ponad siedemset gatunków. Myślę, że teraz to ponad osiemset. To gatunki, które potrafią pobierać i odkładać w swoich częściach nadziemnych bardzo duże ilości metali nie wykazując przy tym żadnych objawów toksyczności. To właśnie odkrycie hiperakumulatorów przyczyniło się do pomysłu rozwoju fitoremediacji.

  • Nic, tylko je wszędzie sadzić...

– Problem polega na tym, że hiperakumulatory występują bardzo lokalnie. W Polsce praktycznie ich nie ma. Tzn. jest jeden gatunek, pojawia się bardzo sporadycznie na Górnym Śląsku – Arabidopsis halleri. Naprawdę trzeba wiedzieć, gdzie go szukać.

Są hiperakumulatory w Niemczech, Holandii, Czechach, ale zwykle są to bardzo małe rośliny – najczęściej badany występujący w Europie hiperakumulator, Noccaea caerulescens (tobołki alpejskie) jest wielkości fiołków, które na wiosnę pojawiają się na naszych trawnikach.

W Nowej Zelandii, w Nowej Kaledonii, na Filipinach spotyka się krzewy i drzewa, ale z kolei one bardzo wolno rosną. Więc nie ma idealnej rośliny do fitoekstrakcji. Albo roślina pobiera dużo związków, ale wolno rośnie (jak hiperakumulatory), albo rośnie szybko, ale pobiera ich mniej (jak rośliny energetyczne).

Dlatego poszukuje się optymalizacji uprawy roślin, które bardzo szybko rosną, produkują dużą biomasę, a przy okazji – pobierając substancje mineralne z gleby – pobiorą z gleby zanieczyszczenia. Najlepiej, żeby rośliny takie dawały biomasę 20 ton na hektar. Uważa się wtedy, że są odpowiednie do fitoekstrakcji.

Realizowany projekt

Projekt „Bridging the gap between phytoremediation solutions on growing energy crops on contaminated lands and clean biofuel production” (Budowanie mostu między fitoremediacją opartą na uprawie roślin energetycznych na zanieczyszczonych terenach, a produkcją czystego biopaliwa) uzyskał finansowanie z Programu Horyzont 2020.

Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie jest partnerem projektu koordynowanego przez CRES - Centre For Renewable Energy Sources and Saving Fondation z Grecji.

Projekt będzie realizowany w dużym konsorcjum składającym się z 20 podmiotów z następujących państw: Grecja, Holandia, Niemcy, Chiny, Włochy, Francja, Portugalia, Wielka Brytania, Indie oraz Kanada.

Budżet projektu dla UMCS wynosi niemal 183 tysiące euro (blisko 830 tysięcy złotych). Realizowany będzie w Instytucie Nauk Biologicznych pod kierunkiem dr hab. Małgorzaty Wójcik, prof. uczelni i prof. Jaco Vangronsvelda (zatrudnionego w ramach programu Research in Lublin). 

e-Wydanie

Pozostałe informacje

Przejazd na ulicy Łomaskiej

Radni PiS w kościele chcą rozmawiać o przejeździe kolejowym. Ratusz przy swojej koncepcji

Zamiast kolizyjnego przejazdu - tunel pod torami. Te plany bialskich urzędników wywołują sprzeciw mieszkańców osiedla Za Torami, którzy szukają alternatywy. Ma im pomóc komitet społeczny założony przez radnych z klubu PiS. Ale ratusz nie jest skory do zmiany koncepcji.

Fragment meczu Pogoń - Victoria

Ruszyła zamojska okręgówka. W meczu na śniegu Pogoń Łaszczówka uległa Victorii Łukowa

Runda wiosenna w „najciekawszej lidze świata” zaczęła się… w iście zimowych warunkach. W pierwszym meczu rundy wiosennej, który odbył się na śniegu Pogoń 96 Łaszczówka przegrała 1:2 z Victorią Łukowa. Równie ciekawie było w Tarnogrodzie, gdzie tamtejszy Olimpiakos podejmował Huczwę Tyszowce

Jak pozbyć się nieprzyjemnych zapachów z restauracji?

Jak pozbyć się nieprzyjemnych zapachów z restauracji?

Z przykrymi zapachami w restauracji można skutecznie walczyć. Poznajcie sprawdzone sposoby na eliminację niechcianych woni.

"COVID-19 przeorał nasze umysły". Rozmawiamy o wpływie pandemii na ludzi
ROZMOWA

"COVID-19 przeorał nasze umysły". Rozmawiamy o wpływie pandemii na ludzi

Jak pandemia wpłynęła na nasze życie? Rozmawiamy o tym z dr hab. Robertem Szwedem, socjologiem z Instytutu Dziennikarstwa i Zarządzania Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego.

Tego raka bardzo trudno wykryć. Badajcie się póki nie jest za późno - apelują lekarze
rozmowa
film

Tego raka bardzo trudno wykryć. Badajcie się póki nie jest za późno - apelują lekarze

Marzec jest miesiącem świadomości raka jelita grubego. O tym, jak niebezpieczna jest to choroba i dlaczego tak ciężko ją wykryć w dzisiejszym programie Dzień Wschodzi rozmawiamy z prof. Barbarą Skrzydło-Radomańską.

Piłkarze KS Cisowianka Drzewce znacznie zbliżyli się do lidera z Ryk

KS Cisowianka Drzewce lepszy w derbach gminy Nałęczów

Pierwszy mecz rundy wiosennej jest dla kibiców zawsze okazją do zapoznania się ze zmianami personalnymi w poszczególnych drużynach. Tych w zimie zarówno w Tarasoli Cisy, jak i Cisowiance było w zimie sporo.

Ciężarówka przewróciła się na S12. Kierowcy jeżdżą jednym pasem

Ciężarówka przewróciła się na S12. Kierowcy jeżdżą jednym pasem

Dzisiaj nad ranem na drodze ekspresowej S12 w okolicach Markuszowa ciężarówka zjechała z jezdni do rowu i przewróciła się na bok. Pomiędzy węzłami Kurów-Wschód i Nałęczów kierowcy mogą spodziewać się utrudnień w ruchu.

Hetman na inaugurację wiosny pokonał u siebie Granit Bychawa

Janowianka pokonała Sygnał, Gryf zaskoczył Górnika II oraz zwycięstwa Hetmana i Orląt

Powrót zimy spowodował, że nie udało się rozegrać najciekawszych meczów w pierwszej wiosennej kolejce. Przede wszystkim nie było starcia na szczycie pomiędzy Stalą Kraśnik, a Lublinianką.

Kontenery PCK w Pliszczynie pod Lublinem

Prawo wymaga, a do PSZOK-u daleko. Ludzie z kontenerów PCK robią śmietniki

Od stycznia, zgodnie z unijnymi dyrektywami zużyte ubrania w zwykłym koszu lądować nie mogą. Ludziom jest jednak daleko do punktów selektywnej zbiórki odpadów komunalnych i tekstylia wyrzucają… gdzie popadnie. Organizacje charytatywne ograniczają zbiórki, miasta starają się wyjść naprzeciw oczekiwaniom, a natura zaczyna odczuwać skutki nowego prawa. Skutki nie do końca pozytywne.

Stella Johnson (z piłką) zagrała świetne zawody

Mamy remis. Polski Cukier AZS UMCS pokonał rywalki z Gorzowa

Karolowi Kowalewskiemu wystarczyły 22 godziny, aby odmienić obraz Polskiego Cukru AZS UMCS Lublin. W sobotę lublinianki nie istniały na parkiecie, a w niedzielę na parkiecie nie było w większości ich przeciwniczek.

W Lublinie przeszedł marsz pamięci zamordowanych żydowskich mieszkańców
foto
galeria

W Lublinie przeszedł marsz pamięci zamordowanych żydowskich mieszkańców

Mieszkańcy Lublina uczcili pamięć ofiar Akcji Reinhardt, w wyniku której zamordowano obywateli Lublina pochodzenia żydowskiego. Dziś wieczorem, w Bramie Grodzkiej odbyło się doroczne Misterium Światła i Ciemności. Uczestnicy wydarzenia przeszli szlakiem Pamięci Żydów Lubelskich.

Szpital w Łęcznej zakupi nowe łóżka

Prawie 16 milionów złotych dla szpitala w Łęcznej

SPZOZ w Łęcznej otrzyma 15 909 055,17 zł na inwestycje w zakresie opieki długoterminowej i geriatrycznej. Jest to skutek złożonego wniosku przez szpital w Łęcznej do Ministerstwa Zdrowia. Te pieniądze pójdą m.in. na psychiatrię.

Emmanuel Lecomte rozegrał dobre zawody

PGE Start Lublin pokonał WKS Śląsk Wrocław

Kibice w hali Globus nie mogli narzekać na brak emocji, bo o wyniku rywalizacji PGE Start Lublin z WKS Śląsk Wrocław przesądziły ostatnie akcje.

Zdjęcie ilustracyjne

„Wesołe Brzdące” zakręcą miejskim żłobkiem w Kraśniku

Na miejski żłobek mieszkańcy Kraśnika czekali od dawna. Nazwę placówki wymyślili starsi „ziomkowie” z przedszkola. Od 1 września rozpocznie działalność miejski żłobek w Kraśniku.

Marcjanna Zawadzka (z prawej) to kapitan Górnika

GKS Górnik Łęczna pokonał UKS SMS Łódź po golu Marcjanny Zawadzkiej

GKS Górnik Łęczna bardzo mocno chciał się zrewanżować UKS SMS Łódź za wyeliminowanie ich z rozgrywek Orlen Puchar Polski. Przypomnijmy, że w lutym łodzianki pokonały łęcznianki po serii rzutów karnych. Przy okazji, to był również ostatni mecz w roli trenera Patryka Błaziaka.

ALARM24

Masz dla nas temat? Daj nam znać pod numerem:
Alarm24 telefon 691 770 010

Wyślij wiadomość, zdjęcie lub zadzwoń.

kliknij i poinformuj nas!

Najczęściej czytane

Dzisiaj · Tydzień · Wideo · Premium