Téma měsíce: Rostliny vyčistí půdu i vodu a ještě dodají energii

Znečištění vod a půdy nebezpečnými látkami je dnes ve světě všudypřítomné. Likvidace různých ekologických zátěží ale nebývá snadná. Dosud běžné metody dekontaminace jsou většinou velmi nákladné. Odborníci tedy stále hledají další cesty a způsoby, jak dostat nežádoucí znečištění ze životního prostředí. Naděje se mimo jiné upíná také na tzv. fytoremediaci. Předpona ´fyto´ už napovídá, že v této metodě hrají hlavní roli zelené rostliny. Výzkum v tomto směru probíhá všude ve světě. A ani čeští vědci nezůstávají pozadu. Vznikla už také speciální Laboratoř rostlinných biotechnologií, která je společným pracovištěm Výzkumného ústavu rostlinné výroby v Praze a Ústavu experimentální botaniky Akademie věd České republiky.

Foto: Evropská komise

To, že rostliny dokáží vázat různé organické i anorganické látky, není samozřejmě nový objev. To se ví už dávno. Když jsem ale tento fakt připomněl vedoucímu laboratoře Tomáši Vaňkovi, poněkud mě opravil.

„Myslím, že to je takový obvyklý případ situace, kdy základy děje jsou vlastně dávno známy a jsou pokládány za zcela běžné, takže velice snadno i přehlédnutelné, ale cílené využití těch mechanismů pro nějaké praktické účely je v zásadě nová věc. To je právě případ fytoremediací, které se v prvních pracích začaly objevovat vlastně až v roce 1993. Tehdy se tomu také začalo říkat fytoremediace.“

Tomáš Vaněk, foto: autor

Vychází se zkrátka z toho, že rostliny mohou růst téměř všude, i na vysoce kontaminovaných půdách, což naopak většina živočichů nesvede. Svými kořeny dokáží z vody i z půdy vstřebat různé organické či anorganické látky, například těžké kovy. Rostliny si dokonce poradí i s vyššími koncentracemi radioaktivních látek. Nejsou na ně tak citlivé jako živočichové. Nebezpečné látky z vody či půdy v těle rostliny buď metabolizují na neškodné nebo se v rostlině hromadí. V prvním případě dokáží rostliny některé organické látky rozložit až na základní živiny.

„V případě organických látek se v zásadě vybírají rostliny, které organické kontaminanty degradují, v optimálních případech úplně. Ta látka pak z životního prostředí zcela zmizí. Nevzniká žádný problém.“

S kovy je to složitější. Ty se samozřejmě v rostlině nerozloží. Různé rostliny také přijímají různé kovy jiným způsobem. Pro některé kontaminované plochy se dokonce vybírají rostliny, které kovy naopak nepřijmou. Tyto rostliny ale normálně rostou, celou plochu tak stabilizují a zabraňují druhotné kontaminaci. Říká se tomu fytostabilizace. Mnohem atraktivnější je ale fytoextrakce. Rostlina kov z půdy vstřebá.

„Tam jsou potom možné dva přístupy. Můžete využívat z té rostliny produkt, ve kterém ty kovy nejsou, Typickým příkladem může být len. Když jsme ho testovali, v oleji žádné kontaminanty nebyly. Zbytek rostliny pak představuje odpad, který se dá spálit. A to je už je druhý přístup, spalování odpadu nebo spalování energetických dřevin. To je ryze technické řešení, protože v této chvíli existují odlučovače, které popílek v podstatě odstraní, takže ty kontaminanty neodcházejí do ovzduší. Jsou naopak koncentrovány v popílku. Existují už i úvahy o ekonomickém využití toho popílku jako zdroje kovu, na recyklaci.“

Jinými slovy řečeno, některé vzácné kovy se dají dokonce z takových rostlin znovu vytěžit. Pro získávání kovů z rostlin si už angličtina vytvořila dokonce i nové slovo – phytominig (rostlinné hornictví). Podle Tomáše Vaňka se naši vědci zaměřují v posledních pět letech hlavně na fytoextrakci pomocí technických plodin.

„Technické plodiny se ukazují být velice výhodné pro čištění půdy, popřípadě pro něco, co by se dalo nazvat udržitelné zemědělství na kontaminovaných plochách. To znamená, že tam, kde kontaminace v podstatě znemožňuje pěstovat rostliny kulturní, respektive rostliny vstupující do potravinového řetězce, tam lze pěstovat technické plodiny. Nastávají přitom tři současné efekty: vyčistí se lokalita, umožníte, aby se na lokalitě prováděla nějaká ekonomická činnost a získáte ekonomicky využitelný produkt.“

Nadějné výsledky mají vědci při odstraňování toxických kovů z půdy, například arsenu, v areálu bývalých kutnohorských stříbrných dolů. Tomáš Vaněk ale připouští, že pomocí rostlin se snáze čistí voda než půda.

„Problém není dán rostlinou jako takovou. Problém je dán médiem. V půdě je pro kořeny rostliny dostupnost kontaminantu obtížnější. Ve vodním médiu je to samozřejmě daleko jednodušší, a proto tam jsou v tuto chvíli také výsledky nadějnější. Z našeho pohledu to má navíc výhodu vzhledem ke známým problémům s vodou, s pitnou vodou, s dekontaminací odpadních vod. Voda se tak možná stane zajímavější pro praktické aplikace než půda.“

Velký úspěch už vědci zaznamenali při odstraňování uranu a radia z drenážních vod v bývalé úpravně uranové rudy v Mydlovarech v jižních Čechách. A postup si přirozeně chtějí nechat patentovat.

„Patenty jsou jedním z předpokladů, jak chránit duševní vlastnictví. My jsme tedy některá naše postupy zapatentovali. Patent týkající se speciálně uranu je v tuto chvíli projednáván, ještě nebyl udělen.“

Výzkum prováděný vědci z pražské Laboratoře rostlinných biotechnologií probíhá už deset let také v rámci evropského networku. A jak hodnotí přínos českých vědců jejich zahraniční kolegové?

„Myslím, že ho hodnotí vcelku kladně. Usuzuji tak z toho, že mě zvolili za místopředsedu evropského networku, jak prvního, tak druhého projektu.“

Potíže jsou, jak už to bývá, spíše doma. V Česku, na rozdíl od západní Evropy, Spojených států a Číny se zatím k fytoremediaci staví dost lidí hodně vlažně.

„Hlavní zádrhele jsou podle mého názoru asi dva. Jeden lze najít u konečných uživatelů, pokud jsou to vlastníci průmyslových lokalit. Pro ně je jednodušší buď nečistit, nebo – pokud jsou nuceni nějakým způsobem čistit – je pro daleko zajímavější provést řekněme klasické čištění, to znamená vytěžení a odvezení kontaminované půdy jinam. I když to stojí daleko více peněz. Oni ale mají jasný časový úsek, za jak dlouho takzvaně bude čisto. Druhý zádrhel spočívá v nedůvěře legislativců. My v tomto směru narážíme na určité nepochopení ze strany Ministerstva životního prostředí. Ministerstvo má stále k této nové metodice řadu výhrad. Upřímně řečeno, nevím proč.“