A természet erejével történő környezeti kármentesítés új távlatait nyithatja meg az a kutatás, amelyet a Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Karának szakemberei végeztek. A 2020-ban OTKA fiatal kutatói ösztöndíjjal indult projekt során a repce csíranövények nehézfém-felvevő képességét vizsgálták, különös tekintettel a kadmiumra és a cinkre, amelyek a legelterjedtebb ipari és mezőgazdasági szennyezők közé tartoznak - számolt be az Unideb.hu.

Választásunk azért esett a repcére, mert ez a mezőgazdaságban igen fontos növényfaj igazoltan kiemelkedő képességgel bír a fémek akkumulációját illetően. A gyökerein keresztül képes kivonni a nehézfémeket a szennyezett közegből, és a föld feletti szerveiben – a szárában és a leveleiben – felhalmozni azokat

– magyarázta Tőzsér Dávid, a kutatás vezetője, a DE TTK Biológiai és Ökológiai Intézet tudományos munkatársa.

A szakember rámutatott, hogy ez a tulajdonság kettős jelentőséggel bír: míg környezetvédelmi szempontból előnyös, addig mezőgazdasági kontextusban kockázatot jelenthet, hiszen a növény által felvett szennyezőanyagok bekerülhetnek az élelmiszerláncba a takarmányozás vagy az étolajgyártás során. A laboratóriumi kísérletben Petri-csészékben nevelt csíranövényeket figyeltek meg különböző koncentrációjú fémoldatok jelenlétében.

Különböző szennyezőanyag-szinteket mint lépcsőfokokat kialakítva figyeltük meg, hogy az egyes koncentrációk hogyan hatnak a növények fejlődésére. Ezt úgy monitoroztuk, hogy 1, 3 és 5 nap után manuálisan megmértük a gyökereik, illetve a szárkezdeményük hosszát. Majd kiszárítottuk és összemorzsoltuk a növényeket, hogy oldatokat készítve belőlük műszeresen is analizáljuk a mintákat

– részletezte a fiatal kutató.

Az eredmények rávilágítottak a nehézfémek eltérő hatásmechanizmusára. Míg a cink – amely kis mennyiségben esszenciális nyomelem – nagyobb koncentrációban is csak mérsékelten gátolta a növekedést, addig a kadmium már minimális mennyiségben is toxikusnak bizonyult. A vizsgálat legfontosabb felfedezése azonban a két fém közötti kölcsönhatás volt.

A cink sok esetben képes volt csökkenteni a kadmium negatív hatását, úgymond tompította a káros folyamatokat, melyet nem csupán közvetlenül, de a nélkülözhetetlen tápanyagok koncentrációinak befolyásolása révén közvetve is elősegített. Jelenléte támogatta a növényt abban, hogy a stressz alatt ne következzen be az a hanyatlás, amely tiszta kadmium adagolása esetén lenne megfigyelhető

– emelte ki a szakember.

A kutatási eredményeket összefoglaló tanulmány a rangos Chemosphere tudományos folyóiratban jelent meg, amelyért Tőzsér Dávid elnyerte a Gróf Tisza István Debreceni Egyetemért Alapítvány Publikációs Díját is. A laboratóriumi kísérletek után a kutatócsoport már tervezi a terepi vizsgálatokat is. Egy Debrecen melletti egykori szennyvízülepítő területen fogják tesztelni a növények fitoremediációs képességét valós körülmények között. Ez a helyszín évtizedekig működött, és talajában ma is kimutathatók az ipari tevékenység nyomai. A fitoremediáció, vagyis a növények segítségével történő talajmegtisztítás rendkívül ígéretes technológia, azonban Tőzsér Dávid szerint van egy jelentős hátránya: az időigényessége.

Ahhoz, hogy a talaj szennyezettségi szintje jelentősen csökkenjen, nem napokra, hanem hónapokra vagy évekre van szükség. Ez egy hosszadalmas folyamat, viszont sokkal kevésbé invazív, mint a hagyományos fizikai és kémiai kármentesítési eljárások, amelyek után a talaj gyakran steril, élettelen közeggé válik

– vélekedett a szakember.

A folytatódó kutatás elsődleges célja, hogy gyakorlati információkkal szolgáljon a mezőgazdasági szakemberek számára. A talaj összetételének ismeretében a gazdálkodók pontosabb előrejelzést kaphatnak a várható terméshozamról és az esetleges élelmiszerbiztonsági kockázatokról az adott területen.