Vědci celého světa hledají nejrůznější způsoby, jak vyčistit kontaminovanou vodu a půdu. Českým odborníkům se to daří.
Záchranu čekejme od květin
Obyvatelé Mydlovar v jižních Čechách měli léta smůlu. Přesto, že se v jejich okolí nikdy nevytěžil ani gram uranu, vznikla u nich úpravna uranové rudy, která sem byla dopravována z různých dolů bývalého Československa, a později i z ostatních zemí RVHP. Úpravna měla kapacitu 300 000 tun přepracované rudy ročně, přesto v ní bylo v letech 1979 až 1983 každý rok zpracováno až 700 000 tun.
Do odkalových polí, vzniklých převážně v prostorách po těžbě lignitu, jejichž dno nebylo dostatečně zajištěno proti prosakování do podloží, bylo uloženo 36 milionů tun kalů. Po bývalé chemické úpravně uranových rud zůstalo 286 hektarů uranových odkališť, které představují jednu z nejzávažnějších ekologických zátěží v celé České republice.
Hlavními znečišťujícími látkami jsou těžké kovy a radioaktivní látky. V současné době existuje pod celou oblastí rozsáhlé pole kontaminovaných podzemních vod. Nebezpečí pro životní prostředí představuje kromě znečištěné podzemní vody i radioaktivní prach, který vítr přemísťuje do dalekého okolí. Prováděné "sanace" dovádějí ochránce přírody k infarktu. Laguny se totiž zavážejí popílky ze spaloven, které obsahují vysoké koncentrace řady toxických chemikálií. "S podobným postupem se rozhodně nemůžeme ztotožnit," říká Jitka Straková, vedoucí českobudějovické pobočky sdružení Arnika.
PO STOPÁCH PŘEDKŮ. Laboratoř rostlinných biotechnologií, společné pracoviště Ústavu experimentální botaniky AV ČR a Výzkumného ústavu rostlinné výroby, zkouší pomocí různých druhů rostlin čistit odpadní vody. Mezi "zkušebními" rostlinami je například rákosí, orobinec i vodní kosatec. Jeden ze zkušebních pozemků se nachází i v již zmíněných Mydlovarech. Jedná se zatím o začátek zkoušek při odstraňování uranu a radia z drenážních vod, ale výsledky jsou velmi zajímavé.
Tato technologie se nazývá oficiálně phytoremediace, ale není to žádný novodobý objev. Už naši předkové dobře věděli, že existuje celá řada rostlin, které rostou na půdách pro člověka nebezpečných. Teprve v současnosti se ale učíme této vlastnosti rostlin využívat. Dobře máme zvládnutou technologii čištění kontaminované vody. Kořenové čistírny už jsou i u nás, ať už v obcích nebo při menších průmyslových závodech. Výhodou čištění vod pomocí rostlin je především jejich schopnost vázat i zbytky léčiv nebo hormonů, které se nedají z vody odstranit chemicky. Podobnou funkci mohou mít rostliny i při čištění vod, které obsahují kovy, jejichž chemické odstranění je velmi drahé.
O NĚCO SLOŽITĚJŠÍ je situace při dekontaminaci půdy. Především je vyčištění půdy rostlinami proces časově velmi dlouhý. Řadu chemických látek z půdy nejsou rostliny schopny použít. V tom případě můžeme rostliny používat pouze jako fytostabilizátory. Pomohou nám udržet nebezpečné látky v půdě a nedochází k jejich rozšiřování - třeba erozí půdy. Problém je i s hloubkou, z níž jsou rostliny schopny čerpat nebezpečné látky. Kořeny bylin dosahují do hloubky asi 30 cm, stromy nejhlouběji do 2-3 metrů.
Rostliny jsou schopny organické látky zpracovat tak, že je plně rozloží nebo je přemění na látky lidem neškodné. Dnes jsou naši vědci schopni pomocí rostlin degradovat ropné látky, pesticidy i detergenty. Větší problém je s kovy a radionuklidy, které se v půdě i v rostlinách shromažďují, ale jsou stálé a rostliny nejsou schopny je ani přeměnit. Potom je třeba rostliny sklidit a spálit v pecích s odlučovači. Je sice pravda, že zbude popílek, v němž budou i kovy, ale ze sklizně na desítce hektarů zůstane jen asi půl kubíku popílku, který se dá bezpečně uložit.
Některé vzácné kovy se dají dokonce z těchto rostlin znovu vytěžit. Australané už zkoušejí touto metodou dotěžovat zlato. Francouzi zase zkoušejí na Nové Kaledonii recyklaci niklu, a ten se snaží vytěžovat z rostlin i Kubánci. A všichni mají na výběr. Jen pro akumulaci niklu dnes existuje okolo 300 druhů rostlin. Podstatně méně rostlin je schopno shromažďovat kobalt, měď nebo zinek, kovy, s nimiž experimentují evropští vědci. Pro získávání kovů z rostlin si už angličtina a francouzština vytvořily dokonce i nové slovo - phytomining (rostlinohornictví).
NÍZKÁ CENA je jednou ze základních výhod, které phytoremediace poskytuje (viz tabulku). Náklady jsou výrazně nižší než při tradičních procesech. A tato metoda má i další výhody - především můžeme mít nad rostlinami snadný dohled. Nemusí se odkrývat kontaminovaná zemina, půda zůstává netknutá.
I když rostliny nedokážou půdu úplně zbavit nebezpečných látek, výrazně omezí jejich množství. Výborné zkušenosti mají v USA. V Iowě topoly vysazené mezi lánem kukuřice a místním potokem snížily koncentraci dusičnanů ve vodě ze 150 mg/l na pouhých 3 mg/l. A topoly, ale i osiky, kukuřici a slunečnici zkoušejí na pozemcích v areálu bývalého stříbrného dolu v Kaňku ve středních Čechách i naši vědci. A mají nadějné výsledky především při odstraňování arzenu. Slunečnice je zvlášť výhodná i pro absorbování kovů jako je mangan, chrom, kobalt, nikl a měď. Slunečnicí se pokoušejí dekontaminovat půdu v Černobylu i badatelé z Ukrajiny.
Výhodou rostlin je skutečnost, že dávky, které jsou pro lidi nebezpečné i ve velmi nízkých koncentracích, jim absolutně neškodí. A například metoda čištění odpadních vod kontaminovaných uranem je už ověřena a připravena k uvedení do praxe.
KAM S ODPADEM. Asi největším problémem je, co udělat s rostlinami po sklizni. Proto se na celém světě zaměřuje výzkum především na energetické rostliny, protože kromě čištění získáme i zdroj energie. Nebudou samozřejmě spalovány doma v kamnech, musejí být k tomu vybudovány spalovny s velmi citlivými filtry a spalování musí probíhat za kontrolovaných podmínek.
Čeští výzkumníci se zaměřují i na technické plodiny, především len, konopí a řepku. Ze lnu i z řepky je možné získávat i olej. "Provedli jsme řadu zkoušek a zjistili jsme, že olej je pro lidské zdraví naprosto neškodný," říká Tomáš Vaněk, vedoucí Laboratoře rostlinných biotechnologií. Čeští vědci sice neměli možnost dělat pokusy na vysoce kontaminovaných půdách, jaké jsou třeba v okolí Černobylu, ale Tomáš Vaněk si myslí, že ani olej z černobylských slunečnic nemusí být závadný. Z kontaminovaného lnu sice nebude možné vyrábět třeba košile, ale technické textilie už ano.
Jediný "problém" bude mít asi další "využití" hlávkového salátu, s nímž experimentují pracovníci Ústavu chemie a biochemie pod vedením René Kizeka z Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně.
Laborař rostlinných biotechnologií ve spolupráci se Svatoplukem Zemanem z Univerzity Pardubice se zabývají studiem phytoremediace výbušnin v půdě. Zatím se jim daří rozkládat výbušniny v hydroponickém uspořádání. Američané jdou jinou cestou. Rozhodli se pomocí rostlin zjišťovat, kde se nacházejí nášlapné miny. Geneticky upravený huseníček polní, vysetý hydraulicky, bude mít, až vyroste, jinou barvu na místech, kde se nachází výbušnina, než tam, kde je půda čistá. Pak stačí jenom ženistům-pyrotechnikům jít najisto. A tisíce kambodžských a bosenských dětí si budou moci jít konečně beze strachu hrát.
AUTOR: Aleš Bluma
Kolik ušetří rostliny
Fyzikálně-chemické postupy Phytoremediace Ušetřené náklady
Odstranění ropných uhlovodíků z půdy Vytěžení a uskladnění na skládce; Náklady 0,2 mil. USD 2,8 mil. USD
náklady 3 mil. USD
Odstranění chlorovaných uhlovodíků Vytěžení a uskladnění na skládce; Náklady 2 mil. USD 13 mil. USD
z industriální zóny náklady 15 mil. USD
Odstranění mnohočetného znečištění Fyzikální zachycení; In-situ odstraňování; 20 mil. USD
náklady 25 mil. USD náklady 5 mil. USD
Zdroj: Demain, A. L. and Davies, E.: Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology
Do odkalových polí, vzniklých převážně v prostorách po těžbě lignitu, jejichž dno nebylo dostatečně zajištěno proti prosakování do podloží, bylo uloženo 36 milionů tun kalů. Po bývalé chemické úpravně uranových rud zůstalo 286 hektarů uranových odkališť, které představují jednu z nejzávažnějších ekologických zátěží v celé České republice.
Hlavními znečišťujícími látkami jsou těžké kovy a radioaktivní látky. V současné době existuje pod celou oblastí rozsáhlé pole kontaminovaných podzemních vod. Nebezpečí pro životní prostředí představuje kromě znečištěné podzemní vody i radioaktivní prach, který vítr přemísťuje do dalekého okolí. Prováděné "sanace" dovádějí ochránce přírody k infarktu. Laguny se totiž zavážejí popílky ze spaloven, které obsahují vysoké koncentrace řady toxických chemikálií. "S podobným postupem se rozhodně nemůžeme ztotožnit," říká Jitka Straková, vedoucí českobudějovické pobočky sdružení Arnika.
PO STOPÁCH PŘEDKŮ. Laboratoř rostlinných biotechnologií, společné pracoviště Ústavu experimentální botaniky AV ČR a Výzkumného ústavu rostlinné výroby, zkouší pomocí různých druhů rostlin čistit odpadní vody. Mezi "zkušebními" rostlinami je například rákosí, orobinec i vodní kosatec. Jeden ze zkušebních pozemků se nachází i v již zmíněných Mydlovarech. Jedná se zatím o začátek zkoušek při odstraňování uranu a radia z drenážních vod, ale výsledky jsou velmi zajímavé.
Tato technologie se nazývá oficiálně phytoremediace, ale není to žádný novodobý objev. Už naši předkové dobře věděli, že existuje celá řada rostlin, které rostou na půdách pro člověka nebezpečných. Teprve v současnosti se ale učíme této vlastnosti rostlin využívat. Dobře máme zvládnutou technologii čištění kontaminované vody. Kořenové čistírny už jsou i u nás, ať už v obcích nebo při menších průmyslových závodech. Výhodou čištění vod pomocí rostlin je především jejich schopnost vázat i zbytky léčiv nebo hormonů, které se nedají z vody odstranit chemicky. Podobnou funkci mohou mít rostliny i při čištění vod, které obsahují kovy, jejichž chemické odstranění je velmi drahé.
O NĚCO SLOŽITĚJŠÍ je situace při dekontaminaci půdy. Především je vyčištění půdy rostlinami proces časově velmi dlouhý. Řadu chemických látek z půdy nejsou rostliny schopny použít. V tom případě můžeme rostliny používat pouze jako fytostabilizátory. Pomohou nám udržet nebezpečné látky v půdě a nedochází k jejich rozšiřování - třeba erozí půdy. Problém je i s hloubkou, z níž jsou rostliny schopny čerpat nebezpečné látky. Kořeny bylin dosahují do hloubky asi 30 cm, stromy nejhlouběji do 2-3 metrů.
Rostliny jsou schopny organické látky zpracovat tak, že je plně rozloží nebo je přemění na látky lidem neškodné. Dnes jsou naši vědci schopni pomocí rostlin degradovat ropné látky, pesticidy i detergenty. Větší problém je s kovy a radionuklidy, které se v půdě i v rostlinách shromažďují, ale jsou stálé a rostliny nejsou schopny je ani přeměnit. Potom je třeba rostliny sklidit a spálit v pecích s odlučovači. Je sice pravda, že zbude popílek, v němž budou i kovy, ale ze sklizně na desítce hektarů zůstane jen asi půl kubíku popílku, který se dá bezpečně uložit.
Některé vzácné kovy se dají dokonce z těchto rostlin znovu vytěžit. Australané už zkoušejí touto metodou dotěžovat zlato. Francouzi zase zkoušejí na Nové Kaledonii recyklaci niklu, a ten se snaží vytěžovat z rostlin i Kubánci. A všichni mají na výběr. Jen pro akumulaci niklu dnes existuje okolo 300 druhů rostlin. Podstatně méně rostlin je schopno shromažďovat kobalt, měď nebo zinek, kovy, s nimiž experimentují evropští vědci. Pro získávání kovů z rostlin si už angličtina a francouzština vytvořily dokonce i nové slovo - phytomining (rostlinohornictví).
NÍZKÁ CENA je jednou ze základních výhod, které phytoremediace poskytuje (viz tabulku). Náklady jsou výrazně nižší než při tradičních procesech. A tato metoda má i další výhody - především můžeme mít nad rostlinami snadný dohled. Nemusí se odkrývat kontaminovaná zemina, půda zůstává netknutá.
I když rostliny nedokážou půdu úplně zbavit nebezpečných látek, výrazně omezí jejich množství. Výborné zkušenosti mají v USA. V Iowě topoly vysazené mezi lánem kukuřice a místním potokem snížily koncentraci dusičnanů ve vodě ze 150 mg/l na pouhých 3 mg/l. A topoly, ale i osiky, kukuřici a slunečnici zkoušejí na pozemcích v areálu bývalého stříbrného dolu v Kaňku ve středních Čechách i naši vědci. A mají nadějné výsledky především při odstraňování arzenu. Slunečnice je zvlášť výhodná i pro absorbování kovů jako je mangan, chrom, kobalt, nikl a měď. Slunečnicí se pokoušejí dekontaminovat půdu v Černobylu i badatelé z Ukrajiny.
Výhodou rostlin je skutečnost, že dávky, které jsou pro lidi nebezpečné i ve velmi nízkých koncentracích, jim absolutně neškodí. A například metoda čištění odpadních vod kontaminovaných uranem je už ověřena a připravena k uvedení do praxe.
KAM S ODPADEM. Asi největším problémem je, co udělat s rostlinami po sklizni. Proto se na celém světě zaměřuje výzkum především na energetické rostliny, protože kromě čištění získáme i zdroj energie. Nebudou samozřejmě spalovány doma v kamnech, musejí být k tomu vybudovány spalovny s velmi citlivými filtry a spalování musí probíhat za kontrolovaných podmínek.
Čeští výzkumníci se zaměřují i na technické plodiny, především len, konopí a řepku. Ze lnu i z řepky je možné získávat i olej. "Provedli jsme řadu zkoušek a zjistili jsme, že olej je pro lidské zdraví naprosto neškodný," říká Tomáš Vaněk, vedoucí Laboratoře rostlinných biotechnologií. Čeští vědci sice neměli možnost dělat pokusy na vysoce kontaminovaných půdách, jaké jsou třeba v okolí Černobylu, ale Tomáš Vaněk si myslí, že ani olej z černobylských slunečnic nemusí být závadný. Z kontaminovaného lnu sice nebude možné vyrábět třeba košile, ale technické textilie už ano.
Jediný "problém" bude mít asi další "využití" hlávkového salátu, s nímž experimentují pracovníci Ústavu chemie a biochemie pod vedením René Kizeka z Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně.
Laborař rostlinných biotechnologií ve spolupráci se Svatoplukem Zemanem z Univerzity Pardubice se zabývají studiem phytoremediace výbušnin v půdě. Zatím se jim daří rozkládat výbušniny v hydroponickém uspořádání. Američané jdou jinou cestou. Rozhodli se pomocí rostlin zjišťovat, kde se nacházejí nášlapné miny. Geneticky upravený huseníček polní, vysetý hydraulicky, bude mít, až vyroste, jinou barvu na místech, kde se nachází výbušnina, než tam, kde je půda čistá. Pak stačí jenom ženistům-pyrotechnikům jít najisto. A tisíce kambodžských a bosenských dětí si budou moci jít konečně beze strachu hrát.
AUTOR: Aleš Bluma
Kolik ušetří rostliny
Fyzikálně-chemické postupy Phytoremediace Ušetřené náklady
Odstranění ropných uhlovodíků z půdy Vytěžení a uskladnění na skládce; Náklady 0,2 mil. USD 2,8 mil. USD
náklady 3 mil. USD
Odstranění chlorovaných uhlovodíků Vytěžení a uskladnění na skládce; Náklady 2 mil. USD 13 mil. USD
z industriální zóny náklady 15 mil. USD
Odstranění mnohočetného znečištění Fyzikální zachycení; In-situ odstraňování; 20 mil. USD
náklady 25 mil. USD náklady 5 mil. USD
Zdroj: Demain, A. L. and Davies, E.: Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology
Zdroj:EKONOM
Sdílet článek na sociálních sítích
