Φυτοαποκατάσταση ρυπασμένων με βαρέα μέταλλα εδαφών
Authors: Θαλασσινός Γεώργιος 
Published: February 2025

Σκοποί της διατριβής ήταν (α) να μελετηθούν φυτικά είδη όσοv αφορά την πιθανότητα χρήσης τους ως είδη για την φυτοαποκατάσταση ρυπασμένων περιοχών, όπως και (β) να διερευνηθεί η χρήση μιας σειράς εδαφοβελτιωτικών ως υλικά σταθεροποίησης ή αύξησης της βιοδιαθεσιμότητας των ΒΜ για την φυτοαποκατάσταση εδαφών. H παρούσα διατριβή περιελάμβανε τρεις κύκλους πειραμάτων: Κύκλος Ι: Έγινε επισκόπηση περιοχών που βρίσκονταν κοντά σε ανθρωπογενείς πηγές ρύπανσης: Ερέτρια Λάρισας, Μεταλλεία Δομοκού, Άγιο Γεώργιο Φερών και Λαύριο. Ελήφθησαν δείγματα εδάφους και φυτών και έγινε εκτίμηση δεικτών ρύπανσης και επίδρασή τους στην ανθρώπινη υγεία. Βρήκαμε ότι στην περιοχή του Λαυρίου ο κίνδυνος για την ανθρώπινη υγεία είναι εξαιρετικά υψηλός εξαιτίας των μετάλλων Cd, Zn, As, και Pb, ενώ ο κίνδυνος για την ανθρώπινη υγεία στον Άγιο Γεώργιο Φερών ήταν οριακός.Κύκλος ΙΙ: Περιελάμβανε δύο πειράματα όπου δοκιμάσαμε να αυξήσουμε τη ζωτικότητα των πειραματόφυτων δια της χορήγησης γενναίων δόσεων Ν. (Α) Σε φυτοδοχεία καλλιεργήθηκαν φυτά ρίγανης (Oreganum vulgare) σε μη ρυπασμένο έδαφος που επιβαρύνθηκε με συγκεντρώσεις Cd που έφθαναν τα 40 mg kg-1 και δέχτηκε δύο επίπεδα Ν. Στο έδαφος μετρήθηκε η κατανομή του Cd με διαδοχικές εκχυλίσεις (fractionation) και η συγκέντρωσή του Cd στους φυτικούς ιστούς. Βρέθηκε ότι η ανάπτυξη των φυτών δεν επηρεάστηκε σημαντικά από το Cd, αλλά από την προσθήκη Ν, εξαιτίας της οποίας η φυτομάζα αυξήθηκε ακόμα και στη μέγιστη δόση Cd. Οι διαδοχικές εκχυλίσεις έδειξαν ότι περίπου τo 50% του Cd που προστέθηκε βρίσκεται σε διαθέσιμη για τα φυτά μορφή. (Β) Στο ίδιο έδαφος σε φυτοδοχεία όπου καλλιεργήθηκε γλυστρίδα (Portulaca oleraceae) προστέθηκε Cr(VI) έως τα 150 mg kg-1 εδάφους και παράλληλα εφαρμόσθηκαν δύο επίπεδα Ν. Μετρήθηκε Cr(VI) και Cr(III) που ανάχθηκε από το Cr(VI). Βρέθηκε ότι η προσθήκη Ν οδήγησε σε αυξημένες συγκεντρώσεις Cr(VI) στη ρίζα στη μεταχείριση των 150 mg Cr(VI) kg-1. Tο Cr(VI) που δεν ανάχθηκε σε Cr(III) έφθασε το 27%, ενώ στους υπέργειους ιστούς δε ξεπέρασε το 5%. H συγκέντρωση του Cr(VI) στους ιστούς των ριζών έφθασε τα 600 mg kg-1, ενώ στους υπέργειους ιστούς οι συγκεντρώσεις ήταν δύο τάξεις μεγέθους χαμηλότερες (δεν ξεπερνούσαν τα 4,5 mg Cr(VI) kg-1).Κύκλος ΙΙΙ: Σε έδαφος της πλέον ρυπασμένης περιοχής (επιλέχθηκε από τον Κύκλο Ι: Λαύριο) και στο πλέον ανθεκτικό φυτό (επιλέχθηκε από τον Κύκλο ΙΙ: ρίγανη) προστέθηκαν 5 εδαφοβελτιωτικά υλικά δέσμευσης (CaCO3, biochar, κομπόστ, frass και ζεόλιθος) σε δόσεις 2% και 4% w/w και 4 υλικά απελευθέρωσης BM (κιτρικό οξύ, οξαλικό οξύ, τρυγικό οξύ και EDTA) σε δόσεις 20 και 40 mmol υλικού kg-1 εδάφους. Μετρήσαμε Cd, Cu, Fe, Pb και Zn σε έδαφος και φυτό. Βρήκαμε όσο αφορά τα υλικά αποδέσμευσης ότι η διαθεσιμότητας των αυξήθηκε, ιδίως στη μεταχείριση EDTA των 40 mmol kg-1. Όσον αφορά τα υλικά δέσμευσης, φαίνεται ότι απέτυχαν να μειώσουν τη βιοδιαθεσιμότητα των ΒΜ. Συμπερασματικά, κανένα από φυτά που εξετάσθηκαν δεν μπορούν να καταταχθούν ως είδη κατάλληλα για φυτοαποκατάσταση, αν και έδειξαν μεγάλη αντοχή—παρόλες τις πολύ υψηλές συγκεντρώσεις ΒΜ στις οποίες εκτέθηκαν, η βιομάζα τους δεν επηρεάστηκε αρνητικά, ιδίως όταν υποβοηθήθηκαν από το χορηγούμενο Ν. Το EDTA έδειξε την σημαντικότερη επίδραση όσο αφορά την απελευθέρωση της βιοδιαθεσιμότητας των ΒΜ. Όσο αφορά τις ανάγκες για μελλοντική έρευνα, θα μπορούσαν να διερευνηθούν άλλοι πιο επωφελείς παράγοντες αύξησης της ζωτικότητας των φυτών για την αντιμετώπιση της καταπόνησης από ΒΜ. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να εξεταστεί η χρήση βιοδιεγερτών. Επίσης περισσότερα φυτά, επιλεγμένα μεταξύ ανθεκτικών φαινοτύπων σε ρυπασμένες περιοχές, θα μπορούσαν να εξεταστούν όσο αφορά τη δυνατότητά τους να χρησιμοποιηθούν ως είδη φυτοαποκατάστασης.