ファイトレメディエーション
カドミウム、鉛、ヒ素は生物への強い毒性を持つが、植物の中にはこれらに耐性を持つものが存在し、汚染された土壌に耐性植物を植える事で根から有毒物質を吸収させて回収する方法が検討されている。
カドミウムは化学的形態によって植物の吸収効率が異なる。日本の土壌ではカドミウム濃度が高い傾向がある。現在、日本ではカドミウム含量0.4ppm以下の玄米しか食用では販売できない。
アブラナ科のセイヨウカラシナ(Brassica juncea)やグンバイナズナの一種のAlpine Penny-cress(Thlaspi caerulescens)は、重金属耐性であり、根から地上部に吸い上げる能力の高い高蓄積(Hyperaccumulator)植物として注目される。汚染地域で修復に用いられた例も報告されている。重金属を溶解させ植物の吸収を高めるためチオシアン酸アンモニウム塩の使用が試みられている。
これらの植物がなぜ重金属を高蓄積するのか、その機構はほとんど不明だが、取り込まれた重金属イオンが細胞内のファイトケラチン、リンゴ酸、クエン酸、ヒスチジンなどとキレート化合物を形成し、無毒化されると考えられている。なお、T. caerulescensには様々な耐性化機構があると知られる。例えば、T. caerulescensのトノプラスト(tonoplast:液胞膜)局在型の重金属ATPase 3(heavy metal ATPase 3)が、Cdなどの重金属耐性に直接関与することが判明している。
なお、耐性植物のほとんどはバイオマスが小さく一度に回収できる有毒物質の量が限られるといった問題がある。