Rośliny metalolubne
Statystyki pokazują, że najbardziej zanieczyszczonym rejonem w Polsce jest Wyżyna Śląska. Duże zagęszczenie przemysłu pociąga za sobą skażenie powietrza czy zmniejszenie natężenia promieniowania słonecznego (i tym samym zwiększenie zachmurzenia). Zgodnie z przyjętymi normami, na 1 km² nie powinno opadać więcej niż 200 ton pyłów rocznie – obecnie w Górnośląskim Okręgu Przemysłowym wskaźnik ten wynosi 1000 t/ km² !
Już w małych ilościach metale ciężkie mogą spowodować m. in. choroby układu naczyniowego, uszkodzenia nerek, kości, zaburzenia w funkcjonowaniu układu rozrodczego. Ich związki nieorganiczne łatwo rozpuszczają się w wodzie, dzięki czemu bez przeszkód przenikają przez błony komórkowe, dostając się do narządów wewnętrznych. Przyczyniają się także do procesów nowotworowych. Do najbardziej toksycznych metali ciężkich należą: ołów, rtęć, kadm i arsen.
Ołów przedostaje się do powietrza wraz z dymem fabryk, hut, stalowni, spalin samochodowych, papierosów. Z powietrza opada na glebę, z gleby przenika do wód. Wchodzi także w skład produktów takich jak np. baterie, akumulatory, stara amunicja czy dodatki do paliw.
Rtęć jest metalem płynnym, rozpadającym się z łatwością na małe kuleczki, co zwiększa powierzchnię jej parowania. Można znaleźć ją wszędzie tam, gdzie produkuje się termometry i barometry, aparaturę badawczą, materiały wybuchowe oraz w przemyśle farmaceutycznym i chemicznym.
Związki arsenu wchodzą m. in. w skład pestycydów, barwników i niektórych lekarstw, kadm natomiast występuje w dużych ilościach na obszarach uprzemysłowionych oraz w dymie tytoniowym (według specjalistów to właśnie ten metal stanowi główny czynnik wywołujący raka płuc).
Do usuwania tych i innych toksycznych produktów przemysłu można użyć roślin, które z zadaniem tym radzą sobie coraz lepiej (metodę tę nazwano fitoremediacją). Istnieją takie gatunki, które poza wysoką tolerancją i zdolnością do akumulacji metali ciężkich, charakteryzują się także wysokim przyrostem biomasy (zwykle roślina reaguje na stres spowolnieniem wzrostu). Oczywiście, zdolności do pobierania określonego metalu ciężkiego zależą od właściwości fizyko-chemicznych gleby czy obecności mikroorganizmów współpracujących z organizmem roślinnym.
Najbardziej popularne rodzaje fitoremediacji to m.in.: fitoekstrakcja (metal jest akumulowany w częściach nadziemnych roślin, które następnie niszczy się), fitodegradacja (zanieczyszczenia organiczne są przekształcane na związki nietoksyczne przez układ enzymatyczny rośliny), fitostabilizacja (wydzieliny korzeniowe unieruchamiają toksyny w glebie i zapobiegają ich dalszemu rozprzestrzenianiu się) czy fitowolatyzacja (związki toksyczne są rozkładane do nietoksycznych form lotnych i uwalniane do atmosfery).
Najlepszymi akumulatorami zanieczyszczeń okazały się niektóre rośliny z rodziny Brassicaceae (Kapustowate) – w tym najbliższy ideałowi rzepak (Brassica napus). W rzepaku jony metali nie są transportowane do nasion (zatem można je potem wysiać bez żadnego ryzyka), a masę poremediacyjną można wykorzystać do produkcji biopaliwa czy smarów.