Teški metali u zemljištu i njihov uticaj na biljni svet

Hemijske materije koje se mogu naći u prirodi, sve su brojnije i raznovrsnije.
Dugo se ni na koji način nismo obazirali na uticaj koji materije koje proizvodimo imaju na ekosisteme, ali, danas je jasno da sa takvim pristupom nećemo moći još dugo da uživamo u prirodnim resursima. Jedan od najopasnijih zagađivača jesu teški metali.
Pojam teški metali obuhvata metale čija je gustina veća od 5g/cm3. Čitav niz ovih metala je u vidu elemenata u tragu neophodan – esencijalan za mnoge funkcije u ljudskom organizmu, a njihov manjak dovodi do pojave ozbiljnih simptoma nedostatka. Najbolji primeri su anemija kod manjka gvožđa, dijabetes kod manjka hroma, problemi u rastu kod manjka nikla.
Jedna vrsta materija u prirodi su elementi kojih u zemljištu ima u vrlo malim količinama, pa se iz tog razloga nazivaju elementi u tragovima ili mikroelementi. Neki od njih, u malim količinama učestvuju u ishrani biljaka i nazvani su mikrohranljivi elementi. Oni koji se u zemljištu nalaze u tragovima, a nisu neophodni biljkama, u većim količinama mogu biti štetni i opasni za biljke, čoveka i životinje. Ovu grupu elemenata čine toksični elementi, a obe navedene grupe sastoje se uglavnom od teških metala. Danas ovih elemenata ima mnogo više u poljoprivrednom zemljištu, iako ih u matičnom supstratu na kome je zemljište formirano nije bilo u takvom sadržaju. Uzrok je sve veći broj industrijskih postrojenja. Sve je više topionica metala i termoelektrana iz čijih dimnjaka izlaze velike količine pojedinih teških metala u vidu gasova, gari, dima. Svi oni, najčešće padavinama, dospevaju u zemljište zagađujući životnu sredinu i uništavajući samu vegetaciju.
Zagađenost zemljišta teškim metalima nije lako utvrditi i ona se razlikuje kod različitih tipova zemljišta. Prisustvo nekih teških metala u određenoj količini, ne mora delovati štetno u biljnoj proizvodnji kod jednog tipa zemljišta, ali njegovo prisustvo u drugom tipu zemljišta, može smanjiti kvalitet i količinu prinosa.
Neki od najopasnijih teških metala koji negativno utiču na biljni svet su:
Kadmijum (Cd)
Kadmijum usvojen iz hranljive podloge uglavnom se zadržava u korenu. Udeo ovog elementa u stablu i listovima biljaka je približno isti ali manji od njegove koncentracije u podzemnom delu biljke. Neke biljke, kao što je detelina imaju sposobnost da akumuliraju kadmijum usvojen iz zemlje. U semenu žitarica, gajenih na jako kontaminiranim zemljištima, najčešće ne prelazi 1mg/kg suve materije. Ovaj element najviše se apsorbuje u paradajzu, salati i spanaću. Kod pomenutih vrsta, koncentracija kadmijuma u vegetativnim nadzemnim organima može iznositi i do 160mg/kg.
Olovo ( Pb )
Najveći zagađivači prirode olovom su motorna vozila. Nakupljanje olova u biljkama, u blizini autoputeva zavisi od udaljenosti biljaka od saobraćajnice, dužine trajanja vegetacije, pravca i intenziteta vetra. Intenzitet kontaminacije biljaka olovom smanjuje se njihovom udaljenošću od velikih saobraćajnica. Biljke olovo u neorganskom obliku slabo usvajaju i premeštaju u nadzemne organe, izuzev na kiselim zemljištima. Organska jedinjenja olova, veoma se brzo usvajaju i transportuju u nadzemne delove biljaka. Taloženje olova kod većine biljaka intenzivnije je u korenu u odnosu na nadzemne delove. Velika moć korena u akumulaciji olova mogla bi da bude i jedan vid zaštite nadzemnog dela. Olovo u većim koncentracijama inhibira izdužavanje korena i rast listova, inhibira proces fotosinteze, utiče na morfološko-anatomsku građu same biljke. Visoku tolerantnost prema olovu imaju pšenica i soja. Kod spanaća već pri koncentraciji olova od 10 mg/kg suve materije prinos se dosta smanjuje, zbog osetljivosti same biljke i njene netolerancije na olovo.
Živa ( Hg )
Sva jedinjenja žive su izuzetno toksična za biljke i životinje. Koncentracija pri kojoj se uočavaju simptomi viška žive na biljkama znatno je iznad onih koji se u normalnim uslovima nalaze u zemljištu. Sem toga, pristupačnost žive u zemljištu za biljke je obično niska. Smatra se da koren predstavlja prepreku većem nakupljanju žive u izdanku. Prema ispitivanjima se smatra da je akumulacija žive u korenu je dvadeset puta veća nego u izdanku. Koncentracija žive u biljkama kreće se u proseku od 10 do 200ng/g suve materije. Kod žita, koncentracija žive je od 3 do 10 puta niža u zrnu nego u slami. U zrnu ječma i pšenice, koncentracija žive se kreće oko 1 do 2ng/g suve materije. Živa narušava građu biomembrana i menja aktivnost enzima čime narušava razmenu materija i inhibira rast i razviće same biljke.
Hrom ( Cr )
Koncentracija hroma u biljkama u većini zemljišta je niska, čime se može objasniti njegov mali udeo u biljkama. Koncentracija hroma u suvoj materiji biljaka u proseku kreće se od 0,2 do 4mg/kg. Koncentracija hroma u korenastom povrću i u većini krmnih biljaka kreće se od 0,01 do 1mg/kg. U zrnu žita, utvrđena je koncentracija od 1,7mg/kg, a u brašnu i hlebu koji su dobijeni od njega, 0,23, odnosno 0,17mg/kg. Veće koncentracije hroma deluju toksično na biljke. Najčešći simptomi viška hroma su hloroza i zaostajanje u rastu.
Nikal ( Ni )
Prosečan sadržaj nikla u biljkama iznosi od 0,1 do 5mg/kg suve materije. Lišće obično ima najveći sadržaj nikla. Prilikom proučavanja sadržaja nikla u lišču 44 sorte spanaća došlo se do otkrića da se on kreće od 1,5 do 3mg/kg suve materije. Nikal se u značajnoj količini nakuplja u plodovima i semenu.Uočeno je da višak nikla izaziva hlorozu koja podseća na hlorozu izazvanu nedostatkom gvožđa. Nikal nepovoljno utiče ne samo na pokretljivost, odnosno translokaciju gvožđa, već i na samo njegovo usvajanje.Prilikom povećane koncentracije nikla u zemljištu, kod ovsa dolazi do nekroze, a kod pšenice, suncokreta i kukuruza do smanjenja rasta.
Ekspozicija stanovništva teškim metalima predstavlja sve veći problem sa kojim se suočavamo kada proučavamo i procenjujemo uticaj životne sredine na zdravlje. Osnovni cilj svih ispitivanja koja se obavljaju u ovoj oblasti je da se štetni efekti uoče što je ranije moguće i preduzmu adekvatne mere koje bi dovele do smanjenja ekspozicije.
PSSS Negotin, Vladimir Stanković