Chemikalia pochodzące z materiałów wybuchowych i amunicji może usuwać z gleby… trawa. Stanowiące zagrożenie dla środowiska i ludzi substancje chemiczne trawa skutecznie wyeliminuje, pod warunkiem, że zostanie zmodyfikowana genetycznie – mówią najnowsze badania.

Proces bioremediacji polega na usuwaniu zanieczyszczeń z gleby i wód za pomocą żywych mikroorganizmów lub roślin, przez ich degradację do nieszkodliwej formy. Naukowcy z University of York przeprowadzili szereg badań, które ukazują w nowym świetle właściwości bioremediacyjne traw.

Poddana modyfikacji genetycznej trawa — proso rózgowe (łac. Panicum virgatum), ma zdolność do wiązania do bezpiecznej formy, pozostałości materiału wybuchowego RDX, które w znacznych ilościach są pozostawione na poligonach wojskowych, składowiskach amunicji i polach minowych.
RDX. Naukowcy mają sposób na zanieczyszczenie

RDX (heksogen) jest głównym składnikiem materiałów wybuchowych oraz amunicji. Od czasów drugiej wojny światowej do dziś stosowany jest w skali globalnej. Niestety jednym z nieprzewidzianych skutków, jest skażenie środowiska – a w tym zanieczyszczenie wód gruntowych. 

Naukowcy zmodyfikowali materiał genetyczny trawy, wstawiając dwa geny z bakterii zdolnych do rozkładu RDX. W dalszej części badań zaczęto hodowle roślin w glebie skażonej RDX. Zmodyfikowana trawa w szybkim tempie pokryła skażony obszar oraz skutecznie degradowała RDX do niewykrywalnych poziomów w tkankach roślinnych.

Autorzy badania, profesor Neil Bruce z Wydziału Biologii i dyrektor Centrum Nowych Produktów Rolnych (CNAP) oraz dr Liz Rylott, również z CNAP, uważają, że jest to pierwszy udany przykład wykorzystania rośliny zmodyfikowanej genetycznie do usuwania zanieczyszczeń organicznych, które są odporne na degradację środowiskową.

Usunięcie toksycznego RDX ze skażonych obszarów, do zakresu bezpiecznego dla środowiska, jest wyzwaniem i obecnie brakuje opłacalnych i zrównoważonych rozwiązań tego problemu.

Wykazaliśmy, że poprzez wstawienie tych genów, roślina nabyła zdolność degradacji RDX do niewykrywalnych poziomów w tkance roślinnej – komentuje członek zespołu badawczego.

RDX w USA. Aż 10 mln ha skażonych

RDX został uznany przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska za priorytetową substancję zanieczyszczającą i budzi znaczący i rosnący niepokój. W samych Stanach Zjednoczonych już ponad 10 milionów hektarów jest skażonych substancjami chemicznymi pochodzącymi z materiałów wybuchowych i amunicji, a największy udział ma RDX.

Oporność RDX na degradację środowiskową, w połączeniu z jego wysoką mobilnością w glebie i wodach gruntowych, oznacza, że pozostałości toksycznego RDX nadal rozprzestrzeniają się pod tymi terenami wojskowymi, zagrażając ujęciom wody pitnej – oznajmił kierownik projektu badawczego, profesor Bruce.

Chemikalia w wodzie pitnej

Autorzy eksperymentu za przykład podają badania z 1997 roku, kiedy to w wodach gruntowych wykryto RDX. Po rozszerzeniu analiz substancję wykryto również w warstwie wodonośnej, która została zlokalizowana w rezerwacie wojskowym Massachusetts w Cape Cod w obszarze poligonu. Co gorsza, to właśnie warstwy wodonośne są źródłem wody pitnej. W świetle realnego zagrożenia, jakim było skażenie chemiczne wody pitnej, Agencja Ochrony Środowiska wydała komunikat o zaprzestaniu użycia środków z RDX w tym rejonie.

Niestety w dającej się przewidzieć przyszłości, właściwości RDX oraz niski koszt produkcji, powodują, że jest on ciągle używany, a zapotrzebowanie na ogromne ilości materiałów wybuchowych oznacza, że będzie nadal produkowany i używany na całym świecie na masową skalę.

Eksperyment potwierdził, że rośliny były w stanie usunąć i zdegradować RDX w ilości 27 kg z jednego hektara.

Badania prowadzone w kierunku bioremediacji stawiają tę ścieżkę walki z zanieczyszczeniami chemicznymi środowiska w nowym świetle, tym samym otwierając drzwi do szybkiej, taniej i ekologicznej rekultywacji zdegradowanych terenów.