فیتوماینینگ و گیاه پالایی؛ راهکارهای نوین بیوتکنولوژی گیاهی برای بازیابی فلزات و پاکسازی خاک

آلودگی خاک، پساب و محیط های آبی به فلزات سنگین و عناصر بالقوه سمی امروزه به یکی از جدی ترین چالش های محیط زیستی کشاورزی و معدنی تبدیل شده است. عناصری مانند سرب، کادمیوم، روی، مس، نیکل، آرسنیک، اورانیم و حتی عناصر نادرخاکی به دلیل پایداری، بالا تجزیه ناپذیری، قابلیت زیست انباشتگی و امکان ورود به زنجیره غذایی می توانند سلامت انسان، کیفیت خاک، بهره وری کشاورزی و تعادل اکوسیستم ها را به طور جدی تهدید کنند. هرچند روش های فیزیکی و شیمیایی در برخی شرایط برای پاکسازی این آلاینده ها به کار می روند اما این روش ها معمولا پرهزینه اند، انرژی زیادی مصرف می کنند و گاهی خود موجب تخریب خاک یا تولید آلودگی ثانویه می شوند. در چنین شرایطی گیاه پالایی به عنوان رویکردی زیستی، کم هزینه و سازگار با محیط زیست توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این فناوری با بهره گیری از توان گیاهان، میکروارگانیسم های ناحیه ریشه و در برخی موارد اصلاح کننده های شیمیایی می تواند به جذب، تثبیت، تغلیظ یا کاهش زیست فراهمی فلزات کمک کند. از سوی دیگر فیتوماینینگ را می توان شکل هدفمندتر و اقتصادی تر این فرایند دانست؛ روشی که در آن گیاهان بیش اندوز برای استخراج فلزات ارزشمند از خاک های کم عیار، باطله های معدنی یا بسترهای آلوده به کار گرفته می شوند. بررسی منابع نشان می دهد که گیاهانی مانند بید، صنوبر، نی و تیور، تیفل، سورگوم، آفتابگردان، کلزا، تربچه، گلرنگ، کاملینا، اکالیپتوس، عدسک آبی، آزولا، سرخس ها و برخی گونه های بومی شور پسند و غیرخوراکی ظرفیت قابل توجهی در پالایش یا بازیابی فلزات دارند. با این حال موفقیت این فناوری به عواملی مانند pH، ماده آلی، شوری، بافت خاک، زیست فراهمی فلز، ویژگی های گیاه، حضور ریزجانداران مفید و نحوه مدیریت زیست توده برداشت شده بستگی دارد. این مقاله مروری با اتکا به ۴۷ منبع فارسی و بین المللی مهم ترین ابعاد علمی و کاربردی گیاه پالایی و فیتوماینینگ را بررسی می کند.

کلیدواژه ها:

بیش اندوزها ، ریزوسفر ، زیست فراهمی ، فیتوماینینگ ، فلزات سنگین ، گیاه پالایی