Adaptabilnost i fitoremedijacioni potencijal vrste Phragmites australis (Poaceae) sa odlagališta jalovine rudnika metala
Adaptability and phytoremediation potential of Phragmites australis (Poaceae) from mine and flotation tailings ponds
Докторанд
Kovačević, MilijanaМентор
Rakić, TamaraЧланови комисије
Andrejić, GordanaJakovljević, Ksenija
Jovanović, Živko
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
Jalovina koja nastaje tokom procesa obrade rude sadrži visoke koncentracije potencijalno
toksičnih elemenata (PTE) koji lako mogu dospeti u nezagađene ekosisteme erozijom vodom
ili vetrom, a kasnije i putem lanaca ishrane na više trofičke nivoe gde ispoljavaju brojne
negativne efekte na sve organizme. Phragmites australis je vrsta koja se spontano javlja u
plitkim vodama rudničkih/flotacionih odlagališta jalovine i odličan je kandidat za ispitivanje
fitoremedijacionog potencijala kao i mehanizama koji joj omogućavaju opstanak u
ekstremnim edafskim uslovima. Analizom hemijskih osobina biljaka sa odlagališta jalovine
pokazan je visok stepen akumulacije metala na nivou korena, a histohemijskom lokalizacijom
je potvđena imobilizacija metala u ćelijskom zidu/vakuoli biljnih ćelija, što je jedan od
mehanizama tolerancije povišenih koncentracija PTE u biljkama. Analiza biohemijskog
odgovora pokazala je da povišene koncentracije PTE imaju snažan uticaj na antioksidativni
sistem biljaka. Pri ve...oma visokim koncentracijama metala u korenu biljaka najčešće dolazi do
inhibicije aktivnosti enzima, dok niže koncentracije metala, kao one u listovima, mogu uticati
na porast aktivnosti enzima. Osim inhibicije aktivnosti enzima, veoma visoke koncentracije
metala dovode i do pada ukupnog antioksidativnog kapaciteta, kao i do povećanog stepena
lipidne peroksidacije membrana, što ukazuje na to da mehanizmi odbrane biljaka nisu
dovoljni na potpuno neutrališu njihove toksične efekte. Ipak, P. australis je pokazala visok
potencijal za fitostabilizaciju podloga bogatih metalima, a potencijalno i za rizofiltraciju
otpadnih voda poreklom iz rudnika.
The tailings resulting from ore processing contain high concentrations of potentially toxic
elements (PTEs) that can easily enter unpolluted ecosystems through water or wind erosion
and later through the food chain to higher trophic levels, where they have numerous negative
effects on all organisms. Phragmites australis is a wetland species that occurs spontaneously
in the shallow waters of mine/flotation tailings and is an excellent candidate for investigation
of its phytoremediation potential and the mechanisms that allow it to survive under extreme
edaphic conditions. Analysis of the chemical properties of the plant material showed a high
level of metal accumulation in the plant roots, and histochemical localization confirmed the
immobilization of metals in the plant cell wall/vacuole, which is one of the tolerance
mechanisms to elevated concentrations of PTE. The biochemical response analysis showed
the strong effects of elevated metal concentrations on the antioxidant system of pl...ants. At
very high metal concentrations in plant roots, enzyme activities are usually inhibited, whereas
lower metal concentrations, e.g. in leaves, often lead to increased enzyme activities. High
concentrations PTE also lead to a decrease in overall antioxidant capacity as well as increased
levels of lipid peroxidation of membranes, suggesting that plant defense mechanisms are
insufficient to fully neutralize toxic effects. Nevertheless, P. australis showed high potential for
phytostabilization of metal-rich substrates and possibly for rhizofiltration of mining
wastewater.