Fytoremediatie van 60Co en 137Cs onder Fe- en K-deficiënte condities door Lemna minor

60Co en 137Cs komen in de natuur terecht door ongeval scenario’s van kerncentrales of ernstige nucleaire rampen zoals de ramp van Tsjernobyl (1986, Oekraïne). Deze radionucliden kunnen uit de natuur verwijderd worden met behulp van fytoremediatie. Fytoremediatie is een milieuvriendelijke saneringstechniek waarbij planten en geassocieerde micro-organismen worden ingezet voor het verwijderen, afbreken of vastleggen van verontreinigde stoffen uit het milieu. De opnamecapaciteit van de verontreinigde stoffen door de plant wordt o.a. geregeld door de aan- of afwezigheid van bepaalde elementen. In dit onderzoek wordt de opname van 60Co en 137Cs door de plant Lemna minor onderzocht onder een Fe-of K-deficiënte conditie. Er wordt verwacht dat een deficiënte conditie aanleiding geeft tot een verhoogde Co- en Cs-opname. Om dit na te gaan wordt het onderzoek verdeeld in twee delen. In het eerste deel wordt Lemna minor gedurende zes dagen opgegroeid onder een normale of een Fe-deficiënte omstandigheid. Na zes dagen worden de planten overgezet naar een vers voedingsrijk of Fe-deficiënt medium waar 1 ppm stabiel Co en 50 kBq/L 60Co is aan toegevoegd. Na 0, 3, 6, 24, 30, 48, 72 en 144 uur wordt de Co-opnamecapaciteit door de planten onder de verschillende onderzocht. Lemna minor in een Fe-deficiënte conditie vertoonde verhoogde stress effecten die zich uiten in een verminderde voorplanting, chlorose en verminderde bladvorming. Er wordt een verhoogde Co-opname vastgesteld tijdens de eerste 30 uur na blootstelling wanneer Lemna minor wordt opgegroeid onder een Fe-deficiënte conditie. Na drie dagen was dit effect niet meer zichtbaar en nemen alle planten evenveel Co op. Tijdens de blootstelling aan Co had de Fe-concentratie in het medium geen invloed op de opnamecapaciteit van Lemna minor. Fe en Co zullen dus niet in competitie treden voor de opname. Bij elke conditie wordt er een maximale opnamecapaciteit waargenomen na zes dagen. Het tweede deel van het experiment verloopt identiek aan het eerste deel maar wordt de opname van 137Cs onderzocht onder een normale of een K-deficiënte conditie. De planten in een K-deficiënt medium vertonen ook verhoogde stress effecten die zich uiten in chlorose. In dit experiment wordt er geen verhoogde opname van Cs vastgesteld wanneer de planten worden opgegroeid onder een K-deficiënte conditie. De K-concentratie in het medium tijdens de blootstelling aan Cs had wel een invloed op de opnamecapaciteit van Lemna minor. Een verlaagde K-concentratie in het medium leidt tot een verhoogde Cs opname na twee dagen. De competitie tussen K en Cs zal bijgevolg de belangrijkste parameter zijn die het succes van Cs-opname door Lemna minor bepaalt. De maximale opnamecapaciteit van Cs door Lemna minor is bij elke conditie na zes dagen blootstelling. De data van dit experiment helpt ons inzicht te krijgen over het gebruikt van Lemna minor voor de verwijdering van 60Co en 137Cs uit een waterig milieu.