Akumulacja ośmiu metali ciężkich w orzechu wodnym (Trapa natans L.) w czterech głównych zbiornikach wodnych Dżammu i Kaszmiru, Indie

Dlaczego to ma znaczenie dla ludzi i jezior

W całej Kotlinie Kaszmirskiej drobny, kolczasty orzech zwany orzechem wodnym jest ważnym sezonowym pokarmem i źródłem dochodu dla lokalnych rodzin. Równocześnie jeziora, w których rośnie, są obciążone ściekami, spływem z pól i innymi odpadami. Badanie stawia pytanie istotne dla każdego, kto je z tych wód, pracuje na nich lub się nimi opiekuje: w miarę narastania zanieczyszczeń, ile z nich trafia i zostaje zamknięte w roślinach, które zbieramy i spożywamy?

Jeziora pod rosnącą presją

Naukowcy skupili się na czterech głównych zbiornikach słodkowodnych w Dżammu i Kaszmirze: Jeziorze Dal, Bagnie Hokersar, Jeziorze Manasbal i Jeziorze Wular. Jeziora te dostarczają wody pitnej, służą do nawadniania, rybołówstwa, turystyki i są przystanią dla ptaków migrujących, lecz leżą wzdłuż gradientu wpływów ludzkich. Jezioro Dal, otoczone domami, hotelami i łodziami, otrzymuje duże ilości nieoczyszczonych ścieków i spływów, podczas gdy Manasbal i Wular są bardziej otwarte i lepiej przewietrzone. Zespół mierzył standardowe wskaźniki jakości wody, takie jak kwasowość, rozpuszczone sole, materia organiczna i zapotrzebowanie na tlen, a także osiem metali, które często akumulują się w zanieczyszczonych wodach, w tym żelazo, cynk, miedź, nikiel, chrom i kadm.

Ukryte zanieczyszczenie w wodzie i mule

Pobrania próbek w 2024 roku wykazały, że Jezioro Dal było zdecydowanie najbardziej obciążone. Miało najwyższe ładunki substancji odżywczych i materii organicznej oraz poziomy metali przekraczające międzynarodowe wartości wytyczne dla kilku pierwiastków. Bagno Hokersar także wykazało podwyższoną zawartość zanieczyszczeń, podczas gdy Manasbal i Wular były stosunkowo czystsze. Istotne jest to, że dennice jezior działają jako strefy długoterminowego magazynowania: metale i substancje odżywcze, które dostają się do wody, mają skłonność do wiązania się z cząstkami i odpadami organicznymi, opadają i kumulują się w osadach. Te zakopane zanieczyszczenia mogą później zostać uwolnione z powrotem do wody lub pobrane przez korzenie roślin, przemieniając dno jeziora w powolne, lecz trwałe źródło skażenia.

Użyteczna roślina, która działa jak gąbka

Orzech wodny (lokalnie nazywany Singhara lub Ghour) tworzy pływające rozety liściowe, zakotwiczone długimi korzeniami w mule, i ceniony jest za skrobiowate, jadalne owoce. Ponieważ pobiera składniki odżywcze bezpośrednio zarówno z wody, jak i osadów, może również wchłaniać metale. Zespół zebrał oddzielne próbki korzeni, pędów i owoców z każdego jeziora i przeanalizował je za pomocą czułej techniki optycznej. Korzenie konsekwentnie wykazywały najwyższe poziomy metali, często wielkakrotnie wyższe niż w otaczającej wodzie, co pokazuje, że roślina jest efektywną naturalną „gąbką”. Większość metali, zwłaszcza żelazo i cynk, była silnie związana w strefie korzeniowej, z jedynie częściowym przemieszczaniem się do łodyg, liści i owoców.

Dobre składniki odżywcze zmieszane z ryzykownymi metalami

Owoce zawierały istotne ilości żelaza i cynku, które są niezbędnymi mikroelementami dla zdrowia człowieka. W umiarkowanych ilościach spożywanie orzecha wodnego mogłoby pomóc ludziom pokryć dzienne zapotrzebowanie na te składniki. Jednak pojawiał się minus: w najbardziej zanieczyszczonych jeziorach, szczególnie w Dal, te same owoce zawierały podwyższone poziomy kadmu, toksycznego metalu powiązanego z problemami nerek i kości przy długotrwałej ekspozycji. Szacując, ile owoców typowy dorosły może spożyć dziennie, autorzy obliczyli „wskaźnik zagrożenia” dla każdego metalu. Dla większości pierwiastków, w tym miedzi, manganu, niklu, żelaza i cynku, ryzyko pozostało niskie. Wyjątkiem był kadm: obliczona wartość dla owoców z Jeziora Dal przekroczyła próg, przy którym długotrwałe spożycie może budzić obawy.

Równoważenie oczyszczania, środków do życia i bezpieczeństwa żywności

Dla czytelnika niebędącego specjalistą główne przesłanie jest proste: rośliny orzecha wodnego wykonują część pracy oczyszczającej, wyciągając metale z jezior Kaszmiru, ale w najbrudniejszych wodach same stają się potencjalną drogą przenikania tych zanieczyszczeń do diety ludzi. Badanie konkluduje, że Jezioro Dal, a w mniejszym stopniu Hokersar, wymagają silniejszych kontroli nad ściekami i spływem rolniczym, lepszego oczyszczania odpadów oraz ostrożnego zarządzania osadami. Równocześnie rutynowe badania zebranych owoców i wyznaczanie czystszych obszarów do zbioru mogłyby pomóc chronić zarówno źródła utrzymania, jak i zdrowie. Krótko mówiąc, stan jezior i bezpieczeństwo lokalnej żywności są ściśle powiązane — poprawa jednego pomoże zabezpieczyć drugie.

Cytowanie: Elbagory, M., Altihani, F.A., El-Mesery, H.S. et al. Accumulation of eight heavy metals in water chestnut (Trapa natans L.) of four major water bodies of Jammu and Kashmir, India. Sci Rep 16, 7383 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39522-3

Słowa kluczowe: orzech wodny, metale ciężkie, Jezioro Dal, fitoremediacja, bezpieczeństwo żywności