Phytoremediation tüübid, eelised ja puudused



The phytoremediation on tehnoloogiliste tavade kogum, mis kasutab elusaid taimi ja nendega seotud mikroorganisme pinnase, vee ja õhu keskkonnakaitseks.

Phytoremediation tehnoloogiad kasutavad mõnede taimede looduslikku võimet absorbeerida, kontsentreerida ja metaboliseerida keskkonda saasteainetena esinevaid elemente ja keemilisi ühendeid. Taimi võib kasutada saasteainete ekstraheerimiseks, immobiliseerimiseks ja stabiliseerimiseks, lagundamiseks või lendumiseks.

Muld, pinnavesi ja põhjavesi ning atmosfäär võivad olla looduslike protsesside tagajärjel saastunud, näiteks geoloogiline erosioon, vulkaaniline aktiivsus, muu hulgas ka inimtegevuse tagajärjel (tööstus, põllumajandus, reovesi). kaevandamine, ehitus, transport).

Saasteained ja tööstuslikud heitmed, jäätmematerjalid, lõhkeained, agrokeemiatooted (väetised, herbitsiidid, pestitsiidid), vihm või happeline ladestus, radioaktiivsed materjalid on paljude hulgas ka inimtegevusest tulenevad saastetegurid.

Phytoremediation tekib majandusliku, tõhusa ja avalikult aktsepteeritud tehnoloogia abil mitmesuguste keskkonnareostuse likvideerimiseks.

Sõna "phytoremediation" pärineb kreeka keelest "phyto ", mis tähendab elavat taime ja ladina keelt.remediare " mida tähendab tasakaalu taastamine; see tähendab tasakaalu taastamine taimede kasutamise kaudu.

Indeks

  • 1 Phytoremediationi tüübid
    • 1.1 Fütodegradatsioon
    • 1.2 Risorremediatsioon
    • 1.3 Fütostabiliseerimine
    • 1.4 Fütostimulatsioon
    • 1.5 Fütoekstraktsioon
    • 1.6 Hüperakumulatiivsed taimed
    • 1.7 Fitofiltreerimine
    • 1.8 Sobivastamine
  • 2 Phytoremediationi eelised
  • 3 Puudused ja piirangud
  • 4 Viited

Phytoremediationi tüübid

Phytoremediation tehnoloogiad põhinevad taimede füsioloogilistel protsessidel ja nendega seotud mikroorganismidel, nagu toitumine, fotosüntees, ainevahetus, evapotranspiratsioon..

Sõltuvalt saasteaine tüübist, koha saastatuse astmest ja vajaliku eemaldamise või saastest puhastamise tasemest kasutatakse saasteainete (fütostabiliseerimise tehnikad, risofiltratsioon) või kõrvaldamismehhanismina mehhanismina fütoseratsioonimeetodeid. fütoekstraktsioon, fütode lagunemine ja fütosanilisatsioon) \ t.

Nende phytoremediation meetodite hulgas on:

Fütodegradatsioon

See meetod, mida nimetatakse ka fütotransformatsiooniks, seisneb taimede valimises ja kasutamises, mis on võimelised absorbeerima saastunud aineid..

Fütodegradatsiooni korral põhjustavad mõnede taimede erilised ensüümid saastavate ühendite molekulide lagunemise, muutes need väiksemateks, mittetoksilisteks või vähem toksilisteks molekulideks.

Taimed võivad ka saasteaineid minimeerida lihtsateks, assimileeruvateks ühenditeks, näiteks süsinikdioksiidiks (CO).2) ja vesi (H2O).

Seda tüüpi ensüümide näideteks on dehalogenaas ja oksüdaas; esimene eelistab halogeenide eemaldamist keemilistest ühenditest ja teine ​​oksüdeerib aineid.

Lõhkeainete, nagu TNT (trinitrotolueen), kloororgaanilise ja orgaanilise fosfori pestitsiidide, halogeenitud süsivesinike, muude saasteainete eemaldamisel on kasutatud fütodegradatsiooni..

Risorremediatsioon

Kui saasteainete lagunemine on tingitud taimede juurtes elavate mikroorganismide toimest, nimetatakse tervendamise tehnikat rhizorremediationiks.

Phytostabilization

Seda tüüpi fütoseratsioon põhineb taimedel, mis absorbeerivad saasteaineid ja immobiliseerivad need sees.

On teada, et need taimed vähendavad saasteainete biosaadavust keemiliste ühendite tootmise ja eritumise kaudu, mis inaktiveerivad toksilisi aineid imendumise, adsorptsiooni või sadestumise-tahkestumise mehhanismide kaudu..

Sel viisil ei ole saasteained keskkonnas teiste elusolendite jaoks enam kättesaadavad, neil ei ole võimalik põhjavette rännata ja neid levitada suurematesse pinnasesse.

Mõned taimed, mida on kasutatud fütostabiliseerimiseks, on: Lupinus albus (arseeni, ässa ja kaadmiumi immobiliseerimiseks, Cd), Hyparrhenia hirta (plii immobiliseerimine, Pb), Zygophyllum fabago (Tsinki immobiliseerimine, Zn), Anthyllis haavatavus (tsingi, plii ja kaadmiumi immobiliseerimine), Deschampia cespitosa (plii, kaadmiumi ja tsingi immobiliseerimine) ja. \ t Sandy cardaminopsis (plii, kaadmiumi ja tsingi immobiliseerimine).

Phytostimulation

Sellisel juhul kasutatakse taimi, mis stimuleerivad saasteaineid lagundavate mikroorganismide arengut. Need mikroorganismid elavad taimede juurtes.

Fütoekstraktsioon

Fütoekstraktsioon, mida nimetatakse ka fütoakumulatsiooniks või fütosanitaarseks, kasutab pinnase või vee saasteainete eemaldamiseks taimi või vetikaid..

Pärast seda, kui taim või vetik on absorbeerinud saastavad keemilised ühendid ja kogunenud need veest või pinnasest, kogutakse need biomassi ja põletatakse üldiselt.

Tuha ladestatakse erilistesse kohtadesse või turvaheitmetesse või kasutatakse metalli regenereerimiseks. Seda viimast tehnikat nimetatakse fitominería.

Hüperakumulatiivsed taimed

Organismide puhul, mis on võimelised absorbeerima väga palju pinnase ja vee saasteaineid, nimetatakse neid hüperakumulatsiooniks.

On teatatud arseeni (As), plii (Pb), koobalti (Co), vase (Cu), mangaani (Mn), nikli (Ni), seleeni (Se) ja tsingi (Zn) taimedest..

On läbi viidud metallide taimeekstraktsioon Thlaspi caerulescens (kaadmiumi ekstraheerimine, Cd), Vetiveria zizanoides (tsink Zn, kaadmium Cd ja plii pb ekstraheerimine) Brassica juncea (plii Pb ekstraheerimine) ja Pistia stratiotis (hõbe Ag, elavhõbe Hg, nikkel Ni, plii Pb ja tsink Zn) ekstraheerimine.

Fitofiltratsioon

Seda tüüpi fütoserialiseerimist kasutatakse pinnase ja pinnavee puhastamiseks. Saastavad ained imenduvad mikroorganismide või juurte poolt või kleepuvad (adsorbeeruvad) mõlema.

Filtofiltratsioonis kasvatatakse taimi hüdropoonika tehnikatega ja kui juur on hästi arenenud, viiakse taimed saastunud vette..

Mõned taimed, mida kasutatakse fütfiltreerimisettevõtetena, on: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azolla caroliniana, Elatine trianda ja Polygonum punctatum.

Fitovolatilization

See meetod töötab siis, kui taimede juured absorbeerivad saastunud vett ja vabastavad gaasilises või lenduvas vormis muundatud saasteained lehtede higi läbi..

Taimede seleeni (Se) fütolahustav toime on teada, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus ja Chara canescens ja ka võime üle elada elavhõbedat (Hg) taimeliikidest Arabidopsis thaliana.

Phytoremediationi eelised

  • Fütoremediatsioonitehnikate rakendamine on palju ökonoomsem kui tavapäraste saastest puhastamise meetodite rakendamine.
  • Phytoremediation tehnoloogiaid rakendatakse tõhusalt suurtes piirkondades, kus keskmised saastetasemed.
  • Dekontaminatsiooni meetodid in situ, sa ei pea saastunud keskkonda transportima, vältides sel viisil saasteainete hajutamist vee või õhuga.
  • Fütoremediatsioonitehnoloogiate rakendamine võimaldab väärtuslikke metalle ja vett taastada.
  • Nende tehnoloogiate rakendamiseks on vaja ainult tavapäraseid põllumajandustavasid; puudub vajadus erirajatiste ehitamiseks ega koolitatud personali koolitamiseks selle rakendamiseks.
  • Phytoremediation tehnoloogiad ei tarbi elektrienergiat ega tekita saastavaid heitkoguseid kasvuhoonegaasides.
  • Need on tehnoloogiad, mis säilitavad pinnase, vee ja atmosfääri.
  • Need moodustavad madalaima keskkonnamõjuga saastest puhastamise meetodid.

Puudused ja piirangud

  • Phytoremediation tehnikad võivad avaldada mõju ainult taimede juurest hõivatud alale, st piiratud alale ja sügavusele.
  • Phytoremediation ei ole täielikult tõhus saasteainete põhjavee leostumise või perkolatsiooni vältimiseks.
  • Phytoremediation-meetodid on aeglased dekontaminatsioonimeetodid, kuna nad vajavad ooteaega taimede ja nendega seotud mikroorganismide kasvuks..
  • Nendes meetodites kasutatavate taimede kasvu ja ellujäämist mõjutab saasteainete toksilisuse aste.
  • Fütoremediatsioonitehnikate rakendamine võib avaldada negatiivset mõju ökosüsteemidele, kus neid rakendatakse, tänu saasteainete bioakumuleerumisele taimedes, mis võivad hiljem toiduainete ahelatesse viia läbi esmaste ja teiseste tarbijate..

Viited

  1. Carpena RO ja Bernal MP. 2007. Phytoremediation võtmed: fütotehnoloogiad pinnase taastamiseks. Ökosüsteemid 16 (2). Mai.
  2. Keskkonnakaitse Agentuur (EPA-600-R-99-107). 2000. Sissejuhatus Phytoremediation.
  3. Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Orgaanilise pinnase saasteainete Phytoremediation ja rhizoremediation: Potentsiaal ja väljakutsed. Taimeteadus. LASTIDE PIKKUS
  4. Ghosh M ja Singh SP. 2005. aasta ülevaade raskmetallide fütoseratsioonist ja selle kõrvalsaaduste kasutamisest. Rakenduslik ökoloogia ja keskkonnauuringud. 3 (1): 1-18.
  5. Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., ja Sun, W. (2017). Ülevaade kaevandusjäätmete kohapealsest fütoseratsioonist. Chemosphere, 184, 594-600. doi: 10.1016 / j.chemosphere.2017.06.025