Phytoremediációs típusok, előnyök és hátrányok



az fitoremediációra olyan technológiai gyakorlatok halmaza, amelyek élő növényeket és a hozzájuk kapcsolódó mikroorganizmusokat használnak a talaj, a víz és a levegő környezetvédelmi tisztítására.

A phytoremediation technológiák kihasználják egyes növények természetes kapacitását abból a célból, hogy elnyeljék, koncentrálják és metabolizálják a környezetben szennyező anyagként jelen lévő elemeket és kémiai vegyületeket. A növények felhasználhatók a szennyező anyagok extrakciójára, immobilizálására és stabilizálására, lebomlására vagy illékonyítására.

A talaj, a felszíni és a felszín alatti vizek, valamint a légkör bizonyos természetes folyamatok következtében szennyeződhet, mint pl. A geológiai erózió, a vulkáni tevékenység, többek között, valamint az emberi tevékenységek (ipari, mezőgazdasági, szennyvíz) hatása miatt. bányászat, építés, szállítás).

A kibocsátások és az ipari szennyvizek, a hulladékanyagok, a robbanóanyagok, az agrokémiai anyagok (műtrágyák, herbicidek, peszticidek), az eső vagy a savas lerakódás, a radioaktív anyagok, többek között az emberi tevékenységből származó szennyező tényezők..

A phytoremediation gazdasági, hatékony, nyilvánosan elfogadott technológiaként jelenik meg a különféle környezeti szennyezések felszámolására.

A "phytoremediation" szó a görögből származik.phyto, ami azt jelenti, hogy élő növény és latin \ tremediare " mit jelent az egyensúly helyreállítása; vagyis a kiegyensúlyozott állapot helyreállítása a növények használatával.

index

  • 1 A fitoremediáció típusai
    • 1.1. Fitodegradáció
    • 1.2 Rizorremediáció
    • 1.3. Fitosztabilizáció
    • 1.4. Fitosztimuláció
    • 1.5 Phytoextraction
    • 1.6 Hyperakumulatív növények
    • 1.7 Fitofiltráció
    • 1.8 Fitovolatilizálás
  • 2 A fitoremediáció előnyei
  • 3 Hátrányok és korlátozások
  • 4 Referenciák

A fitoremediáció típusai

A phytoremediációs technológiák a növények és a hozzájuk kapcsolódó mikroorganizmusok fiziológiai folyamatain alapulnak, például táplálkozás, fotoszintézis, metabolizmus, evapotranspiráció..

A szennyező anyag típusától, a terület szennyeződésének mértékétől és a szükséges eltávolítási vagy dekontaminálási szinttől függően a fitoremediációs technikákat a szennyező anyagok (mechanizmus, fitosztabilizációs technikák, rizofiltráció) vagy az eliminációs mechanizmusok mechanizmusaként használják. fitoextrakció, fitodegradáció és fitovolatilizáció) \ t.

Ezek közül a phytoremediációs technikák közé tartozik:

phytodegradation

Ez a technika, más néven fitotranszformáció, olyan növények kiválasztása és alkalmazása, amelyek képesek az abszorbeált szennyező anyagok lebontására..

A fitodegradációban bizonyos növényi enzimek a szennyező vegyületek molekuláinak lebomlását okozzák, kisebb, nem toxikus vagy kevésbé toxikus molekulákká alakulnak.

A növények a szennyeződéseket is egyszerű, asszimilálható vegyületekké, például szén-dioxiddá (CO) \ t2) és víz (H2O).

Ilyen típusú enzimek például a dehalogenáz és az oxigenáz; az első előnyben részesíti a vegyi vegyületekből származó halogének eltávolítását, a második pedig oxidálja az anyagokat.

A robbanóanyagok, mint például a TNT (trinitrotoluol), a szerves klór- és a szerves foszfor-peszticidek, a halogénezett szénhidrogének, valamint egyéb szennyező anyagok eltávolítása során a fitodegradációt alkalmazták..

Rizorremediación

Amikor a szennyeződések lebomlását a növények gyökereiben élő mikroorganizmusok hatására állítják elő, a kármentesítési technikát rhizorremediációnak nevezik..

fitostabilizáció

Ez a fajta fitoremediáció olyan növényeken alapul, amelyek elnyelik a szennyeződéseket és befogják őket.

Ismert, hogy ezek a növények csökkentik a szennyező anyagok biológiai hozzáférhetőségét a kémiai vegyületek abszorpciós, adszorpciós vagy kicsapódás-megszilárdulási mechanizmusai által inaktiváló kémiai vegyületek termelésével és kiválasztásával..

Ily módon a szennyezőanyagok a környezetben már nem állnak rendelkezésre más élő lények számára, megakadályozzák, hogy a talajvízbe vándoroljanak, és nagyobb talajterületekre szétterítsék őket.

Néhány növény, amelyet a fitosztabilizáció során használtak, a következők: Lupinus albus (az arzén, az ász és a kadmium rögzítésére, Cd), Hyparrhenia hirta (ólom, Pb rögzítése), Zygophyllum fabago (Cink immobilizálás, Zn), Anthyllis sebezhetősége (cink, ólom és kadmium immobilizálása), Deschampia cespitosa (ólom, kadmium és cink immobilizálása) és. \ t Sandy cardaminopsis (ólom, kadmium és cink immobilizálása).

Fitoestimulación

Ebben az esetben olyan növényeket használnak, amelyek a szennyeződéseket lebontó mikroorganizmusok fejlődését serkentik. Ezek a mikroorganizmusok a növények gyökereiben élnek.

fitoextrakciós

A fitoextrakció, más néven fitokumuláció vagy fitozitáció, növényeket vagy algákat használ a talajból vagy vízből származó szennyeződések eltávolítására..

Miután a növény vagy alga felszívta a szennyező vegyi vegyületeket, és felhalmozódott őket a vízből vagy a talajból, biomasszaként gyűjtötték, és általában elégetik őket.

A hamut speciális helyeken vagy biztonsági hulladéklerakókban helyezik el, vagy a fémek visszanyerésére használják. Ezt az utolsó technikát hívják phytomining.

Hyperakumulatív növények

Olyan szervezetek esetében, amelyek képesek rendkívül nagy mennyiségű talaj- és vízszennyeződést elnyelni, hiperakkumulátornak nevezik őket.

Arzén (As), ólom (Pb), kobalt (Co), réz (Cu), mangán (Mn), nikkel (Ni), szelén (Se) és cink (Zn) növényekről számoltak be..

Fémek növényekkel történő fitoktrakcióját végeztük Thlaspi caerulescens (kadmium kivonása, Cd), Vetiveria zizanoides (cink Zn, kadmium Cd és ólom Pb kivonása) Brassica juncea (ólom Pb kivonása) és Pistia stratiotis (többek között ezüst Ag, higany Hg, nikkel Ni, ólom Pb és cink Zn kivonása).

Fitofiltración

Ezt a fajta fitoremediációt a talaj és a felszíni víz dekontaminálására használják. A szennyező anyagokat a mikroorganizmusok vagy a gyökerek elnyelik, vagy mindkettő felületén tapadnak (adszorbeálódnak)..

A phyllofiltráció során a növényeket hidroponikai technikákkal termesztik, és ha a gyökér jól fejlett, a növényeket a szennyezett vizekbe helyezik át.

Néhány növény, amelyet növényi szűrőüzemként használnak: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azolla caroliniana, Elatine trianda és Polygonum punctatum.

Fitovolatilización

Ez a technika akkor működik, amikor a növények gyökerei elnyelik a szennyezett vizet, és a levelek izzadásával felszabadítják a gáznemű vagy illékony formában átalakult szennyeződéseket a légkörbe..

A szelén (Se) fitovolatilizáló hatása ismert, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus és Chara canescens valamint a higany (Hg) áthaladásának képessége a növényfajoktól Arabidopsis thaliana.

A fitoremediáció előnyei

  • A fitoremediációs technikák alkalmazása sokkal gazdaságosabb, mint a hagyományos fertőtlenítési módszerek alkalmazása.
  • A phytoremediációs technológiák hatékonyak a nagy területeken, átlagos szennyezettségi szinttel.
  • Dekontaminációs technikák in situ, nem kell szállítania a szennyezett közeget, ezzel elkerülve a szennyező anyagok vízzel vagy levegővel való szóródását.
  • A fitoremediációs technológiák alkalmazása értékes fémek és víz visszanyerését teszi lehetővé.
  • Ezen technológiák alkalmazásához csak hagyományos mezőgazdasági gyakorlatra van szükség; nincs szükség speciális létesítmények építésére, illetve képzett személyzet képzésére annak megvalósításához.
  • A phytoremediációs technológiák nem fogyasztanak elektromos energiát, és nem termelnek szennyező kibocsátást az üvegházhatású gázok számára.
  • Ezek olyan technológiák, amelyek megőrzik a talajt, a vizet és a légkört.
  • Ezek a legalacsonyabb környezeti hatású dekontaminációs módszerek.

Hátrányok és korlátozások

  • A phytoremediációs technikák csak a növények gyökere által elfoglalt területen, azaz korlátozott területen és mélységben hathatnak..
  • A phytoremediáció nem teljesen hatékony a szennyező anyagoknak a felszín alatti vizekbe történő kiszivárgásának vagy perkolációjának megakadályozására.
  • A phytoremediációs technikák lassú dekontaminációs módszerek, mivel várakozási időt igényelnek az ezekhez kapcsolódó növények és mikroorganizmusok növekedéséhez..
  • Az ilyen technikákban használt növények növekedését és túlélését befolyásolja a szennyező anyagok toxicitási foka.
  • A fitoremediációs technikák alkalmazása negatív hatással lehet az ökoszisztémákra, ahol azokat megvalósítják, a növényekben lévő szennyező anyagok bioakkumulációja miatt, amely később az elsődleges és másodlagos fogyasztókon keresztül juthat el az élelmiszerláncokhoz..

referenciák

  1. Carpena RO és Bernal MP. 2007. A fitoremediáció kulcsai: a talaj helyreállításához szükséges fitotechnológiák. ökoszisztémák 16 (2). május.
  2. Környezetvédelmi Ügynökség (EPA-600-R-99-107). 2000. Bevezetés a Phytoremediációba.
  3. Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. A szerves talajszennyező anyagok phytoremediációja és rhizoremediációja: potenciál és kihívások. Növénytudomány. A LEAVES TÖRTÉNETE
  4. Ghosh M és Singh SP. 2005. A nehézfémek fitoremediációjának áttekintése és melléktermékeinek felhasználása. Alkalmazott ökológia és környezeti kutatás. 3 (1): 1-18.
  5. Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., és Sun, W. (2017). Áttekintés a bányahulladék helyszíni fitoremediációjáról. Chemosphere, 184, 594-600. doi: 10.1016 / j.chemosphere.2017.06.025