סוגי Phytoremediation, היתרונות והחסרונות



ה phytoremediation היא קבוצה של שיטות טכנולוגיות המשתמשות צמחים חיים מיקרואורגניזמים הקשורים שלהם לתברואה סביבתיים של קרקע, מים ואוויר.

טכנולוגיות Phytoremediation לעשות שימוש קיבולת טבעית של צמחים מסוימים לספוג, להתרכז ולעבד חומרים אלמנטים ותרכובות כימיות הנמצאים בסביבה כמו מזהמים. צמחים ניתן להשתמש עבור מיצוי, immobilization וייצוב, השפלה או תנודתיות של מזהמים.

מי קרקע, משטח קרקע, והאווירה עשויים להיות מזוהמים כתוצאה כמה תהליכים טבעיים כגון שחיקה גיאולוגית, פעילות וולקנית, בין יתר, גם את ההשפעה של פעילות אנושית (שפכים תעשייתיים, חקלאיים, כרייה, בנייה, תחבורה).

פליטות שפכים תעשייתיים, חומרי פסולת, חומרי נפץ, חומרים להגנת הצומח (דשנים, קוטלי עשבים, חומרי הדברה), גשם או בתצהיר חומצה, חומרים רדיואקטיביים, בין רבים אחרים, הם גורמים לזיהום שמקורו בפעילות האנושית.

Phytoremediation מתגלה כטכנולוגיה כלכלית, יעילה, מקובלת על הציבור לחיסול של סוגים שונים של זיהום סביבתי.

המילה "phytoremediation" באה מן היוונית "פיטו ", כלומר צמח חי, ולטינית "remediare " מה זה אומר להחזיר את האיזון; כלומר כדי לשחזר את מצב האיזון באמצעות הצמחים.

אינדקס

  • 1 סוגי phytoremediation
    • 1.1 פיטודגרדציה
    • 1.2 ריזורציה
    • 1.3 phytostabilization
    • 1.4 Phytostimulation
    • 1.5 phytoextract
    • 1.6 צמחים היפראקומולריים
    • 1.7 Fitofiltration
    • 1.8 Fitovolatilization
  • היתרונות של phytoremediation
  • 3 חסרונות ומגבלות
  • 4 הפניות

סוגי phytoremediation

טכנולוגיות Phytoremediation מבוססות על התהליכים הפיסיולוגיים של צמחים ומיקרואורגניזמים קשורים כגון תזונה, פוטוסינתזה, חילוף חומרים, evapotranspiration, וכו '.

בהתאם לסוג של מזהם, לרמת הזיהום של האתר ואת רמת הרחקה או הטיהור נדרשת, phytoremediation טכניקות בשימוש כמזהמים עוצרים (טכניקות phytostabilization, rhizofiltration), או מנגנון הסרה (טכנית phytoextraction, phytodegradation ו phytovolatilization).

בין טכניקות אלה phytoremediation הם:

פיטודגרדציה

טכניקה זו, המכונה גם phytotransformation, מורכבת בבחירת ושימוש בצמחים שיש להם את היכולת להשפיל את המזהמים שקלטו.

ב phytodegradation, אנזימים מיוחדים שיש צמחים מסוימים, לגרום התמוטטות של מולקולות של תרכובות זיהום, להפוך אותם למולקולות קטנות יותר, רעילים או פחות רעילים.

צמחים יכולים גם מינרליזציה מזהמים לתוך תרכובות פשוטות, מתבוללים, כגון פחמן דו חמצני (CO)2) ומים (H2O).

דוגמאות לסוג זה של אנזימים הן dehalogenase ו oxygenase; הראשון מעדיף את הסרה של הלוגנים מ תרכובות כימיות וחומרים oxidizes השני.

Phytodegradation נוצל להסרת חומרי נפץ, כגון TNT (trinitrotoluene), organochlorine וחומרי הדברה organophosphate, פחמימנים הלוגניים ומזהמים אחרים.

Rizorremediation

כאשר השפלה של מזהמים מיוצר על ידי פעולה של מיקרואורגניזמים החיים שורשי הצמחים, הטכניקה של תיקון נקרא rhizorremediation.

Phytostabilization

סוג זה של phytoremediation מבוסס על צמחים לספוג מזהמים לשתק אותם בפנים.

זה ידוע כי צמחים אלה להפחית את הזמינות הביולוגית של מזהמים דרך הייצור וההפרשה ידי שורשי תרכובות כימיות להשבית חומרים רעילים על ידי מנגנוני קליטה, ספיחה או משקעים-מהיצוק.

בדרך זו, מזהמים אינם זמינים עוד בסביבה של יצורים חיים אחרים, הם נמנעים מהיגרה למי תהום ופיזורם לאזורים גדולים יותר של קרקע.

כמה צמחים אשר שימשו phytostabilization הם: Lupinus אלבוס (כדי לשתק ארסן, אס קדמיום, CD), Hyperhhenia hirta (immobilization של עופרת, Pb), זיגופילום פאבאגו (אימוביליזציה אבץ, Zn), אנתיליס (אימוביליזציה של אבץ, עופרת וקדמיום), דשמפיה (immobilization של עופרת, קדמיום ואבץ) ו סנדי קרדינופסיס (immobilization של עופרת, קדמיום ואבץ), בין היתר.

Phytostimulation

במקרה זה, צמחים הממריצים את הפיתוח של מיקרואורגניזמים כי לבזות מזהמים משמשים. מיקרואורגניזמים אלה חיים בשורשי הצמחים.

Phytoextraction

Phytoextraction, המכונה גם phytoaccumulation או phytosanitation, משתמש בצמחים או אצות כדי להסיר מזהמים מן האדמה או המים..

לאחר הצמח או האצה ספגה את התרכובות הכימיות המזוהמות וצברה אותם מן המים או האדמה, הם נקצרים כמו ביומסה והם בדרך כלל שריפה.

האפר מופקד במקומות מיוחדים או מזבלות אבטחה או משמש לשחזר את המתכות. טכניקה אחרונה זו נקראת fitominería.

צמחים היפראקומולריים

עבור אורגניזמים המסוגלים לספוג כמויות גבוהות מאוד של מזהמי קרקע ומים, הם נקראים hyperaccumulators.

האם היה ארסן hyperaccumulators דיווחה (כפי), עופרת (Pb), קובלט (Co), נחושת (Cu), מנגן (Mn), ניקל (Ni), סלניום (Se) ואבץ (Zn).

Phytoextraction של מתכות עם צמחים בוצע Thlaspi caerulescens (מיצוי של קדמיום, CD), Vetiveria zizanoides (מיצוי של Zn אבץ, קדמיום CD, ועופרת Pb) Brassica Juncea (הפקת עופרת Pb) ו Pistia stratiotis (מיצוי של כסף Ag, כספית Hg, ניקל ניקל, להוביל Pb ואבץ Zn), בין היתר.

Fitofiltration

סוג זה של phytoremediation משמש טיהור של הקרקע ואת פני השטח מים. חומרים מזהמים נספגים על ידי מיקרואורגניזמים או על ידי השורשים, או שהם דבקים (adsorbed) על פני השטח של שניהם.

ב phyllofiltration הצמחים מעובדים עם טכניקות הידרופוניקה וכאשר השורש הוא פיתח היטב, הצמחים מועברים המים מזוהמים.

כמה צמחים המשמשים צמחים סינון phyto הם: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azola caroliniana, Elatine trianda ו פוליגונום.

Fitovolatilization

טכניקה זו פועלת כאשר שורשי הצמחים סופגים מים מזוהמים ומשחררים את המזהמים בצורת צורה גזי או נדיפה לאוויר, דרך הזיעה של העלים.

פעולת phytovolatilizing של סלניום (SE) של צמחים ידוע, סאליקניה ביגלובי, אסטרגלוס ביסולקאטוס ו צ'אנס וגם את היכולת להעביר כספית (Hg), מן הצמח מיני ארבידופסיס טאליאנה.

היתרונות של phytoremediation

  • היישום של טכניקות phytoremediation הוא הרבה יותר חסכוני מאשר יישום שיטות ניקוי קונבנציונאלי.
  • טכנולוגיות Phytoremediation מיושמות ביעילות באזורים גדולים עם רמות זיהום ממוצעות.
  • להיות טכניקות טיהור באתרם, אתה לא צריך להעביר את המדיום מזוהם, הימנעות בדרך זו פיזור המזהמים על ידי מים או אוויר.
  • היישום של טכנולוגיות phytoremediation מאפשר התאוששות של מתכות יקרות ומים.
  • כדי ליישם טכנולוגיות אלה, נדרשים רק שיטות חקלאיות קונבנציונליות; אין צורך בהקמת מתקנים מיוחדים, ולא בהכשרת כוח אדם מיומן ליישומו.
  • טכנולוגיות Phytoremediation אינם צורכים אנרגיה חשמלית, ולא מייצרים פליטות מזהמים של גזי החממה.
  • הן טכנולוגיות ששומרות על קרקע, מים ואווירה.
  • הם מהווים את שיטות טיהור עם ההשפעה הסביבתית הנמוכה ביותר.

חסרונות ומגבלות

  • טכניקות Phytoremediation יכולה להיות השפעה רק על השטח הכבוש על ידי השורש של הצמחים, כלומר, בשטח מוגבל ועומק.
  • Phytoremediation אינו יעיל לחלוטין במניעת שטיפת או חלחול של מזהמים למי תהום.
  • טכניקות Phytoremediation הן שיטות איטיות של טיהור, שכן הם דורשים זמן המתנה לצמיחה של הצמחים מיקרואורגניזמים הקשורים אלה.
  • הגידול וההישרדות של הצמחים המשמשים בטכניקות אלה מושפעים ממידת הרעילות של המזהמים.
  • יישום טכניקות phytoremediation עשויה להיות השפעות שליליות על מערכות אקולוגיות אשר מיושמות בגלל הפגיעה המתמשכת של מזהמים במפעלים, אשר לאחר מכן ניתן לעבור דרך שרשרת מזון העיקרית וצרכנים משניים.

הפניות

  1. Carpena RO ו ברנאל MP. 2007. מפתחות לפיטורציה: phytotechnologies להתאוששות הקרקע. מערכות אקולוגיות (2). מאי.
  2. הסוכנות להגנת הסביבה (EPA-600-R-99-107). 2000. מבוא Phytoremediation.
  3. Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Phytoremediation ו rhizoremediation של מזהמים קרקע אורגנית: פוטנציאל ואתגרים. מדע הצמח. חסרי עקבות
  4. Ghosh M ו סינג SP. 2005. סקירה של phytoremediation של מתכות כבדות וניצול של תוצרי לוואי שלה. אקולוגיה יישומית ומחקר סביבתי. 3 (1): 1-18.
  5. וואנג, ל, ג 'י, ב, הוא, י', ליו, ר ', & שמש, W. (2017). סקירה באתר phytoremediation של שלי tailings. Chemosphere, 184, 594-600. doi: 10.1016 / j.chemosphere