Fytoremediation typer, fordele og ulemper



den fytoremediering er det sæt teknologiske metoder, der bruger levende planter og deres associerede mikroorganismer til miljømæssig sanitering af jord, vand og luft.

Phytoremediation teknologier gør brug af den naturlige kapacitet af nogle planter til at absorbere, koncentrere og metabolisere elementer og kemiske forbindelser, der er til stede i miljøet som forurenende stoffer. Planter kan anvendes til udvinding, immobilisering og stabilisering, nedbrydning eller fordampning af forurenende stoffer.

Jord, overfladevand og grundvand, og atmosfæren kan være forurenet som følge af nogle naturlige processer, såsom geologiske erosion, vulkansk aktivitet, blandt andre, og også virkningen af ​​menneskelige aktiviteter (industri, landbrug spildevand, minedrift, konstruktion, transport).

Emissioner og industrielt spildevand, affald, sprængstoffer, landbrugskemikalier (gødning, herbicider, pesticider), regn eller sur deposition, radioaktive materialer, blandt mange andre, er faktorer for forurening fra menneskelige aktiviteter.

Phytoremediation fremstår som en økonomisk, effektiv, offentligt accepteret teknologi til udryddelse af forskellige former for miljøforurening.

Ordet "phytoremediation" kommer fra den græske "phyto ", hvilket betyder levende plante og latin "remediare " hvad det betyder at genoprette balancen det vil sige at genoprette balanceniveauet ved brug af planter.

indeks

  • 1 Typer af fytoremediering
    • 1.1 Fytodegradation
    • 1.2 Rizorremediering
    • 1.3 Fytostabilisering
    • 1.4 Fytostimulering
    • 1.5 Phytoextraktion
    • 1.6 Hyperakkumulerende planter
    • 1.7 Fitofiltrering
    • 1.8 Fitovolatilisation
  • 2 Fordele ved fytoremediering
  • 3 Ulemper og begrænsninger
  • 4 referencer

Typer af fytoremediering

Fytoremediering teknologier er baseret på de fysiologiske processer af planter og mikroorganismer forbundet med, såsom ernæring, fotosyntese, metabolisme, fordampning, etc..

Afhængigt af typen af ​​forurenende stof, der er behov for graden af ​​forurening af stedet og niveauet af fjernelse eller dekontaminering, teknikker fytoremediering anvendes som harpiksstopperen forureninger (teknikker phytostabilization, rhizofiltration), eller fjernelse mekanisme (teknisk phytoextraktion, fytodegradation og phytovolatilization).

Blandt disse phytoremediation teknikker er:

phytodegradation

Denne teknik, også kaldet phytotransformation, består i at vælge og anvende planter, der har kapacitet til at nedbryde de forurenende stoffer, som har absorberet.

I fytodegradation forårsager specielle enzymer, som nogle planter har, fordeling af molekylerne af de forurenende forbindelser, omdannelse dem til mindre, ikke-toksiske eller mindre giftige molekyler.

Planter kan også mineralisere forurenende stoffer i simple assimilable forbindelser, såsom kuldioxid (CO)2) og vand (H2O).

Eksempler på denne type enzymer er dehalogenase og oxygenase; den første favoriserer fjernelsen af ​​halogener fra kemiske forbindelser og den anden oxiderende substans.

Fytodegradation er blevet brugt til fjernelse af eksplosiver, såsom TNT (trinitrotoluen), organochlor og organophosphorpesticider, halogenerede carbonhydrider, blandt andet forurenende stoffer.

Rizorremediación

Når nedbrydningen af ​​forurenende stoffer frembringes ved virkningen af ​​mikroorganismer, der lever i planternes rødder, kaldes rensningsteknikken rhizorremediering.

phytostabilization

Denne type fytoremediering er baseret på planter, der absorberer forurenende stoffer og immobiliserer dem indeni.

Det er kendt, at disse planter reducere biotilgængeligheden af ​​kontaminanter gennem produktion og udskillelse af rødderne af kemiske forbindelser, der inaktiverer toksiske stoffer ved absorptionsmekanismer, adsorption eller udfældning-størkningstider.

På denne måde er forurenende stoffer ikke længere tilgængelige i miljøet for andre levende væsener, de forhindres i at overgå til grundvand og sprede dem til større jordområder.

Nogle planter, der er blevet anvendt til fytostabilisering, er: Lupinus albus (for at immobilisere arsen, ess og cadmium, Cd), Hyparrhenia hirta (immobilisering af bly, Pb), Zygophyllum fabago (Zink immobilisering, Zn), Anthyllis såraria (immobilisering af zink, bly og cadmium), Deschampia cespitosa (immobilisering af bly, cadmium og zink) og Sandy cardaminopsis (immobilisering af bly, cadmium og zink), blandt andre.

Fitoestimulación

I dette tilfælde anvendes planter, som stimulerer udviklingen af ​​mikroorganismer, der nedbryder forurenende stoffer. Disse mikroorganismer lever i planternes rødder.

phytoekstraktion

Phytoextraktion, også kaldet phytoakkumulation eller phytosanitation, bruger planter eller alger til at fjerne forurenende stoffer fra jord eller vand..

Efter at planten eller algen har absorberet de forurenende kemiske forbindelser og akkumuleret dem fra vandet eller jorden, høstes de som biomasse og forbrændes generelt.

Asken deponeres på særlige steder eller sikkerhedsdumper eller bruges til at genvinde metallerne. Denne sidste teknik kaldes phytomining.

Hyperakkumulerende planter

For organismer, der er i stand til at absorbere ekstremt høje mængder jord- og vandforurenende stoffer, kaldes de hyperaccumulatorer.

Har været rapporteret hyperaccumulators arsen (As), bly (Pb), kobolt (Co), kobber (Cu), mangan (Mn), nikkel (Ni), selen (Se) og zink (Zn).

Phytoextraktion af metaller med planter er blevet udført Thlaspi caerulescens (ekstraktion af cadmium, Cd), Vetiveria zizanoides (udvinding af zink Zn, cadmium Cd og bly Pb) Brassica juncea (udvinding af bly Pb) og Pistia stratiotis (udvinding af sølv Ag, kviksølv Hg, nikkel Ni, bly Pb og zink Zn), blandt andre.

Fitofiltración

Denne type fytoremediering anvendes til dekontaminering af jord og overfladevand. De forurenende stoffer absorberes af mikroorganismer eller ved rødderne, eller de adhereres (adsorberes) på overfladen af ​​begge.

Ved phyllofiltrationen dyrkes planterne med hydroponiske teknikker, og når roden er veludviklet, overføres planterne til det forurenede vand.

Nogle planter, der anvendes som phyto-filtrerende planter, er: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azolla caroliniana, Elatine trianda og Polygonum punctatum.

Fitovolatilización

Denne teknik virker, når planternes rødder absorberer forurenet vand og frigiver de forurenende stoffer, der forvandles i gasformig eller flygtig form til atmosfæren, gennem svedet af bladene.

Fytovolatiliserende virkning af selen (Se) af planter er kendt, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus og Chara canescens og også evnen til at udvise kviksølv (Hg) fra plantearterne Arabidopsis thaliana.

Fordele ved fytoremediering

  • Anvendelsen af ​​fytoremedieringsteknikker er langt mere økonomisk end implementeringen af ​​konventionelle dekontamineringsmetoder.
  • Fytoremedieringsteknologier anvendes effektivt i store områder med gennemsnitlige forureningsniveauer.
  • At være dekontamineringsteknikker in situ, du behøver ikke at transportere det forurenede medium, så man undgår forureningen af ​​forurenende stoffer med vand eller luft.
  • Anvendelsen af ​​phytoremediation teknologier muliggør nyttiggørelse af værdifulde metaller og vand.
  • For at anvende disse teknologier kræves kun konventionel landbrugspraksis; Der er ikke behov for opførelse af særlige faciliteter eller uddannelse af uddannet personale til implementering.
  • Fytoremedieringsteknologier bruger ikke elektrisk energi og producerer heller ikke forurenende emissioner af drivhusgasser.
  • De er teknologier, der bevarer jord, vand og atmosfære.
  • De udgør dekontamineringsmetoder med den laveste miljøpåvirkning.

Ulemper og begrænsninger

  • Fytoremedieringsteknikker kan kun have en effekt i området, der er besat af planternes rod, det vil sige i et begrænset område og dybde.
  • Fytoremediering er ikke helt effektiv til at forhindre udvaskning eller forkolning af forurenende stoffer til grundvand.
  • Fytoremedieringsteknikker er langsomme metoder til dekontaminering, da de kræver ventetid for væksten af ​​planter og mikroorganismer forbundet med disse.
  • Væksten og overlevelsen af ​​de planter, der anvendes i disse teknikker, påvirkes af forureningsgradenes toksicitet.
  • Anvendelsen af ​​fytoremedieringsteknikker kan have negative virkninger for de økosystemer, hvor de implementeres på grund af bioakkumulering af forurenende stoffer i planterne, som senere kan passere til fødekæden gennem primære og sekundære forbrugere..

referencer

  1. Carpena RO og Bernal MP. 2007. Nøgler til phytoremediation: phytotechnologies for jordgendannelse. økosystemer 16 (2). maj.
  2. Environmental Protection Agency (EPA-600-R-99-107). 2000. Introduktion til phytoremediation.
  3. Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Fytoremediering og rhizormediering af organiske jordforurenende stoffer: Potentiale og udfordringer. Plantevidenskab. BAG AF LEAVES
  4. Ghosh M og Singh SP. 2005. En gennemgang af fytoremediering af tungmetaller og udnyttelse af dets biprodukter. Anvendt økologi og miljøforskning. 3 (1): 1-18.
  5. Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., & Sun, W. (2017). En gennemgang på stedet fytoremediation af mine udtag. Chemosphere, 184, 594-600. doi: 10,1016 / j.chemosphere.2017.06.025