Phytoremediation typer, fordeler og ulemper



den phytoremediation er det sett av teknologiske praksiser som bruker levende planter og deres tilhørende mikroorganismer for miljømessig sanitering av jord, vann og luft.

Fytoremedieringsteknologier utnytter den naturlige kapasiteten til enkelte planter til å absorbere, konsentrere og metabolisere elementer og kjemiske forbindelser som er tilstede i miljøet som forurensende stoffer. Planter kan brukes til utvinning, immobilisering og stabilisering, nedbrytning eller fordampning av forurensninger.

Jord, overflatevann og grunnvann, og atmosfæren kan være forurenset som følge av noen naturlige prosesser som geologisk erosjon, vulkansk aktivitet, blant andre, og også virkningen av menneskelige aktiviteter (industri, landbruk avløpsvann, gruvedrift, bygging, transport).

Utslipp og industrielle avløp, avfallsstoffer, sprengstoffer, plantevernmidler (gjødningsstoffer, herbicider, pesticider), regn eller sur nedbør, radioaktive materialer, blant mange andre, er faktorer av forurensning som kommer fra menneskelige aktiviteter.

Fytoremediering fremstår som en økonomisk, effektiv, allment akseptert teknologi for utryddelse av ulike typer miljøforurensning.

Ordet "fytoremediation" kommer fra den greske "phyto ", som betyr levende plante og latin "remediare " hva det betyr å gjenopprette balansen; det vil si å gjenopprette balansen ved bruk av planter.

index

  • 1 Typer av fytoremediering
    • 1.1 Fytodegradering
    • 1.2 Rizorremediering
    • 1.3 Fytostabilisering
    • 1.4 Fytostimulering
    • 1.5 Phytoextraksjon
    • 1,6 Hyperakkumulerende planter
    • 1.7 Fitofiltrering
    • 1.8 Fitovolatilisering
  • 2 Fordeler med fytoremediering
  • 3 Ulemper og begrensninger
  • 4 referanser

Typer av fytoremediering

Phytoremediation teknologier er basert på fysiologiske prosesser av planter og mikroorganismer assosiert med dem, for eksempel ernæring, fotosyntese, metabolisme, evapotranspiration, blant andre..

Avhengig av typen av forurensning, blir graden av forurensning av området og graden av fjerning eller dekontaminering nødvendig, teknikker phytoremediation anvendes som rainer forurensninger (teknikker phytostabilization, rhizofiltration), eller fjerning mekanisme (teknisk phytoextraksjon, fytodegradation og phytovolatilization).

Blant disse fytoremedieringsteknikkene er:

phytodegradation

Denne teknikken, også kalt fytotransformasjon, består i å velge og bruke planter som har kapasitet til å nedbryte forurensningene som har absorbert.

I fytodegradasjon forårsaker spesielle enzymer som noen planter har, nedbrytning av molekylene av forurensende forbindelser, transformerer dem til mindre, giftige eller mindre giftige molekyler.

Planter kan også mineralisere forurensninger i enkle assimilable forbindelser, som karbondioksid (CO)2) og vann (H2O).

Eksempler på denne type enzymer er dehalogenase og oksygenase; Den første favoriserer fjerning av halogener fra kjemiske forbindelser og andre oksiderende stoffer.

Fytodegradering har blitt brukt i fjerning av eksplosiver, som TNT (trinitrotoluen), organoklor- og organofosfor-pesticider, halogenerte hydrokarboner, blant annet forurensende stoffer.

Rizorremediación

Når nedbrytning av forurensninger produseres ved hjelp av mikroorganismer som lever i plantens røtter, kalles rensingsteknikken rhizorremediering.

phytostabilization

Denne typen fytoremediering er basert på planter som absorberer forurensninger og immobiliserer dem inni.

Det er kjent at disse plantene reduserer biotilgjengeligheten av forurensninger gjennom produksjon og utskillelse av røtter av kjemiske forbindelser som inaktiverer giftige stoffer gjennom absorpsjon, adsorpsjon eller utfelling-størkningsmekanismer..

På denne måten er forurensninger ikke lenger tilgjengelige i miljøet for andre levende vesener, de er forhindret i å migrere til grunnvann og spre dem til større jordområder.

Noen planter som har blitt brukt i fytostabilisering er: Lupinus albus (for å immobilisere arsen, ess og kadmium, Cd), Hyparrhenia hirta (immobilisering av bly, Pb), Zygophyllum fabago (Sink immobilisering, Zn), Anthyllis sårar (immobilisering av sink, bly og kadmium), Deschampia cespitosa (immobilisering av bly, kadmium og sink) og Sandy cardaminopsis (immobilisering av bly, kadmium og sink), blant annet.

Fitoestimulación

I dette tilfellet brukes planter som stimulerer utviklingen av mikroorganismer som nedbryter forurensninger. Disse mikroorganismer lever i plantens røtter.

phytoextraction

Phytoextraksjon, også kalt phytoaccumulation eller phytosanitation, bruker planter eller alger for å fjerne forurensninger fra jord eller vann..

Etter at planten eller algen har absorbert de forurensende kjemiske forbindelsene og akkumulert dem fra vannet eller jorda, høstes de som biomasse og forbrennes generelt.

Asken deponeres på spesielle steder eller sikkerhetsdumper eller brukes til å gjenvinne metallene. Denne siste teknikken kalles phytomining.

Hyperakkumulerende planter

For organismer som er i stand til å absorbere ekstremt høye mengder jord- og vannforurensninger, kalles de hyperakkumulatorer.

Det er rapportert hyperaccumulators arsen (As), bly (Pb), kobolt (Co), kobber (Cu), mangan (Mn), nikkel (Ni), selen (Se) og sink (Zn).

Phytoextraksjon av metaller med planter har blitt utført Thlaspi caerulescens (ekstraksjon av kadmium, Cd), Vetiveria zizanoides (ekstraksjon av sink Zn, kadmium Cd og bly Pb) Brassica juncea (ekstraksjon av bly Pb) og Pistia stratiotis (ekstraksjon av sølv Ag, kvikksølv Hg, nikkel Ni, bly Pb og sink Zn), blant andre.

Fitofiltración

Denne typen fytormediering brukes i dekontaminering av grunn og overflatevann. De forurensende stoffene absorberes av mikroorganismer eller av røttene, eller de klebes (adsorberes) på overflaten av begge.

I fyllofiltreringen dyrkes plantene med hydroponikkteknikker, og når roten er godt utviklet, overføres plantene til det forurensede vannet.

Noen planter som brukes som fyto-filtrerende planter er: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azolla caroliniana, Elatine trianda og Polygonum punctatum.

Fitovolatilización

Denne teknikken fungerer når plantens røtter absorberer forurenset vann og frigjør forurensningene som forvandles i gassformig eller flyktig form til atmosfæren, gjennom svette av bladene.

Fytovolatiliserende virkning av selen (Se) av planter er kjent, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus og Chara canescens og også evnen til å gjennomspeile kvikksølv (Hg), fra planteartene Arabidopsis thaliana.

Fordeler med fytoremediering

  • Anvendelsen av fytoremedieringsteknikker er mye mer økonomisk enn implementeringen av konvensjonelle dekontamineringsmetoder.
  • Fytoremedieringsteknologier er effektive brukt i store områder med gjennomsnittlige mengder forurensning.
  • Å være dekontamineringsteknikker in situ, du trenger ikke å transportere det forurensede mediet, slik at du unngår spredning av forurensningene med vann eller luft.
  • Anvendelsen av fytoremedieringsteknologier tillater gjenvinning av verdifulle metaller og vann.
  • For å anvende disse teknologiene kreves kun konvensjonell landbrukspraksis; Det er ikke behov for bygging av spesielle anlegg, eller trening av utdannet personell for gjennomføringen.
  • Fytoremedieringsteknologier bruker ikke elektrisk energi, og produserer heller ikke forurensende utslipp av klimagasser.
  • De er teknologier som bevare jord, vann og atmosfære.
  • De utgjør dekontamineringsmetoder med lavest miljøpåvirkning.

Ulemper og begrensninger

  • Phytoremediation teknikker kan bare ha en effekt i området okkupert av roten av plantene, det vil si i et begrenset område og dybde.
  • Fytoremediering er ikke helt effektiv for å forhindre utvasking eller perkolering av forurensende stoffer til grunnvann.
  • Fytoremedieringsteknikker er langsomme metoder for dekontaminering, siden de krever ventetid for veksten av plantene og mikroorganismer assosiert med disse.
  • Veksten og overlevelsen av plantene som brukes i disse teknikkene, påvirkes av forurensningsgradenes toksisitet.
  • Bruk av phytoremediation teknikker kan ha negative effekter på økosystemer som iverksettes på grunn av bioakkumulering av forurensende stoffer i planter, som deretter kan passere gjennom næringskjeden primære og sekundære forbrukere.

referanser

  1. Carpena RO og Bernal MP. 2007. Nøkler til fytoremediering: fytoteknologi for jordgjenoppretting. økosystemer 16 (2). mai.
  2. Environmental Protection Agency (EPA-600-R-99-107). 2000. Introduksjon til Phytoremediation.
  3. Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Fytoremediering og rhizormediering av organiske jordforurensninger: Potensielle og utfordringer. Plantevitenskap. BAK AV LEAVES
  4. Ghosh M og Singh SP. 2005. En gjennomgang av fytoremediering av tungmetaller og utnyttelse av biprodukter. Anvendt økologi og miljøforskning. 3 (1): 1-18.
  5. Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., & Sun, W. (2017). En gjennomgang på stedet fytoremediering av mine utkast. Chemosphere, 184, 594-600. doi: 10,1016 / j.chemosphere.2017.06.025