Фиторемедијациони типови, предности и недостаци



Тхе фиторемедијација је скуп технолошких пракси које користе живе биљке и њихове сродне микроорганизме за еколошку санацију земљишта, воде и зрака.

Технологије фиторемедијације користе природни капацитет неких биљака да апсорбују, концентришу и метаболишу елементе и хемијске спојеве који су присутни у околини као загађивачи. Биљке се могу користити за екстракцију, имобилизацију и стабилизацију, деградацију или испаравање загађивача.

Земљиште, површинске и подземне воде, као и атмосфера могу бити контаминиране као резултат неких природних процеса - као што су геолошка ерозија, вулканска активност, између осталог - и због ефекта људских активности (индустријске, пољопривредне, отпадне воде, рударство, изградња, транспорт).

Емисије и индустријске отпадне воде, отпадни материјали, експлозиви, агрокемикалије (ђубрива, хербициди, пестициди), киша или таложење киселина, радиоактивни материјали, међу многим другим, су фактори загађења који долазе из људских активности.

Фиторемедијација се појављује као економска, ефективна, јавно прихваћена технологија за искорјењивање различитих врста загађења животне средине.

Реч "фиторемедијација" долази од грчког "фито ", што значи жива биљка и латински "ремедиаре " шта значи вратити равнотежу; то јест, да се опорави стање равнотеже употребом биљака.

Индек

  • 1 Врсте фиторемедијације
    • 1.1 Фитодеградација
    • 1.2 Ризорремедиатион
    • 1.3 Фитостабилизација
    • 1.4 Фитостимулација
    • 1.5 Пхитоектрацтион
    • 1.6. Хиперакумулативне биљке
    • 1.7 Фитофилтрација
    • 1.8 Фитоволатилизација
  • 2 Предности фиторемедијације
  • 3 Недостаци и ограничења
  • 4 Референце

Врсте фиторемедијације

Технологије фиторемедијације заснивају се на физиолошким процесима биљака и микроорганизама који су с њима повезани, као што су прехрана, фотосинтеза, метаболизам, евапотранспирација, између осталих..

У зависности од врсте загађивача, степена загађености локалитета и нивоа потребног уклањања или деконтаминације, фиторемедијационе технике се користе као механизам за задржавање контаминаната (техника фитостабилизације, ризофилтрација), или као механизам за елиминацију (технике пхитоектрацтион, пхитодеградатион анд пхитоволатилизатион).

Међу овим техникама фиторемедијације су:

Фитодеградација

Ова техника, која се назива и фитотрансформација, састоји се у селекцији и употреби постројења која имају капацитет да деградирају загађиваче који су апсорбовани.

У фитодерзацији, специјални ензими које поседују неке биљке, узрокују разградњу молекула контаминирајућих једињења, претварајући их у мање, нетоксичне или мање токсичне молекуле..

Биљке такође могу минерализовати контаминанте у једноставна, асимилативна једињења, као што је угљен диоксид (ЦО)2) и воду (Х2О).

Примери овог типа ензима су дехалогеназа и оксигеназа; прва погодује уклањању халогена из хемијских једињења, а друга оксидира супстанце.

Фитодеградација се користи за уклањање експлозива, као што су ТНТ (тринитротолуен), органохлорни и органофосфорни пестициди, халогенирани угљоводоници, између осталих загађивача.

Ризорремедиатион

Када се деградација контаминаната произведе дејством микроорганизама који живе у корену биљака, техника ремедијације се назива рхизорремедијација.

Фитостабилизација

Овај тип фиторемедијације се заснива на биљкама које апсорбују контаминанте и имобилизирају их.

Познато је да ове биљке смањују биорасположивост загађивача кроз производњу и излучивање коријена хемијских једињења која инактивирају токсичне супстанце кроз механизме апсорпције, адсорпције или таложења..

На овај начин, загађивачи више нису доступни у животној средини за друга жива бића, спречени су да мигрирају у подземне воде и распршују их на веће површине земље.

Неке биљке које се користе у фитостабилизацији су: Лупинус албус (за имобилизацију арсена, аса и кадмијума, Цд), Хипаррхениа хирта (имобилизација олова, Пб), Зигопхиллум фабаго (Имобилизација цинка, Зн), Антхиллис вулнерариа (имобилизација цинка, олова и кадмијума), Десцхампиа цеспитоса (имобилизација олова, кадмијума и цинка) и Санди цардаминопсис (имобилизација олова, кадмијума и цинка), између осталих.

Фитостимулација

У овом случају, користе се биљке које стимулишу развој микроорганизама који деградирају контаминанте. Ови микроорганизми живе у корену биљака.

Пхитоектрацтион

Фитоекстракција, која се назива и фитоакумулација или фитосанитација, користи биљке или алге за уклањање загађивача из земље или воде..

Након што је биљка или алга апсорбовала контаминирајућа хемијска једињења и акумулирала их из воде или тла, они се бере као биомаса и углавном се спаљују.

Пепео се депонује на посебним местима или у безбедносним депонијама или се користи за опоравак метала. Ова последња техника се зове фитоминериа.

Хиперакумулативне биљке

За организме који су способни да апсорбују екстремно велике количине онечишћења тла и воде, називају се хиперакумулатори.

Пријављене су биљке арсен (Ас), олово (Пб), кобалт (Цо), бакар (Цу), манган (Мн), никал (Ни), селен (Се) и цинк (Зн)..

Извршена је фитоекстракција метала са биљкама Тхласпи цаерулесценс (екстракција кадмијума, Цд), Ветивериа зизаноидес (екстракција цинковог Зн, кадмијума Цд и олова Пб) Брассица јунцеа (екстракција олова Пб) и Пистиа стратиотис (екстракција Аг сребра, живе Хг, никла Ни, олова Пб и цинка Зн), између осталих.

Фитофилтрација

Овај тип фиторемедијације се користи у деконтаминацији површинских и површинских вода. Загађујуће материје апсорбују микроорганизми или коријени, или су адхерирани (адсорбовани) на површинама обоје.

У филофилтрацији биљке се узгајају хидропоничким техникама и када је корен добро развијен, биљке се преносе у контаминиране воде..

Неке биљке које се користе као биљке за филтрирање су: Сцирпус лацустрис, Лемна гибба, Азолла царолиниана, Елатине трианда и Полигонум пунцтатум.

Фитоволатилизатион

Ова техника функционише када корени биљака апсорбују контаминирану воду и ослобађају загађиваче који се трансформишу у гасовити или испарљиви облик у атмосферу, кроз знојење лишћа.

Познато је фитолатилизирајуће дејство селена (Се) биљака, Салицорниа бигеловии, Астрагалус бисулцатус и Цхара цанесценс као и способност да се из биљних врста створи жива (Хг) Арабидопсис тхалиана.

Предности фиторемедијације

  • Примена фиторемедијационих техника је много економичнија од примене конвенционалних метода деконтаминације.
  • Фиторемедијационе технологије се ефикасно примењују на великим површинама са просечним нивоом загађења.
  • Технике деконтаминације ин ситу, не морате да транспортујете загађени медиј, избегавајући на тај начин дисперзију загађивача водом или ваздухом.
  • Примена фиторемедијационих технологија омогућава опоравак вредних метала и воде.
  • Да би се примениле ове технологије, потребне су само конвенционалне пољопривредне праксе; нема потребе за изградњом специјалних објеката, нити обуке обученог особља за његову имплементацију.
  • Технологије фиторемедијације не троше електричну енергију нити производе загађујуће емисије стакленичких плинова.
  • То су технологије које чувају земљу, воду и атмосферу.
  • Оне чине методе деконтаминације са најмањим утицајем на животну средину.

Недостаци и ограничења

  • Фиторемедијационе технике могу имати ефекат само на подручју које заузима коријен биљака, односно на ограниченој површини и дубини.
  • Фиторемедијација није потпуно ефикасна у спречавању испирања или перколације загађивача у подземне воде.
  • Фиторемедијационе технике су спори поступци деконтаминације, јер захтијевају вријеме чекања за раст биљака и микроорганизама повезаних с тим.
  • На раст и преживљавање биљака које се користе у овим техникама утиче степен токсичности загађивача.
  • Примена фиторемедијационих техника може имати негативне ефекте на екосистеме у којима се спроводе, због биоакумулације контаминаната у биљкама, који касније могу прећи у прехрамбене ланце кроз примарне и секундарне потрошаче..

Референце

  1. Царпена РО и Бернал МП. 2007. Кључеви за фиторемедијацију: фитотехнологије за обнављање земљишта. Екосистеми 16 (2). Маи.
  2. Агенција за заштиту животне средине (ЕПА-600-Р-99-107). 2000. Увод у фиторемедијацију.
  3. Герхардт КЕ, Хуанг КСД, Глицк БР, Греенберг БМ. 2008. Фиторемедијација и ризоремедијација органских загађивача земљишта: Потенцијали и изазови. Плант Сциенце. Недостатак листова
  4. Гхосх М и Сингх СП. 2005. Преглед фиторемедијације тешких метала и коришћење његових нуспродуката. Примењена екологија и истраживање животне средине. 3 (1): 1-18.
  5. Ванг, Л., Ји, Б., Ху, И., Лиу, Р., & Сун, В. (2017). Преглед фиторемедијације рудника јаловине. Цхемоспхере, 184, 594-600. дои: 10.1016 / ј.цхемоспхере.2017.06.025