Видове фиторемедиация, предимства и недостатъци



на фиторемедиация е набор от технологични практики, които използват живи растения и свързаните с тях микроорганизми за екологично саниране на почвата, водата и въздуха.

Технологиите за фиторемедиация използват естествения капацитет на някои растения да абсорбират, концентрират и метаболизират елементи и химични съединения, които присъстват в околната среда като замърсители. Растенията могат да се използват за извличане, имобилизиране и стабилизиране, разграждане или изпаряване на замърсители.

Почвата, повърхностните и подпочвените води и атмосферата могат да бъдат замърсени в резултат на някои естествени процеси - като геоложката ерозия, вулканичната дейност, наред с другото, както и поради въздействието на човешките дейности (промишлени, селскостопански, отпадъчни води, минно дело, строителство, транспорт).

Емисиите и промишлените отпадъци, отпадъчни материали, експлозиви, агрохимикали (торове, хербициди, пестициди), дъжд или киселинни отлагания, радиоактивни материали, както и много други, са фактори на замърсяване, които идват от човешката дейност.

Фиторемедиацията се очертава като икономическа, ефективна, обществено приета технология за унищожаване на различни видове замърсяване на околната среда.

Думата "фиторемедиация" идва от гръцкияфито ", което означава живо растение и латински "remediare " какво означава възстановяване на баланса; т.е. да се възстанови състоянието на равновесие чрез използването на растения.

индекс

  • 1 Видове фиторемедиация
    • 1.1 Фитодеградация
    • 1.2 Rizorremediation
    • 1.3 Фитостабилизация
    • 1.4 Фитостимулация
    • 1.5 Фитоекстракция
    • 1.6 Хиперакумулативни растения
    • 1.7 Фитофилтрация
    • 1.8 Fitovolatilization
  • 2 Предимства на фиторемедиацията
  • 3 Недостатъци и ограничения
  • 4 Препратки

Видове фиторемедиация

Технологиите на фиторемедиацията се основават на физиологичните процеси на растенията и на свързаните с тях микроорганизми, като хранене, фотосинтеза, метаболизъм, евапотранспирация и др..

В зависимост от вида на замърсителя, степента на замърсяване на мястото и нивото на отстраняване или дезактивация, които са необходими, фиторемедиационните техники се използват като механизъм за задържане на замърсители (техники за фитостабилизация, ризофилтрация) или като механизъм за елиминиране (техники) фитоекстракция, фитодеградация и фитоволатизация).

Сред тези техники за фиторемедиация са:

phytodegradation

Тази техника, наричана още фитотрансформация, се състои в подбор и използване на растения, които имат капацитет да разграждат замърсителите, които са абсорбирали..

При фитодеградацията, специални ензими, които някои растения притежават, причиняват разграждането на молекулите на замърсяващите съединения, превръщайки ги в по-малки, нетоксични или по-малко токсични молекули..

Растенията могат също да минерализират замърсителите в прости, усвоими съединения, като въглероден диоксид (CO)2) и вода (Н2О).

Примери за този вид ензими са дехалогеназа и оксигеназа; първото благоприятства отстраняването на халогени от химични съединения и второто окислява веществата.

Фитодеградация се използва за отстраняване на експлозиви, като TNT (тринитротолуен), органохлорни и органофосфорни пестициди, халогенирани въглеводороди, наред с други замърсители.

Rizorremediación

Когато разграждането на замърсителите се произвежда от действието на микроорганизми, които живеят в корените на растенията, техниката на ремедиация се нарича ризоремедиация.

phytostabilization

Този вид фиторемедиация се основава на растения, които абсорбират замърсители и ги обездвижват вътре.

Известно е, че тези растения намаляват бионаличността на замърсители чрез производството и екскрецията от корените на химични съединения, които инактивират токсичните вещества чрез механизми за абсорбция, адсорбция или утаяване..

По този начин замърсителите вече не са налични в околната среда за други живи същества, те са възпрепятствани да мигрират към подземните води и да ги разпръскват в по-големи площи от почвата..

Някои растения, използвани за фитостабилизация, са: Lupinus albus (за обездвижване на арсен, ас и кадмий, Cd), Hyparrhenia hirta (имобилизация на олово, Pb), Zygophyllum fabago (Имобилизация на цинк, Zn), Антилис (имобилизация на цинк, олово и кадмий), Deschampia cespitosa (имобилизация на олово, кадмий и цинк) и. \ t Санди кардинапсис (имобилизация на олово, кадмий и цинк) и др.

Fitoestimulación

В този случай се използват растения, които стимулират развитието на микроорганизми, които разграждат замърсители. Тези микроорганизми живеят в корените на растенията.

фитоекстракция

Фитоекстракцията, наричана още фитоакумулиране или фитосанитация, използва растения или водорасли за отстраняване на замърсители от почвата или водата..

След като растението или водораслите абсорбират замърсяващите химични съединения и ги натрупат от водата или почвата, те се събират като биомаса и обикновено се изгарят..

Пепелта се отлага на специални места или в обезопасителни сметища или се използва за възстановяване на металите. Тази последна техника се нарича фитоизвличане.

Хиперакумулиращи растения

За организми, които са способни да абсорбират изключително големи количества замърсители на почвата и водата, те се наричат ​​хиперакумулатори.

Докладвани са растения арсен (As), олово (Pb), кобалт (Co), мед (Cu), манган (Mn), никел (Ni), селен (Se) и цинк (Zn)..

Проведена е фитоекстракция на метали с растения Thlaspi caerulescens (извличане на кадмий, Cd), Vetiveria zizanoides (извличане на цинков Zn, кадмий Cd и оловен Pb) Brassica juncea (извличане на олово Pb) и. \ t Pistia stratiotis (екстракция на сребро Ag, живак Hg, никел Ni, олово Pb и цинк Zn), наред с други.

Fitofiltración

Този вид фиторемедиация се използва за обеззаразяване на земни и повърхностни води. Замърсяващите вещества се абсорбират от микроорганизми или от корените, или се залепват (адсорбират) по повърхността на двете.

При филофилтрацията растенията се отглеждат с хидропонни техники и когато коренът е добре развит, растенията се прехвърлят в замърсените води..

Някои растения, използвани като фито-филтриращи растения, са: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Азола каролиния, Елатин трианда и Polygonum punctatum.

Fitovolatilización

Тази техника действа, когато корените на растенията абсорбират замърсената вода и освобождават замърсителите, трансформирани в газообразна или летлива форма в атмосферата, чрез изпотяване на листата..

Известно е фитоволатизиращото действие на селена (Se) на растенията, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus и Chara canescens както и способността да се транспирира живак (Hg) от растителните видове Arabidopsis thaliana.

Предимства на фиторемедиацията

  • Прилагането на техники за фиторемедиация е много по-икономично от прилагането на конвенционалните методи за обеззаразяване.
  • Технологиите за фиторемедиация се прилагат ефективно в големи райони със средни нива на замърсяване.
  • Като техники за обеззаразяване in situ, не е необходимо да транспортирате замърсената среда, като по този начин се избягва разпръскването на замърсители от вода или въздух.
  • Прилагането на фиторемедиационни технологии позволява възстановяването на ценни метали и вода.
  • За прилагането на тези технологии са необходими само конвенционални земеделски практики; няма нужда от изграждане на специални съоръжения, нито от обучение на обучен персонал за неговото изпълнение.
  • Технологиите за фиторемедиация не консумират електрическа енергия, нито произвеждат замърсяващи емисии на парникови газове.
  • Това са технологии, които запазват почвата, водата и атмосферата.
  • Те представляват методите за обеззаразяване с най-малко въздействие върху околната среда.

Недостатъци и ограничения

  • Техники на фиторемедиация могат да имат ефект само в зоната, заета от корена на растенията, т.е. в ограничена площ и дълбочина.
  • Фиторемедиацията не е напълно ефективна за предотвратяване на просмукването или просмукването на замърсителите в подземните води.
  • Техники на фиторемедиация са бавни методи за обеззаразяване, тъй като те изискват време за изчакване за растежа на растенията и микроорганизмите, свързани с тях..
  • Растежът и оцеляването на растенията, използвани в тези техники, се влияят от степента на токсичност на замърсителите.
  • Прилагането на фиторемедиационни техники може да има отрицателно въздействие върху екосистемите, където те се прилагат, поради биоакумулирането на замърсители в растенията, които по-късно могат да преминат към хранителните вериги чрез първичните и вторичните потребители..

препратки

  1. Carpena RO и Bernal MP. 2007. Ключове за фиторемедиация: фитотехнологии за възстановяване на почвата. екосистеми 16 (2). май.
  2. Агенция за опазване на околната среда (EPA-600-R-99-107). 2000. Въведение в фиторемедиацията.
  3. Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Фиторемедиация и ризоремедиация на органични замърсители на почвата: Потенциал и предизвикателства. Растителна наука. Липса на листа
  4. Гош М и Сингх С.П. 2005 г. Преглед на фиторемедиацията на тежки метали и използване на неговите странични продукти. Приложна екология и екологични изследвания. 3 (1): 1-18.
  5. Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., & Sun, W. (2017). Преглед на мястото на фиторемедиация на минни хвостохранилища. Chemosphere, 184, 594-600. doi: 10.1016 / j.chemosphere.2017.06.025