Vrste fitoremedijacija, prednosti i nedostaci



fitoremedijacija je skup tehnoloških postupaka koji koriste žive biljke i njihove srodne mikroorganizme za ekološku sanaciju tla, vode i zraka.

Tehnologije fitoremedijacije koriste prirodnu sposobnost nekih biljaka da apsorbiraju, koncentriraju i metaboliziraju elemente i kemijske spojeve koji su prisutni u okolišu kao zagađivači. Biljke se mogu koristiti za ekstrakciju, imobilizaciju i stabilizaciju, razgradnju ili isparavanje zagađivača.

Tlo, površinske i podzemne vode i atmosfera mogu biti onečišćeni kao posljedica nekih prirodnih procesa - kao što su geološka erozija, vulkanska aktivnost, između ostalog - i zbog utjecaja ljudskih aktivnosti (industrijske, poljoprivredne, otpadne vode, rudarstvo, graditeljstvo, prijevoz).

Emisije i industrijske otpadne vode, otpadni materijali, eksplozivi, agrokemikalije (gnojiva, herbicidi, pesticidi), kiša ili taloženje kiselina, radioaktivni materijali, među ostalima, su faktori onečišćenja koji dolaze iz ljudskih aktivnosti.

Fitoremedijacija se pojavljuje kao ekonomska, djelotvorna, javno prihvaćena tehnologija za iskorjenjivanje različitih vrsta onečišćenja okoliša.

Riječ "fitoremedijacija" dolazi od grčkog "fito ", što znači živa biljka i latinski "remediare " što znači vratiti ravnotežu; to jest, oporaviti stanje ravnoteže upotrebom biljaka.

indeks

  • 1 Vrste fitoremedijacije
    • 1.1 Fitodegradacija
    • 1.2 Rizorijacija
    • 1.3 Fitostabilizacija
    • 1.4 Fitostimulacija
    • 1,5 Fitoekstrakcija
    • 1.6. Hiperakumulativna postrojenja
    • 1.7 Fitofiltracija
    • 1.8 Fitovolatilizacija
  • 2 Prednosti fitoremedijacije
  • 3 Nedostaci i ograničenja
  • 4 Reference

Vrste fitoremedijacije

Fitoremedijacijske tehnologije temelje se na fiziološkim procesima biljaka i mikroorganizama koji su s njima povezani, kao što su prehrana, fotosinteza, metabolizam, evapotranspiracija, među ostalima..

Ovisno o tipu onečišćujuće tvari, stupnju onečišćenja područja i razini potrebnog uklanjanja ili dekontaminacije, fitoremedijacijske tehnike koriste se kao mehanizam za zadržavanje kontaminanata (tehnika fitostabilizacije, rizofiltracija) ili kao mehanizam za eliminaciju (tehnike fitoekstrakcija, fitodegradacija i fitovatilizacija).

Među tim tehnikama fitoremedijacije su:

phytodegradation

Ova tehnika, koja se naziva i fitotransformacija, sastoji se u odabiru i korištenju postrojenja koja imaju sposobnost degradiranja zagađivača koji su apsorbirali.

U fitodegradaciji, posebni enzimi koje posjeduju neke biljke uzrokuju razgradnju molekula kontaminirajućih spojeva, pretvarajući ih u manje, netoksične ili manje toksične molekule..

Biljke također mogu mineralizirati kontaminante u jednostavne spojeve koji se mogu asimilirati, kao što je ugljični dioksid (CO)2i vode (H2O).

Primjeri ovog tipa enzima su dehalogenaza i oksigenaza; prva pogoduje uklanjanju halogena iz kemijskih spojeva, a druga oksidira tvari.

Fitodegradacija se koristi za uklanjanje eksploziva, kao što su TNT (trinitrotoluen), organoklorni i organofosforni pesticidi, halogenirani ugljikovodici, među ostalim zagađivačima.

Rizorremediación

Kada se razgradnja kontaminanata proizvodi djelovanjem mikroorganizama koji žive u korijenu biljaka, tehnika remedijacije se naziva rhizorremedijacija.

phytostabilization

Ova vrsta fitoremedijacije temelji se na biljkama koje apsorbiraju onečišćivače i imobiliziraju ih unutra.

Poznato je da ove biljke smanjuju bioraspoloživost kontaminanata kroz proizvodnju i izlučivanje korijena kemijskih spojeva koji inaktiviraju toksične tvari putem mehanizama apsorpcije, adsorpcije ili taloženja..

Na taj način, zagađivači više nisu dostupni u okolišu za druga živa bića, spriječeni su da migriraju u podzemne vode i raspršuju ih na veće površine tla.

Neke biljke koje se koriste u fitostabilizaciji su: Lupinus albus (za imobilizaciju arsena, asa i kadmija, Cd), Hyparrhenia hirta (imobilizacija olova, Pb), Zygophyllum fabago (Imobilizacija cinka, Zn), Antilisova rana (imobilizacija cinka, olova i kadmija), Deschampia cespitosa (imobilizacija olova, kadmija i cinka) i Sandy cardaminopsis (imobilizacija olova, kadmija i cinka), između ostalih.

Fitoestimulación

U ovom slučaju koriste se biljke koje stimuliraju razvoj mikroorganizama koji razgrađuju kontaminante. Ti mikroorganizmi žive u korijenu biljaka.

phytoextraction

Fitoekstrakcija, također poznata kao fitoakumulacija ili fitosanitacija, koristi biljke ili alge za uklanjanje nečistoća iz tla ili vode..

Nakon što je biljka ili alga apsorbirala onečišćujuće kemijske spojeve i nakupila ih iz vode ili tla, oni se bere kao biomasa i općenito se spaljuju.

Pepeo se deponira na posebnim mjestima ili u sigurnosnim odlagalištima ili se koristi za obnavljanje metala. Naziva se ova posljednja tehnika phytomining.

Hiperakumulativne biljke

Za organizme koji su sposobni apsorbirati ekstremno velike količine onečišćenja tla i vode, nazivaju se hiperakumulatori.

Prijavljene su biljke arsen (As), olovo (Pb), kobalt (Co), bakar (Cu), mangan (Mn), nikal (Ni), selen (Se) i cink (Zn)..

Fitoextracción metala s biljkama poput Thlaspi caerulescens (ekstrakcija kadmija, Cd), Vetiveria zizanoides (ekstrakcija cinkovog Zn, kadmija Cd i olova Pb) Brassica juncea (ekstrakcija olova Pb) i Pistia stratiotis (ekstrakcija Ag srebra, žive Hg, nikla Ni, olova Pb i cinka Zn), između ostalih.

Fitofiltración

Ova vrsta fitoremedijacije koristi se u dekontaminaciji podzemnih i površinskih voda. Zagađujuće supstance apsorbiraju mikroorganizmi ili korijeni, ili se lijepe (adsorbiraju) na površinama.

U filofiltraciji biljke se uzgajaju hidroponičkim tehnikama i kada je korijen dobro razvijen, biljke se prenose u kontaminirane vode..

Neke biljke koje se koriste kao biljke za filtriranje su: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azolla caroliniana, Elatine trianda i Polygonum punctatum.

Fitovolatilización

Ova tehnika djeluje kada korijeni biljaka apsorbiraju kontaminiranu vodu i oslobađaju onečišćujuće tvari koje se pretvaraju u plinoviti ili hlapljivi oblik u atmosferu, kroz znojenje lišća.

Poznato je fitolatilizirajuće djelovanje selena (Se) biljaka, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus i Chara canescens kao i sposobnost da se iz biljnih vrsta ispere živa (Hg) Arabidopsis thaliana.

Prednosti fitoremedijacije

  • Primjena fitoremedijacijskih tehnika je mnogo ekonomičnija od primjene konvencionalnih metoda dekontaminacije.
  • Tehnologije fitoremedijacije djelotvorno se primjenjuju na velikim područjima s prosječnim razinama onečišćenja.
  • Tehnike dekontaminacije in situ, ne morate transportirati zagađeni medij, izbjegavajući na taj način disperziju zagađivača vodom ili zrakom.
  • Primjena fitoremedijacijskih tehnologija omogućuje oporabu vrijednih metala i vode.
  • Za primjenu tih tehnologija potrebne su samo konvencionalne poljoprivredne prakse; nema potrebe za izgradnjom posebnih objekata, niti obuke osposobljenog osoblja za njegovu provedbu.
  • Tehnologije fitoremedijacije ne troše električnu energiju niti proizvode zagađujuće emisije stakleničkih plinova.
  • To su tehnologije koje čuvaju tlo, vodu i atmosferu.
  • One čine metode dekontaminacije s najmanjim utjecajem na okoliš.

Nedostaci i ograničenja

  • Fitoremedijacijske tehnike mogu imati učinak samo na području koje zauzima korijen biljaka, odnosno na ograničenom području i dubini.
  • Fitoremedijacija nije potpuno učinkovita u sprječavanju ispiranja ili procjeđivanja zagađivača u podzemne vode.
  • Tehnike fitoremedijacije su spore metode dekontaminacije, budući da zahtijevaju vrijeme čekanja za rast biljaka i mikroorganizama povezanih s tim.
  • Na rast i preživljavanje biljaka korištenih u ovim tehnikama utječe stupanj toksičnosti kontaminanata.
  • Primjena fitoremedijacijskih tehnika može imati negativan učinak na ekosustave u kojima se provode, zbog bioakumulacije kontaminanata u biljkama, koji kasnije mogu preći u prehrambene lance kroz primarne i sekundarne potrošače..

reference

  1. Carpena RO i Bernal MP. 2007. Ključevi za fitoremedijaciju: fitotehnologije za obnavljanje tla. ekosustavi 16 (2). svibanj.
  2. Agencija za zaštitu okoliša (EPA-600-R-99-107). 2000. Uvod u fitoremedijaciju.
  3. Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Fitoremedijacija i rizoremedijacija organskih onečišćenja tla: Potencijal i izazovi. Plant Science. Nedostatak listova
  4. Ghosh M i Singh SP. 2005. Pregled fitoremedijacije teških metala i korištenje njegovih nusprodukata. Primijenjena ekologija i istraživanje okoliša. 3 (1): 1-18.
  5. Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., & Sun, W. (2017). Pregled fitoremedijacije rudnika jalovine. Chemosphere, 184, 594-600. doi: 10.1016 / j.sustava.2017.06.025