Phytoremediatietypen, voor- en nadelen



de fytoremediatie is het geheel van technologische praktijken die levende planten en de bijbehorende micro-organismen gebruiken voor de milieusanering van bodem, water en lucht.

Fytoremediatie technologieën gebruik van het natuurlijke vermogen van bepaalde planten te absorberen, concentreren en metaboliseren chemische elementen en verbindingen die in de atmosfeer verontreinigende stoffen. Planten kunnen worden gebruikt voor extractie, immobilisatie en stabilisatie, afbraak of vervluchtiging van verontreinigende stoffen.

Bodem, oppervlaktewater en grondwater en de atmosfeer kan worden verontreinigd als gevolg van bepaalde natuurlijke processen zoals geologische erosie, vulkanische activiteit, onder andere, en ook het effect van menselijke activiteiten (industriële, landbouw- afvalwater, mijnbouw, bouw, transport).

Emissies en industriële effluenten, afvalstoffen, explosieven, landbouwchemicaliën (meststoffen, herbiciden, pesticiden), regen- of zure depositie, radioactieve materialen en vele andere zijn vervuilingsfactoren die afkomstig zijn van menselijke activiteiten.

Fytoremediatie komt naar voren als een economische, effectieve, publiekelijk aanvaarde technologie voor de uitroeiing van verschillende soorten milieuvervuiling.

Het woord "fytoremediatie" komt van het Grieks "phyto ", wat levende plant en Latijns betekent "herstellen " wat het betekent om het evenwicht te herstellen; dat wil zeggen om de balans te herstellen door het gebruik van planten.

index

  • 1 soorten fytoremediatie
    • 1.1 Fytodegradatie
    • 1.2 Rizorremediation
    • 1.3 Fytostabilisatie
    • 1.4 Fytostimulatie
    • 1.5 Fyto-extractie
    • 1.6 Hyperaccumulatieve planten
    • 1.7 Fitofiltratie
    • 1.8 Fitovolatilisatie
  • 2 Voordelen van fytoremediatie
  • 3 Nadelen en beperkingen
  • 4 Referenties

Soorten fytoremediatie

Phytoremediatietechnieken zijn gebaseerd op de fysiologische processen van planten en de daarmee geassocieerde micro-organismen, zoals voeding, fotosynthese, metabolisme, evapotranspiratie, onder andere..

Afhankelijk van de aard van de verontreiniging, wordt de mate van verontreiniging van het terrein en het niveau van de verwijdering of sanering nodig is, technieken fytoremediatie gebruikt als weerhouder contaminanten (technieken fytostabilisatie, rhizofiltration), of uitwerpmechanisme (technische fyto-extractie, fytodegradatie en fytovolatilisatie).

Onder deze fytoremediatietechnieken zijn:

phytodegradation

Deze techniek, ook wel fytotransformatie genoemd, bestaat uit het selecteren en gebruiken van planten die de capaciteit hebben om de verontreinigende stoffen die geabsorbeerd zijn af te breken.

Bij fytodegradatie veroorzaken speciale enzymen die sommige planten bezitten, de afbraak van de moleculen van de verontreinigende stoffen, waardoor ze worden omgezet in kleinere, niet-toxische of minder toxische moleculen.

Planten kunnen ook contaminanten mineraliseren tot eenvoudige, assimileerbare verbindingen, zoals kooldioxide (CO)2) en water (H.2O).

Voorbeelden van dit type enzymen zijn dehalogenase en oxygenase; de eerste pleit voor de verwijdering van halogenen uit chemische verbindingen en de tweede oxideert stoffen.

Fytodegradatie is gebruikt bij de verwijdering van explosieven, zoals TNT (trinitrotolueen), organochloor- en organofosforpesticiden, gehalogeneerde koolwaterstoffen, naast andere verontreinigende stoffen.

Rizorremediación

Wanneer de afbraak van verontreinigingen wordt door inwerking van micro-organismen levende plantenwortels, wordt de sanering techniek genaamd rizorremediación.

fytostabilisatie

Dit type fytoremediatie is gebaseerd op planten die verontreinigingen absorberen en ze binnenin immobiliseren.

Het is bekend dat deze planten vermindering van de biologische beschikbaarheid van verontreinigingen door de productie en uitscheiding door de wortels van chemische verbindingen die toxische stoffen inactiveren door absorptie mechanismen, adsorptie en precipitatie stollen.

Op deze manier zijn vervuilende stoffen niet langer beschikbaar in de omgeving voor andere levende wezens, wordt voorkomen dat ze migreren naar het grondwater en ze verspreiden naar grotere delen van de bodem.

Sommige planten die zijn gebruikt bij fytostabilisatie zijn: Lupinus albus (om arseen, Aas en cadmium, Cd te immobiliseren), Hyparrhenia hirta (immobilisatie van lood, Pb), Zygophyllum fabago (Zink immobilisatie, Zn), Anthyllis-kwetsaria (immobilisatie van zink, lood en cadmium), Deschampia cespitosa (immobilisatie van lood, cadmium en zink) en Sandy cardaminopsis (immobilisatie van lood, cadmium en zink), onder anderen.

Fitoestimulación

In dit geval worden planten gebruikt die de ontwikkeling van micro-organismen die verontreinigende stoffen afbreken, stimuleren. Deze micro-organismen leven in de wortels van planten.

fytoextractie

Fytoextractie, ook wel fitoacumulación of fitosecuestramiento, planten of algen voor het verwijderen van verontreinigingen uit grond of water.

Nadat de plant of alg de verontreinigende chemische verbindingen heeft geabsorbeerd en ze uit het water of de bodem heeft geaccumuleerd, worden ze geoogst als biomassa en worden ze in het algemeen verbrand.

De as wordt afgezet op speciale plaatsen of veiligheidstortplaatsen of gebruikt om de metalen terug te winnen. Deze laatste techniek wordt genoemd fyto-ontginning.

Hyperaccumulatieve planten

Voor organismen die extreem grote hoeveelheden bodem- en waterverontreinigingen kunnen opnemen, worden ze hyperaccumulators genoemd.

Hebben gerapporteerd hyperaccumulators arseen (As), lood (Pb), kobalt (Co), koper (Cu), mangaan (Mn), nikkel (Ni), selenium (Se) en zink zijn (Zn).

Fyto-extractie van metalen met planten is uitgevoerd Thlaspi caerulescens (extractie van cadmium, Cd), Vetiveria zizanoides (extractie van zink Zn, cadmium Cd en lood Pb) Brassica juncea (extractie van lood Pb) en Pistia stratiotis (extractie van zilver Ag, kwik Hg, nikkel Ni, lood Pb en zink Zn), onder anderen.

Fitofiltración

Dit type fytoremediatie wordt gebruikt voor de ontsmetting van grond- en oppervlaktewater. De vervuilende stoffen worden opgenomen door micro-organismen of door de wortels, of ze worden op de oppervlakken van beide aangehangen (geadsorbeerd).

In fitofiltración planten worden gekweekt in hydrocultuur technieken en wanneer de wortels goed ontwikkeld, worden de planten overgebracht naar de verontreinigde water.

Sommige planten die worden gebruikt als fyto-filterende planten zijn: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azolla caroliniana, Elatine trianda en Polygonum punctatum.

Fitovolatilización

Deze techniek werkt wanneer de wortels van de planten vervuild water absorberen en de verontreinigende stoffen die in gasvormige of vluchtige vorm zijn omgezet naar de atmosfeer, door het zweet van de bladeren, afgeven.

De fytovolataliserende werking van seleen (Se) van planten is bekend, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus en Chara canescens en ook het vermogen om kwik (Hg) uit de plantensoort te verdrijven Arabidopsis thaliana.

Voordelen van fytoremediatie

  • De toepassing van fytoremediatietechnieken is veel zuiniger dan de implementatie van conventionele decontaminatiemethoden.
  • Fytoremediatietechnologieën worden efficiënt toegepast in grote gebieden met gemiddelde niveaus van vervuiling.
  • Ontsmettingstechnieken zijn in situ, u hoeft het vervuilde medium niet te transporteren en zo de verspreiding van de verontreinigende stoffen door water of lucht te vermijden.
  • De toepassing van fytoremediatietechnologieën maakt het winnen van waardevolle metalen en water mogelijk.
  • Om deze technologieën toe te passen, zijn alleen conventionele landbouwpraktijken vereist; er is geen behoefte aan de bouw van speciale voorzieningen, noch aan de opleiding van opgeleid personeel voor de uitvoering ervan.
  • Fytoremediatietechnologieën verbruiken geen elektrische energie en produceren ook geen vervuilende emissies van broeikasgassen.
  • Het zijn technologieën die de bodem, het water en de atmosfeer beschermen.
  • Ze vormen de saneringsmethoden met de laagste milieu-impact.

Nadelen en beperkingen

  • Fytoremediatietechnieken kunnen alleen effect hebben in het gebied dat wordt ingenomen door de wortel van de planten, dat wil zeggen in een beperkt gebied en diepte.
  • Fytoremediatie is niet helemaal efficiënt in het voorkomen van uitloging of percolatie van verontreinigende stoffen in het grondwater.
  • Fytoremediatietechnieken zijn langzame methoden voor decontaminatie, omdat ze een wachttijd vereisen voor de groei van de planten en micro-organismen die hiermee samenhangen..
  • De groei en overleving van de planten die in deze technieken worden gebruikt, worden beïnvloed door de mate van toxiciteit van de verontreinigingen.
  • Toepassen fytoremediatie technieken kunnen negatieve effecten op ecosystemen die worden uitgevoerd door bio-accumulatie van verontreinigende stoffen in planten, die vervolgens via de voedselketen primaire en secundaire consumenten Pass.

referenties

  1. Carpena RO en Bernal MP. 2007. Sleutels tot fytoremediatie: fytotechnologieën voor bodemherstel. ecosystemen 16 (2). mei.
  2. Environmental Protection Agency (EPA-600-R-99-107). 2000. Inleiding tot fytoremediatie.
  3. Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Fytoremediatie en rhizoremediatie van organische bodemverontreinigingen: Potentieel en uitdagingen. Plant Science. GEBREK AAN BLADEREN
  4. Ghosh M en Singh SP. 2005. Een review van fytoremediatie van zware metalen en gebruik van de bijproducten. Toegepaste ecologie en milieuonderzoek. 3 (1): 1-18.
  5. Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., & Sun, W. (2017). Een review op site fytoremediation van mijnafval. Chemosphere, 184, 594-600. doi: 10.1016 / j.chemosphere.2017.06.025