Jenis Phytoremediation, kelebihan dan kekurangan



The phytoremediation adalah satu set amalan teknologi yang menggunakan tumbuhan hidup dan mikroorganisma yang berkaitan untuk sanitasi alam sekitar tanah, air dan udara.

Teknologi phytoremediation menggunakan kapasiti semulajadi beberapa tumbuhan untuk menyerap, menumpukan dan memetabolisme unsur-unsur dan sebatian kimia yang terdapat dalam alam sekitar sebagai bahan cemar. Tumbuh-tumbuhan boleh digunakan untuk pengekstrakan, imobilisasi dan penstabilan, degradasi atau volatilisasi bahan pencemar.

Tanah, permukaan dan air bawah tanah, dan suasana mungkin tercemar akibat daripada beberapa proses semula jadi seperti hakisan geologi, aktiviti gunung berapi, antara lain, dan juga kesan daripada aktiviti manusia (industri, air sisa pertanian, perlombongan, pembinaan, pengangkutan).

Pelepasan dan efluen industri, bahan buangan, bahan letupan, bahan kimia pertanian (baja, racun herba, racun perosak), hujan atau pemendapan berasid, bahan radioaktif, antara yang lain, faktor-faktor pencemaran yang datang dari aktiviti manusia.

Phytoremediation muncul sebagai teknologi ekonomi yang efektif dan diterima secara terbuka untuk membasmi pelbagai jenis pencemaran alam sekitar.

Perkataan "phytoremediation" berasal daripada bahasa Yunani "phyto ", yang bermaksud tumbuhan hidup, dan Latin "remediare " apa yang dimaksudkan untuk memulihkan keseimbangan; iaitu untuk mendapatkan keadaan keseimbangan melalui penggunaan tumbuhan.

Indeks

  • 1 Jenis phytoremediation
    • 1.1 Phytodegradation
    • 1.2 Rizzoemediasi
    • 1.3 Phytostabilization
    • 1.4 Phytostimulation
    • 1.5 Phytoextraction
    • 1.6 Tumbuhan hyperaccumulative
    • 1.7 Fitofiltration
    • 1.8 Fitovolatilisasi
  • 2 Kelebihan phytoremediation
  • 3 Kekurangan dan batasan
  • 4 Rujukan

Jenis phytoremediation

Teknologi phytoremediasi adalah berdasarkan proses fisiologi tumbuhan dan mikroorganisma yang berkaitan dengannya, seperti pemakanan, fotosintesis, metabolisme, evapotranspirasi, dan lain-lain..

Bergantung kepada jenis bahan cemar, tahap pencemaran tapak dan tahap penyingkiran atau dekontaminasi diperlukan, teknik Fitopemulihan digunakan sebagai bahan cemar restrainer (teknik phytostabilization, rhizofiltration), atau mekanisme penyingkiran (teknikal phytoextraction phytodegradation dan fitovolatilización).

Antara teknik phytoremediation ini ialah:

Phytodegradation

Teknik ini, yang juga dikenali sebagai phytotransformation, terdiri daripada pemilihan dan penggunaan tumbuhan yang mempunyai keupayaan untuk merendahkan pencemar yang telah menyerap.

Dalam phytodegradation, enzim-enzim khusus yang ada pada beberapa tumbuhan, menyebabkan pecahan molekul sebatian pencemar, mengubahnya menjadi molekul yang lebih kecil, tidak toksik atau kurang toksik.

Tumbuh-tumbuhan juga boleh menghidupkan bahan pencemar ke dalam sebatian mudah dan mudah dikenali, seperti karbon dioksida (CO)2) dan air (H2O).

Contoh-contoh enzim jenis ini adalah dehalogenase dan oxygenase; yang pertama mendapat penghapusan halogen daripada sebatian kimia dan bahan pengoksidaan kedua.

Phytodegradation telah digunakan dalam penyingkiran bahan letupan, seperti TNT (trinitrotoluene), organoklorin dan racun perosak organophosphorus, hidrokarbon halogenasi, antara bahan pencemar lain.

Rizzoemediasi

Apabila degradasi pencemaran dihasilkan oleh tindakan mikroorganisma yang hidup di akar tumbuhan, teknik pemulihan dipanggil rhizorremediation.

Phytostabilization

Jenis phytoremediation ini adalah berdasarkan tumbuhan yang menyerap bahan pencemar dan melumpuhkannya di dalamnya.

Adalah diketahui bahawa tumbuhan ini mengurangkan bioavailabiliti bahan cemar melalui pengeluaran dan perkumuhan oleh akar sebatian kimia yang menyahaktifkan bahan-bahan toksik oleh mekanisme penyerapan, penjerapan atau hujan-pemejalan.

Dengan cara ini, pencemaran tidak lagi terdapat di alam sekitar untuk makhluk hidup yang lain, mereka dihalang daripada berhijrah ke air bawah tanah dan menyebarkannya ke kawasan tanah yang lebih besar.

Sesetengah tumbuhan yang telah digunakan dalam phytostabilization adalah: Lupinus albus (untuk melumpuhkan arsenik, Ace dan kadmium, Cd), Hyparrhenia hirta (immobilization lead, Pb), Zygophyllum fabago (Zinc immobilization), Anthyllis vulneraria (immobilization of zinc, lead and cadmium), Deschampia cespitosa (immobilization lead, cadmium dan zinc) dan Cardamily pasir (immobilization lead, cadmium and zinc), antara lain.

Phytostimulation

Dalam kes ini, tumbuh-tumbuhan yang merangsang perkembangan mikroorganisma yang merendahkan bahan pencemar digunakan. Mikroorganisma ini hidup di akar tumbuhan.

Phytoextraction

Phytoextraction, juga dipanggil phytoaccumulation atau phosanosan, menggunakan tumbuhan atau alga untuk menghilangkan bahan cemar dari tanah atau air..

Selepas tumbuhan atau alga telah menyerap sebatian kimia yang tercemar dan terkumpulnya dari air atau tanah, ia dituai sebagai biomas dan secara amnya dibakar.

Abu dibendung di tempat khas atau tempat pembuangan keselamatan atau digunakan untuk memulihkan logam. Teknik terakhir ini dipanggil fitominería.

Tumbuhan hyperaccumulative

Bagi organisma yang mampu menyerap sejumlah besar bahan pencemar tanah dan air, mereka dipanggil hyperaccumulators.

Telah dilaporkan hyperaccumulators arsenik (As), plumbum (Pb), kobalt (Co), tembaga (Cu), mangan (Mn), nikel (Ni), selenium (Se) dan zink (Zn).

Phytoextraction logam dengan tumbuhan telah dijalankan Thlaspi caerulescens (pengekstrakan kadmium, Cd), Vetiveria zizanoides (pengekstrakan zink Zn, kadmium Cd, dan plumbum Pb) Brassica juncea (pengambilan Pb plumbum) dan Pistia stratiotis (pengambilan perak Ag, merkuri Hg, nikel Ni, plumbum Pb dan zink Zn), antara lain.

Fitofiltration

Jenis phytoremediation ini digunakan dalam dekontaminasi tanah dan permukaan air. Bahan pencemar diserap oleh mikroorganisma atau akarnya, atau dipatuhi (terserap) pada permukaan kedua-dua.

Dalam phyllofiltration, tumbuh-tumbuhan ditanam dengan teknik hydroponics dan ketika akarnya telah berkembang dengan baik, tumbuhan dipindahkan ke perairan tercemar.

Beberapa tumbuh-tumbuhan yang digunakan sebagai tumbuhan penapisan phyto adalah: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azolla caroliniana, Elatine trianda dan Polygonum punctatum.

Fitovolatilisasi

Teknik ini berfungsi apabila akar tumbuhan menyerap air yang tercemar dan melepaskan bahan cemar yang berubah dalam bentuk gas atau tidak menentu ke atmosfera, melalui keringat daun.

Tindakan phytovolatilizing selenium (Se) tumbuhan dikenali, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus dan Chara canescens dan juga keupayaan untuk mengangkut raksa (Hg), dari spesies tumbuhan Arabidopsis thaliana.

Kelebihan phytoremediation

  • Penerapan teknik phytoremediation jauh lebih menjimatkan daripada pelaksanaan kaedah dekontaminasi konvensional.
  • Teknologi phytoremediasi adalah berkesan digunakan di kawasan-kawasan besar dengan tahap pencemaran purata.
  • Menjadi teknik dekontaminasi in situ, anda tidak perlu mengangkut medium tercemar, mengelakkan dengan cara ini penyebaran bahan pencemar dengan air atau udara.
  • Penerapan teknologi phytoremediation membolehkan pemulihan logam berharga dan air.
  • Untuk menggunakan teknologi ini, hanya amalan pertanian konvensional yang diperlukan; tidak perlu untuk pembinaan kemudahan khas, atau latihan kakitangan terlatih untuk pelaksanaannya.
  • Teknologi phytoremediation tidak menggunakan tenaga elektrik, dan tidak menghasilkan pencemaran gas rumah kaca.
  • Mereka adalah teknologi yang memelihara tanah, air dan suasana.
  • Mereka merupakan kaedah dekontaminasi dengan kesan alam sekitar yang terendah.

Kelemahan dan keterbatasan

  • Teknik fisioterapi hanya boleh memberi kesan di kawasan yang diduduki oleh akar tumbuhan, iaitu, dalam kawasan dan kedalaman terhad.
  • Phytoremediation tidak benar-benar berkesan dalam menghalang pencairan atau percolasi pencemar ke air bawah tanah.
  • Teknik fisioterapi adalah kaedah perlahan dekontaminasi, memandangkan mereka memerlukan masa menunggu untuk tumbuhan dan mikroorganisma yang dikaitkan dengan.
  • Pertumbuhan dan kelangsungan tumbuhan yang digunakan dalam teknik ini dipengaruhi oleh tahap keracunan bahan pencemar.
  • Menggunakan teknik Fitopemulihan mungkin mempunyai kesan negatif ke atas ekosistem yang dilaksanakan kerana bio bahan pencemar dalam tumbuh-tumbuhan, yang kemudiannya boleh melalui utama rantaian makanan dan pengguna sekunder.

Rujukan

  1. Carpena RO dan Ahli Parlimen Bernal. 2007. Kunci untuk phytoremediation: phytotechnologies untuk pemulihan tanah. Ekosistem 16 (2). Mei.
  2. Agensi Perlindungan Alam Sekitar (EPA-600-R-99-107). 2000. Pengenalan kepada Phytoremediation.
  3. Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Phytoremediation dan rhizoremediation contaminants tanah organik: Potensi dan cabaran. Sains Tanaman. KURANG LEAVES
  4. Ghosh M dan Singh SP. 2005. Kajian semula phytoremediation logam berat dan penggunaan hasil sampingannya. Ekologi Gunaan dan Penyelidikan Alam Sekitar. 3 (1): 1-18.
  5. Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., & Sun, W. (2017). Kajian semula pada phytoremediation tapak tailings lombong. Chemosphere, 184, 594-600. doi: 10.1016 / j.chemosphere.2017.06.025