PHYTOREMEDIATION: MGA URI, KALAMANGAN AT KAWALAN - BIOLOGY

Ang phytoremediation ay ang hanay ng mga teknolohikal na kasanayan gamit ang mga nabubuhay na halaman at ang kanilang nauugnay na mga microorganism sa kalinisan ng kapaligiran ng lupa, tubig at hangin.

Ang mga teknolohiyang phytoremediation ay gumagamit ng natural na kapasidad ng ilang mga halaman upang sumipsip, mag-concentrate at mag-metabolize ng mga elemento at mga compound ng kemikal na naroroon sa kapaligiran bilang mga pollutant. Ang mga halaman ay maaaring magamit para sa pagkuha, pag-immobilisasyon at pag-stabilize, marawal na kalagayan o pagkasira ng mga kontaminado.

Larawan 1. Phytoremediation sa bukid. Pinagmulan: flickr.com/photos/daniela_naturephotography

Ang lupa, ibabaw at tubig sa lupa, at ang kapaligiran ay maaaring nahawahan bilang isang bunga ng ilang mga likas na proseso -such bilang pagguho ng geological, aktibidad ng bulkan, bukod sa iba pa, at dahil din sa epekto ng mga aktibidad ng tao (pang-industriya, agrikultura, wastewater, pagmimina, konstruksyon, transportasyon).

Ang mga emisyon sa industriya at mga effluents, mga materyales sa basura, mga eksplosibo, agrochemical (fertilizers, herbicides, pestisidyo), pag-ulan o pag-aalis ng acid, mga radioactive na materyales, bukod sa marami pa, ay mga kadahilanan ng polusyon na nagmula sa mga aktibidad ng tao.

Ang phytoremediation ay lumilitaw bilang isang murang, epektibo, tinanggap na publiko sa teknolohiya para sa paghihilo ng iba't ibang uri ng kontaminasyon sa kalikasan.

Ang salitang "phytoremediation" ay nagmula sa Greek "phyto", na nangangahulugang buhay na halaman, at mula sa Latin na "remediare" na nangangahulugang ibalik ang balanse; ibig sabihin, mabawi ang estado ng balanse sa pamamagitan ng paggamit ng mga halaman.

Mga uri ng phytoremediation

Ang mga teknolohiya ng phytoremediation ay batay sa mga proseso ng physiological ng mga halaman at ang mga microorganism na nauugnay sa kanila, tulad ng nutrisyon, potosintesis, metabolismo, evapotranspiration, bukod sa iba pa.

Nakasalalay sa uri ng pollutant, ang antas ng kontaminasyon ng lugar at antas ng pag-aalis o decontamination na kinakailangan, ang mga diskarte sa phytoremediation ay ginagamit bilang isang kontaminasyon na naglalaman ng mekanismo (mga diskarte sa phytostabilization, rhizofiltration), o bilang isang mekanismo ng pag-aalis (mga pamamaraan ng phytoextraction, phytodegradation at phytovolatilization).

Larawan 2. Mga uri ng phytoremediation. Pinagmulan: Townie (Arulnangai & Xavier Dengra mula sa orihinal na extension ng .png), mula sa Wikimedia Commons

Ang mga pamamaraan na phytoremediation ay kinabibilangan ng:

Phytodegradation

Ang diskarteng ito, na tinatawag ding phytotransform, ay binubuo ng pagpili at paggamit ng mga halaman na may kakayahang magpabagal sa mga pollutant na kanilang nasisipsip.

Sa phytodegradation, ang mga espesyal na enzyme na mayroon ng ilang mga halaman, ay nagiging sanhi ng pagkasira ng mga molekula ng mga compound ng polusyon, na binago ang mga ito sa mas maliit, hindi nakakalason o hindi gaanong nakakalason na mga molekula.

Maaari ring mai-mineralize ng mga halaman ang mga pollutant sa simple, assimilable compound, tulad ng carbon dioxide (CO ₂ ) at tubig (H ₂ O).

Ang mga halimbawa ng ganitong uri ng enzyme ay dehalogenase at oxygenase; ang una ay pinapaboran ang pagtanggal ng mga halogens mula sa mga compound ng kemikal at ang pangalawang isa ay nag-oxidize ng mga sangkap.

Ang phytodegradation ay ginamit upang alisin ang mga eksplosibo, tulad ng TNT (trinitrotoluene), organochlorine at organophosphate pesticides, halogenated hydrocarbons, bukod sa iba pang mga kontaminado.

Rhizoremediation

Kapag ang pagkasira ng mga pollutant ay ginawa ng pagkilos ng mga microorganism na nakatira sa mga ugat ng mga halaman, ang pamamaraan ng remediation ay tinatawag na rhizoremediation.

Phytostabilization

Ang ganitong uri ng phytoremediation ay batay sa mga halaman na sumisipsip ng mga pollutant at immobilize ang mga ito sa loob.

Ang mga halaman na ito ay kilala upang mabawasan ang bioavailability ng mga pollutant sa pamamagitan ng paggawa at pag-aalis ng mga ugat ng mga compound ng kemikal na hindi aktibo ang mga nakakalason na sangkap sa pamamagitan ng pagsipsip, adsorption o mga mekanismo ng pag-ulan-solidification.

Sa ganitong paraan, ang mga pollutant ay hindi na magagamit sa kapaligiran para sa iba pang mga nabubuhay na nilalang, ang kanilang paglipat sa tubig sa lupa at ang kanilang pagkalat sa mas malalaking lugar ng mga lupa ay pinigilan.

Ang ilang mga halaman na ginamit sa phytostabilization ay: Lupinus albus (upang ma-immobilize arsenic, As at cadmium, Cd), Hyparrhenia hirta (immobilization of lead, Pb), Zygophyllum fabago (immobilization of zinc, Zn), Anthyllis Vulneraria (immobilization of lead, Pb), Zygophyllum fabago (immobilization of zinc, Zn), Anthyllis Vulneraria , lead at cadmium), Deschampia cespitosa (immobilization ng lead, cadmium at sink) at Cardaminopsis arenosa (immobilization ng lead, cadmium at sink), bukod sa iba pa.

Phytostimulation

Sa kasong ito, ang mga halaman ay ginagamit na nagpapasigla sa pagbuo ng mga microorganism na nagpapabagal sa mga pollutant. Ang mga microorganism na ito ay naninirahan sa mga ugat ng mga halaman.

Phytoextraction

Ang Phytoextraction, na tinatawag ding phytoaccumulation o phyto-sequestration, ay gumagamit ng mga halaman o algae upang alisin ang mga kontaminado mula sa lupa o tubig.

Matapos makuha ng halaman o alga ang mga polluting kemikal mula sa tubig o lupa at naipon ang mga ito, inani sila bilang biomass at sa pangkalahatan ay naiinis.

Larawan 3. Phytoremediation sa pool, rehabilitasyon ng isang inabandunang uranium mine. Portugal. Pinagmulan: flickr.com/photos/daniela_naturephotography

Ang mga abo ay idineposito sa mga espesyal na lugar o mga dumps ng seguridad o ginagamit upang mabawi ang mga metal. Ang huling pamamaraan na ito ay tinatawag na herbalism.

Mga halaman na nagtitipon ng Hyper

Ang mga organismo na may kakayahang sumipsip ng napakataas na halaga ng mga pollutant mula sa lupa at tubig ay tinatawag na hyperaccumulators.

Ang Hyperaccumulate na halaman ng arsenic (As), lead (Pb), kobalt (Co), tanso (Cu), manganese (Mn), nikel (Ni), selenium (Se), at zinc (Zn) ay naiulat.

Ang Phytoextraction ng mga metal ay isinasagawa kasama ang mga halaman tulad ng Thlaspi caerulescens (pagkuha ng cadmium, Cd), Vetiveria zizanoides (pagkuha ng zinc Zn, cadmium Cd, at lead Pb), Brassica juncea (pagkuha ng lead Pb) at Pistia stratiotis (pagkuha ng pilak Ag , mercury Hg, nickel Ni, humantong Pb at zinc Zn), bukod sa iba pa.

Phytofiltration

Ang ganitong uri ng phytoremediation ay ginagamit sa decontamination ng tubig sa lupa at tubig sa ibabaw. Ang mga pollutant ay hinihigop ng mga microorganism o sa pamamagitan ng mga ugat, o nakakabit (na-adsorbed) sa mga ibabaw ng pareho.

Larawan 4. Pag-unlad ng ugat sa laboratoryo, sa likidong daluyan. Pinagmulan: pixabay.com

Sa phytofiltration ang mga halaman ay lumago na may mga diskarte sa hydroponic at kung ang ugat ay maayos na binuo, ang mga halaman ay inilipat sa mga maruming tubig.

Ang ilang mga halaman na ginamit bilang mga phytofilters ay: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azolla caroliniana, Elatine trianda at Polygonum punctatum.

Phytovolatilization

Ang pamamaraan na ito ay gumagana kapag ang mga ugat ng mga halaman ay sumisipsip ng maruming tubig at pinakawalan ang mga pollutant na nabago sa isang gaseous o pabagu-bago ng anyo sa kapaligiran, sa pamamagitan ng transpirasyon ng mga dahon.

Ang phytovolatilizing aksyon ng selenium (Se) ng mga halaman, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus at Chara canescens at din ang kakayahang mag-transpire mercury (Hg), ng mga species ng halaman na kilala ang Arabidopsis thaliana.

Mga kalamangan ng phytoremediation

Ang aplikasyon ng mga diskarte sa phytoremediation ay mas mura kaysa sa pagpapatupad ng mga maginoo na pamamaraan ng decontamination.
Ang mga teknolohiyang phytoremediation ay mahusay na inilalapat sa malalaking lugar na may katamtamang antas ng kontaminasyon.
Ang pagkakaroon ng mga diskarte sa decontamination ng lugar, ang kontaminadong kapaligiran ay hindi kailangang dalhin, sa gayon maiiwasan ang pagkalat ng mga pollutant sa pamamagitan ng tubig o hangin.
Ang application ng mga teknolohiya ng phytoremediation ay nagbibigay-daan sa pagbawi ng mahalagang mga metal at tubig.
Upang mailapat ang mga teknolohiyang ito, kinakailangan lamang ang maginoo na mga kasanayan sa agrikultura; Ang pagtatayo ng mga espesyal na pasilidad ay hindi kinakailangan, o ang pagsasanay ng mga sinanay na tauhan para sa pagpapatupad nito.
Ang mga teknolohiyang phytoremediation ay hindi nakakonsumo ng de-koryenteng enerhiya, at hindi rin sila gumagawa ng polusyon ng mga gas na naglalabas ng gas.
Ang mga ito ay mga teknolohiya na nagpapanatili ng lupa, tubig at kapaligiran.
Ang mga ito ang mga pamamaraan ng decontamination na may pinakamababang epekto sa kapaligiran.

Mga kawalan at limitasyon

Ang mga diskarte sa phytoremediation ay maaari lamang magkaroon ng epekto sa zone na inookupahan ng mga ugat ng mga halaman, iyon ay, sa isang limitadong lugar at lalim.
Ang phytoremediation ay hindi lubos na mabisa sa pagpigil sa leaching o pag-iingat ng mga kontaminado sa tubig sa lupa.
Ang mga diskarte sa phytoremediation ay mabagal na pamamaraan ng pag-decontamination, dahil nangangailangan sila ng isang oras ng paghihintay para sa paglago ng mga halaman at microorganism na nauugnay sa kanila.
Ang paglago at kaligtasan ng mga halaman na ginamit sa mga pamamaraan na ito ay apektado ng antas ng pagkakalason ng mga pollutant.
Ang aplikasyon ng mga diskarte sa phytoremediation ay maaaring magkaroon ng negatibong epekto sa mga ekosistema kung saan ipinatupad ang mga ito, dahil sa bioaccumulation ng mga pollutants sa mga halaman, na maaaring pagkatapos ay pumasa sa mga kadena ng pagkain sa pamamagitan ng pangunahin at pangalawang mga mamimili.

Mga Sanggunian

Carpena RO at Bernal MP. 2007. Mga susi sa phytoremediation: phytotechnologies para sa pagbawi ng lupa. Mga ekosistema 16 (2). Mayo.
Environmental Protection Agency (EPA-600-R-99-107). 2000. Panimula sa Phytoremediation.
Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Phytoremediation at rhizoremediation ng mga organikong kontaminadong lupa: Potensyal at mga hamon. Science Science. MISSING LEAVES
Ghosh M at Singh SP. 2005. Isang pagsusuri ng phytoremediation ng mabibigat na metal at paggamit ng mga byprodukto. Inilapat na Ekolohiya at Pananaliksik sa Kapaligiran. 3 (1): 1-18.
Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., & Sun, W. (2017). Ang isang pagsusuri sa lugar na phytoremediation ng mga mine tailings. Chemosyon, 184, 594–600. doi: 10.1016 / j.chemosphere.2017.06.025

PHYTOREMEDIATION: MGA URI, KALAMANGAN AT KAWALAN - BIOLOGY - 2025