За неутрализиране на токсични органични съединения, които влизат в среда с компании химически отпадъци трябва дълго и успешно използват различни микроорганизми. Въпреки това, те не са в състояние да се отстрани водата от тежки метали в почвата и вредни - например, арсен, кадмий, мед, живак, селен, олово и радиоактивни изотопи на стронций, цезий, уран и други радионуклиди.
- Фитоекстракция - използването на естествени растителни-батерия в състояние на увеличаване на метали в надземните органи специално отглеждани сортове растения, почва и някои лечения за замърсител трансфер елемент на надземните части на растението, които след това се рециклира;
- Fitodegradatsiya - използването на растителна ензими да унищожи органични замърсители;
- Fitofiltratsiya - използването на корените на възрастни растения (rizofiltratsiya) и зеле (blastofiltratsiya) за абсорбиране на замърсители, предимно тежки метали от водни разтвори;
- Fitostabilizatsiya - използване на растения за прехвърлянето на вещества с замърсители трудни за форма и др.;
фиторемедиация технология има както предимства, така и недостатъци. Последните са свързани с малки растения биомаса, батерии и тяхната ниска скорост на растеж, както и с проблемите на разположение на получената биомаса.
В тази статия представяме някои примери за използването на растенията за борба с замърсителите на околната среда. Цел: Да се разкрие концепцията за фиторемедиация и неговото значение в областта на екологията. Тази цел включва следните задачи:
- определи фиторемедиация;
- идентифициране на кандидатите за фиторемедиация;
- опише основната фиторемедиация технология;
- примери използват фиторемедиация на околната среда;
- примери за нови разработки в областта на фиторемедиация.
Фиторемедиация - вода сложни методи за пречистване, почвата и въздуха, като се използва зелен растение. В тази технология използва естествени процеси, чрез които растителни и ризосферната микроорганизми натрупват и разграждат различни замърсители. Първите научни изследвания в тази област са извършени през 50-те в Израел, но активно развитие на техники едва през 80-те години на ХХ век. Фиторемедиация е високо ефективна технология пречистване от редица органични и неорганични замърсители.
Органични замърсители в околната среда представени главно вещества от човешки произход, и за повечето организми са чужди (ксенобиотици); много от тях са токсични, някои от тях са канцерогенни. В зависимост от техните свойства, органични замърсители могат или дезинтегрират в главната зона на растенията, или абсорбират с последващо разрушаване, изолиране или изпаряване. Фиторемедиация се прилага успешно за пречистване на органични замърсители, като например органични разтворители (например, трихлоретилен, най-често замърсител подземните), хербициди (атразин), експлозиви (trinitrotoluol- TNT), въглеводороди (суров нефт, бензин, бензен, толуен, полициклични ароматни въглеводороди ), полихлорирани бифенили (ПХБ).
Неорганични замърсители се срещат като естествени съставки на кора или в земната атмосфера и човешката дейност допринася за освобождаването им в околната среда, което води до замърсяване му. Неорганични замърсители могат да бъдат разградени, обаче може да причини фиторемедиация почистване среда от тези замърсители от тях стабилизиращи или изолиране в растителните тъкани. Фиторемедиация може да се прилага успешно за пречистване на редица неорганични замърсители, включително макро растения (нитрат, фосфат), микроелементи (като Cr, Cu, Fe, Mn, Мо, Zn), несъществен за растителни елементи (Cd, Co, F, Hg , Se, Pb, V, W) и радиоактивни изотопи (U238, Cs137 и SR90).
Повечето диви хиперакумулатори принадлежи към семейството на кръстоцветни - близък роднина на зеле и горчица; тип горчица, индийски нарича, се оказа много ефективен акумулатор на олово, мед и никел. Водещият може да се натрупват като царевица и известния плевел Амброзия.
Растения слабо абсорбират много тежки метали - например, една и съща стъпка - дори ако съдържанието им е висока в почвата се дължи на факта, че те са под формата на слабо разтворими съединения. Ето защо, на концентрацията на олово в растения обикновено не надвишава 50 мг / кг, а дори и индийски горчица генетично предразположени да абсорбира тежки метали, олово се натрупва в концентрация от само 200 мг / кг, дори и да расте в почвата силно замърсени с този елемент.
Проблемът е решен, когато установи, че доставянето на тежки метали в растенията стимулиращи средства (например, етилендиаминтетраоцетна киселина), образувайки с метали в разтвора почвата устойчиви но разтворими комплексни съединения. По този начин, когато получаване на такива вещества в почвата, съдържащи олово в концентрация от 1,200 мг / кг, концентрацията на тежки метали в леторастите индийски синап се повишава до 1600 мг / кг.
За съжаление, малко се знае за механизмите на натрупване на тежки метали от растенията, тъй като до сега фокусирани върху усвояването на азотни съединения, фосфор и други хранителни вещества.
Успешните експерименти с етилендиаминтетраоцетна киселина показват, че растенията метаболизират слабо разтворими съединения на тежки метали се дължи на факта, че корените им са в почвата се изолира, естествени комплексообразуващи агенти. Например, известно е, че недостигът на желязо в растенията излъчват техните корени в почвата така наречените fitosiderofory че се трансформира в разтворими минерали желязо състояние, съдържащи се в почвата. Въпреки това се наблюдава, че fitosiderofory допринесе и се натрупват в растения, мед, цинк и манган. Най-проучен fitosiderofory ечемик и царевица - mugeinovaya и dezoksimugeinovaya киселини и освободени овес avenikovaya киселина; fitosideroforov роля се твърди, че играе от някои от протеините, които имат способността да се свързват тежки метали и да ги направи по-достъпни за растенията.
На механизма на транспорт на тежки метали от корените в земята растителни части Известно е още по-малко. Ясно е, че обикновено разтворими соли на тежки метали се движат през съдовата система под формата на комплексни съединения - евентуално с органични киселини като лимонена.
за пречистване на вода на няколко пъти се опита да се използват растения, които могат да се натрупват тежки метали, не само в стъблата и листата, но и в кореновата система; най-подходящи за тази цел са някои сортове слънчоглед. Отглеждани в специален филтър система, те активно абсорбира замърсители от водата, създавайки месец до 1,5 кг сухо вещество на корените на квадратен метър. Особеността на този апарат е, че за вкореняване растения служи като изкуствен почвен слой дебелина само няколко сантиметра на и през него към корените на хранене неорганични соли; основната част на корените развиващите под почвата изкуствен легло в течаща вода, абсорбиращи тежки метали от него.
Възможността за пречистване на водите и почвите от радионуклиди, използващи слънчогледови разсад е успешно демонстрирано в бившия завод за обогатяване на уран в САЩ, в щата Охайо, както и Украйна, в малко езерце миля от ядрен реактор номер Чернобил четири. Концентрацията на уран в растения от тридесет хиляди пъти по-голяма от неговата концентрация в почвата и водата, и цезий-137 и стронций-90 тази стойност е осем и две хиляди пъти съответно.
Свързани статии