Umweltprobleme behandeln: 6 Prozesse

Umweltprobleme behandeln!

Prozess Nr. 1. Phytoextraktion:

Dieser Vorgang wird auch als Phytoakkumulation bezeichnet. Es verwendet Pflanzen, um Verunreinigungen aus Böden, Sedimenten oder Wasser zu erntenbarer pflanzlicher Biomasse zu entfernen. Die Pflanzen nehmen Schadstoffe über das Wurzelsystem auf und lagern sie in der Wurzelbiomasse ein und / oder transportieren sie in die Stängel und / oder Blätter. Eine lebende Pflanze kann Verunreinigungen bis zur Ernte weiter aufnehmen.

Nach der Ernte verbleibt ein geringerer Anteil des Schadstoffs im Boden. Daher muss der Wachstums- oder Erntezyklus durch mehrere Ernten wiederholt werden, um eine deutliche Säuberung zu erreichen. Nach dem Prozess kann der gereinigte Boden andere Vegetation unterstützen. Dieser Prozess erfreut sich seit den achtziger Jahren weltweit großer Beliebtheit. Es wird häufig zur Gewinnung von Schwermetallen verwendet. In diesem Zusammenhang gewinnt der Abbau mit Pflanzen oder das Phytomining in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit. Dieser Prozess ist wichtig für die Metallgewinnung.

Das Phytoextraktionsverfahren wird auf zwei Arten verwendet: (1) natürliche Hyperakkumulation, bei der Pflanzen auf natürliche Weise die Schadstoffe im Boden ohne Hilfe aufnehmen, und

(2) induzierte oder unterstützte Hyperakkumulation, bei der ein Konditionierungsfluid, das einen Chelator oder ein anderes Agens enthält, dem Boden zugesetzt wird, um die Metalllöslichkeit oder die Mobilisierung zu erhöhen, damit die Pflanzen sie leichter aufnehmen können.

Eine Hyperakkumulationsanlage konzentriert Schadstoffe in einem beträchtlichen Prozentsatz, aber die Schadstoffkonzentration variiert je nach Schadstoff: mehr als 1.000 mg / kg Trockengewicht für Nickel, Kupfer, Kobalt, Chrom und Blei; mehr als 10.000 mg / kg für Zink und Mangan. Die Fähigkeit zur Ansammlung von Schadstoffen beruht auf Hypertoleranz oder Phytotoleranz, die das Ergebnis adaptiver Entwicklung von der Pflanze zu feindlichen Umgebungen über mehrere Generationen hinweg ist.

Metalle in solchen Pflanzen schützen sie vor verschiedenen Bakterien, Pilzen und / oder Insekten. In hyperakkumulatorischen Pflanzen wurden erhöhte Metallgehalte in Blumen und Früchten festgestellt. Tiere, die von solchen Pflanzen Nahrung in Form von Nektar, Pollen oder Fruchtfleisch erhalten, sind entweder metalltolerant oder verdünnen die Nahrung mit einer gemischten Diät. Einige Hyperakkumulatoranlagen verfügen über einen Mechanismus, durch den Schadstoffe aus ihren Fortpflanzungsstrukturen ausgeschlossen werden.

Beispiele:

Arsen und Uran werden mit der Sonnenblume aus kontaminierten Böden gewonnen, Blei mit indischem Senf. Das et al. (2005) berichtete, dass Unkrautflora wie Fimbristylis, Ageratum conyzoides, Croton bonplandianum, Lantana camara, Vitis trifolia und Asteracanthus longifolia Arsenakkumulatoren sind und diese meist in Blättern als im Stängel lagern.

Prozess Nr. 2: Phytostabilisierung:

Dieser Prozess beinhaltet die Verringerung der Mobilität von Substanzen in der Umwelt, indem die Auswaschung von Substanzen aus dem Boden begrenzt wird. Dies wird durch Absorption oder Adsorption von Verunreinigungen durch die Pflanzenwurzeln oder durch Verminderung der Bodenerosion und des Windes erreicht. Dieses Verfahren ist für nicht biologisch abbaubare Metalle sehr effektiv, um deren Ausbreitung auf Grund- oder Oberflächenwasser zu verhindern. In diesem Fall werden häufig metalltolerante Pflanzenarten verwendet, die keine großen Mengen an Metallen aufnehmen. Beispiele: Äpfel, Kohl, Karotten, Tomaten, Kartoffeln, Weizen usw.

Prozess # 3. Phytotransformation:

Dabei handelt es sich um eine chemische Modifikation von Umweltsubstanzen als direktes Ergebnis des Pflanzenmetabolismus, die häufig zu Phytoinaktivierung, Phytodegradation oder Phytoimmobilisierung führt. Bei organischen Schadstoffen wie Pestiziden, Sprengstoffen, Lösungsmitteln, Industriechemikalien und anderen fremdengiftischen Substanzen machen bestimmte Pflanzen wie Cannas diese Substanzen durch ihren Stoffwechsel nicht toxisch. In anderen Fällen können Mikroorganismen, die in Verbindung mit Pflanzenwurzeln leben, diese Substanzen im Boden oder im Wasser metabolisieren.

Prozess # 4. Phytostimulation:

Es bezieht sich auf die Verbesserung der mikrobiellen Aktivität des Bodens für den Abbau von Kontaminanten, typischerweise durch Organismen, die sich mit Wurzeln verbinden. Dieser Prozess wird auch als Rhizosphärenabbau bezeichnet.

Verfahren Nr. 5. Phytovolatilisierung:

Bei diesem Verfahren werden Substanzen aus dem Boden oder Wasser entfernt und in die Luft freigesetzt, manchmal als Folge der Phytotransformation in flüchtigere und / oder weniger umweltbelastende Substanzen. Pflanzen bauen auch organische Verunreinigungen ab und geben die so gebildeten Produkte über Blätter an die Luft ab.

Prozess # 6. Rhizofiltration:

Es bezieht sich auf das Filtern von Wasser durch eine Masse von Wurzeln, um giftige Substanzen oder übermäßige Nährstoffe zu entfernen. Die Schadstoffe bleiben in den Wurzeln absorbiert oder adsorbiert. Dieses Verfahren gilt insbesondere für die Sanierung von Oberflächen- und Grundwasser. Pflanzen, die in sauberem Wasser gezüchtet werden, werden an die kontaminierte Wasserstelle umgepflanzt; Wenn die Wurzeln mit den Schadstoffen gesättigt sind, werden sie geerntet und neue gepflanzt. Die Verwendung von Feuchtgebieten zur Behandlung von Abwasser und Deponiesickerwasser ist ein Beispiel für die Rhizofiltration.