6 Arten der Phytoremediation

Das Wort Phytoremediation kommt aus dem Griechischen phyto (Pflanze) , und das lateinische Wort Abhilfe (Wiederherstellung des Gleichgewichts). Die Technologie ist eine Form der biologischen Sanierung (die Verwendung von Organismen zur Reinigung kontaminierter Böden) und gilt für alle chemischen oder physikalischen Prozesse, bei denen Pflanzen zum Abbau oder zur Immobilisierung von Schadstoffen in Böden und Grundwasser eingesetzt werden.

Das Konzept der Phytoremediation

Phytoremediation ist ein kostengünstiger, pflanzenbasierter Ansatz zur Sanierung, der sich die Fähigkeit von Pflanzen zunutze macht Elemente konzentrieren und Verbindungen aus der Umwelt und verstoffwechseln verschiedene Moleküle in ihren Geweben.

Es bezieht sich auf die natürliche Fähigkeit bestimmter Pflanzen, die als Hyperakkumulatoren bezeichnet werden, Schadstoffe in Boden, Wasser oder Luft zu bioakkumulieren, abzubauen oder unschädlich zu machen. Giftige Schwermetalle und organische Schadstoffe sind die Hauptziele für die Phytoremediation.

Seit dem späten 20. Jahrhundert ist das Wissen um die physiologischen und molekularen Mechanismen der Phytosanierung zusammen mit biologischen und technischen Strategien zur Optimierung und Verbesserung der Phytosanierung begonnen hat. Darüber hinaus bestätigten mehrere Feldversuche die Machbarkeit des Einsatzes von Pflanzen zur Umweltsanierung. Obwohl die Technologie nicht neu ist, deuten aktuelle Trends darauf hin, dass ihre Popularität wächst.

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Phytosequestration

Auch als Phytostabilisierung bezeichnet, gibt es viele verschiedene Prozesse, die in diese Kategorie fallen. Sie können die Absorption durch Wurzeln, die Adsorption an der Wurzeloberfläche oder die Produktion von Biochemikalien durch eine Pflanze umfassen, die in unmittelbarer Nähe der Wurzeln in den Boden oder das Grundwasser freigesetzt werden und nahe gelegene Verunreinigungen absondern, ausfällen oder auf andere Weise immobilisieren können.

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Rhizoabbau

Dieser Prozess findet im Boden oder Grundwasser statt, das die Pflanzenwurzeln unmittelbar umgibt. Exsudate (Ausscheidungen) von Pflanzen stimulieren Bakterien in der Rhizosphäre, um den biologischen Abbau von Bodenverunreinigungen zu fördern.

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Phytohydraulik

Verwendung von tief verwurzelten Pflanzen – normalerweise Bäumen – zum Eindämmen, Sequestrieren oder Abbauen von Grundwasserverunreinigungen, die mit ihren Wurzeln in Kontakt kommen. Zum Beispiel, Pappeln wurden verwendet, um eine Grundwasserfahne von Methyl-tert-butylether (MTBE) einzudämmen.

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Phytoextraktion

Dieser Begriff wird auch als Phytoakkumulation bezeichnet. Pflanzen nehmen Schadstoffe über ihre Wurzeln auf oder hyperakkumulieren sie und speichern sie im Gewebe von Stängeln oder Blättern. Die Schadstoffe werden nicht zwangsläufig abgebaut, sondern bei der Ernte der Pflanzen aus der Umwelt entfernt.

Dies ist besonders nützlich zum Entfernen von Metallen aus dem Boden. In einigen Fällen können die Metalle zur Wiederverwendung zurückgewonnen werden, indem die Anlagen in einem so genannten Verfahren verbrannt werden Phytoabbau .

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Phytovolatilisierung

Pflanzen nehmen flüchtige Verbindungen durch ihre Wurzeln auf und verdunsten dieselben Verbindungen oder ihre Metaboliten durch die Blätter, wodurch sie in die Atmosphäre freigesetzt werden.

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Phytoabbau

Verunreinigungen werden in das Pflanzengewebe aufgenommen, wo sie metabolisiert oder biotransformiert werden. Wo die Transformation stattfindet, hängt von der Art der Pflanze ab und kann in Wurzeln, Stängeln oder Blättern stattfinden.

Einige Problembereiche

Da die Phytoremediation in der Praxis relativ neu ist, gibt es immer noch Fragen zu ihren breiteren Umweltauswirkungen. Nach Angaben des Zentrums für öffentliche Umweltaufsicht ( CPEO ), ist weitere Forschung erforderlich, um die Wirkung verschiedener Verbindungen auf das gesamte Ökosystem zu verstehen, von dem Pflanzen ein Teil sein können.

Abhängig von der Schadstoffkonzentration im Boden kann die Phytoremediation auf weniger konzentrierte Gebiete beschränkt sein, da die Pflanzen nur eine begrenzte Menge an Abfall aufnehmen und verarbeiten können.

Außerdem das CPEO warnt dass große Flächenmengen benötigt werden, damit Phytoremediation-Behandlungen erfolgreich sind. Einige Verunreinigungen können über verschiedene Medien (Boden, Luft oder Wasser) übertragen werden, und einige Verunreinigungen sind mit der Behandlung nicht kompatibel (z. B. polychlorierte Biphenyle oder PCBs).