Технологии фиторемедиации

Полевые исследования в области идентификации гипераккумуляции тяжелых металлов растениями, выращенными естественно или культивированными на металлоносных хвостах свинцовых и цинковых рудников, расположенных в полузасушливых и солончаковых районах Центрального Ирана показали, что при средней концентрации Pb, Zn и Cd в почвах 4431, 4920 и 37 мг/кг, соответственно, концентрация в образцах растений была сравнительно высокой (Табл. 1). Так, Chenopodium album L., растущий в естественных условиях, накапливал Pb до 557 мг/кг в сухих стеблях. Посаженная Atriplex leucoclada содержала наибольшее количество Zn и Cd - 3165 и 14 мг/кг сухих стеблей, соответственно.

Таблица 1

Накопление металлов растениями

Образцы растений

Стебли

Корни

Pb

Zn

Cd

Pb

Zn

Cd

Atriplex leucoclada (Лебеда туркменская)

400,8

3165,0

13,9

189,4

590,0

1,4

Chenopodium album L (Марь белая)

557,7

2186,7

9,6

194,0

680,0

3,1

Eleagnus angustifolia L (Лох узколистный)

428,1

1372,5

8,5

     

Haloxylon articulatum (Сарсазан шишковатый)

186,4

1495,0

9,4

250,2

800,0

1,6

Polygonum arenastrum (Спорыш обыкновенный)

136,2

1590,0

5,6

271,8

890,0

2,9

Tamarix sp. (Тамариск)

497,6

2120,0

9,2

     

За счет растительности уменьшается распространение тяжелых металлов за счет ветровой эрозии, выноса ливневыми водами и инфильтрации. Выращенные растения могут быть переработаны обычными методами или размещены в малых объемах.

Так как процессы, вовлечённые в фиторемедиацию, происходят в естественных условиях, покрытые растительностью загрязнённые районы склонны к самоочищению без человеческого вмешательства. Такое самоочищение является простейшей формой фиторемедиации и включает в себя только мониторинг; пригодно для использования в удалённых районах с неинтенсивной человеческой деятельностью и низким уровнем загрязнения.

Преимущества фитотехнологии очистки природной среды по сравнению с традиционной биотехнологией очищения воды в биореакторе с гетеротрофными бактериями приведены в таблице 2.

Необходимо отметить, что, не смотря на эффективность фиторемедиации, во многих случаях лежащие в основе этого процесса биологические механизмы остаются неизвестными. Чтобы повысить эффективность технологий фиторемедиации проводятся интенсивные исследования вовлечённых биологических процессов (взаимодействия растение-микроорганизм, механизмы деградации органических поллютантов, механизмы транспорта неорганических поллютантов).

Таблица 2

Преимущества фитотехнологии очистки воды

Сравниваемые характеристики, параметры

Подход 1 (очищение воды в биореакторе с бактериями)

Подход 2 (очищение воды с использованием фитотехнологии)

Затраты электроэнергии

Необходимы для перемешивания объема воды и для аэрирования (подачи воздуха)

Необходимости в постоянном перемешивании и в аэрировании нет; соответствующих затрат электроэнергии нет

Состояние установки в случае перерыва в подаче загрязненных вод (например, в зимний или отпускной период)

В случае перерыва в подаче органических веществ бактерии голодают или погибают и работа биореактора нарушается

Нарушений в жизнедеятельности растений не происходит, жизнедеятельность сохраняется, функциональность установки сохраняется

Пожароопасность

Постоянная, поскольку постоянно имеет место риск неисправностей электропроводки и электрооборудования

Минимальная или отсутствует, поскольку электрооборудование не требуется

Выбросы в атмосферу парниковых газов

Имеют место

Отсутствуют; наоборот, поглощается парниковый газ (двуокись углерода)

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи по экологии

Экологическая компетенция подростков
Значительная роль в просвещении, связанном с проблемами окружающей природной среды, принадлежит общеобразовательному и дополнительному учреждению, именно в нем изучаются основы наук, на баз ...

Организация заповедного дела в России
Развитие человеческого общества никогда не было бесконфликтным, непротиворечивым процессом. На протяжении всей истории существования разумной жизни на Земле неизменно возникали вопросы, отве ...

Виды деградации почв
Деградация почвы - распространенное явление в мире. Хотя качество почвы может быть улучшено путем рекультивации, большинство антропогенных воздействий снижают качество почвы, прямо или косве ...