Ризофильтрация - Rhizofiltration

Ризофильтрация формасы болып табылады фиторемедиация қамтиды сүзу ластанған жер асты сулары, жер үсті сулары және ағынды сулар массасы арқылы тамырлар жою үшін улы заттар немесе артық қоректік заттар.

Өсімдік тамырларын зерттеу

Шолу

Ризофильтрация - бұл түрі фиторемедиация Бұл гидропоникалық өсірілген өсімдік тамырларын сіңіру, шоғырландыру және жауын-шашынның көмегімен ластанған суды қалпына келтіру үшін қолдану тәсілін білдіреді ластаушы заттар. Ол сондай-ақ су мен кірді сүзеді.

Ластанған суды қалдықтардан жинап, өсімдіктерге әкеледі немесе өсімдіктер ластанған жерге отырғызылады, содан кейін тамырлар суды алады және онда еріген ластаушылар. Көптеген өсімдік түрлері табиғи түрде сіңіп кетеді ауыр металдар және артық қоректік заттар әртүрлі себептерге байланысты: секвестр, құрғақшылыққа төзімділік, жапырақ арқылы жою абстиссия, басқа өсімдіктерге араласу және қорғаныс патогендер және шөп қоректілер.[1] Бұл түрлердің кейбіреулері басқаларына қарағанда жақсы және бұл ластаушы заттардың ерекше мөлшерін жинай алады. Осындай өсімдік түрлерін анықтау қоршаған ортаны зерттеушілерді осы өсімдіктерді пайдалану әлеуетін іске асыруға итермелеген қалпына келтіру ластанған топырақтың және ағынды сулар.

Процесс

Бұл процесс өте ұқсас фитоэкстракция ол ластаушы заттарды жиналатын өсімдікке түсіру арқылы жояды биомасса. Фитоэкстракция да, ризофильтрация да қалпына келтірудің негізгі жолымен жүреді. Біріншіден, тұрақты тамыр жүйесі бар өсімдіктер токсиндерге бейімделу үшін ластанумен байланыста болады. Олар лас заттарды тамыр жүйесі арқылы сіңіреді және оларды тамыр биомасында сақтайды және / немесе сабақтарына және / немесе жапырақтарына жеткізеді. Өсімдіктер ластаушы заттарды жинап алғанға дейін сіңіре береді. Содан кейін ластанудың қанағаттанарлық деңгейіне жеткенге дейін өсу / жинау циклын жалғастыру үшін өсімдіктер ауыстырылады. Екі процесс те органикалық ластаушыларға қарағанда ауыр металдарды шоғырландыруға және тұндыруға бағытталған. Ризофильтрацияның фитоэкстракциядан басты айырмашылығы, ризофильтрация су ортасында емдеу үшін қолданылады, ал фитоэкстракция топырақты қалпына келтірумен айналысады.

Қолданбалар

Талдар жылап

Ризофильтрация жер үсті суларын және жер асты суларын, өндірістік және тұрмыстық сарқынды суларды тазартуға, электр желілерінен, нөсер суларынан, қышқыл шахтасының дренажы, ауылшаруашылық ағындары, сұйылтылған шламдар және радионуклид - ластанған ерітінділер.Ризофильтрацияға қолайлы өсімдіктер тез өсетін тамыр жүйелерін қолдана отырып, ерітіндіден улы металдарды тиімді түрде кетіре алады. Әр түрлі жердегі өсімдік түрлері Cu сияқты улы металдарды тиімді түрде кетіретіні анықталды2+, CD2+, Cr6+, Ni2+, Pb2+және Zn2+ сулы ерітінділерден.[2] Төмен деңгей екені анықталды радиоактивті ластаушы заттарды сұйық ағындардан сәтті алып тастауға болады.[3] Бұған қол жеткізуге болатын жүйе ластанған ағынның үстінде тоқтатылған топырақтың «қоректендіргіш қабатынан» тұруы мүмкін, ол арқылы өсімдіктер тамырларының негізгі бөлігін суға дейін созады. Фидер қабаты өсімдіктерге ағынды ластамай тыңайтқыш алуға мүмкіндік береді, сонымен бірге судан ауыр металдарды шығарады.[4]Ағаштар қалпына келтіруге де қолданылды. Ағаштар - бұл ең арзан өсімдік түрі. Олар шекті сапада өсе алады және ұзақ өмір сүреді. Бұл техникалық қызмет көрсету шығындарының аздығына немесе мүлдем болмайды. Ең жиі қолданылатындар талдар және теректер, бұл жылына 6 - 8 ’өсуі мүмкін және су тасқынына жоғары төзімділікке ие. Терең ластану үшін тамырлары тереңдігі 30 футқа созылған гибридті теректер қолданылды. Олардың тамыры топырақ матрицасындағы микроскопиялық масштабты тесіктерге еніп, бір ағашқа тәулігіне 100 л суды айналдыра алады. Бұл ағаштар сорғы сияқты жұмыс істейді және қалпына келтіру жүйесін өңдейді.[5] Қалалар ағынды сулардан қоректік заттарды (мысалы, азот пен фосфор) кетіру үшін «өсімдік сүзгілері» ретінде сәтті қолданылды. [6] және ластанған жер асты сулары.[7]

Жалпы өсімдіктер

Ризофильтрация үшін қолданылатын бірқатар су және құрлық өсімдіктері бар, олардың арасында әр түрлі жетістіктер бар. Бұл өсімдіктердің көпшілігі гипераккумуляторлар, өсімдіктердің басқа түрлерін қолдануға болады, өйткені ластаушы заттар әрдайым жете бермейді қашу (сабақтар және олардың қосымшалары: жапырақтары, бүйір бүршіктері, гүлденген сабақтары және гүл бүршіктері).

Ризофильтрация арқылы судан токсиндерді кетіру мүмкіндігін көрсеткен ең кең таралған өсімдік түрлері:[8][9]

Құны

Ризофильтрация үшін қолданылатын күнбағыс

Ризофильтрация қатаң стандарттарға бағынатын ластаушы заттардың төмен концентрациясы бар үлкен көлемдегі су үшін экономикалық жағынан тиімді.[10] Бұл салыстырмалы технологияларға қарағанда салыстырмалы түрде арзан, бірақ әлдеқайда тиімді. Жою радионуклидтер суды пайдаланудан күнбағыс қалдықтарды жою мен күрделі шығындарды қоса есептегенде тазартылған судың әр мың литріне 2-6 доллардан тұрады деп есептелген.[11]

Артықшылықтары

Ризофильтрация - бұл ластануды емдеу әдісі, ол жүргізілуі мүмкін орнында, өсімдіктер тікелей ластанған су айдынында өсетін немесе ex situ, бұл жерде өсімдіктер өсіріледі және кейіннен ластанған су айдынымен таныстырылады.[8] Бұл ластауыштың түріне байланысты капиталы мен пайдалану шығындары төмен салыстырмалы түрде арзан процедураны жүргізуге мүмкіндік береді.

Кейбір жағдайларда ластаушы заттар өте қысқа мерзімде айтарлықтай азаятындығы көрсетілген. Бір зерттеу көрсеткендей, күнбағыс тамырлары 24 сағат ішінде уранның мөлшерін 95% -ға төмендеткен.[2]

Бұл емдеу әдісі де эстетикалық жағымды және судың сіңуін азайтуға әкеледі сілтілеу ластаушы заттар.[5]

Егінді жинап алғаннан кейін, қазба отынының орнын басатын биоотын брикетіне айналуы мүмкін.[12]

Кемшіліктері

Бұл ластануды емдеу әдісінің шегі бар. Тамырлану тереңдігінен төмен кез-келген ластаушы зат алынбайды. Қолданылатын өсімдіктер қатты ластанған жерлерде өсе алмауы мүмкін. Ең бастысы, нормативтік деңгейге жету үшін бірнеше жыл қажет болуы мүмкін. Бұл ұзақ мерзімді қызмет көрсетуге әкеледі.

Сондай-ақ, ластанған учаскелердің көпшілігі әртүрлі ластаушылармен ластанған. Ризофильтрация арқылы емдеу жеткіліксіз болатын металдар мен органиктердің тіркесімі болуы мүмкін.[5]

Ластанған суда және топырақта өсірілген өсімдіктер адам мен жануарлардың денсаулығына қауіп төндіреді, сондықтан егін жинау процесіне мұқият назар аудару керек және тамырсабақтануды қалпына келтіру әдісі үшін тек жемшөптік емес дақылды таңдау керек.[12]

Сондай-ақ қараңыз

Сыртқы сілтемелер

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Бойд, Р.С. Ауыр металдарды гиперкумуляциялайтын өсімдіктер. Ред. Брукс. Уиллингфорд, Ұлыбритания: CAB International, 1998. 181-201.
  2. ^ а б Дюшенков, Виатчеслав, Гарри Мото, Илья Раскин және Пб.а. Нанда Кумар. «Ризофильтрация: су ағындарынан ауыр металдарды кетіру үшін өсімдіктерді қолдану». Environmental Science & Technology 30 (1995): 1239-1245.
  3. ^ EPA, 1998 ж., Фиторемедиация туралы азаматтарға арналған нұсқаулық, АҚШ қоршаған ортаны қорғау агенттігі, қатты тұрмыстық қалдықтар мен төтенше жағдайларды жою басқармасы, EPA 542-F-98-011, тамыз.
  4. ^ Раскин, Илья, Роберт Д. Смит және Дэвид Э. Солт. «Металлдарды фиторемедиациялау: қоршаған ортаны ластаушы заттарды жою үшін өсімдіктерді қолдану». Биотехнологиядағы қазіргі пікір. 8: 2 (1997): 221-226.
  5. ^ а б c Suthersan, Susan S. Түзету бойынша инженерия: Дизайн тұжырымдамалары. CRC P, 1997 ж.
  6. ^ Guidi Nissim W., Jerbi A., Lafleur B., Fluet R., Labrecque M. (2015) «Қалалық ағынды суларды тазартуға арналған талдар: суарудың әртүрлі деңгейлеріндегі ұзақ мерзімді жұмыс». Экологиялық инженерия 81: 395-404. https://dx.doi.org/10.1016/j.ecoleng.2015.04.067
  7. ^ Guidi Nissim W., Voicu A., Labrecque M. (2014) «Ластанған жер асты суларын тазартуға арналған талдың қысқа айналмалы коспасы». Экологиялық инженерия, 62: 102-114 https://dx.doi.org/10.1016/j.ecoleng.2013.10.005
  8. ^ а б Генри, Жанна Р., «Қорғасын мен сынаптың фиторемедиациясына шолу », Ұлттық табиғатты пайдалануды зерттеу желісі, АҚШ қоршаған ортаны қорғау агенттігі, (2000). 21-22.
  9. ^ Эллен Л. Артур, Памела Дж. Райс, Патриция Дж. Райс, Тодд А. Андерсон, Садика М. Балади, Кери Л.Д. Хендерсон және Джоэл Р. Коутс (2005) Фиторемедиация - өсімдіктерге шолу, критикалық шолулар, 24: 2 , 109-122, DOI: 10.1080 / 07352680590952496
  10. ^ Миллер, Р., 1996 ж., Фиторемедиация, технологияға шолу есебі, жер үсті суларын қалпына келтіру технологияларын талдау орталығы, О сериясы, т. 3 қазан.
  11. ^ Cooney, C M. «Күнбағыс фиторемедиациялау далалық сынауларында радионуклидтерді судан шығарады». Қоршаған орта туралы ғылым және технологиялар 30 (1996): 194.
  12. ^ а б Ризофильтрацияны модельдеу: өсімдік тамырларымен ауыр металды сіңіру П.Верма *, К.В.Георгий, Х.В.Сингх, С.К.Сингх, А.Жуваркар және Р.Н.Сингх Ұлттық экологиялық инженерлік зерттеу институты (NEERI), Неру Марг, Нагпур 440 020, Үндістан