Фіторемедіація

Фіторемедіація — комплекс методів очищення стічних вод, ґрунтів і атмосферного повітря з використанням зелених рослин. Один з напрямків більш загального методу біоремедіаціі.

Принцип

Рослина впливає на навколишнє середовище різними способами. Основні з них:

• різофільтрація — коріння всмоктують воду і хімічні елементи, необхідні для життєдіяльності рослин;
• фітоекстракція — накопичення в організмі рослини небезпечних забруднень (наприклад, важких металів);
• фітоволатилізація — випаровування води і летючих хімічних елементів (As, Se) листям рослин;
• фітостабілізація — переклад хімічних сполук в менш рухому і активну форму (знижує ризик поширення забруднень);
• фітодеградація — деградація рослинами і симбіотичних мікроорганізмами органічної частини забруднень;
• фітостимуляція — стимуляція розвитку симбіотичних мікроорганізмів, які беруть участь в процесі очищення.

Головну роль в деградації забруднень грають мікроорганізми. Рослина є свого роду біофільтром, створюючи для них середовище проживання (забезпечення доступу кисню, розпушення ґрунту). Завдяки цьому процес очищення відбувається також поза періодом вегетації (в період спокою), хоча його інтенсивність дещо знижується.

Використовувані види рослин

Для фіторемедіаціі може бути використаний широкий спектр водних рослин (гідроботанічні очищення), наприклад:

• Очерет (Phragmiittes communiis)
• Іва (Salix cinerea, Salix peuntandra)
• Ряска (Lemna sp.)

В даний час проводяться активні дослідження гіпер накопичувачів (наприклад, водяний гіацинт — Eichhornia crassipes — вже застосовується в фіторемедіаціі), а також можливості генної модифікації рослин (прищеплення рослинам бактеріальних генів, відповідальних за розкладання органічних речовин, наприклад, метилртуті та вибухових речовин).

Переваги

• можливість місцевих ремедіацій;
• відносно низька собівартість робіт, що проводяться в порівнянні з традиційними очисними спорудами;
• безпека для навколишнього середовища;
• теоретична можливість екстракції цінних речовин (Ni, Au, Cu) з зеленої маси рослин;
• можливість відстежування процесу очищення;
• якість очищення не поступається традиційним методам, особливо при невеликому обсязі стічних вод (наприклад, в селах).

Навіщо застосовується фіторемедіація?

В ході застосування методу фіторемедіаціі використовуються природні процеси, що відбуваються в рослині, цей метод не вимагає використання додаткового обладнання і трудових ресурсів, так як основну роботу виконують самі рослини. Також для очищення території за допомогою цього методу не потрібно розкопувати і вивозити ґрунт, відкачувати ґрунтові води, а це економить енергію. Дерева і дрібні рослини також запобігають ерозії ґрунтів, покращують зовнішній вигляд забруднених ділянок, знижують рівень шуму і підвищують якість повітря.

Фіторемедіація успішно використовується вже в багатьох країнах світу, включаючи щонайменше 10 ділянок по всій території США, включених в програму Superfund. Цей же метод використовується для очищення забруднених ґрунтових вод в околицях колишнього Абердинського випробувального полігону в Меріленді. Ця територія використовувалася для скидання і спалювання промислових і бойових хімічних речовин з 1940х по 1970-ті роки. У ґрунтових водах цієї місцевості були виявлені промислові знежирюючі склади і розчинники.

Навесні 1996 року 183 тополі були висаджені на площі в один акр (близько 4 км²). Дерева укоренялися, проникаючи в зону заражених ґрунтових вод і сприяли розпаду хімічних речовин при їх проходженні через кореневу систему. Рівень ґрунтових вод навколо дерев говорить про те, що рослини утримують забруднювачі і запобігають їх переміщення в чисті зони. За оцінками Управління з охорони навколишнього середовища США (EPA)^{[джерело?]}, через 30 років після початку процесу очищення, кількість хімічних речовин в ґрунтових водах може знизитися на 85 %.

Посилання

• Оглядова стаття про фіторемедіації
• Досвід використання ряски [Архівовано 25 вересня 2016 у Wayback Machine.]
• Водяний гіацинт і очищення стічних вод [Архівовано 1 жовтня 2008 у Wayback Machine.]