Toxikuselem-szennyeződés káros hatásainak mérséklése fitoremediációval

Abstract

A talaj- és vízszennyezettség csökkentésének új és ígéretes módja a fitoremediáció. A fitoremediáció, más néven zöld- vagy botanikai remediáció, azoknak az eljárásoknak az összefoglaló elnevezése, melyek növényekkel (és társult mikrobákkal) csökkentik a környezet szennyező anyagait egy elfogadható kockázatú szintre. A fitoremediáció legfőbb előnye a környezetkímélés és a viszonylagos olcsóság, legfőbb hátránya a korlátozott alkalmazhatóság és a nagy időigény. A fitoremediáció gyorsan fejlődő, üzemszerűen még nem alkalmazott technológia. Alapja a növények szennyező anyagokat felvevő, akkumuláló, átalakító vagy lebontó képessége. Attól függően, hogy melyik folyamat a döntő, a fitoremediáción belül többféle eljárást különböztetünk meg. A nehézfém-szennyezéseknél alkalmazható fitoremediációs eljárásokat két csoportra oszthatjuk aszerint, hogy a szennyező anyagok oldhatóságát, felvételét és transzportját elősegíteni (kivonás: fitoextrakció, filtráció, volatilizáció) vagy éppen akadályozni (helyben tartás: fitostabilizáció) célszerű. A fitostabilizáció lényege a nehézfémek immobilizálása, az oldható, mozgékony frakciók csökkentése növények segítségével. A módszer alkalmazása során a nehézfémek oldhatóságát különböző adalékanyagokkal csökkentik, majd a még „felvehető” frakciót dús gyökérzetű, évelő növényekkel, fémtoleráns fű- vagy fafajokkal megkötik. A módszer különösen alkalmas lehet a „nehézkes” ólom ártalmatlanítására. A legismertebb fitoremediációs eljárások során a nehézfémet a növények kivonják a szennyezett közegből. A vízben levő szennyezések kivonása történhet vízi növényekkel (fitofiltráció), növényi gyökerekkel (rizofiltráció), csíranövényekkel (blastofiltráció). Nagy tömegű, viszonylag alacsony szennyezettségű vizek tisztítására alkalmazható eljárásegyüttes. A módszerre jellemző a vízben oldott szennyező anyagok többnyire gyors koncentrációcsökkenése. A fitoextrakciós módszer során a szennyezőket növényekkel vonják ki a talajból. A legvitatottabb módszer alapjául a hiperakkumuláló, vagy az akkumuláló növények szolgálnak. A jövőben megoldást jelenthetnek a transzgénikus növények is. A kivonással ártalmatlanító eljárások során a szennyező nehézfém a növények föld feletti részébe (hajtásába) kerül. A szennyezett biomasszát letermelik, ellenőrzött körülmények mellett feldolgozzák (komposztálják, hamvasztják). A fitoremediáció hatékonysága a talaj, a szennyező fém és a növényi tulajdonságoktól egyaránt függ, vagyis valamennyi fémoldékonyságot, növényi felvételt és akkumulációt alakító tényezőtől. A bonyolult környezeti rendszer kezelése, a megfelelő módszer kiválasztása és helyi adaptálása mindenkor gondos és részletes elővizsgálatokat igényel. A jelenleg rendelkezésünkre álló adatok birtokában a környezeti veszélyek csökkentésére legáltalánosabban a fitostabilizáció, illetve a talaj (közeg) alkalmassága esetén a fitoextrakció látszik a leginkább járható útnak.

Indukált fitoextrakció alkalmazása extrémen szennyezett földszerű anyagon

“…A talajszennyezettség csökkentésére alkalmas új és ígéretes módszer a fitoremediáció; azaz olyan eljárások sorozata, melyek során a növényekkel (és társult mikrobákkal) csökkenthető a talaj környezetszennyező anyagainak koncentrációja, ill. azok transzportja egy elfogadható kockázati szintre mérsékelhető (CUNNING-HAM et al, 1995, 1996SALT et al, 1998;MÁTHÉNÉ & ANTON, 2004;SIMON, 2004).…”

“…Ez elsősorban szennyvizek, csurgalékvizek kezelésére alkalmas módszer. A fitostabilizáció során a szennyező anyagot tűrő növényekből álló takaróréteg fizikai jelenlétével akadályozza meg a szennyezett talaj levegőbe (csökkenti az eróziót és a deflációt), valamint felszíni és felszín alatti vizekbe való bejutását (CUNNINGHAM et al, 1995(CUNNINGHAM et al, , 1996SALT et al, 1998;MÁTHÉNÉ & ANTON, 2004). A fitoextrakció során a növények a gyökérzetükön felveszik, majd valamely szövetükben felhalmozzák a szennyező anyagokat, elsősorban nehézfémeket (BLAYLOCK & HUANG, 2000).…”

“…Egyes estekben megoldás lehet az ún. indukált fitoextrakció, amikor kelátképzők talajba juttatásával megnövelik a fémek mobilitását és ezáltal növényi felvehetőségüket (CUNNINGHAM et al, 1995(CUNNINGHAM et al, , 1996KÁDÁR, 1998;SALT et al, 1998;MÁTHÉNÉ & ANTON, 2004).…”