Phytoremediation
Phytoremediation
説明
Phytoremediationは、土壌や地下水の汚染物質を除去、移動、安定化、および/または破壊するために様々なタイプの植物を使用するバイオレメディエーション植物療法にはいくつかの異なるタイプがありますメカニズム。 これらは
1です。 根圏の生分解。 このプロセスでは、植物は自然を放出する土壌中の微生物に栄養素を供給し、その根を通って物質を放出する。 微生物は生物学的分解を促進する。
2. 植物安定化。 このプロセスでは、植物は汚染物質を分解するのではなく、汚染物質を固定化する。
3. 植物蓄積（植物抽出とも呼ばれる）。 このプロセスでは、植物の根は汚染物質を吸収する他の栄養素や水と一緒に。 汚染物質の塊は破壊されませんが、植物の芽や葉に終わります。 この方法は、主に金属を含むパスタ。 ある実証現場では、水溶性金属は、鉛（Pb）の大規模な量を占める能力のために選択された植物種によって回収される。 金属は植物の空中シュートで貯えられ、収穫され、潜在的な金属のリサイクル/回復のために製錬されるか、または有害廃棄物として捨られる。 一般に、植物の通風管のためのreadilybioavailable金属はカドミウム、ニッケル、亜鉛、ヒ素、セレニウムおよび銅を含んでいます。 適度に生物学的に利用可能な金属は、コバルト、マンガン、および鉄である。 鉛、クロム、およびウランは非常に生物学的に利用可能ではありません。 鉛は土壌にキレート剤を添加することにより、より生物学的に利用可能である。 同様に、ウランと放射性セシウム137の利用可能性は、それぞれcitricacidと硝酸アンモニウムを使用して強化することができます。
4. 水の流れを処理するための水耕システム（Rhizofiltration）。 Rhizofiltrationは植物蓄積に類似しているが、一掃のために使用される植物は水の根が付いている温室でareraised。 このシステムはex-situ地下水処理に使用することができる。 すなわち、地下水がポンプされるこれらの植物を灌漑するために表面に。 典型的には、水耕システムは、パーライトまたはバーミキュライトと混合された砂のような人工土壌媒体。 根は汚染物質で飽和し、収穫され、処分される。
5. 植物揮発。 このプロセスでは、植物は有機物を含む水を取ります汚染物質を放出し、その葉を介して汚染物質を空気中に放出する。
6. 植物分解。 このプロセスでは、植物は実際に代謝し、植物組織内の汚染物質を破壊する。
7. 油圧制御。 このプロセスでは、木は間接的に地下水の動きを制御する。 木は自然なポンプとして根がthewaterのテーブルの方に達し、たくさんのofwaterをとる密な根の固まりを確立するとき機能する。 例えば、ポプラの木は地面から30ガロンの水を引き出します綿の木は一日あたり350ガロンまで吸収することができます。
最も使用され、研究されている植物はポプラツリーです。 米空軍は、地下水にトリクロロエチレン（TCE）を含むためにポプラの木を使用しています。 アイオワ州では、EPAはポプラの木が流れおよび地下水から有毒な除草剤、殺虫剤および肥料を保つために自然なポンプとして機能したことをeventatedthat。 米国陸軍工兵隊は、土壌と地下水の爆発性化合物を破壊するために湿地植物を実験しました。 水中および浮遊葉の種（coontailand pondweed、およびarrowhead、それぞれ）は、元の濃度の5％にトリニトロトルエン（TNT）を減少させた。 水中植物は40％王室のDemolitionExplosive（RDX）レベルを減少させることができ、微生物分解が追加されたとき、RDXは80％減少した。 ヒマワリは、rhizofiltrationを使用して、チェルノブイリ、ウクライナでのテストで池の水から放射能汚染物質を除去するために成功して使用されました。
制限と懸念
生分解製品の毒性とバイオアベイラビリティは必ずしも知られていません。
分解副産物は、水中で動員されたり、動物に生物学的に蓄積されたりする可能性があります。 追加の研究は、植物の糞や製品が食物連鎖に有毒または有害な化学物質を寄与しないことを確実にするために、植物代謝サイクルにおける様々な化合物の運命を決定するために必要である。
科学者は、秋に葉が落ちるとき、または木から薪や腐葉土を使用するときに、木の葉や木に集まる汚染物質が放出されるかどうかを確立する必要があ
収穫された植物の処分は、重金属が高レベルで含まれている場合に問題になる可能性があります。
処理ゾーンは、植物の根の深さによって決定される。 ほとんどの場合、浅い土壌、河川、地下水に限定されています。 地面から水を汲み出し、木のプランテーションを灌漑するためにそれを使用すると、植物の根に到達するには深すぎる汚染された地下水を処理する 実際的な、深い耕し、土壌を根に近づけて下方に移動した可能性のある重金属をもたらすためには、必要な場合があります。
一般的に、フィトレメディエーションの使用は、汚染物質濃度が低く、土壌、河川、地下水の汚染が少ない場所に限定されています。 しかし、研究者は、木の根が地面に深く浸透するため、樹木（より小さな植物ではなく）の使用は、それらが深い汚染を治療することを可能にすることを
フィトレの成功は場所によって異なります。 他の気候要因もそれに影響を与える効果。
修復の成功は、選択された植物コミュニティを確立することに依存する。 新しい植物種を導入することは、広範な生態学的影響。 それは事前に研究されるべきであり、監視される。 さらに、植物の確立にはいくつかの灌漑の季節。 の余分な動員を考慮することが重要ですこの起動期間中の土壌および地下水中の汚染物質。
汚染物質の濃度が高すぎると、植物が死ぬ可能性があります。
いくつかのphytoremediationは、（例えば、土壌から空気へ）汚染アクロス媒体を転送します。
Phytoremediationはpolychlorinated biphenyls(Pcb)のような強く吸収された汚染物のために有効ではないです。
Phytoremediationは、修復のための土地の大きな表面領域を必要とします。
適用性
フィトレメディエーションは、金属、放射性核種、農薬、爆発物、燃料、揮発性有機化合物（VOCs）および半揮発性有機化合物（SVOCs）の修復に使用されます。 表面および地下水システムで持続性があることが示されている汚染物質である過塩素酸塩を修復するためのphytoremediationの役割を理解するための研究が進行 これは、土壌および地下水に見られる汚染物質を浄化するために使用される可能性があります。 放射性物質の場合、キレート剤は、汚染物質をplantuptakeに従順にするために使用されることがある。
技術開発状況
Phytoremediationは、いくつかの汚染物質に対して実証されており、他の汚染物質に対して実証されている幅広い技術タイプです。
http://www.itrcweb.org/Documents/PHYTO-3.pdf
http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-3.html
http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-33.html
http://www.rtdf.org/public/phyto/protocol/protocol99.htm
http://www.cluin.org/download/citizens/citphyto.pdf
http://el.erdc.usace.army.mil/phyto/
https://portal.navfac.navy.mil/portal/page/portal/NAVFAC/NAVFAC_WW_PP/NAVFAC_NFESC_PP/ENVIRONMENTAL/ERB/PHYTO
https://ert2.navfac.navy.mil/printfriendly.aspx?tool=Phytoremediation
http://t2.serdp-estcp.org/t2template.html#tool=Phytoremediation&page=Overview(特定の汚染物質に使用される植物のリストを含む）
その他のリソースとデモンストレーション
http://www.engg.ksu.edu/HSRC/phytorem/forその他のphytoremediation webリソースのリストを参照してください。
米国エネルギー省は、サバンナ川サイト（SRS）の混合廃棄物管理施設で、トリチウム水のための無拡張フィトレメディエーションシステムを実施しています。 ＳＲＳは地下水を地表に排出する際に管理するためにアレテンポ池を建設し，古い成長林を利用してトリチウム水を蒸散させている。 地下にはスプリンクラーヘッドを備えたパイプラインシステムが設置されている。
http://www.rtdf.org/public/phyto/chlor_solv_management.pdffor植物が使用されている165のサイトのリスト。 また、http://www.rtdf.org/public/phyto/bib/print.cfm
を参照してください。http://clu-in.org/products/intern/phytotce.htmforpoplartreesを使用したTCEプルームの水理捕獲の説明を参照してください。
金属のphytoremediationに関する研究論文http://clu-in.org/download/remed/lasat.pdfforを参照してください。
参照http://www.newswise.com/articles/researcher-use-trees-to-detect-contaminants-and-health-threats
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