Fitorremediação
Fitorremediação
Descrição
Fitorremediação é uma bioremediationprocess que utiliza vários tipos de plantas para remover, transferir, estabilizar e/ou destruir contaminantsin o solo e as águas subterrâneas.Existem vários tipos diferentes de mecanismos de fitorremediação. Estes são:
1. Biodegradação da rizosfera. Neste processo, a planta liberta substâncias naturais através das suas raízes, fornecendo nutrientes aos microorganismos no solo. Os microrganismos aumentam a degradação biológica.
2. Estabilização de Phyto. Neste processo, compostos químicos produzidos pela planta imobilizam contaminantes, em vez de degradá-los.
3. Phyto-accumulation (also called phyto-extraction). Neste processo, as raízes das plantas absorvem o contaminantesalong com outros nutrientes e água. A massa contaminante não é destruída, mas se desenvolve nos rebentos e nas folhas da planta. Este método é utilizado principalmente para transitários que contenham metais. Num local de demonstração, os metais hidrossolúveis são absorvidos por espécies vegetais seleccionadas pela sua capacidade de absorção de grandes quantidades de chumbo (Pb). Os metais são armazenados nos rebentos aéreos das plantas, que são colhidos e fundidos para potencial reciclagem/recuperação de metais ou são eliminados como resíduos perigosos. Como regra geral, os metais readilibiodisponíveis para a captação da planta incluem cádmio, níquel, zinco,arsênico, selênio e cobre. Os metais moderadamente biodisponíveis são cobalto, manganês e andiron. Chumbo, crómio e urânio não são muito biodisponíveis. O chumbo pode ser muito mais biodisponível através da adição de agentes quelatantes aos solos. Do mesmo modo, a disponibilidade de urânio e de césio 137 pode ser melhorada utilizando citricácido e nitrato de amónio, respectivamente.
4. Sistemas hidropónicos para Tratamento de Correntes De Água(Rizofiltração). A rizofiltração é semelhante à fito-acumulação, mas as plantas utilizadas para a limpeza são areraizadas em estufas com as suas raízes na água. Este sistema pode ser utilizado para o tratamento de águas subterrâneas ex-situ. Ou seja, as águas subterrâneas são bombeadas para a superfície para irrigar estas plantas. Tipicamente sistemas hidropônicos utilizam meio artificial do solo, como areia misturada com perlite ou vermiculite. À medida que as raízes ficam saturadas de contaminantes, elas são colhidas e descartadas.
5. Volatilização fita. Neste processo, as plantas absorvem água contendo substâncias orgânicas e libertam os contaminantes para o ar através das suas folhas.
6. Phyto-degradação. Neste processo, as plantas metabolizam e destroem contaminantes dentro dos tecidos das plantas.
7. Controlo Hidráulico. Neste processo, as árvores remediam indirectamente através do controlo da mudança de solo. As árvores actuam como bombas naturais quando as suas raízes se aproximam da mesa de água e estabelecem uma densa massa de raízes que absorve grandes quantidades de água. Uma árvore de álamo, por exemplo, retira do solo 30 galões de água por dia, e uma madeira de algodão pode absorver até 350 galões por dia.
as plantas mais utilizadas e estudadas são poplartrees. A Força Aérea dos EUA tem usado poplar para conter tricloroetileno (TCE)nas águas subterrâneas. In Iowa, EPA demonstrated that poplar trees acted as natural pumps to keep toxic herbicides,pesticides, and fertilizers out of the streams and groundwater. O corpo de engenheiros do Exército dos EUA experimentou com plantas de terras húmidas a destruição de compostos explosivos no solo e nas águas subterrâneas. As espécies submersas e de folhas flutuantes (coontail e pondweed e arrowhead, respectivamente) diminuíram o trinitrotolueno (TNT)para 5% da concentração original. Plantas submersas foram capazes de diminuir os níveis reais de DemolitionExplosive (RDX) em 40%, e quando a degradação microbiana foi adicionada,RDX diminuiu em 80%. Os girassóis, utilizando a “rizofiltração”, foram utilizados com sucesso para remover os radioactivoscontaminantes da água do lago num teste em Chernobyl, na Ucrânia.Nem sempre é conhecida a toxicidade e a disponibilidade dos produtos biodegradáveis. Os subprodutos da degradação podem ser mobilizados em águas subterrâneas ou bio-acumulados em animais. É necessária investigação adicional para determinar o destino de vários compostos no ciclo metabólico vegetal, a fim de garantir que os excrementos e os Produtos vegetais não contribuam com químicos tóxicos ou nocivos para a cadeia alimentar.
os cientistas têm de determinar se os contaminantes que recolhem nas folhas e na madeira das árvores são libertados quando as folhas caem no outono ou quando é utilizada lenha ou palha das árvores.
a eliminação de plantas colhidas pode ser um problema se contiverem elevados níveis de metais pesados.
a profundidade dos contaminantes limita o tratamento. A zona de tratamento é determinada pela profundidade da raiz da planta. Na maioria dos casos,é limitado a solos rasos, córregos e águas subterrâneas. Bombear a água do solo e utilizá-la para irrigar as plantações de árvores pode tratar as águas subterrâneas contaminadas que são demasiado profundas para serem alcançadas pelas raízes das plantas. Sempre que a prática, a refrigeração profunda, para trazer metais pesados que podem ter descido no solo para mais perto das raízes, pode ser necessária. Em geral, a utilização da fitorremediação é limitada a sítios com concentrações mais baixas de contaminantes e contaminação nos solos, cursos de água e águas subterrâneas. No entanto, os investigadores estão a descobrir que o uso de árvores (em vez de plantas mais pequenas) lhes permite tratar a desepercontaminação porque as raízes das árvores penetram mais profundamente no solo.
o sucesso da fitorremediação pode ser mensonal, dependendo da localização. Outros factores climáticos também influenciarão a sua eficácia. O sucesso da recuperação depende da criação de uma comunidade de plantas seleccionada. A introdução de novas espécies de plantas pode ter ramificações ecológicas alargadas. Deve ser estudado de antemão e monitorizado. Além disso, o estabelecimento das plantas pode exigir vários graus de irrigação. É importante considerar a mobilização adicional de substâncias contaminantes no solo e nas águas subterrâneas durante este período de arranque. Se as concentrações de contaminantes forem demasiado elevadas, as plantas podem morrer.
alguma fitorremediação transfere a contaminação através dos meios (por exemplo, do solo para o ar).
a fitorremediação não é eficaz para contaminantes sujeitos a grande sorção, tais como bifenilos policlorados (PCB).
a fitorremediação requer uma grande superfície de terras para remediação.
aplicabilidade
a fitorremediação é utilizada para a recuperação de Metais, radionuclídeos,pesticidas,explosivos, combustíveis, compostos orgânicos voláteis (COV)e compostos orgânicos semi-voláteis (Svoc). A investigação está em curso para compreender o papel da normalização para a recuperação do perclorato, um contaminante que tem sido demonstrado ser persistente nos sistemas de superfície e de águas subterrâneas. Pode ser utilizado para limpar os contaminantes presentes no solo e nas águas subterrâneas. Para substâncias radioativas, agentes quelantes são às vezes usados para tornar os contaminantes amenizáveis ao plantuptake.
Estado de Desenvolvimento Tecnológico
a fitorremediação é um tipo de tecnologia amplo que tem sido demonstrado com sucesso para alguns contaminantes e é experimental para outros.
Links da Web
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(contém lista de plantas utilizadas para certos contaminantes)
Outros Recursos e Manifestações
Veja http://www.engg.ksu.edu/HSRC/phytorem/for uma lista de outros fitorremediação recursos da web.
na instalação Mista de gestão de resíduos no Sítio do Rio de theSavannah (SRS), o Departamento de Energia DOS EUA implementou um sistema de fitorremediação intensivo para a água tritiada. A SRS construiu um lago de atenção para gerir as águas subterrâneas à medida que estas são descarregadas para a superfície, e está a utilizar a antiga floresta de crescimento para transpirar a água tritiada. Ele tem um sistema de tubulação de alta intensidade com cabeças de aspersores encenadas perto do chão.
http://www.rtdf.org/public/phyto/chlor_solv_management.pdffor uma lista de 165 sítios onde o phyto foi utilizado. Ver tambémhttp://www.rtdf.org/public/phyto/bib/print.cfm
ver http://clu-in.org/products/intern/phytotce.htmfor a description of hidráulic capture of a TCE plume using poplartrees.
See http://clu-in.org/download/remed/lasat.pdffor a research paper on phytoremediation of metals.
ver http://www.newswise.com/articles/researcher-use-trees-to-detect-contaminants-and-health-threats
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