Förklarat: Hur forskare planerar att använda växter för att ta bort giftiga metaller från marken

Phytoremediation hänvisar till användningen av “hyperackumulator”-växter för att absorbera de giftiga materialen som finns i jorden och ackumuleras i deras levande vävnad. (Representativ bild: Pixabay)

Markförorening kan uppstå på grund av en mängd olika orsaker, inklusive tillverkning, mineralutvinning, oavsiktligt spill, illegal dumpning, läckande underjordiska lagringstankar, användning av bekämpningsmedel och gödningsmedel etc. En studie publicerad i forskningstidskriften JNKVV2015 drog den slutsatsen att tungmetallföroreningar i marken “kommer fram i snabb takt” i Indien på grund av industrialiseringen.

Dessa giftiga tungmetaller absorberas sedan av livsmedelsgrödor och andra växter innan de så småningom tar sig in i vår näringskedja, vilket direkt påverkar människors liv tillsammans med ekologin. Många tekniker har dykt upp för att åtgärda denna markförorening, men enligt en artikel publicerad i tidskriften Agriculture har dessa metoder “bedömts sakna hållbarhet eftersom de medför stora kostnader och har negativa effekter i sig.”

< p>Köp nu | Vår bästa prenumerationsplan har nu ett specialpris

https://images.indianexpress.com/2020/08/1×1.png

För att vända sig mot mer hållbar och miljövänlig teknik, har forskare utvecklat metoder för “Phytoremediation”, en saneringsmetod som använder levande organismer som växter, mikroalger och sjögräs. Ett särskilt sätt att ta bort giftiga tungmetaller från jorden inkluderar användningen av “hyperackumulator” växter som absorberar dessa ämnen från jorden.

Best of Express Premium

UPSC CSE Key – 23 maj 2022: Vad du behöver läsa idag

ExplainSpeaking: Skattemässigt i tiden för monetär åtstramningFler premiumhistorier >>

En artikel publicerad i tidskriften MDPI Agriculture med titeln “Utilizing Mediterranean Plants to Remove Contaminants from the Soil Environment: A Short Review”, studerar utvecklingen av denna saneringsmetod. p>

Vad är hyperackumulatorväxter?

Fytoremediation hänvisar till användningen av “hyperackumulator”-växter för att absorbera de giftiga materialen som finns i jorden och ackumuleras i deras levande vävnad. Även om de flesta växter ibland ackumulerar giftiga ämnen, har hyperackumulatorer den ovanliga förmågan att absorbera hundratals eller tusentals gånger större mängder av dessa ämnen än vad som är normalt för de flesta växter.

De flesta upptäckta hyperackumulatorväxter ackumulerar vanligtvis nickel och förekommer på jordar som är rika på nickel, kobolt och i vissa fall mangan. Dessa hyperackumulatorarter har upptäckts i många delar av världen, inklusive Medelhavsområdet (främst växter av släktet Alyssum), tropiska hällar i Brasilien, Kuba, Nya Kaledonien (franskt territorium) och Sydostasien (främst växter av släktet Phyllanthus).

Hur kan fytoremediering med hyperackumulatorer användas för att avlägsna giftiga metaller från jorden?

Lämpliga växtarter kan användas för att “plocka upp” föroreningarna från jorden genom deras rötter och transportera dem till stam, blad och andra delar. Efter detta kan dessa växter skördas och antingen kasseras eller till och med användas för att extrahera dessa giftiga metaller från växten.

Best of Explained

Klicka här för mer

Denna process kan användas för att ta bort metaller som silver, kadmium, kobolt, krom, koppar, kvicksilver, mangan, molybden, nickel, bly och zink; metalloider såsom arsenik och selen; vissa radionuklider; och icke-metalliska komponenter såsom bor. Men det kan inte användas för att avlägsna organiska föroreningar från marken på grund av metabolisk nedbrytning.

Vilka är fördelarna med fytoremediering med hyperackumulatorer?

En av de främsta fördelarna med fytoremediering är det faktum att den är ganska kostnadseffektiv i jämförelse med andra saneringsmetoder. De enda större kostnaderna som är kopplade är relaterade till växtförvaltning (plantering, ogräsbekämpning, vattning, gödsling, beskärning, stängsel, skörd etc.). Denna metod är också relativt enkel och kräver ingen ny typ av specialiserad teknik. Dessutom behövs ingen extern energikälla eftersom växterna växer med hjälp av solljus.

En annan viktig fördel med denna metod är att den berikar jorden med organiska ämnen och mikroorganismer som kan skydda dess kemiska och biologiska egenskaper. Samtidigt som växterna växer och ackumulerar giftiga tungmetaller, skyddar de jorden från erosion på grund av vind och vatten.

Vilka är nackdelarna med fytoremediering med hyperackumulatorer?

Trots alla dess fördelar har denna typ av fytoremediering med hyperackumulatorer en stor nackdel: det är en mycket långsam och tidskrävande process. Återställandet av ett område med denna process kan ta upp till 10 år eller mer. Det innebär att området i fråga inte kan användas för andra ändamål i upp till tio år, inklusive att odla andra grödor och låta djur beta det. Detta kommer med en stor ekonomisk kostnad, proportionell mot storleken på området under rehabilitering.

Men det har också en annan stor nackdel. De växter som ska genomföra denna rehabilitering måste väljas noggrant baserat på ett stort antal egenskaper, annars kan de fungera som en invasiv art, växa utom kontroll och rubba den känsliga ekologiska balansen i inte bara området under rehabilitering, utan även hela regionen det är en del av.

På grund av detta föreslår forskare endast att man använder arter som är inhemska i regionen där fytoremedieringsprojektet genomförs. Detta har också andra fördelar: dessa växter kommer redan att acklimatiseras till regionen och det kommer inte att finnas några juridiska problem när det gäller anskaffning, transport och användning av frön.