Uitgelegd: hoe wetenschappers van plan zijn planten te gebruiken om giftige metalen uit de bodem te verwijderen

0
112

Fytoremediatie verwijst naar het gebruik van “hyperaccumulator”-planten om de giftige stoffen in de bodem te absorberen en zich op te hopen in hun levende weefsel. (Representatieve afbeelding: Pixabay)

Verontreiniging van de bodem kan verschillende oorzaken hebben, waaronder productie, delfstoffenwinning, accidentele lozingen, illegale lozingen, lekkende ondergrondse opslagtanks, het gebruik van pesticiden en kunstmest, enz. Een onderzoek gepubliceerd in het JNKVV onderzoekstijdschriftconcludeerde in 2015 dat bodemverontreiniging door zware metalen “in hoog tempo opkomt” in India als gevolg van industrialisatie.

Deze giftige zware metalen worden vervolgens geabsorbeerd door voedselgewassen en andere planten voordat ze uiteindelijk hun weg vinden naar onze voedselketen, wat direct van invloed is op het menselijk leven en de ecologie. Er zijn veel technologieën ontwikkeld om deze bodemverontreiniging te verhelpen, maar volgens een artikel dat in het tijdschrift Agriculture is gepubliceerd, worden deze methoden “beschouwd als tekortschietend in termen van duurzaamheid omdat ze hoge kosten met zich meebrengen en zelf nadelige effecten hebben.”

< p>Koop nu | Ons beste abonnement heeft nu een speciale prijs

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

Met het oog op duurzamere en milieuvriendelijkere technologieën hebben wetenschappers methoden ontwikkeld voor 'Phytoremediatie', een saneringsmethode waarbij gebruik wordt gemaakt van levende organismen zoals planten, microalgen en zeewier. Een bepaalde manier om giftige zware metalen uit de bodem te verwijderen, is het gebruik van “hyperaccumulator” planten die deze stoffen uit de bodem opnemen.

Best of Express Premium

Premium

UPSC CSE-sleutel – 23 mei 2022: wat u vandaag moet lezen

Premium

Opinie: Kan India van Quad een instrument maken om zijn significante…

Premium

Presidentiële peilingen: voor het Congres een opmaat naar toekomstige strijd< figuur>Premium

UitleggenSpreking: Fiscaal in tijden van monetaire verkrappingMeer Premium Stories >>

Een paper gepubliceerd in het MDPI Agriculture-tijdschrift getiteld 'Utilizing Mediterranean Plants to Remove Contaminants from the Soil Environment: A Short Review', bestudeert de ontwikkeling van deze saneringsmethode. p>

Wat zijn hyperaccumulatorplanten?

Fytoremediatie verwijst naar het gebruik van “hyperaccumulator” -planten om de giftige stoffen die in de bodem aanwezig zijn te absorberen en zich op te hopen in hun levend weefsel. Hoewel de meeste planten soms giftige stoffen accumuleren, hebben hyperaccumulatoren het ongebruikelijke vermogen om honderden of duizenden keren grotere hoeveelheden van deze stoffen op te nemen dan normaal is voor de meeste planten.

De meeste ontdekte hyperaccumulatorplanten accumuleren typisch nikkel en komen voor op bodems die rijk zijn aan nikkel, kobalt en in sommige gevallen mangaan. Deze hyperaccumulatorsoorten zijn ontdekt in vele delen van de wereld, waaronder het Middellandse Zeegebied (voornamelijk planten van het geslacht Alyssum), tropische ontsluitingen in Brazi, Cuba, Nieuw-Caledonië (Frans grondgebied) en Zuidoost-Azië (voornamelijk planten van het geslacht Phyllanthus).

Hoe kan fytoremediatie met hyperaccumulatoren worden ingezet om giftige metalen uit de bodem te verwijderen?

Geschikte plantensoorten kunnen worden gebruikt om de verontreinigende stoffen via hun wortels uit de bodem te 'oppikken' en naar hun stengel, bladeren en andere delen te transporteren. Hierna kunnen deze planten worden geoogst en ofwel worden weggegooid of zelfs worden gebruikt om deze giftige metalen uit de plant te extraheren.

Best of Explained

Klik hier voor meer

Dit proces kan worden gebruikt om metalen zoals zilver, cadmium, kobalt, chroom, koper, kwik, mangaan, molybdeen, nikkel, lood en zink te verwijderen; metalloïden zoals arseen en selenium; sommige radionucliden; en niet-metalen componenten zoals boor. Maar het kan niet worden gebruikt om organische verontreinigende stoffen uit de grond te verwijderen vanwege metabolische afbraak.

Wat zijn de voordelen van fytoremediatie met hyperaccumulatoren?

Een van de belangrijkste voordelen van fytoremediatie is dat het vrij kosteneffectief is in vergelijking met andere saneringsmethoden. De enige grote kosten die hieraan verbonden zijn, hebben betrekking op het gewasbeheer (planten, onkruidbestrijding, water geven, bemesten, snoeien, omheining, oogsten etc.). Deze methode is ook relatief eenvoudig en vereist geen nieuwe soorten gespecialiseerde technologie. Ook is er geen externe energiebron nodig aangezien de planten groeien met behulp van zonlicht.

Een ander belangrijk voordeel van deze methode is dat het de bodem verrijkt met organische stoffen en micro-organismen die de chemische en biologische eigenschappen kunnen beschermen. Terwijl de planten groeien en giftige zware metalen verzamelen, beschermen ze bovendien de bodem tegen erosie door wind en water.

Wat zijn de nadelen van fytoremediatie met hyperaccumulatoren?

Ondanks al zijn voordelen heeft deze vorm van fytoremediatie met hyperaccumulatoren een groot nadeel: het is een erg langzaam en tijdrovend proces. Het herstel van een gebied met dit proces kan tot 10 jaar of langer duren. Dit betekent dat het betreffende gebied gedurende maximaal tien jaar niet voor andere doeleinden kan worden gebruikt, waaronder het verbouwen van andere gewassen en het laten grazen door dieren. Dit brengt hoge economische kosten met zich mee, die in verhouding staan ​​tot de grootte van het gebied dat wordt gerenoveerd.

Maar het brengt ook een ander groot nadeel met zich mee. De planten om deze rehabilitatie uit te voeren, moeten zorgvuldig worden geselecteerd op basis van een groot aantal kenmerken, anders kunnen ze als een invasieve soort fungeren, uit de hand lopen en het delicate ecologische evenwicht verstoren, niet alleen van het gebied dat wordt hersteld, maar ook van de hele regio. maakt deel uit van.

Om deze reden stellen wetenschappers voor om alleen soorten te gebruiken die inheems zijn in de regio waar het fytoremediatieproject wordt uitgevoerd. Dit heeft ook andere voordelen: deze planten zijn al geacclimatiseerd in de regio en er zullen geen juridische problemen zijn met betrekking tot de aanschaf, het transport en het gebruik van zaden.