Fytoremediatie
Fytoremediatie is een vorm van bioremediatie waarbij levende planten worden gebruikt om verontreinigingen uit bodem, lucht of water vast te leggen of onschadelijk te maken.[1] Daarbij spelen niet alleen de planten zelf, maar ook de micro-organismen in de wortelzone vaak een belangrijke rol.
Fytoremediatie kan worden toegepast voor uiteenlopende verontreinigingen, waaronder zware metalen, radionucliden, pesticiden, aardolieproducten en andere organische verbindingen. Organische verontreinigingen kunnen door planten of door micro-organismen in de rhizosfeer geheel of gedeeltelijk worden afgebroken. Sommige plantensoorten, de zogenoemde hyperaccumulatoren, zijn in staat uitzonderlijk hoge concentraties van bepaalde metalen in hun weefsels op te slaan.
De techniek wordt toegepast bij de sanering van onder meer voormalige industrieterreinen, mijnbouwgebieden en met zware metalen of organische stoffen verontreinigde landbouwgronden en wateren.[2] Tal van laboratorium- en veldstudies hebben aangetoond dat fytoremediatie onder geschikte omstandigheden een effectief en relatief duurzaam alternatief kan vormen voor conventionele saneringsmethoden.[3][4]
Werking
[bewerken | brontekst bewerken]Fytoremediatie berust op het vermogen van planten om verontreinigingen via hun wortelstelsel te beïnvloeden. Afhankelijk van de eigenschappen van de plant en de verontreinigende stof kunnen stoffen uit de bodem of het water worden opgenomen, in de wortelzone worden vastgelegd of binnen de plant worden omgezet. De wortels spelen hierbij een centrale rol: zij nemen water en opgeloste stoffen op en vormen een leefomgeving voor een grote gemeenschap van micro-organismen. Deze wisselwerking tussen plant, bodem en microbiële gemeenschap bepaalt in belangrijke mate de effectiviteit van fytoremediatie.
Vormen
[bewerken | brontekst bewerken]
Afhankelijk van het onderliggende proces worden verschillende vormen van fytoremediatie onderscheiden.[4]
- Bij fyto-extractie nemen planten verontreinigingen op in hun bovengrondse delen, waarna de biomassa wordt geoogst en afgevoerd.
- Fytostabilisatie heeft juist tot doel verontreinigingen in de bodem vast te leggen, zodat uitspoeling en verspreiding worden voorkomen.
- Bij fytodegradatie zetten plantaardige enzymen organische verontreinigingen om in minder schadelijke verbindingen, terwijl rhizodegradatie plaatsvindt door micro-organismen die in de wortelzone leven en door de plant worden gestimuleerd.
Daarnaast kunnen planten worden ingezet voor de zuivering van water door opgeloste verontreinigingen via de wortels op te nemen (rizofiltratie) of, in uitzonderlijke gevallen, vluchtige verbindingen na omzetting via de bladeren af te geven (fytovolatilisatie).[5]
Hyperaccumulatoren
[bewerken | brontekst bewerken]Een belangrijke rol binnen de fytoremediatie is weggelegd voor zogeheten hyperaccumulatoren. Dit zijn plantensoorten die uitzonderlijk hoge concentraties van bepaalde zware metalen kunnen opnemen zonder ernstige schade te ondervinden.[6] Door deze planten te oogsten kan een deel van de verontreiniging geleidelijk uit de bodem worden verwijderd. Bekende voorbeelden zijn Noccaea caerulescens, die zink en cadmium accumuleert, en Pteris vittata, een varensoort die grote hoeveelheden arseen kan opnemen.
Zie ook
[bewerken | brontekst bewerken]Referenties
[bewerken | brontekst bewerken]- ↑ (en) Reichenauer TG, Germida JJ. (2008). Phytoremediation of Organic Contaminants in Soil and Groundwater. ChemSusChem 1 (8-9): 708-717. DOI: 10.1002/cssc.200800125.
- ↑ (en) Ali H, Khan E, Sajad MA. (2013). Phytoremediation of heavy metals—Concepts and applications. Chemosphere 91 (7): 869-881. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2013.01.075.
- ↑ (en) Sabreena, Hassan S, Bhat SA, Kumar V, Ganai BA, Ameen F. (2022). Phytoremediation of Heavy Metals: An Indispensable Contrivance in Green Remediation Technology. Plants 11 (9): 1255. DOI: 10.3390/plants11091255.
- 1 2 (en) Pilon-Smits E. (2005). Phytoremediation. Annual Review of Plant Biology 56 (1): 15-39. DOI: 10.1146/annurev.arplant.56.032604.144214.
- ↑ (en) Limmer M, Burken J. (2016). Phytovolatilization of Organic Contaminants. Environmental Science & Technology 50 (13): 6632-6643. DOI: 10.1021/acs.est.5b04113.
- ↑ (en) Reeves RD, Van Der Ent A, Echevarria G, Isnard S, Baker AJM. (2021). Global Distribution and Ecology of Hyperaccumulator Plants. Mineral Resource Reviews: 133-154. DOI: 10.1007/978-3-030-58904-2_7.