2. Phytoremediation as a green technology
Bioremediation is a “treatment that uses naturally occurring organisms to break down hazardous substances into less toxic or non-toxic substances” which included bioaccumulation, biosorption and phytoremediation [21]. Phytoremediation (phyto meaning plant and remedium meaning to clean) is a natural and direct use of green plants to uptake/absorption of the pollutants through roots and translocation to the upper part of the plant [22]. Organic and/or inorganic pollutants (metals, pesticides, persistent organic pollutants) can be removed from contaminated soil, sludge, sediments and water [23] and [24]. In remediation of contaminated soil and water, a wide range of plant species are used [22].
As indicated by Valipour and Ahn [12], plant species used for phytoremediation should be possibly native and have a quick growth rate, extensive root system, high biomass yield, various habitats adaptation, high tolerance and the ability to accumulate the pollutants in the aboveground parts. Some environmental factors like temperature, pH, solar radiation and water salinity can influence the plant growth and its performance in phytoremediation. The importance of these parameters are related to size, weight and growth rate of aquatic plants. Nutrient availability also affects the growth and performance of aquatic plants [25]. Although, Parmar and Singh [26] showed the long removal time is a disadvantages of phytoremediation which can be solved by a combination of more than one phytoremediation techniques.
2.1. Phytoremediation mechanism and techniques
In the last two decades, using plants for metal removal which called Phyto-technologies has attracted more attention [27]. In these methods, the plants (hyper-accumulator) used for the phytoremediation and metal mostly accumulated in the shoot in comparison with the root [28]. In comparison to non-accumulator plants, hyper-accumulating plant species can concentrate heavy metals such as Cu, Zn, Co, Mn, Ni, Pb from 100 to 1000 times [29].
Each plant species have specific role in phytoremediation and could be different in heavy metal uptake mechanism which includes: accumulation, exclusion, translocation, osmoregulation and distribution. Basically, accumulation, translocation and concentration of heavy metals in the aerial parts of hyper-accumulator plants occurred [30]. As indicated by Nyquist and Greger [31], the mechanism of metal uptake in aquatic plants depends on the type of the plant and level of wastewater which occurs by direct absorption from the water to the plant surface. This process was followed by passive or active transport across membranes and by root uptake in a small scale. Jha et al. [32] observed this mechanism especially in submerged species as well as free floating plants due to their poorly developed root system. The plant growth rate and the concentration of heavy metals in plant tissues have direct effect on metal-removing capacity of plants [13]. Accumulation of heavy metals in plant tissue in floating aquatic plants occurred in roots which is in whole body of submerged plants [33].
In free-floating aquatic plant species, metal uptake occurred from translocated parts to other plant parts by roots. Once plant species are in direct contact with the medium, passive process of metal uptake happens which involves adsorption and resulted in metal accumulation in aerial parts [34]. Vymazal [35] showed that the significant advantage of aquatic plants is high aboveground biomass and high ability to accumulate heavy metals. As expected, the concentrations of heavy metals are usually in down area is much higher than in aerial parts of biomass, especially in roots which are initial sites of uptake. Indeed, this limitation of metals in the roots acted as an initial protection of the photosynthetic apparatus in their aerial parts [36].
Various processes were used as phytoremediation techniques which are phytoextraction, phytodegradation, rhizofiltration, phytostabilization, phytovolatilization, phytodesalination and phytofiltration [33]. As stated by Thakur et al. [37], among these methods, phytoextraction, rhizofilteration and phytostabilization are commercially important. As shown in Table 1, the sole phytoremediation technology usable for wastewater purification is phytofiltration or rhizofiltration.
2. Phytoremediation เป็นเทคโนโลยีสีเขียวววิธีคือ การ "บำบัดที่ใช้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นตามธรรมชาติจะทำลายลงสารอันตรายเป็นสารพิษน้อย หรือไม่มีพิษ" ซึ่งรวมชีวภาพ biosorption และ phytoremediation [21] Phytoremediation (phyto ความหมายพืชและ remedium หมายถึง การทำความสะอาด) คือ การใช้ธรรมชาติ และโดยตรงของพืชสีเขียวในการดูดซึมการซึมของสารมลพิษผ่านรากและยังส่วนบนของพืช [22] สารมลพิษอินทรีย์ หรืออนินทรีย์ (โลหะ ยาฆ่าแมลง สารมลพิษอินทรีย์แบบถาวร) สามารถถูกเอาออกจากดินปนเปื้อน กากตะกอน ตะกอน และน้ำ [23] [24] ในด้านของการปนเปื้อนดินและน้ำ มีหลากหลายชนิดพืชใช้ [22]ตามที่ระบุ โดย Valipour และอาห์น [12], ชนิดพืชที่ใช้สำหรับ phytoremediation ควรจะอาจจะพื้นเมือง และมีอัตราการเติบโตอย่างรวดเร็ว ครอบระบบราก ผลผลิตชีวมวลสูง ปรับตัวอยู่อาศัยต่าง ๆ ความอดทนสูง และความสามารถในการสะสมสารมลพิษในส่วนโผล่ ปัจจัยสิ่งแวดล้อมเช่นอุณหภูมิ pH รังสีแสงอาทิตย์ และน้ำเค็มสามารถมีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโตของพืชและประสิทธิภาพใน phytoremediation ความสำคัญของพารามิเตอร์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับราคาขนาด น้ำหนัก และการเจริญเติบโตของพืช พร้อมธาตุอาหารยังมีผลต่อการเติบโตและประสิทธิภาพการทำงานของพืช [25] แม้ว่า Parmar และสิงห์ [26] แสดงให้เห็นว่า เวลาเอายาวเป็นข้อเสียของ phytoremediation ซึ่งสามารถแก้ไขได้ โดยการรวมกันของเทคนิค phytoremediation มากกว่าหนึ่ง2.1. Phytoremediation กลไกและเทคนิคในสองทศวรรษที่ผ่านมา การใช้พืชสำหรับกำจัดโลหะที่เรียกว่า Phyto เทคโนโลยีได้ดึงดูดความสนใจมากขึ้น [27] ในวิธีการเหล่านี้ สะสมพืช (hyper สะสม) ใช้สำหรับ phytoremediation และโลหะเป็นส่วนใหญ่ในการถ่ายเปรียบเทียบกับราก [28] เมื่อเทียบกับพืชที่ไม่ใช่สะสม ไฮเปอร์สะสมพันธุ์พืชสามารถมีสมาธิโลหะหนักเช่น Cu, Zn, Co, Ni, Pb, Mn จาก 100 เป็น 1000 ครั้ง [29]พืชแต่ละชนิดมีบทบาทเฉพาะใน phytoremediation และอาจจะแตกต่างในกลไกการดูดซึมโลหะหนักซึ่งรวมถึง: สะสม ยกเว้น การสับเปลี่ยน osmoregulation และแจกจ่าย โดยทั่วไป สะสม พันธุ์ และความเข้มข้นของโลหะหนักในอากาศของพืชไฮสะสมเกิดขึ้น [30] ตามที่ระบุ โดย Greger [31] และยัง กลไกการดูดซึมเหล็กในพืชน้ำขึ้นอยู่กับชนิดของพืชและระดับของน้ำเสียที่เกิดขึ้น โดยการดูดซึมโดยตรงจากน้ำกับพื้นผิวอาคาร กระบวนการนี้ถูกตาม โดยแฝง หรือใช้งานการขนส่งผ่านเยื่อหุ้ม และดูดซึมของรากมีขนาดเล็ก Jha et al. [32] สังเกตกลไกนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสายพันธุ์แช่ในน้ำเป็นพืชลอยน้ำฟรีเนื่องจากระบบรากของพวกเขาพัฒนาได้ไม่ดี อัตราการเติบโตของพืชและความเข้มข้นของโลหะหนักในเนื้อเยื่อพืชมีผลกระทบโดยตรงเอาโลหะกำลังการผลิตของพืช [13] สะสมของโลหะหนักในเนื้อเยื่อพืชในพืชลอยน้ำที่เกิดขึ้นในรากที่อยู่ในร่างกายของพืชแช่ในน้ำ [33]ฟรีลอยน้ำพันธุ์พืช ดูดซึมโลหะเกิดจากชิ้นส่วน translocated เพื่อชิ้นส่วนพืชอื่น ๆ ราก เมื่อพืชอยู่ในการติดต่อโดยตรงกับสื่อ กระบวนการดูดซึมโลหะแฝงเกิดขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการดูดซับ และส่งผลให้สะสมโลหะในส่วนทางอากาศ [34] Vymazal [35] แสดงให้เห็นว่า ได้เปรียบที่สำคัญของพืชที่เป็นชีวมวลที่โผล่สูงและความสามารถสูงในการสะสมโลหะหนัก ตามที่คาดไว้ ความเข้มข้นของโลหะหนักมีปกติในบริเวณสูงกว่าในอากาศส่วนของชีวมวล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรากซึ่งเป็นเว็บไซต์เริ่มต้นของการดูดซึม จริง ข้อจำกัดนี้ของโลหะในรากที่ทำหน้าที่เป็นการป้องกันที่เริ่มต้นของเครื่องสังเคราะห์แสงในส่วนของทางอากาศ [36]กระบวนการต่าง ๆ ถูกใช้เป็นเทคนิค phytoremediation phytoextraction, phytodegradation, rhizofiltration, phytostabilization, phytovolatilization, phytodesalination และ phytofiltration [33] ตามที่ระบุโดย Thakur et al. [37], ในบรรดาวิธีการเหล่านี้ phytoextraction, rhizofilteration และ phytostabilization เป็นสำคัญในเชิงพาณิชย์ ดังแสดงในตารางที่ 1 เทคโนโลยี phytoremediation แต่เพียงผู้เดียวใช้สำหรับชำระล้างน้ำเสียคือ phytofiltration หรือ rhizofiltration
การแปล กรุณารอสักครู่..
2. การบำบัดเป็นเทคโนโลยีสีเขียว
บำบัดคือ "การรักษาที่ใช้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นตามธรรมชาติที่จะทำลายลงสารที่เป็นอันตรายลงในสารที่เป็นพิษน้อยหรือปลอดสารพิษ" ซึ่งรวมถึงการสะสมทางชีวภาพ, การดูดซับและบำบัด [21] การบำบัด (โรงงานหมาย Phyto และ remedium หมายถึงการทำความสะอาด) คือการใช้ธรรมชาติและโดยตรงของพืชสีเขียวเพื่อการดูดซึม / การดูดซึมของสารมลพิษทางรากและโยกย้ายไปยังส่วนบนของโรงงาน [22] อินทรีย์สารพิษและ / หรืออนินทรี (โลหะ, สารกำจัดศัตรูพืชสารมลพิษอินทรีย์ถาวร) สามารถออกจากการปนเปื้อนดินโคลนตะกอนและน้ำ [23] และ [24] ในการฟื้นฟูดินและน้ำที่ปนเปื้อนที่หลากหลายของพันธุ์พืชจะใช้ [22].
ตามที่ระบุโดย Valipour และ Ahn [12], พันธุ์พืชที่ใช้สำหรับบำบัดควรอาจจะพื้นเมืองและมีอัตราการเติบโตอย่างรวดเร็วระบบรากที่กว้างขวาง ให้ผลตอบแทนสูงชีวมวล, การปรับตัวที่อยู่อาศัยต่าง ๆ ความอดทนสูงและความสามารถในการสะสมมลพิษในส่วนเหนือพื้นดิน ปัจจัยสิ่งแวดล้อมเช่นอุณหภูมิค่า pH รังสีและความเค็มของน้ำสามารถมีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโตของพืชและประสิทธิภาพในการบำบัด ความสำคัญของพารามิเตอร์เหล่านี้มีความสัมพันธ์กับขนาดน้ำหนักและอัตราการเจริญเติบโตของพืชน้ำ สารอาหารที่มีผลต่อการเจริญเติบโตและประสิทธิภาพการทำงานของพืชน้ำ [25] แม้ว่า Parmar และซิงห์ [26] แสดงให้เห็นว่าเวลากำจัดยาวเป็นข้อเสียของการบำบัดที่สามารถแก้ไขได้โดยการรวมกันของมากกว่าหนึ่งเทคนิคการบำบัดที่.
2.1 กลไกการบำบัดและเทคนิค
ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาการใช้พืชสำหรับการกำจัดโลหะที่เรียกว่าเทคโนโลยี Phyto ได้ดึงดูดความสนใจมากขึ้น [27] ในวิธีการเหล่านี้พืช (Hyper-สะสม) ใช้สำหรับการบำบัดและโลหะสะสมส่วนใหญ่ในการถ่ายทำในการเปรียบเทียบกับราก [28] เมื่อเปรียบเทียบกับพืชที่ไม่สะสม Hyper-สะสมพันธุ์พืชที่สามารถมีสมาธิโลหะหนักเช่น Cu, Zn, Co, Mn, Ni, Pb 100-1000 ครั้ง [29].
แต่ละสายพันธุ์พืชที่มีบทบาทเฉพาะในการบำบัดและอาจจะ แตกต่างกันในกลไกการดูดซึมโลหะหนักซึ่งรวมถึง: การสะสม, การยกเว้นการโยกย้าย, Osmoregulation และการจัดจำหน่าย โดยทั่วไปการสะสมโยกย้ายและความเข้มข้นของโลหะหนักในส่วนทางอากาศของพืช Hyper-สะสมที่เกิดขึ้น [30] ตามที่ระบุโดย Nyquist และ Greger [31] กลไกของการดูดซึมโลหะในพืชน้ำขึ้นอยู่กับชนิดของพืชและระดับของน้ำเสียที่เกิดขึ้นโดยการดูดซึมโดยตรงจากน้ำที่พื้นผิวของพืช กระบวนการนี้จะตามมาด้วยการขนส่งเรื่อย ๆ หรือใช้งานทั่วเยื่อและดูดซึมในรากขนาดเล็ก Jha, et al [32] สังเกตกลไกนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสายพันธุ์ที่จมอยู่ใต้น้ำเช่นเดียวกับพืชลอยฟรีเนื่องจากระบบรากของพวกเขาพัฒนาได้ไม่ดี อัตราการเจริญเติบโตของพืชและความเข้มข้นของโลหะหนักในเนื้อเยื่อพืชมีผลกระทบโดยตรงต่อกำลังการผลิตโลหะลบของพืช [13] การสะสมของโลหะหนักในเนื้อเยื่อพืชในพืชน้ำลอยที่เกิดขึ้นในรากซึ่งอยู่ในร่างกายทั้งหมดของพืชจมอยู่ใต้น้ำ [33].
ในฟรีลอยสายพันธุ์พืชน้ำดูดซึมโลหะที่เกิดขึ้นจากส่วน translocated ไปยังส่วนอื่น ๆ ของพืชราก เมื่อสายพันธุ์พืชที่อยู่ในการติดต่อโดยตรงกับสื่อกระบวนการ passive ของการดูดซึมโลหะที่เกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการดูดซับและส่งผลในการสะสมโลหะในส่วนทางอากาศ [34] Vymazal [35] แสดงให้เห็นว่าได้เปรียบที่สำคัญของพืชน้ำเป็นชีวมวลเหนือพื้นดินสูงและความสามารถสูงในการสะสมโลหะหนัก เป็นที่คาดหวังความเข้มข้นของโลหะหนักมักจะอยู่ในพื้นที่ลงจะสูงกว่าในส่วนทางอากาศของชีวมวลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรากซึ่งเป็นเว็บไซต์แรกของการดูดซึม อันที่จริงข้อ จำกัด ของโลหะในรากนี้ทำหน้าที่เป็นป้องกันการเริ่มต้นของเครื่องสังเคราะห์แสงในส่วนทางอากาศของพวกเขา [36].
กระบวนการต่างๆถูกนำมาใช้เป็นเทคนิคการบำบัดที่มีการบำบัด, phytodegradation, rhizofiltration, phytostabilization, phytovolatilization, phytodesalination และ phytofiltration [33 ] ตามที่ระบุไว้ Thakur, et al [37] ในหมู่วิธีการเหล่านี้ดูดซับ, rhizofilteration และ phytostabilization มีความสำคัญในเชิงพาณิชย์ ดังแสดงในตารางที่ 1 เทคโนโลยีการบำบัด แต่เพียงผู้เดียวที่ใช้งานได้สำหรับการทำให้บริสุทธิ์น้ำเสียเป็น phytofiltration หรือ rhizofiltration
การแปล กรุณารอสักครู่..
2 . บ้าๆ บอๆ เป็นเทคโนโลยีสีเขียวการบำบัดทางชีวภาพที่เป็น " การรักษาที่ใช้เกิดขึ้นตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตแบ่งออกเป็นสารพิษสารอันตรายหรือสารพิษน้อย " ซึ่งประกอบด้วยสารเคมีและชีวภาพ , วัชพืช [ 21 ] การบำบัดด้วยพืช ( พืช ไฟโต remedium ความหมายและความหมายความสะอาด ) คือ ใช้ธรรมชาติและสีเขียวของพืชโดยการ / การดูดซึมของมลพิษผ่านรากและโยกย้ายไปยังส่วนบนของพืช [ 22 ] อินทรีย์และ / หรืออนินทรีย์มลพิษ ( โลหะ , สารกำจัดศัตรูพืช , อินทรีย์สารมลพิษ ) สามารถถอดออกจากดินปนเปื้อน , กากตะกอนและน้ำ [ 23 ] และ [ 24 ] ในการปนเปื้อนของน้ำและดิน , หลากหลายของพันธุ์พืชที่ใช้ [ 22 ]ตามที่ระบุโดย valipour และอา [ 12 ] , พืชพื้นเมืองอาจใช้วัชพืชควรและมีอัตราการเจริญเติบโตรวดเร็ว ระบบรากอย่างละเอียดสูงผลผลิตชีวมวลต่าง ๆถิ่นที่การปรับตัว ความอดทนสูงและความสามารถในการสะสมมลพิษในส่วนเหนือพื้นดิน . ปัจจัยสิ่งแวดล้อมบางประการ เช่นอุณหภูมิ , pH , พลังงานแสงอาทิตย์และความเค็มในน้ำจะมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชและประสิทธิภาพในการบําบัด . ความสำคัญของตัวแปรเหล่านี้จะเกี่ยวข้องกับขนาด น้ำหนักและการเจริญเติบโต ของพืชสัตว์น้ำ พร้อมสารอาหารยังมีผลต่อการเจริญเติบโตและประสิทธิภาพของพืชน้ำ [ 25 ] แม้ว่า ปาร์มาร์สิงห์ [ 26 ] และมีเวลากำจัดยาวเป็นข้อเสียของวัชพืช ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยการรวมกันของเทคนิคมากกว่าหนึ่งบําบัด .2.1 . กลไกการบำบัดด้วยพืชและเทคนิคในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา การใช้พืชเพื่อกำจัดโลหะซึ่งเรียกว่าเทคโนโลยีไฟโตได้ดึงดูดความสนใจมากขึ้น [ 27 ] ในวิธีการเหล่านี้ , พืช ( ไฮเปอร์แอคคิวมูเลเตอร์ ) ใช้สำหรับการบำบัดด้วยพืชและโลหะส่วนใหญ่สะสมในยิงในการเปรียบเทียบกับราก [ 28 ] การไม่สะสมพืช ไฮเปอร์ สะสมพืชสามารถทำให้โลหะหนัก เช่น ทองแดง สังกะสี แมงกานีส นิกเกิล ตะกั่วออกไซด์ จาก 100 ถึง 1 , 000 ครั้ง [ 29 ]พืชแต่ละชนิดจะมีบทบาทเฉพาะในการบําบัด และอาจจะแตกต่างกันในเรื่องกลไกการดูดซึมโลหะหนักซึ่งรวมถึง : การสะสม การสะสมและข้อยกเว้นต่างๆ , การกระจาย โดยทั่วไป การสะสม การสะสม และความเข้มข้นของโลหะหนักในส่วนของพืชที่สะสมจากไฮเปอร์ เกิดขึ้น [ 30 ] ตามที่ระบุโดย Nyquist เกรเกอร์ [ 31 ] และ กลไกการดูดซึมโลหะในพืชน้ำขึ้นอยู่กับชนิดของพืช และ ระดับของน้ำซึ่งเกิดขึ้นโดยตรงในการดูดซึมจากน้ำสู่ผิวพืช กระบวนการนี้ตามด้วย passive หรือ active การขนส่งข้ามเยื่อและรากใช้ในขนาดเล็ก Jha et al . [ 32 ] สังเกตนี้กลไกโดยเฉพาะในมิดชนิดรวมทั้งพืชฟรีลอยเนื่องจากการพัฒนาของระบบรากไม่ดี . พืชการเจริญเติบโตและความเข้มข้นของโลหะหนักในเนื้อเยื่อพืชที่มีผลโดยตรงต่อการกำจัดโลหะความจุของพืช [ 13 ] การสะสมของโลหะหนักในเนื้อเยื่อพืชในพืชรากลอยที่เกิดขึ้นซึ่งอยู่ในร่างกายของพืช [ 33 ] จมอยู่ใต้น้ำในฟรีลอยพืชน้ำชนิดโลหะที่เกิดขึ้นจากการ translocated ชิ้นส่วนชิ้นส่วนพืชอื่น ๆ โดยราก เมื่อพืชชนิดติดต่อโดยตรงกับสื่อ กระบวนการของการใช้โลหะขึ้นเรื่อย ๆซึ่งเกี่ยวข้องกับการดูดซับ และส่งผลให้เกิดการสะสมโลหะในอากาศส่วน [ 34 ] vymazal [ 3 ] พบว่า ประโยชน์ที่สำคัญของพืชผักคือผลผลิตมวลชีวภาพเหนือพื้นดินสูงและความสามารถสูง การสะสมของโลหะหนัก เป็นไปตามคาด ความเข้มข้นของโลหะหนักที่มักจะอยู่ในพื้นที่ลงได้มากกว่าอากาศในส่วนของชีวมวลโดยเฉพาะในรากซึ่งเป็นเว็บไซต์ที่เริ่มต้นของการใช้ . แน่นอน ข้อ จำกัด นี้ของโลหะในรากทำหน้าที่ป้องกันเบื้องต้นของกลไกการสังเคราะห์แสงของชิ้นส่วนทางอากาศ [ 36 ]กระบวนการต่าง ๆที่ใช้เทคนิคซึ่งเป็นพฤกษเคมี phytodegradation วัชพืช , rhizofiltration phytostabilization phytovolatilization , , , , และ phytodesalination phytofiltration [ 33 ] ตามที่ระบุไว้โดย Thakur et al . [ 37 ] ระหว่างวิธีการเหล่านี้ , การดูดซับ rhizofilteration phytostabilization เชิงพาณิชย์ , และที่สำคัญ ดังแสดงในตารางที่ 1 เทคโนโลยีบ้าๆ บอๆ แต่เพียงผู้เดียวใช้ได้สำหรับการนำน้ำเสียเป็น phytofiltration หรือ rhizofiltration .
การแปล กรุณารอสักครู่..