گیاه پالایی
- شروع کننده موضوع MehD1979
- تاریخ شروع
HLO///گیاه پالایی 2
HLO///گیاه پالایی 2
[FONT="]گیاه پالایی[/FONT][FONT="]، یک تکنیک باصرفه اقتصادی، زیست محیطی و علمی است که برای کشورهای در حال توسعه مناسب است و تجارت با ارزشی به حساب می‌آید. متاسفانه علی رغم این پتانسیل، هنوز در برخی از کشور‌ها مانند کشور ما به عنوان یک فناوری استفاده تجاری ندارد.
گیاه پالایی با استفاده از مهندسی گیاهان سبز شامل گونه‌های علفی و چوبی برای برداشت مواد آلاینده از آب و خاک یا کاهش خطرات آلاینده‌های محیط زیست نظیر فلزات سنگین،عناصر کمیاب، ترکیبات آلی و مواد رادیواکتیو به کار برده میشود. [/FONT]
[FONT="]مهمترین ترکیبات معدنی آلاینده، فلزات سنگین بوده و میکروارگانیسم‌های خاک قادر به تجزیه آلاینده‌های آلی هستند، اما برای تجزیه میکروبی فلزات نیاز به آلی شدن یا تغییرات فلزی آنها وجود دارد که امروزه از گیاهان برای این بخش استفاده میشود.[/FONT]
[FONT="]اگرچه دغدغه دیگر برای کارشناسان، نحوه استفاده از گیاهانی است که به این شکل آلوده می‌شوند، اما راهکار تولید انرژی به عنوان یکی از ضروری‌ترین بخش‌های زندگی امروز، دریچه دیگری را برای دانشمندان باز کرد.
از دیدگاه جهانی، پس از آب و هوا، پوسته خاک، سومین جزء عمده محیط زیست انسان تلقی میشود. [/FONT]
[FONT="]خاک علاوه بر این‌که پایگاه موجودات خشکی‌زی، بویژه جوامع انسانی است، محیط منحصر به فردی برای زندگی انواع حیات بخصوص گیاهان به شمار می‌رود. بر خلاف آب و هوا، آلودگی خاک از نظر ترکیب شیمیایی به آسانی قابل اندازه‌گیری نبوده و یک خاک پاک یا خالص تعریف‌پذیر نیست بنابراین ناگزیریم مسائل بالقوه آلودگی خاک را در چارچوب پیش بینی خطرات و صدمات احتمالی در کارکرد خاک مطالعه کنیم.[/FONT]
[FONT="]با توسعه طرح‌های انسان ساخت و آلوده شدن خاک‌ها به وسیله فلزات سنگین، ساختار خاک برای رشد و توسعه گیاهان مسموم و خطرناک میشود و تنوع زیستی خاک را نیز بهم می‌ریزد.[/FONT]
[FONT="]در روش گیاه پالایی، گیاهان بر اساس مکانیسم جذب طبقه‌بندی و آلودگی خاک به فلزات سنگین به کمک روش‌های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی کاهش داده میشود.[/FONT]
[FONT="]بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، رفع آلودگی خاک معمولا با 2 روش خارج از محل و در محل صورت می‌گیرد. در روش خارج از محل، خاک آلوده به مکان دیگری انتفال یافته و پس از رفع آلودگی به مکان اولیه برگردانده میشود. در روش دیگر که نیاز به جابه‌جایی و انتقال ندارد آلاینده‌ها با آلی شدن، از قابلیت جذب زیستی آنها کاسته میشود.[/FONT]
[FONT="]برای کاهش آلودگی آلاینده‌های معدنی در خاک میتوان از روش‌های آلی کردن، کمپلکس کردن و افزایش خاک بوسیله آهک استفاده کرد اما بیشتر این روش‌ها گران بوده و سبب تخریب محیط زیست می‌شوند.[/FONT]
[FONT="]در فناوری استفاده از گیاهان با عنوان گیاه پالایی، از گیاهان سبز و ارتباط آنها با میکروارگانیسم‌های خاک برای کاهش آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی استفاده میشود. این فناوری می‌تواند برای رفع هر دو نوع آلاینده خاک یعنی معدنی و آلی به کار رود.[/FONT]
[FONT="]بررسی‌ها نشان میدهد کاربرد تکنیک‌های فیزیکوشیمیایی، سبب از میان رفتن میکروارگانیسم‌های مفید خاک مانند تثبیت کننده‌های نیتروژن میکروریزا میشود که در نتیجه فعالیت‌های بیولوژیکی خاک را ضعیف میکند و در مقایسه با تکنیک گیاه پالایی، بسیار هزینه‌بر است.[/FONT]
[FONT="]در روش [/FONT][FONT="]ریزو*****اسیون[/FONT][FONT="]، از گیاهان خاکی و آبی استفاده میشود که آلاینده‌های منابع آبی آلوده با غلظت کمتر در ریشه‌هایشان تغلیظ یا رسوب میکنند که این روش بخصوص برای فاضلابهای صنعتی، رواناب کشاورزی و یا فاضلاب معادن اسیدی کاربرد دارد و برای فلزاتی مانند سرب، کادمیم، مس، نیکل، روی و کرم مناسب است.[/FONT]
[FONT="]گیاهانی مانند خردل هندی، آفتابگردان، تنباکو، چاودار و ذرت دارای این توانایی هستند. آنها دارای قدرت جذب سرب از فاضلاب هستند که در این میان، آفتابگردان بیشترین قدرت و توانایی را دارد.[/FONT]
[FONT="]در روش دیگری با استفاده از قدرت ریشه، محدود‌کردن تحرک و قابلیت دسترسی آلاینده‌ها در خاک صورت می‌گیرد.
این روش معمولا برای کاهش آلودگی در خاک، رسوب و لجن استفاده میشود و از طریق جذب، رسوب، کمپلکس و یا کاهش ظرفیت انجام می‌پذیرد. [/FONT]
[FONT="]در روش تبخیر گیاهی، گیاهان، آلاینده‌ها را از خاک جذب و سپس به بخار تبدیل کرده و با عمل تعرق به اتمسفر انتقال میدهند. این روش در درختان در حال رشد برای جذب آلاینده‌های آلی و معدنی کاربرد دارد.[/FONT]
[FONT="]در روش دیگری که به نام کاهش گیاهی معروف است، گیاه با متابولیسم خود از طریق انتقال، تجزیه، تثبیت و تصعید ترکیبات آلاینده به برطرف کردن آلودگی از خاک و آب‌های زیرزمینی کمک میکند. در این روش، ترکیبات آلی به مولکول‌های ساده‌تر شکسته شده که می‌تواند به درون بافت گیاه وارد شوند. [/FONT]
[FONT="]بررسی‌ها نشان داده است گیاهان دارای آنزیم‌هایی هستند که میتوانند پسماند حاصل از حلال‌های کلرینات مانند تری‌کلرو اتیلن و حشره‌کش‌های دیگر را تجزیه کند.[/FONT]
[FONT="]فلزات سنگین و دسترسی آنها در خاک:[/FONT]
[FONT="]فلزات سنگین، عناصری با وزن اتمی 54/63 تا 59/200 و وزن مخصوص بیشتر از 4 هستند. برخی از فلزات سنگین به مقدار کم مورد نیاز ارگانیسمهای زنده هستند؛ هر چند افزایش بیش از حد همین فلزات سنگین ضروری می‌تواند برای ارگانیسم‌ها مضر باشد. [/FONT]
[FONT="]فلزات سنگین غیر ضروری شامل آرسنیک، آنتیمونی، کادمیم، کرم جیوه، و سرب است که این فلزات در رابطه با آلودگی خاک و آب‌های سطحی بسیار مهم هستند و مورد توجه علم گیاه پالایی قرار می‌گیرند.[/FONT]
[FONT="]واکنش گیاهان به فلزات سنگین:[/FONT]
[FONT="]گیاهان3 راهبرد پایه برای رشد در خاکهای آلوده به فلزات سنگین دارند. گونه‌هایی که از ورود فلزات به بخش‌های هوایی خود جلوگیری کرده یا غلظت فلزات را در خاک پایین نگه می‌دارند، گونه‌هایی که فلزات را در اندامهای هوایی خود تجمع داده و دوباره به خاک بر می‌گرداند و گیاهانی که میتوانند فلزات را در اندامهای هوایی خود تغلیظ کرده به طوری که چندین برابر غلظت فلز در خاک شود و گیاهانی که غلظت بالایی از آلاینده‌ها را جذب کرده و در ریشه، ساقه یا برگ‌هایشان تغلیظ میکنند.[/FONT]
[FONT="]کاربرد مهندسی ژنتیک برای بهبود گیاه پالایی:[/FONT]
[FONT="]در این تکنیک با استفاده از تنوع ژنتیکی موجود در داخل هر گونه و تحریک خصوصیات ژنتیکی گونه‌ها میتوان تحمل گونه را نسبت به فلزات آلاینده محیط افزایش داد. بررسی‌ها نشان داده است تولید گیاهان با پتانسیل بالای گیاه پالایی و تولید بیومس در بهبود روش گیاه پالایی موثر است و تلقیح ژن‌های موثر در تجمع فلزات به گیاهانی که بلندتر از گیاهان طبیعی هستند سبب افزایش تولید بیومس نهایی می شود.[/FONT]
[FONT="]برخی روش‌های گیاه پالایی محدودیت‌هایی دارد؛ به عنوان مثال در نوعی از این روش، گیاه پالایی در محدوده 3 فوت از سطح خاک و حداکثر 60 فوت از آب‌های زیرزمینی موثر است. این روش برای مکان‌هایی که غلظت آلودگی در آنها پایین تا متوسط است در سطح وسیع به کار برده میشود و شدیدا وابسته به اسیدیته خاک است.[/FONT]
[FONT="]نتایج به دست آمده از تحقیقات دانشمندان حاکی از آن است که اسیدی کردن خاک، قابلیت دسترسی فلزات را به مقدار زیادی افزایش میدهد. البته ممکن است اسیدی کردن خاک، تاثیرات منفی دربرداشته باشد. برای مثال افزایش حلالیت برخی فلزات سمی و شستشوی آنها به آب‌های زیرزمینی سبب بروز خطرات زیست محیطی میشود که باید تحت کنترل و شرایط ویژه صورت گیرد.[/FONT]
[FONT="]مصرف تولیدات گیاه پالایی: [/FONT]
[FONT="]یکی از موانع اجرای تجاری گیاه پالایی، چگونگی مصرف گیاهان آلوده است. پس از برداشت، آلودگی خاک توسط گیاه کاهش یافته، اما مقدار زیادی بیومس خطرناک تولید شده است. [/FONT]
[FONT="]بررسی‌ها نشان میدهد تولید کمپوست و متراکم کردن، 2 روشی است که برای مدیریت بیومس گیاهان آلوده توسط بسیاری از محققان پیشنهاد شد، اما بهترین روش برای مصرف بیومس‌های تولید شده توسط گیاه پالایی، تغییر و تبدیلات ترموشیمیایی است که در این روش بیومس به عنوان یک منبع انرژی مصرف تجاری دارد.[/FONT]
[FONT="]این بیومس شامل کربن، هیدروژن و اکسیژن است که با عنوان هیدروکربن‌های اکسیژنه شناخته میشود.[/FONT]
[FONT="]جزء اصلی هربیومس لیگنین، همی سلولز، سلولز، مواد معدنی و خاکستر است که دارای مقادیر بالایی رطوبت، مواد آلی فرار و جرم مخصوص ظاهری هستند، اما ارزش گرمایی پایینی دارند. درصد این اجزا از گونه‌ای به گونه دیگر متفاوت است که مدیریت این حجم از مواد زائد بسیار مشکل بوده و نیاز به کاهش حجم دارد.[/FONT]
[FONT="]تولید انرژی: [/FONT]
[FONT="]سوزاندن و تولید گاز از روش‌های مهم برای تولید انرژی گرمایی و الکتریکی است که میتوان از گیاهان آلوده استخراج شوند. بازیافت این انرژی از بیومس به وسیله سوزاندن یا تولید گاز می‌تواند ارزش اقتصادی داشته باشد؛ زیرا آن را نمی‌توان به عنوان علوفه یا کود مصرف کرد. [/FONT]
[FONT="]سوزاندن روش ساده‌ای است اما باید تحت موقعیت‌های کنترل شده باشد. در این روش حجم بیومس 2 تا 5 درصد کاهش یافته و خاکستر را میتوان به طور مناسبی مصرف کرد. [/FONT]
[FONT="]تحقیقات نشان داده است سوزاندن پسماندهای خطرناک حامل فلزات در فضای باز صحیح نیست، زیرا گازهای آزاد شده به محیط ممکن است مضر باشد، چرا که به این ترتیب تنها حجم کاهش می‌یابد وگرمای تولید شده نیز به هدر می‌رود.[/FONT]
[FONT="]تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آّب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست نشان میدهد، تولید گاز یکی از موارد کنترل بیومس است که از طریق مجموعه‌ای از تغییرات شیمیایی گازهای احتراقی پاک با بازده گرمایی بالا تولید میشود. به این ترکیب گازی، گاز پیرو گفته میشود که میتوان برای تولید انرژی گرمایی و الکتریکی آن را سوزاند.
تولید گاز در یک مبدل گازی، طی مراحل پیچیده خشک کردن، حرارت دادن، تجزیه گرمایی و واکنش‌های شیمیایی احتراق انجام میشود که به طور همزمان اتفاق می‌افتد.[/FONT]
[FONT="]محققان گزارش کرده‌اند پیرولیز یک روش نو برای مدیریت مواد زائد شهری است که امکان دارد بتوان از آن برای مدیریت بیومس گیاهان آلوده استفاده کرد. پیرولیز مواد را تحت موقعیت‌های غیرهوازی تجزیه میکند و هیچ انتشاری به هوا ندارد. [/FONT]
[FONT="]به این ترتیب، فلزات سنگین در کک باقی می‌مانند که می‌تواند در کوره ذوب استفاده شود. اگرچه هزینه بالای تاسیس و مراحل عملیات فاکتور محدود کننده است، اما اگر فقط برای گیاه استفاده شود می‌تواند برای گیاهان آلاینده و مواد زائد شهری مناسب باشد.[/FONT]
[FONT="]محققان بر گونه‌های گیاهی با بیومس بالا تحقیق کرده و نشان دادند این روش نتایج مثبتی می‌تواند به همراه داشته باشد و فواید زیست محیطی موثری نیز خواهد داشت.[/FONT]
[FONT="]رفع آلودگی‌های نفتی: [/FONT]
[FONT="]آلودگی‌های نفتی یک پیامد اجتناب‌ناپذیر از افزایش سریع جمعیت و فرایند صنعتی شدن است که به دنبال آن آلودگی خاک توسط مواد هیدروکربنه نفتی به شکل وسیع در اطراف تاسیسات اکتشاف و پالایش و به شکل موضعی در مسیرهای انتقال این مواد در سطح استان‌های نفت‌خیز جنوبی کشور قابل مشاهده است.[/FONT]
[FONT="]علاوه بر انتشار مستقیم این آلاینده ها، غبارات حاصل از سوخت گازهای همراه نفت، طی سالیان متمادی توانسته مواد سمی و مضری به خاکهای منطقه اضافه کند.[/FONT]
[FONT="]وجود این آلاینده‌ها در محیط‌زیست علاوه بر تاثیر گسترده بر اکوسیستم منطقه، با گذشت زمان و ورود به چرخه غذایی، به جوامع انسانی نیز راه می‌یابند و به این ترتیب سلامت انسانها را تهدید میکنند. [/FONT]
[FONT="]در حال حاضر نیاز به جلوگیری از گسترش این آلودگی‌ها و همین‌طور پاکسازی مناطق آلوده شده بشدت احساس میشود. برای این منظور میتوان از روش‌های مختلفی بهره گرفت. یکی از این روش‌ها گیاه پالایی است که از گیاهان و میکروارگانیسم‌های همراه آنها جهت پاکسازی محیط‌های آلوده (خاک، آب) بهره می‌گیرد.[/FONT]
[FONT="]در حقیقت گیاه پالایی با استفاده از دخالت‌های انسانی از جمله فناوری کشاورزی (شخم زدن، کود دادن و... ) باعث ایجاد شرایط مناسب برای رشد و استقرار گیاه و افزایش فعالیت‌های طبیعی پاکسازی میشود. [/FONT][FONT="]بزرگ‌ترین مزیت این روش نسبت به سایر روش‌ها، ارزان بودن و سادگی آن است و سازگاربامحیط زیست است.[/FONT][FONT="] در این روش، انتخاب گیاه مناسب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است که به شرایط اقلیمی منطقه، نوع و میزان آلودگی خاک بستگی دارد. [/FONT]
[FONT="]آینده گیاه پالایی:[/FONT]
[FONT="]اگرچه این علم هم اکنون با سرعت در حال توسعه است، اما بررسی‌ها نشان داده گیاه پالایی تجاری از لحاظ زمانی باید با دیگر فناوری‌های دیگر قابل رقابت کردن باشد. بیشتر آزمایش‌های گیاه پالایی در مقیاس آزمایشگاه در محیط هیدروپونیک انجام و فلزات سنگین به آنها داده شده است، در حالی که محیط خاک کاملا متفاوت است. [/FONT]
[FONT="]در خاک واقعی بسیاری از فلزات در شکل‌های نامحلول وجود دارند و قابلیت دسترسی آنها کم و این بزرگ‌ترین مشکل است. بسیاری از گیاهان هنوز شناخته نشده اند که باید شناسایی شوند و درباره فیزیولوژی آنها بیشتر دانست.[/FONT]
[FONT="]بهینه سازی فرایند جذب فلزات سنگین توسط گیاه و مصرف مناسب بیومس تولید شده هنوز باید مورد بررسی و تحقیق قرار گیرد تا نتایج آزمایشگاهی با عمل و واقعیت همخوانی داشته باشند.[/FONT]
[FONT="]اگرچه 10 سال از کاربرد اولیه فناوری گیاه پالایی در دنیا می‌گذرد، اما این علم توسعه بسیار سریعی داشته است و امروزه گیاه پالایی در مورد [/FONT][FONT="]مواد آلی، معدنی و رادیواکتیو[/FONT][FONT="] کاربرد دارد. این فرایند پایدار و ارزان است و برای کشورهای در حال توسعه بسیار مناسب بوده و صرفه اقتصادی دارد.[/FONT]
[FONT="]بررسی‌ها نشان میدهد، راندمان این روش با کاربرد گیاهان رشد سریع با بیومس بالا و قدرت جذب بالای فلزات سنگین افزایش می‌یابد. در بیشتر مکان‌های آلوده گونه‌های مناسب جهت رفع آلودگی قابل شناسایی است. [/FONT][FONT="]2 روش کمپوست و متراکم کردن می‌تواند جزو مراحل مقدماتی برای کاهش حجم تولیدات این گیاهان باشند، اما باید دقت شود شیرابه حاصل از تراکم به طور کامل جمع‌آوری شود. [/FONT]
[FONT="]محققان معتقدند بین روش‌هایی که بیومس آلاینده‌ها را کاهش میدهد، به نظر می‌رسد خاکستر کردن کمترین زمان را مصرف میکند و در مقایسه با سوزاندن مستقیم از لحاظ زیست‌محیطی نیز مناسب‌تر باشد.[/FONT]
[FONT="]به این ترتیب مشاهده میشود دنیای امروز می‌تواند با الهام از طبیعت و سیستم نقص ناپذیر بکر آن برای آنچه بشر با دست خود خراب کرده است اصلاحاتی صورت دهد که بی‌شک سهل‌تر از جلوگیری از آلودگی منابع بویژه منابع خاک نیست.[/FONT]
HLO///گیاه پالایی 2
[FONT="]گیاه پالایی[/FONT][FONT="]، یک تکنیک باصرفه اقتصادی، زیست محیطی و علمی است که برای کشورهای در حال توسعه مناسب است و تجارت با ارزشی به حساب می‌آید. متاسفانه علی رغم این پتانسیل، هنوز در برخی از کشور‌ها مانند کشور ما به عنوان یک فناوری استفاده تجاری ندارد.
گیاه پالایی با استفاده از مهندسی گیاهان سبز شامل گونه‌های علفی و چوبی برای برداشت مواد آلاینده از آب و خاک یا کاهش خطرات آلاینده‌های محیط زیست نظیر فلزات سنگین،عناصر کمیاب، ترکیبات آلی و مواد رادیواکتیو به کار برده میشود. [/FONT]
[FONT="]مهمترین ترکیبات معدنی آلاینده، فلزات سنگین بوده و میکروارگانیسم‌های خاک قادر به تجزیه آلاینده‌های آلی هستند، اما برای تجزیه میکروبی فلزات نیاز به آلی شدن یا تغییرات فلزی آنها وجود دارد که امروزه از گیاهان برای این بخش استفاده میشود.[/FONT]
[FONT="]اگرچه دغدغه دیگر برای کارشناسان، نحوه استفاده از گیاهانی است که به این شکل آلوده می‌شوند، اما راهکار تولید انرژی به عنوان یکی از ضروری‌ترین بخش‌های زندگی امروز، دریچه دیگری را برای دانشمندان باز کرد.
از دیدگاه جهانی، پس از آب و هوا، پوسته خاک، سومین جزء عمده محیط زیست انسان تلقی میشود. [/FONT]
[FONT="]خاک علاوه بر این‌که پایگاه موجودات خشکی‌زی، بویژه جوامع انسانی است، محیط منحصر به فردی برای زندگی انواع حیات بخصوص گیاهان به شمار می‌رود. بر خلاف آب و هوا، آلودگی خاک از نظر ترکیب شیمیایی به آسانی قابل اندازه‌گیری نبوده و یک خاک پاک یا خالص تعریف‌پذیر نیست بنابراین ناگزیریم مسائل بالقوه آلودگی خاک را در چارچوب پیش بینی خطرات و صدمات احتمالی در کارکرد خاک مطالعه کنیم.[/FONT]
[FONT="]با توسعه طرح‌های انسان ساخت و آلوده شدن خاک‌ها به وسیله فلزات سنگین، ساختار خاک برای رشد و توسعه گیاهان مسموم و خطرناک میشود و تنوع زیستی خاک را نیز بهم می‌ریزد.[/FONT]
[FONT="]در روش گیاه پالایی، گیاهان بر اساس مکانیسم جذب طبقه‌بندی و آلودگی خاک به فلزات سنگین به کمک روش‌های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی کاهش داده میشود.[/FONT]
[FONT="]بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، رفع آلودگی خاک معمولا با 2 روش خارج از محل و در محل صورت می‌گیرد. در روش خارج از محل، خاک آلوده به مکان دیگری انتفال یافته و پس از رفع آلودگی به مکان اولیه برگردانده میشود. در روش دیگر که نیاز به جابه‌جایی و انتقال ندارد آلاینده‌ها با آلی شدن، از قابلیت جذب زیستی آنها کاسته میشود.[/FONT]
[FONT="]برای کاهش آلودگی آلاینده‌های معدنی در خاک میتوان از روش‌های آلی کردن، کمپلکس کردن و افزایش خاک بوسیله آهک استفاده کرد اما بیشتر این روش‌ها گران بوده و سبب تخریب محیط زیست می‌شوند.[/FONT]
[FONT="]در فناوری استفاده از گیاهان با عنوان گیاه پالایی، از گیاهان سبز و ارتباط آنها با میکروارگانیسم‌های خاک برای کاهش آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی استفاده میشود. این فناوری می‌تواند برای رفع هر دو نوع آلاینده خاک یعنی معدنی و آلی به کار رود.[/FONT]
[FONT="]بررسی‌ها نشان میدهد کاربرد تکنیک‌های فیزیکوشیمیایی، سبب از میان رفتن میکروارگانیسم‌های مفید خاک مانند تثبیت کننده‌های نیتروژن میکروریزا میشود که در نتیجه فعالیت‌های بیولوژیکی خاک را ضعیف میکند و در مقایسه با تکنیک گیاه پالایی، بسیار هزینه‌بر است.[/FONT]
[FONT="]در روش [/FONT][FONT="]ریزو*****اسیون[/FONT][FONT="]، از گیاهان خاکی و آبی استفاده میشود که آلاینده‌های منابع آبی آلوده با غلظت کمتر در ریشه‌هایشان تغلیظ یا رسوب میکنند که این روش بخصوص برای فاضلابهای صنعتی، رواناب کشاورزی و یا فاضلاب معادن اسیدی کاربرد دارد و برای فلزاتی مانند سرب، کادمیم، مس، نیکل، روی و کرم مناسب است.[/FONT]
[FONT="]گیاهانی مانند خردل هندی، آفتابگردان، تنباکو، چاودار و ذرت دارای این توانایی هستند. آنها دارای قدرت جذب سرب از فاضلاب هستند که در این میان، آفتابگردان بیشترین قدرت و توانایی را دارد.[/FONT]
[FONT="]در روش دیگری با استفاده از قدرت ریشه، محدود‌کردن تحرک و قابلیت دسترسی آلاینده‌ها در خاک صورت می‌گیرد.
این روش معمولا برای کاهش آلودگی در خاک، رسوب و لجن استفاده میشود و از طریق جذب، رسوب، کمپلکس و یا کاهش ظرفیت انجام می‌پذیرد. [/FONT]
[FONT="]در روش تبخیر گیاهی، گیاهان، آلاینده‌ها را از خاک جذب و سپس به بخار تبدیل کرده و با عمل تعرق به اتمسفر انتقال میدهند. این روش در درختان در حال رشد برای جذب آلاینده‌های آلی و معدنی کاربرد دارد.[/FONT]
[FONT="]در روش دیگری که به نام کاهش گیاهی معروف است، گیاه با متابولیسم خود از طریق انتقال، تجزیه، تثبیت و تصعید ترکیبات آلاینده به برطرف کردن آلودگی از خاک و آب‌های زیرزمینی کمک میکند. در این روش، ترکیبات آلی به مولکول‌های ساده‌تر شکسته شده که می‌تواند به درون بافت گیاه وارد شوند. [/FONT]
[FONT="]بررسی‌ها نشان داده است گیاهان دارای آنزیم‌هایی هستند که میتوانند پسماند حاصل از حلال‌های کلرینات مانند تری‌کلرو اتیلن و حشره‌کش‌های دیگر را تجزیه کند.[/FONT]
[FONT="]فلزات سنگین و دسترسی آنها در خاک:[/FONT]
[FONT="]فلزات سنگین، عناصری با وزن اتمی 54/63 تا 59/200 و وزن مخصوص بیشتر از 4 هستند. برخی از فلزات سنگین به مقدار کم مورد نیاز ارگانیسمهای زنده هستند؛ هر چند افزایش بیش از حد همین فلزات سنگین ضروری می‌تواند برای ارگانیسم‌ها مضر باشد. [/FONT]
[FONT="]فلزات سنگین غیر ضروری شامل آرسنیک، آنتیمونی، کادمیم، کرم جیوه، و سرب است که این فلزات در رابطه با آلودگی خاک و آب‌های سطحی بسیار مهم هستند و مورد توجه علم گیاه پالایی قرار می‌گیرند.[/FONT]
[FONT="]واکنش گیاهان به فلزات سنگین:[/FONT]
[FONT="]گیاهان3 راهبرد پایه برای رشد در خاکهای آلوده به فلزات سنگین دارند. گونه‌هایی که از ورود فلزات به بخش‌های هوایی خود جلوگیری کرده یا غلظت فلزات را در خاک پایین نگه می‌دارند، گونه‌هایی که فلزات را در اندامهای هوایی خود تجمع داده و دوباره به خاک بر می‌گرداند و گیاهانی که میتوانند فلزات را در اندامهای هوایی خود تغلیظ کرده به طوری که چندین برابر غلظت فلز در خاک شود و گیاهانی که غلظت بالایی از آلاینده‌ها را جذب کرده و در ریشه، ساقه یا برگ‌هایشان تغلیظ میکنند.[/FONT]
[FONT="]کاربرد مهندسی ژنتیک برای بهبود گیاه پالایی:[/FONT]
[FONT="]در این تکنیک با استفاده از تنوع ژنتیکی موجود در داخل هر گونه و تحریک خصوصیات ژنتیکی گونه‌ها میتوان تحمل گونه را نسبت به فلزات آلاینده محیط افزایش داد. بررسی‌ها نشان داده است تولید گیاهان با پتانسیل بالای گیاه پالایی و تولید بیومس در بهبود روش گیاه پالایی موثر است و تلقیح ژن‌های موثر در تجمع فلزات به گیاهانی که بلندتر از گیاهان طبیعی هستند سبب افزایش تولید بیومس نهایی می شود.[/FONT]
[FONT="]برخی روش‌های گیاه پالایی محدودیت‌هایی دارد؛ به عنوان مثال در نوعی از این روش، گیاه پالایی در محدوده 3 فوت از سطح خاک و حداکثر 60 فوت از آب‌های زیرزمینی موثر است. این روش برای مکان‌هایی که غلظت آلودگی در آنها پایین تا متوسط است در سطح وسیع به کار برده میشود و شدیدا وابسته به اسیدیته خاک است.[/FONT]
[FONT="]نتایج به دست آمده از تحقیقات دانشمندان حاکی از آن است که اسیدی کردن خاک، قابلیت دسترسی فلزات را به مقدار زیادی افزایش میدهد. البته ممکن است اسیدی کردن خاک، تاثیرات منفی دربرداشته باشد. برای مثال افزایش حلالیت برخی فلزات سمی و شستشوی آنها به آب‌های زیرزمینی سبب بروز خطرات زیست محیطی میشود که باید تحت کنترل و شرایط ویژه صورت گیرد.[/FONT]
[FONT="]مصرف تولیدات گیاه پالایی: [/FONT]
[FONT="]یکی از موانع اجرای تجاری گیاه پالایی، چگونگی مصرف گیاهان آلوده است. پس از برداشت، آلودگی خاک توسط گیاه کاهش یافته، اما مقدار زیادی بیومس خطرناک تولید شده است. [/FONT]
[FONT="]بررسی‌ها نشان میدهد تولید کمپوست و متراکم کردن، 2 روشی است که برای مدیریت بیومس گیاهان آلوده توسط بسیاری از محققان پیشنهاد شد، اما بهترین روش برای مصرف بیومس‌های تولید شده توسط گیاه پالایی، تغییر و تبدیلات ترموشیمیایی است که در این روش بیومس به عنوان یک منبع انرژی مصرف تجاری دارد.[/FONT]
[FONT="]این بیومس شامل کربن، هیدروژن و اکسیژن است که با عنوان هیدروکربن‌های اکسیژنه شناخته میشود.[/FONT]
[FONT="]جزء اصلی هربیومس لیگنین، همی سلولز، سلولز، مواد معدنی و خاکستر است که دارای مقادیر بالایی رطوبت، مواد آلی فرار و جرم مخصوص ظاهری هستند، اما ارزش گرمایی پایینی دارند. درصد این اجزا از گونه‌ای به گونه دیگر متفاوت است که مدیریت این حجم از مواد زائد بسیار مشکل بوده و نیاز به کاهش حجم دارد.[/FONT]
[FONT="]تولید انرژی: [/FONT]
[FONT="]سوزاندن و تولید گاز از روش‌های مهم برای تولید انرژی گرمایی و الکتریکی است که میتوان از گیاهان آلوده استخراج شوند. بازیافت این انرژی از بیومس به وسیله سوزاندن یا تولید گاز می‌تواند ارزش اقتصادی داشته باشد؛ زیرا آن را نمی‌توان به عنوان علوفه یا کود مصرف کرد. [/FONT]
[FONT="]سوزاندن روش ساده‌ای است اما باید تحت موقعیت‌های کنترل شده باشد. در این روش حجم بیومس 2 تا 5 درصد کاهش یافته و خاکستر را میتوان به طور مناسبی مصرف کرد. [/FONT]
[FONT="]تحقیقات نشان داده است سوزاندن پسماندهای خطرناک حامل فلزات در فضای باز صحیح نیست، زیرا گازهای آزاد شده به محیط ممکن است مضر باشد، چرا که به این ترتیب تنها حجم کاهش می‌یابد وگرمای تولید شده نیز به هدر می‌رود.[/FONT]
[FONT="]تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آّب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست نشان میدهد، تولید گاز یکی از موارد کنترل بیومس است که از طریق مجموعه‌ای از تغییرات شیمیایی گازهای احتراقی پاک با بازده گرمایی بالا تولید میشود. به این ترکیب گازی، گاز پیرو گفته میشود که میتوان برای تولید انرژی گرمایی و الکتریکی آن را سوزاند.
تولید گاز در یک مبدل گازی، طی مراحل پیچیده خشک کردن، حرارت دادن، تجزیه گرمایی و واکنش‌های شیمیایی احتراق انجام میشود که به طور همزمان اتفاق می‌افتد.[/FONT]
[FONT="]محققان گزارش کرده‌اند پیرولیز یک روش نو برای مدیریت مواد زائد شهری است که امکان دارد بتوان از آن برای مدیریت بیومس گیاهان آلوده استفاده کرد. پیرولیز مواد را تحت موقعیت‌های غیرهوازی تجزیه میکند و هیچ انتشاری به هوا ندارد. [/FONT]
[FONT="]به این ترتیب، فلزات سنگین در کک باقی می‌مانند که می‌تواند در کوره ذوب استفاده شود. اگرچه هزینه بالای تاسیس و مراحل عملیات فاکتور محدود کننده است، اما اگر فقط برای گیاه استفاده شود می‌تواند برای گیاهان آلاینده و مواد زائد شهری مناسب باشد.[/FONT]
[FONT="]محققان بر گونه‌های گیاهی با بیومس بالا تحقیق کرده و نشان دادند این روش نتایج مثبتی می‌تواند به همراه داشته باشد و فواید زیست محیطی موثری نیز خواهد داشت.[/FONT]
[FONT="]رفع آلودگی‌های نفتی: [/FONT]
[FONT="]آلودگی‌های نفتی یک پیامد اجتناب‌ناپذیر از افزایش سریع جمعیت و فرایند صنعتی شدن است که به دنبال آن آلودگی خاک توسط مواد هیدروکربنه نفتی به شکل وسیع در اطراف تاسیسات اکتشاف و پالایش و به شکل موضعی در مسیرهای انتقال این مواد در سطح استان‌های نفت‌خیز جنوبی کشور قابل مشاهده است.[/FONT]
[FONT="]علاوه بر انتشار مستقیم این آلاینده ها، غبارات حاصل از سوخت گازهای همراه نفت، طی سالیان متمادی توانسته مواد سمی و مضری به خاکهای منطقه اضافه کند.[/FONT]
[FONT="]وجود این آلاینده‌ها در محیط‌زیست علاوه بر تاثیر گسترده بر اکوسیستم منطقه، با گذشت زمان و ورود به چرخه غذایی، به جوامع انسانی نیز راه می‌یابند و به این ترتیب سلامت انسانها را تهدید میکنند. [/FONT]
[FONT="]در حال حاضر نیاز به جلوگیری از گسترش این آلودگی‌ها و همین‌طور پاکسازی مناطق آلوده شده بشدت احساس میشود. برای این منظور میتوان از روش‌های مختلفی بهره گرفت. یکی از این روش‌ها گیاه پالایی است که از گیاهان و میکروارگانیسم‌های همراه آنها جهت پاکسازی محیط‌های آلوده (خاک، آب) بهره می‌گیرد.[/FONT]
[FONT="]در حقیقت گیاه پالایی با استفاده از دخالت‌های انسانی از جمله فناوری کشاورزی (شخم زدن، کود دادن و... ) باعث ایجاد شرایط مناسب برای رشد و استقرار گیاه و افزایش فعالیت‌های طبیعی پاکسازی میشود. [/FONT][FONT="]بزرگ‌ترین مزیت این روش نسبت به سایر روش‌ها، ارزان بودن و سادگی آن است و سازگاربامحیط زیست است.[/FONT][FONT="] در این روش، انتخاب گیاه مناسب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است که به شرایط اقلیمی منطقه، نوع و میزان آلودگی خاک بستگی دارد. [/FONT]
[FONT="]آینده گیاه پالایی:[/FONT]
[FONT="]اگرچه این علم هم اکنون با سرعت در حال توسعه است، اما بررسی‌ها نشان داده گیاه پالایی تجاری از لحاظ زمانی باید با دیگر فناوری‌های دیگر قابل رقابت کردن باشد. بیشتر آزمایش‌های گیاه پالایی در مقیاس آزمایشگاه در محیط هیدروپونیک انجام و فلزات سنگین به آنها داده شده است، در حالی که محیط خاک کاملا متفاوت است. [/FONT]
[FONT="]در خاک واقعی بسیاری از فلزات در شکل‌های نامحلول وجود دارند و قابلیت دسترسی آنها کم و این بزرگ‌ترین مشکل است. بسیاری از گیاهان هنوز شناخته نشده اند که باید شناسایی شوند و درباره فیزیولوژی آنها بیشتر دانست.[/FONT]
[FONT="]بهینه سازی فرایند جذب فلزات سنگین توسط گیاه و مصرف مناسب بیومس تولید شده هنوز باید مورد بررسی و تحقیق قرار گیرد تا نتایج آزمایشگاهی با عمل و واقعیت همخوانی داشته باشند.[/FONT]
[FONT="]اگرچه 10 سال از کاربرد اولیه فناوری گیاه پالایی در دنیا می‌گذرد، اما این علم توسعه بسیار سریعی داشته است و امروزه گیاه پالایی در مورد [/FONT][FONT="]مواد آلی، معدنی و رادیواکتیو[/FONT][FONT="] کاربرد دارد. این فرایند پایدار و ارزان است و برای کشورهای در حال توسعه بسیار مناسب بوده و صرفه اقتصادی دارد.[/FONT]
[FONT="]بررسی‌ها نشان میدهد، راندمان این روش با کاربرد گیاهان رشد سریع با بیومس بالا و قدرت جذب بالای فلزات سنگین افزایش می‌یابد. در بیشتر مکان‌های آلوده گونه‌های مناسب جهت رفع آلودگی قابل شناسایی است. [/FONT][FONT="]2 روش کمپوست و متراکم کردن می‌تواند جزو مراحل مقدماتی برای کاهش حجم تولیدات این گیاهان باشند، اما باید دقت شود شیرابه حاصل از تراکم به طور کامل جمع‌آوری شود. [/FONT]
[FONT="]محققان معتقدند بین روش‌هایی که بیومس آلاینده‌ها را کاهش میدهد، به نظر می‌رسد خاکستر کردن کمترین زمان را مصرف میکند و در مقایسه با سوزاندن مستقیم از لحاظ زیست‌محیطی نیز مناسب‌تر باشد.[/FONT]
[FONT="]به این ترتیب مشاهده میشود دنیای امروز می‌تواند با الهام از طبیعت و سیستم نقص ناپذیر بکر آن برای آنچه بشر با دست خود خراب کرده است اصلاحاتی صورت دهد که بی‌شک سهل‌تر از جلوگیری از آلودگی منابع بویژه منابع خاک نیست.[/FONT]
///ای وای من////فلزات سنگين در محيط زيست
///ای وای من////فلزات سنگين در محيط زيست
فلزات سنگين در محيط زيست
در دهه گذشته ورود آلاینده ها با منشاء انسانی مانند فلزات سنگین درون اکوسیستم، به مقدار زیادی افزایش یافته است که این به عنوان یک خطر جدی برای حیات اکوسیستم زمین به شمار می آید. فلزات سنگین در یک مقیاس وسیع، از منابع طبیعی و انسان-ساخت وارد محیط زیست می شوند. میزان ورود این فلزات سنگین به داخل محیط زیست، بسیار فراتر از میزانی است که به وسیله فرایندهای طبیعی برداشت می شوند. بنابراین تجمع فلزات سنگین در محیط زیست قابل ملاحظه است. اولین عامل اثرات آلودگی فلزات در یک اکوسیستم، وجود فلزات سنگین در بیومس یک منطقه آلوده است که سلامت انسان را به مخاطره می اندازد. تجمع فلزات سنگین در آب، هوا و خاک، یک مشکل زیست محیطی بسیار مهم می باشد.
در دهه گذشته ورود آلاینده ها با منشاء انسانی مانند فلزات سنگین درون اکوسیستم، به مقدار زیادی افزایش یافته است که این به عنوان یک خطر جدی برای حیات اکوسیستم زمین به شمار می آید. فلزات سنگین در یک مقیاس وسیع، از منابع طبیعی و انسان-ساخت وارد محیط زیست می شوند. میزان ورود این فلزات سنگین به داخل محیط زیست، بسیار فراتر از میزانی است که به وسیله فرایندهای طبیعی برداشت می شوند. بنابراین تجمع فلزات سنگین در محیط زیست قابل ملاحظه است. اولین عامل اثرات آلودگی فلزات در یک اکوسیستم، وجود فلزات سنگین در بیومس یک منطقه آلوده است که سلامت انسان را به مخاطره می اندازد. تجمع فلزات سنگین در آب، هوا و خاک، یک مشکل زیست محیطی بسیار مهم می باشد.
در جدول تناوبی به آن تعداد ازعناصر که وزن اتمی بالائی داشته و در درجه حرارت اتاق خاصیت فلزی دارند فلز سنگین اطلاق می شود.از آنجائی که تعاریف مختلفی برای این عناصر شده و در این طبقه عناصر مختلفی قرار داده شده اند باید تنها از اصطلاح فلزات و یا شبهه فلزات استفاده نمود.
بر اساس این تعارف فلزات مس تا بیسموت در جدول تناوبی که دانستیته بیشتر از 4 دارند به عنوان فلزات سنگین تعریف شده اند.
در جدول تناوبی به فلزات گروه 3 تا 16 در تناوب 4 و 4 به بعد فلزات سنگین می گویند.
بسیاری از این عناصر نه تنها برای حیات بیولوژیکی ضروری نیستند بلکه بسیار هم خاصیت سمی دارند. ارگانیسمهای زنده به مقادیر بسیار کمی از فلزات سنگین برای ادامه رشد و بقاء نیار دارند که به اصطلاح به آنها Trace Elements می گویند مثل آهن ، کبالات ، مس ، منیزیم ، مولیبدن ، وانادیم ، استرنیم و روی و اگر ازآن حداقل مورد نیاز و ضروری افزایش یابند باعث اخلال در رشد می گردند.
سایر فلزات سنگین مانند جیوه ، سرب و کادمیم عناصر حیاتی نبوده و اثرات سود مندی بر حیات ارگانیسمهای زنده ندارند به طوریکه تجمع آنها در بدن موجودات زنده به خصوص پستانداران باعث بیماریهای خطرناکی می گردد.مسیرهای ورود به بدن پستانداران به طور معمول از طریق هوای آلوده که در مناطق صنعتی پس از بارندگی وارد خاک و آب زیرزمینی می شوند و همچنین از طریق دریاها و اقیانوسها می باشد.
در مسمومیتهای ناشی از مصارف داروئی فلزات سنگین شامل آهن ، منیزیم ، آلومینیوم یا برلیوم می باشند. در مبحث حفاظت محیط زیست ، بهداشت و سلامت انسانها فلزاتی مانند سرب، جیوه، مس، کادمیوم ، نیکل،کروم و.. جزء گروه فلزات سنگین بوده که این عناصر و بسیاری از ترکیبات آنها به لحاظ اثرات سوء و زیانبارشان بر سلامت انسان و محیط زیست از سموم پرخطر پیرامون ما محسوب می گردند.این سموم در هوای تنفسی، آب آشامیدنی، مصالح ساختمانی، لوازم آشپزخانه و حتی البسه موجود می باشند.
یکی از اساس ترین مسئله در ارتباط با فلزات سنگین عدم متابولیزه شدن آنها در بدن می باشد. در واقع فلزات سنگین پس از ورود به بدن دیگر از بدن دفع نشده بلکه در بافتهائی مثل چربی، عضلات، استخوانها و مفاصل رسوب کرده و انباشته می گردندکه همین امر موجب بروز بیماریها و عوارض متعددی در بدن می شود.
حضور فلزات سنگین بیش از استانداردهای تعریف شده در محیط باعث بروز مشکلات و عوارض زیست محیطی برای ساکنان آن محل و اکوسیستم می گردد.تاثیرات فلزات سنگین روی انسان مختلف بوده و عمده ترین آن مربوط به بروز اختلالات عصبی است.
فلزات سنگین همچنین جایگزین دیگر املاح و مواد معدنی مورد نیاز در بدن می گردند. مثلاً در صورت کمبود روی در مواد غذایی کادمیوم جایگزین آن می گردد. به طور کلی اختلالات عصبی (پارکینسون، آلزایمر، افسردگی، اسکیزوفرنی) - انواع سرطان ها - فقر مواد مغذی - بر هم خوردن تعادل هورمونها - چاقی - سقط جنین - اختلالات تنفسی و قلبی، عروقی - آسیب به کبد، کلیه ها و مغز - آلرژی و آسم - اختلالات غدد درونریز-عفونتهای ویروسی مزمن - کاهش آستانه تحمل بدن - اختلال در عملکرد آنزیمها - تغییر در سوخت و ساز - ناباروری - کم خونی - خستگی - تهوع و استفراغ - سردرد و سرگیجه - تحریک پذیری - تضعیف سیستم ایمنی بدن - تخریب ژنها - پیری زودرس-اختلالات پوستی - کاهش حافظه - بی اشتهایی - التهاب مفاصل - ریزش مو - پوکی استخوان و در موارد حاد مرگ از نتایج اثرات ورود فلزات سنگین به بدن انسان می باشد.
از طرفی خاصیت سمی و قابلیت تجمع زیستی فلزات سنگین در گیاهان وجانوران ونیز ورود آنها به زنجیره غذائی خطرات ناشی از آنها را دو چندان ساخته و تأثیرات اکولوژیکی زیاد را به وجود می آورد.
تجمع فلزات سنگین در بدن انسان معمولا دارای عوارضی به شرح زیر می باشد :
اختلال در تعادل
سرد شدن پاها
نقص ایمنی
تحریکات پوستی
مشکلات گوارشی
خستگی
ناراحتی های قلبی و افزایش فشار خون
تحریک پذیری
ایجاد حساسیت
فراموشی
گیجی
منابع آلودگی
منابع اصلی آلودگی فلزات سنگین شامل منابع انسان ساز و منابع طبیعی انتشار آنهامی باشد.
به عنوان مثال منابع طبیعی انتشار کادمیم عمدتا شامل سنگهای رسوبی ، سنگ فسفات های دریائی ، آتشفشانهای فعال ، معادن و بسترهای سنگی حاوی آنها ، دریاچه ها ، جنگل سوزی و منابع انسان ساز آن انتشار از صنایع مصرف کننده محصولات حاوی کادمیم مانند باطریهای نیکل – کادمیم ، پلاستیک ، سرامیک ، شیشه ، رنگ ، مینا کاری که در تولید آنها از رنگهای حاوی کادمیم استفاده می شود ، تثبیت کننده های کادمیمی استفاده شده درفرآیند تولید محصولات پلی وینیل کلراید (PVC) ، محصولات آهنی و غیر آهنی با روکشهای کادمیمی ، آلیاژهای کادمیمی و محصولات الکترونیکی ، زباله سوزها ی شهری ، پسماندهای صنایع فلزی مثل صنایع آهن و فولاد ، سیمان ، سنگ گچ ، روی ، سرب ، مس و آلیاژهای آنها وباقی مانده های سوخت های فسیلی و.... می باشد.
همچنین مصرف لجن فاضلاب و کودهای فسفاته در زمینهای کشاورزی و باقی مانده های ناشی از مصرف سوخت های فسیلی ، پسماند های صنایع سیمان و محل های دفن زباله ( که در آنها زباله های حاوی کادمیم یا ناخالصیهای آن وجود دارد ) از عوامل آلودگی کادمیم درخاک هستند.
در مورد جیوه نیز می توان به عمده موارد مصرف آن شامل کـاتالیست ها ، وسایل الکتریکی ترمومتر ، بارومتر ، لامپهای جیوه ای ، دیگهای بخار، تولیدP.V.C ( کاربرد اکسید جیوه به عنوان کاتالیزور ) ، آینه ، باطری ، تولید سود سوزآور ، محصولات کشاورزی (قارچ کش ، آفت کش ، ضد باکتری و … ) و همچنین کاربرد زیادی از آن در دارو سازی ، رنگ سازی و مصرف در استخراج طلا نام برد. جیوه همچنین به عنوان ضد باکتری و یا نگهدارنده در تهیه رنگهای مورد مصرف به کاربرده می شود. بیشترین ترکیب قابل استفاده جیوه فنیل مرکوریک استات و فنیل مرکوریک اولآت بوده که هر دو از درجه سمیت بالایی برخوردارمی باشند . اکسید جیوه نیز به عنوان یک ترکیب ضد کپک در رنگهای نقاشی استفاده می شود .
همچنین سالهاست که از ترکیبات جیوه در صابونها و کرمهای آرایشی که به منظور روشن ترکردن پوست به کار می رود استفاده می شود . معمولاً این فرآیند با مهار پیگامتاسیون انجام می گیرد . استفاده از این مواد در حال حاضر در برخی از کشورهای آفریقایی ، آمریکای شمالی و اروپا ممنوع گردیده است . این مواد توسط کمیته های بهداشتی مختلف اروپا مورد تجزیه و بررسی قرار گرفته و معلوم شده است که برخی از صابونهای حاوی 3-1 درصد یدید جیوه و کرمهای سفید کننده حاوی 5-1 درصد ترکیبات آمونیاکی جیوه هستند و چون در طول روز بر روی پوست باقی می مانند فرصت کافی برای جذب در پوست خواهند داشت .
همچنین فلزات سنگین مثل سرب ، کادمیم و جیوه از طریق پسماندها و فاضلابهای حاوی آنها در صنایع ، مراکز خدماتی بهداشتی و درمانی ، نساجی ها ، کارخانه های رنگسازی صنایع فلزی آهن و فولاد وصنایع فلزی غیر آهنی، زباله ها و پسماند های حاوی لامپهای سوخته و باطریهای مستعمل و ... به محیط زیست راه پیدا می کنند. جیوه ، سرب و کادمیم از طریق مصرف سوختهای فسیلی و یا استفاده از زباله سوزهای شهری برای دفع زباله ها هوا را نیز آلوده می کنند.
کاربرد باتری خشک برای اسباب بازی ، ساعت ، لب تاپ ، تلفن های همراه، ابزار مکانیکی قابل حمل و کامپیوتر میزان آنها را در زباله های شهری افزایش می دهد .باتریهای آلکالین هر روز در خانه ها در ریموت ( کنترل ها ) چراغ های چشمک زن و دیگر وسایل الکترونیکی استفاده می شوند.باتریهای که در ساعت ، وسایل کمک شنوایی و .. استفاده می شوند نیز حاوی جیوه ، نقره، کادمیوم ، لیتیم ، یا دیگر فلزات سنگین هستند.
///ای وای من////فلزات سنگين در محيط زيست
فلزات سنگين در محيط زيست
در دهه گذشته ورود آلاینده ها با منشاء انسانی مانند فلزات سنگین درون اکوسیستم، به مقدار زیادی افزایش یافته است که این به عنوان یک خطر جدی برای حیات اکوسیستم زمین به شمار می آید. فلزات سنگین در یک مقیاس وسیع، از منابع طبیعی و انسان-ساخت وارد محیط زیست می شوند. میزان ورود این فلزات سنگین به داخل محیط زیست، بسیار فراتر از میزانی است که به وسیله فرایندهای طبیعی برداشت می شوند. بنابراین تجمع فلزات سنگین در محیط زیست قابل ملاحظه است. اولین عامل اثرات آلودگی فلزات در یک اکوسیستم، وجود فلزات سنگین در بیومس یک منطقه آلوده است که سلامت انسان را به مخاطره می اندازد. تجمع فلزات سنگین در آب، هوا و خاک، یک مشکل زیست محیطی بسیار مهم می باشد.
در دهه گذشته ورود آلاینده ها با منشاء انسانی مانند فلزات سنگین درون اکوسیستم، به مقدار زیادی افزایش یافته است که این به عنوان یک خطر جدی برای حیات اکوسیستم زمین به شمار می آید. فلزات سنگین در یک مقیاس وسیع، از منابع طبیعی و انسان-ساخت وارد محیط زیست می شوند. میزان ورود این فلزات سنگین به داخل محیط زیست، بسیار فراتر از میزانی است که به وسیله فرایندهای طبیعی برداشت می شوند. بنابراین تجمع فلزات سنگین در محیط زیست قابل ملاحظه است. اولین عامل اثرات آلودگی فلزات در یک اکوسیستم، وجود فلزات سنگین در بیومس یک منطقه آلوده است که سلامت انسان را به مخاطره می اندازد. تجمع فلزات سنگین در آب، هوا و خاک، یک مشکل زیست محیطی بسیار مهم می باشد.
در جدول تناوبی به آن تعداد ازعناصر که وزن اتمی بالائی داشته و در درجه حرارت اتاق خاصیت فلزی دارند فلز سنگین اطلاق می شود.از آنجائی که تعاریف مختلفی برای این عناصر شده و در این طبقه عناصر مختلفی قرار داده شده اند باید تنها از اصطلاح فلزات و یا شبهه فلزات استفاده نمود.
بر اساس این تعارف فلزات مس تا بیسموت در جدول تناوبی که دانستیته بیشتر از 4 دارند به عنوان فلزات سنگین تعریف شده اند.
در جدول تناوبی به فلزات گروه 3 تا 16 در تناوب 4 و 4 به بعد فلزات سنگین می گویند.
بسیاری از این عناصر نه تنها برای حیات بیولوژیکی ضروری نیستند بلکه بسیار هم خاصیت سمی دارند. ارگانیسمهای زنده به مقادیر بسیار کمی از فلزات سنگین برای ادامه رشد و بقاء نیار دارند که به اصطلاح به آنها Trace Elements می گویند مثل آهن ، کبالات ، مس ، منیزیم ، مولیبدن ، وانادیم ، استرنیم و روی و اگر ازآن حداقل مورد نیاز و ضروری افزایش یابند باعث اخلال در رشد می گردند.
سایر فلزات سنگین مانند جیوه ، سرب و کادمیم عناصر حیاتی نبوده و اثرات سود مندی بر حیات ارگانیسمهای زنده ندارند به طوریکه تجمع آنها در بدن موجودات زنده به خصوص پستانداران باعث بیماریهای خطرناکی می گردد.مسیرهای ورود به بدن پستانداران به طور معمول از طریق هوای آلوده که در مناطق صنعتی پس از بارندگی وارد خاک و آب زیرزمینی می شوند و همچنین از طریق دریاها و اقیانوسها می باشد.
در مسمومیتهای ناشی از مصارف داروئی فلزات سنگین شامل آهن ، منیزیم ، آلومینیوم یا برلیوم می باشند. در مبحث حفاظت محیط زیست ، بهداشت و سلامت انسانها فلزاتی مانند سرب، جیوه، مس، کادمیوم ، نیکل،کروم و.. جزء گروه فلزات سنگین بوده که این عناصر و بسیاری از ترکیبات آنها به لحاظ اثرات سوء و زیانبارشان بر سلامت انسان و محیط زیست از سموم پرخطر پیرامون ما محسوب می گردند.این سموم در هوای تنفسی، آب آشامیدنی، مصالح ساختمانی، لوازم آشپزخانه و حتی البسه موجود می باشند.
یکی از اساس ترین مسئله در ارتباط با فلزات سنگین عدم متابولیزه شدن آنها در بدن می باشد. در واقع فلزات سنگین پس از ورود به بدن دیگر از بدن دفع نشده بلکه در بافتهائی مثل چربی، عضلات، استخوانها و مفاصل رسوب کرده و انباشته می گردندکه همین امر موجب بروز بیماریها و عوارض متعددی در بدن می شود.
حضور فلزات سنگین بیش از استانداردهای تعریف شده در محیط باعث بروز مشکلات و عوارض زیست محیطی برای ساکنان آن محل و اکوسیستم می گردد.تاثیرات فلزات سنگین روی انسان مختلف بوده و عمده ترین آن مربوط به بروز اختلالات عصبی است.
فلزات سنگین همچنین جایگزین دیگر املاح و مواد معدنی مورد نیاز در بدن می گردند. مثلاً در صورت کمبود روی در مواد غذایی کادمیوم جایگزین آن می گردد. به طور کلی اختلالات عصبی (پارکینسون، آلزایمر، افسردگی، اسکیزوفرنی) - انواع سرطان ها - فقر مواد مغذی - بر هم خوردن تعادل هورمونها - چاقی - سقط جنین - اختلالات تنفسی و قلبی، عروقی - آسیب به کبد، کلیه ها و مغز - آلرژی و آسم - اختلالات غدد درونریز-عفونتهای ویروسی مزمن - کاهش آستانه تحمل بدن - اختلال در عملکرد آنزیمها - تغییر در سوخت و ساز - ناباروری - کم خونی - خستگی - تهوع و استفراغ - سردرد و سرگیجه - تحریک پذیری - تضعیف سیستم ایمنی بدن - تخریب ژنها - پیری زودرس-اختلالات پوستی - کاهش حافظه - بی اشتهایی - التهاب مفاصل - ریزش مو - پوکی استخوان و در موارد حاد مرگ از نتایج اثرات ورود فلزات سنگین به بدن انسان می باشد.
از طرفی خاصیت سمی و قابلیت تجمع زیستی فلزات سنگین در گیاهان وجانوران ونیز ورود آنها به زنجیره غذائی خطرات ناشی از آنها را دو چندان ساخته و تأثیرات اکولوژیکی زیاد را به وجود می آورد.
تجمع فلزات سنگین در بدن انسان معمولا دارای عوارضی به شرح زیر می باشد :
اختلال در تعادل
سرد شدن پاها
نقص ایمنی
تحریکات پوستی
مشکلات گوارشی
خستگی
ناراحتی های قلبی و افزایش فشار خون
تحریک پذیری
ایجاد حساسیت
فراموشی
گیجی
منابع آلودگی
منابع اصلی آلودگی فلزات سنگین شامل منابع انسان ساز و منابع طبیعی انتشار آنهامی باشد.
به عنوان مثال منابع طبیعی انتشار کادمیم عمدتا شامل سنگهای رسوبی ، سنگ فسفات های دریائی ، آتشفشانهای فعال ، معادن و بسترهای سنگی حاوی آنها ، دریاچه ها ، جنگل سوزی و منابع انسان ساز آن انتشار از صنایع مصرف کننده محصولات حاوی کادمیم مانند باطریهای نیکل – کادمیم ، پلاستیک ، سرامیک ، شیشه ، رنگ ، مینا کاری که در تولید آنها از رنگهای حاوی کادمیم استفاده می شود ، تثبیت کننده های کادمیمی استفاده شده درفرآیند تولید محصولات پلی وینیل کلراید (PVC) ، محصولات آهنی و غیر آهنی با روکشهای کادمیمی ، آلیاژهای کادمیمی و محصولات الکترونیکی ، زباله سوزها ی شهری ، پسماندهای صنایع فلزی مثل صنایع آهن و فولاد ، سیمان ، سنگ گچ ، روی ، سرب ، مس و آلیاژهای آنها وباقی مانده های سوخت های فسیلی و.... می باشد.
همچنین مصرف لجن فاضلاب و کودهای فسفاته در زمینهای کشاورزی و باقی مانده های ناشی از مصرف سوخت های فسیلی ، پسماند های صنایع سیمان و محل های دفن زباله ( که در آنها زباله های حاوی کادمیم یا ناخالصیهای آن وجود دارد ) از عوامل آلودگی کادمیم درخاک هستند.
در مورد جیوه نیز می توان به عمده موارد مصرف آن شامل کـاتالیست ها ، وسایل الکتریکی ترمومتر ، بارومتر ، لامپهای جیوه ای ، دیگهای بخار، تولیدP.V.C ( کاربرد اکسید جیوه به عنوان کاتالیزور ) ، آینه ، باطری ، تولید سود سوزآور ، محصولات کشاورزی (قارچ کش ، آفت کش ، ضد باکتری و … ) و همچنین کاربرد زیادی از آن در دارو سازی ، رنگ سازی و مصرف در استخراج طلا نام برد. جیوه همچنین به عنوان ضد باکتری و یا نگهدارنده در تهیه رنگهای مورد مصرف به کاربرده می شود. بیشترین ترکیب قابل استفاده جیوه فنیل مرکوریک استات و فنیل مرکوریک اولآت بوده که هر دو از درجه سمیت بالایی برخوردارمی باشند . اکسید جیوه نیز به عنوان یک ترکیب ضد کپک در رنگهای نقاشی استفاده می شود .
همچنین سالهاست که از ترکیبات جیوه در صابونها و کرمهای آرایشی که به منظور روشن ترکردن پوست به کار می رود استفاده می شود . معمولاً این فرآیند با مهار پیگامتاسیون انجام می گیرد . استفاده از این مواد در حال حاضر در برخی از کشورهای آفریقایی ، آمریکای شمالی و اروپا ممنوع گردیده است . این مواد توسط کمیته های بهداشتی مختلف اروپا مورد تجزیه و بررسی قرار گرفته و معلوم شده است که برخی از صابونهای حاوی 3-1 درصد یدید جیوه و کرمهای سفید کننده حاوی 5-1 درصد ترکیبات آمونیاکی جیوه هستند و چون در طول روز بر روی پوست باقی می مانند فرصت کافی برای جذب در پوست خواهند داشت .
همچنین فلزات سنگین مثل سرب ، کادمیم و جیوه از طریق پسماندها و فاضلابهای حاوی آنها در صنایع ، مراکز خدماتی بهداشتی و درمانی ، نساجی ها ، کارخانه های رنگسازی صنایع فلزی آهن و فولاد وصنایع فلزی غیر آهنی، زباله ها و پسماند های حاوی لامپهای سوخته و باطریهای مستعمل و ... به محیط زیست راه پیدا می کنند. جیوه ، سرب و کادمیم از طریق مصرف سوختهای فسیلی و یا استفاده از زباله سوزهای شهری برای دفع زباله ها هوا را نیز آلوده می کنند.
کاربرد باتری خشک برای اسباب بازی ، ساعت ، لب تاپ ، تلفن های همراه، ابزار مکانیکی قابل حمل و کامپیوتر میزان آنها را در زباله های شهری افزایش می دهد .باتریهای آلکالین هر روز در خانه ها در ریموت ( کنترل ها ) چراغ های چشمک زن و دیگر وسایل الکترونیکی استفاده می شوند.باتریهای که در ساعت ، وسایل کمک شنوایی و .. استفاده می شوند نیز حاوی جیوه ، نقره، کادمیوم ، لیتیم ، یا دیگر فلزات سنگین هستند.
///ای وای من///فلزات سنگين2
///ای وای من///فلزات سنگين2
کادمیوم:
کادمیوم عنصری فلزی و نرم به رنگ سفید مایل به آبی است. این عنصر به عنوان محصول فرعی از تصفیه روی به دست می آید و بیشتر خصوصیات آن شبیه روی است. کادمیوم و ترکیبات آن بسیار سمی است. به طور طبیعی سالیانه حدود 25000 تن کادمیوم وارد محیط زیست می شود. حدود نیمی از این کادمیوم از طریق هوا زدگی سنگ ها وارد رودخانه ها می شود. آتش سوزی جنگل ها و آتش فشان ها، فعالیت های بشری مانند شیرابه های زباله های صنعتی، تولید کودهای فسفاته مصنوعی از منابع مهم منتشر کننده کادمیوم هستند.
این عنصر عمدتاً از راه غذاهایی مانند جگر، قارچ، صدف رودخانه ای و ... که کادمیوم بالایی دارند، وارد بدن انسان شده و نهایتاً در کلیه تجمع می یابد. از عوارض نا مطلوب حضور آن در بدن می توان به اسهال، شکم درد و استفراغ شدید، شکستگی استخوان، عقیم شدن، آسیب به سیستم عصبی مرکزی، آسیب به سیستم ایمنی، ناهنجاری های روانی و آسیب احتمالی به DNA و سرطان اشاره کرد .
در اکوسیستم های آبی، کادمیوم در صدفهای رودخانه ای، میگوها، خرچنگ ها و ماهی ها تجمع می یابد. جاندارانی که این عنصر را میخورند یا می نوشند دچار فشار خون بالا، بیماریهای کبدی و صدمات مغزی و نخاعی می شوند .
حداکثر مجاز کادمیوم در آب آشامیدنی، بر مبنای متوسط مصرف روزانه آب آشامیدنی معادل با 5/2 لیتر، برای انسانی به وزن 70 کیلوگرم، mg/lit 005/0 است
غلظت بیش از چند میکروگرم در لیتر کادمیوم، احتمالاً ناشی از تخلیه فاضلاب آلوده به کادمیوم می باشد. آب های با مقادیر کمتر از 1 میکروگرم در لیتر کادمیوم، غیر آلوده اند. میزان جذب کادمیوم در مواد غذایی، ناشی از نحوه تغذیه جانوران است، کلیه و کبد محل مناسبی جهت تمرکز کادمیوم می باشند، صدف های دریایی نیز از تجمع بالایی ازکادمیوم برخوردارند. جذب کادمیوم از طریق پوست بسیار محدود است. نیمه عمر بیولوژیک کادمیوم در انسان، در بافت های نرم و استخوان، ده تا سی سال می باشد.
کادمیوم معمولاً به طور طبیعی در آب های سطحی و زیر زمینی وجود دارد. مسمومیت موجودات آبزی با کادمیوم، به عوامل دیگری نیز بستگی دارد، مثلاً کلسیم موجود در آب، اثرات سمی کادمیوم را کاهش می دهد. رودخانه های بسیار آلوده با کادمیوم، از طریق آبیاری در کشاورزی، لایروبی رسوبات و یا سیلاب ها می توانند مناطق اطراف را آلوده کنند. کادمیوم یک فلز بسیار سمی است که عامل مرگ و میر بوده، بیماری جدی ناشی از آن در انسان بیماری روماتیسم یا تغییر شکل دردناک اسکلتی است. اثرات اصلی سمیت کادمیوم بر ریه ها، کلیه ها و استخوان هاست. کادمیوم، مقاومت در برابر باکتری ها و ویروس ها کاهش می دهد. کادمیوم ممکن است باعث مینرال زدایی اسکلت و افزایش شکنندگی استخوان و خطر شکستگی شود. سمیت حاد با کادمیوم، ممکن است باعث مرگ حیوانات و پرندگان شده و مسمومیت شدید در آبزیان ایجاد کند.
درپژوهشی تحت عنوان بررسی نرخ جذب و تجمع کادمیوم در اندامهای چهل گونه گیاه خوراکی در وزارت نیرو شرکت مدیریت منابع آب انجام یافته دستور العمل هایی بر اساس نتایج آن ارایه گردیده که در ذیل آمده است:
دستورالعمل مصرف کم خطرتر اندام های خوراکی و علوفه ای گیاهان رشد یافته در آب وخاک آلوده به کادمیوم
از آنجائی که نرخ جذب و تجمع کادمیوم در اندام های خوراکی سبزی ها بیشتر از سایر گیاهان مورد بررسی می باشد لذا توصیه می گردد حتی الامکان از مصرف سبزی های رشد یافته در آب و خاک آلوده به کادمیوم پرهیز شود.
این موضوع در مورد کاهو که بیشترین مقدار جذب و تجمع کادمیوم در برگ و ساقه را دارا می باشد از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و پس از آن به ترتیب شامل مصرف شوید، شاهی، ریحان و اسفناج نیز می شود. از میان سبزی ها تره فرنگی کمترین مقدار کادمیوم را از محیط ریشه جذب می کند و نعناع در مرتبه بعد از آن قرار دارد. به عبارت دیگر مصرف این دو سبزی از لحاظ انتقال کادمیوم به بدن به مراتب کم خطرتر از مصرف کاهو، شوید، شاهی، ریحان و اسفناج می باشد. شایان ذکر است که مقدار تجمع کادمیوم در کاهو حدوداً 5/1 تا 2 برابر بیش از شوید، شاهی، ریحان و اسفناج می باشد که در مقایسه با تره فرنگی و نعناع این نسبت به ترتیب بیش از حدود 6 و 4 برابر می باشد.
اختلاف فاحش تجمع کادمیوم در پوست بعضی از محصولات نظیر خیار، کدو، هویج و بادمجان نسبت به شکل پوست کنده آن، ضرورت پوست گیری از این محصولات ( در صورتیکه در محیط آلوده به کادمیوم رشد کرده باشد)، قبل از مصرف را به خوبی نشان می دهد.
شایان ذکر است که مقدار تجمع کادمیوم در پوست خیار وکدو در مقایسه با بخش بدون پوست آن حدود 4 و 3 برابر می باشد. این نسبت برای پوست بادمجان و هویج تقریباً 25/1 برابر نسبت به محصول بدون پوست آن می باشد.
دستورالعمل مصرف کم خطرتر اندام های خوراکی و علوفه ای گیاهان رشد یافته در آب وخاک آلوده به کادمیوم
مقدار تجمع کادمیوم در مغز هسته های گیاهی نظیر مغز تخمه هندوانه، مغز تخمه کدوتنبل و مغز کدو در مقایسه با بسیاری از گیاهان بررسی شده کمتر می باشد. بنابراین چنانچه این محصولات در آب و خاک آلوده به کادمیوم کشت شده باشند، مصرف آنها در مقایسه با خیلی از محصولات بررسی شده، کادمیوم کمتری به بدن منتقل می کند. لازم به یادآوری است که خطر انتقال کادمیوم به بدن در شربیط یکسان (مصرف یک اندازه) برای کاهو نسبت به مغز تخمه هندوانه، مغز تخمه کدو تنبل و تخمه کدو به طور متوسط معادل 10، 9و 8 برابر بیشتر است. البته مغز تخمه آفتابگردان کادمیوم بیشتری از آب و خاک آلوده جذب می کند. به طوریکه خطر انتقال کادمیوم به بدن از طریق مصرف تخمه آفتابگردان می تواند نسبت به مغز تخمه هندوانه، تخمه کدو تنبل و تخمه کدو به ترتیب معادل 2/5 ، 2 و 2 برابر باشد.
مقدار تجمع کادمیوم در دانه غلات نظیر ذرت، جو و گندم در مقایسه با بسیاری از گیاهان مورد بررسی خیلی کم است. مثلاً مقدار تجمع کادمیوم در کاهو حدود 25، 9 و 8 برابر به ترتیب بیشتر از ذرت، جو و گندم می باشد. بنابراین در شرایط یکسان، خطر انتقال کادمیوم از طریق این محصولات به مراتب کمتر از سایر محصولات بررسی شده به ویژه سبزی ها می باشد.
دستورالعمل تعیین ترتیب تقدم استفاده از آب آلوده به کادمیوم برای آبیاری
از آب آلوده به کادمیوم به هیج وجه نباید برای آبیاری سبزی‌ها به ویژه کاهو، شوید، شاهی، ریحان، اسفناج استفاده شود. همچنین آبیاری محصولاتی نظیر کدو، تربچه، پیاز، هویج و کلم با آب آلوده به کادمیوم با آب آلوده به کادمیوم توصیه نمی‌شود.
چنانچه فقط آب آلوده به کادمیوم برای آبیاری در اختیار باشد بهتر است در درجه اول از آن برای آبیاری ذرت خوراکی و توت‌فرنگی و در درجه دوم ذرت علوفه‌ای، جو و گندم استفاده شود و از کاشت سایر محصولات کشاورزی در زمین آلوده شده نیز در نوبت‌های بعد خودداری شود.
آبیاری گیاهان علوفه‌ای شامل شبدر، یونجه و اسپرس با آب آلوده به کادمیوم به هیچ وجه توصیه نمی‌شود.
نیکل:
نیکل یکی از عمومی ترین فلزات در آب های سطحی می باشد. ورود منابع آلوده شهری ممکن است این مقادیر را بیش از پنج برابر حالت عادی افزایش دهد. مقادیر کم نیکل برای تولید سلول های قرمز خون در بدن انسان نیاز می باشد، هر چند در مقادیر بالا تا حدودی می تواند سمی باشد. به نظر می رسد نیکل در کوتاه مدت مشکلاتی ایجاد نمی کند اما در طولانی مدت می تواند باعث کاهش وزن بدن، صدماتی به قلب، کبد، تحریک و حساسیت بالا شود. نیکل می تواند در آبزیان تجمع یابد. اما حضور آن در طول زنجیره ی غذایی بزرگنمایی ایجاد نمی کند. اغلب نمک های نیکل که از طریق غذا وارد بدن می شوند، دفع می گردند. نیمه عمر نیکل حدود 11 ساعت است. بیشترین غلظت نیکل در استخوان، ریه، کلیه و کبد دیده می شود. سمّی ترین ترکیب نیکل که اغلب در کارخانه ها مشاهده می شود، کربونیل نیکل است. سمیت نیکل به صورت آلرژی، سرطان و اختلالات تنفسی دیده می شود.
وانادیوم:
فعالیت های انسانی (به ویژه صنایع فلزی) هر ساله 200 هزار تن وانادیوم را به محیط وارد می کنند. وانادیوم معمولاً از منابع طبیعی و همچنین سوخت های فسیلی وارد محیط می شود و در آب، خاک و هوا برای مدت طولانی می ماند. وانادیوم در محیط های آبی، پایدار بوده و در طولانی مدت اثر زیان آوری روی ارگانیسم های آبی به جای می گذارد.
روی:
روی فلزی نرم به رنگ سفید مایل به آبی است. این عنصر طعم نامطلوب تلخ و گزنده ای به آب می دهد. روی به مقدار کم در تمام سنگ های آتش فشانی وجود دارد. میزان روی طبیعی در خاک، حدود mg/kg 30-1 خاک می باشد .
فلز روی که بعد از فولاد، آلومینیوم و مس پر مصرف ترین فلز صنعتی تلقی می شود، به عنوان محافظ فولاد در صنعت آبکاری، به صورت فلز آلیاژ کننده با مس جهت تولید برنج، در ریخته گری ها و همچنین به صورت ترکیبات شیمیایی در لاستیک و رنگها به کار می رود .
روی در بدن انسان، در غلظت بالا، در پروستات، استخوان، عضله و کبد پیدا شده است. نیمه عمر روی باقیمانده در بدن انسان، یک سال است. روی عنصری حیاتی برای تمامی ارگانیسم های زنده است. بعضی از عوارض نامطلوب آن عبارتند از مسمومیت، تب، دل آشوبه، تهوع، استفراغ و اسهال متعاقب مصرف نوشیدنی های اسیدی یا غذاهایی که در ظروف گالوانیزه تهیه و نگهداری می شوند
سرب و دیگر فلزات سمی:
سرب عنصری فلزی و نرم به رنگ سفید مایل به آبی است که فوق العاده سمی می باشد. این عنصر دارای جلای فلزی، رسانایی پایین و خاصیت چکش خواری و مفتول پذیری است و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد .
سرب به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارد ولی در اکثر موارد حاصل فعالیت های بشری از قبیل کاربرد در تولید بنزین می باشد. نمک های سرب از راه اگزوز اتومبیل ها وارد محیط زیست شده و خاک، آب و هوا را آلوده می کند. در چند سال اخیر با حذف سرب از سوخت وسایل نقلیه، کمک بالایی به پاکسازی محیط شده است که به نظر می‌رسد باید تلاش‌های بیشتری در این جهت صورت گیرد.
سرب یکی از چهار فلزی است که بیشترین عوارض را بر روی سلامتی انسان دارد. اختلال بیو سنتز هموگلوبین و کم خونی، افزایش فشار خون، آسیب به کلیه، سقط جنین و نارسی نوزاد، اختلال سیستم عصبی، آسیب به مغز، ناباروری مردان، کاهش قدرت یادگیری و اختلالات رفتاری در کودکان از عوارض منفی افزایش غلظت سرب در بدن است .
مختل شدن عملکرد فیتوپلانکتون ها به عنوان یکی از منابع مهم تولید اکسیژن در دریاها و در نتیجه بر هم خوردن تعادل جهانی موجودات آبزی از مهمترین عوارض نامطلوب حضور سرب در اکوسیستم های آبی است .
بنا بر استاندارد سازمان جهانی بهداشت در سال 1996، غلظت سرب در آب آشامیدنی به mg/lit 01/0 محدود شده است .
بیشترین میزان سرب در کبد و پس از آن در آبشش، کلیه و تخمدان و البته خوشبختانه کمترین آن در عضله تجمع می یابد. درباره ی دو فلز سنگین نیکل و روی نیز بیشترین میزان در تخمدان ، سپس در کبد، آبشش و کلیه و کمترین میزان در عضله ی ماهی تجمع می یابد. البته آلودگی به فلزات سنگین تنها از طریق مصرف فرآورده های دریایی سلامت انسان را تهدید نمی کند. بلکه قرار گرفتن در معرض فلزات سنگین شامل آرسنیک ، سرب و جیوه حتی از طریق ظروف لعابی، مواد غذایی، آفت کش و علف کش های باغچه سلامت افراد خانواده را تحت تاثیر قرار می دهد.
فلزات سنگین از جمله آلاینده‌های زیست محیطی هستند که مواجهه انسان با بعضی از آنان از طریق آب و مواد غذایی می‌تواند مسمویتهای مزمن و بعضاً حاد و خطرناکی ایجاد نمایند. به عنوان مثالی دیگر، جیوه از عناصر سنگینی است که برای بدن مضر هستند و جزو مواد سمی به شمار می آیند و این عنصر با آنزیم های درونی بدن ترکیب و مانع از عمل آنها می شود. تجمع جیوه در بدن منجر به اختلالات شنوایی، لرزش عضلات، بروز بی حسی عمومی و برهم خوردن متابولیسم درونی می شود و از همه مهمتر این که جیوه عملکرد سیستم عصبی را مختل کرده و به رشد بافت مغزی آسیب جدی می رساند؛ نکته ای که به ویژه در مورد کودکان و زنان باردار باید به آن توجه کرد. غذاهای دریایی سرشار از پروتئین هستند، چربی اشباع شده کمتری دارند و از مواد مغذی بسیاری برخوردارند، اما برای اطمینان بهتر است بیشتر از دو تا سه بار در هفته مصرف نشوند. میزان جیوه موجود در انواع ماهی با یکدیگر متفاوت است. مثلا برخی از انواع ماهی تن، جیوه بیشتری دارند و در نتیجه به جای این که مفید باشند برای سلامتی مضر هستند. از آنجا که هنوز مشخص نیست مصرف کدام گونه ی ماهی با ضریب خطر بیشتری همراه است، مصرف کنندگان سعی کنند به جای مصرف یک نوع ماهی از انواع مختلف ماهی و غذاهای دریایی استفاده کنند.
سرب به دو روش وارد بدن انسان و حیوانات میشود و در آنها مسمومیت ایجاد میکند؛ یکی از طریق ورود به زنجیره غذایی از راه تغذیه از عناصر این زنجیره و دیگری از طریق تنفس هوای آلوده به سرب. از طریق تغذیه غلظت‌هایی از سرب وارد بدن انسان و جانداران میشود. هر چند در گذشته، عده‌ای از محققان تنها سرب موجود در هوا را مسوول آلودگی و سمیت سرب در انسان و جانداران می‌دانستند، اما امروزه معتقدند روزانه 33 درصد سرب وارد شده به بدن افراد شهرنشین از هواست و عده‌ای هم سهم هوا را فقط 20 درصد می‌دانند. عوارض مسمومیت سرب در انسان شامل بالا رفتن میزان سرب در خون انسان و ایجاد مسمومیت در دو نوع حاد و مزمن است. در اثر مسمومیت مزمن، بیماری‌هایی نظیر قولنج سربی، فلج عصبی، فلج، ورم کلیه، کم‌خونی، بالا رفتن فشار اسید اوریک در خون، نقرس سربی و سقط جنین در انسان و حیوانات باردار بروز میکند. از مهمترین عوارض مسمومیت حاد با سرب، آنسفالوپاتی و ضایعات مغزی است. در میان حیوانات، آلودگی سرب در دام‌های محلی تا حد زیادی مورد توجه دانشمندان بوده است؛ چرا که انسان به طور مستقیم از فرآورده‌های آنها استفاده میکنند. ماهی‌های آب شیرین قادرند سرب را به صورت یون در خود جمع کنند. بسیاری از نرم‌تنان هم قادرند مقدار زیادی سرب آب دریا را در بافت‌های نرم خود ذخیره کنند. به طوری که مقدار ذخیره شده سرب در صدف آنها 1000 بار بیشتر از سرب موجود در دریا بوده است. علامت‌های مسمومیت حاد با سرب در برخی حیوانات کوری، بزاق‌آوری مفرط، انقباض ماهیچه، ساییدگی دندان‌ها، انعکاس کم و مرگ ناگهانی است.
عنصر سنگین سرب از طریق منابع مختلف به محیط زیست وارد میشود و اثرات سمی آن در بدن انسان و دیگر جانداران تایید شده است. بنابراین ضرورت دارد، در استفاده از منابع حاوی سرب، دقت و بررسی لازم صورت گیرد و از ورود بی‌رویه ی آن به محیط زیست جلوگیری شود.
در تحقیقات انجام شده روی تالاب انزلی نشان داده است که با دور شدن از مصب رودخانه های ورودی مقدار فلزات سنگین در رسوبات تالاب کاهش می یابد وبیشترین تجمع فلزات سنگین را در مصب رودخانه های آلوده مشاهده نموده اند.
جیوه قوی ترین سم فلزی است که در آب بصورت معدنی یا آلی دیده شده و به شکل متیل اتیل مرکوری در زنجیره غذائی وارد بدن آبزیان گردیده و تجمع می یابد. این فلز می تواند از طریق جفت وارد بدن جنین شده و ناهنجاریهای مختلفی ایجاد نماید.
صنایع عمده ترین منابع آلاینده مربوط به فلزات سنگین هستند. کارخانجاتی از قبیل آبکاری ، باطریسازی و تولید قطعات الکترونیک از مهمترین آنها می باشند.
اکثر قریب به اتفاق واحدهای تولید کننده فاضلاب صنعتی حاوی فلزات سنگین فاقد سیستم های تصفیه هستند و روزانه مقادیر فراوانی فاضلاب صنعتی را وارد محیط زیست یا شبکه فاضلاب شهری می نماید که باعث آلودگی منابع آبی می شوند. در مواردی نیز که فاضلاب صنعتی تصفیه می شود مشکل دفع و دفن لجن تولید شده وجود دارد که می تواند از طریق گیاهان، جذب و وارد چرخه غذایی شود . بنابراین حذف فلزات سنگین می بایستی در مورد لجن تصفیه خانه های فاضلاب نیز انجام گیرد .
///ای وای من///فلزات سنگين2
کادمیوم:
کادمیوم عنصری فلزی و نرم به رنگ سفید مایل به آبی است. این عنصر به عنوان محصول فرعی از تصفیه روی به دست می آید و بیشتر خصوصیات آن شبیه روی است. کادمیوم و ترکیبات آن بسیار سمی است. به طور طبیعی سالیانه حدود 25000 تن کادمیوم وارد محیط زیست می شود. حدود نیمی از این کادمیوم از طریق هوا زدگی سنگ ها وارد رودخانه ها می شود. آتش سوزی جنگل ها و آتش فشان ها، فعالیت های بشری مانند شیرابه های زباله های صنعتی، تولید کودهای فسفاته مصنوعی از منابع مهم منتشر کننده کادمیوم هستند.
این عنصر عمدتاً از راه غذاهایی مانند جگر، قارچ، صدف رودخانه ای و ... که کادمیوم بالایی دارند، وارد بدن انسان شده و نهایتاً در کلیه تجمع می یابد. از عوارض نا مطلوب حضور آن در بدن می توان به اسهال، شکم درد و استفراغ شدید، شکستگی استخوان، عقیم شدن، آسیب به سیستم عصبی مرکزی، آسیب به سیستم ایمنی، ناهنجاری های روانی و آسیب احتمالی به DNA و سرطان اشاره کرد .
در اکوسیستم های آبی، کادمیوم در صدفهای رودخانه ای، میگوها، خرچنگ ها و ماهی ها تجمع می یابد. جاندارانی که این عنصر را میخورند یا می نوشند دچار فشار خون بالا، بیماریهای کبدی و صدمات مغزی و نخاعی می شوند .
حداکثر مجاز کادمیوم در آب آشامیدنی، بر مبنای متوسط مصرف روزانه آب آشامیدنی معادل با 5/2 لیتر، برای انسانی به وزن 70 کیلوگرم، mg/lit 005/0 است
غلظت بیش از چند میکروگرم در لیتر کادمیوم، احتمالاً ناشی از تخلیه فاضلاب آلوده به کادمیوم می باشد. آب های با مقادیر کمتر از 1 میکروگرم در لیتر کادمیوم، غیر آلوده اند. میزان جذب کادمیوم در مواد غذایی، ناشی از نحوه تغذیه جانوران است، کلیه و کبد محل مناسبی جهت تمرکز کادمیوم می باشند، صدف های دریایی نیز از تجمع بالایی ازکادمیوم برخوردارند. جذب کادمیوم از طریق پوست بسیار محدود است. نیمه عمر بیولوژیک کادمیوم در انسان، در بافت های نرم و استخوان، ده تا سی سال می باشد.
کادمیوم معمولاً به طور طبیعی در آب های سطحی و زیر زمینی وجود دارد. مسمومیت موجودات آبزی با کادمیوم، به عوامل دیگری نیز بستگی دارد، مثلاً کلسیم موجود در آب، اثرات سمی کادمیوم را کاهش می دهد. رودخانه های بسیار آلوده با کادمیوم، از طریق آبیاری در کشاورزی، لایروبی رسوبات و یا سیلاب ها می توانند مناطق اطراف را آلوده کنند. کادمیوم یک فلز بسیار سمی است که عامل مرگ و میر بوده، بیماری جدی ناشی از آن در انسان بیماری روماتیسم یا تغییر شکل دردناک اسکلتی است. اثرات اصلی سمیت کادمیوم بر ریه ها، کلیه ها و استخوان هاست. کادمیوم، مقاومت در برابر باکتری ها و ویروس ها کاهش می دهد. کادمیوم ممکن است باعث مینرال زدایی اسکلت و افزایش شکنندگی استخوان و خطر شکستگی شود. سمیت حاد با کادمیوم، ممکن است باعث مرگ حیوانات و پرندگان شده و مسمومیت شدید در آبزیان ایجاد کند.
درپژوهشی تحت عنوان بررسی نرخ جذب و تجمع کادمیوم در اندامهای چهل گونه گیاه خوراکی در وزارت نیرو شرکت مدیریت منابع آب انجام یافته دستور العمل هایی بر اساس نتایج آن ارایه گردیده که در ذیل آمده است:
دستورالعمل مصرف کم خطرتر اندام های خوراکی و علوفه ای گیاهان رشد یافته در آب وخاک آلوده به کادمیوم
از آنجائی که نرخ جذب و تجمع کادمیوم در اندام های خوراکی سبزی ها بیشتر از سایر گیاهان مورد بررسی می باشد لذا توصیه می گردد حتی الامکان از مصرف سبزی های رشد یافته در آب و خاک آلوده به کادمیوم پرهیز شود.
این موضوع در مورد کاهو که بیشترین مقدار جذب و تجمع کادمیوم در برگ و ساقه را دارا می باشد از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و پس از آن به ترتیب شامل مصرف شوید، شاهی، ریحان و اسفناج نیز می شود. از میان سبزی ها تره فرنگی کمترین مقدار کادمیوم را از محیط ریشه جذب می کند و نعناع در مرتبه بعد از آن قرار دارد. به عبارت دیگر مصرف این دو سبزی از لحاظ انتقال کادمیوم به بدن به مراتب کم خطرتر از مصرف کاهو، شوید، شاهی، ریحان و اسفناج می باشد. شایان ذکر است که مقدار تجمع کادمیوم در کاهو حدوداً 5/1 تا 2 برابر بیش از شوید، شاهی، ریحان و اسفناج می باشد که در مقایسه با تره فرنگی و نعناع این نسبت به ترتیب بیش از حدود 6 و 4 برابر می باشد.
اختلاف فاحش تجمع کادمیوم در پوست بعضی از محصولات نظیر خیار، کدو، هویج و بادمجان نسبت به شکل پوست کنده آن، ضرورت پوست گیری از این محصولات ( در صورتیکه در محیط آلوده به کادمیوم رشد کرده باشد)، قبل از مصرف را به خوبی نشان می دهد.
شایان ذکر است که مقدار تجمع کادمیوم در پوست خیار وکدو در مقایسه با بخش بدون پوست آن حدود 4 و 3 برابر می باشد. این نسبت برای پوست بادمجان و هویج تقریباً 25/1 برابر نسبت به محصول بدون پوست آن می باشد.
دستورالعمل مصرف کم خطرتر اندام های خوراکی و علوفه ای گیاهان رشد یافته در آب وخاک آلوده به کادمیوم
مقدار تجمع کادمیوم در مغز هسته های گیاهی نظیر مغز تخمه هندوانه، مغز تخمه کدوتنبل و مغز کدو در مقایسه با بسیاری از گیاهان بررسی شده کمتر می باشد. بنابراین چنانچه این محصولات در آب و خاک آلوده به کادمیوم کشت شده باشند، مصرف آنها در مقایسه با خیلی از محصولات بررسی شده، کادمیوم کمتری به بدن منتقل می کند. لازم به یادآوری است که خطر انتقال کادمیوم به بدن در شربیط یکسان (مصرف یک اندازه) برای کاهو نسبت به مغز تخمه هندوانه، مغز تخمه کدو تنبل و تخمه کدو به طور متوسط معادل 10، 9و 8 برابر بیشتر است. البته مغز تخمه آفتابگردان کادمیوم بیشتری از آب و خاک آلوده جذب می کند. به طوریکه خطر انتقال کادمیوم به بدن از طریق مصرف تخمه آفتابگردان می تواند نسبت به مغز تخمه هندوانه، تخمه کدو تنبل و تخمه کدو به ترتیب معادل 2/5 ، 2 و 2 برابر باشد.
مقدار تجمع کادمیوم در دانه غلات نظیر ذرت، جو و گندم در مقایسه با بسیاری از گیاهان مورد بررسی خیلی کم است. مثلاً مقدار تجمع کادمیوم در کاهو حدود 25، 9 و 8 برابر به ترتیب بیشتر از ذرت، جو و گندم می باشد. بنابراین در شرایط یکسان، خطر انتقال کادمیوم از طریق این محصولات به مراتب کمتر از سایر محصولات بررسی شده به ویژه سبزی ها می باشد.
دستورالعمل تعیین ترتیب تقدم استفاده از آب آلوده به کادمیوم برای آبیاری
از آب آلوده به کادمیوم به هیج وجه نباید برای آبیاری سبزی‌ها به ویژه کاهو، شوید، شاهی، ریحان، اسفناج استفاده شود. همچنین آبیاری محصولاتی نظیر کدو، تربچه، پیاز، هویج و کلم با آب آلوده به کادمیوم با آب آلوده به کادمیوم توصیه نمی‌شود.
چنانچه فقط آب آلوده به کادمیوم برای آبیاری در اختیار باشد بهتر است در درجه اول از آن برای آبیاری ذرت خوراکی و توت‌فرنگی و در درجه دوم ذرت علوفه‌ای، جو و گندم استفاده شود و از کاشت سایر محصولات کشاورزی در زمین آلوده شده نیز در نوبت‌های بعد خودداری شود.
آبیاری گیاهان علوفه‌ای شامل شبدر، یونجه و اسپرس با آب آلوده به کادمیوم به هیچ وجه توصیه نمی‌شود.
نیکل:
نیکل یکی از عمومی ترین فلزات در آب های سطحی می باشد. ورود منابع آلوده شهری ممکن است این مقادیر را بیش از پنج برابر حالت عادی افزایش دهد. مقادیر کم نیکل برای تولید سلول های قرمز خون در بدن انسان نیاز می باشد، هر چند در مقادیر بالا تا حدودی می تواند سمی باشد. به نظر می رسد نیکل در کوتاه مدت مشکلاتی ایجاد نمی کند اما در طولانی مدت می تواند باعث کاهش وزن بدن، صدماتی به قلب، کبد، تحریک و حساسیت بالا شود. نیکل می تواند در آبزیان تجمع یابد. اما حضور آن در طول زنجیره ی غذایی بزرگنمایی ایجاد نمی کند. اغلب نمک های نیکل که از طریق غذا وارد بدن می شوند، دفع می گردند. نیمه عمر نیکل حدود 11 ساعت است. بیشترین غلظت نیکل در استخوان، ریه، کلیه و کبد دیده می شود. سمّی ترین ترکیب نیکل که اغلب در کارخانه ها مشاهده می شود، کربونیل نیکل است. سمیت نیکل به صورت آلرژی، سرطان و اختلالات تنفسی دیده می شود.
وانادیوم:
فعالیت های انسانی (به ویژه صنایع فلزی) هر ساله 200 هزار تن وانادیوم را به محیط وارد می کنند. وانادیوم معمولاً از منابع طبیعی و همچنین سوخت های فسیلی وارد محیط می شود و در آب، خاک و هوا برای مدت طولانی می ماند. وانادیوم در محیط های آبی، پایدار بوده و در طولانی مدت اثر زیان آوری روی ارگانیسم های آبی به جای می گذارد.
روی:
روی فلزی نرم به رنگ سفید مایل به آبی است. این عنصر طعم نامطلوب تلخ و گزنده ای به آب می دهد. روی به مقدار کم در تمام سنگ های آتش فشانی وجود دارد. میزان روی طبیعی در خاک، حدود mg/kg 30-1 خاک می باشد .
فلز روی که بعد از فولاد، آلومینیوم و مس پر مصرف ترین فلز صنعتی تلقی می شود، به عنوان محافظ فولاد در صنعت آبکاری، به صورت فلز آلیاژ کننده با مس جهت تولید برنج، در ریخته گری ها و همچنین به صورت ترکیبات شیمیایی در لاستیک و رنگها به کار می رود .
روی در بدن انسان، در غلظت بالا، در پروستات، استخوان، عضله و کبد پیدا شده است. نیمه عمر روی باقیمانده در بدن انسان، یک سال است. روی عنصری حیاتی برای تمامی ارگانیسم های زنده است. بعضی از عوارض نامطلوب آن عبارتند از مسمومیت، تب، دل آشوبه، تهوع، استفراغ و اسهال متعاقب مصرف نوشیدنی های اسیدی یا غذاهایی که در ظروف گالوانیزه تهیه و نگهداری می شوند
سرب و دیگر فلزات سمی:
سرب عنصری فلزی و نرم به رنگ سفید مایل به آبی است که فوق العاده سمی می باشد. این عنصر دارای جلای فلزی، رسانایی پایین و خاصیت چکش خواری و مفتول پذیری است و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد .
سرب به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارد ولی در اکثر موارد حاصل فعالیت های بشری از قبیل کاربرد در تولید بنزین می باشد. نمک های سرب از راه اگزوز اتومبیل ها وارد محیط زیست شده و خاک، آب و هوا را آلوده می کند. در چند سال اخیر با حذف سرب از سوخت وسایل نقلیه، کمک بالایی به پاکسازی محیط شده است که به نظر می‌رسد باید تلاش‌های بیشتری در این جهت صورت گیرد.
سرب یکی از چهار فلزی است که بیشترین عوارض را بر روی سلامتی انسان دارد. اختلال بیو سنتز هموگلوبین و کم خونی، افزایش فشار خون، آسیب به کلیه، سقط جنین و نارسی نوزاد، اختلال سیستم عصبی، آسیب به مغز، ناباروری مردان، کاهش قدرت یادگیری و اختلالات رفتاری در کودکان از عوارض منفی افزایش غلظت سرب در بدن است .
مختل شدن عملکرد فیتوپلانکتون ها به عنوان یکی از منابع مهم تولید اکسیژن در دریاها و در نتیجه بر هم خوردن تعادل جهانی موجودات آبزی از مهمترین عوارض نامطلوب حضور سرب در اکوسیستم های آبی است .
بنا بر استاندارد سازمان جهانی بهداشت در سال 1996، غلظت سرب در آب آشامیدنی به mg/lit 01/0 محدود شده است .
بیشترین میزان سرب در کبد و پس از آن در آبشش، کلیه و تخمدان و البته خوشبختانه کمترین آن در عضله تجمع می یابد. درباره ی دو فلز سنگین نیکل و روی نیز بیشترین میزان در تخمدان ، سپس در کبد، آبشش و کلیه و کمترین میزان در عضله ی ماهی تجمع می یابد. البته آلودگی به فلزات سنگین تنها از طریق مصرف فرآورده های دریایی سلامت انسان را تهدید نمی کند. بلکه قرار گرفتن در معرض فلزات سنگین شامل آرسنیک ، سرب و جیوه حتی از طریق ظروف لعابی، مواد غذایی، آفت کش و علف کش های باغچه سلامت افراد خانواده را تحت تاثیر قرار می دهد.
فلزات سنگین از جمله آلاینده‌های زیست محیطی هستند که مواجهه انسان با بعضی از آنان از طریق آب و مواد غذایی می‌تواند مسمویتهای مزمن و بعضاً حاد و خطرناکی ایجاد نمایند. به عنوان مثالی دیگر، جیوه از عناصر سنگینی است که برای بدن مضر هستند و جزو مواد سمی به شمار می آیند و این عنصر با آنزیم های درونی بدن ترکیب و مانع از عمل آنها می شود. تجمع جیوه در بدن منجر به اختلالات شنوایی، لرزش عضلات، بروز بی حسی عمومی و برهم خوردن متابولیسم درونی می شود و از همه مهمتر این که جیوه عملکرد سیستم عصبی را مختل کرده و به رشد بافت مغزی آسیب جدی می رساند؛ نکته ای که به ویژه در مورد کودکان و زنان باردار باید به آن توجه کرد. غذاهای دریایی سرشار از پروتئین هستند، چربی اشباع شده کمتری دارند و از مواد مغذی بسیاری برخوردارند، اما برای اطمینان بهتر است بیشتر از دو تا سه بار در هفته مصرف نشوند. میزان جیوه موجود در انواع ماهی با یکدیگر متفاوت است. مثلا برخی از انواع ماهی تن، جیوه بیشتری دارند و در نتیجه به جای این که مفید باشند برای سلامتی مضر هستند. از آنجا که هنوز مشخص نیست مصرف کدام گونه ی ماهی با ضریب خطر بیشتری همراه است، مصرف کنندگان سعی کنند به جای مصرف یک نوع ماهی از انواع مختلف ماهی و غذاهای دریایی استفاده کنند.
سرب به دو روش وارد بدن انسان و حیوانات میشود و در آنها مسمومیت ایجاد میکند؛ یکی از طریق ورود به زنجیره غذایی از راه تغذیه از عناصر این زنجیره و دیگری از طریق تنفس هوای آلوده به سرب. از طریق تغذیه غلظت‌هایی از سرب وارد بدن انسان و جانداران میشود. هر چند در گذشته، عده‌ای از محققان تنها سرب موجود در هوا را مسوول آلودگی و سمیت سرب در انسان و جانداران می‌دانستند، اما امروزه معتقدند روزانه 33 درصد سرب وارد شده به بدن افراد شهرنشین از هواست و عده‌ای هم سهم هوا را فقط 20 درصد می‌دانند. عوارض مسمومیت سرب در انسان شامل بالا رفتن میزان سرب در خون انسان و ایجاد مسمومیت در دو نوع حاد و مزمن است. در اثر مسمومیت مزمن، بیماری‌هایی نظیر قولنج سربی، فلج عصبی، فلج، ورم کلیه، کم‌خونی، بالا رفتن فشار اسید اوریک در خون، نقرس سربی و سقط جنین در انسان و حیوانات باردار بروز میکند. از مهمترین عوارض مسمومیت حاد با سرب، آنسفالوپاتی و ضایعات مغزی است. در میان حیوانات، آلودگی سرب در دام‌های محلی تا حد زیادی مورد توجه دانشمندان بوده است؛ چرا که انسان به طور مستقیم از فرآورده‌های آنها استفاده میکنند. ماهی‌های آب شیرین قادرند سرب را به صورت یون در خود جمع کنند. بسیاری از نرم‌تنان هم قادرند مقدار زیادی سرب آب دریا را در بافت‌های نرم خود ذخیره کنند. به طوری که مقدار ذخیره شده سرب در صدف آنها 1000 بار بیشتر از سرب موجود در دریا بوده است. علامت‌های مسمومیت حاد با سرب در برخی حیوانات کوری، بزاق‌آوری مفرط، انقباض ماهیچه، ساییدگی دندان‌ها، انعکاس کم و مرگ ناگهانی است.
عنصر سنگین سرب از طریق منابع مختلف به محیط زیست وارد میشود و اثرات سمی آن در بدن انسان و دیگر جانداران تایید شده است. بنابراین ضرورت دارد، در استفاده از منابع حاوی سرب، دقت و بررسی لازم صورت گیرد و از ورود بی‌رویه ی آن به محیط زیست جلوگیری شود.
در تحقیقات انجام شده روی تالاب انزلی نشان داده است که با دور شدن از مصب رودخانه های ورودی مقدار فلزات سنگین در رسوبات تالاب کاهش می یابد وبیشترین تجمع فلزات سنگین را در مصب رودخانه های آلوده مشاهده نموده اند.
جیوه قوی ترین سم فلزی است که در آب بصورت معدنی یا آلی دیده شده و به شکل متیل اتیل مرکوری در زنجیره غذائی وارد بدن آبزیان گردیده و تجمع می یابد. این فلز می تواند از طریق جفت وارد بدن جنین شده و ناهنجاریهای مختلفی ایجاد نماید.
صنایع عمده ترین منابع آلاینده مربوط به فلزات سنگین هستند. کارخانجاتی از قبیل آبکاری ، باطریسازی و تولید قطعات الکترونیک از مهمترین آنها می باشند.
اکثر قریب به اتفاق واحدهای تولید کننده فاضلاب صنعتی حاوی فلزات سنگین فاقد سیستم های تصفیه هستند و روزانه مقادیر فراوانی فاضلاب صنعتی را وارد محیط زیست یا شبکه فاضلاب شهری می نماید که باعث آلودگی منابع آبی می شوند. در مواردی نیز که فاضلاب صنعتی تصفیه می شود مشکل دفع و دفن لجن تولید شده وجود دارد که می تواند از طریق گیاهان، جذب و وارد چرخه غذایی شود . بنابراین حذف فلزات سنگین می بایستی در مورد لجن تصفیه خانه های فاضلاب نیز انجام گیرد .
Phytoremediation: Using Plants to Clean Soil
On the morning of April 26, 1986, a small town in the former Soviet Union was the site of a nuclear explosion that literally shook the earth. The historic accident at Chernobyl Nuclear Plant Reactor 4 in the Ukraine caused severe radioactive contamination. Families within a 30-km zone of the power plant were evacuated, and in the months that followed, extensive contamination was discovered in areas up to 100 km from the site. Scientists are hopeful that plants may play a key role in cleaning up some of the contamination.
In 1989, three years after the explosion, the Soviet government asked the International Atomic Energy Agency (IAEA) to assess the radiological and health situation in the area surrounding the power plant. Among the most significant findings were radioactive emissions and toxic metals--including iodine, cesium-137, strontium, and plutonium--concentrated in the soil, plants, and animals. Such substances are potentially harmful to human health. For example, although iodine tends to disappear within a few weeks of exposure, it can be inhaled or ingested and then accumulated in the thyroid gland, where it delivers high doses of radiation as it decays. Since 1991, the Canadian Nuclear Association has noted a marked increase in the incidence of thyroid cancer in the area surrounding the nuclear accident. Cesium-137, radioactive cesium with a mass number of 137, can enter the food chain and deliver an internal dose of radiation before it is eliminated metabolically.
A food web.
Apparently these toxic substances entered the food chain via grazers, such as cows and other livestock, that fed on plants grown in contaminated soils. The toxins then accumulated and concentrated in the meat and milk products eventually consumed by humans. Additionally, wild foods, such as berries and mushrooms, are expected to continue showing elevated cesium levels over the next few decades.
To prevent further spread of these toxins, it was determined that livestock should be allowed to feed only on uncontaminated plants and on plants not tending to accumulate toxic metals within their tissues. Then a soil cleanup method was employed using green plants to remove toxins from the soil. This technique is phytoremediation, a term coinedby Dr. Ilya Raskin of Rutgers University's Biotechnology Center for Agriculture and the Environment, who was a member of the original task force sent by the IAEA to examine food safety at the Chernobyl site. Phytoremediation is a process that takes advantage of the fact that green plants can extract and concentrate certain elements within their ecosystem. For example, some plants can grow in metal-laden soils, extract certain metals through their root systems, and accumulate them in their tissues without being damaged. In this way, pollutants are either removed from the soil and groundwater or rendered harmless.
Today, many researchers, institutes, and companies are funding scientific efforts to test different plants' effectiveness at removing a wide range of contaminants. Raskin favors Brassica juncea and Brassica carinata, two members of the mustard family, for phytoremediation. In laboratory tests with metals loaded onto artificial soil (a mix of sand and vermiculite), these plants appeared to be the best at removing large quantities of chromium, lead, copper, and nickel. Several members of this family are edible and yield additional products such as birdseed, mustard oil, and erucic acid, which is used in margarine and cooking oil. Researchers at the DuPont Company have found that corn, Zea mays, can take up incredibly high levels of lead. Z. mays, a monocot in the Poaceae or grass family, is the most important cultivated cereal next to wheat and rice, yielding such products as corn meal, corn flour, cornflakes, cooking oil, beer, and animal feed. Phytokinetics, a company in Logan, Utah, is testing plants for their ability to remove organic contaminants such as gasoline from soil and water. Applied Natural Sciences in Hamilton, Ohio, is taking a slightly different route by using trees to clean up deeper soils, a process they call "treemediation." University researchers from the UK reported in the May 1999 issue of Nature Biotechnology that transgenic tobacco plants can play a role in cleaning up explosives.
Fruit of Brassicaceae.
Zea mays.
Helianthella sp.
In February 1996, Phytotech, Inc., a Princeton, NJ-based company, reported that it had developed transgenic strains of sunflowers, Helianthus sp., that could remove as much as 95% of toxic contaminants in as little as 24 hours. Subsequently, Helianthus was planted on a styrofoam raft at one end of a contaminated pond near Chernobyl, and in twelve days the cesium concentrations within its roots were reportedly 8,000 times that of the water, while the strontium concentrations were 2,000 times that of the water. Helianthus is in the composite, or Asteraceae, family and has edible seeds. It also produces an oil that is used for cooking, in margarine, and as a paint additive. H. tuberosus was used by Native Americans as a carbohydrate source for diabetics.
Cannabis sativa.
In 1998, Phytotech, along with Consolidated Growers and Processors (CGP) and the Ukraine's Institute of Bast Crops, planted industrial hemp, Cannabis sp., for the purpose of removing contaminants near the Chernobyl site. Cannabis is in the Cannabidaceae family and is valuable for its fiber, which is used in ropes and other products. This industrial variety of hemp, incidentally, has only trace amounts of THC, the chemical that produces the "high" in a plant of the same genus commonly known as marijuana.
Overall, phytoremediation has great potential for cleaning up toxic metals, pesticides, solvents, gasoline, and explosives. The U.S. Environmental Protection Agency (EPA) estimates that more than 30,000 sites in the United States alone require hazardous waste treatment. Restoring these areas and their soil, as well as disposing of the wastes, are costly projects, but the costs are expected to be reduced drastically if plants provide the phytoremediation results everyone is hoping for.
Meanwhile, of the original four reactors at Chernobyl, Reactors 1 and 3 are still operating today, providing 6,000 jobs and about 6% of the Ukraine's electricity. Reactor 2 was closed after a fire in 1991; the construction of Reactors 5 and 6 came to a grinding halt after the explosion.
References, Websites, and Further Reading
"Sunflowers Bloom in Tests to Remove Radioactive Metals from Soil and Water," Wall Street Journal, 29 February 1996.
International Atomic Energy Association
Environmental Protection Agency research and scientists page
From Plants Sites & Parks magazine, May/June 1996: Attacking the Root of the Problem.
Central Oregon Green Pages: Hemp "Eats" Chernobyl Waste
On the morning of April 26, 1986, a small town in the former Soviet Union was the site of a nuclear explosion that literally shook the earth. The historic accident at Chernobyl Nuclear Plant Reactor 4 in the Ukraine caused severe radioactive contamination. Families within a 30-km zone of the power plant were evacuated, and in the months that followed, extensive contamination was discovered in areas up to 100 km from the site. Scientists are hopeful that plants may play a key role in cleaning up some of the contamination.
In 1989, three years after the explosion, the Soviet government asked the International Atomic Energy Agency (IAEA) to assess the radiological and health situation in the area surrounding the power plant. Among the most significant findings were radioactive emissions and toxic metals--including iodine, cesium-137, strontium, and plutonium--concentrated in the soil, plants, and animals. Such substances are potentially harmful to human health. For example, although iodine tends to disappear within a few weeks of exposure, it can be inhaled or ingested and then accumulated in the thyroid gland, where it delivers high doses of radiation as it decays. Since 1991, the Canadian Nuclear Association has noted a marked increase in the incidence of thyroid cancer in the area surrounding the nuclear accident. Cesium-137, radioactive cesium with a mass number of 137, can enter the food chain and deliver an internal dose of radiation before it is eliminated metabolically.
Apparently these toxic substances entered the food chain via grazers, such as cows and other livestock, that fed on plants grown in contaminated soils. The toxins then accumulated and concentrated in the meat and milk products eventually consumed by humans. Additionally, wild foods, such as berries and mushrooms, are expected to continue showing elevated cesium levels over the next few decades.
To prevent further spread of these toxins, it was determined that livestock should be allowed to feed only on uncontaminated plants and on plants not tending to accumulate toxic metals within their tissues. Then a soil cleanup method was employed using green plants to remove toxins from the soil. This technique is phytoremediation, a term coinedby Dr. Ilya Raskin of Rutgers University's Biotechnology Center for Agriculture and the Environment, who was a member of the original task force sent by the IAEA to examine food safety at the Chernobyl site. Phytoremediation is a process that takes advantage of the fact that green plants can extract and concentrate certain elements within their ecosystem. For example, some plants can grow in metal-laden soils, extract certain metals through their root systems, and accumulate them in their tissues without being damaged. In this way, pollutants are either removed from the soil and groundwater or rendered harmless.
Today, many researchers, institutes, and companies are funding scientific efforts to test different plants' effectiveness at removing a wide range of contaminants. Raskin favors Brassica juncea and Brassica carinata, two members of the mustard family, for phytoremediation. In laboratory tests with metals loaded onto artificial soil (a mix of sand and vermiculite), these plants appeared to be the best at removing large quantities of chromium, lead, copper, and nickel. Several members of this family are edible and yield additional products such as birdseed, mustard oil, and erucic acid, which is used in margarine and cooking oil. Researchers at the DuPont Company have found that corn, Zea mays, can take up incredibly high levels of lead. Z. mays, a monocot in the Poaceae or grass family, is the most important cultivated cereal next to wheat and rice, yielding such products as corn meal, corn flour, cornflakes, cooking oil, beer, and animal feed. Phytokinetics, a company in Logan, Utah, is testing plants for their ability to remove organic contaminants such as gasoline from soil and water. Applied Natural Sciences in Hamilton, Ohio, is taking a slightly different route by using trees to clean up deeper soils, a process they call "treemediation." University researchers from the UK reported in the May 1999 issue of Nature Biotechnology that transgenic tobacco plants can play a role in cleaning up explosives.
In February 1996, Phytotech, Inc., a Princeton, NJ-based company, reported that it had developed transgenic strains of sunflowers, Helianthus sp., that could remove as much as 95% of toxic contaminants in as little as 24 hours. Subsequently, Helianthus was planted on a styrofoam raft at one end of a contaminated pond near Chernobyl, and in twelve days the cesium concentrations within its roots were reportedly 8,000 times that of the water, while the strontium concentrations were 2,000 times that of the water. Helianthus is in the composite, or Asteraceae, family and has edible seeds. It also produces an oil that is used for cooking, in margarine, and as a paint additive. H. tuberosus was used by Native Americans as a carbohydrate source for diabetics.
In 1998, Phytotech, along with Consolidated Growers and Processors (CGP) and the Ukraine's Institute of Bast Crops, planted industrial hemp, Cannabis sp., for the purpose of removing contaminants near the Chernobyl site. Cannabis is in the Cannabidaceae family and is valuable for its fiber, which is used in ropes and other products. This industrial variety of hemp, incidentally, has only trace amounts of THC, the chemical that produces the "high" in a plant of the same genus commonly known as marijuana.
Overall, phytoremediation has great potential for cleaning up toxic metals, pesticides, solvents, gasoline, and explosives. The U.S. Environmental Protection Agency (EPA) estimates that more than 30,000 sites in the United States alone require hazardous waste treatment. Restoring these areas and their soil, as well as disposing of the wastes, are costly projects, but the costs are expected to be reduced drastically if plants provide the phytoremediation results everyone is hoping for.
Meanwhile, of the original four reactors at Chernobyl, Reactors 1 and 3 are still operating today, providing 6,000 jobs and about 6% of the Ukraine's electricity. Reactor 2 was closed after a fire in 1991; the construction of Reactors 5 and 6 came to a grinding halt after the explosion.
References, Websites, and Further Reading
"Sunflowers Bloom in Tests to Remove Radioactive Metals from Soil and Water," Wall Street Journal, 29 February 1996.
International Atomic Energy Association
Environmental Protection Agency research and scientists page
From Plants Sites & Parks magazine, May/June 1996: Attacking the Root of the Problem.
Central Oregon Green Pages: Hemp "Eats" Chernobyl Waste
What is Phytoremediation
[SIZE=+1] Phytoremediation is the use of living green plants for in situ risk reduction and/or removal of contaminants from contaminated soil, water, sediments, and air. Specially selected or engineered plants are used in the process. Risk reduction can be through a process of removal, degradation of, or containment of a contaminant or a combination of any of these factors. Phytoremediation is an energy efficient, aesthically pleasing method of remediating sites with low to moderate levels of contamination and it can be used in conjuction with other more traditional remedial methods as a finishing step to the remedial process.
One of the main advantages of phytoremediation is that of its relatively low cost compared to other remedial methods such as excavation. The cost of phytoremediation has been estimated as $25 - $100 per ton of soil, and $0.60 - $6.00 per 1000 gallons of polluted water with remediation of organics being cheaoer than remediation of metals. In many cases phytoremediation has been found to be less than half the price of alternative methods. Phytoremediation also offers a permanent in situ remediation rather than simply translocating the problem. However phytoremediation is not without its faults, it is a process which is dependent on the depth of the roots and the tolerance of the plant to the contaminant. Exposure of animals to plants which act as hyperaccumulators can also be a concern to environmentalists as herbivorous animals may accumulate contaminate particles in their tissues which could in turn affect a whole food web.[/SIZE]
How Does It Work?
[SIZE=+1] Phytoremediation is actually a genneric term for several ways in which plants can be used to clean up contaminated soils and water. Plants may break down or degrade organic pollutants, or remove and stabilize metal contaminants. This may be done through one of or a combination of the methods described in the next chapter. The methods used to phytoremediate metal contaminants are slightly different to those used to remediate sites polluted with organic contaminants.
Metal Organic
PhytoextractionPhytodegradation RhizofiltrationRhizodegradation PhytostabilisationPhytovolatilisation
[/SIZE] Methods of Phytoremediation
Phytoremediation of metal contaminated sites
Phytoextraction (Phytoaccumulation)
[SIZE=+1]Phytoextraction is the name given to the process where plant roots uptake metal contaminants from the soil and translocate them to their above soil tissues. As different plant have different abilities to uptake and withstand high levels of pollutants many different plants may be used. This is of particular importance on sites that have been polluted with more than one type of metal contaminant. Hyperaccumulator plant species (species which absorb higher amounts of pollutants than most other species) are used on may sites due to their tolerance of relatively extreme levels of pollution.
Once the plants have grown and absorbed the metal pollutants they are harvested and disposed of safely. This process is repeated several times to reduce contamination to acceptable levels. In some cases it is possible to recycle the metals through a process known as phytomining, though this is usually reserved for use with precious metals. Metal compounds that have been successfully phytoextracted include zinc, copper, and nickel, but there is promising research being completed on lead and chromium absorbing plants.[/SIZE]
Rhizofiltration
[SIZE=+1] Rhizofiltration is similar in concept to Phytoextraction but is concerned with the remediation of contaminated groundwater rather than the remediation of polluted soils. The contaminants are either adsorbed onto the root surface or are absorbed by the plant roots. Plants used for rhizoliltration are not planted directly in situ but are acclimated to the pollutant first. Plants are hydroponically grown in clean water rather than soil, until a large root system has developed. Once a large root system is in place the water supply is substituted for a polluted water supply to acclimatise the plant. Afer the plants become acclimatised they are planted in the polluted area where the roots uptake the polluted water and the contaminants along with it. As the roots become saturated they are harvested and disposed of safely. Repeated treatments of the site can reduce pollution to suitable levels as was exemplified in Chernobyl where sunflowers were grown in radioactively contaminated pools.[/SIZE]
Phytostabilisation
[SIZE=+1] Phytostabilisation is the use of certain plants to immobilise soil and water contaminants. Contaminant are absorbed and accumulated by roots, adsorbed onto the roots, or precipitated in the rhizosphere. This reduces or even prevents the mobility of the contaminants preventing migration into the groundwater or air, and also reduces the bioavailibility of the contaminant thus preventing spread through the food chain. This technique can alos be used to re-establish a plant community on sites that have been de****d due to the high levels of metal contamination. Once a community of tolerant species has been established the potential for wind erosion (and thus spread of the pollutant) is reduced and leaching of the soil contaminants is also reduced.[/SIZE]
Phytoremediation of organic polluted sites
Phytodegradation (Phytotransformation)
[SIZE=+1] Phytodegradation is the degradation or breakdown of organic contaminants by internal and external metabolic processes driven by the plant. Ex planta metabolic processes hydrolyse organic compounds into smaller units that can be absorbed by the plant. Some contaminants can be absorbed by the plant and are then broken down by plant enzymes. These smaller pollutant molecules may then be used as metabolites by the plant as it grows, thus becoming incorporated into the plant tissues. Plant enzymes have been identified that breakdown ammunition wastes, chlorinated solvents such as TCE (Trichloroethane), and others which degrade organic herbicides.[/SIZE]
Rhizodegradation
[SIZE=+1] Rhizodegradation (also called enhanced rhizosphere biodegradation, phytostimulation, and plant assisted bioremediation) is the breakdown of organic contaminants in the soil by soil dwelling microbes which is enhanced by the rhizosphere's presence. Certain soil dwelling microbes digest organic pollutants such as fuels and solvents, producing harmless pproducts through a process known as Bioremediation. Plant root exudates such as sugars, alcohols, and organic acids act as carbohydrate sources for the soil microflora and enhance microbial growth and activity. Some of these compound may also act as chemotactic signals for certain microbes. The plant roots also loosen the soil and transport water to the rhizosphere thus additionaly enhancing microbial activity. [/SIZE]
Phytovolatilization
[SIZE=+1] Phytovolatilization is the process where plants uptake contaminaints which are water soluble and release them into the atmosphere as they transpire the water. The contaminant may become modified along the way, as the water travels along the plant's vascular system from the roots to the leaves, whereby the contaminants evaporate or volatilize into the air surrounding the plant. There are varying degrees of success with plants as phytovolatilizers with one study showing poplar trees to volatilize up to 90% of the TCE they absorb. [/SIZE]
Hydraulic control of Pollutants
[SIZE=+1] Hydraulic control is the term given to the use of plants to control the migration of subsurface water through the rapid upltake of large volumes of water by the plants. The plants are effectively acting as natural hydraulic pumps which when a dense root network has been established near the water table can transpire up to 300 gallons of water per day. This fact has been utilised to decrease the migration of contaminants from surface water into the groundwater (below the water table) and drinking water supplies. There are two such uses for plants:[/SIZE] Riparian corridors
[SIZE=+1] Riparian corridors and buffer strips are the applications of many aspects of phytoremediation along the banks of a river or the edges of groundwater plumes. Pytodegradation, phytovolatilization, and rhizodegradation are used to control the spread of contaminants and to remediate polluted sites. Riparian strips refer to these uses along the banks of rivers and streams, whereas buffer strips are the use of such applications along the perimeter of landfills. [/SIZE] Vegetative cover
[SIZE=+1] Vegetative cover is the name given to the use of plants as a cover or cap growing over landfill sites. The standard caps for such sites are usually plastic or clay. Plants used in this manner are not only more aesthically pleasing they may also help to control erosion, leaching of contaminants, and may also help to degrade the underlying landfill. [/SIZE]
Where has Phytoremediation Been Used?
[SIZE=+1] As it is a relatively new technology phytoremediation is still mostly in it's testing stages and as such has not been used in many places as a full scale application. However it has bee tested successfully in many places around the world for many different contaminants. This table shows the extent of testing across some sites in the USA
[/SIZE] Location Application PollutantMediumplant(s) Ogden, UT Phytoextraction & Rhizodegradation Petroleum & Hydrocarbons Soil & Groundwater Alfalfa, poplar, juniper, fescue Anderson, ST Phytostabilisation Heavy Metals Soil Hybrid poplar, grasses Ashtabula, OH Rhizofiltration Radionuclides Groundwater Sunflowers Upton, NY Phytoextraction Radionuclides Soil Indian mustard, cabbage Milan, TN Phytodegradation Expolsives waste Groundwater Duckweed, parrotfeather Amana, IA Riparian corridor, phytodegradation Nitrates Groundwater Hybrid poplar Pro's & Con's of Phytoremediation
[SIZE=+1] As with most new technologies phytoremediation has many pro's and cons. When compared to other more traditional methods of environmental remediation it becomes clearer what the detailed advantages and disadvantages actually are. [/SIZE] Advantages of phytoremediation compared to classical remediation
Disadvantages of phytoremediation compared to classical remediation
Phytoremediation & Biotechnology
[SIZE=+1] The first goal in phytoremediation is to find a plant species which is resistant to or tolerates a particular contaminant with a view to maximising it's potential for phytoremediation. Resistant plants are usually located growing on soils with underlying metal ores or on the boundary of polluted sites. Once a tolerant plant species has been selected traditional breeding methods are used to optimize the tolerance of a species to a particular contaminant. Agricultural methods such as the application of fertilisers, chelators, and pH adjusters can be utilised to further improve the potential for phytoremediation.
Genetic modification offers a new hope for phytoremediation as GM approaches can be used to overexpress the enzymes involved in the existing plant metabolic pathways or to introduce new pathways into plants. Richard Meagher and colleagues introduced a new pathway into Arabidopsis to detoxify methylmercury, a common form of environmental pollutant to elemental mercury which can be volatilised by the plant.
[/SIZE][/SIZE][/SIZE]
One of the main advantages of phytoremediation is that of its relatively low cost compared to other remedial methods such as excavation. The cost of phytoremediation has been estimated as $25 - $100 per ton of soil, and $0.60 - $6.00 per 1000 gallons of polluted water with remediation of organics being cheaoer than remediation of metals. In many cases phytoremediation has been found to be less than half the price of alternative methods. Phytoremediation also offers a permanent in situ remediation rather than simply translocating the problem. However phytoremediation is not without its faults, it is a process which is dependent on the depth of the roots and the tolerance of the plant to the contaminant. Exposure of animals to plants which act as hyperaccumulators can also be a concern to environmentalists as herbivorous animals may accumulate contaminate particles in their tissues which could in turn affect a whole food web.[/SIZE]
How Does It Work?
Metal Organic
PhytoextractionPhytodegradation RhizofiltrationRhizodegradation PhytostabilisationPhytovolatilisation
[/SIZE] Methods of Phytoremediation
Phytoremediation of metal contaminated sites
Phytoextraction (Phytoaccumulation)
[SIZE=+1]Phytoextraction is the name given to the process where plant roots uptake metal contaminants from the soil and translocate them to their above soil tissues. As different plant have different abilities to uptake and withstand high levels of pollutants many different plants may be used. This is of particular importance on sites that have been polluted with more than one type of metal contaminant. Hyperaccumulator plant species (species which absorb higher amounts of pollutants than most other species) are used on may sites due to their tolerance of relatively extreme levels of pollution.
Once the plants have grown and absorbed the metal pollutants they are harvested and disposed of safely. This process is repeated several times to reduce contamination to acceptable levels. In some cases it is possible to recycle the metals through a process known as phytomining, though this is usually reserved for use with precious metals. Metal compounds that have been successfully phytoextracted include zinc, copper, and nickel, but there is promising research being completed on lead and chromium absorbing plants.[/SIZE]
Rhizofiltration
[SIZE=+1] Rhizofiltration is similar in concept to Phytoextraction but is concerned with the remediation of contaminated groundwater rather than the remediation of polluted soils. The contaminants are either adsorbed onto the root surface or are absorbed by the plant roots. Plants used for rhizoliltration are not planted directly in situ but are acclimated to the pollutant first. Plants are hydroponically grown in clean water rather than soil, until a large root system has developed. Once a large root system is in place the water supply is substituted for a polluted water supply to acclimatise the plant. Afer the plants become acclimatised they are planted in the polluted area where the roots uptake the polluted water and the contaminants along with it. As the roots become saturated they are harvested and disposed of safely. Repeated treatments of the site can reduce pollution to suitable levels as was exemplified in Chernobyl where sunflowers were grown in radioactively contaminated pools.[/SIZE]
Phytostabilisation
[SIZE=+1] Phytostabilisation is the use of certain plants to immobilise soil and water contaminants. Contaminant are absorbed and accumulated by roots, adsorbed onto the roots, or precipitated in the rhizosphere. This reduces or even prevents the mobility of the contaminants preventing migration into the groundwater or air, and also reduces the bioavailibility of the contaminant thus preventing spread through the food chain. This technique can alos be used to re-establish a plant community on sites that have been de****d due to the high levels of metal contamination. Once a community of tolerant species has been established the potential for wind erosion (and thus spread of the pollutant) is reduced and leaching of the soil contaminants is also reduced.[/SIZE]
Phytoremediation of organic polluted sites
Phytodegradation (Phytotransformation)
[SIZE=+1] Phytodegradation is the degradation or breakdown of organic contaminants by internal and external metabolic processes driven by the plant. Ex planta metabolic processes hydrolyse organic compounds into smaller units that can be absorbed by the plant. Some contaminants can be absorbed by the plant and are then broken down by plant enzymes. These smaller pollutant molecules may then be used as metabolites by the plant as it grows, thus becoming incorporated into the plant tissues. Plant enzymes have been identified that breakdown ammunition wastes, chlorinated solvents such as TCE (Trichloroethane), and others which degrade organic herbicides.[/SIZE]
Rhizodegradation
[SIZE=+1] Rhizodegradation (also called enhanced rhizosphere biodegradation, phytostimulation, and plant assisted bioremediation) is the breakdown of organic contaminants in the soil by soil dwelling microbes which is enhanced by the rhizosphere's presence. Certain soil dwelling microbes digest organic pollutants such as fuels and solvents, producing harmless pproducts through a process known as Bioremediation. Plant root exudates such as sugars, alcohols, and organic acids act as carbohydrate sources for the soil microflora and enhance microbial growth and activity. Some of these compound may also act as chemotactic signals for certain microbes. The plant roots also loosen the soil and transport water to the rhizosphere thus additionaly enhancing microbial activity. [/SIZE]
Phytovolatilization
[SIZE=+1] Phytovolatilization is the process where plants uptake contaminaints which are water soluble and release them into the atmosphere as they transpire the water. The contaminant may become modified along the way, as the water travels along the plant's vascular system from the roots to the leaves, whereby the contaminants evaporate or volatilize into the air surrounding the plant. There are varying degrees of success with plants as phytovolatilizers with one study showing poplar trees to volatilize up to 90% of the TCE they absorb. [/SIZE]
Hydraulic control of Pollutants
[SIZE=+1] Hydraulic control is the term given to the use of plants to control the migration of subsurface water through the rapid upltake of large volumes of water by the plants. The plants are effectively acting as natural hydraulic pumps which when a dense root network has been established near the water table can transpire up to 300 gallons of water per day. This fact has been utilised to decrease the migration of contaminants from surface water into the groundwater (below the water table) and drinking water supplies. There are two such uses for plants:[/SIZE] Riparian corridors
[SIZE=+1] Riparian corridors and buffer strips are the applications of many aspects of phytoremediation along the banks of a river or the edges of groundwater plumes. Pytodegradation, phytovolatilization, and rhizodegradation are used to control the spread of contaminants and to remediate polluted sites. Riparian strips refer to these uses along the banks of rivers and streams, whereas buffer strips are the use of such applications along the perimeter of landfills. [/SIZE] Vegetative cover
[SIZE=+1] Vegetative cover is the name given to the use of plants as a cover or cap growing over landfill sites. The standard caps for such sites are usually plastic or clay. Plants used in this manner are not only more aesthically pleasing they may also help to control erosion, leaching of contaminants, and may also help to degrade the underlying landfill. [/SIZE]
Where has Phytoremediation Been Used?
[SIZE=+1] As it is a relatively new technology phytoremediation is still mostly in it's testing stages and as such has not been used in many places as a full scale application. However it has bee tested successfully in many places around the world for many different contaminants. This table shows the extent of testing across some sites in the USA
[/SIZE] Location Application PollutantMediumplant(s) Ogden, UT Phytoextraction & Rhizodegradation Petroleum & Hydrocarbons Soil & Groundwater Alfalfa, poplar, juniper, fescue Anderson, ST Phytostabilisation Heavy Metals Soil Hybrid poplar, grasses Ashtabula, OH Rhizofiltration Radionuclides Groundwater Sunflowers Upton, NY Phytoextraction Radionuclides Soil Indian mustard, cabbage Milan, TN Phytodegradation Expolsives waste Groundwater Duckweed, parrotfeather Amana, IA Riparian corridor, phytodegradation Nitrates Groundwater Hybrid poplar Pro's & Con's of Phytoremediation
[SIZE=+1] As with most new technologies phytoremediation has many pro's and cons. When compared to other more traditional methods of environmental remediation it becomes clearer what the detailed advantages and disadvantages actually are. [/SIZE] Advantages of phytoremediation compared to classical remediation
- It is more economically viable using the same tools and supplies as agriculture
- It is less disruptive to the environment and does not involve waiting for new plant communities to recolonise the site
- Disposal sites are not needed
- It is more likely to be accepted by the public as it is more aesthetically pleasing then traditonal methods
- It avoids excavation and transport of polluted media thus reducing the risk of spreading the contamination
- It has the potential to treat sites polluted with more than one type of pollutant
Disadvantages of phytoremediation compared to classical remediation
- It is dependant on the growing conditions required by the plant (ie climate, geology, altitude, temperature)
- Large scale operations require access to agricultural equpment and knowledge
- Success is dependant on the tolerance of the plant to the pollutant
- Contaminants collected in senescing tissues may be released back into the environment in autumn
- Contaminants may be collected in woody tissues used as fuel
- Time taken to remediate sites far exceeds that of other technologies
- Contaminant solubility may be increased leading to greater environmental damage and the possibility of leaching
Phytoremediation & Biotechnology
[SIZE=+1] The first goal in phytoremediation is to find a plant species which is resistant to or tolerates a particular contaminant with a view to maximising it's potential for phytoremediation. Resistant plants are usually located growing on soils with underlying metal ores or on the boundary of polluted sites. Once a tolerant plant species has been selected traditional breeding methods are used to optimize the tolerance of a species to a particular contaminant. Agricultural methods such as the application of fertilisers, chelators, and pH adjusters can be utilised to further improve the potential for phytoremediation.
Genetic modification offers a new hope for phytoremediation as GM approaches can be used to overexpress the enzymes involved in the existing plant metabolic pathways or to introduce new pathways into plants. Richard Meagher and colleagues introduced a new pathway into Arabidopsis to detoxify methylmercury, a common form of environmental pollutant to elemental mercury which can be volatilised by the plant.
- The genes originated in gram-negative bacteria
- MerB encodes a protein organomercurial lyase converts methylmercury to ionic mercury
- MerA encodes mercuric reductase, which reduces ionic mercury to the elemental form
- Arabidopsis plants were transformed with either MerA or MerB coupled with a consitutive 35S promoter
- The MerA plants were more tolerant to ionic mercury, volatilised elemental mercury, and were unaffected in their tolerance of methylmercury
- The MerB Plants were significantly more tolerant to methylmercury and other organomercurials and could also convert mthylmercury to ionic mercury which is approximately 100 times less toxic to plants
- MerA MerB double transgenics were produced in an F2 generation. These plants not only showed a greater resistance to organic mercury when compared to the MerA, MerB, and wildtype plants but also capable of volatilising mercury when supplied with methylmercury.
- The same MerA/MerB inserts have been used in other plant species including tobacco(Nicotiana tabacum), yellow poplar(Liriodendron tulipifera).
- Wetland species (bulrush and cat-tail) and water tolerant trees (willow and poplar) have also been targetted for transformation.
[/SIZE][/SIZE][/SIZE]
[FONT="]نمایش روش گیاه پالایی در پاکسازی فلزات سنگین[/FONT]
[FONT="][FONT="]Field [/FONT][FONT="]Demonstrations ·of Phytoremediation of Lead Contaminated Soils [/FONT][/FONT]
[FONT="] [/FONT]
[FONT="]در سال 1997 نشان داده شده است که مقدار سرب جذب شده از محلول خاک با توججه به گونه ی گیاهی متغیر است ، غلظت آن در گیاه نخود فرنگ [/FONT][FONT="]PHISUM[/FONT][FONT="] . [/FONT][FONT="]SATIV[/FONT][FONT="] خیلی بیشتر از 110000 و در ذرت 3500 دریافت شده بود که ماعدل [/FONT][FONT="]edta[/FONT][FONT="] آن است . در مطالعات [/FONT][FONT="]edta[/FONT][FONT="] خودش اساسا در حلالیت سرب در محلول خاک بود و همه بررسی غلظت ها هم ناحیه ریشه صورت گرفته بوده . [/FONT] [FONT="]گیاهان انتاخب شده برای استفاده در روش سرب باید با روش های متداول کشاورزی سازگار باشند و بتوانند در مقادیربالای جذب فلزات تا حد قابل قبولی بیوماس تولید کنند و گیاه باید بتواند با شرایط محیطی سازگار شود گیاه باید بتواند محصول قابل قبولی ارائه کند و هم بتواند مقادیر قابل قبولی از فلزات را جمع کند مثل خردل هندی یا جونیکا که باید دید کدام یک موفقیت بیشتر در جذب سلنیوم در خاک های مرکزی کالفرنیا در کل کاربر روش سرب نیاز به یک تلفیق مهارت فن کشت و کار و انتخاب رقم در مزرعه نیاز دارند گیاه مناسب با شرایط محلی باید با فنون کشاورزی ترکیب شود تا بتواند اصلاح خاک را پشتیبانی کند تا حداکثر مواد آلوده کنند صورت گیرد و بدین ترتیب برنامه اصلاحی موفقیت آمیز باشد .[/FONT] [FONT="]اخیرا دو مزرعه آزمایشی در حال سرب در امریکا صورت گرفت که به طور تخصصی به بحث کارایی روش سرب در خاکهای آلوده و اثر بخشی آن پرداخت در هردو پایگاه میزان مقادیر سرب به طرز معنی داری کاهش یافت که در این فصل به جزییات این دو مطالعه خواهیم پرداخت که توصیف زیر یک خلاصه از هردو محل است . [/FONT] [FONT="]Bayonne[/FONT] [FONT="]اولین محل که محلی صنعتی هم هست [/FONT][FONT="]Bayonne [/FONT][FONT="] با عناصر سنگین مختلف در خاکش البته عنصر غالب و بیشتر از همه سرب میابشد به خاطر عمق کم و پتانسیل از روش پلاستیک با لایستیمر استفاده شده 100[/FONT][FONT="]sg[/FONT][FONT="] و با عمق 3.5 محل جایگاه برای انجام آزمایش ساخته شده و در پایین لاسمیر برای خروج آب اضافی ایجاد شد منبع آلوده کننده ی فلزی در این جایگاه نسبت به سیم مصنوعی سنجیده شده [/FONT][FONT="]☺[/FONT][FONT="] [/FONT] [FONT="]Dorchester ma[/FONT] [FONT="]دومین محل مطالعه واقع شده در یک منطقه ی مسکونی شهری [/FONT][FONT="]Dorchester[/FONT][FONT="] این محل جایی است که یک بچه کوچک قبلا توسط سرب مسموم شده واقع در میدان 1081 که به عنوان زمین زراعی انتخاب شد منبع سرب ناشناخته است اما ما معتقدیم از طریق رسوب گذاری سرب هوا این اتفاق رخ داده است پلات ها به عنوان یک باغ خانگی برای چندسال مورد مطالعه بودند .[/FONT]
گیاه پالایی
گياه پالايي با استفاده از مهندسي گياهان سبز شامل گونه‌هاي علفي و چوبي براي برداشت مواد آلاينده از آب و خاك يا كاهش خطرات آلاينده‌هاي محيط زيست نظير فلزات سنگين،عناصر كمياب، تركيبات آلي و مواد راديواكتيو به كار برده مي‌شود.
مهم‌ترين تركيبات معدني آلاينده، فلزات سنگين بوده و ميكروارگانيسم‌هاي خاك قادر به تجزيه آلاينده‌هاي آلي هستند، اما براي تجزيه ميكروبي فلزات نياز به آلي شدن يا تغييرات فلزي آنها وجود دارد كه امروزه از گياهان براي اين بخش استفاده مي‌شود.
اگرچه دغدغه ديگر براي كارشناسان، نحوه استفاده از گياهاني است كه به اين شكل آلوده مي‌شوند، اما راهكار توليد انرژي به عنوان يكي از ضروري‌ترين بخش‌هاي زندگي امروز، دريچه ديگري را براي دانشمندان باز كرد.
از ديدگاه جهاني، پس از آب و هوا، پوسته خاك، سومين جزء عمده محيط زيست انسان تلقي مي‌شود.
خاك علاوه بر اين‌كه پايگاه موجودات خشكي‌زي، بويژه جوامع انساني است، محيط منحصر به فردي براي زندگي انواع حيات بخصوص گياهان به شمار مي‌رود. بر خلاف آب و هوا، آلودگي خاك از نظر تركيب شيميايي به آساني قابل اندازه‌گيري نبوده و يك خاك پاك يا خالص تعريف‌پذير نيست بنابراين ناگزيريم مسائل بالقوه آلودگي خاك را در چارچوب پيش بيني خطرات و صدمات احتمالي در كاركرد خاك مطالعه كنيم.
با توسعه طرح‌هاي انسان ساخت و آلوده شدن خاك‌ها به وسيله فلزات سنگين، ساختار خاك براي رشد و توسعه گياهان مسموم و خطرناك مي‌شود و تنوع زيستي خاك را نيز بهم مي‌ريزد.
در روش گياه پالايي، گياهان بر اساس مكانيسم جذب طبقه‌بندي و آلودگي خاك به فلزات سنگين به كمك روش‌هاي شيميايي، فيزيكي و بيولوژيكي كاهش داده مي‌شود.
بر اساس تحقيقات دفتر بررسي آلودگي آب و خاك سازمان حفاظت محيط زيست، رفع آلودگي خاك معمولا با 2 روش خارج از محل و در محل صورت مي‌گيرد. در روش خارج از محل، خاك آلوده به مكان ديگري انتفال يافته و پس از رفع آلودگي به مكان اوليه برگردانده مي‌شود. در روش ديگر كه نياز به جابه‌جايي و انتقال ندارد آلاينده‌ها با آلي شدن، از قابليت جذب زيستي آنها كاسته مي‌شود.
براي كاهش آلودگي آلاينده‌هاي معدني در خاك مي‌توان از روش‌هاي آلي كردن، كمپلكس كردن و افزايش خاك بوسيله آهك استفاده كرد اما بيشتر اين روش‌ها گران بوده و سبب تخريب محيط زيست مي‌شوند.
در فناوري استفاده از گياهان با عنوان گياه پالايي، از گياهان سبز و ارتباط آنها با ميكروارگانيسم‌هاي خاك براي كاهش آلودگي خاك و آب‌هاي زيرزميني استفاده مي‌شود. اين فناوري مي‌تواند براي رفع هر دو نوع آلاينده خاك يعني معدني و آلي به كار رود.
بررسي‌ها نشان مي‌دهد كاربرد تكنيك‌هاي فيزيكوشيميايي، سبب از ميان رفتن ميكروارگانيسم‌هاي مفيد خاك مانند تثبيت كننده‌هاي نيتروژن ميكروريزا مي‌شود كه در نتيجه فعاليت‌هاي بيولوژيكي خاك را ضعيف مي‌كند و در مقايسه با تكنيك گياه پالايي، بسيار هزينه‌بر است.
در روش ريزو*****اسيون، از گياهان خاكي و آبي استفاده مي‌شود كه آلاينده‌هاي منابع آبي آلوده با غلظت كمتر در ريشه‌هايشان تغليظ يا رسوب مي‌كنند كه اين روش بخصوص براي فاضلاب‌هاي صنعتي، رواناب كشاورزي و يا فاضلاب معادن اسيدي كاربرد دارد و براي فلزاتي مانند سرب، كادميم، مس، نيكل، روي و كرم مناسب است.
گياهاني مانند خردل هندي، آفتابگردان، تنباكو، چاودار و ذرت داراي اين توانايي هستند. آنها داراي قدرت جذب سرب از فاضلاب هستند كه در اين ميان، آفتابگردان بيشترين قدرت و توانايي را دارد.
مهم‌ترين تركيبات معدني آلاينده، فلزات سنگين بوده و ميكروارگانيسم‌هاي خاك قادر به تجزيه آلاينده‌هاي آلي هستند، اما براي تجزيه ميكروبي فلزات نياز به آلي شدن يا تغييرات فلزي آنها وجود دارد كه امروزه از گياهان براي اين بخش استفاده مي‌شود.
اگرچه دغدغه ديگر براي كارشناسان، نحوه استفاده از گياهاني است كه به اين شكل آلوده مي‌شوند، اما راهكار توليد انرژي به عنوان يكي از ضروري‌ترين بخش‌هاي زندگي امروز، دريچه ديگري را براي دانشمندان باز كرد.
از ديدگاه جهاني، پس از آب و هوا، پوسته خاك، سومين جزء عمده محيط زيست انسان تلقي مي‌شود.
خاك علاوه بر اين‌كه پايگاه موجودات خشكي‌زي، بويژه جوامع انساني است، محيط منحصر به فردي براي زندگي انواع حيات بخصوص گياهان به شمار مي‌رود. بر خلاف آب و هوا، آلودگي خاك از نظر تركيب شيميايي به آساني قابل اندازه‌گيري نبوده و يك خاك پاك يا خالص تعريف‌پذير نيست بنابراين ناگزيريم مسائل بالقوه آلودگي خاك را در چارچوب پيش بيني خطرات و صدمات احتمالي در كاركرد خاك مطالعه كنيم.
با توسعه طرح‌هاي انسان ساخت و آلوده شدن خاك‌ها به وسيله فلزات سنگين، ساختار خاك براي رشد و توسعه گياهان مسموم و خطرناك مي‌شود و تنوع زيستي خاك را نيز بهم مي‌ريزد.
در روش گياه پالايي، گياهان بر اساس مكانيسم جذب طبقه‌بندي و آلودگي خاك به فلزات سنگين به كمك روش‌هاي شيميايي، فيزيكي و بيولوژيكي كاهش داده مي‌شود.
بر اساس تحقيقات دفتر بررسي آلودگي آب و خاك سازمان حفاظت محيط زيست، رفع آلودگي خاك معمولا با 2 روش خارج از محل و در محل صورت مي‌گيرد. در روش خارج از محل، خاك آلوده به مكان ديگري انتفال يافته و پس از رفع آلودگي به مكان اوليه برگردانده مي‌شود. در روش ديگر كه نياز به جابه‌جايي و انتقال ندارد آلاينده‌ها با آلي شدن، از قابليت جذب زيستي آنها كاسته مي‌شود.
براي كاهش آلودگي آلاينده‌هاي معدني در خاك مي‌توان از روش‌هاي آلي كردن، كمپلكس كردن و افزايش خاك بوسيله آهك استفاده كرد اما بيشتر اين روش‌ها گران بوده و سبب تخريب محيط زيست مي‌شوند.
در فناوري استفاده از گياهان با عنوان گياه پالايي، از گياهان سبز و ارتباط آنها با ميكروارگانيسم‌هاي خاك براي كاهش آلودگي خاك و آب‌هاي زيرزميني استفاده مي‌شود. اين فناوري مي‌تواند براي رفع هر دو نوع آلاينده خاك يعني معدني و آلي به كار رود.
بررسي‌ها نشان مي‌دهد كاربرد تكنيك‌هاي فيزيكوشيميايي، سبب از ميان رفتن ميكروارگانيسم‌هاي مفيد خاك مانند تثبيت كننده‌هاي نيتروژن ميكروريزا مي‌شود كه در نتيجه فعاليت‌هاي بيولوژيكي خاك را ضعيف مي‌كند و در مقايسه با تكنيك گياه پالايي، بسيار هزينه‌بر است.
در روش ريزو*****اسيون، از گياهان خاكي و آبي استفاده مي‌شود كه آلاينده‌هاي منابع آبي آلوده با غلظت كمتر در ريشه‌هايشان تغليظ يا رسوب مي‌كنند كه اين روش بخصوص براي فاضلاب‌هاي صنعتي، رواناب كشاورزي و يا فاضلاب معادن اسيدي كاربرد دارد و براي فلزاتي مانند سرب، كادميم، مس، نيكل، روي و كرم مناسب است.
گياهاني مانند خردل هندي، آفتابگردان، تنباكو، چاودار و ذرت داراي اين توانايي هستند. آنها داراي قدرت جذب سرب از فاضلاب هستند كه در اين ميان، آفتابگردان بيشترين قدرت و توانايي را دارد.
در روش ديگري با استفاده از قدرت ريشه، محدود‌كردن تحرك و قابليت دسترسي آلاينده‌ها در خاك صورت مي‌گيرد.
اين روش معمولا براي كاهش آلودگي در خاك، رسوب و لجن استفاده مي‌شود و از طريق جذب، رسوب، كمپلكس و يا كاهش ظرفيت انجام مي‌پذيرد.
در روش تبخير گياهي، گياهان، آلاينده‌ها را از خاك جذب و سپس به بخار تبديل كرده و با عمل تعرق به اتمسفر انتقال مي‌دهند. اين روش در درختان در حال رشد براي جذب آلاينده‌هاي آلي و معدني كاربرد دارد.
در روش ديگري كه به نام كاهش گياهي معروف است، گياه با متابوليسم خود از طريق انتقال، تجزيه، تثبيت و تصعيد تركيبات آلاينده به برطرف كردن آلودگي از خاك و آب‌هاي زيرزميني كمك مي‌كند. در اين روش، تركيبات آلي به مولكول‌هاي ساده‌تر شكسته شده كه مي‌تواند به درون بافت گياه وارد شوند.
بررسي‌ها نشان داده است گياهان داراي آنزيم‌هايي هستند كه مي‌توانند پسماند حاصل از حلال‌هاي كلرينات مانند تري‌كلرو اتيلن و حشره‌كش‌هاي ديگر را تجزيه كند.
فلزات سنگين و دسترسي آنها در خاك
فلزات سنگين، عناصري با وزن اتمي 54/63 تا 59/200 و وزن مخصوص بيشتر از 4 هستند. برخي از فلزات سنگين به مقدار كم مورد نياز ارگانيسم‌هاي زنده هستند؛ هر چند افزايش بيش از حد همين فلزات سنگين ضروري مي‌تواند براي ارگانيسم‌ها مضر باشد.
فلزات سنگين غير ضروري شامل آرسنيك، آنتيموني، كادميم، كرم جيوه، و سرب است كه اين فلزات در رابطه با آلودگي خاك و آب‌هاي سطحي بسيار مهم هستند و مورد توجه علم گياه پالايي قرار مي‌گيرند.
واكنش گياهان به فلزات سنگين
گياهان3 راهبرد پايه براي رشد در خاك‌هاي آلوده به فلزات سنگين دارند. گونه‌هايي كه از ورود فلزات به بخش‌هاي هوايي خود جلوگيري كرده يا غلظت فلزات را در خاك پايين نگه مي‌دارند، گونه‌هايي كه فلزات را در اندام‌هاي هوايي خود تجمع داده و دوباره به خاك بر مي‌گرداند و گياهاني كه مي‌توانند فلزات را در اندام‌هاي هوايي خود تغليظ كرده به طوري كه چندين برابر غلظت فلز در خاك شود و گياهاني كه غلظت بالايي از آلاينده‌ها را جذب كرده و در ريشه، ساقه يا برگ‌هايشان تغليظ مي‌كنند.
كاربرد مهندسي ژنتيك براي بهبود گياه پالايي
در اين تكنيك با استفاده از تنوع ژنتيكي موجود در داخل هر گونه و تحريك خصوصيات ژنتيكي گونه‌ها مي‌توان تحمل گونه را نسبت به فلزات آلاينده محيط افزايش داد. بررسي‌ها نشان داده است توليد گياهان با پتانسيل بالاي گياه پالايي و توليد بيومس در بهبود روش گياه پالايي موثر است و تلقيح ژن‌هاي موثر در تجمع فلزات به گياهاني كه بلندتر از گياهان طبيعي هستند سبب افزايش توليد بيومس نهايي مي شود.
برخي روش‌هاي گياه پالايي محدوديت‌هايي دارد؛ به عنوان مثال در نوعي از اين روش، گياه پالايي در محدوده 3 فوت از سطح خاك و حداكثر 60 فوت از آب‌هاي زيرزميني موثر است. اين روش براي مكان‌هايي كه غلظت آلودگي در آنها پايين تا متوسط است در سطح وسيع به كار برده مي‌شود و شديدا وابسته به اسيديته خاك است.
نتايج به دست آمده از تحقيقات دانشمندان حاكي از آن است كه اسيدي كردن خاك، قابليت دسترسي فلزات را به مقدار زيادي افزايش مي‌دهد. البته ممكن است اسيدي كردن خاك، تاثيرات منفي دربرداشته باشد. براي مثال افزايش حلاليت برخي فلزات سمي و شستشوي آنها به آب‌هاي زيرزميني سبب بروز خطرات زيست محيطي مي‌شود كه بايد تحت كنترل و شرايط ويژه صورت گيرد.
مصرف توليدات گياه پالايي
يكي از موانع اجراي تجاري گياه پالايي، چگونگي مصرف گياهان آلوده است. پس از برداشت، آلودگي خاك توسط گياه كاهش يافته، اما مقدار زيادي بيومس خطرناك توليد شده است.
بررسي‌ها نشان مي‌دهد توليد كمپوست و متراكم كردن، 2 روشي است كه براي مديريت بيومس گياهان آلوده توسط بسياري از محققان پيشنهاد شد، اما بهترين روش براي مصرف بيومس‌هاي توليد شده توسط گياه پالايي، تغيير و تبديلات ترموشيميايي است كه در اين روش بيومس به عنوان يك منبع انرژي مصرف تجاري دارد.
اين بيومس شامل كربن، هيدروژن و اكسيژن است كه با عنوان هيدروكربن‌هاي اكسيژنه شناخته مي‌شود.
جزء اصلي هربيومس ليگنين، همي سلولز، سلولز، مواد معدني و خاكستر است كه داراي مقادير بالايي رطوبت، مواد آلي فرار و جرم مخصوص ظاهري هستند، اما ارزش گرمايي پاييني دارند. درصد اين اجزا از گونه‌اي به گونه ديگر متفاوت است كه مديريت اين حجم از مواد زائد بسيار مشكل بوده و نياز به كاهش حجم دارد.
توليد انرژي
سوزاندن و توليد گاز از روش‌هاي مهم براي توليد انرژي گرمايي و الكتريكي است كه مي‌توان از گياهان آلوده استخراج شوند. بازيافت اين انرژي از بيومس به وسيله سوزاندن يا توليد گاز مي‌تواند ارزش اقتصادي داشته باشد؛ زيرا آن را نمي‌توان به عنوان علوفه يا كود مصرف كرد.
سوزاندن روش ساده‌اي است اما بايد تحت موقعيت‌هاي كنترل شده باشد. در اين روش حجم بيومس 2 تا 5 درصد كاهش يافته و خاكستر را مي‌توان به طور مناسبي مصرف كرد.
تحقيقات نشان داده است سوزاندن پسماندهاي خطرناك حامل فلزات در فضاي باز صحيح نيست، زيرا گازهاي آزاد شده به محيط ممكن است مضر باشد، چرا كه به اين ترتيب تنها حجم كاهش مي‌يابد وگرماي توليد شده نيز به هدر مي‌رود.
تحقيقات دفتر بررسي آلودگي آّب و خاك سازمان حفاظت محيط زيست نشان مي‌دهد، توليد گاز يكي از موارد كنترل بيومس است كه از طريق مجموعه‌اي از تغييرات شيميايي گازهاي احتراقي پاك با بازده گرمايي بالا توليد مي‌شود. به اين تركيب گازي، گاز پيرو گفته مي‌شود كه مي‌توان براي توليد انرژي گرمايي و الكتريكي آن را سوزاند.
توليد گاز در يك مبدل گازي، طي مراحل پيچيده خشك كردن، حرارت دادن، تجزيه گرمايي و واكنش‌هاي شيميايي احتراق انجام مي‌شود كه به طور همزمان اتفاق مي‌افتد.
محققان گزارش كرده‌اند پيروليز يك روش نو براي مديريت مواد زائد شهري است كه امكان دارد بتوان از آن براي مديريت بيومس گياهان آلوده استفاده كرد. پيروليز مواد را تحت موقعيت‌هاي غيرهوازي تجزيه مي‌كند و هيچ انتشاري به هوا ندارد.
به اين ترتيب، فلزات سنگين در كك باقي مي‌مانند كه مي‌تواند در كوره ذوب استفاده شود. اگرچه هزينه بالاي تاسيس و مراحل عمليات فاكتور محدود كننده است، اما اگر فقط براي گياه استفاده شود مي‌تواند براي گياهان آلاينده و مواد زائد شهري مناسب باشد.
محققان بر گونه‌هاي گياهي با بيومس بالا تحقيق كرده و نشان دادند اين روش نتايج مثبتي مي‌تواند به همراه داشته باشد و فوايد زيست محيطي موثري نيز خواهد داشت.
رفع آلودگي‌هاي نفتي
آلودگي‌هاي نفتي يك پيامد اجتناب‌ناپذير از افزايش سريع جمعيت و فرايند صنعتي شدن است كه به دنبال آن آلودگي خاك توسط مواد هيدروكربنه نفتي به شكل وسيع در اطراف تاسيسات اكتشاف و پالايش و به شكل موضعي در مسيرهاي انتقال اين مواد در سطح استان‌هاي نفت‌خيز جنوبي كشور قابل مشاهده است.
علاوه بر انتشار مستقيم اين آلاينده ها، غبارات حاصل از سوخت گازهاي همراه نفت، طي ساليان متمادي توانسته مواد سمي و مضري به خاك‌هاي منطقه اضافه كند.
وجود اين آلاينده‌ها در محيط‌زيست علاوه بر تاثير گسترده بر اكوسيستم منطقه، با گذشت زمان و ورود به چرخه غذايي، به جوامع انساني نيز راه مي‌يابند و به اين ترتيب سلامت انسانها را تهديد مي‌كنند.
در حال حاضر نياز به جلوگيري از گسترش اين آلودگي‌ها و همين‌طور پاكسازي مناطق آلوده شده بشدت احساس مي‌شود. براي اين منظور مي‌توان از روش‌هاي مختلفي بهره گرفت. يكي از اين روش‌ها گياه پالايي است كه از گياهان و ميكروارگانيسم‌هاي همراه آنها جهت پاكسازي محيط‌هاي آلوده (خاك، آب) بهره مي‌گيرد.
در حقيقت گياه پالايي با استفاده از دخالت‌هاي انساني از جمله فناوري كشاورزي (شخم زدن، كود دادن و ) باعث ايجاد شرايط مناسب براي رشد و استقرار گياه و افزايش فعاليت‌هاي طبيعي پاكسازي مي‌شود. بزرگ‌ترين مزيت اين روش نسبت به ساير روش‌ها، ارزان بودن و سادگي آن است. در اين روش، انتخاب گياه مناسب از اهميت ويژه‌اي برخوردار است كه به شرايط اقليمي منطقه، نوع و ميزان آلودگي خاك بستگي دارد.
آينده گياه پالايي
اگرچه اين علم هم اكنون با سرعت در حال توسعه است، اما بررسي‌ها نشان داده گياه پالايي تجاري از لحاظ زماني بايد با ديگر فناوري‌هاي ديگر قابل رقابت كردن باشد. بيشتر آزمايش‌هاي گياه پالايي در مقياس آزمايشگاه در محيط هيدروپونيك انجام و فلزات سنگين به آنها داده شده است، در حالي كه محيط خاك كاملا متفاوت است.
در خاك واقعي بسياري از فلزات در شكل‌هاي نامحلول وجود دارند و قابليت دسترسي آنها كم و اين بزرگ‌ترين مشكل است. بسياري از گياهان هنوز شناخته نشده اند كه بايد شناسايي شوند و درباره فيزيولوژي آنها بيشتر دانست.
بهينه سازي فرايند جذب فلزات سنگين توسط گياه و مصرف مناسب بيومس توليد شده هنوز بايد مورد بررسي و تحقيق قرار گيرد تا نتايج آزمايشگاهي با عمل و واقعيت همخواني داشته باشند.
اگرچه 10 سال از كاربرد اوليه فناوري گياه پالايي در دنيا مي‌گذرد، اما اين علم توسعه بسيار سريعي داشته است و امروزه گياه پالايي در مورد مواد آلي، معدني و راديواكتيو كاربرد دارد. اين فرايند پايدار و ارزان است و براي كشورهاي در حال توسعه بسيار مناسب بوده و صرفه اقتصادي دارد.
بررسي‌ها نشان مي‌دهد، راندمان اين روش با كاربرد گياهان رشد سريع با بيومس بالا و قدرت جذب بالاي فلزات سنگين افزايش مي‌يابد. در بيشتر مكان‌هاي آلوده گونه‌هاي مناسب جهت رفع آلودگي قابل شناسايي است. 2 روش كمپوست و متراكم كردن مي‌تواند جزو مراحل مقدماتي براي كاهش حجم توليدات اين گياهان باشند، اما بايد دقت شود شيرابه حاصل از تراكم به طور كامل جمع‌آوري شود.
محققان معتقدند بين روش‌هايي كه بيومس آلاينده‌ها را كاهش مي‌دهد، به نظر مي‌رسد خاكستر كردن كمترين زمان را مصرف مي‌كند و در مقايسه با سوزاندن مستقيم از لحاظ زيست‌محيطي نيز مناسب‌تر باشد.
به اين ترتيب مشاهده مي‌شود دنياي امروز مي‌تواند با الهام از طبيعت و سيستم نقص ناپذير بكر آن براي آنچه بشر با دست خود خراب كرده است اصلاحاتي صورت دهد كه بي‌شك سهل‌تر از جلوگيري از آلودگي منابع بويژه منابع خاك نيست.
اين روش معمولا براي كاهش آلودگي در خاك، رسوب و لجن استفاده مي‌شود و از طريق جذب، رسوب، كمپلكس و يا كاهش ظرفيت انجام مي‌پذيرد.
در روش تبخير گياهي، گياهان، آلاينده‌ها را از خاك جذب و سپس به بخار تبديل كرده و با عمل تعرق به اتمسفر انتقال مي‌دهند. اين روش در درختان در حال رشد براي جذب آلاينده‌هاي آلي و معدني كاربرد دارد.
در روش ديگري كه به نام كاهش گياهي معروف است، گياه با متابوليسم خود از طريق انتقال، تجزيه، تثبيت و تصعيد تركيبات آلاينده به برطرف كردن آلودگي از خاك و آب‌هاي زيرزميني كمك مي‌كند. در اين روش، تركيبات آلي به مولكول‌هاي ساده‌تر شكسته شده كه مي‌تواند به درون بافت گياه وارد شوند.
بررسي‌ها نشان داده است گياهان داراي آنزيم‌هايي هستند كه مي‌توانند پسماند حاصل از حلال‌هاي كلرينات مانند تري‌كلرو اتيلن و حشره‌كش‌هاي ديگر را تجزيه كند.
فلزات سنگين و دسترسي آنها در خاك
فلزات سنگين، عناصري با وزن اتمي 54/63 تا 59/200 و وزن مخصوص بيشتر از 4 هستند. برخي از فلزات سنگين به مقدار كم مورد نياز ارگانيسم‌هاي زنده هستند؛ هر چند افزايش بيش از حد همين فلزات سنگين ضروري مي‌تواند براي ارگانيسم‌ها مضر باشد.
فلزات سنگين غير ضروري شامل آرسنيك، آنتيموني، كادميم، كرم جيوه، و سرب است كه اين فلزات در رابطه با آلودگي خاك و آب‌هاي سطحي بسيار مهم هستند و مورد توجه علم گياه پالايي قرار مي‌گيرند.
واكنش گياهان به فلزات سنگين
گياهان3 راهبرد پايه براي رشد در خاك‌هاي آلوده به فلزات سنگين دارند. گونه‌هايي كه از ورود فلزات به بخش‌هاي هوايي خود جلوگيري كرده يا غلظت فلزات را در خاك پايين نگه مي‌دارند، گونه‌هايي كه فلزات را در اندام‌هاي هوايي خود تجمع داده و دوباره به خاك بر مي‌گرداند و گياهاني كه مي‌توانند فلزات را در اندام‌هاي هوايي خود تغليظ كرده به طوري كه چندين برابر غلظت فلز در خاك شود و گياهاني كه غلظت بالايي از آلاينده‌ها را جذب كرده و در ريشه، ساقه يا برگ‌هايشان تغليظ مي‌كنند.
كاربرد مهندسي ژنتيك براي بهبود گياه پالايي
در اين تكنيك با استفاده از تنوع ژنتيكي موجود در داخل هر گونه و تحريك خصوصيات ژنتيكي گونه‌ها مي‌توان تحمل گونه را نسبت به فلزات آلاينده محيط افزايش داد. بررسي‌ها نشان داده است توليد گياهان با پتانسيل بالاي گياه پالايي و توليد بيومس در بهبود روش گياه پالايي موثر است و تلقيح ژن‌هاي موثر در تجمع فلزات به گياهاني كه بلندتر از گياهان طبيعي هستند سبب افزايش توليد بيومس نهايي مي شود.
برخي روش‌هاي گياه پالايي محدوديت‌هايي دارد؛ به عنوان مثال در نوعي از اين روش، گياه پالايي در محدوده 3 فوت از سطح خاك و حداكثر 60 فوت از آب‌هاي زيرزميني موثر است. اين روش براي مكان‌هايي كه غلظت آلودگي در آنها پايين تا متوسط است در سطح وسيع به كار برده مي‌شود و شديدا وابسته به اسيديته خاك است.
نتايج به دست آمده از تحقيقات دانشمندان حاكي از آن است كه اسيدي كردن خاك، قابليت دسترسي فلزات را به مقدار زيادي افزايش مي‌دهد. البته ممكن است اسيدي كردن خاك، تاثيرات منفي دربرداشته باشد. براي مثال افزايش حلاليت برخي فلزات سمي و شستشوي آنها به آب‌هاي زيرزميني سبب بروز خطرات زيست محيطي مي‌شود كه بايد تحت كنترل و شرايط ويژه صورت گيرد.
مصرف توليدات گياه پالايي
يكي از موانع اجراي تجاري گياه پالايي، چگونگي مصرف گياهان آلوده است. پس از برداشت، آلودگي خاك توسط گياه كاهش يافته، اما مقدار زيادي بيومس خطرناك توليد شده است.
بررسي‌ها نشان مي‌دهد توليد كمپوست و متراكم كردن، 2 روشي است كه براي مديريت بيومس گياهان آلوده توسط بسياري از محققان پيشنهاد شد، اما بهترين روش براي مصرف بيومس‌هاي توليد شده توسط گياه پالايي، تغيير و تبديلات ترموشيميايي است كه در اين روش بيومس به عنوان يك منبع انرژي مصرف تجاري دارد.
اين بيومس شامل كربن، هيدروژن و اكسيژن است كه با عنوان هيدروكربن‌هاي اكسيژنه شناخته مي‌شود.
جزء اصلي هربيومس ليگنين، همي سلولز، سلولز، مواد معدني و خاكستر است كه داراي مقادير بالايي رطوبت، مواد آلي فرار و جرم مخصوص ظاهري هستند، اما ارزش گرمايي پاييني دارند. درصد اين اجزا از گونه‌اي به گونه ديگر متفاوت است كه مديريت اين حجم از مواد زائد بسيار مشكل بوده و نياز به كاهش حجم دارد.
توليد انرژي
سوزاندن و توليد گاز از روش‌هاي مهم براي توليد انرژي گرمايي و الكتريكي است كه مي‌توان از گياهان آلوده استخراج شوند. بازيافت اين انرژي از بيومس به وسيله سوزاندن يا توليد گاز مي‌تواند ارزش اقتصادي داشته باشد؛ زيرا آن را نمي‌توان به عنوان علوفه يا كود مصرف كرد.
سوزاندن روش ساده‌اي است اما بايد تحت موقعيت‌هاي كنترل شده باشد. در اين روش حجم بيومس 2 تا 5 درصد كاهش يافته و خاكستر را مي‌توان به طور مناسبي مصرف كرد.
تحقيقات نشان داده است سوزاندن پسماندهاي خطرناك حامل فلزات در فضاي باز صحيح نيست، زيرا گازهاي آزاد شده به محيط ممكن است مضر باشد، چرا كه به اين ترتيب تنها حجم كاهش مي‌يابد وگرماي توليد شده نيز به هدر مي‌رود.
تحقيقات دفتر بررسي آلودگي آّب و خاك سازمان حفاظت محيط زيست نشان مي‌دهد، توليد گاز يكي از موارد كنترل بيومس است كه از طريق مجموعه‌اي از تغييرات شيميايي گازهاي احتراقي پاك با بازده گرمايي بالا توليد مي‌شود. به اين تركيب گازي، گاز پيرو گفته مي‌شود كه مي‌توان براي توليد انرژي گرمايي و الكتريكي آن را سوزاند.
توليد گاز در يك مبدل گازي، طي مراحل پيچيده خشك كردن، حرارت دادن، تجزيه گرمايي و واكنش‌هاي شيميايي احتراق انجام مي‌شود كه به طور همزمان اتفاق مي‌افتد.
محققان گزارش كرده‌اند پيروليز يك روش نو براي مديريت مواد زائد شهري است كه امكان دارد بتوان از آن براي مديريت بيومس گياهان آلوده استفاده كرد. پيروليز مواد را تحت موقعيت‌هاي غيرهوازي تجزيه مي‌كند و هيچ انتشاري به هوا ندارد.
به اين ترتيب، فلزات سنگين در كك باقي مي‌مانند كه مي‌تواند در كوره ذوب استفاده شود. اگرچه هزينه بالاي تاسيس و مراحل عمليات فاكتور محدود كننده است، اما اگر فقط براي گياه استفاده شود مي‌تواند براي گياهان آلاينده و مواد زائد شهري مناسب باشد.
محققان بر گونه‌هاي گياهي با بيومس بالا تحقيق كرده و نشان دادند اين روش نتايج مثبتي مي‌تواند به همراه داشته باشد و فوايد زيست محيطي موثري نيز خواهد داشت.
رفع آلودگي‌هاي نفتي
آلودگي‌هاي نفتي يك پيامد اجتناب‌ناپذير از افزايش سريع جمعيت و فرايند صنعتي شدن است كه به دنبال آن آلودگي خاك توسط مواد هيدروكربنه نفتي به شكل وسيع در اطراف تاسيسات اكتشاف و پالايش و به شكل موضعي در مسيرهاي انتقال اين مواد در سطح استان‌هاي نفت‌خيز جنوبي كشور قابل مشاهده است.
علاوه بر انتشار مستقيم اين آلاينده ها، غبارات حاصل از سوخت گازهاي همراه نفت، طي ساليان متمادي توانسته مواد سمي و مضري به خاك‌هاي منطقه اضافه كند.
وجود اين آلاينده‌ها در محيط‌زيست علاوه بر تاثير گسترده بر اكوسيستم منطقه، با گذشت زمان و ورود به چرخه غذايي، به جوامع انساني نيز راه مي‌يابند و به اين ترتيب سلامت انسانها را تهديد مي‌كنند.
در حال حاضر نياز به جلوگيري از گسترش اين آلودگي‌ها و همين‌طور پاكسازي مناطق آلوده شده بشدت احساس مي‌شود. براي اين منظور مي‌توان از روش‌هاي مختلفي بهره گرفت. يكي از اين روش‌ها گياه پالايي است كه از گياهان و ميكروارگانيسم‌هاي همراه آنها جهت پاكسازي محيط‌هاي آلوده (خاك، آب) بهره مي‌گيرد.
در حقيقت گياه پالايي با استفاده از دخالت‌هاي انساني از جمله فناوري كشاورزي (شخم زدن، كود دادن و ) باعث ايجاد شرايط مناسب براي رشد و استقرار گياه و افزايش فعاليت‌هاي طبيعي پاكسازي مي‌شود. بزرگ‌ترين مزيت اين روش نسبت به ساير روش‌ها، ارزان بودن و سادگي آن است. در اين روش، انتخاب گياه مناسب از اهميت ويژه‌اي برخوردار است كه به شرايط اقليمي منطقه، نوع و ميزان آلودگي خاك بستگي دارد.
آينده گياه پالايي
اگرچه اين علم هم اكنون با سرعت در حال توسعه است، اما بررسي‌ها نشان داده گياه پالايي تجاري از لحاظ زماني بايد با ديگر فناوري‌هاي ديگر قابل رقابت كردن باشد. بيشتر آزمايش‌هاي گياه پالايي در مقياس آزمايشگاه در محيط هيدروپونيك انجام و فلزات سنگين به آنها داده شده است، در حالي كه محيط خاك كاملا متفاوت است.
در خاك واقعي بسياري از فلزات در شكل‌هاي نامحلول وجود دارند و قابليت دسترسي آنها كم و اين بزرگ‌ترين مشكل است. بسياري از گياهان هنوز شناخته نشده اند كه بايد شناسايي شوند و درباره فيزيولوژي آنها بيشتر دانست.
بهينه سازي فرايند جذب فلزات سنگين توسط گياه و مصرف مناسب بيومس توليد شده هنوز بايد مورد بررسي و تحقيق قرار گيرد تا نتايج آزمايشگاهي با عمل و واقعيت همخواني داشته باشند.
اگرچه 10 سال از كاربرد اوليه فناوري گياه پالايي در دنيا مي‌گذرد، اما اين علم توسعه بسيار سريعي داشته است و امروزه گياه پالايي در مورد مواد آلي، معدني و راديواكتيو كاربرد دارد. اين فرايند پايدار و ارزان است و براي كشورهاي در حال توسعه بسيار مناسب بوده و صرفه اقتصادي دارد.
بررسي‌ها نشان مي‌دهد، راندمان اين روش با كاربرد گياهان رشد سريع با بيومس بالا و قدرت جذب بالاي فلزات سنگين افزايش مي‌يابد. در بيشتر مكان‌هاي آلوده گونه‌هاي مناسب جهت رفع آلودگي قابل شناسايي است. 2 روش كمپوست و متراكم كردن مي‌تواند جزو مراحل مقدماتي براي كاهش حجم توليدات اين گياهان باشند، اما بايد دقت شود شيرابه حاصل از تراكم به طور كامل جمع‌آوري شود.
محققان معتقدند بين روش‌هايي كه بيومس آلاينده‌ها را كاهش مي‌دهد، به نظر مي‌رسد خاكستر كردن كمترين زمان را مصرف مي‌كند و در مقايسه با سوزاندن مستقيم از لحاظ زيست‌محيطي نيز مناسب‌تر باشد.
به اين ترتيب مشاهده مي‌شود دنياي امروز مي‌تواند با الهام از طبيعت و سيستم نقص ناپذير بكر آن براي آنچه بشر با دست خود خراب كرده است اصلاحاتي صورت دهد كه بي‌شك سهل‌تر از جلوگيري از آلودگي منابع بويژه منابع خاك نيست.
Similar threads
| Thread starter | عنوان | تالار | پاسخ ها | تاریخ |
|---|---|---|---|---|
|
روش های کلی انتقال ژن به گیاه (روش های ایجاد گیاهان تراریخت) | بیوتکنولوژی کشاورزی | 2 |
Similar threads
-
روش های کلی انتقال ژن به گیاه (روش های ایجاد گیاهان تراریخت)
- شروع شده توسط sey
- پاسخ ها: 2