Fitoremediáció

A fitoremediáció olyan környezetvédelmi biotechnológia, mely növények felhasználásával csökkenti elfogadható mértékűre a vegyi anyagokkal szennyezett terület, környezeti elem vagy fázis környezeti kockázatát. A fitoremediáció a szennyezőanyag és az elérendő cél függvényében lehet:

1. Fitostabilizáció: szennyezőanyagot, pl. toxikus fémeket tűrő növényekből álló takaróréteg fizikai jelenlétével akadályozza a szennyezett talaj levegőbe jutását (defláció, porzás), felszíni, vagy felszín alatti vízbe jutását (erózió, kioldás). A fitostabilizációt gyakran kombinálják kémiai stabilizációval. Fontos követelmény, hogy a fitostabilizációban alkalmazott növények ne akkumulálják a szennyezőanyagot.

2. Fitodegradáción alapuló technológia, melynek során a növény maga vagy gyökerének mikroflórája teljesen elbontja (mineralizáció), mobilizálja (illékonnyá teszi, pl. higany) vagy csökkent kockázatú anyaggá alakítja a biodegradálható vegyi anyagokat. Szennyezett talaj vagy szennyezett víz (rizofiltráció, élőgép) kezelésére egyaránt alkalmazható.

3. Fitoextrakción alapuló technológiát elsősorban toxikus fémekkel szennyezett talajnál alkalmaznak hiperakkumuláló növényfajok felhasználásával. A szennyezett területeken adaptáció során kiszelektálódott vagy géntechnikákkal előállított, nagy biokoncentrációs faktorral (BCF) rendelkező növénnyel szembeni további követelmények: nagy hozammal rendelkezzen, föld feletti részében akkumulálja a szennyezőanyagot, könnyen kezelhető, betakarítható legyen. A betakarított növényi anyag ellenőrzött feldolgozására van szükség, pl. égetése és hamujának veszélyes hulladékként kezelése. Egyetlen fémet szelektíven akkumuláló növényből a fém visszanyerése gazdaságossá tehető. A fitoextrakció több évtizedig tartó folyamat is lehet, a szennyezőanyag koncentrációjától függően. Érclelőhelyek közeléből olyan cink, kadmium, kobalt, króm, mangán, nikkel, réz és ólom akkumuláló növényeket (keresztesvirágúak, kutyatejfélék, akácfélék, kender, torma, stb.) izoláltak, melyek a talajban lévő szennyezőanyag-koncentrációt több százszorosára képesek koncentrálni.

4. A rizofiltráció során a növényi gyökér és a gyökéren kötött mikroorganizmusok együttműködésben kötik meg, szűrik ki, csapják ki és bontják el, elsősorban a szennyezett víz oldott szennyezőanyagait (élőgépes szennyvíztisztítás). A szerves szennyezőanyagokat a rizoszféra mikroorganizmusai mineralizálják, a mineralizált elemeket pedig a növények asszimilálják, így azokat teljesen eliminálhatják. A szervetlen szennyezőanyagokkal más a helyzet, azokat a rizoszféra passzív vagy aktív módon kiszűri a vízből, majd vagy a gyökérzónában marad, vagy felveszi a növény, emiatt újabb műveletre van szükség: izolálása vagy a növények eltávolítása és kontrollált kezelése.

A fitoremediációs technológia a fitoextrakció és a rizofiltráció esetében tulajdonképpen két lépésből áll:

1. a növény kiválasztása, telepítése, működésének biztosítása 

2. a feladatát teljesített növény feldolgozása, ártalmatlanítása.

A fitoremediációs technológiák elterjedésének akadálya ez utóbbi, vagyis a szennyezett növényi anyag kezelésének megoldatlansága. A szennyezett növényi anyagot égetéssel lehet megsemmisíteni: a hamut annak szennyezőanyag-tartalmától függően kell elhelyezni, veszélyes hulladéklerakóba vagy ha lehet, újrahasznosítani.