Zagospodarowanie plonu po procesie fitoekstrakcji - problem do rozwiązania

• Autorzy: Sas-Nowosielska A. , Kucharski R. , Małkowski E. , Pogrzeba M. , Kryński K. , Kuperberg J. M. , Krzyżak J.

Warianty tytułu

EN

Phytoextraction crop disposal - an unsolved problem

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Fitoekstrakcja jest nową biologiczną metodą oczyszczania gleb z metali ciężkich. Wykorzystuje ona naturalne zdolności niektórych roślin do pobierania metali z gleby i ich kumulację w częściach nadziemnych. Bezpieczne zagospodarowanie zanieczyszczonej biomasy roślinnej jest bardzo ważnym elementem składowym tego procesu. W poniższej pracy opisano szereg metod postępowania z zanieczyszczonym materiałem roślinnym po procesie oczyszczania gleb z metali metodą fitoekstrakcji (kompostowanie, zgniatanie, suszenie materiału, spalanie, piroliza, bezpośrednie składowanie, ekstrakcja cieczowa). Kompostowanie, zgniatanie i suszenie stanowią procesy wstępne, po których pozostaje wciąż znacząca ilość zanieczyszczonej biomasy. Poddaje się ją w dalszej kolejności procesom końcowym, tj. składowaniu, spalaniu lub pirolizie. Spalanie proponuje się jako najtańszą, najbardziej wydajną i przyjazną środowisku metodę zagospodarowania plonu roślinnego po procesie fitoekstrakcji.

EN

Phytoextraction is a relatively novel biological method for soil cleaning using naturally occurring biological processes in some plants to take-up contaminants from the soil with their roots and cumulate them in their aerial parts. The disposal of contaminated plant biomass resulting from phytoextraction is an important component of this soil cleaning technology. Several methods of contaminated crop disposal after phytoextraction process (composting, compaction, pyrolysis, drying, incineration, direct disposal, liquid extraction) have been described. Composting, compaction and drying are the pretreatment steps, since significant amount of contaminated biomass will still exist after each of the processes. Pyrolysis, incineration, direct disposal and liquid extraction are methods of final disposal. Incineration is proposed as most feasible, economically acceptable and environmentally sound.

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Hutniczego w Polsce, Zarząd Główny
• Czasopismo: Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 38 nr 5
• Strony: 180--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sas-Nowosielska A.

• Zespół Ochrony i Zagospodarowania Powierzchni Ziemi Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, 40-844 Katowice, ul. Kossutha 6

autor

Kucharski R.

• Zespół Ochrony i Zagospodarowania Powierzchni Ziemi Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, 40-844 Katowice, ul. Kossutha 6

autor

Małkowski E.

• Katedra Fizjologii Roślin Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, 40-032 Katowice, ul. Jagiellońska 28

autor

Pogrzeba M.

• Zespół Ochrony i Zagospodarowania Powierzchni Ziemi Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, 40-844 Katowice, ul. Kossutha 6

autor

Kryński K.

• Zespół Ochrony i Zagospodarowania Powierzchni Ziemi Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, 40-844 Katowice, ul. Kossutha 6

autor

Kuperberg J. M.

• Florida State University, 266 Morgan Building, 2035 East Paul Dirac Drive, Tallahasse, FL 32310-3700, USA

autor

Krzyżak J.

• Zespół Ochrony i Zagospodarowania Powierzchni Ziemi Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, 40-844 Katowice, ul. Kossutha 6

Bibliografia

• [1] Sas-Nowosielska A., Kucharski R., Małkowski E., Pogrzeba M., Kuperberg J.M., Kryński K: Phytoextraction crop disposal - an unsolved problem, Environ. Pollut., 128, 373-379, 2004
• [2] Ross S.M.: Sources and forms of potentially toxic metals in soil -plant systems, [in:] Ross S.M. (ed), Toxic metals in soil - plant systems, John Wiley and Sons, Chichester, England, pp. 3-25,1994
• [3] Kabata-Pendias A., Pendias H.: Biogeochemistry of trace elements, PWN, Warsaw, Poland, pp. 397, 1999
• [4] Acar Y.B., Hamed J.T., Alshawabkeh A.N., Gale, R.J.: Removal of cadmium(ll) from saturated kaolinite by the application of electric current, Geotechnique, 44, 239-254, 1994
• [5] Cunningham S.D., Berti W.R., Huang J.W.: Remediation of contaminated soils and sludges by green plants, [in:] Hinchee R.E., Means J.L., Bums D.R. (eds.), Bioremediation of inorganics, Battelle Press, Columbus, Ohio, USA, pp. 33-54, 1995
• [6] Acar Y.B., Alshawabkeh A.N.: Electrokinetic remediation. I: Pilot-scale tests with lead-spiked kaolinite, J. Geotech. Engrg. 122, 173— 185, 1996
• [7] Dushenkov S., Kapulnik Y., Blaylock M., Sorochinsky B., Raskin L, Ensley B.: Phytoremediation: a novel approach to an old problem, [in:] Wise D.L. (Ed.), Global Environmental Biotechnology, Elsevier Science B.V., Amsterdam, pp. 563-572,1997
• [8] Raskin L, Smith R.D., Salt D.E.: Phytoremediation of metals: using plants to remove pollutants from the environment, Curr. Opin. Biotechnol., 8, 221-226,1997
• [9] Wasay S.A., Barrington S.F., Tokunaga S.: Remediation of soils polluted by heavy metals using salts of organic acids and chelating agents, Environ. Technol., 19,369-380, 1998
• [10] Mulligan C.N., Yong R.N., Gibbs B.F.: Remediation technologies for metal-contaminated soils and groundwater: an evaluation, Eng. Geol., 60,193-207, 2001
• [11] McGrath S.P.: Phytoextraction for soil remdiation, [in:] Brooks R.R. (ed.), Plants that hyperaccumulate heavy metals, their role in phy-toremdiation, microbiology, archaeology, mineral exploration and phytominig, Cab International, Wallingford, UK, pp. 261-287,1998
• [12] Salt D.E., Smith R.D., Raskin I.: Phytoremediation, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 49,643-668,1998
• [13] Kumar N.P.B.A., Dushenkov V., Motto H., Raskin L: Phytoextraction: the use of plants to remove heavy metals from soils, Environ. Sci. Technol., 29, 1232-1238,1995
• [14] Blaylock M.J., Salt D.E., Dushenkov S., Zakharova O., Gussman C, Kapulnik Y., Ensley B.D., Raskin I.: Enhanced accumulation of Pb in Indian mustard by soil-applied chelating agents. Environ. Sci. Technol, 31, 860-865,1997
• [15] Baker A.J.M., Brooks R.R.: Terrestrial higher plants which can hyperaccumulate metallic elements - a review of their distribution, ecology andphytochemistry, Biorecovery, 1, 81-126, 1989
• [16] Lasat M.M.: Phytoextraction of toxic metals: A review of biological mechanisms, J. Environ. Qual, 31,109-120, 2002
• [17] McGrath S.P., Zhao F.J., Lombi E.: Phytoremediation of metals, metalloids, and radionuclides. Advances in Agronomy, 75, 1-56, 2002
• [18] Romkens P., Bouwman L., Japenga J., Draaisma C: Potential and drawbacks of chelate-enhanced phytoremediation of soils, Environ. Pollut, 116,109-121,2002
• [19] Epstein A.L., Gussman CD., Blaylock M.J., Yermiyahu U., Huang J.W., Kapulnik Y., Orser C.S.: EDTA and Pb-EDTA accumulation in Brassica juncea grown in Pb-amended soil. Plant Soil, 208, 87-94, 1999
• [20] Salt D.E., Blaylock M., Kumar N.P.B.A., Dushenkov V., Ensley B.D., Chet I., Raskin I.: Phytoremediation: a novel strategy for removal of toxic metals from the environment using plants, Biotechnol., 13,468-474, 1995
• [21] Blaylock M.J., Huang J.W.: Phytoextraction of metals, [in:] Raskin I., Ensley B.D. (eds.), Phytoremediation of toxic metals: using plants to clean up the environment, John Wiley and Sons. Inc., New York, pp 53-70, 2000
• [22] Ellis J.M., Shaw DR., Barrentine W.L.: Herbicide combinations for pre harvest weed desiccation in early maturing soybean (Glycine max), Weed Technol., 12,157-165,1998
• [23] Bennet A.C., Shaw D.R.: Effect ofpreharvest desiccants on Group TV Glycine max seed viability. Weed Sci., 48,426-430, 2000
• [24] Kucharski R., Sas-Nowosielska A., Kuperberg J.M., Pogrzeba M., Małkowski E., Kubiesa P.: Phytoextraction field trials - refining techniques to increase effectiveness (w druku)
• [25] Garbisu C, Alkorta I. Phytoextraction: a cost-effective plant-based technology for the removal of metals from the environment, Biores. Technol., 77, 229-236,2001
• [26] Hetland M.D., Gallagher J.R., Daly D.J., Hassett D.J., Heebink L.V.: Processing of plants used to phytoremediate lead-contaminated sites, [in:[ Leeson A., Foote E.A., Banks M.K., Magar V.S. (eds.), Phytoremediation, wetlands, and sediments, The Sixth International in situ and on-site Bioremediation Symposium, San Diego, California, June 4-7, Battelle Press, Columbus, Richland, pp. 129-136,2001
• [27] Perronet K, Schwartz C, Gerard E., Morel J.L.: Availability of cadmium and zinc accumulated in the leaves of Thalspi caerulescens incorporated into soil, Plant Soil, 227, 257-263, 2000
• [28] Zhao F.J., Lombi E., Breedon T, McGrath S.P.: Zinc hyperaccumu-lation and cellular distribution in Arabidopsis halleri, Plant Cell Environ., 23,507-514, 2000
• [29] Bridgewater A.V., Meier D., Radlein D.: An overview of fast pyrolysis of biomass, Org. Geochem., 30,1979-1493,1999
• [30] Sarret G, Vangrosveld J., Manaceau A., Musso M., DHaen J., Menthonnex J.J., Hazemann J.L.: Accumulation forms of Zn and Pb in Phaseolus vulgaris in the presence and absence of EDTA, Environ. Sci. Technol., 35, 2854-2859, 2001