4.2.5. Φυτοεξυγίανση

Η φυτοεξυγίανση είναι μέθοδος βιοεξυγίανσης με την χρήση διάφορων φυτών και των συνδεδεμένων με αυτά μικροοργανισμών για την απομάκρυνση, μεταφορά, σταθεροποίηση ή αποδόμηση των ρύπων στα εδάφη, τα ιζήματα, τα υγρά απόβλητα, τα υπόγεια νερά και τον αέρα. Τα φυτά κατέχουν την ικανότητα να εντοπίζουν, αποκλείουν, αποθηκεύουν και υπεραποθηκεύουν ή να μεταβάλλουν τοξικές οργανικές ή ανόργανες ουσίες. Με αυτόν τον τρόπο επηρεάζουν σημαντικά την πορεία των χημικών ουσιών και μπορούν να χρησιμοποιούνται για την αφαίρεση ανεπιθύμητων ενώσεων από την βιόσφαιρα. Η φυτοεξυγίανση προσφέρει μια οικολογική, οικονομική και ουδέτερη ως προς τις εκπομπές άνθρακα προσέγγιση στον καθαρισμό του περιβάλλοντος από τοξικούς ρυπαντές. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου παρουσιάζονται στον Πίνακα 4.5.

Οι μηχανισμοί φυτοεξυγίανσης περιλαμβάνουν φυτοεξαγωγή, φυτοσταθεροποίηση, φυτοεξάτμιση, φυτοαποδόμηση, φυτοσυσσώρευση, ριζοδιήθηση, βιοαποδόμηση μέσω ριζόσφαιρας και υδραυλικό έλεγχο. Οι μηχανισμοί απεικονίζονται στην Εικόνα 4.1.

Φυτοεξαγωγή

Κατά την φυτοεξαγωγή χρησιμοποιούνται φυτά ή φύκη για την απομάκρυνση ρύπων από εδάφη, ιζήματα και ύδατα. Με αυτό τον μηχανισμό τα φυτά αφαιρούν βαρέα μέταλλα ή ραδιονουκλεΐδια από τα εδάφη μέσω των ριζών τους και τα αποθηκεύουν εκεί ή τα μεταφέρουν στους βλαστούς και τα φύλλα τους. Το φυτό δεν παύει να αφαιρεί ρυπαντές έως την κοπή ή την συγκομιδή του. Αν μετά την συγκομιδή των φυτών δεν παρατηρείται αξιοσημείωτος καθαρισμός του εδάφους, συνήθως επιβάλλεται ο κύκλος της αύξησης και της συγκομιδής των φυτών να επαναληφθεί με μερικές «σοδειές» μέχρι την επίτευξη του απαιτούμενου καθαρισμού της ρύπανσης.

Το βασικό πλεονέκτημα της φυτοεξαγωγής είναι ότι αποτελεί μια οικολογική μέθοδο. Δεν βλάπτει την ποιότητα των εδαφών. Άλλο πλεονέκτημα της φυτοεξαγωγής είναι ότι είναι φθηνότερη σε σχέση με τις υπόλοιπες μεθόδους καθαρισμού. Γιατί η διαδικασία αυτή πραγματοποιείται από φυτά, αυτή είναι πιο χρονοβόρα σε σχέση με τις άλλες παραδοσιακές μεθόδους καθαρισμού εδαφών.

Φυτοσταθεροποίηση

Με αυτή την μέθοδο τα φυτά ακινητοποιούν τους ρύπους στα εδάφη και τα ύδατα. Οι ρυπαντές απορροφούνται από τις ρίζες και εκκρίνονται στην ριζόσφαιρα. Αυτό δεν επιτρέπει στον ρυπαντή να εισχωρήσει στην τροφική αλυσίδα.

Φυτοεξάτμιση

Με αυτό τον μηχανισμό το νερό που περιέχει οργανικούς ρυπαντές, απορροφάται από τα φυτά και οι ρυπαντές εξατμίζονται στον αέρα μέσω των φύλλων. Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας ορισμένος ρυπαντής μπορεί να υποστεί μετατροπές κατά την μεταφορά του νερού μέσω του αγωγού ιστού του φυτού από τις ρίζες στα φύλλα, ενώ μετά οι ρυπαντές εξατμίζονται και απελευθερώνονται υπό πτητική μορφή στον γύρω αέρα.

Φυτοαποδόμηση

Κατά την φυτοαποδόμηση οι ρυπαντές (οργανικοί) μεταβάλλονται και αποδομούνται στους ιστούς των φυτών. Η διαδικασία δημιουργεί μικρότερα μόρια, τα οποία μετά μπορούν να χρησιμοποιούνται από το φυτό ως μεταβολίτες κατά την αύξησή του και έτσι ενσωματώνονται στους ιστούς του.

Φυτοσυσσώρευση

Με αυτό τον μηχανισμό οι ρυπαντές απορροφούνται από τα φυτά μέσω των ριζών τους μαζί με άλλες θρεπτικές ουσίες και νερό. Ο ρυπαντής δεν αποδομείται, αλλά συσσωρεύεται στους βλαστούς και τα φύλλα του φυτού.

Ριζοδιήθηση

Η ριζοδιήθηση χρησιμοποιεί τόσο φυτά ξηράς, όσο και υδρόβια φυτά για την απορρόφηση, συγκέντρωση και έκκριση μετάλλων από μολυσμένα ύδατα (επιφανειακά ή υπόγεια).

Βιοαποδόμηση μέσω ριζόσφαιρας (ριζοαποδόμηση)

Κατά την μέθοδο αυτή τα φυτά εκκρίνουν από τις ρίζες τους συνήθεις ουσίες, με τις οποίες παρέχουν θρεπτικές ουσίες στους μικροοργανισμούς του εδάφους. Έτσι βελτιώνεται η βιολογική αποδόμηση από τους μικροοργανισμούς. Π.χ. οι ριζικές εκκρίσεις από τα φυτά αποτελούν πηγές άνθρακα (σάκχαρα, αλκοόλες και οργανικά οξέα) για την μικροπανίδα του εδάφους. Αυτές οι ενώσεις παροτρύνουν την αύξηση και την δραστηριότητα των μικροοργανισμών, ενώ επίσης ενεργούν ως χημειοτακτικά σήματα για τους μικροοργανισμούς.

Υδραυλικός έλεγχος

Με αυτό τον μηχανισμό τα μολυσμένα υπόγεια ύδατα αποκαθίστανται από δένδρα.

Εικόνα 4.1. Μηχανισμοί φυτοεξυγίανσης

Πίνακας 4.5. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μεθόδου φυτοεξυγίανσης