تبلیغات
زیست محیط زمین - گیاه پالایی
زیست محیط زمین
یادمان باشد که زمین باید زنده بماند
صفحه نخست       پست الکترونیک          تماس با ما              ATOM            طراح قالب
گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من
درباره وبلاگ


بسـم الله الـرحمن الـرحیـم

پس از حمد خدا و درود و صلوات بر محمد و آل محمد و با اهداء‌ سلام به شما کاربر و دوست گرامی.
محیط زیست زمین یکی از مهمترین ارکان سلامتی بشر است، که اگر به خوبی مورد توجه قرار نگیرد، باعث بروز مشکلاتی برای انسان می شود. پس وظیفه تک تک افراد بشر، حفظ این موهبتی است که خداوند به انسان ها عطا نموده است. در این وبلاگ سعی شده تا بیشتر مسائلی که در رابطه با زیست محیط است مورد بررسی قرار بگیرد. لطفا در صورت بازدید از صفحات این وبلاگ ، و در صورت تمایل، من را از نظرات و پیشنهادات خود، در جهت هر چه بهتر شدن این وب بی بهره نگذارید.
با تشکر از شما دوستان عزیز
خدانگهدار.


مدیر وبلاگ :حسین کریمی
نویسندگان

گیاه پالایی با استفاده از مهندسی گیاهان سبز شامل گونه‌های علفی و چوبی برای برداشت مواد آلاینده از آب و خاك یا كاهش خطرات آلاینده‌های محیط زیست نظیر فلزات سنگین،عناصر كمیاب، تركیبات آلی و مواد رادیواكتیو به كار برده می‌شود.

مهم‌ترین تركیبات معدنی آلاینده، فلزات سنگین بوده و میكروارگانیسم‌های خاك قادر به تجزیه آلاینده‌های آلی هستند، اما برای تجزیه میكروبی فلزات نیاز به آلی شدن یا تغییرات فلزی آنها وجود دارد كه امروزه از گیاهان برای این بخش استفاده می‌شود.

اگرچه دغدغه دیگر برای كارشناسان، نحوه استفاده از گیاهانی است كه به این شكل آلوده می‌شوند، اما راهكار تولید انرژی به عنوان یكی از ضروری‌ترین بخش‌های زندگی امروز، دریچه دیگری را برای دانشمندان باز كرد.

گیاه پالایی

گیاه پالایی با استفاده از مهندسی گیاهان سبز شامل گونه‌های علفی و چوبی برای برداشت مواد آلاینده از آب و خاك یا كاهش خطرات آلاینده‌های محیط زیست نظیر فلزات سنگین،عناصر كمیاب، تركیبات آلی و مواد رادیواكتیو به كار برده می‌شود.

مهم‌ترین تركیبات معدنی آلاینده، فلزات سنگین بوده و میكروارگانیسم‌های خاك قادر به تجزیه آلاینده‌های آلی هستند، اما برای تجزیه میكروبی فلزات نیاز به آلی شدن یا تغییرات فلزی آنها وجود دارد كه امروزه از گیاهان برای این بخش استفاده می‌شود.

اگرچه دغدغه دیگر برای كارشناسان، نحوه استفاده از گیاهانی است كه به این شكل آلوده می‌شوند، اما راهكار تولید انرژی به عنوان یكی از ضروری‌ترین بخش‌های زندگی امروز، دریچه دیگری را برای دانشمندان باز كرد.
از دیدگاه جهانی، پس از آب و هوا، پوسته خاك، سومین جزء عمده محیط زیست انسان تلقی می‌شود.

خاك علاوه بر این‌كه پایگاه موجودات خشكی‌زی، بویژه جوامع انسانی است، محیط منحصر به فردی برای زندگی انواع حیات بخصوص گیاهان به شمار می‌رود. بر خلاف آب و هوا، آلودگی خاك از نظر تركیب شیمیایی به آسانی قابل اندازه‌گیری نبوده و یك خاك پاك یا خالص تعریف‌پذیر نیست بنابراین ناگزیریم مسائل بالقوه آلودگی خاك را در چارچوب پیش بینی خطرات و صدمات احتمالی در كاركرد خاك مطالعه كنیم.

با توسعه طرح‌های‌ انسان ساخت و آلوده شدن خاك‌ها به وسیله فلزات سنگین، ساختار خاك برای رشد و توسعه گیاهان مسموم و خطرناك می‌شود و تنوع زیستی خاك را نیز بهم می‌ریزد.

در روش گیاه پالایی، گیاهان بر اساس مكانیسم جذب طبقه‌بندی و آلودگی خاك به فلزات سنگین به كمك روش‌های شیمیایی، فیزیكی و بیولوژیكی كاهش داده می‌شود.

بر  اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آب و خاك سازمان حفاظت محیط زیست، رفع آلودگی خاك معمولا با 2 روش خارج از محل و در محل صورت می‌گیرد. در روش خارج از محل، خاك آلوده به مكان دیگری انتفال یافته و پس از رفع آلودگی  به مكان اولیه برگردانده می‌شود. در روش دیگر كه  نیاز به جابه‌جایی و انتقال ندارد آلاینده‌ها با آلی شدن، از قابلیت جذب زیستی آنها كاسته می‌شود.

برای كاهش آلودگی آلاینده‌های معدنی در خاك می‌توان از روش‌های آلی كردن، كمپلكس كردن و افزایش خاك بوسیله آهك استفاده كرد اما بیشتر این روش‌ها گران بوده و سبب تخریب محیط زیست می‌شوند.

در فناوری استفاده از گیاهان با عنوان گیاه پالایی، از گیاهان سبز و ارتباط آنها با میكروارگانیسم‌های خاك برای كاهش آلودگی خاك و آب‌های زیرزمینی استفاده می‌شود. این فناوری می‌تواند برای رفع هر دو نوع آلاینده خاك یعنی معدنی و آلی به كار رود.

بررسی‌ها نشان می‌دهد كاربرد تكنیك‌های فیزیكوشیمیایی، سبب از میان رفتن میكروارگانیسم‌های مفید خاك مانند تثبیت كننده‌های نیتروژن میكروریزا می‌شود كه در نتیجه فعالیت‌های بیولوژیكی خاك را ضعیف می‌كند و در  مقایسه با تكنیك گیاه پالایی، بسیار هزینه‌بر است.

در روش ریزوفیلتراسیون،  از گیاهان خاكی و آبی استفاده می‌شود كه آلاینده‌های منابع آبی‌ آلوده با غلظت كمتر در ریشه‌هایشان تغلیظ یا رسوب می‌كنند كه  این روش بخصوص برای فاضلاب‌های صنعتی، رواناب كشاورزی و یا فاضلاب معادن اسیدی كاربرد دارد و  برای فلزاتی مانند سرب، كادمیم، مس، نیكل، روی و كرم مناسب است.

گیاهانی مانند خردل هندی، آفتابگردان، تنباكو، چاودار و ذرت دارای این توانایی هستند. آنها دارای قدرت جذب سرب از فاضلاب هستند كه در این میان، آفتابگردان بیشترین قدرت و توانایی را دارد.

در روش دیگری  با استفاده از قدرت ریشه،  محدود‌كردن تحرك و قابلیت دسترسی آلاینده‌ها در خاك صورت می‌گیرد.
‌این روش  معمولا برای كاهش آلودگی در خاك، رسوب و لجن استفاده  می‌شود  و از  طریق جذب، رسوب، كمپلكس و یا كاهش ظرفیت انجام می‌پذیرد.

در روش تبخیر گیاهی، گیاهان، آلاینده‌ها را از خاك جذب  و سپس به بخار تبدیل كرده و با عمل تعرق به اتمسفر انتقال می‌دهند. این روش در درختان در حال رشد برای جذب آلاینده‌های آلی و معدنی كاربرد دارد.

در روش دیگری كه به نام كاهش گیاهی معروف است، گیاه با متابولیسم خود از طریق انتقال، تجزیه، تثبیت  و تصعید تركیبات آلاینده به برطرف كردن آلودگی از خاك و آب‌های زیرزمینی كمك می‌كند. در این روش، تركیبات آلی به مولكول‌های ساده‌تر شكسته شده كه می‌تواند به درون بافت گیاه وارد شوند.

بررسی‌ها نشان داده است گیاهان دارای آنزیم‌هایی هستند كه می‌توانند پسماند حاصل از حلال‌های كلرینات مانند تری‌كلرو اتیلن و حشره‌كش‌های دیگر را تجزیه كند.

فلزات سنگین و  دسترسی آنها در خاك‌

فلزات سنگین، عناصری با وزن اتمی 54/63 تا 59/200 و وزن مخصوص بیشتر از 4 هستند. برخی از فلزات سنگین به مقدار كم مورد نیاز ارگانیسم‌های زنده  هستند؛ هر چند افزایش بیش از حد همین فلزات سنگین ضروری می‌تواند برای ارگانیسم‌ها مضر باشد.

فلزات سنگین غیر ضروری شامل آرسنیك، آنتیمونی، كادمیم، كرم جیوه، و سرب است كه این فلزات در رابطه با آلودگی خاك و آب‌های سطحی بسیار مهم هستند و مورد توجه علم گیاه پالایی قرار می‌گیرند.

واكنش گیاهان به فلزات سنگین‌

 گیاهان3 راهبرد پایه برای رشد در خاك‌های آلوده به فلزات سنگین دارند. گونه‌هایی كه از ورود فلزات به بخش‌های هوایی خود جلوگیری كرده یا غلظت فلزات را در خاك پایین نگه می‌دارند، گونه‌هایی  كه فلزات را در اندام‌های هوایی خود تجمع داده و دوباره به خاك بر می‌گرداند و گیاهانی كه می‌توانند فلزات را  در اندام‌های هوایی خود تغلیظ كرده به طوری كه چندین برابر غلظت فلز در خاك شود و گیاهانی كه غلظت بالایی از آلاینده‌ها را جذب كرده و در ریشه، ساقه  یا برگ‌هایشان تغلیظ می‌كنند.

كاربرد مهندسی ژنتیك برای بهبود گیاه پالایی‌

در این تكنیك با استفاده از تنوع ژنتیكی موجود در داخل هر گونه و تحریك خصوصیات ژنتیكی 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 كه بلندتر از  گیاهان طبیعی هستند سبب افزایش تولید بیومس نهایی می‌ شود.

برخی روش‌های گیاه پالایی محدودیت‌هایی دارد؛ به عنوان مثال در نوعی از این روش، گیاه پالایی در محدوده 3 فوت از سطح خاك و حداكثر 60 فوت از آب‌های زیرزمینی موثر است. این روش برای مكان‌هایی كه غلظت آلودگی در آنها پایین تا متوسط است در سطح وسیع به كار برده می‌شود و شدیدا وابسته به اسیدیته خاك است.

نتایج به دست آمده از تحقیقات دانشمندان حاكی از آن است كه اسیدی كردن خاك، قابلیت دسترسی فلزات را به مقدار زیادی افزایش می‌دهد. البته ممكن است اسیدی كردن خاك، تاثیرات منفی دربرداشته باشد. برای مثال افزایش حلالیت برخی فلزات سمی و شستشوی آنها به آب‌های زیرزمینی سبب بروز خطرات زیست محیطی می‌شود كه باید تحت كنترل و شرایط ویژه صورت گیرد.

مصرف تولیدات گیاه پالایی‌

یكی از موانع اجرای تجاری گیاه پالایی، چگونگی مصرف گیاهان آلوده است. پس از برداشت، آلودگی خاك توسط گیاه كاهش یافته، اما مقدار زیادی بیومس خطرناك تولید شده است.

بررسی‌ها نشان می‌دهد تولید كمپوست و متراكم كردن، 2 روشی است كه 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 كه در این روش بیومس به عنوان یك منبع انرژی مصرف تجاری دارد.

این بیومس شامل كربن، هیدروژن و اكسیژن است كه با عنوان هیدروكربن‌های اكسیژنه شناخته می‌شود.

جزء اصلی هربیومس لیگنین، همی سلولز، سلولز، مواد معدنی و خاكستر است كه 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 كه مدیریت این حجم از مواد زائد بسیار مشكل بوده و نیاز به كاهش حجم دارد.

تولید انرژی‌

سوزاندن و تولید گاز از روش‌های مهم برای تولید انرژی گرمایی و الكتریكی است كه 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 كود مصرف كرد.

سوزاندن روش ساده‌ای است اما باید تحت موقعیت‌های كنترل شده باشد. در این روش حجم بیومس 2 تا 5 درصد  كاهش یافته و خاكستر را می‌توان به طور مناسبی مصرف كرد.

تحقیقات نشان داده است سوزاندن پسماندهای خطرناك حامل فلزات در فضای باز صحیح نیست، زیرا گازهای آزاد شده به محیط ممكن است مضر باشد، چرا كه به این ترتیب تنها حجم كاهش می‌یابد وگرمای تولید شده نیز به هدر می‌رود.

تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آّب و خاك سازمان حفاظت محیط زیست نشان می‌دهد، تولید گاز یكی از موارد كنترل بیومس است كه از طریق مجموعه‌ای از تغییرات شیمیایی گازهای احتراقی پاك با بازده گرمایی بالا تولید می‌شود. به این تركیب گازی، گاز پیرو گفته می‌شود كه می‌توان برای تولید انرژی گرمایی و الكتریكی آن را سوزاند.
تولید گاز در یك مبدل گازی، طی مراحل پیچیده خشك كردن، حرارت دادن، تجزیه  گرمایی و واكنش‌های شیمیایی احتراق انجام می‌شود كه به طور همزمان اتفاق می‌افتد.

محققان گزارش كرده‌اند پیرولیز یك روش نو برای مدیریت مواد زائد شهری است كه امكان دارد بتوان از آن برای مدیریت بیومس گیاهان آلوده استفاده كرد. پیرولیز مواد را تحت موقعیت‌های غیرهوازی  تجزیه می‌كند و هیچ انتشاری به هوا ندارد.

به این ترتیب، فلزات سنگین در  كك باقی می‌مانند كه می‌تواند در كوره ذوب استفاده شود.  اگرچه هزینه بالای تاسیس و مراحل عملیات فاكتور محدود كننده است، اما اگر فقط برای گیاه استفاده شود می‌تواند برای گیاهان آلاینده و مواد زائد شهری مناسب باشد.

محققان بر گونه‌های گیاهی با بیومس بالا تحقیق كرده  و نشان دادند این روش نتایج مثبتی می‌تواند به همراه داشته باشد و فواید زیست محیطی موثری نیز خواهد داشت.

رفع آلودگی‌های نفتی‌

آلودگی‌های نفتی یك پیامد اجتناب‌ناپذیر از افزایش سریع جمعیت و فرایند صنعتی شدن است كه به دنبال آن  آلودگی خاك توسط مواد هیدروكربنه نفتی به شكل وسیع در اطراف تاسیسات اكتشاف و پالایش و به شكل موضعی در مسیرهای انتقال این مواد در سطح استان‌های نفت‌خیز جنوبی كشور  قابل مشاهده است.

علاوه بر انتشار مستقیم این آلاینده ها، غبارات حاصل از سوخت گازهای همراه نفت، طی سالیان متمادی توانسته مواد سمی و مضری به خاك‌های منطقه اضافه كند.

وجود این آلاینده‌ها در محیط‌زیست علاوه بر تاثیر گسترده بر اكوسیستم منطقه، با گذشت زمان و ورود به چرخه غذایی، به جوامع انسانی نیز راه می‌یابند و به این ترتیب سلامت انسان‌ها را تهدید می‌كنند.

در حال حاضر نیاز به جلوگیری از گسترش این آلودگی‌ها و همین‌طور پاكسازی مناطق آلوده شده بشدت احساس می‌شود. برای این منظور می‌توان از روش‌های مختلفی بهره گرفت. یكی از این روش‌ها گیاه پالایی است  كه از گیاهان و میكروارگانیسم‌های همراه آنها جهت پاكسازی محیط‌های آلوده (خاك، آب) بهره می‌گیرد.

در حقیقت گیاه پالایی با استفاده از دخالت‌های انسانی از جمله فناوری كشاورزی (شخم زدن، كود دادن و ) باعث ایجاد شرایط مناسب برای رشد و استقرار گیاه و افزایش فعالیت‌های طبیعی پاكسازی می‌شود. بزرگ‌ترین مزیت این روش نسبت به سایر روش‌ها، ارزان بودن و سادگی آن است. در این روش، انتخاب گیاه مناسب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است كه به شرایط اقلیمی منطقه، نوع و میزان آلودگی خاك بستگی دارد.

آینده گیاه پالایی‌

اگرچه این علم هم اكنون با سرعت در حال توسعه است، اما بررسی‌ها نشان داده گیاه پالایی تجاری از لحاظ زمانی باید با دیگر فناوری‌های دیگر قابل رقابت كردن باشد. بیشتر  آزمایش‌های گیاه پالایی در مقیاس آزمایشگاه در محیط هیدروپونیك انجام و فلزات سنگین به آنها داده شده است، در حالی كه محیط خاك كاملا متفاوت است.

در خاك واقعی بسیاری از فلزات در شكل‌های نامحلول وجود دارند و قابلیت دسترسی آنها كم و این بزرگ‌ترین مشكل است. بسیاری از گیاهان هنوز شناخته نشده اند كه باید شناسایی شوند و درباره فیزیولوژی آنها بیشتر دانست.

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.

اگرچه 10 سال از كاربرد اولیه فناوری گیاه پالایی در دنیا می‌گذرد، اما این علم توسعه بسیار سریعی داشته است و امروزه  گیاه پالایی در مورد مواد آلی، معدنی و رادیواكتیو كاربرد دارد. این فرایند پایدار و ارزان است و برای كشورهای در حال توسعه بسیار مناسب  بوده و صرفه اقتصادی دارد.

بررسی‌ها نشان می‌دهد،  راندمان این روش با كاربرد گیاهان رشد سریع با بیومس بالا و قدرت جذب بالای فلزات سنگین افزایش می‌یابد. در بیشتر مكان‌های آلوده گونه‌های مناسب جهت رفع آلودگی قابل شناسایی است. 2 روش كمپوست و متراكم كردن می‌تواند جزو مراحل مقدماتی برای كاهش حجم تولیدات این گیاهان باشند، اما باید دقت شود شیرابه حاصل از تراكم به طور كامل جمع‌آوری شود.

محققان معتقدند بین روش‌هایی كه بیومس آلاینده‌ها را كاهش می‌دهد، به نظر می‌رسد خاكستر كردن كمترین زمان را مصرف می‌كند و در مقایسه با سوزاندن مستقیم  از لحاظ زیست‌محیطی نیز مناسب‌تر باشد.

به این ترتیب مشاهده می‌شود دنیای امروز می‌تواند با الهام از  طبیعت و سیستم نقص ناپذیر بكر آن برای آنچه بشر با دست خود خراب كرده است اصلاحاتی صورت دهد كه بی‌شك سهل‌تر از جلوگیری از آلودگی منابع بویژه منابع خاك نیست.

 





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
یکشنبه 22 خرداد 1390
دوشنبه 30 مرداد 1396 04:55 ب.ظ
you're truly a excellent webmaster. The web site loading velocity
is amazing. It kind of feels that you are doing
any unique trick. Moreover, The contents are masterwork.
you've performed a magnificent task in this subject!
دوشنبه 16 مرداد 1396 07:52 ب.ظ
Very energetic article, I enjoyed that bit.
Will there be a part 2?
جمعه 13 مرداد 1396 01:08 ب.ظ
I was curious if you ever thought of changing the layout of your
site? Its very well written; I love what youve got to say.
But maybe you could a little more in the way of content so people could connect
with it better. Youve got an awful lot of
text for only having 1 or two pictures. Maybe you could space it out better?
جمعه 29 اردیبهشت 1396 09:38 ب.ظ
Thanks for finally talking about >زیست محیط زمین - گیاه پالایی <Loved it!
سه شنبه 22 فروردین 1396 03:00 ق.ظ
Heya i'm for the first time here. I came across this board and I find It truly
useful & it helped me out a lot. I hope to give something
back and help others like you helped me.
دوشنبه 21 فروردین 1396 05:21 ق.ظ
Thank you, I've just been looking for information approximately this subject for ages and yours
is the greatest I've found out till now. But, what in regards to the bottom line?
Are you certain concerning the source?
یکشنبه 20 فروردین 1396 06:09 ق.ظ
Hola! I've been following your blog for a long time now and finally got the bravery
to go ahead and give you a shout out from Huffman Tx!
Just wanted to say keep up the good work!
جمعه 11 فروردین 1396 06:38 ب.ظ
An outstanding share! I've just forwarded this onto a co-worker who had been conducting a little research on this.
And he in fact bought me lunch simply because I stumbled upon it for him...

lol. So let me reword this.... Thank YOU for the meal!!
But yeah, thanx for spending the time to talk about this topic here on your web site.
دوشنبه 16 آبان 1390 06:39 ب.ظ
سلام عزیزم سایتت تایید شد برای دریافت 500 بازدید سایت طلارنک رو لینک کنین و شرکت در قرعه کشی روزانه 10/000 بازدید سایت خواهشا کد لینکباکس ها رو در سایتتون قرار بدین
www.talarank.com سایت افزایش بازدید
www.bo2link.com لینکباکس سارینا خوشگله
www.boxu.talalink.com لینکباکس دخترونه
توی بخش پیام ها اطلاع بدین یا به آیدی مدیر پیغام بدین با تشکر سارینا جون
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر





آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
امکانات جانبی