Методы биопоглощения загрязнителей - Биологические методы очистки грунтов
Эти методы основаны на способности различных организмов, прежде всего растений, поглощать всевозможные токсичные компоненты из почв и грунтов, накапливать их в своих тканях и тем самым очищать почвы. После этого растения выкашиваются и перерабатываются с целью концентрирования и утилизации накопившихся в них загрязнителей. Недостатком метода биопоглощения является необходимость последующей утилизации загрязнителей в тех или иных биопоглотителях.
Концентрирование элементов является одной из важнейших биохимических функций живого вещества на Земле, изучаемых в биогеохимии. При этом различаются два вида концентрирования: I рода - по отношению к 14 элементам, встречающимся в теле всех без исключения живых организмов (Н, С, К, О, Na, Мg, А1, Si, Р, K, С1, К, Са, Fе); II рода - избирательная концентрация организмом определенных элементов или веществ. В методах биопоглощения загрязнений используется концентрирование II рода.
В. И.Вернадский, изучая особенности концентрирования II рода, разделил все живые организмы на три группы:
Организмы обычные (по данному элементу)- при концентрации элемента организмом в пределах 0,1n до 0,01n и ниже.
Организмы, богатые тем или иным элементом, - при относительном увеличении более чем на 10% весового среднего содержания данного элемента в организме по сравнению со средним содержанием его в окружающей среде.
Организмы-концентраторы - при концентрации элемента или вещества в количестве, составляющем более 10% его веса или его атомного состава. Они наиболее эффективны при использовании их для биопоглощения загрязнений.
При этом по виду поглощаемого элемента различают следующие группы организмов-концентраторов: водородисто-кислородные, углеводородные, азотные и натриевые, серные и кальциевые, магниевые и алюминивые, железистые и т. п. Так, например, водоросли концентрируют в себе йод, картофель и подсолнечник - калий, бобовые - кальций, галофиты - натрий и хлор и т. п.
Очевидно, практически любые растения могут использоваться в качестве биопоглотителей, однако селективность их по отношению к определенным загрязнителям весьма различна и до конца еще не выяснена. Так, например, было показано, что посев на нефтезагрязненной почве бобов и злаковых трав способствует ускорению биодеградации нефти. С этой целью также могут выращиваться сорго, кормовой горох, люцерна, донник, вика, ячмень, овес. Пальмы какао накапливают фосфор и магний.
Укроп, табак, ячмень, свекла, люцерна, г о р о х и другие бобовые поглощают тяжелые металы. Кроме того, концентраторами тяжелых металлов являются лишайники, мхи и некоторые другие низшие растения.
Имеются данные по поглощению растениями и радионуклидов. При этом подбираются такие культуры растений, которые интенсивно поглощают с помощью корневой системы долгоживущие радиоактивные изотопы и тем самым очищают корнеобитаемый слой почвы. Затем урожай скашивается и сжигается, радиоактивная зола концентрируется и складируется.
Наблюдения, проведенные в фитоценозах территорий, загрязненных радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС, позволили выявить определенные закономерности в накоплении различными растениями радионуклидов. По состоянию на 1 января 1998 г. общая площадь земель лесного фонда, загрязненных 137Сs вследствие аварии на Чернобыльской АЭС, составила около 1 млн га.
К 1998 году радиационная обстановка в этих лесах относительно стабилизировалась. Наступила восстановительная стадия последствий радиационной аварии, которая при имеющемся составе радионуклидов продлится десятки, а в ряде случаев и сотни лет. На восстановительной стадии корневое поступление радионуклидов в лесную растительность из почвы значительно преобладает над внешним загрязнением. Высокая способность древесно-кустарниковых и травянистых растений к накоплению долгоживущих продуктов деления вызывает необходимость нормирования содержания радионуклидов в лесных ресурсах как исходного сырья для получения радиационно-безопасной продукции на всех этапах ее переработки.
В накоплении радионуклидов разными группами растений отмечены видовые и другие таксономические различия. Коэф фициент перехода радионуклидов из почвы в растения увели чивается в ряду: лесные ягоды - грибы - мхи и лишайники. По уровню содержания радионуклидов в древесине при одинаковой плотности загрязнения почвы и в одинаковых лесорастительных условиях основные лесообразующие породы составляют в порядке убывания следующий условный ряд: мягколиственные породы, твердолиственные, хвойные породы. Накопление радионуклидов древесным ярусом происходит интенсивнее в молод-няках, чем в средневозрастных, приспевающих и спелых древостоях, а деревья лучшего класса роста накапливают 137Сs больше и интенсивнее, чем угнетенные и отстающие в росте. На влажных и переувлажненных почвах этот процесс происходит гораздо интенсивнее по сравнению с автоморфными условиями местопроизрастания. Наблюдается также обратная связь между трофностью почвы и интенсивностью поступления из нее радионуклидов в лесную растительность.
У всех древесных пород наибольшее удельное содержание радионуклидов отмечалось в вегетативных органах (листья или хвоя и побеги), а наименьшее - в древесине. Уровень содержания радионуклидов в коре также многократно превышает содержа ние в древесине.
Значительно реже используется биоаккумуляция загрязнителей у животных, хотя представители животного мира также концентрируют в себе определенные элементы и вещества.
Например, моллюски, кораллы, фораминиферы концентрируют кальций, радиолярии - кремний, ракообразные и паукообразные - медь и т. д.
Заглатывая нефтезагрязненную почву, дождевые черви делают нефть более доступной для микроорганизмов и ускоряют ее биодеградацию. В лабораторных опытах показано достоверное снижение содержания остаточной нефти и уменьшение токсичности загрязнения через три месяца в почве с начальным нефтесодержанием 5 и 10%.
В водоемах ртуть и полихлорированные бифенилы накапливаются в рыбах, для очистки водоемов требуется последующее извлечение этих организмов, что делает этот метод неэффективным.
Таким образом, методы биопоглощения загрязнителей весьма многочисленны и обладают специфическими преимуществами перед другими способами, в частности селективностью.
Похожие статьи
-
Методы очистки внесением культур - Биологические методы очистки грунтов
Методы внесения культур микроорганизмов применяются в тех случаях, когда необходимая аборигенная микрофлора отсутствует. Они могут применяться при...
-
Введение, Методы очистки активизацией микрофлоры - Биологические методы очистки грунтов
Методы биодеградации загрязнителей основаны на деструкции токсичных загрязняющих веществ различными видами микроорганизмов. Эффект достигается либо за...
-
Задача очистки вредных сбросов не менее, а даже более сложна и масштабна, чем очистка промышленных выбросов. В отличие от рассеивания выбросов в...
-
Методы очистки сточных вод - Биологическая очистка сточных вод
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики,...
-
Механическая очистка сточных вод применяется в основном как предварительная очистка. Механический метод заключен в их фильтрации и отстаивании. Основана...
-
Главные загрязнители воды - Способы очистки питьевой воды
Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение воды. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей...
-
Биологические методы оценки. Биотестирование - Понятие и сущность биоиндикации
Оценка степени загрязнения может быть проведена с использованием физико-химических и биологических методов. Биологические методы оценки - это...
-
Для оценки воздействия любого объекта на окружающую среду большое значение имеет сбор первичной информации. Только опираясь на эту информацию, можно...
-
Различают природную, сточную и денатурированную воду. Природная вода - это вода, которая качественно и количественно формируется под влиянием...
-
Методы очистки воды - Способы очистки питьевой воды
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно - бытовые сбросы были...
-
ПРОЦЕССЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ - Биологическая очистка сточных вод
Сооружениям биологической очистки отводится главенствующая роль в общем комплексе сооружений канализационной очистной станции. В результате процессов...
-
Основные методы очистки воды - Питьевая вода, ее подготовка и нормативы
Основными методами очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения являются осветление, обесцвечивание и обеззараживание. Осветление воды путем...
-
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ - Методы очистки воды
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно - бытовые сбросы были...
-
Выпуск сточных вод в водоемы - Сточные воды и основные методы их очистки
Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод...
-
20-е столетие характеризуется интенсивным ростом населения Земли, развитием урбанизации. Появились города-гиганты с населением более 10-ти млн. человек....
-
Охрана и очистка морей и океанов, Методы устранения последствий загрязнения - Охрана водных ресурсов
Охрана морей и океанов должна проводиться не только физически, проводя различные исследования по очищению воды и внедрения новых методов и способов...
-
Биологический метод - Рациональное использование водных ресурсов
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и...
-
Методы очистки газов - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха
Адсорбционные методы очистки газов используют для удаления из них газообразных и парообразных примесей. Методы основаны на поглощении примесей пористыми...
-
Очистка сточных вод методом флотации - Методы очистки воды
Под флотацией (от французского flotter -- плавать) понимают расщепление твердых микрочастиц с разной смачиваемостью. Это несмачиваемые водой...
-
Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод...
-
Дополнительным источником загрязнения рек в черте г. Москвы являются речные снегосвалки. Постановлениями правительства Москвы от 15.11.91 № 809 "О...
-
Методы очистки сточных вод - Охрана производственных сточных вод, методы их очистки
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики,...
-
Основные методы очистки сточных вод - Проблемы загрязнения водоснабжения
Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод...
-
Очистка воды с помощью коагуляции - Методы очистки воды
Коагуляцией называют процесс, при котором мелкодисперсные частицы находящиеся в растворе укрупняются до видимых размеров. В итоге образуются хлопья...
-
Механические методы очистки воды - Методы очистки воды
Промышленные и бытовые сточные воды содержат взвешенные частицы растворимых и нерастворимых веществ. Взвешенные примеси (твердые и жидкие) образуют с...
-
В связи с тем, что обувная фабрика № 1 потребляет большое количество воды на технологические нужды и является источником загрязнения водоемов, проблема...
-
Защита водоемов от загрязнений сточными водами, Методы очистки сточных вод - Охрана водных ресурсов
Степень очистки и условия выпуска сточных вод в водоемы регламентируют специальные "Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами"....
-
Так как в красильном цеху наблюдается превышение норматива сброса загрязняющих веществ (Прямой черный З, Розовый О, Активный черный С, Хромовый черный О,...
-
Москва первый по величине и по значению город России, и из-за своей величины в ней сосредоточено огромное количество промышленных предприятий. Объем...
-
Механическая очистка газов включает сухие и мокрые методы. К сухим методам относятся: 1) гравитационное осаждение; 2) инерционное и центробежное...
-
Воды и стоки, которые загрязнены различными отбросами и отходами, называют сточными. По происхождению и составу классифицируют и различают бытовые,...
-
ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ - Методы очистки воды
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них...
-
Источники загрязнения внутренних водоемов - Охрана производственных сточных вод, методы их очистки
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них...
-
Очистные сооружения бытовых сточных вод 1. Технологическая схема станций предусматривает очистку хозяйственно-бытового стока до требований, предъявляемых...
-
Биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функционирования системы активный ил - сточная вода, характеризуемой наличием сложной...
-
Органические загрязнители Десятки миллионов тонн органических соединений, в том числе миллионы тонн ПАВ, ежегодно поступают в атмосферу и водоемы из...
-
Методы очистки подземных вод от нитратов и нитритов
Введение Анализ эффективности работы водоочистных станций населенных пунктов Казахстана показал невозможность получения ими нормативного качества...
-
Формирование различных типов биоценоза - Биологическая очистка сточных вод
Описанные три основные типа биоценоза активного ила формируются в своеобразных экологических условиях, обеспечивающих определенное качество очистки,...
-
Источники загрязнения внутренних водоемов - Биологическая очистка сточных вод
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них...
-
Основные методы очистки сточных вод - Рациональное использование водных ресурсов
Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические; физико-химические, биологические. В...
Методы биопоглощения загрязнителей - Биологические методы очистки грунтов