English: Phytoremediation / Español: Fitorremediación / Português: Fitorremediação / Français: Phytoremédiation / Italiano: Fitorisanamento
Phytosanierung bezeichnet die Verwendung von Pflanzen zur Sanierung und Reinigung von kontaminierten Böden, Wasser und Luft. Im Umweltkontext ist Phytosanierung eine umweltfreundliche und kosteneffiziente Methode zur Reduzierung oder Beseitigung von Schadstoffen aus der Umwelt, indem spezifische Pflanzenarten genutzt werden, die in der Lage sind, Schadstoffe aufzunehmen, zu speichern oder abzubauen.
Allgemeine Beschreibung
Phytosanierung umfasst verschiedene Techniken, bei denen Pflanzen eingesetzt werden, um Umweltschadstoffe wie Schwermetalle, Pestizide, organische Verbindungen oder überschüssige Nährstoffe aus kontaminierten Medien zu entfernen oder zu stabilisieren. Diese Methode nutzt die natürlichen Prozesse von Pflanzen, einschließlich der Aufnahme von Wasser und Nährstoffen durch die Wurzeln, der Speicherung von Schadstoffen in den Pflanzengeweben und der Umwandlung von Schadstoffen in weniger schädliche Formen durch pflanzliche Stoffwechselprozesse.
Es gibt verschiedene Formen der Phytosanierung, darunter:
- Phytoextraktion: Pflanzen nehmen Schadstoffe über ihre Wurzeln auf und lagern diese in ihren oberirdischen Teilen (Blätter, Stängel) ein. Diese Pflanzen werden anschließend geerntet und entsorgt, um die Schadstoffe zu entfernen.
- Phytostabilisierung: Pflanzen stabilisieren kontaminierte Böden, indem sie die Mobilität von Schadstoffen verringern und deren Ausbreitung verhindern. Dies geschieht durch die Bindung der Schadstoffe in den Wurzeln oder durch chemische Veränderungen im Boden.
- Phytovolatilisation: Pflanzen nehmen Schadstoffe auf und geben sie in veränderter, meist weniger schädlicher Form über ihre Blätter als Gas in die Atmosphäre ab.
- Phytodegradation: Pflanzen bauen organische Schadstoffe im Boden oder Wasser durch Enzyme ab, die in den Wurzeln oder im Boden mikrobielle Aktivitäten fördern.
Phytosanierung ist besonders attraktiv, weil sie relativ kostengünstig ist, die Umwelt nur minimal belastet und zur Wiederherstellung der Vegetation beiträgt. Diese Methode ist jedoch oft langsamer als konventionelle Sanierungstechniken und ist in der Regel auf relativ oberflächennahe und mäßig kontaminierte Standorte beschränkt.
Anwendungsbereiche
Phytosanierung wird in verschiedenen Bereichen eingesetzt:
- Sanierung kontaminierter Böden: Verwendung auf ehemaligen Industrie- oder Militärstandorten, die mit Schwermetallen, Öl, Pestiziden oder anderen Schadstoffen belastet sind.
- Reinigung von Abwässern: Einsatz in Feuchtgebieten oder künstlich angelegten Kläranlagen, um überschüssige Nährstoffe und Schadstoffe aus dem Wasser zu entfernen.
- Bodensanierung in der Landwirtschaft: Anwendung auf landwirtschaftlich genutzten Böden, die durch Pestizide oder übermäßigen Einsatz von Düngemitteln kontaminiert sind.
- Stadtökologie: Nutzung in städtischen Gebieten zur Verbesserung der Luftqualität und zur Sanierung von brachliegenden oder verschmutzten Flächen.
Bekannte Beispiele
- Weiden und Pappeln: Diese Bäume werden häufig zur Phytosanierung von Böden verwendet, die mit Schwermetallen wie Blei, Cadmium oder Quecksilber kontaminiert sind, da sie große Mengen an Wasser aufnehmen und dabei Schadstoffe extrahieren können.
- Sonnenblumen: Diese Pflanzen sind bekannt für ihre Fähigkeit, Schwermetalle wie Uran und Blei aus kontaminierten Böden aufzunehmen, wie es nach dem Tschernobyl-Unglück in der Ukraine demonstriert wurde.
- Schilfrohr: In künstlichen Feuchtgebieten wird Schilfrohr häufig zur Reinigung von Abwässern und zur Entfernung von Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor eingesetzt.
Behandlung und Risiken
Obwohl Phytosanierung viele Vorteile bietet, gibt es auch einige Herausforderungen und Einschränkungen:
- Zeitfaktor: Die Sanierung kann Jahre bis Jahrzehnte dauern, je nach Art und Ausmaß der Kontamination und der Wachstumsrate der Pflanzen.
- Begrenzte Tiefe: Phytosanierung ist meist auf oberflächennahe Kontaminationen beschränkt, da die Wurzeln der Pflanzen typischerweise nur in den oberen Bodenhorizonten wachsen.
- Pflanzenwachstum: Die Effektivität der Phytosanierung hängt von den klimatischen Bedingungen, der Bodenbeschaffenheit und der Verfügbarkeit von Wasser ab, die das Wachstum und die Gesundheit der Pflanzen beeinflussen.
- Entsorgung: Die Ernte von kontaminierten Pflanzenmaterialien kann ein Problem darstellen, da diese Materialien sicher entsorgt werden müssen, um eine sekundäre Verschmutzung zu vermeiden.
Ähnliche Begriffe
- Bioremediation: Der allgemeine Begriff für die Nutzung biologischer Organismen, wie Mikroben oder Pflanzen, zur Sanierung kontaminierter Standorte.
- Rhizofiltration: Eine spezifische Art der Phytosanierung, bei der Pflanzenwurzeln genutzt werden, um Schadstoffe aus dem Wasser zu filtern.
- Ökologischer Landbau: Eine Landwirtschaftsmethode, die auf den Einsatz von synthetischen Chemikalien verzichtet und oft Phytosanierung-Techniken verwendet, um die Bodenqualität zu verbessern.
Weblinks
- environment-database.eu: 'Phytoremediation' in the glossary of the environment-database.eu (Englisch)
Zusammenfassung
Phytosanierung ist eine umweltfreundliche Methode zur Reinigung von kontaminierten Böden, Wasser und Luft, bei der Pflanzen genutzt werden, um Schadstoffe aufzunehmen, zu stabilisieren oder abzubauen. Diese Technik ist kosteneffizient und unterstützt die Wiederherstellung von Ökosystemen, hat aber auch Einschränkungen wie längere Sanierungszeiten und eine begrenzte Anwendbarkeit auf oberflächennahe Kontaminationen. Trotz dieser Herausforderungen bietet Phytosanierung eine nachhaltige Alternative zu konventionellen Sanierungsmethoden und trägt zur Verbesserung der Umweltgesundheit bei.
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