4.2.5. Fitoremediasyon 

Fitoremidasyon, topraktaki, tortulardaki, çökeltilerdeki, atık sulardaki, yeraltı sularındaki ve havadaki kirleticileri çıkarmak, taşımak, stabilize etmek ve yok etmek için çeşitli bitki türlerini ve ilişkili mikroorganizmaları kullanan bir biyoremediasyon tekniğidir. Bitkiler, toksik organik ya da inorganik maddelerin varlığını gösterebilir, engelleyebilir, biriktirebilir yada yüksek miktarda biriktirebilirler. Bu nedenle de kimyasalların kaderine önemli ölçüde katkıda bulunurlar ve biyosferden istenmeyen bileşenleri kaldırmak için kullanılabilirler. Fitoremediasyon, toksik kirleticilerin çevreden temizlenmesi için çevre dostu, uygun maliyetli ve karbon nötür bir yaklaşım sunmaktadır. Bu tekniğin avantajları ve dezavantajları Tablo 4.5’te verilmiştir.

Fitoremediasyon mekanizmaları, fito-ekstraksiyon, fito-stabilizasyon, fito-buharlaşma, fito-degredasyon, fito-akümülasyon,  rizo-filtreleme, rizosfer biyodegredasyon ve hidrolik kontrolü kapsamaktadır. Bu mekanizmalar Şekil 4.1’de gösterilmektedir.

Fito-ekstraksiyon

Fito-ekstraksiyon, kirleticilerin toprak, çökelti ve sudan arındırılması için bitkileri ya da yosunları kullanır. Bu mekanizmada, bitkiler, kendi kök sistemleri ile topraktan ağır metalleri ya da radyonüklitleri çıkarır ve bunları köklerinde biriktirir ya da gövdesine ya da yapraklarına taşır. Bitkiler, hasat edilene kadar kirleticileri çıkarmaya devam eder. Hasattan sonra, kirlenmiş toprak önemli derecede arınma seviyesine ulaşmıyorsa, önemli derecede bir arınma elde etmek için büyüme/hasat döngüsünün birkaç ürün boyunca tekrar edilmesi gerekmektedir.

Fito-ekstraksiyon başlıca avantajı, çevre dostu olmasıdır. Toprak kalitesinde herhangi bir zarara yol açmamaktadır. Fito-ekstraksiyonun diğer bir faydası da diğer arındırma işlemlerinden daha ucuz olmasıdır. Bu süreç bitkiler tarafından kontrol edildiği için, herhangi bir geleneksel toprak temizleme işleminden daha uzun sürmektedir.

Fito-stabilizasyon

Bu mekanizmada, bitkiler toprak ve sudaki kirlenmiş kimyasal bileşenleri hareketsiz hale getirir. Kirleticiler, köklerle alınır ve rizosferde çökeltilir. Bu, kirleticinin besin zincirine girmesini engeller.

Fito-buharlaşma

Bu mekanizmada, organik kirleticiler içeren su, bitkiler tarafından alınır ve kirletici maddeler bitkilerin yaprakları ile havaya salınırlar. Su, bitkinin iletim sistemi boyunca kökünden yapraklarına kadar ilerlediği esnada suda bunan kirleticiler değişikliğe uğratılabilir, ve sonra bitkiyi saran havaya buharlaşır  ya da uçucu hale gelebilir.

Fito-degredasyon

Bu mekanizmada, kirleticiler (organik) bitkilerin dokularında metabolize edilir ve yok edilir. Bu küçük kirletici moleküller daha sonra büyüdükçe bitki tarafından metabolitler olarak kullanılabilir, böylece de bitki dokularına dahil olurlar.

Fito-akümülasyon

Bu mekanizmada, kirletici maddeler, diğer besinler ve suyla birlikte bitki kökleri tarafından alınır. Bu kirletici kütle, bitki sürgünlerinde ve yapraklarında yok edilmez, aksine biriktirilir.

Rizo-filtreleme

Bu mekanizma, kirlenmiş sudan (yüzey ya da yeraltı) metali absorbe etmek, yoğunlaştırmak ve çökeltmek için hem karada hem de suda yaşayan bitkileri kullanır.

Rizosfer biyodegrasyonu (Rizodegradasyon)

Bu mekanizmada, bitkiler, topraktaki mikroorganizmalara besin temin eden kökleri aracılığıyla yaygın maddeleri boşaltır. Böylece mikroorganizmalar biyolojik ayrışmayı arttırır. Örneğin, bitki kökleri, toprak mikroflorası için karbonhidrat kaynaklarını (şeker, alkoller, ve organik asitler) dışarı sızdırır. Bu bileşikler mikrobiyal büyümeyi ve faaliyeti arttırır ve ayrıca mikroplar için kemotaktik sinyal işlevini görürler.

Hidrolik kontrol

Bu mekanizmada, kirlenmiş yeraltı suyu ağaçlar tarafından iyileştirilir. 

Şekil 4.1. Fitoremidasyon mekanizmaları

Tablo 4.5. Fitoremediasyon tekniğinin avantajları ve dezavantajları