Φυτοαποκατάσταση εδαφών μολυσμένων με μέταλλα με χρήση οργανικών τροποποιήσεων

Ο ενεργός άνθρακας περιέχει ανθρακούχο υλικό που προέρχεται από άνθρακα. Ο ενεργός άνθρακας παράγεται με πυρόλυση οργανικών υλικών φυτικής προέλευσης. Αυτά τα υλικά περιλαμβάνουν άνθρακα, κοχύλια καρύδας και ξύλο,βαγάσας ζαχαροκάλαμου,φλούδες σόγιαςκαι με λίγα λόγια (Dias et al., 2007; Paraskeva et al., 2008). Σε περιορισμένη κλίμακα,ζωικές κοπριέςχρησιμοποιούνται επίσης για την παραγωγή ενεργού άνθρακα. Η χρήση ενεργού άνθρακα είναι κοινή για την απομάκρυνση μετάλλων από τα λύματα, αλλά η χρήση του για ακινητοποίηση μετάλλων δεν είναι συνηθισμένη σε μολυσμένα εδάφη (Gerçel and Gerçel, 2007· Lima and Marshall, 2005b). Ο ενεργός άνθρακας που προέρχεται από την κοπριά πουλερικών είχε εξαιρετική ικανότητα δέσμευσης μετάλλων (Lima and Marshall, 2005a). Ο ενεργός άνθρακας χρησιμοποιείται συχνά για την εξυγίανση των ρύπων στο έδαφος και το νερό λόγω της πορώδους δομής, της μεγάλης επιφάνειας και της υψηλής ικανότητας προσρόφησης (Üçer et al., 2006). Ο ενεργός άνθρακας απομακρύνει τα μέταλλα (Ni, Cu, Fe, Co, Cr) από το διάλυμα μέσω καθίζησης ως υδροξείδιο μετάλλου, προσρόφηση σε ενεργό άνθρακα (Lyubchik et al., 2004). Το AC που προέρχεται από φλοιό αμυγδάλου αφαιρούσε αποτελεσματικά το Ni από τα λύματα με και χωρίς H₂SO₄θεραπεία (Hasar, 2003).

Πρόσφατα, το biochar έχει χρησιμοποιηθεί ως βελτιωτικό του εδάφους λόγω των ευεργετικών του επιδράσεων στις διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες του εδάφους (Beesley et al., 2010). Το Biochar περιέχει πολύ υψηλή περιεκτικότητα (έως και 90%) ανάλογα με το μητρικό υλικό (Chan and Xu, 2009). Η προσθήκη βιοξυλάνθρακα βελτιώνει την προσρόφηση του διαλυμένου οργανικού άνθρακα,pH εδάφους, μειώνει τα μέταλλα στα στραγγίσματα και συμπληρώνει μακροθρεπτικά συστατικά (Novak et al., 2009; Pietikäinen et al., 2000). Η μακροπρόθεσμη παραμονή του βιοξυλάνθρακα στο έδαφος μειώνει την εισαγωγή μετάλλων μέσω της επαναλαμβανόμενης εφαρμογής άλλων τροποποιήσεων (Lehmann and Joseph, 2009). Οι Beesley et al. (2010) κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το βιοκάρβουνο μείωσε το υδατοδιαλυτό Cd και Zn στα εδάφη λόγω της αύξησης του οργανικού άνθρακα και του pH. Ο ενεργός άνθρακας μείωσε τη συγκέντρωση μετάλλων (Ni, Cu, Mn, Zn) σε βλαστούς φυτών αραβοσίτου που καλλιεργήθηκαν σε μολυσμένα εδάφη σε σύγκριση με το μη τροποποιημένο έδαφος (Sabir et al., 2013). Το Biochar μείωσε τις υψηλές συγκεντρώσεις διαλυτού Cd και Zn σε μολυσμένο έδαφος (Beesley and Marmiroli, 2011). Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η ρόφηση είναι ένας σημαντικός μηχανισμός για τη συγκράτηση των μετάλλων από το έδαφος. Το Biochar μείωσε τη συγκέντρωση του Cd και του Zn σε 300 και 45 φορές μείωση στις συγκεντρώσεις των στραγγισμάτων τους, αντίστοιχα (Beesley and Marmiroli, 2011).