Φυτοαποκατάσταση εδαφών μολυσμένων με μέταλλα με χρήση οργανικών τροποποιήσεων

Ο ενεργός άνθρακας περιέχει ανθρακούχο υλικό που προέρχεται από ξυλάνθρακα. Ο ενεργός άνθρακας παράγεται με πυρόλυση οργανικών υλικών φυτικής προέλευσης. Αυτά τα υλικά περιλαμβάνουν άνθρακα, κελύφη καρύδας και ξύλο,ζαχαροκάλαμο από ζαχαροκάλαμο,φλοιούς 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 συνηθισμένη για την απομάκρυνση μετάλλων από τα λύματα, αλλά η χρήση του για την ακινητοποίηση μετάλλων δεν είναι συνηθισμένη σε μολυσμένα εδάφη (Gerçel και Gerçel, 2007; Lima και Marshall, 2005b). Ο ενεργός άνθρακας που προέρχεται από κοπριά πουλερικών είχε εξαιρετική ικανότητα δέσμευσης μετάλλων (Lima και Marshall, 2005a). Ο ενεργός άνθρακας χρησιμοποιείται συχνά για την αποκατάσταση 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 μέταλλα (Ni, Cu, Fe, Co, Cr) από το διάλυμα μέσω καθίζησης ως υδροξείδιο μετάλλου, προσρόφησης σε ενεργό άνθρακα (Lyubchik et al., 2004). Το ενεργό άνθρακα που προέρχεται από φλοιό αμυγδάλου απομάκρυνε αποτελεσματικά το Ni από τα λύματα με και χωρίς H2.₂SO₄θεραπεία (Hasar, 2003).

Πρόσφατα, ο βιοάνθρακας έχει χρησιμοποιηθεί ως βελτιωτικό εδάφους λόγω των ευεργετικών επιδράσεών του σε διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες του εδάφους (Beesley et al., 2010). Ο βιοάνθρακας περιέχει πολύ υψηλή περιεκτικότητα (έως και 90%) ανάλογα με το αρχικό υλικό (Chan και Xu, 2009). Η προσθήκη βιοάνθρακα βελτιώνει την προσρόφηση του διαλυμένου οργανικού άνθρακα,pH εδάφους, μειώνει τα μέταλλα στα στραγγίσματα και συμπληρώνει τα μακροθρεπτικά συστατικά (Novak et al., 2009; Pietikäinen et al., 2000). Η μακροχρόνια παραμονή του βιοάνθρακα στο έδαφος μειώνει την εισροή μετάλλων μέσω της επαναλαμβανόμενης εφαρμογής άλλων τροποποιήσεων (Lehmann και Joseph, 2009). Οι Beesley et al. (2010) κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο βιοάνθρακας 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 καλαμποκιού που καλλιεργούνται σε μολυσμένα εδάφη σε σύγκριση με το μη τροποποιημένο έδαφος (Sabir et al., 2013). Ο βιοάνθρακας μείωσε τις υψηλές συγκεντρώσεις διαλυτού Cd και Zn σε μολυσμένο έδαφος (Beesley και Marmiroli, 2011). Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η προσρόφηση είναι ένας σημαντικός μηχανισμός για τη συγκράτηση μετάλλων από τα εδάφη. Ο βιοκάρβουνο μείωσε τη συγκέντρωση Cd και Zn σε 300 και 45 φορές μείωση στις συγκεντρώσεις των στραγγισμάτων τους, αντίστοιχα (Beesley και Marmiroli, 2011).