In unserem Land haben rücksichtslos durchgeführte industrielle Aktivitäten zu einer starken Umweltverschmutzung geführt. Das umliegende Land blieb durch hochgiftige Schwermetalle (Arsen, Quecksilber, Nickel und Kupfer) oder durch organische Verbindungen (aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe) und chlorierte (Tetrachlorkohlenstoff, Trichlorethylen) Rückstände aus den verschiedenen Prozessen kontaminiert. Diese Stoffe verbleiben bis heute im Boden und vergiften die Pflanzen und Tiere, mit denen sie in Kontakt kommen. Die Sanierung mit traditionellen Methoden umfasst die Entfernung von kontaminiertem Boden vom Standort und eine Reihe von chemischen, physikalischen, thermischen oder biologischen Behandlungen, die die Schadstoffe extrahieren und sie zu weniger gefährlichen Verbindungen zersetzen. Zu der bereits vorhandenen Verschmutzung muss die durch Aufbereitungstechnologien verursachte hinzukommen, aber auch die durch die Entfernung mit Bulldozern und den Transport per LKW oder anderen Mitteln bis zur Aufbereitungsanlage erzeugte. Der während des Betriebs aufgewirbelte Staub trägt dazu bei, die Schadstoffe zusammen mit den schädlichen Feinpartikeln zu verteilen. Eni entwickelt umweltschonende Sanierungsverfahren, die die im Boden vorhandenen Schadstoffe eliminieren oder auf jeden Fall auf ein gesundheitlich unbedenkliches Maß reduzieren können.
Die Forschung wird in der Abteilung Umwelttechnologien des Forschungszentrums für erneuerbare Energien und Umwelt in Zusammenarbeit mit dem Institut für die Erforschung von Ökosystemen des CNR von Pisa im Auftrag von Syndial, dem Unternehmen der Eni-Gruppe, das sich mit Umwelt befasst, durchgeführt. Unter den heute verfügbaren In-situ-Sanierungstechnologien nutzt die Phytosanierung die natürliche Reinigungskapazität von Pflanzen, um sowohl Schwermetalle als auch organische Verbindungen aus dem Boden zu extrahieren. Der Prozess verbessert die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Bodens, um eine echte Umwelt- und Landschaftssanierung zu erreichen. Es gibt zwei Hauptmechanismen: Einerseits entziehen Pflanzen Schwermetalle aus dem Boden und reichern sie in den Wurzeln und Blättern an (Phytoextraktion); Andererseits wird durch Ausnutzung der Synergie zwischen Pflanzen und Mikroorganismen, die um und in ihren Wurzeln vorhanden sind (Rhizosphären-Mikroorganismen), der biologische Abbau (Phytorizo-Abbau) organischer Verunreinigungen in andere einfachere und weniger toxische Substanzen gefördert, die in die Nahrungskette der vorhandenen Organismen gelangen die Erde. Wenn die Wirkung von Pflanzen durch bestimmte wachstumsfördernde Bakterien (Plant Growth Promoting Rhyzobacteria) unterstützt wird, spricht man von assistierter Phytoremediation (enhanced phytoremediation).
Die Biologen und Biochemiker des Forschungszentrums für Erneuerbare Energien und Umwelt ermitteln mit Labortests, Gewächshaus- und Freilandversuchen die optimalen Bedingungen für die Anwendung der assistierten Phytosanierung auf schwermetall- und kohlenwasserstoffbelasteten Flächen. Die idealen Pflanzenarten für die verschiedenen Arten von Schadstoffen wurden charakterisiert und die Mikroorganismus-Pflanzen-Assoziationen mit dem höchsten Ertrag definiert. Sobald die Wirksamkeit der Technologie nachgewiesen ist, werden Interventionsprotokolle im gemeinsamen Bereich von Eni und den für den Umwelt- und Gesundheitsschutz zuständigen Behörden definiert.
Die große Artenvielfalt der Pflanzenwelt und die zahlreichen Arten, die sich auch auf kontaminierten Böden entwickeln und Schwermetalle in ihren Geweben anreichern können, machen die Phytoextraktion zu einer sinnvollen Alternative zu physikalischen und thermischen Behandlungen. Besonders vielversprechende Arten wurden identifiziert, die zu den Gattungen Helianthus annuus (Sonnenblume), Brassica (krautige Pflanzen mit sehr unterschiedlichen Arten wie Senf, Rübe und Kohl), Salix (Weide), Populus (Pappel) , Lupinus albus (Weiße Lupine) gehören ), Pteris vittata (Langblättrige Pteride), Zea mays (Mais). Alle ausgewählten Arten haben bereits bewiesen, dass sie in der Lage sind, erhebliche Mengen der verschiedenen Metalle in den Wurzeln und Blättern zu extrahieren und zu akkumulieren, wobei die Effizienz je nach betrachtetem Metall zwischen 35 % und 40 % liegt. Es kann die Hypothese aufgestellt werden, dass im Feld nach 4-5 aufeinanderfolgenden saisonalen Zyklen (variabel je nach verwendeter Pflanze) eine 100%ige Phytoextraktion der bioverfügbaren Metallfraktion erreicht werden kann.
Die Tests hoben auch die Rolle von Mikroorganismen in der Rhizosphäre hervor. Der Extraktionsprozess wurde durch die Wirkung von metalltoleranten Bakterienstämmen unterstützt und unterstützt, die also die Anwesenheit dieser bestimmten Metalle überleben können. Wo sind sie zu finden? Aber sie wurden in einigen der gleichen kontaminierten Böden isoliert: Allein durch ihre Anwesenheit demonstrierten sie ihre Anpassungsfähigkeit an die verschmutzte Umwelt. Anschließend wurden sie charakterisiert und in vitro vermehrt. Die Mikroorganismen haben nachweislich pflanzenwachstumsfördernde Eigenschaften: In die mit den verschiedenen Pflanzen eingesäte Erde eingebracht, haben sie es ermöglicht, die Leistung der Pflanzen sowohl in Bezug auf die Menge der produzierten Biomasse als auch im Ertrag deutlich zu verbessern Phytoextraktion. Diese wird im Vergleich zu Versuchen ohne Zusatz von Mikroorganismen um 40–50 % gesteigert, wodurch Wirkungsgrade von bis zu 60 % des bioverfügbaren Metallanteils in einer Saison erreicht werden. Durch dieses Ergebnis können die Sanierungsziele wesentlich schneller erreicht werden. Das Endergebnis ist eine effiziente, nachhaltige und kostengünstige Umweltrückgewinnung im Vergleich zu herkömmlichen chemisch-physikalischen Techniken. Aber es gibt noch mehr: Der Bodengewinnungsprozess kann mit der Verwertung der für Energiezwecke erzeugten Biomasse verbunden werden, indem die Pflanzen regelmäßig kontrolliert verbrannt werden, um thermische Energie zu erzeugen. Und nicht nur das: Ist der Boden mit Schwermetallen belastet, können diese nach Anreicherung durch die Pflanzen aus der Asche der Pflanzen selbst zurückgewonnen und wiederverwendet werden (Phytomining).
Die Technologie von Eni ermöglicht es daher, umweltbelastende Sanierungsarbeiten an sich zu vermeiden, Altlasten zu sanieren, Energie aus erneuerbaren Quellen zu gewinnen, Metalle zurückzugewinnen. Schließlich wird durch die Schaffung neuer Grünflächen mit dauerhaftem Charakter die Landschaft verbessert und die Menge an Kohlendioxid, die in die Atmosphäre freigesetzt wird, reduziert. Mehr Bio geht nicht!
Von der Eniday-Website.
