Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.

Muhammad Mohsin

Phytoremediation of potentially toxic elements and rare earth elements by perennial plants in floating wetlands

Mohsin M. (2023). Phytoremediation of potentially toxic elements and rare earth elements by perennial plants in floating wetlands. https://doi.org/10.14214/df.347

Tiivistelmä

Kaupungistumisen, teollistumisen, maatalouden, kaivostoiminnan ja hulevesien vaikutukset ekosysteemeihin ovat johtaneet merkittäviin vesien saastumisongelmiin maailmanlaajuisesti. Kuitenkin vain vähän tutkimusta on julkaistu kadmiumin (Cd), kromin (Cr) ja eri kasviravinteiden samanaikaisesta erottamisesta hulevesistä ns. kelluvia kosteikkoja (FTW) käyttämällä tai harvinaisten maametallien (REE) keräämisestä ja talteenotosta biomassaviljelmien avulla. Tämä tutkimus lisää tietämystä REE:n talteenotosta vesistä käyttämällä lyhytkiertoisia pajuja (Salix spp.) ja simuloitua Cd:n ja Cr:n keruuta hulevesistä Phragmites australis- ja Iris pseudacorus -kasvilajeilla. Tässä yhteydessä tehtiin kolme erilaista ns. mikrokosmoskoetta monivuotisilla kasveilla (P. australis ja I. pseudacorus) FTW:ssä. Kasvien kasvua, juuren pituutta, klorofyllipitoisuusindeksiä (CCI), anatomisia kasvien kudosmuutoksia, Cd:n kertymistä sekä kasvien kasvua ja typen ja fosforin poistamista simuloiduissa hulevesissä tutkittiin 50 vuorokauden pituisenkokeen aikana eri Cd-annoksilla (0, 1, 2 ja 4 mg l-1). Lisäksi tutkittiin FTW:ssä 50 päivän ajan Cr-annoksen (0, 500, 1000 ja 2000 μg l-1) vaikutuksia P. australis- ja I. pseudacorus -lajien kasvuun ja anatomiaan sekä Cr:n kertymiseen kasvien biomassaan; lisäksi selvitettiin typen ja fosfaatin poistoa vesistä. REE-annosten vaikutuksia kasvien varren kasvuun, biomassaan ja juurten pituuteen tutkittiin kahdella pajulajilla (S. myrsinifolia ja S. schwerinii) ja kahdella pajun viljelylajikkeella (Klara ja Karin) FTW:ssä 28 vuorokauden aikana. Kokeissa vesi sisälsi REE kerta-annoksen lantaania (La: 50 mg l-1) ja 6-REE:n moniliuosta (La: 11,50 + yttrium (Y: 11) + neodyymi (Nd) 10,50) + dysprosium (Dy: 10) + cerium (Ce: 12) ja terbium (Tb: 11,50 mg l-1)). Kokeissa oli lisäksi kontrollikäsittelyt ilman REE:tä. Lisäksi tutkittiin REE:n talteenottoa biomassatuhkasta biomassan polton jälkeen. Tässä tutkimuksessa Cd-stressi ei haitannut P. australis tai I. pseudacorus -lajien kasvua; kasvien juuret keräsivät enemmän Cd:tä kuin versot. Kasvit pystyivät alentamaan typpi- ja fosforipitoisuuksia vesissä. Cr:n vaikutus kasvien kasvuun oli selvä jo pienillä ja keskisuurilla annoksilla (500 ja 1000 μg Cr l-1) ja anatomisia muutoksia havaittiin suurella annoksella (2000 μg Cr l-1). Molemmat lajit pystyivät poistamaan huomattavan määrän (98–99 %) typpeä ja fosforia 10 päivän aikana lisääntyneen Cr-kuormituksen aikana. Suurin määrä Cr:a säilyi P. australis- ja I. pseudacorus -juurissa. Pajulajit ja lajikkeet eivät osoittaneet REE-toksisuusoireita. Noin 80 % REE:stä säilyi pajun tuhkassa polton jälkeen. Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että nämä monivuotiset kasvit voisivat olla sopivia ehdokkaita kontrolloimaan valumavesien Cd-, Cr- ja REE -päästöjä vesistä samalla kun ne tuottavat biomassaa tehokkaasti.

Avainsanat
biomassa; putkilokasvit; fytostabilointi; rehevöityminen; hulevesi; pajut; Phragmites australis; Iris pseudacorus

Tekijä

Julkaistu 7.12.2023

Katselukerrat 3623

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.347 | Lataa PDF

Creative Commons License CC BY-NC-ND 4.0

Osajulkaisut

Mohsin M, Nawrot N, Wojciechowska E, Kuittinen S, Szczepańska K, Dembska G, Pappinen A (2023) Cadmium accumula-tion by Phragmites australis and Iris pseudacorus from stormwater in floating treatment wetlands microcosms: Insights into plant tolerance and utility for phytoremediation. Journal of Environmental Management 331, article id 117339.

https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.117339

Nawrot N, Wojciechowska E, Mohsin M, Kuittinen S, Pappinen A, Matej- Łukowicz K, Szczepańska K, Cichowska A, Irshad MA, Tack FMG (2023) Removal of chromium (Cr) in floating treatment wetlands with perennial plants. Manuscript.

Mohsin M, Salam MMA, Nawrot N, Kaipiainen E, Lane DJ, Wojciechowska E, Kinnunen N, Heimonen M, Tervahauta A, Peräniemi S, Sippula O, Pappinen A, Kuittinen S (2022) Phytoextraction and recovery of rare earth elements using willow (Salix spp.). Science of the Total Environment 809, article id 152209.

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152209


Rekisteröidy
Click this link to register to Dissertationes Forestales.
Kirjaudu sisään
Jos olet rekisteröitynyt käyttäjä, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta
Valitsemasi artikkelit
Lähetä sähköpostiin
Rahman A., (2020) Inter-disciplinary analysis for synthesising wee.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 287 artikkeli 10308 (poista) | Muokkaa kommenttia
Raivonen M., (2008) UV-induced NOy emissions in gas-excha.. Dissertationes Forestales vol. 2008 no. 71 artikkeli 1854 (poista) | Muokkaa kommenttia
Kantola A., (2008) The structure of Norway spruce (Picea abies Dissertationes Forestales vol. 2008 no. 70 artikkeli 1853 (poista) | Muokkaa kommenttia
Harrinkari T., (2024) Between a rock and a hard place? Investigating t.. Dissertationes Forestales vol. 2024 no. 357 artikkeli 24010 (poista) | Muokkaa kommenttia
Sanz B., (2022) Methods for supporting digital timber trade Dissertationes Forestales vol. 2022 no. 326 artikkeli 10720 (poista) | Muokkaa kommenttia
Välimäki S., (2024) Tissue culture and cryopreservation in the utili.. Dissertationes Forestales vol. 2024 no. 360 artikkeli 24012 (poista) | Muokkaa kommenttia
Packalén P., (2009) Using airborne laser scanning data and digital a.. Dissertationes Forestales vol. 2009 no. 77 artikkeli 1860 (poista) | Muokkaa kommenttia
Franzini F., (2022) Wooden multistory construction as perceived by .. Dissertationes Forestales vol. 2022 no. 325 artikkeli 10717 (poista) | Muokkaa kommenttia
Mola-Yudego B., (2009) Wood biomass production potential on agricultura.. Dissertationes Forestales vol. 2009 no. 84 artikkeli 1867 (poista) | Muokkaa kommenttia
Rajewicz P. A., (2022) Methodological and mechanistic context for the i.. Dissertationes Forestales vol. 2022 no. 330 artikkeli 10782 (poista) | Muokkaa kommenttia
Wermundsen T., (2010) Bat habitat requirements – implications for land.. Dissertationes Forestales vol. 2010 no. 111 artikkeli 1894 (poista) | Muokkaa kommenttia
Raiskila S., (2008) The effect of lignin content and lignin modifica.. Dissertationes Forestales vol. 2008 no. 68 artikkeli 1851 (poista) | Muokkaa kommenttia
Mohsin M., (2023) Phytoremediation of potentially toxic elements a.. Dissertationes Forestales vol. 2023 no. 347 artikkeli 23014 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hakutulokset