O fitoremediacji słów kilka…

Jak przebiega oczyszczanie fitoremediacyjne?

Bez względu na to, gdzie chcemy zastosować tą metodę – na dużych powierzchniach, w przydomowym ogródku, czy w oczyszczaczu powietrza – generalna zasada jest taka sama. Szkodliwe substancje muszą mieć bezpośredni kontakt z systemem korzeniowym rośliny. Medium jakie zastosujemy do aktywacji procesu nie jest ważne, może to być gleba, woda, lub powietrze.

Ryzosfera to obszar na powierzchni korzeni mający bezpośredni kontakt z zanieczyszczeniami. Skażenie wchłaniane jest przez korzenie, metabolizowane i zamykane w pędach nadziemnych rośliny. Intensywność tego procesu zwiększają mikroorganizmy zasiedlające okolice korzeni. Bakterie ryzostrefowe dostarczają składników mineralnych roślinie, stymulując jej wzrost.

NASA

Pomimo, że jednym z celów NASA jest wysyłanie ludzi w najdalsze zakątki naszego wszechświata, naukowcy mają świadomość, że egzystencja rodzaju ludzkiego zależy od regeneracyjnych właściwości ekosystemów Ziemi, czyli zdrowego środowiska naturalnego.

Pod koniec lat 60-tych XX wieku, Bill Wolverton był naukowcem współpracującym z armią USA. Kierował placówką, która odkryła, że rośliny bagienne neutralizowały „Agenta Orange” – substancję bojową, niszczącą rośliny dwuliścienne, stosowaną podczas wojny w Wietnamie.

Po tym sukcesie podjął badania dla NASA. Celem było opracowanie technologii pomocnych w oczyszczaniu „baz” kosmicznych. Pierwszym krokiem była kontynuacja jego prac rekultywacyjnych. Zadaniem Wolvertona było wykorzystanie roślin do oczyszczania ścieków, do czego zastosował hiacynta wodnego. Następnie, jego badania skoncentrowały się na wykorzystaniu roślin do poprawy jakości powietrza.

Jednym z eksperymentów testujących to rozwiązanie był BioHome -„zamknięty ekologiczny system podtrzymywania życia”. Szczelnie zamknięty budynek, w całości zbudowany z materiałów syntetycznych. Rozwiązaniem miało być przywrócenie naturalnego środowiska osobistego. Zgodnie z raportem NASA odpowiedź Wolvertona brzmiała: „Jeśli człowiek ma przenieść się do zamkniętych środowisk, na Ziemi lub w kosmosie, musi zabrać ze sobą naturalny system podtrzymywania życia” – rośliny.

Wolverton zastosował jedno ze swoich odkryć. Im więcej powietrza przepuszcza się przez korzenie roślin, tym skuteczniej oczyszczają one zanieczyszczone powietrze. W odpowiedzi stworzył urządzenie wykorzystujące filtry węglowe i mechaniczny system cyrkulacji powietrza w korzeniach. Prototyp pozwalał roślinie usunąć około 200 razy więcej zanieczyszczeń (LZO), niż pojedyncza roślina w tradycyjnej doniczce.

Rozwiązanie tego problemu okazało się na tyle wydajne, że zaczęto stosować je w centralnych systemach oczyszczania budynków mieszkalnych w połączeniu z HVAC (ang. Heating, Ventilation, Air Conditioning).

Fitoremediacyjne AGD

Rozwiązania bazujące na odkryciach Wolvertona stosuje się też w skali mikro, na rynku dostępne pod szyldem hybrydowych oczyszczaczy powietrza. W Polsce producentem tych urządzeń jest firma Mateko. Wprowadziła dwa rozwiązania angażujące mechaniczne filtry i systemy korzeniowe rośliny do procesu oczyszczania powietrza.

Mateko Aria to urządzenie wykorzystujące powietrze do nanoszenia zanieczyszczeń na system korzeniowy. Oczyszczacz ma dwoistą budowę. Pierwsze fazy oczyszczania powietrza zachodzą w filtrach HEPA i węgla aktywnego, wspomaganych jonizatorem i światłem UV-C. Następnie, zanieczyszczenia nanoszone są na układ korzeniowy rośliny przez wygenerowany strumień powietrza. W areacyjnej donicy zachodzi proces fitoremediacyjny. Zostają związane i zmetabolizowane cząsteczki formaldehydu, najpopularniejszego obecnie zanieczyszczenia generowanego wewnątrz budynków, wytracającego się z wyposażenia naszych mieszkań i gromadzącego się w przestrzennych strukturach jak dywany, kanapy. Oczyszczanie fitoremediacyjne w Arii zwiększyło CADR (Współczynnik Przepływu Oczyszczonego Powietrza) urządzenia do 7200 m3 na dobę!

Drugim rozwiązaniem jest urządzenie wykorzystujące jako medium wodę. Producent Mateko Lavender3 do hodowli roślin przeznaczył hydroponiczną donicę. Cyrkulująca wewnątrz urządzenia woda opłukuje filtr, na którym osadzają się patologiczne cząsteczki i przenosi je do systemu korzeniowego rośliny rozpoczynając w ten sposób proces fitoremediacyjny. W cyklu oczyszczania bierze udział Bio-box (patent producenta). Jest to hodowla szlachetnych szczepów bakterii rozkładających metale ciężkie (benzen, rtęć), cząsteczki generujące nieprzyjemne zapachy i – podobnie jak Aria – formaldehyd.

Gram w zielone

Kryzys energetyczny i zanieczyszczenie smogiem to jedne z wielu problemów, którym musimy sprostać. W odpowiedzi zaczęto zwiększać efektywność energetyczną domów i biur. Najprostszą metodą jest zapewnienie budynkom jak największej szczelności. Utrzymywanie powietrza w kontrolowanej temperaturze ograniczyło jego naturalną cyrkulację. Przestrzeń, w której codziennie przebywamy wypełniliśmy produktami z tworzyw sztucznych. To przyczyniło się to do powstania tzw. Syndromu Chorego Budynku.Toksyny znajdujące się w syntetycznych materiałach wytrącają się i kumulują, powodując nudności, zawroty i bóle głowy oraz złe samopoczucie.

Rozwiązaniem tych problemów są rośliny. W naturalny sposób nawilżają powietrze, poprzez biologiczne procesy zachodzące w trakcie ich hodowli, napełniając  je niezbędną do prawidłowego funkcjonowania mikroflorą. Pozytywny wpływ roślin na nasze samopoczucie nie budzi obecnie zastrzeżeń. Prowadzone badania wskazują, że rośliny odgrywają również psychologiczną rolę, a ludzie szybciej wracają do zdrowia w ich obecności.

Dr Wolverton niewątpliwie odniósł sukces dzięki swoim eksperymentom. Wieloletnie badania potwierdziły działanie roślin przy uzdatnianiu i rekultywacji środowiska. Swoje odkrycia opublikował w dziesiątkach technicznych artykułów dla agencji kosmicznej. Jest też autorem książki „How to Grow Fresh Air: 50 Houseplants That Purify Your Office” – „Jak wyhodować świeże powietrze: 50 roślin domowych, które oczyszczą twoje biuro”. Wyjaśnia w niej, w jaki sposób rośliny emitują parę wodną, która powoduje efekt zasysania zanieczyszczonego powietrza do korzeni rośliny. Wskazuje, które rośliny usuwają najwięcej toksyn, ocenia każdą pod kątem wymagań pielęgnacyjnych. Książka została przetłumaczona na 12 języków i od prawie 25 lat znajduje się na półkach księgarń.

W polskiej wersji językowej dostępna jest elektroniczna aplikacja Aria, która prowadzi użytkownika przez katalog 50 roślin o ponadprzeciętnych właściwościach oczyszczających, jak: skrzydłokwiat, gerbera Jamesona, czy paproć królowej Kimberly. Każda pozycja posiada rozbudowany opis rośliny, jej właściwości, wskazówki ułatwiające hodowlę, tipy itp.