Salted-affected soil is a major environmental constraint with severe negative impacts on agricultural productivity and sustainability in reclaimed tidelands. This review focuses on the phytoremediation of reclaimed tidelands. We address the process of phytoremediation of these soils, comparison of phytoremediation with other amelioration approaches, driving forces contributing to the process, selection of phytoremediation crops, and the role of cropping in securing environmental integrity under salt-affected soils.
Phytoremediation-the use of plants for the in situ treatment of contaminated soil and water-has recently emerged as an inexpensive and user-friendly alternative to traditional methods of environmental clean-up. The present article outlines the characteristics of phytoremediation based on accumulated research evidence, along with discussions on its advantages and disadvantages. It further reviews various mechanisms involved in the phytoremediation processes: phytoextraction, rhizofiltration, phytostabilization, phytovolatilization and phytodegradation. Along the way, the author summarizes examples of its applications to environmental pollution control. These include wastewater treatment, removal of heavy metals, and hydrocarbons, remediation of recalcitrant contaminants, phytoremediation of radionuclides, and application of transgenic plants for enhanced biodegradation and phytoremediation. The remainder of the article briefly concludes with directions for future research.
Current physical and chemical methodologies, conventionally used to clean up metal contaminated soils, are generally too expensive to apply in large hazardous waste sites including agricultural lands adjacent to closed or abandoned metal mines. Phytoremediation using plants to extract, sequester and detoxify environmental pollutants is one of the cost-effective and aesthetically-pleasing alternatives, compared with environmentally destructive remedial methods currently being practiced. But, phytoremediation has some limitations such as time consuming and low performance: in general, it is seasonally dependent and slower in removing metals than other methods, and metal accumulating plants are slow growers. Improvement of plants for metal tolerance, accumulation, and translocation using genetic engineering techniques recently opened up new possibilities for phytoremediation. In this paper, we have discussed about recent developments in conventional and genetically engineered phytoremediation. For the conventional phytoremediation, focuses are on the natural hyperaccumulator and the chemically assisted phytoremediation. Some pros and cons on the phytoremediation using transgenic plants, coupled with focusing on the mechanistic view points, are also discussed. It might be concluded that the transgenic plants will be effective tools in the practical application of phytoremediation especially for the highly contaminated soils but mechanisms involved should be deeply understood in advance.
Background: Although phytoremediation is a promising method for pollution control, biomass produced by the remediation process must be managed; otherwise, it will eventually return to the environment and cause secondary pollution. Therefore, research and policy development for the post-remediation management of biomass are both required. Results: While there are many published studies of phytoremediation, research into post-remediation management is very limited. Therefore, a new study using biomass as a co-composting material was conducted and showed positive effects on soil characteristics and plant performance. However, despite its potential, research and policies to promote this form of management are still lacking. Conclusions: We suggest public engagement in support of "Post-phytoremediation management" legislation that stipulates management of biomass after phytoremediation, promotes recycling of biomass with known environmental risks, and includes specific policies developed for managers. Further research to support and inform such policies and laws is also required.
Lai, Wen-Liang;Lee, Fang-Yin;Chen, Colin S.;Hseu, Zeng-Yei;Kuo, Yau-Lun
Journal of Soil and Groundwater Environment
/
v.19
no.5
/
pp.35-44
/
2014
In this study, the bio-phytoremediation and phytoremediation technologies were applied to the soils contaminated with total petroleum hydrocarbons (TPH) and heavy metals to evaluate the remediation efficacy from May 2012 to December 2013. Poplar (Populus bonatii Levl.) and Sun Hemp (Crotalaria juncea L.) were selected and planted in phytoremediation practice. These plants were also utilized in the bio-phytoremediation practice, with the addition of earthworm (Eisenia fetida) and petroleum-degrading bacteria (Pseudomonos sp. NKNU01). Furthermore, physiological characteristics, such as photosynthesis rate and maximal photochemical yield, of all testing plants were also measured in order to assess their health conditions and tolerance levels in adverse environment. After 20 months of remedial practice, the results showed that bio-phytoremediation practice had a higher rate of TPH removal efficacy at 30-60 cm depth soil than that of phytoremediation. However, inconsistent results were discovered while analyzing the soil at 100 cm depth. The study also showed that the removal efficiency of heavy metals was lower than that of TPH after remediation treatment. The results from test field tissue sample analysis revealed that more Zinc than Chromium was absorbed and accumulated by the tested plants. Plant height measurements of Poplar and Sun Hemp showed that there were insignificant differences of growth between the plants in remediation plots and those in the control plot. Physiological data of Poplar also suggested it has higher tolerance level toward the contaminated soils. These results indicated that the two testing plants were healthy and suitable for this remediation study.
Phytoremediation, using plants to remediate toxic organic and inorganic pollutants in contaminated soils, is an emerging technology for environmental cleanup. Three strategies of this technology are applicable to the remediation of toxic heavy metals, radionuclides, and toxic organic pollutants: They are (1) phytoextraction, in which plants anumulate the contaminants and are harvested for the downstream processing; (2) phytodegradation, in which plant-released enzymes or plant-associated microorganisms convert toxic pollutants into non-toxic materials; and (3) phytostabilization, in which toxic pollutants are precipitated from solution or absorbed in either the plant tissue or the soil matrix. Phytoremediation is more effective and less expensive than other current treatment technologies.
Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
/
2002.04a
/
pp.18-21
/
2002
Phytoremediation which uses plants to enhance the bioremediation through stimulation of microbial activity and root uptake, has been a topic of increasing interest. Mathematical model were developed that can be applied to various bioremediation methods in the unsaturated zone, especially phytoremediation, for simulating the fate and transport of contaminants under field conditions. A 2-year field study was conducted using 72 (1.5m long and 0.1 m diameter) column lysimeters with four treatments: Johnsongrass; wild rye grass; a rotation of Johnsongrass and wild rye grass; and unplanted fallow conditions. The developed model represented the fate and transport of contaminant both in vegetated and unplanted soils satisfactorily for field applications. Parameters related to the contaminant concentration in the water phase were the main parameters determining the contaminant fate in the vadose zone and indicated that the bioavailability can be the most important factor in the success of phytoremediation as well as bioremediation applications.
Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
/
2003.09a
/
pp.314-317
/
2003
Plants may enhance the remediation of munitions at contaminated soils using various natural processes. A computer model can be used as a valuable tool for assisting phytoremediation by predicting the transport and fate of target contaminants at remediation sites. For this research, modeling of phytoremediation and bioremediation of soil contaminated with 2, 4, 6-trinitrotoluene (TNT) was studied. Indian mallow (Abutilion avicennae) was grown in columns packed with 126mg TNT/kg contaminated soils for 50 days and a simulation model was developed to simulate the transport and fate of TNT and its breakdown products interacting with plant roots in a partially saturated soil. The column test showed the substantially enhanced reduction of TNT and greater soil microbial activity in Indian mallow planted soil compared to unplanted soil. The model successfully simulated the fate of TNT and by-products in phytoremediation. The results suggested that plants could provide favorable environments for reduction of TNT.
Shagol, Charlotte C.;Chauhan, Puneet S.;Kim, Ki-Yoon;Lee, Sun-Mi;Chung, Jong-Bae;Park, Kee-Woong;Sa, Tong-Min
Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
/
v.44
no.1
/
pp.58-66
/
2011
Arsenic pollution is a serious global concern which affects all life forms. Being a toxic metalloid, the continued search for appropriate technologies for its remediation is needed. Phytoremediation, the use of green plants, is not only a low cost but also an environmentally friendly approach for metal uptake and stabilization. However, its application is limited by slow plant growth which is further aggravated by the phytotoxic effect of the pollutant. Attempts to address these constraints were done by exploiting plant-microbe interactions which offers more advantages for phytoremediation. Several bacterial mechanisms that can increase the efficiency of phytoremediation of As are nitrogen fixation, phosphate solubilization, siderophore production, ACC deaminase activity and growth regulator production. Many have been reported for other metals, but few for arsenic. This mini-review attempts to present what has been done so far in exploring plants and their rhizosphere microbiota and some genetic manipulations to increase the efficiency of arsenic soil phytoremediation.
In the past several years phytoremediation, defined as the use of plants for removing contaminants from media such as soils or water, has attracted a great deal of interest as a potentially useful remediation technology We attempted to assess the effectiveness of phytoremediation of diesel-contaminated soils in a green house. Screening test for selecting an appropriate plant was performed by observing the harmful effects of diesel dosage on the growth of 4 plants. Alfalfa was selected as a potentially useful plant among corn and barnyard grasses due to its high tolerance to the toxicity of diesel in growth. Bioremediation of the artificial diesel-contaminated soil packed in the PVC columns(0.3m in diameter $\times$ 1m in length) with air supplied, alfalfa planted, and alfalfa and air supplied was investigated for 100 days. The results of the column test showed plant effects on enhancing the biodegradation of diesel in the contaminated soils compared to the control column which had no plant. Injecting air to the columns during phytoremediation also showed additional effects on the removal rate of diesel. Comparison of microbial activity in each test column showed a beneficial effect of plants in the soil remediation processes. This results can be explained microbial activity in rhizosphere is a crucial factor for removing diesel.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.