Raamblad 2005-1, Stichting Robinia

Fytoremediatie
aanplant met robinia biedt kansen


De boomsoort Robinia pseudoacacia kan zowel voor de productie van kwaliteitshout worden ingezet als bij de sanering en bescherming van verontreinigde bodems.


Bodemverontreiniging en bodemsanering
Geschat wordt dat ca 20% van het totale Nederlandse bodemoppervlak is verontreinigd. De verontreiniging bestaat veelal uit milieuvreemde stoffen, zoals bijvoorbeeld bestrijdingsmiddelen, zware metalen en oplosmiddelen, maar ook uit stoffen die van nature in de bodem voorkomen, zoals bijvoorbeeld meststoffen (1). Ter voorkoming van risicoís voor de volksgezondheid en mogelijke negatieve effecten op flora en fauna is het nodig de verontreinigde bodems te saneren. In het verleden werden bodems vrijwel uitsluitend gesaneerd door middel van afgraven of isoleren * (1). Het spreekt voor zich dat afgraven een dure methode is. Bovendien blijft men ook nog met de afgegraven verontreinigde grond zitten. Isoleren is weliswaar een goedkopere saneringmethode, maar hierbij wordt de verontreiniging niet verwijderd en blijven er risicoís bestaan.
Vanwege de bezwaren die kleven aan de conventionele saneringstechnieken, is de afgelopen 10 tot 15 jaar onderzoek gedaan naar goedkopere alternatieve saneringstechnieken. Een nieuwe veelbelovende techniek is bodemsanering met behulp van planten: fytoremediatie.

Fytoremediatie
Fytoremediatie kan kortweg worden omschreven als: het gebruik maken van planten bij het verwijderen, immobiliseren of anderszins onschadelijk maken van milieuverontreinigingen in grond, sediment, slib en afvalwater. Er zijn verschillende soorten fytoremediatie:
  • Fyto-extractie en rhizofiltratie: Hierbij worden verontreinigingen door wortels van planten uit de bodem (fyto-extractie) of uit water (rhizofiltratie) opgenomen.
  • Rhizosfeer-bioremediŽring en fytotransformatie: Bij deze vorm wordt de microbiologische of enzymatische afbraak van organische verontreinigingen in grond, sediment, slib en afvalwater versneld door de aanwezigheid van planten. Wanneer de afbraak wordt versneld onder directe invloed van wortels dan wordt er gesproken van rhizofeer-biomediŽring. Wordt de verontreiniging eerst door de plant opgenomen (fyto-extractie of rhizofiltratie) en daarna in de plant onschadelijk gemaakt, dan is er sprake van fytotransformatie.
  • Fytotranspiratie: Deze vorm van fytoremediatie kan worden toegepast bij sommige verontreinigingen (zoals bijvoorbeeld trichloorethyleen, selenium, arseen en kwik), die na opname in de plant (fyto-extractie of rhizofiltratie) al dan niet door fytotransformatie worden omgezet in vluchtige verbindingen en vervolgens via de bladeren worden uitgescheiden naar de atmosfeer.
  • Fytostabilisatie: Hierbij worden verontreinigingen door de plant actief geÔmmobiliseerd in grond, sediment, slib en afvalwater. De verontreiniging wordt weliswaar niet verwijderd, maar de risicoīs worden teniet gedaan of voor langere tijd teruggedrongen (2, 3)
Tal van plantensoorten kunnen worden gebruikt voor fytoremediatie. Veel gebruikte soorten zijn eenjarigen zoals zonnebloem en zinkboerenkers. Verder worden boomsoorten zoals wilg en populier veel toegepast. Recente onderzoeken lijken uit te wijzen dat ook de boomsoort robinia kan worden ingezet voor fytoremediatie.

Robinia op verontreinigd slib
Onderzoekers van de Universiteit Gent (B.) hebben recentelijk onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van robinia op een depot van met zware metalen verontreinigd slib uit de rivier de Schelde. De robinia bleek een goede groei te vertonen, terwijl de eveneens aangeplante soorten esdoorn, els en es duidelijk in hun groei werden gehinderd door de in het slib aanwezige verontreiniging. De metaalconcentraties in het blad van de robinia bleken laag. De op het slib aangeplante populier vertoonde een goede groei en bezat hoge metaalconcentraties in het blad. Deze concentraties bleken echter te laag om sanering in de vorm van fytoextractie mogelijk te maken. Bijkomend gevaar is dat de verontreiniging uit het slib via bladval door de populier verspreid kan worden. De onderzoekers concludeerden daarom dat de robinia door zijn goede groei (overlevingskans) op het slib en de lage metaalopname in het blad ervoor kan zorgen dat de verontreiniging voor een lange periode in het slib gestabiliseerd wordt (4). De aanwezigheid van robiniabos zorgt voor een min of meer fysieke afdekking van het slibdepot waarbij de verspreiding van zware metalen in de omgeving tot een minimum beperkt wordt. Bovendien krijgt het slibdepot door de aanwezigheid van bos verschillende nieuwe functies, zoals houtproductie en CO2-vastlegging.

Afbraak van minerale olie door robinia
Duitse onderzoekers deden door middel van potproeven onderzoek naar de afbraak van een olieverontreiniging door robinia. Het bleek dat onder invloed van de aanwezigheid van de wortels van robinia de microbiŽle activiteit in de bodem werd verbeterd en daarmee de afbraak van de olieverontreiniging werd versneld. De onderzoekers vonden een afbraak van 51% van de verontreiniging in aanwezigheid van robinia ten opzichte van een afbraak van 10% in de niet beplante grond (5).Dit is een mooi voorbeeld van rhizosfeer-bioremediŽring door robinia.
De bovengenoemde onderzoeken zijn slechts twee voorbeelden. In het verleden hebben wereldwijd tal van andere onderzoeken plaatsgevonden naar de mogelijkheden van robinia voor fytoremediatie. Ook nu nog wordt er volop onderzoek gedaan.

Fytoremediatie met robinia een wondermiddel?
Hoewel onderzoek naar het gebruik van robinia bij fytoremediatie nog in de kinderschoenen staat, wordt het uit het bovenstaande duidelijk dat er kansen zijn. Hierbij moet worden onderstreept dat fytoremediatie (met robinia) geen wondermiddel is dat overal toepasbaar is. De toepasbaarheid en slagingskans hangen sterk af van het soort verontreiniging en de omgevingsfactoren zoals bodemgesteldheid, waterhuishouding en klimaat.

Bronnen
  1. Kloeg, D. (Red.). 1991. Natuur & Milieu Encyclopedie. Ede, Zomer & Keuning.
  2. Japenga, J. 1999. FytoremediŽring: Klaar voor gebruik in Nederland?. Rapporten Programma GeÔntegreerd Bodemonderzoek Deel 24. Wageningen, Programma GeÔntegreerd Bodemonderzoek.
  3. Salt, D.E., R.D. Smith & I. Raskin. 1998. Phytoremediation. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 49; 643-668.
  4. Mertens, J., P. Vervaeke, A. De Schrijver & S. Luyssaert. 2004. Metal uptake by young trees from dredged brackish sediment: limitations and possibilities for phytoextraction and phytostabilisaton.. Science of the Total Environment. 326; 209-215.
  5. Tischer, S. & T. HŁbner. 2002. Model Trials for Phytoremediation of Hydrocarbon-Contaminated Sites by the Use of Different Plant Species. International Journal of Phytoremediation. 4; 187-203.


* Het voorkomen van verspreiding van de verontreiniging door het plaatsen van een verticale wand in de bodem.

Meer informatie

ir. Martijn Boosten
mboosten@wanadoo.nl




     
Inhoudsopgave
    
Terug naar Raamblad