การฟื้นฟูดินที่ปนเปื้อนโลหะด้วยพืชโดยใช้สารอินทรีย์

ถ่านกัมมันต์ประกอบด้วยสารคาร์บอนที่ได้จากถ่าน ถ่านกัมมันต์เกิดจากการไพโรไลซิสของสารอินทรีย์ที่มีต้นกำเนิดจากพืช สารเหล่านี้ ได้แก่ ถ่านหิน กะลามะพร้าว และไม้ชานอ้อย-เปลือกถั่วเหลืองและสรุปโดยย่อ (Dias et al., 2007; Paraskeva et al., 2008) ในระดับจำกัดปุ๋ยคอกสัตว์นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตถ่านกัมมันต์ การใช้ถ่านกัมมันต์เป็นเรื่องปกติในการกำจัดโลหะออกจากน้ำเสีย แต่การนำไปใช้เพื่อตรึงโลหะนั้นไม่เป็นที่นิยมในดินที่ปนเปื้อน (Gerçel and Gerçel, 2007; Lima and Marshall, 2005b) ถ่านกัมมันต์ที่ได้จากมูลสัตว์ปีกมีความสามารถในการจับยึดโลหะได้ดีเยี่ยม (Lima and Marshall, 2005a) ถ่านกัมมันต์มักใช้เพื่อบำบัดมลพิษในดินและน้ำ เนื่องจากโครงสร้างที่มีรูพรุน พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ และความสามารถในการดูดซับสูง (Üçer et al., 2006) ถ่านกัมมันต์สามารถกำจัดโลหะ (Ni, Cu, Fe, Co, Cr) ออกจากสารละลายผ่านการตกตะกอนในรูปของโลหะไฮดรอกไซด์ ซึ่งดูดซับบนถ่านกัมมันต์ (Lyubchik et al., 2004) ถ่านกัมมันต์ที่ได้จากเปลือกอัลมอนด์สามารถกำจัด Ni ออกจากน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งที่มีและไม่มี H₂SO₄การรักษา (Hasar, 2003)

เมื่อไม่นานมานี้ ไบโอชาร์ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุปรับปรุงดิน เนื่องจากมีประโยชน์ต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของดินที่แตกต่างกัน (Beesley et al., 2010) ไบโอชาร์มีปริมาณสูงมาก (มากถึง 90%) ขึ้นอยู่กับวัสดุต้นทาง (Chan and Xu, 2009) การเติมไบโอชาร์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับคาร์บอนอินทรีย์ที่ละลายน้ำค่า pH ของดิน, ลดปริมาณโลหะในน้ำชะล้างและเสริมธาตุอาหารหลัก (Novak et al., 2009; Pietikäinen et al., 2000) การคงอยู่ของไบโอชาร์ในดินในระยะยาวจะลดปริมาณโลหะที่ป้อนเข้าดินผ่านการใช้สารปรับปรุงดินอื่นๆ ซ้ำๆ (Lehmann and Joseph, 2009) Beesley et al. (2010) สรุปว่าไบโอชาร์ลดปริมาณแคดเมียมและสังกะสีที่ละลายน้ำได้ในดินเนื่องจากปริมาณคาร์บอนอินทรีย์และค่า pH ที่เพิ่มขึ้น คาร์บอนกัมมันต์ลดความเข้มข้นของโลหะ (Ni, Cu, Mn, Zn) ในยอดของต้นข้าวโพดที่ปลูกในดินที่ปนเปื้อนเมื่อเทียบกับดินที่ไม่ได้รับสารปรับปรุงดิน (Sabir et al., 2013) ไบโอชาร์ลดความเข้มข้นสูงของแคดเมียมและสังกะสีที่ละลายน้ำได้ในดินที่ปนเปื้อน (Beesley and Marmiroli, 2011) พวกเขาสรุปว่าการดูดซับเป็นกลไกสำคัญในการกักเก็บโลหะไว้ในดิน ไบโอชาร์ทำให้ความเข้มข้นของ Cd และ Zn ลดลงเหลือ 300 และ 45 เท่าตามลำดับในความเข้มข้นของน้ำซึม (Beesley และ Marmiroli, 2011)