石油系炭化水素で汚染された土壌の浄化のためのグリーン技術としての根粒圏浄化。

Rhizoremediation as a green technology for the remediation of petroleum hydrocarbon-contaminated soils.

• Son A Hoang
• Dane Lamb
• Balaji Seshadri
• Binoy Sarkar
• Girish Choppala
• M B Kirkham
• Nanthi S Bolan

抄録

根圏における植物とそれに関連する土壌微生物との共生関係を利用することで、根圏の汚染環境を浄化するための物理化学的な方法に代わるグリーンで持続可能な方法として、根圏浄化がますます注目されている。特定の汚染物質に適した植物と微生物の組み合わせを特定し、適切な土壌改良剤を適用してプロセスをサポートすることで、全体的な効率を高めることができる。このアプローチは、植物と土壌微生物の既存の活性を促進するだけでなく、特定の異化活性を有する微生物を適切な数だけ導入することを含む。ここでは、特に石油系炭化水素（TPH）で汚染された土壌に焦点を当てて、根圏浄化プロセスの主要なメカニズムと主要な要因に関する最近の文献をレビューした。その上で、バイオスティミュレーションとバイオオーグメンテーションのプロセスに基づいて、浄化効率を促進するための様々な土壌改良の可能性について議論した。十分に管理された環境下でのTPHの根圏浄化は、いくつかの成功例があるにもかかわらず、フィールド条件下でのTPHの根圏浄化はまだ普及しておらず、物理化学的手法に比べて魅力的ではないと考えられている。本研究では、TPHで汚染されたサイトにおけるフィールドスケールでのこの修復アプローチの主な落とし穴をカタログ化し、TPHで汚染された土壌の原位置での根粒体修復を将来的に成功させるために適用可能な状況を示した。

Rhizoremediation is increasingly becoming a green and sustainable alternative to physico-chemical methods for remediation of contaminated environments through the utilization of symbiotic relationship between plants and their associated soil microorganisms in the root zone. The overall efficiency can be enhanced by identifying suitable plant-microbe combinations for specific contaminants and supporting the process with the application of appropriate soil amendments. This approach not only involves promoting the existing activity of plants and soil microbes, but also introduces an adequate number of microorganisms with specific catabolic activity. Here, we reviewed recent literature on the main mechanisms and key factors in the rhizoremediation process with a particular focus on soils contaminated with total petroleum hydrocarbon (TPH). We then discuss the potential of different soil amendments to accelerate the remediation efficiency based on biostimulation and bioaugmentation processes. Notwithstanding some successes in well-controlled environments, rhizoremediation of TPH under field conditions is still not widespread and considered less attractive than physico-chemical methods. We catalogued the major pitfalls of this remediation approach at the field scale in TPH-contaminated sites and, provide some applicable situations for the future successful use of in situ rhizoremediation of TPH-contaminated soils.

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