tiểu luận đề tài biện pháp sinh học trong sử lý ô nhiễm đất

“Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa tài nguyên môi trường BÀI TIỂU LUẬN THỔ NHƯỠNG Đề Tài :”Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” Giáo viên hướng dẫn: PHAN QUỐC HƯNG Nhóm thực : Đoàn Văn Hà -574436 Phạm Xuân Chung -574420 (NT) Ưng Sỹ Hùng - 574446 Phạm Quang Trường - 574508 Ngô Thị Lan - 573795 Nguyễn Ngọc Anh - 562772 7.Trần Văn Lý - 574474 8.Dương Đức Anh - 574408 Nguyễn Văn Long –574470 HÀ NỘI - 2013 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” MỤC LỤC Trang Lời mở đầu …………………………………………………………………………………………………… NỘI DUNG…………………………………………………………………………………………………… Khái Quát Ô Nhiễm Môi Trường Đất Và Biện Pháp Sinh Học Trong Sử Lý Ơ Nhiễm Mơi Trường Đất……….…………………………………………………………………………………………………… 1.1 Khái niệm ô nhiễm môi trường đất……………………………………………………………………….3 1.2 Tổng quát biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm mơi trường đất………………………………… Một Số Ngun Nhân Ơ Nhiễm Đất……………………………………………………………………… 2.1 Nguyên nhân ô nhiễm dất hóa chất, tích lũy kim loại nặng đất…………………………….….5 2.1.1 Ơ nhiễm đất phân bón hố chất bảo vệ thực vật………………………………………………….5 2.1.2 Ơ nhiễm chất độc hố học chiến tranh để lại…………………………………………………7 2.1.3 Ô nhiễm đất chất thải thành phố, khu công nghiệp………………………………………….8 2.2 Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Đất Do Dầu Mỏ …… …………………………………………………….10 2.2.1 Do tàu chở dầu bị tai nạn, đắm đại dương……………………………………………………….10 2.2.2 Do cố giàn khoan dầu………………………………………………………………………… 11 2.2.3 Ơ nhiễm dầu q trình khai thác dầu thềm lục địa………………………………………….12 2.2.4 Ô nhiễm dầu trình chế biến sở lọc dầu ven biển………………………………… 12 2.2.5 Do rò rỉ, tháo thải dầu mỏ đất liền…………………………………………………………… …12 2.3.1 Ô Nhiễm Đất Do Ký Sinh Trùng……………………………………………………………………… 13 Các Phương Pháp Sử Lý Ô Nhiễm Đất Bằng Phương Pháp Sinh Học…………………………………15 3.1 Biện pháp sử lý ô nhiễm kim loại nặng thực vật……………………………………………… …15 3.1.1 Các lồi thực vật có khả hấp thụ kim loại nặng……………………………………………… 17 3.2 Biện pháp sinh học khắc phục ô nhiễm dầu…………………………………………………………… 18 3.2.1 Xử lý phương pháp vi sinh……………………………………………………………………….18 3.2.2 Khắc phục dầu phương pháp sinh học:……………………………………………………… 18 3.3 Phương pháp sinh học xử lý đất ô nhiễm ký sinh trùng……………………………………………… 20 KẾT LUẬN………………………………………………………………………………………………… 22 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………………………………… 24 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” LỜI MỞ ĐẦU Đất tài nguyên vô quý tự nhiên ban tặng cho người Đất đóng vai trị quan trọng: Là môi trường nuôi dưỡng loại cây, nơi để sinh vật sinh sống, khơng gian thích hợp để người xây dựng nhà cơng trình khác Đất với người đồng hành qua thời kì cơng nghiệp khác từ nơng nghiệp sơ khai đến nông nghiệp đại ngày Tuy nhiên người lại có tác động xấu đến mơi trường sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật nhiều không quy đinh Tuy nhiên phân bón thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) thường có sẵn kim loại nặng chất khó phân hủy, tích lũy đến giới hạn định, chúng thành chất ô nhiễm Các nhà khoa học môi trường giới cảnh báo rằng: Cùng với ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm khơng khí nhiễm mơi trường đất vấn đề đáng báo động Ô nhiễm đất ảnh hưởng xấu tới sản xuất nông nghiêp chất lượng nơng sản, mà cịn thơng qua lương thực, rau, quả… Ảnh hưởng gián tiếp tới sức khỏe người động vật Ngày xuất nhiều bệnh ung thư quái ác cướp cướp hàng ngàn sinh mạng năm Tài nguyên đất giới bị suy thoái nghiêm trọng xói mịn, rửa trơi, bạc mầu, nhiễm mặn, nhiễm phèn nhiễm đất, biến đổi khí hậu Hiện 10% đất có tiềm nơng nghiệp bị sa mạc hố.Đất tài ngun khơng thể phục hồi, người có nhiều tiến khoa học kỹ thuật để cải tạo Do vấn đề đặt cho phải xem xét lại mối quan hệ với mơi trường đất Cần đề biện pháp để cải tạo phục hồi vùng đất bị ô nhiễm, làm tăng hệ số sử dụng đất phục Mọi người chung sức bảo vệ môi trường đất bảo vệ môi trường sống “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” NỘI DUNG Khái Quát Ô Nhiễm Môi Trường Đất Và Biện Pháp Sinh Học Trong Sử Lý Ơ Nhiễm Mơi Trường Đất 1.1Khái niệm ô nhiễm môi trường đất: Theo định nghĩa Tổ chức Y tế giới (WHO) “Ơ nhiễm mơi trường đưa vào môi trường chất thải nguy hại lượng đến mức ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống sinh vật, sức khỏe người làm suy thối chất lượng mơi trường” Đất xem ô nhiễm nồng độ chất độc tăng lên mức an toàn, vượt lên khả tự làm môi trường đất.Hay tất tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất chất gây nhiễm Người ta phân loại đất bị ô nhiễm theo nguồn gốc phát sinh, theo tác nhân gây ô nhiễm 1.2 Tổng quát biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm môi trường đất: Hiện nguồn ô nhiễm môi trường đất chủ yếu việc sử dụng hóa chất bảo thực vật HCBVTV (hóa chất bảo thực vật ) sản xuất nguồn gây ô nhiễm khác, tất thường dẫn đến việc tích lũy tăng nguyên tố có hại gây ô nhiễm đất Có nhiều cách để sử lý ô nhiễm đất sử dụng biện pháp hóa học, vật lý, sinh học.Biện pháp vật lý cày bừa, phơi ải…làm cho đất thơng thống, cách làm tương đối rễ làm, mát nhiều thời gian, chưa đạt hiệu cao Biện pháp hóa học : Phân huỷ tia cực tím (UV) làm gãy mạch vịng gẫy mối liên kết Clo Cacbon nguyên tố khác cấu trúc phân tử chất hữu sau thay nhóm Cl nhóm Phenyl nhóm Hydroxyl giảm độ độc hoạt chất, biện pháp ozon hoá, biện pháp oxy hố khơng khí ướt, Ơxy hố nhiệt độ cao (thiêu đốt, nung chảy, lò nung chảy)… biên pháp thường tốn nhiều thời gian, hiệu tương đối cao Bên cạnh biện pháp sinh học nhiều, dùng thực vật vi sinh vật để phân hủy sinh học chất độc, biện pháp an toàn đạt hiểu cao Sự phân hủy sinh học đất ô nhiễm trọng vào việc sử dụng vi sinh vật để chuyển hóa chất chất ô nhiễm thành hợp chất không ô nhiễm H 20 hay CO2 Hầu hết phân hủy sinh học tự nhiên chất ô nhiễm xảy môi trường đất, nhiên điều kiện để phân hủy sinh học nhìn chung khơng thuận lợi để đạt “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” hiệu làm Công nghệ cải tạo sinh học nhằm mục đích cải thiện điều kiện cho vi sinh vật phân hủy Trong điều kiện quan tâm nhiệt độ, độ ẩm, PH, xi hóa –khử, nồng độ chất ô nhiễm đất, dạng chất nhận electron, có mặt vi sinh vật mong muốn khả dễ tiêu sinh học chất ô nhiễm vi sinh vật Sự phân hủy sinh học xảy điều kiện hiếu khí kỵ khí Nhìn chung điều kiện hiếu khí thường áp dụng nhiều Tuy nhiên bước xử lý phân hủy sinh học hidrocacbon clo hóa lại cấn có kết hợp điều kiện hiếu khí kỵ khí.Ngồi số chất bền thường bị phân hủy sinh học điều kiện kỵ khí Trong năm gần xu hướng sử dụng vi sinh vật để phân huỷ lượng tồn dư HCBVTV cách an toàn trọng nghiên cứu Phân huỷ sinh học tồn dư HCBVTV đất, nước, rau phương pháp loại bỏ nguồn gây ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khoẻ cộng đồng kinh tế.Biện pháp phân huỷ HCBVTV tác nhân sinh học dựa sở sử dụng nhóm vi sinh vật có sẵn mơi trường đất, sinh vật có khả phá huỷ phức tạp cấu trúc hoá học hoạt tính sinh học HCBVTV Nhiều nghiên cứu cho thấy môi trường đất quần thể vi sinh vật mơi trường đất ln ln có khả thích nghi thay đổi điều kiện sống Ở đất, HCBVTV bị phân huỷ thành hợp chất vơ nhờ phản ứng ơxy hố, thuỷ phân, khử oxy xảy tầng đất tác động quang hoá xảy tầng đất mặt Tập đoàn vi sinh vật đất phong phú phức tạp Chúng phân huỷ HCBVTV dùng thuốc nguồn cung cấp chất dinh dưỡng, cung cấp cacbon, nitơ lượng để chúng xây dựng thể Qúa trình phân huỷ vi sinh vật gồm hay nhiều giai đoạn, để lại sản phẩm trung gian cuối dẫn tới khống hóa hồn tồn sẩn phẩm thành CO2, H2O số chất khác Một số loài thuốc thường bị số loài vi sinh vật phân huỷ Nhưng có số lồi vi sinh vật phân huỷ nhiều HCBVTV nhóm nhóm thuốc xa Các nghiên cứu cho thấy đất tồn nhiều nhóm vi sinh vật có khả phân huỷ hợp chất phơt hữu cơ, ví dụ nhóm Bacillus mycoides, B.subtilis, Proteus vulgaris,…, vi sinh vật thuộc nhóm hoại sinh đất Rất nhiều vi sinh vật có khả phân huỷ 2,4-D, có Achrombacter, Alcaligenes, Corynebacterrium, Flavobaterium, Pseudomonas,… Yadav J S cộng phát nấm Phanerochaete “Biện pháp sinh học sử lý nhiễm đất” Chrysosporium có khả phân huỷ 2,4- D nhiều hợp chất hữu quan trọng có cấu trúc khác Clorinated phenol, PCBs, Dioxin, Monoaromatic Polyaromatic hydrocacbon, Nitromatic Năm 1974, Type and Finn báo khả thích nghi sử dụng thuốc bảo vệ thực vật nguồn dinh dưỡng cacbon số chủng Pseudomonas sp chúng phát triển mơi trường có chứa 2,4 -Dichlorophenoxy acetic axit 2,4-dichphenol Năm 1976, Franci cộng nghiên cứu khả chuyển hoá DDT Analogues chủng Pseudomonas sp Năm1977, Doughton Hsieh nghiên cứu phân huỷ parathion nguồn dinh dưỡng trình phân huỷ diễn nhanh Ở Việt Nam, Nguyễn Thị Kim Cúc Phạm Việt Cường tiến hành phân lập tuyển chọn số chủng thuộc chi Pseudomonas có khả phân huỷ Metyl parathion đạt kết khả quan Qúa trình phân hủy HCBVTV sinh vật đất xẩy mơi trường có hiệu xuất chuyển hố thấp Để tăng tốc độ phân huỷ HCBVTV phù hợp với yêu cầu xử lý, người ta tối ưu hoá điều kiện sinh trưởng phát triển vi sinh vật như: pH , môi trường, độ ẩm, nhiệt độ, dinh dưỡng, độ thống khí, bổ xung vào mơi trường đất chế phẩm sinh vật có khả phân huỷ HCBVTV Một số trở ngại: Vi sinh vật xử lý sinh học điều kiện môi trường nơi cần xử lý, có mặt kim loại nặng độc, nồng độ chất ô nhiễm hữu cao làm cho vi sinh vật tự nhiên không phát triển làm chết vi sinh vật đưa vào, giảm đáng kể ý nghĩa đáng ý nghĩa thực tế xử lý sinh học Có phát minh mở rộng khả sử dụng vi sinh vật để xử lý ô nhiễm môi trường Một ví dụ sử dụng chủng vi sinh vật kháng dung môi hữu nồng độ cao Ngoài ra, với kỹ thuật sinh học phân tử đai tạo chủng vi khuẩn có khả phân huỷ đồng thời nhiều hố chất độc hại mà không yêu cầu điều kiện nuôi cấy phức tạp không gây hại cho động thực vật người Phương pháp ứng dụng rộng rãi tương lai ý nghĩa thực tế xử lý chất thải độc hại ngày người chấp nhận 2.Một Số Ngun Nhân Ơ Nhiễm Đất 2.1 Ngun nhân nhiễm dất hóa chất, tích lũy kim loại nặng đất “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” 2.1.1 Ơ nhiễm đất phân bón hoá chất bảo vệ thực vật Thuốc bảo vệ thực vật hóa chất tạo nhằm bảo vệ trồng, chống lại tiêu diệt loài gây hại Cả phân bón hóa học thuốc bảo vệ thực vật góp phần quan trọng vào tăng suất trồng, tình trạng lạm dụng mức hiểu biết người dân việc sử dụng phân bón hố học thuốc bảo vệ thực vật, nên dẫn đến tình trạng suy thối đất nơng nghiệp (do làm giảm tính chất lý đất, tích luỹ nhiều kim loại nặng đất, làm tăng độ chua đất ) tồn dư mức thuốc bảo vệ thực vật môi trường đất, đặc biệt thuốc bảo vệ thực vật nhóm clo (DDT, 666, 2,4-D ), tác hại đến hệ sinh thái nông nghiệp Kết xác định dư lượng thuốc bảo thực vật 551 mẫu rau hoa thành phố HCM năm 1992-2002 số mấu tồn dư lượng chiếm 37,9% số mẫu kiểm tra, số mấu vượt q mức chiếm 10,7% Tình trạng nơng dân sử dụng thuốc bảo vệ thuốc bảo vệ thực vật phổ biến.Các loại thuốc bị cấm sử dụng tìm thấy loại rau Khi sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật khơng quy định làm cân sinh thái, hóa chất gây ảnh hưởng đến lồi thiên địch làm chúng chết bị tiêu diệt Hình 1.Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật “Biện pháp sinh học sử lý nhiễm đất” Hình Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật Sử dụng phân bón, nơng dược khơng hợp lý, chất dư thừa tích tụ dần đất kim loại nặng, clo hữu … dẫn đến nhiễm thối hóa đất Trong sản xuất phân hóa học, ngun lieu khơng tinh khiết đem lại số nguyên tố có hại cho sản xuất nơng nghiệp Hàm lượng chất Cd, As tăng lên gấy ô nhiễm đất 2.1.2 Ô nhiễm chất độc hoá học chiến tranh để lại Chất độc da cam hỗn hợp tỷ lệ : este n-butyl thuốc diệt cỏ 2,4-D 2,4,5-T Do hỗn hợp thuốc diệt cỏ thường chứa thùng dung tích khoảng 200 lít, bên ngồi có sơn dải sọc màu da cam, nên người ta thường gọi chung chất độc da cam Mặt khác, thuốc diệt cỏ 2,4,5-T thường chứa nhiều dioxin, cỡ – 40 mg/kg(Paul L Sutton, 2002), nên người ta thường gọi chung chất độc da cam/dioxin Dioxin nhóm gồm 75 chất (hay 75 thành viên) nhóm chất độc nguy hiểm biết giới Các chất thuộc nhóm Dioxin nhiều thuốc trừ sâu clo hữu (điển hình nhóm DDT) thuộc 12 chất/nhóm chất nhiễm hữu tồn lưu (POPs – Persistant Organic Pollutants) bị cấm sản xuất sử dụng tồn giới (theo Cơng ước Stôckhôm, mà Việt Nam tham gia ký kết năm 2001 Thuỵ Điển) Trong nhóm Dioxin, chất độc gọi dioxin chứa nguyên tử clo phân tử (tên hoá học 2,3,7,8 - tetraclodibenzo para-dioxin, viết tắt TCDD) Các chất dioxin tồn lưu lâu dài thành phần môi trường, tan tốt mô mỡ động vật vậy, có khả tích luỹ sinh học khuyếch đại sinh học chuỗi thức ăn, gây ảnh hưởng “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” nghiêm trọng đến sức khoẻ người động vật Một số loại nông dược tồn lâu đất hợp chất kim loại nặng (Pb, As, Cu, Hg) có thời gian bán hủy 10-30 năm, clo hưu (666, DDT), thời gian bán hủy từ 2-4 năm,các loại thuốc trừ sâu dạng lân hưu ,có gốc amoni thời gian bán phân hủy từ 0,02-0,2 năm Theo báo cáo Paul L Sutton Hội thảo khoa học Việt - Mỹ tác động đến môi trường sức khoẻ chất độc da cam/dioxin tổ chức Việt Nam vào tháng 3/2002, năm chiến tranh từ 1961 đến 1971, khoảng triệu galon (tương đương khoảng 36 triệu lít) chất độc da cam rải xuống Việt Nam Trong số đó, khối lượng rải địa bàn tỉnh Quảng Trị (ở Cam Lộ, Thành phố Đông Hà, Thị trấn Khe Sanh thị xã Quảng Trị) 1.350.000 lít (chiếm 3,75% nước) Huyện Cam Lộ vùng bị rải nhiều tỉnh Quảng Trị (khoảng 460.000 lít, chiếm khoảng 34% toàn tỉnh) Hậu để lại đất đai bị ô nhiễm dioxin tồn lưu lâu dài đất, nhiều cánh rừng xanh tốt trước chưa thể phục hồi Ước tính có khoảng 2,63 triệu đất đai bị ảnh hưởng Đến nay, chưa có điều tra, đánh giá đầy tồn dư chất độc da cam/dioxin, tác động tiêu cực chúng đến môi trường sức khoẻ người vô lớn, chúng làm thay đổi hệ sinh thái, gây ô nhiễm đất, ảnh hưởng trực tiếp đến người thời gian dài H ình 3: Đất bị nhiễm chất da cam khơng thể sản xuất 2.1.3 Ơ nhiễm đất chất thải thành phố, khu công nghiệp 10 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” - Các chất thải gây ô nhiễm đất mức độ lớn chất tẩy rửa, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, mầu vẽ, công nghiệp sản xuất pin, thuộc da, công nghiệp sản xuất hoá chất Nhiều loại chất hữu đến từ nước cống, rãnh thành phố, nước thải công nghiệp sử dụng làm nguồn nước tưới sản xuất tác nhân gây nhiễm đất Ngồi việc khai thác khoáng sản khoáng ilmenit chứa titan làm phát sinh lượng lớn chất thải rắn (đất, cát, sỏi) che phủ nhiều vùng đất ven bờ, đồng thời làm tăng xâm nhập mặn từ biển vào vùng khai thác làm nhiễm mặn đất nước ngầm Hoạt động nuôi tôm nước lợ/mặn vùng ven bờ gây nhiễm mặn đất canh tác nông nghiệp Sự nhiễm mặn tăng lên gây nhiễm phèn làm chua đất (hay suy giảm chất lượng đất) 2.2 Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Đất Do Dầu Mỏ : 2.2.1 Do tàu chở dầu bị tai nạn, đắm đại dương: Đây nguyên nhân quan trọng gây ô nhiễm biển đại dương 60% tổng sản lượng dầu mỏ khai thác giới vận chuyển đường biển Theo tài liệu Viện nguồn lợi giới (WRI,1987) giai đoạn 1973- 1986 biển xảy 434 tai nạn tổng số 53581 tàu chở dầu làm tràn 2,4 triệu dầu Ơ nhiễm biển từ tàu gây từ nguồn: - Dầu đổ biển từ tai nạn tàu : chiếm 15% - Dầu thải biển từ hoạt động tàu : chiếm 85% 12 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” Hình Đắm tầu chở dầu biển 2.2.2 Do cố giàn khoan dầu: Trong hoạt động dầu khí ngồi khơi, chất thải có khới luwongj đáng kể gồm nước vỉa, dung dihcj khoang (DDK), mùn khoang (MK), nước dằn, nước chỗ Một số chất thải có khối lượng nhỏ cát khai thác, nước rửa mặt bong, dung dịch hoàn thiện dung dich bảo dưỡng giếng, dung duchj chống phun trào, nước làm mát, khí thải Trong đó, DDK MK xem chất thải gây ô nhiễm nặng nề đáng quan tâm Ngoài ra, nước khai thác ( nước vỉa, nước bơm ép, hóa chất tuần hồn xuống giếng them vào tách dầu nước ) Có tỉ lệ nước đáng kể Thống kê Parcom (1991) cho thấy 20% dầu thải biển Bắc nước khai thác Trong q trình khai thác dầu ngồi biển khơi xảy cố dầu phun lên cao từ giếng dầu thiết bị van bảo hiêm giàn khoan bị hỏng, dẫn đến khối lượng lớn dầu tràn biển làm cho vùng biển rông lớn bị ô nhiễm Người ta ước tính hang năm có khoảng triệu dầu mỏ tràn mặt biển cố giàn khoan dầu 13 “Biện pháp sinh học sử lý nhiễm đất” Hình 6.Khai thác dầu biển 2.2.3 Ơ nhiễm dầu q trình khai thác dầu thềm lục địa: Trong trình khai thác dầu thải lượng lớn nước thải có dầu Ngồi cịn phải kể đến cố gây tràn dầu biển trình khai thác dầu thềm lục địa cố làm vỡ ống dẫn dầu, cố va chạm tàu chở dầu vào giàn khoan biển Ở Việt Nam, sản lượng khai thác dầu khí tăng hàng năm, cụ thể: - 1976 : 8,8 triệu dầu - 1997 : 9.8 triệu dầu - 1998 : 12,5 triệu dầu - 1999 : 15,0 triệu dầu Các giàn khoan dầu chủ yếu thềm lục địa Việt Nam, số Vịnh Bắ Bộ ngồi khơi Trung Bộ Sự phát triển dầu khí kèm theo nguồn nhiễm thường xun (do dầu thốt, thải nước có chứa dầu) cố tràn dầu 2.2.4 Ơ nhiễm dầu q trình chế biến sở lọc dầu ven biển: Dầu nguyên khai không sử dụng mà phải qua chế biến, nhà máy lọc dầu nguồn gây ô nhiễm dầu vùng biển ven bờ Nước thải nhà máy lọc dầu thường chứa hỗn hợp chất khác : dầu mở nguyên khai, sản phẩm dầu mở, loại nhựa, asphalt hợp chất khác 2.2.5 Do rò rỉ, tháo thải dầu mỏ đất liền: 14 “Biện pháp sinh học sử lý nhiễm đất” Trong q trình dịch vụ, sản xuất công nghiệp, khối lượng dầu mỏ bị tháo thải qua hoạt động công nghiệp vào hệ thống cống nước nhà máy đổ sơng biển Số lượng dầu mỏ thấm qua đất lan truyền biển ước tính triệu năm Hinh7 Dò dỉ dầu thải đất liền 2.3.1 Ơ Nhiễm Đất Do Ký Sinh Trùng Mơi trường đất môi trường đa dạng sinh học, với nhiều loài sinh vật tồn phát triển nó, bên cạnh lồi có ích có lồi có hại cho sinh vật người Ký sinh trùng số chúng, chúng tồn đất sinh vật khác số lượng chúng vượt giới hạn làm cân đất Từ đó, ảnh hưởng xấu cách trực tiếp gián tiếp đến người sinh vật khác Ta gọi ô nhiễm ký sinh trùng đất Do phương pháp đổ bỏ chất thải vệ sinh, sử dụng phân bắc tươi, bùn ao tươi, bùn kênh dẫn chất thải bón trực tiếp vào đất Hiện vùng nông thôn miền Bắc Việt Nam tập quán sủ dụng phân bắc phân chuồng tươi canh tác cịn phổ biến.Chỉ tính riêng nội thành Hà Nội, hàng năm lượng phân bắc thải khoảng 550 000 khoảng 1/3 số xử lý Ở vùng nơng thơn phía Nam đặc biệt vùng đồng sông Cửu Long, phân tươi coi 15 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” nguồn thức ăn cho cá Tập quán sử dụng phân tươi, nước thải bón, tưới trực tiếp cho đất gây ô nhiễm sinh học nghiêm trọng cho mơi trường đất, khơng khí, nước, ảnh hưởng đến sức khỏe người.Ngồi nguồn gây nhiễm chủ yếu chất thải chưa qua xử lý người động vật, nước thải bệnh viện, nước thải sinh hoạt… nguy hại chất thải chưa qua xử lý khử trùng bệnh viện truyền nhiễm Rất nhiều vi khuẩn ký sinh trùng sinh sôi nảy nở đất, bám vào trồng nông nghiệp truyền vào thể người động vật Việc lợi dụng nước thải để tưới cho nông nghiệp mà chưa qua xử lý có nguy gây nhiễm đất, nhiều vi sinh vật tồn nước thải thấm vào đất Mặt khác, nhiều địa phương, sau mưa lũ, nhiều lồi vi sinh vật, theo dịng lũ mang từ khu vực đến khu vực khác, lũ rút, mầm bệnh tồn đất, gây nhiều bệnh nguy hiểm cho động vật cho người Một số hình thức gây nhiễm làm tăng lượng kí sinh trùng đất : Dùng nước thải từ kênh dẫn nướcthải tưới trực tiếp vào đất Hìn h Sử dụng nước thải, phân tươi khơng qua xử lý bón trực tiếp cho trồng 16 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” Hình 10 Nước thải chưa qua khử trùng bệnh viện thải trực tiếp ngồi mơi trường Hì nh 11 Các Phương Pháp Sử Lý Ô Nhiễm Đất Bằng Phương Pháp Sinh Học 3.1 Biện pháp sử lý ô nhiễm kim loại nặng thực vật 17 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” Thực vật có nhiều cách phản ứng khác có mặt ion kim loại mơi trường Hầu hết, loài thực vật nhạy cảm với có mặt ion kim loại, chí nồng độ thấp Tuy nhiên, có số lồi thực vật khơng có khả sống môi trường bị ô nhiễm kim loại độc hại mà cịn có khả hấp thụ tích kim loại phận khác chúng Trong thực tế, công nghệ xử lý nhiễm thực vật địi hỏi phải đáp ứng số điều kiện dễ trồng, có khả vận chuyển chất nhiễm từ đất lên thân nhanh, chống chịu với nồng độ chất ô nhiễm cao cho sinh khối nhanh Tuy nhiên, hầu hết lồi thực vật có khả tích luỹ KLN cao lồi phát triển chậm có sinh khối thấp, thực vật cho sinh khối nhanh thường nhạy cảm với mơi trường có nồng độ kim loại cao Xử lý KLN đất thực vật thực nhiều phương pháp khác phụ thuộc vào chế loại bỏ KLN như: - Phương pháp làm giảm nồng độ kim loại đất cách trồng lồi thực vật có khả tích luỹ kim loại cao thân Các loài thực vật kết hợp yếu tố tích luỹ kim loại thân cho sinh khối cao Có nhiều lồi đáp ứng điều kiện thứ nhất, không đáp ứng điều kiện thứ hai Vì vây, lồi có khả tích luỹ thấp cho sinh khối cao cần thiết Khi thu hoạch lồi thực vật chất ô nhiễm loại bỏ khỏi đất kim loại quý Ni, Tl, Au… chiết tách khỏi - Phương pháp sử dụng thực vật để cố định kim loại đất bùn hấp thụ rễ kết tủa vùng rể Quá trình làm giảm khả linh động kim loại, ngăn chặn ô nhiễm nước ngầm làm giảm hàm lượng kim loại khuếch tán vào chuỗi thức ăn Trong năm gần đây, người ta quan tâm nhiều công nghệ sử dụng thực vật để xử lý môi trường nhiều lý do: diện tích đất bị nhiễm ngày tăng, kiến thức khoa học chế, chức sinh vật hệ sinh thái, áp lực cộng đồng, quan tâm kinh tế trị,… Năm 1998, Cục mơi trường châu Âu (EEA) đánh giá hiệu kinh tế phương pháp truyền thống phương 18 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” pháp sử dụng thực vật 1.400.000 vị trí bị nhiễm Tây Âu, kết cho thấy chi phí trung bình phương pháp truyền thống hecta đất từ 0,27 đến 1,6 triệu USD, phương pháp sử dụng thực vật chi phí thấp 10 đến 1000 lần 3.1.1 Các lồi thực vật có khả hấp thụ kim loại “Có nhấ 400 lồi phân bố 45 họ thực vật biết có khả hấp thụ kim loại Các loài lồi thực vật thân thảo thân gỗ, có khả tích luỹ khơng có biểu mặt hình thái nồng độ kim loại thân cao hàng trăm lần so với lồi bình thường khác Các lồi thực vật thích nghi cách đặc biệt với điều kiện môi trường khả tích luỹ hàm lượng kim loại cao góp phần ngăn cản lồi sâu bọ nhiễm nấm Có nhiều cách giải đưa để giải thích chế triển vọng loại cơng nghệ • Giả thuyết hình thành phức hợp: Cơ chế loại bỏ kim loại độc lồi thực vật cách hình thành phức hợp Phức hợp chất hồ tan, chất khơng độc phức hợp hữu – kim loại chuyển đến phận tế bào có hoạt động trao đổi chất thấp (thành tế bào, không bào), chúng tích luỹ dạng hợp chất hữu vô bền vững - Giả thuyết lắng đọng: Các loài thực vật tách kim loại khỏi đất, tích luỹ phận cây, sau loại bỏ qua khơ, rửa trơi qua biểu bì bị đốt cháy - Giả thuyết hấp thụ thụ động: Sự tích luỹ kim loại sản phẩm phụ chế thích nghi điều kiện bất lợi đất (ví dụ chế hấp thụ Ni loại đất serpentin) - Sự tích luỹ kim loại chế chống lại điều kiện stress vô sinh hữu sinh: Hiệu lực kim loại chống lại loài vi khuẩn, nấm ki sinh loài sinh vật ăn nghiên cứu 19 “Biện pháp sinh học sử lý nhiễm đất” Ngày nay, thích nghi lồi thực vật có khả hấp thụ kim loại nặng chưa làm sáng tỏ có nhiều yếu tố phức hợp tác động lẫn Tích luỹ kim loại mơ hình cụ thể hấp thụ dinh dưỡng khống thực vật Có 17 nguyên tố biết cần thiết cho tất loài thực vật bậc cao(C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Cl Ni Các nguyên tố đa lượng cần thiết cho loài thực vật nồng độ cao, nguyên tố vi lượng cần đòi hỏi nồng độ thấp Các loài thực vật sử dụng để xử lý môi trường bao gồm lồi có khả hấp thụ kim loại dạng vết cần thiết Cu, Mn, Zn Ni không cần thiết Cd, Pb, Hg, Se, Al, As với hàm lượng lớn, loài thực vật khác nồng độ độc hại” Biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường đất thực vật công nghệ hấp dẫn đề cập năm gần Kỹ thuật cho biết có triển vọng đặc biệt việc làm kim loại đất, điều kiện cụ thể sử dụng hệ thống quản lý thích hợp Sự phát triển kỹ thuật di truyền sinh học phân tử cần thiết cho loại công nghệ 3.2 Biện pháp sinh học khắc phục ô nhiễm dầu: - Cày xới lên xử lý tầng đất ô nhiễm làm cho dầu bay hay vi sinh vật phân hủy - Xử lý đất hóa chất - Trồng ưa dầu, có khả chịu nồng độ dầu - Tạo cho đấtkhả tự làm sạch,hoặc tiếp xúc với khơng khí vi sinhvật rửatrơi chuyển hóa tự nhiên 3.2.1 Xử lý phương pháp vi sinh: Gồm loại sản phẩm để phân hủy dầu thô vi sinh vật: LOT (xử lý dầu thô tràn đất):SOT (xử lý dầu dạng rắn), LOT (xử lý dầu dạng lỏng) 3.2.2Khắc phục dầu phương pháp sinh học: - Phân hủy sinh học: 20 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” Dầu mỏ loại gồm nhiều thành phần hóa học: Hydratcacbon mạch thẳng(3035%),Hydratcacbon mạch vịng(25-75%),Hydratcacbon thơm(10-20%) hợp chất có chứa oxy như: axit,ceton,các loại rượu… Các thành phần hóa học có dầu mỏ thường khó phân hủy.Do người ta phải sử dụng vi sinh vật (nấm hay vi khuẩn) để thúc đẩy suy thoái Hydrocacbon dầu mỏ Để kích thích q trình phân hủy vi sinh vật người ta thường bổ xung vào môi trường số loại VSV phù hợp cung cấp dinh dưỡng(nito,photpho…) cho VSV phát triển.Vi khuẩn nhóm vi sinh vật tham gia phân hủy dầu mỏ Vi khuẩn tham gia phân hủy dầu mỏ theo đường khác Người ta phân chúng vào nhóm dựa chế chuyển hóa dầu chúng sau: -Nhóm 1: Bao gồm VSV chất mạch hở rượu, mạch thẳng, aldehyt ceton, axit hữu -Nhóm 2: Bao gồm VSV phân hủy chất hữu có vịng thơm benzen,phenol,toluen,xilen -Nhóm 3: Bao gồm VSV phân hủy hydratcacbon dãy polimetil,hydratcacbon no Một sooscacs vikhuẩn sản xuất loại enzyme phân hủy phân tử hydrocacbon Trên toàn giới có 70 chi vi khuẩn biết làm suy thối hydrocacbon Những vi khuẩn thường chiếm 1% quần thể tự nhiên vi khuẩn, chiếm 10% tổng số dân hệ sinh thái dầu Nhìn chung gốc no có tỷ lệ phân giải sinh học cao theo sau gốc thơm nhẹ, thơm, gốc thơm phân tử; hợp chất phân cực lại có tỷ lệ phân giải thấp Các loại alkan ( loại hydrocacbon mạch thẳng ) thường bị phân hủy cacbon đầu Q trình oxy hóa bắt đầu việc sử dụng oxy phân tử tạo rượu bậc Kế tiếp tạo aldehit axit cacboxilic có số cacbon giống chuỗi cacbon ban 21 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” đầu Sự phân giải sẽtiếp tục, từ axit cacboxilic tạo thành monocacboxilic axit có số cacbon số cacbon ban đầu 2C phân tử CH3-ScoA, sau chuyển thành CO2.Các hợp chất phân nhánh bị oxy hóa thành rượu bậc Quy trình oxy hóa n-ankan: α- ѡ-hydroxylation đựơc xúc tác nột enzym 3.3 Phương pháp sinh học xử lý đất nhiễm ký sinh trùng Kí sinh trùng truyền vào đất qua trứng giun sán,ấu trùng chúng,sau thời gian ủ bênh tương đối trở thành tác nhân gây bênh cho người Nhìn chung, đất môi trường trung gian đế ký sinh trùng hồn tất chu kỳ truyền bệnh sang người Đa số ấu trùng tồn q lâu mơi trường đất mà khơng có vật chủ biên pháp xử lý đất bị ô nhiễm ấu trùng ký sinh trùng tương tự xử lý đất ô nhiễm vi sinh vật Ta áp dụng biện pháp khử trùng đất phương pháp sinh học Khử trùng sinh học dựa việc đưa chất hữu vào đất.Trong điều kiện kỵ khí chất hữu lên men tạo chất khí tiêu diệt ký sinh trùng gây bệnh Nhiều trang trại rau trồng số loại rau định nên vấn đề luân canh không thể.Các loại rau dễ bị bệnh truyền qua đất tuyến tùng, nấm ký sinh côn trùng làm giảm đáng kể suất trồng Có số giải pháp cho vấn đề dùng hóa chất hay khử trùng nước phát triển hệ thống Hydroponics Khử trùng đất phương pháp sinh học hữu ích trang trại trồng rau, cần đất đủ ấm để thực trình lên men.Nhiệt độ cao cần thiết với phương pháp thực chủ yếu vào mùa hè.Khử trùng đất phương pháp sinh học trồng 40 tấn/ha cỏ ryegrass Ý áp dụng cho số trồng nơi khác.Ngồi ra, thay cỏ ryegrass cúc vạn thọ tác nhân sinh học chống lại bệnh giun tròn 22 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” Hình 12 : Hình ảnh giun trịn Hình 13: Một số loại bệnh giun tròn gây Cắt cỏ xới đất độ sâu 30 – 40 cm Nếu sản xuất nhiều xới sâu hơn.Sau nén đất lại phủ lên bạt để tạo mơi trượng kỵ khí.Sáu tuần sau, q trình lên men hồn thành Qúa trình giết chết nấm vi sinh vật gây bệnh đất q trình cịn lệ thuộc vào bệnh có mặt đất Sau q trình khử trùng người ta trồng số loại cải bắp, cải bong xanh, mù tạc Rhaphanus sativus.Những trồng phóng thích loại chất độc gọi “isothiocyanate” chúng chết đi.Hóa chất có liên quan đến methansodium giết chết số mầm bệnh đất.Một trồng khác thích hợp Sorghum (cây lúa miên).Loại phóng thích cyanides.Các nghiên cứu phương pháp khử trùng ngăn chặn ô nhiễm 23 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” số tuyến trùng Ngồi ra, nấm cịn kiểm soát: Vertillum bị giết khoảng 90% so với phương pháp khử trùng đất hóa chất a, Cây Mù Tạc b, Cây Rhaphanus sativus c, Cây Lúa Miên Hình 14: a,b,c 24 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” KẾT LUẬN Ô nhiễm đất vấn đề cần quan tâm sâu sắc tác hại to lớn gây cho người sinh vật khác Ô nhiễm đất với ô nhiễm khác ô nhiễm không khí, nước nhiễm nước… Đang dần hủy hoại mơi trường sống chúng ta.Các loại nhiễm có quan hệ mật thiết vơi nhiễm khơng khí tạo mưa axit Lượng mưa chứa axit rơi vào đất làm ô nhiễm môi trường đất, tương tự ô nhiễm nước thải xâm nhập vào đất gây ô nhiễm đất ngược lại ô nhiễm đất làm cho ô nhiễm mạch nước ngầm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh chúng… Nguyên nhân chủ yếu ô nhiễm đất đến từ nông dược (thuốc bảo thực vật) phân bón hóa học, chúng tích lũy dần chất độc hại (chủ yếu kim loại nặng) vào đất qua mùa vụ Thứ hai loại chất thải sinh hoạt hoạt động sản xuất người rác thải y tế, chất thải khu công nghiệp…chưa qua sử lý Thứ ba, đất yếu tố mơi trường với nước khơng khí, nước vành đai sinh vật, nên tiếp nhận chất ô nhiễm khác từ lúc nơi Ngồi cịn có số ngun nhân hậu chiến tranh làm phần đất bị ô nhiễm nặng nề, việc khai thác tài nguyên thiên ảnh hưởng không nhỏ tới ô nhiễm đất, vùng khai thác khoáng sản thường tạo thành khu vực khuếch tán, khiến cho hàm lượng nguyên tố có hại đất cao vùng xung quanh… Các biện pháp sử lý ô nhiễm đất cịn nhiều hạn chế cơng nghệ cịn lạc hâu, kinh phí hạn chế Việc sử dụng biện pháp sinh học vào sử lý ô nhiễm đất cần sử lý qua biện pháp sử lý hóa học vật lý đạt hiệu cao nhất.Sử dụng biện pháp vật lý hóa học thường nhiều thời gian tiền của.Áp dụng biện pháp sinh học vào sử lý ô nhiễm đất hữu hiệu đất bị ô nhiễm Ta thấy đất bị nhiễm việc sử lý vơ khó khăn nhiều thời gian, cơng sức, tiền Do cần phải có biện pháp ngăn chặn ô nhiễm đất từ ban đầu, giải pháp quan trọng nâng cao ý thức người việc thải chất độc hại vào đất, có biện pháp chế tài việc bảo vệ môi trường 25 “Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất” Tài liệu tham khảo : Giáo trình thổ nhưỡng học (Trần Văn Chính, Trường Đại Học Nông Nghiệp) http://moitruong.quangtri.gov.vn/index.php?language=vi&nv=news&op=Cac-nguongay-o-nhiem-dat/Cac-nguon-gay-o-nhiem-va-suy-thoai-dat-46 http://123doc.vn/document/186020-o-nhiem-moi-truong-dat-do-chat-thai-sinhhoat.htm http://doc.edu.vn/tai-lieu/tieu-luan-xu-ly-o-nhiem-kim-loai-nang-trong-dat-9399/ http://luanvan.co/luan-van/xu-ly-dat-do-o-nhiem-dau-886/ http://doc.edu.vn/tai-lieu/tieu-luan-bien-phap-cai-tao-o-nhiem-moi-truong-dat-11198/ http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-xu-ly-dat-do-o-nhiem-dau-9370/ http://phantichmoitruong.com/detail/ac-bien-phap-xu-ly-dat-o-nhiem-hoa-chat-bao-vethuc-vat-tren-the-gioi-va-viet-nam.html 26 ... hại đất cao vùng xung quanh… Các biện pháp sử lý ô nhiễm đất cịn nhiều hạn chế cơng nghệ cịn lạc hâu, kinh phí hạn chế Việc sử dụng biện pháp sinh học vào sử lý ô nhiễm đất cần sử lý qua biện pháp. .. pháp sử lý hóa học vật lý đạt hiệu cao nhất .Sử dụng biện pháp vật lý hóa học thường nhiều thời gian tiền của.Áp dụng biện pháp sinh học vào sử lý ô nhiễm đất hữu hiệu đất bị ô nhiễm Ta thấy đất. .. ? ?Biện pháp sinh học sử lý ô nhiễm đất? ?? NỘI DUNG Khái Qt Ơ Nhiễm Mơi Trường Đất Và Biện Pháp Sinh Học Trong Sử Lý Ơ Nhiễm Mơi Trường Đất 1.1Khái niệm ô nhiễm môi trường đất: Theo định nghĩa Tổ