Xử lý đất bị ô nhiễm kim loại nặng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN KHCN VÀ QL MÔI TRƯỜNG ********** Đề Tài: XỬ LÝ ĐẤT BỊ NHIỄM KIM LOẠI NẶNG GVHD : GS.TSKH LÊ HUY BÁ SVTH : TRẦN ĐỨC CHIÊU THÀNH LỚP : ĐHMT3A MSSV : 07707261 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2010 Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng Mục lục Lời Mở Đầu………………………………3 Ô nhiễm mơi trường đất………………….5 Ơ nhiễm kim loại nặng đất…………11 Các phương pháp xử lý đất bị ô nhiễm… 14 Page Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng Lời Mở Đầu Nguồn phát thải KLN trước hết phải kể đến ngành sản xuất cơng nghiệp có sử dụng xút, clo, có chất phế thải nhiều thủy ngân hay ngành công nghiệp than đá dầu mỏ có chất thải chứa chì, thủy ngân cadimi Tại nhiều nơi, chất thải độc hại bị đổ thẳng môi trường mà không được xử lý Tại TP HCM, kết phân tích trạng ô nhiễm KLN đất vùng trồng lúa khu vực phía Nam thành phố cho thấy hàm lượng đồng, kẽm, chì, thủy ngân, crơm đất trồng lúa chịu ảnh hưởng trực tiếp nước thải công nghiệp phía nam thành phố tương đương cao ngưỡng cho phép (TCVN 7209:2002) đất sử dụng cho mục đích nơng nghiệp Trong hàm lượng cadimi vượt tiêu chuẩn cho phép 2,3 lần; kẽm vượt 1,76 lần Rác sinh hoạt, đặc biệt rác thải đô thị cũng một nguồn gia tăng lượng kim loại nặng đất Tại đa số đô thị nay, tỉ lệ thu gom rác còn thấp, thậm chí có mợt số thị chưa có đơn vị thu gom nơi tập kết rác Hà Nội, một những thị có tỉ lệ thu gom rác cao nhất, cũng chỉ đạt tỉ lệ dao động khoảng 70-80 phần trăm/năm Lượng rác thải còn lại tồn đọng nước ao hồ, ngõ xóm, kênh mương, theo dòng nước mưa chảy tràn gây ô nhiễm môi trường Theo nhà khoa học, khoảng 70 – 80 phần trăm nguyên tố KLN nước thải lắng xuống bùn đường Do việc sử dụng bùn thải làm phân bón được coi mợt những nhân tố cao có nguy gây nhiễm KLN Ngồi ra, hoạt đợng nơng nghiệp cũng một nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng Việc lạm dụng loại phân bón hóa học, hóa chất bảo vệ thực vật đã làm gia tăng lượng tồn dư kim loại Asen, Cadimi, thủy ngân kẽm đất Sự phát triển mở rộng làng nghề thủ công kèm với việc sử dụng ngày nhiều hóa chất song hầu hết làng nghề nước ta khơng có biện pháp xử lý chất thải, gây ô nhiễm môi trường, có mơi trường đất Page Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng Hiện nay, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng đất diễn phở biến nhiều nơi Thế giới Có nhiều phương pháp khác được sử dụng để xử lý kim loại nặng đất Tuy nhiên, gần phương pháp sử dụng thực vật để xử lý kim loại nặng đất được nhà khoa học quan tâm đặc biệt chi phí đầu tư thấp, an tồn thân thiện với mơi trường Làm đất ô nhiễm một trình đòi hỏi công nghệ phức tạp vốn đầu tư cao Để xử lý đất ô nhiễm người ta thường sử dụng phương pháp truyền thống như: rửa đất; cố định chất ô nhiễm hoá học vật lý; xử lý nhiệt; trao đởi ion, ơxi hố khử chất ô nhiễm; đào đất bị ô nhiễm để chuyển đến những nơi chơn lấp thích hợp, Hầu hết phương pháp tốn kinh phí, giới hạn kỹ thuật hạn chế diện tích, Gần đây, nhờ những hiểu biết chế hấp thụ, chuyển hoá, chống chịu loại bỏ kim loại nặng mợt số lồi thực vật, người ta đã bắt đầu ý đến khả sử dụng thực vật để xử lý môi trường một công nghệ môi trường đặc biệt Page Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng 1/ Ô NHIỄM MƠI TRƯỜNG ĐẤT 1.1/ Vai trò mơi trường đất  Đất nơi trú ngụ người hầu hết sinh vật cạn, móng cho cơng trình xây dựng dân dụng, cơng nghiệp văn hóa người  Đất mợt nguồn tài nguyên quý giá, người sử dụng tài nguyên đất vào hoạt động sản xuất nông nghiệp để đảm bảo nguồn cung cấp lương thực thực phẩm cho người Như vậy đất quan trọng người 1.2/ Thế ô nhiễm đất a) Khái niệm  Ơ nhiễm mơi trường đất được xem tất tượng làm nhiễm bẩn mơi trường đất chất nhiễm  Ơ nhiễm môi trường đất hậu hoạt động người lam thay đổi nhân tố sinh thái vượt qua những giới hạn sinh thái quần xã sống đất b) Phân loại Người ta phân đất bị ô nhiễm làm loại:  Do chất thải công nghiệp  Do chất thải nông nghiệp  Do chất thải sinh hoạt  Do dầu mỏ  Do chất phóng xạ  Ơ nhiễm đất chất thải cơng nghiệp  Khí SO2, NOX, H2S,…sinh chuyển hóa thành gốc axit tạo thành axit gây mưa axit làm cân PH đất  - Bụi chứa nhiều kim loại nặng (như chì, kẽm,…) sẽ lắng xuống đất sẽ làm thay đởi thành phần đất nhiễm đợc trồng vật nuôi theo đường dây chuyền thực phẩm Page Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng  - Nước thải CN chứa nhiều chất vô cơ, chất hữu cơ, dung môi hữu cơ, chất dầu mỡ, chất tẩy rữa,… Nếu không được xử lý trước thải chúng sẽ được lưu giữ đất nhờ di chuyển lắng đọng hay thấm vào đất  Các chất thải rắn CN xỉ, phần thừa sản phẩm khí, nhà máy luyện kim,… không được tái chế xử lý trước mà thải trực tiếp môi trường sẽ ảnh hưởng đến chất lượng, suất trồng gây ảnh hưởng lâu dài đến vùng đất Như vậy VN nhìn chung đất đã bị thối hóa bốn mặt:  Thối hóa hóa học : Đất trở nên chua dần, hàm lượng hữu lân dễ tiêu thấp, nghèo ion kiềm : Ca2+ Mg2+  Thối hóa vật lý : tầng đất mỏng dần, cấu trúc cấu trúc kém, sức thấm nước kém, đất chặt không thuận lợi cho bộ rễ những trồng ngắn ngày phát triên  Thoái hóa sinh học : hoạt tính sinh học đất thiếu chất hữu cơ, đất chua nhiều đợc tố  Ơ nhiễm mơi trường đất loại  Ơ nhiễm đất chất thải nơng nghiệp  Do thuốc bảo thực vật: Nhiều thuốc bảo vệ thực vật (TBVTV) tồn lưu lâu dài đất Khi thuốc bảo vệ thực vật xâm nhập vào mơi trường đất làm cho tính chất lý đất giảm sút.Do khả diệt khuẩn cao nên TBVTV đồng thời cũng diệt nhiều vi sinh vật có lợi đất, làm giảm hoạt tính sinh học đất.Mợt số TBVTV như: clo hữu cơ, DDT, lindan, aldrin, photpho hữu v.v Page Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng  Ô nhiễm đất tác nhân hóa học: Khi sử dụng phân bón dư thừa, phần dư sẽ bị rữa trơi theo nước nằm lại đất gây ô nhiễm môi trường Đối với phân bón vơ cơ: Trong phân supe lân thường có còn khoảng 5% axit H2SO4 tự do, vào môi trường đất sẽ làm giảm độ PH đất Do đất có ion Fe(III), Al(III) kết hợp với lượng phân bón supe dư thùa tạo thành phophat kim loại không tan làm cho đất chai cứng hủy diệt vi sinh vật có ích đất Page Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng Đối với phân bón hữu tự nhiên: Nếu không dùng kỹ thuật kiều lượng nên dễ gây ô nhiễm môi trường đất, gây hại cho động vật người Trong điều kiện yếm khí sẽ làm tăng q trình khử, sinh chất him H2S, CH4 tạo mùi khó chịu, làm giảm pH đất Page Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng  Ô nhiễm đất chất thải sinh hoạt  Chất thải sinh hoạt phức tạp, bao gồm loại thức ăn thừa, rác thải nhà bếp, làm vườn, đồ dùng hỏng, gỗ, thủy tinh, nhựa, loại giấy thải, loại rác đường phố bụi, bùn, … Chúng được thu gom, tập trung, phân loại xử lý Sau xử lý, chế biến thành phân hữu chôn đốt Cuối ảnh hưởng đến mơi trường đất.Các bãi chơn lấp có mùi thối ảnh hưởng tới sinh vật đất, giảm lượng oxy đất  Do bùn cống rãnh hệ thống thoát nước thành phố mà thành phần chất hữu cơ, vô cơ, kim loại tạo nên hỗn hợp phức chất đơn chất khó phân hủy Page Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng  Ô nhiễm đất dầu mỏ  Ô nhiễm dầu không chỉ ảnh hưởng tới môi trường biển mà còn ảnh hưởng tới môi trường đất  Khi bề mặt đất có mợt lớp mỏng cũng cản trở q trình trao đởi chất sinh vật đất, sinh vật đất sẽ chết dần  Khi dầu xâm nhập vào đất, chúng làm thay đởi cấu trúc, đặc tính lý học hóa học đất, chúng biến hạt keo thành “trơ”, khơng có khả hấp phụ trao đởi nữa, làm cho vai trò đệm, tính oxy hóa, tính dẫn điện, dẫn nhiệt môi trường đất thay đổi mạnh  Dầu hỗn hợp chất cao phân tử tiêu diệt trực tiếp hầu hết thực vật, động vật, sinh vật đất Page 10 Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng  Ô nhiễm chất phóng xạ Chất phóng xạ hủy hoại thể sống khơi mào phản ứng hóa học đợc hại mơ tế bào Ví dụ: Các liên kết cấu trúc cao phân tử sẽ bị bẻ gẫy Trong trường hợp ngợ đợc phóng xạ cấp tính, tủy xương, nơi tạo hồng cầu máu bị hủy hoại số lượng hồng cầu máu bị giảm sút Nó còn làm tổn thương gen Page 11 Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng 2/ Ô nhiễm kim loại nặng đất 2.1/ Giới thiệu Đất thành phần chủ yếu môi trường đô thị nông thôn, việc quản lý đất hết sức quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng đất Các hoạt động đô thị nguyên nhân làm suy giảm chất lượng đất cách thức quản bảo vệ yêu cầu khẩn cấp Ở tập trung xem xét ô nhiễm đất kim loại nặng 2.2/ Kim loại nặng đất Việc khai thác, sản xuất sử dụng sản phẩm hóa học (thuốc trừ sâu, thuốc sơn, ắc quy, chất thải công nghiệp hay cặn bùn) gây ô nhiễm kim loại nặng đất đô thị đất nông nghiệp Kim loại nặng cũng có đất tự nhiên mức độ độc hại Đất ô nhiễm tiềm tàng xảy bãi chơn lấp cũ (nơi chứa chất thải công nghiệp): những vườn ăn trái cũ sử dụng chất diệt cỏ có chứa Arsenic một thành phần hoạt động; những nơi sử dụng nước thải công nghiệp bùn thải thành phố (thị xã); những vùng xung quanh đống chất thải mỏ; khu cơng nghiệp nơi hóa chất được đở thành đống đất những vùng xui gió từ khu cơng nghiệp Sự tích lũy kim loại nặng q mức đất gây độc hại cho người những động vật khác Các thói quen thải kim loại nặng bừa bãi (trong thời gian dài) làm thay đổi chuổi thức ăn Ngợ đợc cấp tính từ kim loại nặng ăn vào tiếp xúc qua da cũng Việc tiếp xúc với kim loại nặng lâu ngày sẽ gây nên loại bênh: - Chì - gây thần kinh mệt mỏi, rối loạn thần kinh - Cd - ảnh hưởng thận, gan bộ phận GI - Arsenic – đầu đọc da, ảnh hưởng thận hệ nơron trung ương Page 12 Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng Vấn đề thường gây caction kim loại (những nguyên tố đất cation Pb2+ …) Hg, Cd, Pb, Niken, Cu, Zn, Cl Mn Các anion xung quanh thường (những nguyên tố đất kết hợp với oxy có điện tích âm: MnO42…) Arsenic, molybdenum, Solenium Bo Nguồn phát thải KLN trước hết phải kể đến ngành sản xuất cơng nghiệp có sử dụng xút, clo, có chất phế thải nhiều thủy ngân hay ngành cơng nghiệp than đá dầu mỏ có chất thải chứa chì, thủy ngân cadimi Tại nhiều nơi, chất thải độc hại bị đổ thẳng môi trường mà không được xử lý Tại TP HCM, kết phân tích trạng nhiễm KLN đất vùng trồng lúa khu vực phía Nam thành phố cho thấy hàm lượng đồng, kẽm, chì, thủy ngân, crôm đất trồng lúa chịu ảnh hưởng trực tiếp nước thải cơng nghiệp phía Nam thành phố tương đương cao ngưỡng cho phép (TCVN 7209:2002) đất sử dụng cho mục đích nơng nghiệp Trong hàm lượng cadimi vượt tiêu chuẩn cho phép 2,3 lần; kẽm vượt 1,76 lần Rác sinh hoạt, đặc biệt rác thải đô thị cũng một nguồn gia tăng lượng kim loại nặng đất Tại đa số đô thị nay, tỉ lệ thu gom rác còn thấp, thậm chí có mợt số thị chưa có đơn vị thu gom nơi tập kết rác Hà Nợi, mợt những thị có tỉ lệ thu gom rác cao nhất, cũng chỉ đạt tỉ lệ dao động khoảng 70-80%/năm Lượng rác thải còn lại tồn đọng nước ao hồ, ngõ xóm, kênh mương, theo dòng nước mưa chảy tràn gây ô nhiễm môi trường Theo nhà khoa học, khoảng 70 – 80% nguyên tố KLN nước thải lắng xuống bùn đường Do việc sử dụng bùn thải làm phân bón được coi mợt những nhân tố cao có nguy gây ô nhiễm KLN Ngoài ra, hoạt động nông nghiệp cũng mợt nguồn gây nhiễm kim loại nặng Việc lạm dụng loại phân bón hóa học, hóa chất bảo vệ thực vật đã làm gia tăng lượng tồn dư kim loại Asen, Cadimi, thủy ngân kẽm đất Sự phát triển mở rộng làng nghề thủ công kèm với việc sử dụng ngày nhiều hóa chất song hầu hết làng nghề nước ta khơng có biện pháp xử lý chất thải, gây ô nhiễm môi trường, có mơi trường đất Page 13 Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng 2.3/ Ngăn chặn ô nhiễm KLN Ngăn chặn ô nhiễm kim loại nặng quan trọng cơng việc làm đất nhiễm khó khăn đắt tiền Việc sử dụng chất thải công nghiệp hay bùn phải tuân theo quy định giới hạn US.Environmental Protection Agency (EPA) đề bảng Bảng 1: Quy định mức giới hạn kim loại nặng đất (Adapted from USEPA , 1993) Kim Loại Nặng Arsenic Cadmium Chronium Copper Pead Mercury Molybdenu Nồng độ Tốc độ tải ô nhiễm Tốc đợ nhiễm tích lớn hàng năm lũy bù (mg/kg or (kg/ha/yr) (Lb/A/yr) (kg/ha) (lb/A) ppm) 75 1,8 41 36,6 85 1,9 1,7 39 34,8 3000 150 134 3000 2,679 4300 75 67 1500 1,340 420 21 14 420 375 840 15 13,4 300 268 57 0,85 0,80 17 15 Page 14 Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng m Nickel Selenium Zine 75 100 7500 0,90 140 0,80 125 18 100 2800 16 89 2500 Sự ngăn chặn ô nhiễm kim loại nặng phương pháp tốt tránh ô nhiễm kim loại cho đất Với trên, cân tương đối được dùng để chỉ tổng số bùn lớn được dùng Ví dụ, giúp cho viên chức thành phố cung cấp tổng số bùn lớn (kg/ha) cho đất nông nghiệp Tốc độ tải ô nhiễm hàng năm cho kẽm 140kg/ha/yr (từ bảng 1) Phân tích bùn phòng thí nghiệm cho thấy nồng đợ kẽm 7500mg/kg, người ta tính được (tons/A) để không vượt 140kg/ha/yr Những kim loại được giới thiệu gây ô nhiễm môi trường chúng sẽ lưu lại Những kim loại không phân rã phân tử bazơ cacbon (hữu cơ) Chỉ loại trừ Hg Selenium cách biến đổi thành nhờ vi sinh vật Tuy nhiên khó loại bỏ kim loại khỏi môi trường Cách xử lý ô nhiễm kim loại nặng đất theo phương pháp truyền thống có giá cao với những vùng đất rợng bị ô nhiễm Cách xử lý được làm chỗ hay chuyển đến nơi khác để xử lý, hai cách tốn nhiều tiền 3/ Các phương pháp xử lý đất bị ô nhiễm  Xử lý nhiệt độ cao (sản phẩm thủy tinh, dạng hạt, khơng có rò rỉ kim loại)  Những nhân tố hóa rắn (sản phẩm vật chất giống xi măng)  Cách thức làm (lợc nhiễm ngồi) Hiện người ta khuyến khích mợt phương pháp với chi phí thấp, an tồn thân thiện với môi trường phương pháp: Xử lý kim loại nặng đất thực vật Giới thiệu Làm đất nhiễm mợt q trình đòi hỏi cơng nghệ phức tạp vốn đầu tư cao Để xử lý đất ô nhiễm người ta thường sử dụng phương pháp truyền thống như: rửa đất; cố định chất nhiễm hố học vật lý; xử lý nhiệt; trao đổi ion, ôxi Page 15 Xử Lý Đất Bị Ơ nhiễm Kim Loại Nặng hố khử chất ô nhiễm; đào đất bị ô nhiễm để chuyển đến những nơi chơn lấp thích hợp, Hầu hết phương pháp tốn kinh phí, giới hạn kỹ thuật hạn chế diện tích, Gần đây, nhờ những hiểu biết chế hấp thụ, chuyển hoá, chống chịu loại bỏ kim loại nặng mợt số lồi thực vật, người ta đã bắt đầu ý đến khả sử dụng thực vật để xử lý môi trường một công nghệ môi trường đặc biệt Khả làm môi trường thực vật đã được biết từ kỷ XVIII thí nghiệm Joseph Priestley, Antoine Lavoissier, Karl Scheele Jan Ingenhousz Tuy nhiên, mãi đến những năm 1990 phương pháp được nhắc đến một loại công nghệ dùng đề xử lý môi trường đất nước bị ô nhiễm kim loại, hợp chất hữu cơ, thuốc súng chất phóng xạ Tuy nhiên, khn khổ viết chỉ tập trung giới thiệu khả xử lý kim loại nặng đất mợt số lồi thực vật Công nghệ xử lý kim loại nặng đất thực vật Thực vật có nhiều cách phản ứng khác có mặt ion kim loại mơi trường Hầu hết, lồi thực vật nhạy cảm với có mặt ion kim loại, thậm chí nồng đợ thấp Tuy nhiên, có mợt số lồi thực vật khơng chỉ có khả sống được mơi trường bị nhiễm kim loại đợc hại mà còn có khả hấp thụ tích kim loại bộ phận khác chúng[1] Trong thực tế, công nghệ xử lý ô nhiễm thực vật đòi hỏi phải đáp ứng một số điều kiện dễ trồng, có khả vận chuyển chất ô nhiễm từ đất lên thân nhanh, chống chịu được với nồng độ chất ô nhiễm cao cho sinh khối nhanh [1,3,6] Tuy nhiên, hầu hết lồi thực vật có khả tích luỹ KLN cao những lồi phát triển chậm có sinh khối thấp, thực vật cho sinh khối nhanh thường nhạy cảm với mơi trường có nồng đợ 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 loài thực vật có khả tích luỹ kim loại cao thân Các loài thực vật phải kết hợp được yếu tố tích luỹ kim loại thân cho sinh khối cao Có nhiều lồi đáp ứng được điều kiện thứ (bảng 1), khơng đáp ứng được điều kiện thứ hai Vì vậy, lồi có khả tích luỹ thấp cho sinh khối cao cũng cần thiết (bảng 2) Khi thu hoạch lồi thực vật chất ô nhiễm cũng được loại bỏ khỏi đất kim loại quý Ni, Tl, Au, được chiết tách khỏi Page 16 Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng - Phương pháp sử dụng thực vật để cố định kim loại đất bùn hấp thụ rễ kết tủa vùng rễ 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 Bảng Một số lồi thực vật có khả tích luỹ kim loại nặng cao [1] Tên lồi Arabidopsis halleri Nồng đợ kim loại tích luỹ thân (g/g trọng lượng khô) Tác giả năm công bố 13.600 Zn Ernst, 1968 Thlaspi caerulescens 10.300 Zn Ernst, 1982 Thlaspi caerulescens 12.000 Cd Mádico et al, 1992 (Cardaminopsis halleri) Thlaspi rotundifolium 8.200 Pb Reeves 1983 11.000 Pb Ernst, 1974 12.000 Ni Reeves 1983 & Brooks, 13.400 Ni Brooks 1978 & Radford, 9.000 Ni Brooks 1978 & Radford, Berkheya codii 11.600 Ni Brooks, 1998 Psychotria douarrei 47.500 Ni Baker et al., 1985 Miconia lutescens 6.800 Al Bech et al., 1997 Melastoma malabathricum 10.000 Al Watanabe et al., 1998 Minuartia verna Thlaspi geosingense Alyssum bertholonii Alyssum pintodasilvae Page 17 & Brooks, Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng Trong những 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, Hai mươi năm trước đây, nghiên cứu lĩnh vực còn ít, ngày nay, nhiều nhà khoa học đặc biệt Mỹ châu Âu đã có nhiều đề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ mợt cơng nghệ mang tính chất thương mại Hạn chế công nghệ chỗ xem một công nghệ xử lý tức thời phổ biến nơi Tuy nhiên, chiến lược phát triển chương trình nghiên cứu cung cấp được giải pháp xử lý đất một cách thân thiện với môi trường bền vững Năm 1998, Cục môi trường Châu Âu (EEA) đánh giá hiệu kinh tế phương pháp xử lý KLN đất phương pháp truyền thống phương pháp sử dụng thực vật 1.400.000 vị trí bị ô 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 [1] Bảng Một số lồi thực vật cho sinh khối nhanh sử dụng để xử lý kim loại nặng đất [1] Tên loài Khả xử lý Page 18 Tác giả năm cơng bố Xử Lý Đất Bị Ơ nhiễm Kim Loại Nặng Salix KLN đất, nước Populus Ni đất, nước Punshon Adriano, nước ngầm 2003 Brassica napus, Juncea, B nigra Greger Landberg, 1999 B Chất phóng xạ, KLN, Se Brown, 1996 Banuelos đất et al, 1997 Cannabis sativa Chất phóng xạ, Cd Ostwald, 2000 đất Helianthus Pb, Cd đất Typha sp Mn, Cu, Se nước Horne, 2000 thải mỏ khoáng sản Phragmites australis KLN chất thải mỏ Massacci et al., 2001 khoáng sản Glyceria fluitans KLN chất thải mỏ MacCabe Otte, 2000 khoáng sản Lemna minor KLN nước EPA, 2000 Elkatib et al., 2001 Zayed et al., 1998 Các lồi thực vật có khả hấp thụ kim loại Page 19 Xử Lý Đất Bị Ơ nhiễm Kim Loại Nặng Có 400 loài phân bố 45 họ thực vật được biết có khả hấp thụ kim loại [2, 3, 6] Các loài loài 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 mợt cách đặc biệt với điều kiện mơi trường khả tích luỹ hàm lượng kim loại cao góp phần ngăn cản loài sâu bọ nhiễm nấm [1] Có nhiều giải thuyết đã được đưa để giải thích chế triển vọng loại cơng nghệ 3.1 Giả thuyết hình thành phức hợp: chế loại bỏ kim loại đợc lồi thực vật cách hình thành mợt phức hợp Phức hợp chất hồ tan, chất khơng độc phức hợp hữu - kim loại được chuyển đến bợ phận tế bào có hoạt động trao đổi chất thấp (thành tế bào, khơng bào), chúng được tích luỹ dạng hợp chất hữu vô bền vững [1,4] 3.2 Giả thuyết lắng đọng: loài thực vật tách kim loại khỏi đất, tích luỹ bợ phận cây, sau được loại bỏ qua khơ, rữa trơi qua biểu bì bị đốt cháy 3.3 Giả thuyết hấp thụ thụ động: tích luỹ kim loại mợt sản phẩm phụ chế thích nghi điều kiện bất lợi đất (ví dụ chế hấp thụ Ni loại đất serpentin) 3.4 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 ký sinh loài sinh vật ăn đã được nghiên cứu [1,3,4] Ngày nay, thích nghi lồi thực vật có khả hấp thụ kim loại nặng chưa được làm sáng tỏ có nhiều yếu tố phức hợp tác đợng lẫn Tích luỹ kim loại mợt mơ hình cụ thể hấp thụ dinh dưỡng khống thực vật Có 17 ngun tố được 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 lồi thực vật nồng đợ cao, nguyên tố vi lượng chỉ cần đòi hỏi nồng đợ thấp Các lồi thực vật được sử dụng để xử lý mơi trường bao gồm lồi có khả hấp thụ được 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 [1,5,6] Các hướng tiếp cận việc sử dụng thực vật xử lý môi trường Page 20