đồ án tốt nghiệp nghiên cứu khả năng hấp thụ kim loại nặng của thực vật

Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT III DANH MỤC CÁC HÌNH .IV DANH MỤC CÁC BẢNG VI LỜI CẢM ƠN VIII MỞ ĐẦU IX CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng đất giới Việt Nam 1.2 Các thực vật nghiên cứu 1.3 Giới thiệu chung Asen Chì 10 1.4 Các phương pháp xử lý kim loại nặng đất 14 1.5 Xử lý ô nhiễm kim loại nặng đất thực vật 18 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 25 2.1 Nghiên cứu khả chống chịu tích luỹ As loài dương xỉ Pteris vittata thu từ vùng khai thác mỏ Thái Nguyên 25 2.2 Nghiên cứu khả sinh trưởng tích lũy Asen Cải xanh trồng đất ô nhiễm As khai thác khoáng sản 28 2.3 Nghiên cứu khả chống chịu tích lũy Pb cỏ mần trầu .29 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .31 3.1 Nghiên cứu khả chống chịu tích luỹ Asen loài dương xỉ Pteris vittata thu từ vùng khai thác mỏ Thái Nguyên 31 3.2 Nghiên cứu khả sinh trưởng tích lũy Asen Cải xanh trồng đất ô nhiễm Asen khai thác khoáng sản 36 3.3 Nghiên cứu khả sinh trưởng tích lũy Pb cỏ mần trầu 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 Kết luận 45 Kiến nghị 46 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh I SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC .50 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh II SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT KLN: Kim loại nặng As: Nguyên tố Asen Pb: Nguyên tố Chì BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường ĐC: Đối chứng ĐON: Đất ô nhiễm ĐV: Đất vườn không bị ô nhiễm kim loại CTTN: Công thức thí nghiệm TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TCCP: Tiêu chuẩn cho phép QCVN: Quy chuẩn Việt Nam KCN: Khu công nghiệp AAS: Phương pháp hấp thụ nguyên tử SSK: Sau sấy khô GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh III SVTH: Kiều Thị Oanh Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH 3.1 PTERIS VITTATA SAU THÁNG ĐƯỢC TRỒNG Ở ĐẤT BỔ SUNG AS VỚI CÁC NỒNG ĐỘ 32 HÌNH 3.2 MỐI QUAN HỆ GIỮA NỒNG ĐỘ ASEN VÀ THỜI GIAN SỐNG CỦA PTERIS VITTATA .32 HÌNH 3.3 HÀM LƯỢNG AS HẤP THỤ TRONG RỄ VÀ THÂN CỦA PTERIS VITTATA (L) 34 HÌNH 3.4 HÀM LƯỢNG AS TÍCH LŨY TRONG THÂN VÀ RỄ CẢI XANH 38 HÌNH 3.5 CẢI XANH SAU 42 NGÀY THÍ NGHIỆM .39 HÌNH 3.6 TỈ LỆ TĂNG TRƯỞNG KHỐI LƯỢNG TRONG THÍ NGHIỆM CHỐNG CHỊU PB 40 HÌNH 3.7 CỎ MẦN TRẦU BAN ĐẦU ĐẶT THÍ NGHIỆM 41 HÌNH 3.8 CỎ MẦN TRẦU KHI KẾT THÚC THÍ NGHIỆM CHỐNG CHỊU PB .41 HÌNH 3.9 MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA KHỐI LƯỢNG THÂN, RỄ VÀ TOÀN BỘ CÂY CỎ MẦN TRẦU 42 SAU THÍ NGHIỆM 43 HÌNH 3.10 HÀM LƯỢNG PB TRONG THÂN VÀ RỄ CỎ MẦN TRẦU TRONG TN CHỐNG CHỊU 44 VÀ HẤP THỤ PB 44 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh IV SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh V SVTH: Kiều Thị Oanh Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG BẢNG 1.1 HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG (MG/KG) TRONG MỘT SỐ LOẠI ĐẤT Ở KHU MỎ HOANG SONGCHEON BẢNG 1.2 HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG (MG/KG) TRONG ĐẤT CỦA MỘT SỐ MỎ TẠI ANH BẢNG 1.3 HÀM LƯỢNG CD, PB, AS TRONG ĐẤT BẮC KẠN VÀ THÁI NGUYÊN (MG/KG) BẢNG 1.4 KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT NÔNG NGHIỆP Ở MỘT SỐ VÙNG CỦA VIỆT NAM BẢNG 1.5 MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LUỸ KIM LOẠI NẶNG CAO 19 BẢNG 3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG AS TRONG ĐẤT LÊN KHẢ NĂNG HẤP THỤ AS CỦA DƯƠNG XỈ 34 BẢNG 3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ ĐẤT Ô NHIỄM (ĐON) ASEN LÊN SINH TRƯỞNG CỦA CẢI XANH 37 BẢNG 3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG AS TRONG ĐẤT LÊN KHẢ NĂNG HẤP THỤ AS CỦA CẢI XANH 37 BẢNG 3.4 KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA CÂY CỎ MẦN TRẦU Ở CÁC HÀM LƯỢNG PB 39 BẢNG 3.5 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG PB TRONG ĐẤT LÊN SINH KHỐI CỦA CÓ MẦN TRẦU 42 BẢNG 3.6 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG PB TRONG ĐẤT LÊN KHẢ NĂNG HẤP THỤ PB CỦA CỎ MẦN TRẦU 43 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh VI SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh VII SVTH: Kiều Thị Oanh Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể Quý thầy cô Trường đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên, Quý thầy cô khoa Công nghệ Hóa học & Môi trường dạy dỗ, truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt bốn năm học rèn luyện trường Em xin cảm ơn cô Hoàng Thị Loan nhiệt tình hướng dẫn em thực đề tài tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tiến sĩ Bùi Thị Kim Anh, người tận tình bảo giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến anh chị viện Công nghệ Môi trường - viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi cho em thực tập viện, tiếp xúc thực tế, giải đáp thắc mắc, giúp em có thêm hiểu biết công việc xử lý kim loại đất ô nhiễm suốt tình thực tập Cuối cùng, em cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho em học tập nghiên cứu suốt thời gian qua Với vốn kiến thức tiếp thu trình học thực tập thời gian tìm hiểu có hạn nên em không tránh khỏi thiếu sót trình làm đề tài Em mong nhận nhận xét, ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn! GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh VIII SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hơn 150 năm trước, người có tìm hiểu bước đầu hợp chất vô nguồn dinh dưỡng cần thiết cho phát triển trồng Sau đó, nghiên cứu tập trung vào loài thực vật có lợi cho động vật người Những nghiên cứu bị hạn chế nhiều kỹ thuật phân tích yếu thời đó, ví dụ việc nghiên cứu nguyên tố thiết yếu Ca, K, Mg, N P Trong kỷ thứ 20, nhờ phát triển vượt trội khoa học kỹ thuật, có phát triển phương pháp phân tích đại mà kết đáng tin cậy hàm lượng nguyên tố vết thu ngày nhiều Nhờ mà không nguyên tố đa lượng kể nghiên cứu mà loạt nguyên tố vi lượng khác (rất cần thiết cho phát triển thực vật) B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo Zn nghiên cứu sâu Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng (KLN) đất ngày quan tâm ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất, nước, sức khoẻ người trồng Đất bị ô nhiễm kim loại nặng người sử dụng loại hóa chất nông nghiệp thải vào môi trường đất chất thải đa dạng khác Quá trình công nghiệp hóa, đại hóa đồng nghĩa với việc gia tăng việc phát thải vào môi trường tự nhiên chất độc hại với sức khỏe người hệ sinh thái khác Các hoạt động khai thác khoáng sản bao gồm than đá, quặng chì, quặng thiếc… làm cho môi trường nước, môi trường đất bị ô nhiễm nghiêm trọng chất độc hại như: As, Pb, Cd, Zn… xu hướng ô nhiễm có chiều hướng ngày tăng biện pháp xử lý triệt để Để xử lý đất ô nhiễm người ta thường sử dụng phương pháp truyền thống rửa đất, cố định chất ô nhiễm hoá học vật lý, xử lý nhiệt, trao đổi ion, ôxi hoá khử chất ô nhiễm, đào đất bị ô nhiễm để chuyển đến nơi chôn lấp thích hợp Hầu hết phương pháp tốn kinh phí, giới hạn kỹ thuật hạn chế diện tích… Gần đây, nhờ hiểu biết chế hấp thụ, chuyển hoá, chống chịu loại bỏ kim loại nặng số loài thực vật, người ta bắt GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh IX SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp đầu ý đến khả sử dụng thực vật để xử lý môi trường công nghệ môi trường đặc biệt Khả làm môi trường thực vật ghi chép từ kỷ XVIII đến cuối kỷ XX, phương pháp nhắc đến công nghệ tân tiến dùng để xử lý môi trường đất nước bị ô nhiễm kim loại, hợp chất hữu cơ, thuốc súng chất phóng xạ Thực vật có nhiều phản ứng khác có mặt ion kim loại môi trường Hầu hết, loài thực vật nhạy cảm với có mặt ion kim loại, chí nồng độ thấp Tuy nhiên, có số loài thực vật khả sống môi trường bị ô nhiễm kim loại độc hại mà có khả hấp thụ tách kim loại phận khác chúng Đất đai bị ô nhiễm ngày nhiều, đòi hỏi phải tìm biện pháp hiệu rẻ để cải tạo Biện pháp sử dụng thực vật để cải tạo đất ô nhiễm kim loại nặng nhà khoa học môi trường quan tâm Tuy nhiên, đặc tính sinh học mà vùng khác có loại thực vật khác chức thu hút kim loại nặng Mặt khác, cần phải xác định loại cây, nguồn khả cải tạo để tiến hành bước thí nghiệm nhân rộng thực tiễn Xuất phát từ sở lý luận thực tiễn trên, em chọn đề tài: “Nghiên cứu khả hấp thụ Asen Chì đất phương pháp sử dụng thực vật’’ nhằm đánh giá trạng ô nhiễm kim loại nặng đất, đánh giá hiệu sử dụng thực vật để xử lý kim loại nặng môi trường đất Mục tiêu đề tài - Đánh giá khả sinh trưởng dương xỉ, cỏ mần trầu cải xanh môi trường đất bị ô nhiễm kim loại nặng - Đánh giá khả hấp thụ kim loại nặng Asen Chì dương xỉ, cỏ mần trầu cải xanh môi trường đất bị ô nhiễm khác - Tạo sở ứng dụng cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng tỉnh Việt Nam GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh X SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp CT3 45,53 163,18 CT4 185,61 228,93 Hình 3.4 Hàm lượng As tích lũy thân rễ Cải xanh Kết phân tích hàm lượng As cải xanh trồng đất ô nhiễm trường trình bày bảng 3.3 hình 3.4 Theo chiều tăng As đất ô nhiễm, hàm lượng As tăng theo Hàm lượng As rễ dao động khoảng từ 39,4 - 228,93 mg/kg hàm lượng ĐON tăng từ 25% đến 100% lượng As công thức TN cao mẫu ĐC Số liệu As tích luỹ thân có chiều hướng rễ giá trị cụ thể có thấp Hàm lượng dao động từ 18,18 mg/kg 25% ĐON đến 185,61 mg/kg CT 100% ĐON Đáng ý là, tỷ lệ lượng As tích luỹ (thân + lá)/ rễ thí nghiệm cao nhiều so với thí nghiệm trước Nguyên nhân cải thí nghiệm sinh trưởng tốt nên khả vận chuyển KL từ rễ lên cao Kết thu sinh trưởng hấp thụ As Cải xanh trồng đất ô nhiễm trường cho thấy việc sử dụng Cải xanh xử lý đất ô nhiễm KLN nói chung As nói riêng theo công nghệ sử dụng thực vật khả thi GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 38 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp Sau 42 ngày trồng cải giống 10 ngày chậu với hàm lượng đất ô nhiễm khác nhau, ta thu kết sinh trưởng phát triển sau: ĐC CT1 CT2 CT3 CT4 Hình 3.5 Cải xanh sau 42 ngày thí nghiệm 3.3 Nghiên cứu khả sinh trưởng tích lũy Pb cỏ mần trầu 3.3.1 Khả sinh trưởng cỏ mần trầu Sau tuần thí nghiệm với công thức thí nghiệm, ta thu bảng số liệu sau: Bảng 3.4 Khả sinh trưởng cỏ Mần trầu hàm lượng Pb ĐC Trước TN (g) Sau TN (g) Tỉ lệ % ST 14,927 20,63 138,23 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 39 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp 1000 mg/kg 20,57 29,16 141,74 2000 mg/kg 21,737 30,76 141,53 3000 mg/kg 22,467 32,30 143,78 4000 mg/kg 21,72 29,18 134,37 5000 mg/kg 21,557 24,29 112,68 Từ kết thu ta vẽ biểu đồ xác định mối tương quan, tỉ lệ tăng trưởng sinh khối cỏ mần trầu công thức thí nghiệm Hình 3.6 Tỉ lệ tăng trưởng khối lượng thí nghiệm chống chịu Pb cỏ mần trầu Dựa theo kết hình 3.6 ta thấy: công thức thí nghiệm CT1, CT2, CT3 so với công thức đối chứng tỉ lệ tăng trưởng sinh khối tương đương Ở công thức CT4 CT5 có tỉ lệ tăng trưởng giảm dần Điều tương ứng với hàm lượng kim loại Pb tăng dần tỉ lệ sinh trưởng giảm dần Tuy nhiên, tỉ lệ % sinh trưởng > 100%, chứng tỏ nồng độ kim loại 5000 mg/kg phát triển sinh trưởng được, không tốt thí nghiệm nồng độ khác Một điều đặc biệt thí nghiệm nồng độ Pb < 4000 mg/kg, cụ thể công thức thí nghiệm bổ sung thêm Pb 1000 mg/kg, 2000 mg/kg 3000 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 40 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp mg/kg, phát triển mạnh công thức đối chứng Điều thể rõ hình ảnh minh họa đây: ĐC CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Hình 3.7 Cỏ mần trầu ban đầu đặt thí nghiệm Khi kết thúc thí nghiệm, cỏ mần trầu công thức thí nghiệm phát triển sinh trưởng bình thường (cây hoa phát triển tốt) ĐC CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Hình 3.8 Cỏ Mần trầu kết thúc thí nghiệm chống chịu Pb Khi kết thúc thí nghiệm, tiến hành phân tách sinh khối cỏ mần trầu thành phần là: phần thân (phần mặt đất) phần rễ (phần mặt đất) nhằm so sánh GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 41 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp tương quan khối lượng phần để xác định cỏ phát triển sinh khối chủ yếu lên thân hay phát triển rễ Bảng 3.5 Ảnh hưởng hàm lượng Pb đất lên sinh khối có Mần trầu CTTN Sinh khối (g) Rễ Thân Tổng ĐC 9,56 11,07 20,63 CT1 9,23 19,93 29,16 CT2 10,12 20,64 30,76 CT3 11,20 21,10 32,30 CT4 8,56 20,62 29,18 CT5 6,98 17,31 24,29 Hình 3.9 Mối tương quan khối lượng thân, rễ toàn cỏ Mần trầu GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 42 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp sau thí nghiệm Từ hình 3.9 bảng 3.5 ta thấy, khối lượng thân công thức thí nghiệm cỏ Mần trầu cao khối lượng rễ Điểm đặc biệt thí nghiệm thân cỏ Mần trầu công thức thí nghiệm có bổ sung Pb phát triển rễ so với công thức đối chứng không bổ sung Pb Điều phải tác động Pb lên sinh trưởng cỏ mần trầu? Ở công thức đối chứng, khối lượng thân rễ gần tương đương, thân cỏ phát triển rễ không nhiều Ở công thức thí nghiệm, phần thân có sinh khối cao rễ so với công thức đối chứng Điều cho phép bước đầu đánh giá cỏ Mần trầu loại tiềm để sử dụng cho phương pháp xử lý ô nhiễm Pb thực vật 3.3.2 Khả hấp thụ Chì cỏ mần trầu Cùng với thay đổi SK, hàm lượng Pb tích luỹ thân rễ phân tích cho thấy khác Điều nhận thấy rõ qua bảng 3.6 hình 3.10 đây: Bảng 3.6 Ảnh hưởng hàm lượng Pb đất lên khả hấp thụ Pb cỏ Mần trầu CTTN ĐC Thân 4,46 Hàm lượng (mg/kg) Rễ 28,86 Tổng 33,35 CT1 62,5 221,43 283,93 CT2 119,2 589,29 708,49 CT3 170,98 1535,7 1706,68 CT4 187,5 2773,6 2961,1 CT5 268,57 3613 3881,57 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 43 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp Hình 3.10 Hàm lượng Pb thân rễ cỏ Mần Trầu TN chống chịu hấp thụ Pb Như bảng 3.6 hình 3.10 cho thấy, hàm lượng Pb bổ sung tăng lên khả tích luỹ Pb cỏ Mần trầu tăng lên thể thân rễ cỏ So với ĐC, hàm lượng Pb thân rễ tăng lên gấp nhiều lần Lượng Pb hấp thụ tích luỹ chủ yếu rễ cỏ Nếu CT1 hàm lượng Pb tăng 7,672 lần so với ĐC CT2 20,433 lần; CT3 53,248 lần; CT4 96,171 lần CT5 125,277 lần Tương tự thân cỏ khả hấp thụ tích luỹ Pb CT1, CT2, CT3, CT4, CT5 tăng so với ĐC tương ứng : 14; 26,7; 38,3; 42; 60,16 lần Chúng ta thấy rằng, CT4 CT5 khả hấp thụ tích luỹ Pb lớn sinh trưởng CT3 Mặt khác CT1 CT2 sinh trưởng tốt khả hấp thụ tích luỹ lại không cao so với CT3 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 44 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đồ án làm rõ số vấn đề sau: - Trình bày khái quát tình hình ô nhiễm kim loại nặng đất Việt Nam giới - Phân tích phương pháp xử lý kim loại nặng đất Đặc biệt xử lý phương pháp thực vật Chỉ ưu điểm, nhược điểm phương pháp - Trình bày tình hình nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng Việt Nam giới - Sau sử dụng ba loài thực vật dương xỉ, cải xanh cỏ mần trầu để xử lý kim loại nặng Asen Chì đất đạt kết sau: • Dương xỉ Pteris vittata – xử lý As: + Sau tháng thí nghiệm, loài dương xỉ Pteris vittata có khả chống chịu với đất có bổ sung As từ đến 1500 ppm + Khả tích lũy As loài dương xỉ lớn Trong khoảng nồng độ mà chống chịu được, Pteris vittata tích lũy lượng As từ 307 ppm ÷ 6042 ppm thân rễ từ 131 ppm ÷ 3756 ppm Ở CT3 với hàm lượng As bổ sung 900 mg/kg cho kết tích lũy tốt • Cải xanh – xử lý As: + Cải xanh có khả hấp thụ tích lũy As tốt KLN As tích luỹ rễ nhiều thân Hàm lượng As rễ dao động từ 39,4 ÷ 228,93 mg/kg + Có thể sử dụng cải xanh để loại bỏ As đất bị ô nhiễm kim loại với lưu ý Cải xanh nguồn rau xanh cho người nên sinh khối sau thu hoạch cần cách ly xử lý an toàn • Cỏ mần trầu – xử lý Pb: + Cỏ Mần trầu tăng trưởng tương đối nhanh Sau tuần thí nghiệm, sinh khối tăng lên đáng kể Tăng trưởng mạnh CT2 với khối lượng 30,67g GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 45 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp + Cỏ Mần trầu tích luỹ Pb rễ nhiều phần thân Khi hàm lượng Pb bổ sung đất tăng, khả hấp thụ tích luỹ Pb cỏ tăng theo Khả đạt cao CT5 (268,57 mg/kg thân 3613 mg/kg rễ) Kiến nghị - Cần tiến hành nghiên cứu nhiều loài này, môi trường kim loại để khảo sát kỹ khả xử lý kim loại dương xỉ, cỏ mần trầu, cải xanh - Đề xuất sử dụng thực vật để xử lý môi trường nhiễm kim loại ưu điểm vượt trội so với việc sử dụng đối tượng khác để xử lý - Môi trường đất khu vực nghiên cứu có hàm lượng Asen vượt ngưỡng giới hạn cho phép, cần khuyến cáo người dân xí nghiệp xung quanh khu Hà Thượng, Đại Từ, Thái Nguyên cần có nhiều biện pháp quản lý ý thức GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 46 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Cục Môi trường, Bộ Tài nguyên Môi trường: “Đề án phát triển ứng dụng Công nghệ sinh học công tác Bảo vệ môi trường tháng 12/2005” Đặng Thị An, Chu Thị Thu Hà, 2005 “Sự ảnh hưởng kim loại đất thời gian phơi nhiễm lên tích tụ kim loại số rau Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống” Nxb Khoa học Kỹ thuật Đặng Thị An, 2005: “Nghiên cứu tích tụ kim loại nặng thực vật trồng đất ô nhiễm” Đặng Thị An, 2005: “Nghiên cứu khả chống chịu kim loại nặng số loài thực vật Đề tài nghiên cứu cấp Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật 20052006” Đỗ Mai Ái, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Khắc Vinh (1999), Một số đặc điểm phân bố arsen tự nhiên vấn đề ô nhiễm arsen môi trường Việt Nam, Hiện trạng ô nhiễm As Việt Nam, Trung tâm thông tin lưu trữ Địa chất GS.TS Đặng Đình Kim, 2010: “Nghiên cứu sử dụng thực vật để cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng vùng khai thác khoáng sản” – Viện Công nghệ Môi trường - Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Lê Văn Khoa, Hoàng Xuân Cơ, Nguyễn Văn Cư, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Lưu Đức Hải, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Đình Hòe, Phạm Ngọc Hồ, Trịnh Thị Thanh (2002), Khoa học môi trường, Nxb Giáo dục, Hà Nội Ngô Văn Ái, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Khắc Vinh (2005): “Một số đặc điểm phân bố Arsen tự nhiên vấn đề ô nhiễm arsen môi trường nước ta”, Cục địa chất khoáng sản Việt Nam Trần Văn Tựa, Đặng Đình Kim, Đỗ Tuấn Anh cộng sự: “Sử dụng thực vật để xử lý kim loại nặng đất nước” - Viện Công nghệ Môi trường 10 Vietnamnet (2004), “Nguy ô nhiễm kim loại nặng, thuốc trừ sâu đất, nước số nông sản Việt Nam”, Nguồn Báo Hà Nội ngày 27/05/1997 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 47 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp Tiếng Anh 11 CHEN Tongbin et al 2002.Arsenic hyperaccumulator Pteris vittata L and its arsenic accumulation Chinese Science Bulletin Vol 12 Chen Tongbin, Liao Xiao-Young, Huang Zechun, Lei Mei, Li Wen - Xue, Mo Liang-yu - Phytoremediation of Arsenic-Contaminated soil in China, Methods in Biotechnology 23 (2006) 13 H.S Lim, et al., 2004 Heavy metal contamination and risk assessment in the vicinity of the abandoned songcheon Au-Ag Mine in Korea Procc.of II Inter Conf on Soil Poll and Rem 14 World Health Organization, Geneva - Arsenic and arsenic compounds (2001) GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 48 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 49 SVTH: Kiều Thị Oanh Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC Phụ lục 1: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia giới hạn cho phép kim loại nặng đất (QCVN 03:2008/BTNMT) Giới hạn hàm lượng tổng số số kim loại nặng số loại đất (Đơn vị tính: mg/kg đất khô) Đất nông Đất lâm Đất dân Đất thương Đất công Thông số nghiệp nghiệp sinh mại nghiệp Asen (As) 12 12 12 12 12 Cadimi (Cd) 2 5 10 Đồng (Cu) 50 70 70 100 100 Chì (Pb) 70 100 120 200 300 Kẽm (Zn) 200 200 200 300 300 GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 50 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp Phụ lục 2: Một số hình ảnh thực đề tài Dương xỉ lấy khu vực khai thác thiếc Hà Thượng, Đại Từ, Thái Nguyên GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 51 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học Môi trường Đồ án tốt nghiệp Sấy khô cân khối lượng dương xỉ Khu vực nghiên cứu trại thực nghiệm sinh học Cổ Nhuế - Từ Liêm GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 52 SVTH: Kiều Thị Oanh [...]... nghiên cứu thấy khả năng chống chịu và tích luỹ Pb rất cao của cây cỏ vetiver - Trần Văn Tựa và cộng sự, 2007 đã nghiên cứu chứng minh được khả năng xử lý ô nhiễm KLN trong đất của cải xanh và dương xỉ - Diệp Thị Mỹ Hạnh và cộng sự, 2005 khi nghiên cứu khả năng hấp thụ Pb của cây thơm ổi (Lantana camara L.) cho rằng đây là cây có khả năng hấp thụ và chống chịu Pb rất cao - Theo kết quả nghiên cứu của. .. qua hoạt GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 17 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học và Môi trường Đồ án tốt nghiệp động sống của thực vật, các chất ô nhiễm được hấp thụ và biến đổi thành dạng hơi và thoát ra không khí 1.5 Xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất bằng thực vật 1.5.1 Cơ chế hấp thụ kim loại nặng vào thực vật Các nguyên tố trong dung dịch đất được... sinh vật có khả năng tích luỹ tốt các kim loại nặng Hiệu quả sử dụng bùn hoạt tính để xử lí kim loại nặng phụ thuộc nhiều vào chính khả năng thích ứng của các vi khuẩn đối với các kim loại này và khả năng tạo bông của chúng Người ta cho rằng các polyme ngoại bào (bao gồm các polysacarit, protein, axit nucleic) đóng vai trò then chốt trong quá trình tạo bông của các vi khuẩn hiếu khí này Nghiên cứu của. .. trong rễ chiếm 80 - 90% tổng lượng kim loại hấp thụ Hầu hết các kim loại được tích lũy trong rễ cây đều ở trong không bào và được liên kết vào các hợp chất pectin và protein của thành tế bào Ngoài ra một số loài cây có khả năng tích lũy kim loại nặng ở phần trên của cây Bảng 1.5 Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 19 SVTH: Kiều Thị Oanh... và Môi trường Đồ án tốt nghiệp 1.5.2 Quá trình xâm nhập kim loại nặng vào trong cây Quá trình xâm nhập kim loại nặng vào trong cây trải qua 4 giai đoạn sau: - Giai đoạn 1: Kim loại nặng đi vào vùng tự do của rễ cây Sự di chuyển của các ion kim loại không bị giới hạn tại bề mặt rễ cây Vùng màng của tế bào có khả năng dễ dàng cho dung dịch xâm nhập, tại đây các ion dương có thể khuếch tán tự do hoặc... xanh trong cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng + Đề tài là một tư liệu tham khảo về khả năng hấp thụ kim loại nặng của cây dương xỉ, cỏ mần trầu và cây cải xanh GVHD: KS Hoàng Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh XII SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học và Môi trường Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong đất trên thế giới và... Kim Anh 20 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học và Môi trường Đồ án tốt nghiệp bắt gặp 26 loài Trong số này, 4 loài là thực vật thủy sinh và 22 loài là thực vật trên cạn Ở Việt Nam, khoảng mười năm trở lại đây các nhà khoa học đã chú trọng tìm hiểu và nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng và những ảnh hưởng của chúng đến động vật và thực vật - Lê Đức và cộng sự đã nghiên. .. Các kim loại nặng trong đất thường tồn tại ở trạng thái hòa tan, phân ly thành các ion mang điện tích dương (cation) và ion mang điện tích âm (anion) Các muối kim loại hòa tan trong nước được hấp thụ cùng với dòng nước từ đất vào rễ rồi lên lá Phần lớn các kim loại nặng được hấp thụ vào cây dưới dạng ion thông qua hệ thống rễ Có hai cách hấp thu ion vào rễ: hấp thụ chủ động và hấp thụ bị động • Hấp thụ. .. sử dụng thực vật để xử lý KLN Trình bày đối tượng nghiên cứu và các phương pháp sử dụng trong quá trình - nghiên cứu Đánh giá khả năng sinh trưởng và sinh khối của cây dương xỉ, cải xanh và - cỏ mần trầu trong điều kiện thí nghiệm Đánh giá khả năng hấp thụ KLN Asen và Chì trong đất của cây dương xỉ, cải xanh và cỏ mần trầu trong điều kiện thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu Trong quá trình thực hiện đề... Thị Loan TS Bùi Thị Kim Anh 15 SVTH: Kiều Thị Oanh Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Công nghệ hóa học và Môi trường Đồ án tốt nghiệp từ 459 mg/kg xuống 74 mg/kg Sự hấp phụ sinh học để loại bỏ và thu hồi kim loại cũng đang trở thành một hướng đi đầy tiềm năng Kỹ thuật này sử dụng sinh khối vi sinh vật đã bị chết hoặc bị bất hoạt có khả năng hấp phụ kim loại lên bề mặt Các cơ chế của quá trình này gồm ... trường Đồ án tốt nghiệp động sống thực vật, chất ô nhiễm hấp thụ biến đổi thành dạng thoát không khí 1.5 Xử lý ô nhiễm kim loại nặng đất thực vật 1.5.1 Cơ chế hấp thụ kim loại nặng vào thực vật. .. (As) 1.1.3 Kim loại nặng nguồn gốc phát sinh kim loại nặng đất 1.1.3.1 Kim loại nặng - Khái niệm kim loại nặng Có hai quan điểm KLN: Quan điểm phân loại theo tỉ trọng: Cho KLN kim loại có tỉ... muối kim loại hòa tan nước hấp thụ với dòng nước từ đất vào rễ lên Phần lớn kim loại nặng hấp thụ vào dạng ion thông qua hệ thống rễ Có hai cách hấp thu ion vào rễ: hấp thụ chủ động hấp thụ bị