II MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. II.1 Mục tiêu. + Tìm hiểu hiện trạng về ô nhiễm KLN của đất hiện nay. + Tìm hiểu về một số loài thực vật có khả năng tích lũy KLN, cơ chế cũng như tỉ lệ tích lũy của cây. II.2 Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp chủ yếu là tổng hợp số liệu cùng với thừa kế các đề tài nghiên cứu. Từ đó tổng hợp đưa ra các giải pháp, đánh giá về loài thực vật và thực trạng sử dụng biện pháp này trong xử lý môi trường. III HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT. Mỗi năm, thế giới có khoảng 25 tỉ tấn đất mặt bị rửa trôi, khoảng 2 tỷ ha đất canh tác và đất trồng trên thế giới bị suy thoái do bị con người sử dụng thiếu khoa học và không có quy hoạch. Trong đó, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất ngày càng đáng quan tâm do ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và cây trồng. Khả năng làm sạch môi trường của thực vật đã được ghi chép từ thế kỷ XVIII nhưng đến cuối thế kỷ XX, phương pháp này mới được nhắc đến như một công nghệ tân tiến dùng đề xử lý môi trường đất bị ô nhiễm bởi các kim loại, các hợp chất hữu cơ, thuốc súng và các chất phóng xạ , KLN là loại có độc tính cao, gây ô nhiễm môi trường sống của động thực vật con người. Khi nhiễm vào cơ thể, KLN tích tụ trong các mô. Cơ thể cũng có cơ chế đào thải, nhưng tốc độ tích tụ lớn hơn gấp nhiều lần. Ví dụ để đào thải một nửa lượng thủy ngân tích tụ trong mô mất chừng 80 ngày, với cadimi mất 10 năm. Ở người, kim loại nặng có thể tích tụ vào nội tạng như gan, thận, thần kinh, xương khớp gây nhiều căn bệnh nguy hiểm như ung thư, thiếu máu, ngộ độc kim loại nặng... Có thể nói KLN hủy hoại đời sống của động thực vật. Thực vật có nhiều cách phản ứng khác nhau đối với sự có mặt của các KLN trong môi trường. Hầu hết các loài thực vật rất nhạy cảm với sự có mặt của các chất độc hại này, thậm chí ở nồng độ rất thấp. Nguồn phát thải các KLN trước hết phải kể đến các ngành sản xuất công nghiệp có sử dụng xút, clo, có chất phế thải nhiều thủy ngân hay ngành công nghiệp than đá và dầu mỏ có chất thải chứa chì, thủy ngân và cadimi. Tại nhiều nơi, các chất thải độc hại này bị đổ thẳng ra môi trường mà không hề được xử, kết quả phân tích hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất vùng trồng lúa khu vực phía Nam thành phố cho thấy hàm lượng đồng, kẽm, chì, thủy ngân, crôm trong đất trồng lúa chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước thải công nghiệp phía Nam thành phố đều tương đương hoặc cao hơn ngưỡng cho phép (TCVN 7209:2002) đối với đất sử dụng cho mục đích nông nghiệp. Trong đó hàm lượng cadimi vượt quá tiêu chuẩn cho phép 2,3 lần; kẽm vượt quá 1,76 lần. Rác sinh hoạt, đặc biệt rác thải đô thị cũng là một nguồn gia tăng lượng kim loại nặng trong đất. Tại đa số đô thị hiện nay, tỉ lệ thu gom rác còn thấp, thậm chí có một số đô thị chưa có đơn vị thu gom và nơi tập kết rác. Hà Nội, một trong những đô thị có tỉ lệ thu gom rác cao nhất, cũng chỉ đạt tỉ lệ dao động khoảng 7080%năm. Lượng rác thải còn lại tồn đọng ở các nước ao hồ, ngõ xóm, kênh mương, theo dòng nước mưa chảy tràn gây ô nhiễm môi trường. Theo các nhà khoa học, khoảng 70 – 80% các nguyên tố KLN trong nước thải lắng xuống bùn trên đường đi của nó. Do đó việc sử dụng bùn thải làm phân bón được coi là một trong những nhân tố cao có nguy cơ gây ô nhiễm KLN. Ô nhiễm do sử dụng phân hóa học: sử dụng phân bón không đúng kỹ thuật trong canh tác nông nghiệp nên hiệu lực phân bón thấp, có trên 50% lượng đạm, 50% lượng kali và xấp xỉ 80% lượng lân dư thừa trực tiếp hay gián tiếp gây ô nhiễm môi trường đất. Các loại phân vô cơ thuộc nhóm chua sinh lý như K2SO4, KCl, super photphat còn tồn dư axit, đã làm chua đất, nghèo kệt các cation kiềm và xuất hiện nhiều độc tố trong môi trường đất như ion Al3+, Fe3+, Mn3+ giảm hoạt tính sinh học của đất và năng suất cây trồng. Ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật: Thuốc bảo vệ thực vật có đặc điểm rất độc đối với mọi sinh vật; tồn dư lâu dài trong môi trường đất; tác dụng gây độc không phân biệt, nghĩa là gây chết tất cả những sinh vật có hại và có lợi trong môi trường đất. Theo các kết quả nghiên cứu, hiện nay, mặc dù khối lượng thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Việt nam còn ít, trung bình từ 0,51,0 kg hanăm, tuy nhiên, ở nhiều nơi đã phát hiện dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong đất. Ô nhiễm chất thải vào môi trường đất do hoạt động công nghiệp: kết quả của một số khảo sát cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong đất gần các khu công nghiệp đã tăng lên trong những năm gần đây. Như tại cụm công nghiệp Phước Long hàm lượng Cr cao gấp 15 lần so với tiêu chuẩn, Cd cao từ 1,5 đến 5 lần, As cao hơn tiêu chuẩn 1,3 lần. Sự phát triển và mở rộng các làng nghề thủ công đi kèm với việc sử dụng ngày càng nhiều hóa chất song hầu hết các làng nghề ở nước ta hiện nay đều không có biện pháp xử lý chất thải, gây ô nhiễm môi trường, trong đó có môi trường đất. IV NỘI DUNG
KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG I/ MỞ ĐẦU Việt Nam thời kỳ công nghiệp hoá, đại hoá đất nước Trong trình phát triển dạng tài nguyên đất, nước hệ sinh thái huy động tối đa vào sử dụng với thành tựu tăng trưởng kinh tế bền vững thời gian qua kết tất yếu nhiều nơi tài nguyên bị suy giảm, cân hệ sinh thái bị phá vỡ, ô nhiễm môi trường trầm trọng gây ảnh hưởng xấu ngược lại với phát triển bền vững Do việc làm kiểm soát đất bị ô nhiễm 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 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 bắt đầu ý đến khả sử dụng thực vật để xử lý môi trường công nghệ môi trường đặc biệt Vì em chọn đề tài tìm hiểu: “Tổng quan loài có khả tích lũy kim loại nặng (KLN ) đất” Để tìm hiểu, nâng cao nhận thức thân mô hình xử lý ô nhiễm môi trường đất nói riêng môi trường tự nhiên nói chung, từ góp phần nhỏ giải pháp quản lý bảo vệ tài nguyên môi trường theo hướng phát triển bền vững II/ MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Page | 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG II.1/ Mục tiêu + Tìm hiểu trạng ô nhiễm KLN đất + Tìm hiểu số loài thực vật có khả tích lũy KLN, chế tỉ lệ tích lũy II.2/ Phương pháp nghiên cứu Phương pháp chủ yếu tổng hợp số liệu với thừa kế đề tài nghiên cứu Từ tổng hợp đưa giải pháp, đánh giá loài thực vật thực trạng sử dụng biện pháp xử lý môi trường III/ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG Page | 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT Mỗi năm, thế giới có khoảng 25 tỉ đất mặt bị rửa trôi, khoảng tỷ đất canh tác đất trồng giới bị suy thoái bị người sử dụng thiếu khoa học và không có quy hoạch Trong đó, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng đất ngày càng đáng quan tâm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người và trồng Khả làm môi trường thực vật ghi chép từ kỷ XVIII đến cuối thế kỷ XX, phương pháp nhắc đến công nghệ tân tiến dùng đề xử lý môi trường đất bị ô nhiễm kim loại, hợp chất hữu cơ, thuốc súng chất phóng xạ , KLN loại có độc tính cao, gây ô nhiễm môi trường sống động thực vật người Khi nhiễm vào thể, KLN tích tụ mô Cơ thể có chế đào thải, tốc độ tích tụ lớn gấp nhiều lần Ví dụ để đào thải nửa lượng thủy ngân tích tụ mô chừng 80 ngày, với cadimi 10 năm Ở người, kim loại nặng tích tụ vào nội tạng gan, thận, thần kinh, xương khớp gây nhiều bệnh nguy hiểm ung thư, thiếu máu, ngộ độc kim loại nặng Có thể nói KLN hủy hoại đời sống động thực vật Thực vật có nhiều cách phản ứng khác có mặt KLN môi trường Hầu hết loài thực vật nhạy cảm với có mặt chất độc hại này, chí nồng độ thấp Nguồn phát thải KLN trước hết phải kể đến các ngành sản xuất công 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, các chất thải độc hại này bị đổ thẳng môi trường mà không hề được xử , 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, crôm 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) Page | 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG đất sử dụng cho mục đích nông 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 là một nguồn gia tăng lượng kim loại nặng đất Tại đa số đô thị hiện nay, tỉ lệ thu gom rác còn thấp, thậm chí có một số đô thị chưa có đơn vị thu gom và nơi tập kết rác Hà Nội, một những đô thị có tỉ lệ thu gom rác cao nhất, cũng chỉ đạt tỉ lệ dao động khoảng 70-80%/năm Lượng rác thải lại tồn đọng nước ao hồ, ngõ xóm, kênh mương, theo dòng nước mưa chảy tràn gây ô nhiễm môi trường Theo các nhà khoa học, khoảng 70 – 80% nguyên tố KLN nước thải lắng xuống bùn đường Do việc sử dụng bùn thải làm phân bón coi nhân tố cao có nguy gây ô nhiễm KLN Ô nhiễm sử dụng phân hóa học: sử dụng phân bón không kỹ thuật canh tác nông nghiệp nên hiệu lực phân bón thấp, có 50% lượng đạm, 50% lượng kali xấp xỉ 80% lượng lân dư thừa trực tiếp hay gián tiếp gây ô nhiễm môi trường đất Các loại phân vô thuộc nhóm chua sinh lý K2SO4, KCl, super photphat tồn dư axit, làm chua đất, nghèo kệt cation kiềm xuất nhiều độc tố môi trường đất ion Al 3+, Fe3+, Mn3+ giảm hoạt tính sinh học đất suất trồng Ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật: Thuốc bảo vệ thực vật có đặc điểm độc sinh vật; tồn dư lâu dài môi trường đất; tác dụng gây độc không phân biệt, nghĩa gây chết tất sinh vật có hại có lợi môi trường đất Theo kết nghiên cứu, nay, khối lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng Việt nam ít, trung bình từ 0,5-1,0 kg /ha/năm, nhiên, nhiều nơi phát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật đất Ô nhiễm chất thải vào môi trường đất hoạt động công nghiệp: kết số khảo sát cho thấy hàm lượng kim loại nặng đất gần khu Page | 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG công nghiệp tăng lên năm gần Như cụm công nghiệp Phước Long hàm lượng Cr cao gấp 15 lần so với tiêu chuẩn, Cd cao từ 1,5 đến lần, As cao tiêu chuẩn 1,3 lần Sự phát triển mở rộng làng nghề thủ công kèm với việc sử dụng ngày càng nhiều hóa chất song hầu hết các làng nghề ở nước ta hiện đều không có biện pháp xử lý chất thải, gây ô nhiễm môi trường, đó có môi trường đất IV/ NỘI DUNG Page | 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Khả làm môi trường thực vật biết từ kỷ XVIII thí nghiệm Joseph Priestley, Antoine Lavoissier, Karl Scheele Jan Ingenhousz Tuy nhiên, đến năm 1990 phương pháp nhắc đến loại công nghệ dùng đề xử lý môi trường đất bị ô nhiễm kim loại, hợp chất hữu cơ, thuốc súng chất phóng xạ Thực vật có nhiều cách 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 tích kim loại phận khác chúng Trong thực tế, công nghệ xử lý ô nhiễm thực vật đòi hỏi phải đáp ứng số điều kiện dễ trồng, có khả vận chuyển chất ô nhiễm từ đất lên thân nhanh, chống chịu với nồng độ chất ô nhiễm cao cho sinh khối nhanh Tuy nhiên, hầu hết loài thực vật có khả tích luỹ KLN cao loài phát triển chậm có sinh khối thấp, thực vật cho sinh khối nhanh thường nhạy cảm với môi 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 loài thực vật có khả tích luỹ kim loại cao thân Các loài thực vật phải kết hợp yếu tố tích luỹ kim loại thân cho sinh khối cao Vì vậy, loài có khả tích luỹ thấp cho sinh khối cao cần thiết Khi thu hoạch loài thực vật chất ô nhiễm loại bỏ khỏi đất kim loại quý Ni, Tl, Au, chiết tách khỏi Page | 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG + 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 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 ô 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 ít, ngày nay, nhiều nhà khoa học đặc biệt Mỹ châu Âu có nhiều đề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ công nghệ mang tính chất thương mại Hạn chế công nghệ chỗ xem công nghệ xử lý tức thời phổ biến nơi Tuy nhiên, chiến lược phát triển chương trình nghiên cứu cung cấp giải pháp xử lý đất 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 Cơ chế tích lũy KLN thực vật Page | 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Sự hình thành phức hợp: chế loại bỏ kim loại độc loài thực vật cách hình thành phức hợp Phức hợp chất hoà tan, chất không 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 Sự lắng đọng: loài thực vật tách kim loại khỏi đất, tích luỹ phận cây, sau loại bỏ qua khô, rữa trôi qua biểu bì bị đốt cháy hấp thụ thụ động: 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 ký sinh loài sinh vật ăn nghiên cứu Ngày nay, thích nghi loài 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 mô hình cụ thể hấp thụ dinh dưỡng khoáng 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 Page | 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG 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 loài 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 Công nghệ giới dùng thực vật để xử lý ô nhiễm môi trường gọi Phytoremediation Phytoremediation hình thành từ phyto tiếng la tinh có nghĩa thực vật remediation nghĩa phục hồi Phytoremediation đời vào năm 1991 sau sử dụng rộng rãi để công nghệ sử dụng thực vật loại bỏ chất ô nhiễm hữu (thuốc bảo vệ thực vật, hợp chất cao phân tử, ) vô (Cu, Pb, Zn, Cd, chí nguyên tố phóng xạ) khỏi môi trường bị ô nhiễm (đất, nước ngầm,nước thải, bùn thải) Jeanna R Henry cho cụm từ sử dụng vào năm 1983 việc sử dụng thực vật để xử lý nước thải thực từ 300 năm trước, luận điểm dựa thí nghiệm Joseph Priestley, Antoine Lavoissier, Karl Scheele Jan Ingenhousz Tuy nhiên có điều mà không cần tranh cãi công nghệ dược nghiên cứu tiến hành sử dụng thành công nhiều nước giới Phytoremediation công nghệ sử dụng rộng rãi vùng ô nhiễm có nồng độ thấp, thời gian xử lý không bắt buộc (có thể kéo dài), thường áp dụng diện rộng kèm theo có biện pháp kiểm soát hợp lý Đây biện pháp xử lý môi trường với hiệu tốt, chi phí thấp đặc biệt phù hợp nước phát triển Hiện nhà khoa học phát khoảng 400 loài thực vật có khả sử dụng làm nguyên liệu cho công nghệ phytoremediation kèm theo 30.000 chất ô nhiễm xử lý Đồng thời theo nhiều nhà khoa học công nghệ chia nhỏ làm công nghệ nhỏ (việc phân chia dựa Page | 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG vào chế xử lý thực vật), nhiên có tài liệu tài liệu lại phân chia thành (thêm phytoextraction, hydraulic control, Vegetative Cover systems) Tuy nhiên mặt chất ba cộng nghệ nhỏ nằm công nghệ trình bày Phytostabilization: Được hiểu biện pháp cố định chất ô nhiễm đất cách hấp phụ chúng lên bề mặt rễ cố định lại vùng rễ đồng thời sử dụng hệ rễ thực vật để ngăn cản di chuyển chất ô nhiễm tác dụng gió, xói mòn nước, thấm sâu phân tán đất Trong biện pháp hiểu không tích lũy chất ô nhiễm, không sử dụng chất ô nhiễm làm nguồn dinh dưỡng mà đơn cố định Rhizodegradation: Là trình phân huỷ chất ô nhiễm hữu đất thông qua trình hoạt động vinh sinh vật Ở vùng rễ loài ứng dụng biện pháp thường có số lượng vi sinh vật lớn Nguyên nhân loài tiết hợp chất hữu đường, amino acids, acid hữu cơ, acid béo, sterols, nhân tố sinh trường, nucleotides, flavanone, enzyme hợp chất khác hợp chất hữu trở thành nguồn dinh dưỡng cung cấp cho vi sinh vật vùng rễ phát triển Ngoài trình phát triển, rễ không ngừng mở rộng tạo làm thay đổi tính chất đất, giúp cho oxy vào vùng rễ, điều góp phần gián tiếp giúp cho vi sinh vật phát triển Có thể hiểu biện pháp việc sử dụng khéo léo mối quan hệ cộng sinh vi sinh vật đất với Chính lẽ mà biện pháp chủ yếu sử dụng để xử lý chất ô nhiễm hữu PCB, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, Rhizofiltration: Là trình hấp phụ chất ô nhiễm lên bề mặt rễ trình hấp thụ chất ô nhiễm vùng rễ vào rễ Những trình xảy nhờ trình hoá học trình sinh học Biện pháp phụ thuộc vào nồng độ chất ô nhiễm, tính chất hoá học lý học chất ô Page | 10 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG githago tích lũy 1.800 ppm đất ô nhiễm kim loại nặng (29.4x103 ppm), rễ Lantana tích lũy hàm lượng cao 1.7x103 ppm đất có nồng độ 7x103 ppm (Pichtel et al., 2000) Rễ hấp thụ Cd cao 20 – 50 lần so với thâm xử lý Cd mức độ tổng quát so với hấp thụ kim loại khác (Facundo et al., 2001) Rễ phát triển tốt đất nhiễm kim loại nặng (McGrath et al., 2001) Nhiều trình cãi thiện hấp thụ chì Science & Technology Development, Vol 10, No.01 – 2007 chất kìm (chelate), thường sử dụng nhiều loài thực vật khác tích lũy Ứng dụng chất kìm chelate cho thấy đem lại hấp thụ đáng kể kim loại Pb, U Au thân loài khả hấp thụ cao, nhờ tăng tính tan kim loại vận chuyển từ rễ lẫn thân (McGrath S.P et al, 2001) Ứng dụng EDTA đất làm tăng đáng kể nồng độ chì thân rễ tất thực vật (Shen Zhen Guo et al., 2002) ứng dụng kỹ thuật Lantana để khám phá ảnh hưởng hấp thụ chì, chì ly trích (Cooper et al., 1999; Wu et al., 1999; Deram et al, 2000; Bricker et al., 2001; Greman et al., 2001) Nghiên cứu hấp thụ chì phụ thuộc vào pH khác điều kiện cường độ ánh sáng đáng quan tâm Lantana, hút chì Salvia minima tuỳ thuộc vào khoảng pH 3.0 – 5.0, bị ảnh hưởng cường độ ánh sáng (Olguin et al., 2002) Các điều kiện vật lý khác nhiệt độ hệ rễ giữ vai trò quan trọng hấp thụ chì Solanum tuberrosum (Baghour Mourad et al., 2001); nhiệt độ vùng mặt đất có nhiều ảnh hưởng (Moreno, 2002); đề tài nghiên cứu hay để xác định khả hấp thụ chì Lantana điều kiện khác Page | 22 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG C/ Cây dương xỉ (Pteris vittata L.) Các nhà khoa học Trung Quốc phát loài dương xỉ, thuộc họ thực vật lâu đời giới mọc nhiều tự nhiên hoang dã, có “sở trường ăn kim loại nặng” đồng, thạch tín Trên loài dương xỉ có tới 0,8% hàm lượng thạch tín, cao hàng trăm lần so với bình thường, mà tốt tươi Trong buổi trả lời vấn đây, nghiên cứu viên Chen Tong Bin (Trần Đồng Bân) Viện nghiên cứu Tài nguyên khoa học địa lý, thuộc Viện Khoa học Trung Quốc cho biết: trồng loại có khả hấp thu loại kim loại nặng mức bình thường loài dương xỉ vùng đất bị ô nhiễm để chúng hút kim loại nặng, sau họ “thu hồi” lại kim loại nặng từ loài để tách kim loại làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp Khả hút thạch tín loài không ngừng tăng mạnh theo phát triển cây, chúng di truyền đặc tính cho hệ sau Nghiên cứu nhóm phát sợi lông tơ dương xỉ có khả tập hợp thạch tín đặc biệt, sợi lông có nước nơi tích trữ chủ yếu thạch tín, có tác dụng cách biệt rõ ràng thạch tín, loại độc tố bị “nhốt kín” nơi an toàn thân nên không ảnh hưởng đến phát triển Page | 23 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG D/ Cây Ngô (Zea mays L.) & Cỏ Voi (Pennisetum purpureum) Cây Bắp(hay gọi ngô) Cỏ Voi hai loài thực vật lựa chọn để nghiên cứu khả bùn Tân Hóa - Lò Gốm Tổng hàm lượng Cr, Cu, Zn bùn 2656 mg/kg, 1551 mg/kg 2463 mg/kg Sau tuần lượng kim loại nặng (Cr, Cu Zn) tíchlũy Cây Bắp 456 mg/kg, 429 mg/kg 1327 mg/kg; Cỏ Voi 519 mg/kg, 458mg/kg 1136 mg/kg Sau 12 tuần, lượng kim loại nặng (Cr, Cu Zn) tích lũy rễ Cây Bắp 584 mg/kg, 536 mg/kg 1669 mg/kg; Cỏ Voi 697mg/kg, 564 mg/kg 1460 mg/kg Các kim loại nặng có xu hướng tích lũy rễ, cao 5.1÷130 lần thân Cỏ Voi Bắp, thể nguy xâm nhập vào chuỗi thức ăn hạn chế Do đó, khả áp dụng giải pháp công nghệ sinh học môi trường - sử dụng thực vật (phytotechnology)để cải tạo bùn nạo vét/ đất bị ô nhiễm Cr, Cu Thí nghiệm thực qua hai giai đoạn: + Giai đoạn 1: theo dõi khả sống sót thực vật môi trường bị ô nhiễm kim loại nặng Các thông số theo dõi: chiều cao, số chồi, tỷ lệ sống/cây trồng + Giai đoạn 2: xác định khả xử lý loài thực vật sau 12 tuần Các thông số theo dõi đầu cuối chu kỳ: đất (KLN dạng tổng), thực vật (chiều cao, trọng lượng tươi, trọng lượng khô, KLN dạng tổng) Phương pháp phân tích hàm lượng kim loại nặng + Mẫu thực vật: giũ đất, rửa sạch, tách riêng phần rễ thân + lá, sau cắt nhỏ, sấy khô mẫu đến độ khô tuyệt đối, nghiền nhỏ thành bột + Mẫu bùn: rây ướt qua rây có kích thước 63μm, cỡ hạt thu sau rây phơi khô nhiệt độ phòng, nghiền cối sứ thành bột Page | 24 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG + Tổng hàm lượng: cân xác lượng mẫu khoảng 5g, đun nóng mẫu hỗn hợp 50ml axit HClđđ v HNO3đđ theo tỷ lệ 3:1 Mẫu phân tích phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử lửa (AAS) bước sóng hấp thu tối ưu cho nguyên tố Để xác định khả hấp thu kim loại nặng (Cr, Cu, Zn) Cây Bắp Cây Cỏ Voi, tiến hành trồng hai loại môi trường bùn kênh Tân Hóa – Lò Gốm có chứa 2656 mg/kg Cr, 1551 mg/kg Cu 2463 mg/kg Zn tuần 12 tuần, đồng thời trồng hai loại môi trường bùn không ô nhiễm KLN để làm đối chứng Các giai đoạn phát triển Bắp Cỏ Voi Sau tuần 12 tuần trồng môi trường thí nghiệm, tốc độ phát triển hai tăng theo thời gian Cây Cỏ Voi có tốc độ gia tăng sinh khối trung bình chiều cao trung bình lớn Bắp hai môi trường Kết sau trồng thực nghiệm 12 tuần (bảng 1) cho thấy có biến động hàmlượng Cr, Cu Zn tích lũy cây, khả tích lũy kim loại khácnhau Tổng hàm lượng Zn trung bình tích lũy Bắp Cỏ Voi môi trường THLG cao tổng hàm lượng Cu, Cr tích lũy từ 2,2 ÷ 4,8 lần Page | 25 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Tổng hợp hàm lượng KLN tích lũy phận theo thời gian(bảng 2) Hà m lượng Cr, Cu, Zn tích lũy phận sau 12 tuần thể trong( bảng 3,4,5) Hàm lượng KLN tích lũy phận thân, hạt, rễ (Cây Bắp) thân, rễ (Cỏ Voi) có xu hướng tăng dần theo thời gian Tất ba kim loại tích lũy nhiều rễ, đến thân hạt Trong môi trường TH-LG, Bắp tích lũy KLN rễ cao gấp 5,1 ÷ 100 lần thân, rễ Cỏ Voi cao gấp 13,9 – 130 lần thân Tỷ lệ tích lũy rễ/ thân thấp kim loại Zn cao Cr Tỷ lệ tích lũy rễ/thân Zn Bắp đạt giá trị nhỏ cho thấy hàm lượng Zn tích lũy thân Bắp cao Cỏ Voi cao Cu, Cr Nguyên nhân Zn kim loại gây độc cho thực vật, Zn vận chuyển từ rễ lên thân Page | 26 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG tích lũy thân với nồng độ cao mà không gây ảnh hưởng đến phát triển Kết đề tài tương tự kết khảo sát thực Roger D Reeves Alan J M Baker (2000), nồng độ kim loại nặng trung bình số loài thực vật Zn: 20 ÷ 400 mg/kg, Cu: 5÷25mg/kg & Cr: 0,2.5mg/kg Bảng 3: Hàm lượng Cu (mg/kg) tích lũy phận theo thời gian Bảng 4: Hàm lượng Cr (mg/kg) tích lũy phận theo thời gian Bảng 5: Hàm lượng Zn (mg/kg) tích lũy phận theo thời gian Hiệu xử lý Cr, Cu Zn bùn TH-LG thể kết phân tích hàm lượng kim loại môi trường trước sau trồng Page | 27 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Bảng 6: Tổng hợp hàm lượng KLN môi trường thí nghiệm theo thời gian Kết bảng cho thấy có biến đổi nồng độ KLN môi trường đất theo thời gian Lượng KLN tích lũy dần vào theo thời gian làm cho nồng độ Cr, Cu, Zn môi trường đất giảm Bảng biểu diễn phần trăm hàm lượng KLN loại bỏ khỏi môi trường TH-LG sau trồng thực nghiệm 12 tuần Các môi trường trồng Cỏ Voi cho kết phần trăm hàm lượng KLN (Cr, Cu, Zn) loại bỏ cao môi trường trồng Bắp, trồng Cỏ Voi có hiệu loại bỏ Cu khỏi bùn cao (6,5%) Bảng 7: Phần trăm hàm lượng (%) Cr, Cu, Zn loại bỏ khỏi môi trường TH-LG Mối tương quan khả hấp thu kim loại giảm hàm lượng kimloại môi trường thể qua hệ số tích lũy sinh học Hệ số tích lũy sinh học -Bioconcentration factor (BCF) kim loại hệ số tổng lượng kim loại có với lượng kim loại có Page | 28 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG môi trường Hệ số cao hiệu xử lý kim loại lớn Hệ số tích luỹ sinh học Bắp Cỏ Voi có gia tăng theo thời gian Dựa vào bảng cho thấy, hai giai đoạn, Cỏ Voi tích lũy Cr Cu cao Cây Bắp, ngược lại khả tích lũy Zn Cỏ Voi lại thấp Cây Bắp So sánh với kết tác giả giới công bố [6, 7, 9], hai loài Bắp Cỏ Voi tích lũy KLN rễ nhiều thân, điều tìm thấy tương tự Ở Việt Nam, Bắp Cỏ Voi phổ biến, nhiên chưa có nghiên cứu sử dụng trực tiếp hai loài xử lý bùn nạo vét kênh rạch bị ô nhiễm KLN Với kết nghiên cứu đạt đề tài, Bắp Cỏ Voi hai thực vật có triển vọng lĩnh vực công nghệ sinh học môi trường - sử dụng thực vật (phytotechnology) để xử lý bùn đất bị ô nhiễm KLN (Cr, Cu, Zn) nước ta: giảm rủi ro cho sức khỏe người từ ô nhiễm KLN môi trường mà sản phẩm sinh sau trình xử lý đem đến lợi ích khác Ví dụ, sinh khối sau thu hoạch sử dụng trực tiếp nguồn nhiên liệu (thân cây) sinh lượng hay dùng làm nguyên liệu (hạt bắp) ngành sản xuất ethanol sinh học, làm giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch Cây Bắp Cỏ Voi tích luỹ KLN theo chế ổn định thực vật Hàm lượng KLN tích luỹ rễ cao thân nhiều lần: Bắp tích lũy rễ cao gấp 5,1 – 100 lần thân, tương ứng Cỏ Voi 13,9 – 130 lần Tỷ lệ tích lũy Zn rễ/ thân Bắp 5,1 lần - đạt giá trị Page | 29 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG nhỏ Sinh khối hai loài thu lớn, sử dụng hai loài thực vật để xử lý bùn nạo vét đất bị ô nhiễm kim loại nặng Đây phương pháp xử lý đơn giản, thân thiện với môi trường, chi phí thấp Ngoài vận chuyển KLN độc hại từ rễ lên thân thấp nên sinh khối sau thu hoạch không gây nguy hiểm cho chuỗi thức ăn, sử dụng có ích cho mục đích khác (thức ăn cho gia súc, sản xuất lượng, ) E/ Cải xoong (Nasturtium officinale) Các nhà khoa học thuộc ĐH Purdue, West Lafayette, Mỹ, tập trung nghiên cứu tìm loại thực vật có khả thẩm tách lưu giữ số lượng lớn kim loại nặng thân,chúng gọi hyperaccumulators Họ nghiên cứu 20 loài thực vật hoang dại có họ với cải bắp Dựa số lượng thực vật đó, họ lựa chọn số loại cải xoong, có tên khoa học thlaspi caerulescens Loài cải xoong dễ trồng mọc phòng thí nghiệm Hơn nữa, chúng xếp vào thực vật dòng hyperaccumulators Nickel, kẽm cadmium ''món ăn ưa thích'' chúng Trên thực tế, khả ''ăn kim loại nặng'' cải xoong phát từ lâu, năm 1865 Khi người nông dân tiến hành phát quang đất đai để trồng trọt phát thân cải xoong có chứa lượng lớn kẽm Kể từ đó, nhiều loại thực vật dòng hyperaccumulators tìm thấy sử dụng để loại bỏ kim loại nặng khỏi đất Tuy nhiên, việc sử dụng chúng dừng lại mức cách truyền bá kinh nghiệm Hiểu sâu lai tạo giống thực vật chưa quan tâm mức Loài thực vật dòng hyperaccumulators mọc đất nông nghiệp công nghiệp bị nhiễm bẩn kim loại nặng Các nhà khoa học hy vọng với nghiên cứu họ dòng thực vật này, vùng đất rộng lớn lâu bị bỏ hoang phục hồi Page | 30 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG F/ Rau muống (Ipomoea aquatica) Rau muống loài thực vật nhiệt đới bán thủy sinh thuộc họ Bìm bìm (Convolvulaceae), loại rau ăn Phân bố tự nhiên xác loài chưa rõ trồng phổ biến khắp vùng nhiệt đới cận nhiệt đới giới Tại Việt Nam, loại rau phổ thông, ăn từ rau muống ưa chuộng, chí “nghiện”, khả hấp thụ KLN phi thường Qua số nghiên cứu cho thấy chúng tích thể số KLN với hàm lượng lớn điển hình Chì Qua thử nghiệm sau 60 ngày hàm lượng Pb tổng số giảm trung bình 247,68ppm, tương đương với 11,2 % Theo kết phân tích, ngày thứ 40 so với ngày thứ 20, hàm lượng Pb giảm 83,88 ppm, tương đương với 3,9%; khoảng thời gian 60 ngày 40 ngày hàm lượng Pb giảm 104,82 ppm, tương đương với 5,1% Hŕm lượng Pb tổng số giai đoạn 40 - 60 ngày giảm nhiều Hàm lượng chì di động đất giảm dần theo thời gian nghiên cứu Sau 20 ngày trồng rau, hàm lượng Pb di động giảm 76,8 ppm tương ứng với 4,1% Sau 40 ngày trồng rau, hàm lượng Pb di động giảm 127,09 ppm, tương ứng với 7,3% Sau 60 ngày trồng rau, hàm lượng Pb di động giảm 157,8 ppm, tương ứng với 9% Hàm lượng chì tan nước trồng rau tăng dần theo thời gian: Sau 60 ngày hàm lượng Pb tăng 2,82 ppm tương đương tăng 465,3% Sau 20 ngày trồng, 1kg rau tươi hút thu 25,819 mg chì, tăng 91,88 lần so với rau trước thí nghiệm Sau 40 ngày trồng, 1kg rau tươi hút thu 35,779 mg chì, tăng 127,32 lần so với rau trước thí nghiệm Sau 60 ngày trồng, 1kg rau tươi hút thu 40,429 mg chì, tăng 143,87 lần so với rau trước thí nghiệm Hàm lượng chì rau tăng mạnh 20 ngày đầu, sau tăng chậm ngày tiếp sau Page | 31 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG STT Rau trước trồng Sau 20 ngày Sau 40 ngày Sau 60 ngày 0,280 25,48 35,62 40,60 0,283 23,26 36,09 40,35 0,279 29,57 36,48 41,19 TB 0,281 26,10 36,06 40,11 Rau muống loài thực vật có khả hấp thụ KLN với hàm lượng cao dó thực vật có tiềm cải tạo đất tốt Nhưng loài rau ăn ngày người nên việc nhiễm độc ăn uống song song với vấn đề tích lũy KLN việc kiểm tra an toàn thực phẩm phải đặt lên hành đầu G/ Alyssum bertolonii Là hoa dại có tán hoa màu vàng hút lên lưu giữ lại thân tới 1% nickel, tức gấp 200 lần lượng kim loại nặng giết chết hầu hết loài thực vật khác Đây số hàng trăm thực vật có khả thẩm tách lưu giữ thân kim loại nặng có đất Các nhà khoa học cho rằng, hiểu hết chế hoạt động diệu kỳ này, giúp ích nhiều việc cải tạo đất nông nghiệp Nhất ô nhiễm công nghiệp huỷ hoại dần diện tích trồng trọt cuối giới Page | 32 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC VẬT HẤP THỤ KLN VI/ KẾT LUẬN Công nghệ xử lý môi trường thực vật công nghệ hấp dẫn đề cập năm gần Kỹ thuật cho biết có Page | 33 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG 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 Tuy nhiên, phát triển công nghệ hấp dẫn có tính khả thi đóng góp vô giá nhóm nghiên cứu nhỏ lẽ Hơn 30 năm qua, nhà khoa học có nhiều nghiên cứu đóng góp quan trọng khả đặc biệt thực vật xử lý môi trường Nghiên cứu điều tra lĩnh vực cần thiết phải hưởng ứng để bảo tồn nguồn tài nguyên di truyền tự nhiên to lớn, quý giá môi trường bị ô nhiễm kim loại nâng cao kiến thức chế thích nghi tự nhiên loài siêu tích luỹ kim loại V/ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Công nghệ sử lý KLN thực vật – Hướng tiếp cận triển vọng Võ Văn Minh – Võ Châu Tuấn - trường đại học sư phạm, đại học đà nẵng Page | 34 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG [1] Diệp Thị Mỹ Hạnh, Khảo sát số loài thực vật có khả tích lũy chì (Pb) Cadmium (Cd) từ môi trường đất, Trường Đại học Khoa học tự nhiên Tp HCM [2] Hoàng Thị Thanh Thủy, Nghiên cứu khả ứng dụng cỏ vetiver vào xử lý trầm tích sông rạch bị ô nhiễm Tp HCM, Viện Môi trường Tài nguyên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (2005) [5] EPA, Introduction to Phytoremediation, National Rish Management Research Laboratory, EPA/600/R-99/107, pp 14-51 (2000) [6] Denaix L., Contribution of contaminated depth soil layers on the Cd, Cu, Pb and Zn uptake by maize, 8th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements, Adelaide – Australia (3-7th April 2005) [7] H.P Xia, Ecological rehabilitation and phytoremediation with four grasses in oil shale mined land, Chemosphere 54, pp 345-353 (2004) [8] Majeti Narasimha Vara Prasad and Helena Maria de Oliveira Freitas, Metal hyperaccumulation in plants – Biodiversity prospecting for phytoremediation technology, Electric Journal of Biotechnology, Vol 6, No (2003) [9] M Pogrzeba, Heavy metal removal from municipal sewage sludges by phytoextraction, the 2001 International Containment & Remediation Technology Conference and Exhibition (2001) [10] Roger D Reeves and Alan J M Baker, Metals – Accumulating Plants, Phytoremediation of Toxic Metals: Using Plants to Clean Up the Environment, Edited by Ilya Raskin and Burt D Ensley, John Wiley & Sons, Inc, pp 194, (2000) Page | 35 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG [11] Barceló J., and Poschenrieder C., Phytoremediation: principles and perspectives, Contributions to Science, institute d’Edtudis Catalans, Bacelona, pp 333 – 344, 2003 [12] Brooks RR (ed.), Plants that Hyperaccumulate heavy metal, CAB International, Wallingford, UK, pp380, 1998 [13] Jerald L Schnoor, Phytoremediation Of Soil And Groundwater, Center for Global and Regional Environmental Research and Dept of Civil and Environmental Engineering, The University of Iowa, IA 52242, 2002 [14] Saxena PK et al, Phytoremediation of heavy metal contaminated and polluted soils, In: MNV prasad & J Hagemayr (eds) Heavy metal stress on plants, From molecules to ecosystems, Springer Verlag, Berlin, pp 305-329, 1999 [15] Schat H et al, Metal specific patterns of tolenrance, uptake, and transport of heavy metals in hyperaccumulating and non-hyperaccumulating metallophytes, In: N Terry, G Banuelos (eds.), Phytoremediation of contaminated soils and waters CRC Press LLC; Boca Raton, FL., USA, pp 171 –188, 1999 [16] Timothy Oppelt E., Introduction to Phytoremediation National Risk Management Research Laboratory, Office of Research and Development, U.S Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio 45268, 2000 [17] WWW.GOOGLE.COM.VN Page | 36 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG [...]... MÔI TRƯỜNG Có 45 họ thực vật được biết là có khả năng hấp thụ kim loại Các loài này là các loài thực vật thân thảo hoặc thân gỗ, có khả năng tích luỹ và không có biểu hiện về mặt hình thái khi nồng độ kim loại trong thân cao hơn hàng trăm lần so với các loài bình thường khác Các loài thực vật này thích nghi một cách đặc biệt với các điều kiện môi trường và khả năng tích luỹ hàm lượng kim loại cao Dưới... MÔI TRƯỜNG Tổng hợp hàm lượng KLN tích lũy trong các bộ phận cây theo thời gian(bảng 2) Hà m lượng Cr, Cu, Zn tích lũy trong các bộ phận cây sau 6 và 12 tuần được thể hiện trong( bảng 3,4, 5) Hàm lượng các KLN tích lũy trong các bộ phận thân, hạt, rễ (Cây Bắp) và thân, rễ (Cỏ Voi) có xu hướng tăng dần theo thời gian Tất cả ba kim loại đều tích lũy nhiều nhất trong rễ, rồi đến thân và hạt Trong môi trường... tuần lượng kim loại nặng (Cr, Cu và Zn) tíchlũy trong Cây Bắp là 456 mg/kg, 429 mg/kg và 1327 mg/kg; còn trong Cỏ Voi là 519 mg/kg, 458mg/kg và 1136 mg/kg Sau 12 tuần, lượng kim loại nặng (Cr, Cu và Zn) tích lũy trong rễ Cây Bắp là 584 mg/kg, 536 mg/kg và 1669 mg/kg; còn trong Cỏ Voi là 697mg/kg, 564 mg/kg và 1460 mg/kg Các kim loại nặng có xu hướng tích lũy trong rễ, cao hơn 5.1÷130 lần trong thân... (Trần Đồng Bân) của Viện nghiên cứu Tài nguyên và khoa học địa lý, thuộc Viện Khoa học Trung Quốc cho biết: trồng những loại cây có khả năng hấp thu các loại kim loại nặng hơn mức bình thường như loài cây dương xỉ trên vùng đất bị ô nhiễm để chúng hút kim loại nặng, sau đó họ sẽ “thu hồi” lại các kim loại nặng từ loài cây này để tách kim loại thuần ra làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp Khả năng hút thạch... TH-LG, cây Bắp tích lũy các KLN trong rễ cao gấp 5,1 ÷ 100 lần trong thân, còn trong rễ cây Cỏ Voi cao gấp 13,9 – 130 lần trong thân Tỷ lệ tích lũy trong rễ/ thân thấp nhất đối với kim loại Zn và cao nhất đối với Cr Tỷ lệ tích lũy rễ/thân của Zn trong cây Bắp đạt giá trị nhỏ nhất cho thấy hàm lượng Zn tích lũy trong thân cây Bắp cao hơn trong Cỏ Voi và cao hơn Cu, Cr Nguyên nhân vì Zn là một kim loại. .. bình và chiều cao trung bình lớn hơn cây Bắp trong cả hai môi trường Kết quả sau khi trồng thực nghiệm 6 và 12 tuần (bảng 1) cho thấy có sự biến động hàmlượng Cr, Cu và Zn tích lũy trong cây, khả năng tích lũy mỗi kim loại của mỗi cây là khácnhau Tổng hàm lượng Zn trung bình tích lũy trong cây Bắp và Cỏ Voi trên môi trường THLG cao hơn tổng hàm lượng Cu, Cr tích lũy từ 2,2 ÷ 4,8 lần Page | 25 51- KHOA... các môi trường trồng Bắp, trồng Cỏ Voi có hiệu quả loại bỏ Cu khỏi bùn cao nhất (6,5 %) Bảng 7: Phần trăm hàm lượng ( %) Cr, Cu, Zn được loại bỏ khỏi môi trường TH-LG Mối tương quan giữa khả năng hấp thu kim loại của cây và sự giảm hàm lượng của kimloại đó trong môi trường được thể hiện qua hệ số tích lũy sinh học Hệ số tích lũy sinh học -Bioconcentration factor (BCF) của một kim loại là hệ số giữa tổng. .. Cr (mg/kg) tích lũy trong các bộ phận của cây theo thời gian Bảng 5: Hàm lượng Zn (mg/kg) tích lũy trong các bộ phận của cây theo thời gian Hiệu quả xử lý Cr, Cu và Zn trong bùn TH-LG được thể hiện bằng các kết quả phân tích hàm lượng các kim loại trong môi trường trước và sau khi trồng cây Page | 27 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Bảng 6: Tổng hợp hàm lượng KLN trong môi... có khả năng tích lũy đồng, chống lại sự vận chuyển đồng đến các bộ phận khác của cây Điều này cũng chứng tỏ rễ là phần hấp thu nhiều KLN nhất trong các bộ phận của cây cỏ Vetiver Cỏ Vetiver có thể tích lũy nhiều KLN nhưng tốt nhất là chì(Pb) Chì là một kim loại nặng độc hại và đang có dấu hiệu ô nhiễm trong môi trường đất, nước ở nhiều nơi trên thế giới Có rất nhiều phương pháp khác nhau để xử lý đất. .. tổng lượng kim loại có trong cây với lượng kim loại có trong Page | 28 51- KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG môi trường Hệ số càng cao thì hiệu quả xử lý kim loại càng lớn Hệ số tích luỹ sinh học của cây Bắp và Cỏ Voi đều có sự gia tăng theo thời gian Dựa vào bảng trên cho thấy, trong cả hai giai đoạn, Cỏ Voi tích lũy Cr và Cu cao hơn Cây Bắp, ngược lại khả năng tích lũy Zn của