Thảo luận nhóm thực vật chỉ thị đất ô nhiễm kim loại nặng

I. Tổng quan về đất ô nhiễm kim loại nặng. 1. Khái niệm 2. Nguyên nhân sinh ra ô nhiễm kim loại nặng II. Thực vật chỉ thị môi trường nhiễm kim loại nặng 1. Khái niệm 2. Thực vật chỉ thị môi trường nhiễm kim loại nặng III. Dùng thực vật để xử lí kim loại nặng MỞ ĐẦU Các phương pháp đánh giá tình trạng môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng. Dựa vào chỉ tiêu vật lý, hóa học, còn có phương pháp sinh học, một trong số những phương pháp này là sử dụng sinh vật chỉ thị để đánh giá tình trạng môi trường đất. Sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng nhất định của điều kiện sinh thái nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của sinh vật đó. Đồng thời đối với kim loại nặng ngày nay người ta còn chú trọng công tác xử lí chúng bằng chính các loài sinh vật trong môi trường.

THỰC VẬT CHỈ THỊ ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Môn: Sinh vật thị môi trường Giáo viên: Nguyễn Thị Hương Bình Danh sách thành viên nhóm 4: Lớp: ĐH Quản lý TN & MT K55 1.Trần Tiến Đạt 2.Phạm Thị Hồng Phượng 3.Trần Thị Thu Thảo 4.Trương Thị Thu Hương 5.Nguyễn Thanh Tâm 6.Trần Thị Thúy Ngân 7.Nguyễn Trung Hậu MỞ ĐẦU Các phương pháp đánh giá tình trạng môi trường nói chung môi trường đất nói riêng Dựa vào tiêu vật lý, hóa học, có phương pháp sinh học, số phương pháp sử dụng sinh vật thị để đánh giá tình trạng môi trường đất Sự diện chúng biểu thị tình trạng định điều kiện sinh thái nằm giới hạn nhu cầu khả chống chịu sinh vật Đồng thời kim loại nặng ngày người ta trọng công tác xử lí chúng loài sinh vật môi trường THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG NỘI DUNG THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG I TỔNG QUAN VỀ ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Khái niệm: • Kim loại nặng nguyên tố có số nguyên tử cao thường thể tính kim loại nhiệt độ phòng Nó bao gồm kim loại chuyển tiếp, số metalloid, lantan, actini Có nhiều định nghĩa khác kim loại nặng dựa tỷ trọng, số khối, khối lượng nguyên tử, tính chất hóa học độc tố THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐÂT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG  Kim loại nặng kim lợi có khối lượng riêng lớn 5g/cm3 Kim loại nặng có Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn, v.v thường không tham gia tham gia vào trình sinh hóa thể sinh vật thường tích lũy thể chúng Vì vậy, chúng nguyên tố độc hại với sinh vật • Ô nhiễm kim loại nặng đất khả tích lũy KLN đất vượt tiêu chuẩn cho phép gây độc người, sinh vật đất THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Nguyên nhân sinh ô nhiễm kim loại nặng  : II THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Khái niệm •Thực vật thị sinh thái môi trường nghiên cứu môi trường lấy thực vật làm thị cho tình trạng, mức độ lành hay ô nhiễm, thích hợp hay không thực vật môi trường sinh thái •Chỉ thị sinh học môi trường đất ô nhiễm kim loại nặng sử dụng loài nhóm thực vật dùng để định mức chất lượng biến đổi môi trường đất THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG 2.Thực vật thị  a Cỏ Vetiver hay cỏ Hương Cỏ vetiver Vetiver có rễ đồ sộ,hấp phát Cỏ cóbộ khả thu triển, mọc nhanh ăn sâu cách có hiệu Do có rễ ăn sâu nên cỏ Vetiver khoáng chất cócóđộc tính từ chịu hạn khỏe, thể hút độ ẩm nguồn bảo thuốc từ tầng phân đất sâubón bên dưới, xuyên vệ vậtđất gây quathực lớp bị ôlènnhiễm chặt, qua giảmvàbớt lượng thải N, thấm đất nước nước chất P, xuống quáHg, sâu.Cd Pb Al, Mg, THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG  b Cây dương xỉ Được coi máy lọc tự nhiên để lọc KLN, đặc biệt asen •Các sợi lông tơ dương xỉ có khả tập hợp asen đặc biệt, sợi lông có nước nơi tích trữ chủ yếu asen •Độc tố bị giữ thân Trên loài dương xỉ có đến 0,8% hàm lượng asen, cao hàng trăm lần so với bình thường, mà tươi tốt THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG NHIỄM KIM LOẠI NẶNG • Cây hoa ngũ sắc hay thơm ổi Có khả tích lũy Pb sinh trưởng tốt điều kiện đất ô nhiễm KLN Có tương quan chặt chẽ hàm lượng Pb đất hàm lượng Pb tích lũy rễ Cây tăng trưởng nhanh, từ trọng lượng khô ban đầu 7,87g sau 105 ngày trồng sinh khối khô tăng lên 15 lần, có khả hấp thụ Pb đến 1% tính trọng lượng khô hệ thống rễ chúng THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG • Cây cải xoong Biết ăn kim loại từ đất Những nông dân phát ruộng tìm thấy thân loại lượng lớn chất kẽm Sau người ta phát có khoảng 20 loài cải dại thuộc họ thích “chén” kim loại nặng có độc tính cao nickel (kền), kẽm “Ăn” chất độc đó, chúng không chết, mà ngược lại lớn nhanh thổi THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG • Cây hoa cúc Susi (Calendula) Theo nghiên cứu GS-TS Trần Kông Tấu cúc Sushi có khả hấp thu lượng lớn Zn THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Dùng thực vật để xử lí kim loại nặng Thực vật có nhiều cách phản ứng khác có mặt ion kim loại môi trường Một số loài thực vật có khả sống môi trường bị ô nhiễm kim loại nặng, có khả hấp thụ tích kim loại phận khác chúng Trong thực tế, công nghệ xử lí 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 lũy KLN cao loài phát triển chậm có sinh khối thấp, thực vật cho sinh khối nhanh thường nhạy cảm với môi trường kim loại nặng THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Xử lí 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 lũy kim loại cao thân Các loại thực vật phải kết hợp yếu tố tích lũy kim loại thân cho sinh khối cao Có nhiều loài đáp ứng điều kiện thứ 1, không đáp ứng đk thứ Vì vậy, loại thực vật có khả tích lũy thấp cho sinh khối cao cần thiết thu hoạch loại thực vật chất ô nhiễm loại bỏ khỏi đất kim loại quý Ni, Au Có thể chiết tách khỏi -Phương pháp sử dụng thực vật để cố định kim loại đất bùn hấp thụ rể kết tủa vùng rể Quá trình làm giảm khả linh động kim loại, ngăn chặn ô nhiễm nước ngầm giảm hàm lượng kim loại khuếch tán vào chuỗi thức ăn THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG • Có 400 loài phân bố 45 họ thực vật biết có khả hấp thụ kim loại Các loài loài thực vật thân thảo thân gỗ, có khả tích lũy biểu mặt hình thái nồng độ kim loại thân cao hàng nghìn lần so với loài bình thường khác Các loài thích nghi cách đặc biệt với điều kiện môi trường khả tích lũy hàm lượng kim loại cao ngăn cản loài sâu bọ nhiễm nấm THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Bảng 1: Một số loài thực vật có khả tích lũy kim loại nặng cao Tên loài Tác giả năm công bố Arabidopsis halleri Thlaspi caerulescens 13.600 Zn 10.300 Zn Ernst, 1968 Ernst, 1982 Thlaspi caerulescens 12.000 Cd Mádico et al, 1992 Thlaspi rotundifolium 8.200 Pb Reeves & Brooks, 1983 Minuartia verna 11.000 Pb Ernst, 1974 Thlaspi geosingense 12.000 Ni Reeves & Brooks, 1983 Arabidopsis halleri Alyssum bertholonii 13.400 Ni Brooks & Radford, 1978 Alyssum pintodasilvae 9.000 Ni Brooks & Radford, 1978 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 bảng 2:Một số loài thực vật cho sinh khối nhanh dùng để xử lí KLN đất Tên loài Khả xử lý Tác giả năm công bố Salix KLN đất, nước Greger Landberg, 1999 Populus Ni đất nước nước Punshon Adriano, 2003 ngầm Brassica napus, Chất phóng xạ, KLN, asen Brown, 1996 B.Juncea, B nigra đất Banuelos et al, 1997 Cannabis sativa Chất phóng xạ, Cd đất Ostwald, 2000 Helianthus Pb, Cd đất EPA, 2000 Elkatib et al., 2001 KẾT LUẬN  Thực vật thị liên quan mật thiết đến trạng môi trường sống  Nắm bắt đặc điểm tập quán, yếu tố sinh hóa học có liên quan thực vật thị môi trường giúp đánh giá điều kiện môi trường sống tại, dự đoán thay đổi môi trường tương lai Do có biện pháp bảo vệ môi trường hữu hiệu làm giảm bớt phần ô nhiễm hay thay đổi bất lợi môi trường • Xử lí kim loại nặng thực vật phương pháp đặc biệt hữu hiệu giá thành thấp, hiệu cao an toàn lại thân thiện với môi trường => Nhờ thực vật thị, người ta biết trạng thái môi trường Do việc nghiên cứu sử dụng sinh vật làm vật thị quan tâm THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE [...]... GS-TS Trần Kông Tấu thì cây cúc Sushi có khả năng hấp thu 1 lượng lớn Zn THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG 2 Dùng thực vật để xử lí kim loại nặng Thực vật có nhiều cách phản ứng khác nhau đối với sự có mặt của các ion kim loại trong môi trường Một số loài thực vật có khả năng sống được trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim loại nặng, có khả năng hấp thụ và tích các kim loại trong... thường rất nhạy cảm với môi trường kim loại nặng THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Xử lí KLN trong đất bằng thực vật có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau phụ thuộc vào từng cơ chế loại bỏ các KLN như: -Phương pháp làm giảm nồng độ kim loại trong đất bằng cách trồng các loài thực vật có khả năng tích lũy kim loại cao trong thân Các loại thực vật này phải kết hợp được... các ô nhiễm hay những thay đổi bất lợi của môi trường • Xử lí kim loại nặng bằng thực vật là một phương pháp mới đặc biệt hữu hiệu vì giá thành thấp, hiệu quả cao an toàn lại thân thiện với môi trường => Nhờ các thực vật chỉ thị, người ta có thể biết được trạng thái môi trường Do đó việc nghiên cứu sử dụng các sinh vật làm vật chỉ thị đang được quan tâm THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI... dụng thực vật để cố định kim loại trong đất hoặc bùn bởi sự hấp thụ của rể hoặc kết tủa trong vùng rể Quá trình này làm giảm khả năng linh động của kim loại, ngăn chặn ô nhiễm nước ngầm và giảm hàm lượng kim loại khuếch tán vào trong các chuỗi thức ăn THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG • Có ít nhất 400 loài phân bố trong 45 họ thực vật được biết là có khả năng hấp thụ kim loại Các... loài thực vật thân thảo hoặc thân gỗ, có khả năng tích lũy và không có biểu hiện về mặt hình thái khi nồng độ kim loại trong thân cao hơn hàng nghìn lần so với các loài bình thường khác Các loài thực vậy này thích nghi một cách đặc biệt với các điều kiện môi trường và khả năng tích lũy hàm lượng kim loại cao có thể ngăn cản các loài sâu bọ và sự nhiễm nấm THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI... kiện đất ô nhiễm KLN Có sự tương quan chặt chẽ giữa hàm lượng Pb trong đất và hàm lượng Pb tích lũy trong rễ của cây Cây còn tăng trưởng rất nhanh, từ trọng lượng khô ban đầu là 7,87g sau 105 ngày trồng sinh khối khô tăng lên 15 lần, cây có khả năng hấp thụ Pb đến 1% tính trên trọng lượng khô trong hệ thống rễ của chúng THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG • Cây cải xoong Biết ăn kim loại. .. kim loại từ trong đất Những nông dân phát ruộng đã tìm thấy trong thân của loại cây này một lượng lớn chất kẽm Sau này người ta phát hiện ra có khoảng 20 loài cải dại thuộc họ này rất thích “chén” những kim loại nặng có độc tính cao như nickel (kền), kẽm “Ăn” những món chất độc đó, chúng không chết, mà ngược lại lớn nhanh như thổi THỰC VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG • Cây hoa cúc... lũy kim loại trong thân và cho sinh khối cao Có rất nhiều loài đáp ứng được điều kiện thứ 1, nhưng không đáp ứng được đk thứ 2 Vì vậy, các loại thực vật có khả năng tích lũy thấp nhưng cho sinh khối cao cũng rất cần thiết khi thu hoạch các loại thực vật này thì các chất ô nhiễm cũng được loại bỏ ra khỏi đất và các kim loại quý hiếm như Ni, Au Có thể được chiết tách ra khỏi cây -Phương pháp sử dụng thực. .. trong đất EPA, 2000 và Elkatib et al., 2001 KẾT LUẬN  Thực vật chỉ thị liên quan mật thiết đến hiện trạng môi trường sống  Nắm bắt được đặc điểm tập quán, các yếu tố sinh hóa học có liên quan giữa các thực vật chỉ thị và môi trường sẽ giúp chúng ta đánh giá được điều kiện môi trường sống hiện tại, dự đoán được những thay đổi của môi trường trong tương lai Do đó sẽ có những biện pháp bảo vệ môi trường... chúng Trong thực tế, công nghệ xử lí ô nhiễm bằng thực vật đòi hỏi phải đáp ứng một số điều kiện cơ bản như dễ trồng, có khả năng vận chuyển các chất ô nhiễm từ đất lên thân nhanh, chống chịu được với nồng độ các chất ô nhiễm cao và cho sinh khối nhanh Tuy nhiên, hầu hết các loài thực vật có khả năng tích lũy KLN cao là những loài phát triển chậm và có sinh khối thấp, trong khi các thực vật cho sinh