Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh

Xử lý chất ô nhiễm bằng thực vật thủy sinh là quá trình hấp thụ, tích lũy và vận chuyển các hợp chất độc có nguồn gốc hữu cơ trong nước bằng thực vậtPhytostabilization( cố định): Các chất ô nhiễm hữu cơ hoặc vô cơ được kết hợp vào lignin của thành tế bào rễ hoặc vào mùn. Kim loại bị kết tủa do rễ cây tiết dịch và sau đó chúng bị giữ lại trong đất. Quá trình này nhằm hạn chế sự di chuyển hoặc khuếch tá của chất gây ô nhiễm.

Chủ đề:

Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh

Khái

niệm

Mục đích nghiên cứu

Phương pháp

nghiên cứu

I ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Khái niệm:

Xử lý chất ô nhiễm

bằng thực vật thủy

sinh là quá trình hấp

thụ, tích lũy và vận

chuyển các hợp chất

độc có nguồn gốc

hữu cơ trong nước

bằng thực vật.

Mục đích và phương pháp nghiên cứu

Cơ chế xử lý chất ô

nhiễm bằng thực

vật thủy sinh

Một số thực vật

điển hình

Ưu, nhược điểm của

phương pháp xử lý

chất ô nhiễm bằng

thực vật thủy sinh

Phân tích, lập luận,thống kê,

mô tả

So sánh, liệt kê

Cơ chế tác động

sinh hóa gồm

5 quá trình:

Nội Dung

Cơ chế tác động sinh hóa

Cơ chế tác động sinh hóa

• Phytoextraction( Tách

chiết): Rễ hấp thu chất ô

nhiễm sau đó chuyển vị và

tích lũy trong các bộ phận

bên trên( thân, lá) Cơ chế

này chủ yếu được áp dụng

cho việc loại bỏ kim

loại( Cd, Ni, Cu, Zn, Pb) hay

yếu tố khác( Se, As) và các

hợp chất hữu cơ.

• Phytostabilization( cố định):

Các chất ô nhiễm hữu cơ

hoặc vô cơ được kết hợp vào

lignin của thành tế bào rễ

hoặc vào mùn Kim loại bị kết

tủa do rễ cây tiết dịch và sau

đó chúng bị giữ lại trong đất

Quá trình này nhằm hạn chế

sự di chuyển hoặc khuếch tá

của chất gây ô nhiễm

Cơ chế tác động sinh hóa

 Phytodegradation( phân

hủy): Các chất ô nhiễm hữu

cơ bị phân hủy hoặc bị

khoáng hóa bởi các enzymes

chuyên biệt trong tế bào

thực vật: nitroreductases,

dehalogenases( phân giải

dung môi và thuốc trừ sâu

gốc Cl) và laccases( phân giải

anilines)

Cơ chế tác động sinh hóa

 Phytofiltration(lọc): Thực vật hấp thu, tổng hợp, hoặc kết tủa các chất ô nhiễm thông qua hệ thống rễ hoặc

cơ quan ngập nước khác của cây Theo đó, nước thải

đi qua và được lọc bởi rễ.

 Loài tiềm năng: Helianthus annus( hướng dương),

Brassica juncea( cải bẹ xanh), Phragmites australis, Fontinalis antipyretica và một số loài Salix (liễu),

Populus, Lemna và phân nhánh Callitriche

Cơ chế tác động sinh hóa

 Phytovolatilization(hóa hơi):

Một số loài cây có khả năng

hấp thu và bay hơi một số kim

loại /á kim qua lỗ khí khổng

của lácùng với quá trình thoát

hơi nước của cây Một số

nguyên tố của nhóm IIB, VA và

VIA của bảng tuần hoàn (đặc

biệt là Hg, Se và As) được hấp

thu bởi rễ, được chuyển đổi

thành các dạng không độc hại,

và sau đó thải vào khí quyển

Cơ chế tác động sinh hóa

Một số cây điển hình

Cỏ vetiver:

 Đặc điểm hình thái:

Không có thân ngầm

nhưng bộ rễ đồ sộ,

phát triển nhanh Có

khả năng chịu hạn đặc

biệt và giúp hạn chế xói

mòn đất Phần thân

mọc thảng đứng, cứng

và chắc

Cỏ Vetiver

Đặc tính giúp kiểm soát ô nhiễm:

• Dễ dàng hấp thu dưỡng chất hòa tan ̀ kloai

nặngvà hóa chất bảo vệ thực vật trong nguồn nước ô nhiễm.

• Chịu được mức độ ô nhiễm cao Chịu được hóa chất diệt cây cỏ và côn trùng.

• Chống lại côn trùng, dịch bệnh và hỏa hoạn.

Cỏ Vetiver

Bèo tây

 Đặc điểm:

Cao khoảng 30cm với dạng lá

hình tròn, màu xanh lục, láng

mịn Lá cuốn vào nhau như

những cánh hoa, cuống lá nở

phình như bong bóng xốp ruột

giúp bèo nổi trên mặt nước Rễ

bèo như lông vũ sắc đen rũ

xuống nước dài đến 1m Sang

hè hoa nở tím nhạt…

Bèo tây

Hiệu quả xử lý:

• Bèo tây có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng các kim loại nặng đồng thời phân giải và đồng hóa các chất bẩn trong nước

• Qua thực nghiệm đã chứng minh, 1 ha nước thả bèo trong 24h có thể hấp thụ 34kg Na, 22kg Ca, 17kg P, 4kg Mn, 2.1kg phenol, 98g

Cây sậy

 Đặc điểm:

 Sống trong điều kiện

thời tiết khắc nghiệt và

phù hợp với khí hậu Việt

Nam Hệ sinh vật quanh

rễ cây này có thể phân

hủy chất hữu cơ và hấp

thụ kim loại nặng trong

nuowsc thải y tế

Cây sậy

 Hệ thống xử lý: Dựa trên nguyên

tắc sinh học Nước thải sinh hoạt

và y tế được cho chảy vào bể cát

trồng cây sậy, nước bẩn sẽ được

thấm qua rễ Tại đây, hệ vi khuẩn

trong bộ rễ cây sẽ hoạt động và

phân hủy các tạp chất trong

nước thải Sau đó thấm qua các

lớp vật liệu lọc rồi thải ra tự

nhiên.

Cây sậy

Hiệu quả xử lý:

o Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đạt tỷ lệ 92- 95%.

o Nước thải công nghiệp có chứ kim loại thì đạt 90- 100%.

o Theo kết quả nghiên cứu, sậy phát triển tốt ngay cả khi được bổ sung nước thải có chứa kim loại nặng và sau

khoảng 7 tháng sậy phát triển ưu thế hơn hẳn trong toàn bộ hệ thống đất ngập nước.

Ngoài ra còn 1 số cây như

Rau ngổ Cây dương xỉ

Ưu điểm

Xử lý được một lượng lớn chất hữu cơ và vô cơ

Xử lý tại chỗ giảm nguy cơ xáo trộn môi trường xung quanh.

 Giảm lượng chất thải mang đi chôn lấp( đến 95%).

 Không đòi hỏi, trình độ kỹ thuật cao.

Dễ thực hiện và chi phí thấp so với phương pháp thông

thường.

Thân thiện với môi trường và tạo cảnh quan.

Nhược điểm

Thời gian xử lý lâu.

Chỉ hợp với những vùng nồng độ ô nhiễm thấp.

Các loài nhập ngoại có thể ảnh hưởng đến sự đa dạng sinh học.

Tiêu thụ thực vật chứa chất ô nhiễm cũng là vấn đề quan tâm.

Rễ phát triển nông không xử lý được chất gây ô nhiễm ở sâu.

Kết luận

• Công nghệ xử lý chất ô nhiễm bằng thực vật

(phytoremediation) là công nghệ thân thiện với môi trường, dễ thực hiện, …

• Mỗi loài cây sẽ có khả năng xử lý các loại chất ô

nhiễm đặc trưng khác nhau tùy vào các đặc điểm, đặc tính của nó.

• Tuy nhiên,cơ chế xử lý khá phức tạp và cần thời

gian dài mới đạt hiệu quả cao nên phương pháp

này chưa được áp dụng rộng rãi.