Ảnh hưởng của nồng độ chì đến sinh trưởng, tích lũy và loại bỏ chì của cây phát tài

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã khảo sát sự ảnh hưởng của các nồng độ chì (Pb) (0, 100, 200 và 300mg/l) đến sự sinh trưởng, tích lũy và loại bỏ chì của cây phát tài. Thí nghiệm được thực hiện trong nhà kính với 4 nghiệm thức và 3 lần lặp lại. Các chỉ tiêu theo dõi gồm: chiều cao cây, chiều dài rễ, số lá, trọng lượng tươi và khô, hàm lượng chì trong các bộ phận của cây và hàm lượng chì trong nước. Kết quả đã cho thấy rằng, cây Phát tài sinh trưởng và phát triển tốt ở nồng độ Pb trong nước là 100 mg/l, sinh trưởng kém hơn khi nồng độ Pb tăng lên 200 mg/l và 300 mg/l. Cây Phát tài tích luỹ Pb ở rễ khá lớn, với 3 nghiệm thức có nồng độ Pb 100 mg/l, 200 mg/l và 300 mg/l hàm lượng Pb tích luỹ trong rễ của cây lần lượt là 5073,8 mg/kg, 5134,0 mg/kg, 7054,0 mg/kg. Khả năng tích luỹ Pb ở lá và thân của cây thấp hơn rất nhiều ở rễ. Lượng chì trong nước của 3 nghiệm thức 100 mg/l, 200 mg/l và 300 mg/l sau 30 ngày thí nghiệm lần lượt giảm 91,5 %, 86,8 % và 86,4 % cho thấy khả năng xử lý Pb trong nước của cây Phát tài là rất lớn.

Hồ Bích Liên Ảnh hưởng nồng độ chì (Pb2) ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHÌ ĐẾN SINH TRƯỞNG, TÍCH LŨY VÀ LOẠI BỎ CHÌ CỦA CÂY PHÁT TÀI Hồ Bích Liên(1), Huỳnh Văn Biết(1), Bùi Cách Tuyến(2) (1) Trường Đại học Thủ Dầu Một, (2) Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Ngày nhận bài: 20/7/2018; Ngày gửi phản biện 22/7/2018; Chấp nhận đăng 22/11/2018 Email: lienhb@tdmu.edu.vn Tóm tắt Trong nghiên cứu này, khảo sát ảnh hưởng nồng độ chì (Pb) (0, 100, 200 300mg/l) đến sinh trưởng, tích lũy loại bỏ chì phát tài Thí nghiệm thực nhà kính với nghiệm thức lần lặp lại Các tiêu theo dõi gồm: chiều cao cây, chiều dài rễ, số lá, trọng lượng tươi khơ, hàm lượng chì phận hàm lượng chì nước Kết cho thấy rằng, Phát tài sinh trưởng phát triển tốt nồng độ Pb nước 100 mg/l, sinh trưởng nồng độ Pb tăng lên 200 mg/l 300 mg/l Cây Phát tài tích luỹ Pb rễ lớn, với nghiệm thức có nồng độ Pb 100 mg/l, 200 mg/l 300 mg/l hàm lượng Pb tích luỹ rễ 5073,8 mg/kg, 5134,0 mg/kg, 7054,0 mg/kg Khả tích luỹ Pb thân thấp nhiều rễ Lượng chì nước nghiệm thức 100 mg/l, 200 mg/l 300 mg/l sau 30 ngày thí nghiệm giảm 91,5 %, 86,8 % 86,4 % cho thấy khả xử lý Pb nước Phát tài lớn Từ khóa: phát tài, chì, kim loại nặng Abstract EFFECTS OF LEAD CONCENTRATION ON THE GROWTH, LEAD ACCUMULATION AND REMOVAL OF LUCKY BAMBOO PLANT In this study, we investigated the effects of different lead (Pb) concentrations (0, 100, 200 and 300mg/l) on the growth, lead accumulation and removal of Lucky bamboo plant (Dracaena sanderiana) The experiment was conducted in greenhouse, consisting of treatments and replications The monitoring indicators including: height of plant, lenght of root, number of leaf, plant weight, lead content in parts of the plant, contents of lead in water, the growth target of Dracaena sanderiana, accumulation of lead contents in differents organe of Dracaena sanderiana The results shown that lucky bamboo plants grow and develop well in domestic Pb concentration of 100 mg/l, less growth while increasing Pb concentration of 200 mg/l and 300 mg/l Pb accumulation inroots of lucky bamboo plants is quite large, with treatments Pb concentration of 100 mg/l, 200 mg/l and 300 mg/l Pb accumulation in root respectively 5073,8 mg/kg, 5134,0 mg/kg, 7054,0 mg/kg Ability to Pb accumulation in plant leaves and stems is much lower in roots The amount of lead in the water of three treatments 100 mg/l, 200 mg/l and 300 mg/l after 30 days of the experiment fell 91,5%, respectively, 86,8% and 86,4%, showing the ability to handle Pb in the water is huge 14 Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 4(39)-2018 Giới thiệu Nói đến ô nhiễm kim loại nặng, người ta thường nghĩ đến chì (Pb) mức độ nhiễm phổ biến độc tính cao thể sống Hàng năm, giới sử dụng khoảng triệu chì (Tripatri, 2004) cho loại hình cơng nghiệp mỏ chế biến khoáng chất, sản xuất kim loại màu, pin, acquy, cơng nghiệp gia cơng kim loại… có đến triệu chì người thải vào mơi trường (Low Lee, 1984) Điều gây nhiễm chì môi trường đất nước ngày nặng Chì khơng thể phân hủy sinh học gây độc sinh vật sống nồng độ thấp Nếu khơng có biện pháp khắc phục, mức độ chì mơi trường cao khơng trở lại bình thường (Traunfeld Clement, 2001) Việc tìm kiếm phương pháp xử lý chì vấn đề cần thiết cấp bách Hiện nay, có nhiều phương pháp sử dụng để làm môi trường có chì phương pháp hóa học, thu gom chôn lấp, rửa đất, hầu hết phương pháp tốn khó đạt kết tối ưu (Aboulroos ctv, 2006) Gần đây, nhờ hiểu biết chế hấp thu, chuyển hóa, chống chịu loại bỏ chất ô nhiễm số loài thực vật, người bắt đầu ý đến phương pháp sử dụng thực vật để xử lý môi trường Đây xem giải pháp cải thiện môi trường thân thiện, đơn giản, dễ triển khai hiệu kinh tế Nhiều thực vật phát có khả hấp thu tích lũy lượng lớn chì thể mù tạt Ấn Độ (Brassica juncea), cỏ chân vịt (Lemna minor), dương xỉ (Pteris vittata L.), trâm ổi (Lantana camara L.), lục bình (Eichhornia crassipes) (McCutcheon Schnoor, 2003) Khả hấp thu chì từ mơi trường tích lũy quan định mức độ thành công phương pháp Với phát tài, việc khảo sát ảnh hưởng nồng độ chì đến khả tích lũy loại bỏ chì chưa nghiên cứu nhiều Đề tài nhằm tìm lồi thực vật địa có khả hấp thu chì để ứng dụng xử lý nhiễm mơi trường Vật liệu phương pháp nghiên cứu Chuẩn bị cây: Phát tài chọn làm thí nghiệm khỏe mạnh, thời gian sinh trưởng kích thước Cây cắt với chiều dài 45cm dưỡng môi trường nước cất 60 ngày để rễ phát triển ổn định khảo sát hệ thống thủy canh tích 15 lít tương ứng nghiệm thức Chuẩn bị dung dịch chì thí nghiệm: Dung dịch tương ứng với nồng độ thí nghiệm pha từ dung dịch stock Pb(NO3)2 Thí nghiệm: Thí nghiệm gồm nghiệm thức với nồng độ chì 0, 100, 200 300mg/l (nồng độ chì tính Pb) Thí nghiệm theo dõi nhiều mốc thời gian 42 ngày xử lý Mỗi nghiệm thức thí nghiệm lặp lại lần trồng phát tài pH sử dụng 4,5 Sử dụng NaOH, HCl 1M để điều chỉnh pH Thu mẫu phân tích: Chiều cao cây, chiều dài rễ đo thước chia vạch đến cm Trọng lượng tươi cân cân thông thường, trọng lượng khô cân sau sấy 700C đến trọng lượng khơng đổi Số tính hình thành hình thái rõ Mẫu thực vật sau thu tách riêng phần rễ, thân, cắt nhỏ sấy nhiệt độ 70oC khối lượng không đổi 1g mẫu sấy khô mẫu nước tiến hành xử lý mẫu theo phương pháp vơ hóa ướt (Perkin-Elmer,1996) Nồng độ chì tổng đo máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS (AA7000, Shimadzu, France) với dung dịch chì chuẩn (0.5, 1, 2, 5, and 10 ppm) Phân tích số liệu: Dùng phần mềm SPSS để phân tích xử lý số liệu 15 Hồ Bích Liên Ảnh hưởng nồng độ chì (Pb2) Kết thảo luận 3.1 Ảnh hưởng nồng độ chì đến số tiêu sinh trưởng thát tài (Dracaena sanderiana) 3.1.1 Chỉ tiêu chiều cao phát tài Kết hình cho thấy, phát tài có khả sống bốn nồng độ Pb (0, 100, 200 300mg/l) Khả phát triển chiều cao tăng theo thời gian nồng độ không giống nồng độ chì Chiều cao phát triển mạnh nồng độ Pb nước mg/l 100 mg/l, phát triển chậm nồng độ Pb nước 200 mg/l thấp 300 mg/l Điều cho thấy "stress" chì có ảnh hưởng đến sinh trưởng Tuy nhiên ảnh hưởng chưa gây Hình Sự phát triển chiều cao ức chế phát triển của phát tài Bảng Mức độ tăng chiều cao phát tài Nồng độ Pb nước (mg/l) Chiều cao tăng trung bình (cm/7 ngày) 100 0,51 ± 0,01 a 0,48 ± 0,03 200 a 0,34 ± 0,01 300 b 0,18 ± 0,01c Trong hàng, giá trị trung bình có kí tự theo sau giống khơng có khác biệt mặt thống kê (P>0,05) Sự tăng trưởng chiều cao phát tài nồng độ có khác có ý nghĩa mặt thống kê (P0,05) Kết nêu bảng cho thấy, phát tài tăng trọng lượng sinh khối tươi khô nồng độ Pb khác Nhưng có khác biệt tỉ lệ % trọng lương tươi trọng lượng khô cây, mức nồng độ Pb 100 mg/l 19,4 % 20,7 % sau 21 ngày 42 ngày thí nghiệm, nồng độ 200 mg/l 24,6 % 24,1 %, nồng độ 300 mg/l 23,3 % 23,7 %, nồng độ đối chứng mg/l 16,7 % 16,5 % Kết bảng cho thấy sau 21 ngày thí nghiệm (từ ngày thứ 21 đến ngày thứ 42) khác biệt tăng trọng lượng tươi phát tài có ý nghĩa mặt thống kê (P0,05) Kết bảng cho thấy phát tài có khả tích lũy Pb hàm lượng Pb tích lũy sau 42 ngày nghiệm thức có khác biệt mặt thống kê (P0,05) Kết bảng cho thấy khả tích lũy Pb thân Phát tài sau 42 ngày thí nghiệm cao có ý nghĩa mặt thống kê (P0,05) Kết bảng cho thấy phát tài có khả tích lũy Pb rễ cao, cao thân và khác biệt hàm lượng Pb rễ có ý nghĩa mặt thống kê (P0,05) Bảng cho thấy tỉ lệ hàm lượng Pb tích lũy thân so với rễ thấp khơng có khác biệt mặt thống kê nghiệm thức (P>0,05) Pb chủ yếu phát tài tích lũy rễ Sau 42 ngày tỉ lệ % hàm lượng chì tích lũy thân so với rễ nghiệm thức có nồng độ Pb nước 100 mg/l, 200 mg/l 300 mg/l 7,07x10-3, 7,31x10-3 10,55x10-3 , điều cho thấy phát tài hấp thụ xử lý Pb nước chế Rhizofiltraction Bảng thể tỉ lệ hàm lượng Pb tích lũy thân so với rễ sau 42 ngày thí nghiệm so với 21 ngày nồng độ tăng : nồng độ 100 mg/l 7,07x10-3 so với 2,55x10-3, nồng độ 200 mg/l 7,31x10-3 so với 3,44x10-3 10,55x10-3 so với 3,78x10-3 nồng độ 300 mg/l, tỉ lệ hàm lượng Pb tích lũy thân so với rễ tăng theo thời gian cho thấy Pb vận chuyển từ rễ lên thân để tích lũy, cho thấy Phát tài sử dụng chế Phytoextraction để hấp thụ xử lý Pb nước Hàm lượng Pb tích lũy thân tăng sau 42 ngày thí nghiệm, tỉ lệ hàm lượng Pb tích lũy thân so với rễ tăng theo thời gian, thể Pb vận chuyển từ rễ lên tích lũy thân 19 Hồ Bích Liên Ảnh hưởng nồng độ chì (Pb2) Điều có thể cho thấy Phytoextraction chế hấp thụ xử lý Pb phát tài môi trường nước 3.3 Sự thay đổi nồng độ chì nước Bảng Sự suy giảm nồng độ chì nước thí nghiệm Nồng độ Pb nước lúc ban đầu (mg/l) 100 200 300 Nồng độ Pb nước sau thí nghiệm (mg/l) ngày 21 ngày 42 ngày 0,0 100,0a 200,0a 300,0a KPH 0,9 ± 0,9b 38,6 ± 2,5b 124,3 ± 3,7b KPH 1,0 ± 0,9b 4,6 ± 1,3c 18,1 ± 22,4c Trong hàng, giá trị trung bình có kí tự theo sau giống khơng có khác biệt mặt thống kê (P>0,05) Bảng cho thấy nồng độ Pb nước sau thí nghiệm giảm mạnh so với ban đầu khác nồng độ Pb nước sau 42 ngày nghiệm thức ý nghĩa mặt thống kê (P thân> Hàm lượng chì tích lũy tập trung chủ yếu rễ Hiệu suất xử lý Pb nước Phát tài cao, hàm lượng chì giảm so với ban đầu đạt 90% nồng độ 100 mg/l, 200 mg/l 300 mg/l Có thể sử dụng phát tài xử lý nước nhiễm chì nồng độ 100ppm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Aboulroos SA, Helal MID, Kamel MM (2006) Remediation of Pb and Cd polluted soils using in situ immobilization and phytoextractiontechniques Soil Sediment Contam 15: 199–215 [2] Burzynski M (1987) The inluence of lead and cacdmion the absorption of istribution of potassium, calcium, magnesim and irons in cucumber seedlings.Acta phisrol pp 229–238 [3] Lê Thị Phơ Lê Thị Đào (2016) Nghiên cứu khả hấp thụ chì nước lục bình Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một, 3(28), 42–49 20 Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 4(39)-2018 [4] Low K S., Lee C K (1984) Selected Aquatic Vascular Plants as Biological Indicators for Heavy Metal Pollution Universiti Pertanian Malaysia Serdang, Selangor, Malaysia [5] McCutcheon Schnoor (2003) Phytoremediation New Jersey, John Wiley & Sons [6] Miransari M (2011) Hyperaccumulators, arbuscular mycorrhizal fungi and stress of heavy metal Biotechnol Adv 29, 645–653 [7] Perkin-Elmer (1996) Analytical methods for atomic absorption spectroscopy United States of America [8] Sudhakar Srivastara, Seema Mishra and R.D Tripatri (2004) Phytoremediation of Hazardous Lead from Environment Archives of EnviroNews-Newsletter of ISEB India [9] Tran Phap (2012) Study of treatment ability lead contaminatded water by contructed wetland and aquatic plants (luận văn tốt nghiệp) [10] Traunfeld J H., Clement D L (2001) Lead in Garden Soils University of Maryland [11] Võ Văn Minh Võ Châu Tấn (2007) Ảnh hưởng nồng độ chì đất đến sinh trưởng, phát triển hấp thu chì cỏ vetiver (luận văn tốt nghiệp) [12] Yang X., Feng Y., He Z., Stoffell P J (2005) Molecular mechanisms of heavy metal hyperaccumulation and phytoremediation J Trace Elem Med Biol 18, 339–353 21 ... Khả hấp thu chì từ mơi trường tích lũy quan định mức độ thành công phương pháp Với phát tài, việc khảo sát ảnh hưởng nồng độ chì đến khả tích lũy loại bỏ chì chưa nghiên cứu nhiều Đề tài nhằm tìm... số phát tài Độc tố chì (Pb) khơng làm ảnh hưởng đến phát triển Số phát triển so với ban đầu (hình 2) nồng độ chì xử lý Lá tăng thêm từ đến tất nồng độ Số tăng lên góp phần tích cực vào việc tích. .. hưởng nồng độ chì (Pb2) cao lục bình có nguy bị chết Đây yếu tố thuận lợi cho việc ứng dụng Phát tài để xử lý ô nhiễm Pb nước nồng độ 100 mg/l 3.2 Ảnh hưởng nồng độ chì đến tích lũy chì phận phát