Nghiên cứu sử dụng sét bentonit biến tính và phương pháp hóa nhiệt để xử lý policlobiphenyl trong dầu biến thế phế thải Nghiên cứu sử dụng sét bentonit biến tính và phương pháp hóa nhiệt để xử lý policlobiphenyl trong dầu biến thế phế thải luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
ng đất có bổ sung As 900, 1200 1500 mg/kg tỉ lệ hấp thu As rễ / thân tương ứng 0,62; 0,52 0,62 Kết cho thấy, sống đất có hàm lượng As vượt ngưỡng 900mg/kg có chế đặc biệt để giữ As rễ nhiều hạn chế vận chuyển chúng lên thân Khi nghiên cứu khả tích lũy As P.vittata, tác giả Cong Tu Lena Q Ma [67] thấy rằng: Tại hàm lượng thấp, As tăng tuyến tính với As đất phụ thuộc vào tuổi lá, hàm lượng cao tích lũy As lại bị giảm Ở hàm lượng 300 mg/kg, sinh trưởng tốt lượng As tích lũy thân rễ tương ứng 1528±50 724±32 mg/kg (hình 3.9) thấp so với nồng độ 900 mg/kg 3,95 5,2 lần Tuy vậy, hàm lượng mà tăng sinh khối mạnh nên có ý nghĩa lớn để ứng dụng việc xử lí đất nhiễm As Lồi thực vật có tiềm cho xử lí nhiễm phải đáp ứng hai điều kiện sau: Một có khả tích lũy lượng lớn chất ô nhiễm (hơn 100 lần so với bình thường), hai có khả tạo sinh khối lớn điều kiện canh tác đơn giản Như vậy, với khả thích nghi đặc biệt, P.vittata khơng sống mơi trường có chứa lượng lớn As mà chúng cịn tích lũy As cao Lượng As tích lũy lớn nhiều lần so với bình thường có ý nghĩa quan trọng cho việc xử lí đất nhiễm Từ kết thu cho thấy, lồi P.vittata có khả xử lí đất nhiễm As dễ tiêu ≤ 1500 mg/kg, đặc biệt tốt đất ô nhiễm As dễ tiêu từ 300 – 900 mg/kg (vì khoảng As mà P.vittata đạt hai tiêu chí sử dụng để làm As khả khơng hấp thu cao mà sinh khối tăng cao) Khả hấp thu As Pityrogramma calomelanos Kết phân tích hàm lượng As sinh khối P.calomelanos hàm lượng As bổ sung khác trình bày hình 3.10 123 Lượng As tích lũy (mg/kg) 4500 4000 3500 3000 2500 Hàm lượng As thân 2000 Hàm lượng As rễ 1500 1000 500 ĐC 300 600 900 Hàm lượng As bổ sung vào thí nghiệm (m g/kg) Hình 3.10 Hàm lượng As hấp thu rễ thân Pityrogramma calomelanos Kết nhận cho thấy, dương xỉ P.calomelanos có khả tích lũy lượng As lớn sinh khối Tuy nhiên, lượng As mà lồi có khả hấp thu lại thấp so với P.vittata Hàm lượng As tích lũy đạt cao thân rễ P.calomelanos tương ứng 4034± 83 1088± 46,7 mg/kg đất có bổ sung 600 mg As/kg So với lượng As tích lũy cao thân rễ P.vittata lượng As tích lũy cao P.calomelanos thấp tương ứng 1,5 3,5 lần Ở hàm lượng As bổ sung 300 mg/kg, sinh trưởng dương xỉ P.calomelanos cao nhất, hàm lượng As tích lũy 3058±97,2 mg/kg thân 1201±88,3 mg/kg rễ Ở loài dương xỉ ta thấy hàm lượng As đất tăng cao tích lũy As thân giảm tích lũy rễ tăng Tại lượng bổ sung 900mg/kg, tỉ lệ hàm lượng As tích lũy rễ so với thân cao lên đến 0,92 Kết khả chuyển hoá lượng As lên thân nên ức chế sinh trưởng làm cho sinh khối giảm mạnh so với ban đầu Kết nghiên cứu thu nêu khả tích lũy As dương xỉ P.calomelanos thấp so với kết nghiên cứu công bố Francesconi cs., 2002 [79] Khả tích luỹ As phụ thuộc nhiều vào yếu tố mơi trường khác tính chất đất, điều kiện khí hậu địa phương dinh dưỡng 124 Nhận xét Sau tháng thí nghiệm, P.vittata có khả chống chịu với đất có bổ sung As từ đến 1500 mg/kg P.calomelanos từ đến 900 mg/kg Khả tích lũy As hai lồi lớn Trong khoảng nồng độ mà chống chịu được, P.vittata tích lũy lượng As từ 307±14,5 đến 6042±101,1 mg/kg thân rễ từ 131± 16,5 đến 3756± 105,5 mg/kg, P.calomelanos tích lũy hàm lượng As 885±35,5 ÷ 4034±83 mg/kg thân 483±35,9 ÷ 2256±111,9 mg/kg rễ Khả chống chịu tích lũy As P.vittata cao P.calomelanos đất vườn bổ sung As Cả hai lồi dương xỉ sử dụng cho xử lí đất bị nhiễm As 3.3.2 Nghiên cứu khả tích luỹ As theo thời gian hai lồi dương xỉ chọn lọc (thí nghiệm 3) 3.3.2.1 Khả tích lũy As hai lồi dương xỉ Hàm lượng As tích lũy thu hoạch theo tháng hai loài dương xỉ nghiên cứu trình bầy hình 3.11 Kết thu cho thấy, khả tích luỹ As dương xỉ tăng dần theo thời gian Ở tháng thứ nhất, hàm lượng As tích luỹ thân P.vittata 662,7± 59,1 mg/kg đến tháng thứ 2, khả tích luỹ As thân lên đến tương ứng 2100,4±127,9; 2520,5±113,7 3151,6±116,2 mg/kg Kết thu tương tự với hàm lượng As tích luỹ rễ P.vittata tháng đầu, tháng thứ 2, tương ứng 37,5±8,1; 72,8±11,1; 1243,8±103,4 1422,3±122,4 mg/kg Sau tháng trồng P.vittata, tổng lượng As hấp thu thân rễ tương đối lớn thu hoạch sinh khối để xử lý 125 Hàm lượng As tích lũy (mg/kg) 4500 4000 3500 3000 Thân Pteris vittata 2500 Rễ Pteris vittata 2000 Thân Pityrogramma calomelanos 1500 Rễ Pityrogramma calomelanos 1000 500 Thời gian thí nghiệm (tháng) Hình 3.11 Khả tích luỹ As theo thời gian hai loài dương xỉ Kết thu dương xỉ P.calomelanos tương tự P.vittata Ở tháng thứ nhất, hàm lượng As tích luỹ thân 1525,9±110,5 mg/kg đến tháng thứ 2, khả tích luỹ As thân lên đến 2269,8±184,2; 3582,6±123,6 3756,6± 157,5 mg/kg Kết thu với hàm lượng As tích luỹ rễ tăng dần theo thời gian thí nghiệm, tháng đầu tháng thứ tương ứng 577,9±28,1 746,3± 24,2 mg/kg Ở cơng thức tích luỹ tháng tháng hàm lượng As tích luỹ rễ thấp so với tháng đầu tháng thứ Đặc biệt tháng thứ 4, lượng As tích luỹ rễ có 110,5±12,7mg/kg Điều hàm lượng As tích luỹ tháng thứ phần tích luỹ cũ rễ chuyển lên thân Do vậy, loài dương xỉ ứng dụng vào xử lý nhiễm As đất thu hoạch – tháng/ lần Kết thu khả tích lũy As đất vườn bổ sung 300 mg As/kg hai loài dương xỉ nghiên cứu cho thấy, hàm lượng đất ô nhiễm As khơng cao lồi dương xỉ P.calomelanos có khả tích lũy As thân rễ cao nhiều so với loài P.vittata Như vậy, hàm lượng ô nhiễm As đất thông số quan trọng trình lựa chọn thực vật khác vào xử lý ô nhiễm thực tế 3.3.2.2 Khả tăng sinh khối phần mặt đất hai loài dương xỉ 126 Sinh khối phần mặt đất sau thu hoạch cân đo tính tốn, kết nghiên cứu thu thể hình 3.12 Kết cho thấy, sau tháng thí nghiệm sinh khối khơ P.vittata nhỏ có 0,3± 0,1g đến tháng thứ tăng 3,07 lần so với tháng thứ Đến tháng thứ thứ sinh khối khô đạt tương ứng 3,9±0,5 4,8 ±0,6 g Sinh khối khô thân (g) Pteris vittata Pityrogramma calomelanos 1 Thời gian thí nghiệm (tháng) Hình 3.12 Sinh khối khơ sau thu hoạch Đối với P.calomelanos, sau tháng thí nghiệm sinh khối đạt 0,8±0,1g đến tháng thứ tăng lên 3,5 lần so với tháng thứ Đến tháng thứ thứ sinh khối đạt tương ứng 3,5±0,5 3,1±0,7 g Điều chứng tỏ khả sinh trưởng tích luỹ As dương xỉ tăng dần theo thời gian 3.3.2.3 Khả loại bỏ As khỏi đất nhờ dương xỉ Từ kết khả tích lũy As sinh khối khô phần mặt đất dương xỉ, chúng tơi tính lượng As tách khỏi đất Kết thu thể bảng 3.8 Bảng 3.8 Lượng As dương xỉ tách khỏi đất Pteris vittata Thời gian Skk thân, (g) Lượng As tích lũy thân, (mg/kg) Pityrogramma calomelanos Lượng As tách khỏi đất (mg) 127 Skk thân, (g) Lượng As Lượng As tích lũy tách thân, khỏi đất (mg/kg) (mg) tháng 0,3 ± 0,1 662,7 ±59,1 0,2 0,8±0,1 1525,9±110,5 1,2 tháng 0,8 ± 0,1 2100,4±127,9 1,7 2,9±0,5 2269,8±184,2 6,6 tháng 3,9 ± 0,5 2520,5±113,7 9,8 3,5±0,5 3582,6±123,6 12,5 tháng 4,8 ± 0,6 3151,6±116,2 15,1 3,1±0,7 3756,6±157,5 11,7 Kết thu cho thấy, trồng đồng thời hai loài dương xỉ trình xử lý nên thu hoạch khoảng từ tháng thứ đến tháng thứ Do từ tháng thứ 3, hai loại loại bỏ lượng As lớn nhiều so với tháng thứ Ở tháng thứ thứ 4, P.vittata loại bỏ lượng As khỏi đất tương ứng 9,8 15,1 mg, P.calomelanos loại bỏ tương ứng 12,5 11,7 mg As khỏi đất Nhận xét Khả sinh trưởng tích luỹ As hai loài dương xỉ nghiên cứu tăng tỷ lệ thuận với thời gian thí nghiệm Tại thời điểm thu hoạch tháng thứ tháng thứ 4, P.vittata loại bỏ 9,8 15,1 mg As khỏi đất qua sinh khối phần mặt đất Như vậy, thu hoạch xử lý ô nhiễm As sau - tháng/ lần đạt yêu cầu Với loài dương xỉ P.calomelanos, thu hoạch tháng /1 lần tốt Bởi khả loại bỏ As khỏi đất tháng thứ cao (đạt 12,5 mg cao thu hoạch tháng thứ 4) 3.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng yếu tố dinh dƣỡng N, P đến hiệu hấp thu sinh trƣởng dƣơng xỉ 3.4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng P đến sinh trưởng tích lũy As hai lồi dương xỉ chọn lọc (thí nghiệm 4) 3.4.1.1 Ảnh hưởng P đến tích lũy As 02 lồi dương xỉ Hình 3.13 Nghiên cứu ảnh hưởng P lên sinh trưởng tích luỹ As P.vittata sau tháng thí nghiệm 128 Hình 3.14 Nghiên cứu ảnh hưởng P lên sinh trưởng tích luỹ As P.vittata sau tháng thí nghiệm Đất ban đầu (Đ1) sau bổ sung muối As nồng độ N, P, K khác để trồng bị thay đổi tính chất đất Nhìn vào thơng số tổng N, tổng P phân tích sau bổ sung ngày kết thu phù hợp với giá trị ban đầu lượng NPK bổ sung công thức Giá trị pH đất trước trồng so với pH ban đầu có thay đổi Đất ban đầu có pH = 7,57 Đất công thức bổ sung P 0, 200, 400, 600, 800 1000 mg/kg có giá trị pH tương ứng 7,58; 7,59; 7,61; 7,62; 7,63 7,64 Như vậy, pH đất có xu hướng tăng dần cơng thức khác tăng so với ban đầu bổ sung muối Na2HAsO4 NaH2PO4 hai muối có tính kiềm thay đổi khơng đáng kể Sau tháng thí nghiệm, chúng tơi thu hoạch để đánh giá sinh trưởng tích luỹ As loài dương xỉ P.vittata ảnh hưởng nồng độ P khác Ở công thức bổ sung P 1000 mg/kg đất, sống sau tuần thí nghiệm, cịn nồng độ P bổ sung từ – 800 mg/kg, sống có tăng sinh khối Kết nghiên cứu thu phù hợp với kết Chen Tongbin [62], ông cho rằng, bổ sung P với nồng độ thích hợp vào chậu thí nghiệm tăng cường khả sinh trưởng tích luỹ As P.vittata lên nhiều lần Cải tạo đất với việc bổ sung P để tăng khả sinh trưởng tích luỹ As dương xỉ việc quan trọng nghiên cứu sử dụng thực vật để xử lí nhiễm Kết hấp thu As P.vittata P.calomelanos công thức bổ sung P ≤ 800 mg/kg trình bày hình 3.15 Kết thu cho thấy, bổ sung P với lượng 0, 200 400 mg/kg đất lượng As tích lũy thân P.vittata 1034±60; 1073,9± 55,2 1133,16±71,5 mg/kg rễ 286,6±24; 277,1±28,2 258,6± 22,2 mg/kg Kết rằng, bổ sung lượng P khơng q 400 mg/kg lượng As tích 129 lũy thân rễ có thay đổi khơng đáng kể Ở thí nghiệm lượng P bổ sung 600 800 mg/kg, hàm lượng As tích luỹ tăng cao so với cơng thức bổ sung P khác, tích lũy thân tương ứng 1479,0±57,6 1549,2± 67,1mg/kg; rễ tương ứng 403,5± 28,1 506,2± 20,8mg/kg Sự chênh lệch cho thấy, khả tích lũy As P.vittata chịu ảnh hưởng tích cực hàm lượng P bổ sung Ở nồng độ bổ sung 800 mg P/kg, tích lũy As thân rễ P.vittata tăng cao nhất, gấp 1,5 Lượng As tích lũy (mg/kg) 1,77 lần so với thí nghiệm khơng bổ sung P 3500 3000 2500 Thân Pteris vittata 2000 Rễ Pteris vittata 1500 Thân Pityrogramma calomelanos Rễ Pityrogramma calomelanos 1000 500 0 200 400 600 800 Hàm lượng P bổ sung vào thí nghiệm (mg/kg) Hình 3.15 Hàm lượng As tích luỹ rễ thân dương xỉ sau thí nghiệm Kết hấp thu As P.calomelanos cho thấy, công thức bổ sung P 200, 400 600 mg/kg đất lượng tích lũy As thân 2638±72,6; 2696,8± 76,9 2905,4±125,7 mg/kg, tăng so với đối chứng 247,4; 306,2 514,8 mg/kg, tương ứng Cũng công thức bổ sung 200, 400 600 mg/kg, hàm lượng As tích luỹ rễ tăng so với đối chứng 233,2; 316,8 951,8 mg/kg, tương ứng Tại công thức bổ sung 600mg P/kg đất, hàm lượng As tích luỹ tăng mạnh rễ thân Tổng lượng tích lũy As cơng thức tăng so với đối chứng 1466,6 mg/kg Tổng lượng tích lũy As khơng tiếp tục tăng cơng thức bổ sung 800mg P/kg, lượng tích lũy thân giảm 208,6 mg/kg rễ tăng mức thấp 99,2mg/kg so với đối chứng Kết cho thấy 130 khả tích lũy As chịu tác động bổ sung P Cụ thể, bổ sung > 600mg P/kg làm giảm tích lũy As với lượng P bổ sung từ 400 mg/kg đến 600 mg/kg kích thích khả tích lũy As Đặc biệt, hiệu tích lũy As cao cơng thức bổ sung 600mg P/kg Đây lượng P phù hợp để kích thích tích luỹ As Nhìn chung, kết thu khẳng định, hàm lượng P bón cao P.calomelanos có khả hút thu As phần thân cao nhiều so với P.vittata Vì P nguyên tố tái sử dụng nên chúng chuyển từ quan già sang quan non vậy, cơng thức bón P cao có khả sinh trưởng hút thu tốt As Điều chứng tỏ, tỉ lệ bón P phù hợp phát huy khả hút thu As cao Một ưu điểm hai lồi dương xỉ xử lí nhiễm khả tích lũy lượng As phần mặt đất cao nhiều so với phần rễ Chỉ số BF thí nghiệm chịu ảnh hưởng lớn hàm lượng P bổ sung Kết hình 3.16 cho thấy, BF P.vittata P.calomelanos dao động từ 3,45 - 5,16 từ 7,95 – 9,7, tương ứng lượng P bổ sung từ - 800 mg/kg Đối với lượng P bổ sung > 400 mg/kg tỷ số BF hai có tăng lên đáng kể Đặc biệt thí nghiệm P bổ sung = 800 mg/kg, hệ số BF P.vittata đạt cao 5,16 (cao gấp 1,5 lần công thức không bổ sung P) Thí nghiệm bổ sung 600 mg P/kg cho hệ số BF P calomelanos cao đạt 9,7 Kết khẳng định hàm lượng P bổ sung từ 600 mg/kg - 800 mg/kg cho khả Hệ số tích lũy sinh học tích luỹ As cao 12 10 BF Pteris vittata BF Pityrogramma calomelanos ĐC 200 400 600 800 Hàm lượng P bổ sung vào thí nghiệm (m g/kg) Hình 3.16 Ảnh hưởng hàm lượng P bổ sung lên hệ số BF 3.4.1.2 Ảnh hưởng P đến khả tăng sinh khối phần mặt đất 02 loài dương 131 xỉ Sau kết thúc thí nghiệm, sinh khối khô phần mặt đất cơng thức khác cân tính trung bình Chúng tơi coi sinh khối ban đầu lựa chọn gần Số liệu bảng 3.9 kết tính tốn lượng As tách khỏi đất thông qua kết khả tích lũy thân skk thân sau tháng thu hoạch dương xỉ Bảng 3.9 Lượng As tách khỏi đất nhờ dương xỉ Lượng P bổ sung vào thí nghiệm (mg/kg) 200 400 600 800 Pteris vittata Skk thân Lượng As (g) tích lũy thân, (mg/kg) 2,6±0,4 2,7±0,6 2,9±0,6 3,6±0,5 4,9±0,8 1034±60 1073,9±55,2 1133,2±71,5 1479±57,6 1549,2±67,1 Lượng As tách khỏi đất (mg) 2,7 2,9 3,3 5,3 7,6 Pityrogramma calomelanos Skk Lượng As Lượng As thân tích lũy tách thân, khỏi đất (g) (mg/kg) (mg) 2,4±0,5 2390,6±80,8 4±0,7 2638±72,6 5,6±0,5 2696,8±76,9 3,6±0,5 2905,4±125,7 1,9±0,3 2182±89,5 5,7 10,6 15,1 10,5 4,1 Kết bảng 3.9 cho thấy, cơng thức thí nghiệm bổ sung 800 mg P/kg đất, dương xỉ P.vittata có khả tăng trưởng tốt (đạt 4,9±0,8 g sinh khối khơ), sau đến cơng thức có nồng độ P bổ sung 600, 400 200 mg/kg Với loài dương xỉ P.calomelanos, bổ sung P có tác động tích cực lên khả sinh trưởng Tổng lượng tích lũy As cơng thức bổ sung 400mg P/kg có tăng so với cơng thức khác không cao hàm lượng P bổ sung 600 mg/kg Tuy nhiên, lượng sinh khối công thức bổ sung 400mg P/kg lại đạt cao nhất, sinh khối khô 5,6±0,6 g, cao gấp 2,33 lần so với công thức Đ/C Ở công thức bổ sung 200 mg P /kg sinh khối khơ đáng kể (đạt 4,0±0,7 g), so với cơng thức bổ sung 400 mg P/kg, cịn lại cao công thức khác Lượng As loại bỏ khỏi đất nhờ P.vittata công thức bổ sung 800 mg/kg cao (đạt 7,6 mg), cao nhiều so với công thức bổ sung khác P bổ sung khoảng 200- 600mg/kg P.calomelanos cho khả tách As khỏi đất tốt 132 ... giải pháp hữu ích cơng bố quy trình sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm Mỹ, Trung Quốc đồng thời nghiên cứu tài liệu kỹ thuật nông nghiệp, đề xuất 12 bước quy trình sử dụng thực vật để xử lý ô... cải tạo canh tác để trồng Các phương pháp áp dụng để phân tích phương pháp chuẩn quốc tế áp dụng Việt Nam 3.7.3 Cải tạo đất để trồng Cần cải tạo tính chất đất nơi cần xử lý để tăng khả phát triển... hạn chế: Phương pháp xử lý ô nhiễm thực vật gặp phải số hạn chế tính khơng ổn định, thời gian xử lý dài không triệt để, quản lý xử lý sinh khối sau thu hoạch phức tạp, 3.7.12 Những nghiên cứu cần