5. Cấu trúc của luận văn
1.1.4. Tổng quan về các phương pháp xử lý kim loại nặng trong đất
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất đã trở thành mối quan tâm đặc biệt của nhiều quốc gia trên thế giới, không chỉ vì mức độ độc hại của chúng mà còn là tác nhân rất khó phân hủy trong môi trường, không những đe dọa sức khỏe con người, các loài sinh vật mà còn tiềm ẩn nhiều rủi ro sinh thái khác. Tuy nhiên, làm sạch đất ô nhiễm là một quá trình đòi hỏi công nghệ phức tạp và vốn đầu tư rất cao. Để xử lý đất ô nhiễm người ta thường sử dụng những phương pháp truyền thống như: Rửa đất; cố định các chất ô nhiễm bằng phương pháp hóa học hoặc vật lý như: Xử lý nhiệt; trao đổi ion; ôxy hóa hoặc khử các chất ô nhiễm; đào đất bị ô nhiễm để chuyển đến những nơi chôn lấp thích hợp,… Hầu hết những phương pháp đó rất tốn kém về kinh phí, giới hạn về kỹ thuật cũng như hạn chế về diện tích,…
Các công trình nghiên cứu trên thế giới đều khẳng định để xử l ý kim loại
nặng trong đất có thể dùng axit clohydric thì tỷ lệ kim loại nặng bị loại là 50%, nếu dùng axit clohyđric có thêm hyđro peroxit thì tỉ lệ đó là 80%. Axit clohyđric là loại
21
axit vô cơ loại bỏ kim loại nặng có hiệu quả nhất, nhưng tỉ lệ loại bỏ các kim loại như đồng, crôm, thủy ngân và cadimi là khá thấp.
Trường Đại học Tokushima Nhật Bản đã nghiên cứu axit phốtphoric loại bỏ kim loại đồng dưới 10%. Nếu dùng thêm hyđro peroxit (40% H3PO4 - 2% H2O2) thì tỉ lệ loại bỏ lên tới 92%; tỉ lệ này đối với As là 91%, Cd là 96%, Cr là 92%, Fe là 50%, Hg là 89%, Pb là 100%.
Mới đây, các nhà khoa học Mỹ và Mêhicô đã cộng tác đưa ra một giải pháp mới cho vấn đề xử lý đất ô nhiễm kim loại - đó là sử dụng các lipit để loại bỏ kim loại khỏi đất.
Cho đến nay, có rất ít phương pháp xử lý đất ô nhiễm kim loại. Một phương pháp thông thường là đào chỗ đất bị nhiễm độc lên và cho phản ứng với các axit như HCl hoặc HNO3 để ôxy hóa các kim loại có trong đất.
Giải pháp mới do các nhà khoa học Mỹ đưa ra là sử dụng các chất hoạt động bề mặt sinh học không có độc tính. Trong trường hợp xử lý đất ô nhiễm kim loại, các chất hoạt động bề mặt sinh học là các anion mang điện tích âm nên sẽ tạo thành liên kết ion với các kim loại mang điện tích dương - liên kết này mạnh hơn, liên kết giữa kim loại với đất , nhờ đó các kim loại nhiễm độc sẽ được tách ra khỏi đất và được loại bỏ cùng dung dịch chất hoạt động bề mặt sinh học . Đây là một công nghệ có hiệu quả cao và thân thiê ̣n với môi trường , có nhiều triển vọng và hữu ích cho việc xử lý vấn đề nhiễm độc kim loại.
Trong những năm gần đây, công nghệ sử dụng thực vật để xử lý môi trường đang được quan tâm bởi nhiều lý do: Diện tích đất bị ô nhiễm ngày càng tăng, các kiến thức khoa học về cơ chế, chức năng của sinh vật và hệ sinh thái, áp lực của cộng đồng, sự quan tâm về kinh tế... Hai mươi năm trước đây, các nghiên cứu về lĩnh vực này còn rất ít, nhưng ngày nay, nhiều nhà khoa học đặc biệt là ở Mỹ và châu Âu đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu cơ bản và ứng dụng công nghệ này như một công nghệ mang tính chất thương mại. Năm 1998, Cục môi trường châu Âu đánh giá hiệu quả kinh tế của các phương pháp xử lý kim loại nặng trong đất bằng phương pháp truyền thống và phương pháp sử dụng thực vật tại 1.400.000 vị trí bị ô
22
nhiễm ở Tây Âu, kết quả cho thấy chi phí trung bình của phương pháp truyền thống trên 1 hecta đất từ 0,27 đến 1,6 triệu USD, trong khi phương pháp sử dụng thực vật chi phí thấp hơn 10 đến 1000 lần.
Khả năng làm sạch môi trường đất của thực vật đã được biết từ thế kỷ XVIII, tuy nhiên, mãi đến những năm 1990 phương pháp này mới được nhắc đến như một loại công nghệ mới dùng đề xử lý môi trường đất bị ô nhiễm bởi các kim loại, các hợp chất hữu cơ, thuốc súng, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và các chất phóng xạ.