5. Cấu trúc của luận văn
1.3. Các nghiên cứu về thực vật hấp thu KLN ở Việt Nam
Ở Việt Nam, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất và tích lũy kim loại nặng trong thực vật cũng đã được một số tác giả nghiên cứu (Vũ Quyết Thắng 1998 [27]; Hồ Thị Lam Trà và cs, 2003 [28]; Nguyễn Thị Hiền, 2003; Đặng Thị An và cs, 2005 [2]; Đặng Thị An và cs, 2007 [3]; Nguyễn Phương Hạnh, 2011; Bui Thi Kim Anh, 2011; Trần Văn Tựa và cs, 2011 [33]). Năm 2009-2010, đề tài nghiên cứu nâng cao khả năng hấp thu kim loại nặng của thực vật thông qua hoạt động của
nấm cộng sinh Arbuscular mycorrhizas đã được thực hiện (Tăng Thị Chính,
2010) [10]. Nghiên cứu cho thấy bổ sung nấm cộng sinh Arbuscular
mycorrhizas vào đất trồng ngô làm tăng khả năng phát triển, chống chịu và tích
lũy Chì của cây ngô (Tăng Thị Chính, Bùi Văn Cường, 2011) [11]. Trong điều kiện đất nghèo dinh dưỡng ni-tơ, phốt pho, sự cộng sinh của loài nấm này vào rễ cây ngô tốt hơn đất giàu các chất dinh dưỡng này (Bùi Văn Cường, Tăng Thị Chính, 2010).
Từ năm 2003 đến nay, nhiều đề tài nghiên cứu khoa học các cấp về vấn đề môi trường ô nhiễm kim loại nặng và tích lũy kim loại nặng trong thực vật đã được thực hiện tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật (Đặng Thị An, 2004; 2005; 2007; 2008; Chu Thị Thu Hà, 2006; Nguyễn Phương Hạnh, 2010) và Viện Công nghệ môi trường (Đặng Đình Kim, 2010). Các nghiên cứu về ô nhiễm đất bởi kim loại nặng chủ yếu tập trung ở khu vực tái chế Chì thuộc tỉnh Hưng Yên và các khu vực khai thác mỏ thuộc tỉnh Thái Nguyên. Từ các kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng tích lũy kim loại nặng của thực vật, một số loài cây đã được các tác giả đề xuất sử dụng làm sạch đất ô nhiễm kim loại nặng.
Xử lý môi trường bằng thực vật là một công nghệ mới, hấp dẫn ở Việt Nam và được đề cập trong những năm gần đây. Kỹ thuật này được cho biết là
25
có một triển vọng đặc biệt trong việc làm sạch kim loại trong đất, ít nhất là dưới điều kiện cụ thể nào đó và được sử dụng trong hệ thống quản lý thích hợp.
Rau muống và bèo tây là hai loài thực vật được nghiên cứu khá nhiều về khả năng hấp thụ kim loại nặng. Ở Việt Nam, nghiên cứu thăm dò được nhóm tác giả Lê Đức (2000) cho kết quả: Hàm lượng Pb tích lũy sau 40 ngày và 60 ngày trong rau muống tăng lên từ 125 đến 130 lần, trong bèo tây tăng lên từ 115 đến 160 lần so với trước khi thí nghiệm. Như vậy, trong tương lai có thể sử dụng bèo tây và rau muống làm thực vật để xử lý ô nhiễm Pb trong đất.
Một kết quả thăm dò khả năng hút Cd từ đất có bón thêm bùn sông đã ô nhiễm của nhóm tác giả Ho Thi Lam Tra (2000) cho thấy: Cải bắp tích lũy Cd tăng dần theo hàm lượng bùn bón vào, với tỷ lệ bón 50% bùn, hàm lượng Cd trong rau cao gấp 9 lần tiêu chuẩn cho phép và gấp 2 lần hàm lượng rau không bón bùn cặn. Do vậy, có thể dùng Cải bắp làm tác nhân xử lý Cd cũng là một giải pháp.
Viện Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ thuộc Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường đã nghiên cứu đề tài: "Sử dụng một số biện pháp sinh học để làm sạch môi tr- ường đất và nước". Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm hoá, lý, sinh học của 1 số nguồn nước thải ở Hà Nội, tác giả đã thử nghiệm nuôi trồng 1 số loài tảo như: Tảo
Chorellapyrenoidosa, Bèo hoa dâu Azollapinata, thí nghiệm cho kết quả sau: Tảo Chloralla có khả năng hấp thụ Cu và Zn trong môi trường nước thải tổng hợp. Hiệu
quả loại bỏ Cu đạt 94 - 95% sau 20 ngày và loại bỏ Zn đạt 97% sau 16 ngày.
Bèo hoa dâu có khả năng hấp thụ Co và Eu ở nồng độ 5 - 20 mg/kg. Khả năng hấp thụ cao nhất ở 24 giờ sau khi nuôi bèo. Hầu như toàn bộ lượng Co và Eu được hấp thụ đều nằm ở phần lá bèo.
Võ Văn Minh (2007) [24] nghiên cứu cỏ vetiver có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt ở các nồng đô ̣ Pb trong đất 500 - 1500 mg/kg, Cd 10 - 40 mg/kg và Cr 150 - 200 mg/kg. Hàm lượng Pb , Cd và Cr tích lũy trong rễ cao hơn thân , lá
và tỷ lệ thuận với nồng độ các kim loại đó trong đất và thời gian xử lý . Sau 70
ngày, hàm l ượng các kim loại còn lại trong đất thấp hơn 46%, thấp nhất chỉ còn
26
mg/kg). Như vâ ̣y , có thể sử dụng cỏ vetiver để phục hồi các vùng đất bị ô nhiễm Pb , Cd và Cr.
Việc xử lý đất ô nhiễm kim loại bằng thực vật do giáo sự Đặng Đình Kim tiến hành nghiên cứu và đã cho một số kết quả: Qua tiến hành nghiên cứu sàng lọc thực vật tại 4 vùng mỏ và so sánh với nhiều tài liệu thế giới đã công bố, bước đầu đã biết 66 loài thực vật có khả tích tụ KLN như Pb, Cd, As, Zn. Trong số 66 loài trên, có 8 loài trùng lặp với danh sách 420 loài trên thế giới. Kết hợp tất cả các dữ liệu về khả năng tích lũy As, Zn, Pb, Cd của các loài thực vật nghiên cứu, lựa chọn ra 4 loài để xây dựng mô hình trình diễn xử lý ô nhiễm đất tại 2 vùng khai thác mỏ Hà Thượng, Đại Từ và làng Hích, Đồng Hỷ. Trong 4 loài thực vật này, có 3 loài thực vật bản địa, thu tại khu vực khai thác mỏ (Dương xỉ Pteris vittata, Dương xỉ Pityrogramma calomelanos và cỏ Mần trầu); 1 loài mà thế giới sử dụng nhiều cho xử lý ô nhiễm KLN là cỏ Vetiver.Kết quả nghiên cứu cho thấy, sau 2,5 năm tiến hành xử lý ô nhiễm hàm lượng As còn lại trong đất chỉ bằng 14,5 % so với ban đầu. Cỏ Mần Trầu có khả năng chống chịu Pb và Zn cao (5000 ppm Pb và 1000 ppm Zn). Kết quả thí nghiệm hấp thu Pb cho thấy, khi nồng độ Pb trong đất 5000ppm thì trong rễ và phần trên mặt đất có chứa 3613,0ppm và 268,57ppm, Trong khi đó, cỏ Vetiver có khả năng chống chịu Pb cao. Hàm lượng Pb trong đất từ 1400,50 ppm đến 2530,10 ppm cỏ vẫn phát triển bình thường. Khả năng tách chiết Pb trong đất ô nhiễm của cỏ từ 87% – 92,56% sau 90 ngày thí nghiệm.
27