IV. Một số mô hình điển hình
3. Các biện pháp khôi phục đấ tô nhiễm:
3.1 Ở Việt Nam:
Nghiên cứu của Viện Công nghệ môi trường (Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) cho thấy, các vùng đất trước đây bị ô nhiễm do từng khai thác và chế biến quặng có thể được hồi phục sau 2-3 năm trồng các loại cây như cải xanh, dương xỉ, cỏ vetiver hay mần trầu…
Đây là kết quả dựa trên việc nghiên cứu các mẫu đất tại một số mỏ tại làng Hích (huyện Đồng Hỷ, Thái Nguyên) và mỏ thiếc tại xã Hà Thượng (huyện Đại Từ, Thái Nguyên). Sau 3 - 4 tháng trồng thử nghiệm cỏ vetiver và hai loài dương xỉ, hàm lượng kim loại nặng như chì, kẽm, asen… trong đất giảm đáng kể, thậm chí ở độ sâu nhất định (khoảng 30cm), các kim loại nặng còn có thể được xử lý gần như hoàn toàn.
Theo đó, cả 2 loài dương xỉ (tên khoa học là Pteris Vittata và Pityrogramma Calomelanos) và cỏ mần trầu (Eleusine Indica) đều có khả năng tích lũy kim loại nặng, đặc biệt là các chất chì, kẽm, asen và cadmium. Với các vùng ô nhiễm chì cao thì cỏ Vetiver lại phù hợp hơn cả. Trước đó, loại cỏ này cũng được áp dụng trồng nhằm chống xói lở đất và hấp thụ kim loại nặng trong nước bị ô nhiễm.
Từ kết quả nghiên cứu sinh học trên, các nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục hoàn thiện quy trình công nghệ nhân giống 2 loài dương xỉ bản địa, cỏ mần trầu, cỏ vetiver để
phục hồi ô nhiễm kim loại nặng trên các vùng khai khoáng, đồng thời nghiên cứu quy trình công nghệ chiết xuất sinh khối kim loại nặng từ thân, rễ các loài thực vật.
Hiện nay, cỏ vetiver đã được gây trồng từ lâu tại các tỉnh Nam Định, Thái Bình và một số tỉnh ven biển miền Trung để chiết xuất tinh dầu. Nhờ có bộ rễ rất phát triển mà gần đây loài cỏ này được trồng để chống xói lở đất trên đường Hồ Chí Minh. Cỏ vetiver còn có khả năng hấp thụ rất tốt các chất hòa tan trong nước như nitơ (N), phốt pho (P) và các nguyên tố kim loại nặng có trong nước bị ô nhiễm.
Cỏ Vetiver Cỏ Mần trầu
3.2 Trên thế giới:
Các nhà khoa học đã thử nghiệm thành công các phương pháp xử lý kim loại nặng có lẫn trong đất bằng thực vật. Đây là một hướng đi tương đối mới trong lĩnh vực xử lý đất. Bên cạnh đó, với hiện trạng ô nhiễm đất ngày càng trở nên trầm trọng, nó cũng hết sức thiết thực.
Alyssum bertolonii, một cây hoa dại có tán và hoa màu vàng có thể hút lên và lưu giữ lại được trong thân tới 1% nickel, tức là gấp 200 lần lượng kim loại nặng có thể giết chết hầu hết các loài thực vật khác. Đây chỉ là một ví dụ trong số hàng trăm thực vật có khả năng thẩm tách và lưu giữ trong thân các kim loại nặng có trong đất. Các nhà khoa học cho rằng, nếu như chúng ta có thể hiểu hết cơ chế hoạt động của sự diệu kỳ này, nó sẽ giúp ích rất nhiều trong việc cải tạo đất nông nghiệp. Nhất là trong khi ô nhiễm công nghiệp đang huỷ hoại dần những diện tích trồng trọt cuối cùng trên thế giới.
Hình 6. Alyssum bertolonii
Các nhà khoa học thuộc ĐH Purdue, West Lafayette, Mỹ, đã tập trung nghiên cứu và tìm ra những loại thực vật có khả năng thẩm tách và lưu giữ một số lượng rất lớn kim loại nặng trong thân, chúng được gọi là hyperaccumulators. Họ đã nghiên cứu hơn 20 loài thực vật hoang dại có họ với cây cải bắp. Dựa trên số lượng thực vật đó, họ lựa chọn ra một số loại cải xoong, có tên khoa học là thlaspi caerulescens. Loài cải xoong này rất dễ trồng và mọc được ngay trong phòng thí nghiệm. Hơn thế nữa, chúng được xếp vào những thực vật dòng hyperaccumulators. Nickel, kẽm và cadmium là những ""món ăn ưa thích"" của chúng.
Hình 7. Thlaspi caerulescens is a Cd and Zn hyperaccumulator.
Trên thực tế, khả năng ""ăn kim loại nặng"" của cải xoong đã được phát hiện từ rất lâu, năm 1865. Khi những người nông dân tiến hành phát quang đất đai để trồng trọt đã phát hiện ra trong thân cải xoong có chứa một lượng lớn kẽm. Kể từ đó, rất nhiều loại thực vật dòng hyperaccumulators được tìm thấy và được sử dụng để loại bỏ kim loại nặng ra khỏi đất. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng mới dừng lại ở mức như một cách truyền bá kinh nghiệm. Hiểu sâu và có thể lai tạo được các giống thực vật này thì vẫn chưa được quan tâm đúng mức.
Loài thực vật dòng hyperaccumulators có thể mọc được trên nền đất nông nghiệp hoặc công nghiệp bị nhiễm bẩn kim loại nặng. Các nhà khoa học hy vọng rằng với nghiên cứu của họ về dòng thực vật này, có thể những vùng đất rộng lớn bấy lâu bị
bỏ hoang có thể được phục hồi. Tuy nhiên, để áp dụng được thành tựu này với quy mô tương đối lớn, chắc chắn cần thêm những nghiên cứu sâu hơn nữa.
Nhóm nghiên cứu do nhà hóa học Meru Lue Marco Parra, ĐH Occidental Lisadro Alvarado (Venezuela) dẫn đầu đã tiến hành hai nghiên cứu khả thi về việc sử dụng giun và sâu trong xử lý nước thải. Nghiên cứu đầu tiên dùng Vermicompost - dạng sản phẩm phân bón hữu cơ giàu chất dinh dưỡng, được tạo ra từ nhiều loại sâu và giun đất - để hấp thu chất thải bị nhiễm các kim loại niken, vanadium, crom và chì. Nghiên cứu thứ hai dùng giun đất trực tiếp cho việc cải thiện đất ở các bãi rác nhiễm asen và thủy ngân. Kết quả cho thấy giun đất giúp loại bỏ asen 42-72% và loại bỏ thủy ngân 7,5-30,2% trong thời gian hai tuần Sự tích tụ các chất thải rắn cũng như các kim loại độc hại từ những máy tính lỗi thời, thiết bị cầm tay điện tử bỏ đi... trong các bãi rác sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng đất, nước ngầm và tầng nước mặt.
Tài liệu tham khảo:
1 Công nghệ sinh học môi trường, tập 1 công nghệ xử lý nước thải; Nguyễn Đức Lượng (chủ biên), Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, 2003 2 Giáo trình Quản lý chất thải rắn nguy hại, GS.TS Lâm Minh Triết, TS. Lê Thanh
Hải, Nhà xuất bản Xây Dựng, năm 2008.
3 Báo cáo môi trường Quốc Gia: Môi trường khu công nghiệp Việt Nam năm 2009, Bộ Tài Nguyên Và Môi Trường,2009
4 Báo cáo môi trường Quốc Gia: Tổng quan môi trường Việt Nam năm2010, bộ Tài Nguyên Môi Trường, 2010
5 Con người và môi trường, Hoàng Hưng- Nguyễn Thị Kim Loan, nxb Đại Học