Từ độ ẩm ban đầu của biomix đạt 60% độ trữ ẩm cực đại mà thƣờng đƣợc xem là tối ƣu để cho quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ do cung cấp đủ nƣớc để duy trì sự sinh trƣởng và phát triển của vi sinh vật nhƣng khơng nhiều đến mức khơng khí khơng thể lƣu thông đƣợc, sau 15 ngày ủ ban đầu, độ ẩm của biomix tăng
Formatted: (Asian) Japanese (Japan), (Other)
German (Germany)
Formatted: Heading 3, Left, Line spacing:
single, Tab stops: Not at 0,3"
Formatted: Superscript
Formatted: Portuguese (Brazil)
Formatted: (Asian) Japanese (Japan), (Other)
German (Germany)
Formatted: Heading 3, Left, Line spacing:
single, Tab stops: Not at 0,3"
Formatted: Portuguese (Brazil) Formatted: Font color: Auto
Formatted: (Asian) Japanese (Japan), (Other)
German (Germany)
Formatted: Heading 3, Left, Line spacing:
single, Tab stops: Not at 0,3"
Formatted: (Asian) Japanese (Japan), (Other)
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified
đến 72% độ trữ ẩm cực đại. Sự tăng độ ẩm của biomix trong trƣờng hợp này là do nƣớc đƣợc hình thành trong các phản ứng ơxy hố chất hữu cơ của vi sinh vật hiếu khí trong đống ủ. Sau khi HCBVTV chứa hoạt chất ChlopyrifosChlorpyrifos đƣợc phun vào biobed, độ ẩm của biomix trong biobed trở lại 60% độ trữ ẩm cực đại sau 15 ngày. Độ ẩm này nói chung là thuận lợi cho hoạt động của vi sinh vật nói chung và vi sinh vật phân huỷhủy ChlopyrifosChlorpyrifos nói riêng. Sau đó độ ẩm dao động trong khoảng từ 68 đến 72% độ trữ ẩm cực đại. Độ ẩm trên 65% đƣợc cho là có thể làm chậm sự phân huỷhủy chất hữu cơ, sinh mùi trong các hốc kị khí và thấm lọc chất dinh dƣỡng.
3.5.5. Hiệu quả phân huỷhủy ChlopyrifosChlorpyrifos của biobed trong quá trình hoạt động trong hệ đệmbiobed
Thực tế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật chứa Chlorpyrifos để phun cho cây trồng để phòng ngừa và trị bệnh nồng độ pha phun là 120ppm - 150 ppm loại cây trồng là cây ăn quả, cây lúa. Nghiên cứu thử nghiệm với nồng độ Chlorpyrifos là 150 ppm dựa trên liều lƣợng sử dụng thực tế và trên cơ sở nồng độ đã thực hiện trong phịng thí nghiệm.
Sự suy giảm nNồng độ ChlopyrifosChlorpyrifos trong biobed đƣợc theo dõi định kỳđánh giá sau 15 30 ngày và 75 ngày ủ HCBVTV. một lần để đánh giá hiệu quả phân hủy Chlopyrifos của biobed.Sau 15 30 ngày đầu tiên nồng độ ChlopyrifosChlorpyrifos giảm mạnh từ 150 ppm xuống còn 8,8510,12 ppm, hiệu quả phân hủy đạt 9493,23%. Gía trị này thấp hơn so với điều kiện trong phịng thí nghiệm đạt tới 99,68%, do trong phịng thí nghiệm các điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm đƣợc ổn định, ít chịu các tác động từ môi trƣờng. Thời điểm này giá trị pH trong biobed giảm mạnh từ 9,2 xuống 8,7 đây là điều kiện thuận lợi cho các loài nấm và vi khuẩn phát triển mạnh mẽ và sử dụng lignin nhƣ nguồn cơ chất. Chúng tiết ra các enzyme phân hủy lignin peroxidase, manganese peroxidase và laccase, đồng thời phân hủy đƣợc Chlorpyrifos.
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: (Asian) Japanese (Japan), (Other)
German (Germany)
Formatted: Heading 3, Left, Space Before: 0
pt, Line spacing: single, Tab stops: Not at 0,3"
Formatted: (Asian) Japanese (Japan), (Other)
German (Germany)
Formatted: (Asian) Japanese (Japan), (Other)
German (Germany)
Formatted: Font color: Auto Formatted: Indent: First line: 0,5"
Formatted: Font color: Auto, Vietnamese
(Vietnam)
Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: Not Italic, Portuguese
(Brazil), Pattern: Clear (White)
Formatted: Justified
Sau 75 ngày giá trị pH tiếp tục giảm từ 8,73 – 8,3 hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos đạt 99,81%, nồng độ Chlorpyrifos còn lại trong biobed là 0,29 ppm. Hỗn hợp sinh học với sự hỗ trợ của lớp đất mặt trồng cỏ giúp duy trì độ ẩm, nhiệt độ và một phần VSV giúp quá trình chuyển hóa lƣợng cơ chất diễn ra thuận lợi. Lƣợng HCBVTV đƣợc phân hủy cao gần đạt tối đa.
Tuy nhiên lần lấy mẫu thứ 2 và 3, sau 30 ngày và 45 ngày ủ HCBVTV nồng độ Chlopyrifos lại tăng nhẹ so với lần đầu là 10,12 ppm và 23,6 ppm. Nguyên nhân của hiện tƣợng này là sau 15 ngày ủ thuốc đầu tiên tốc độ phân hủy diễn ra nhanh chóng đạt tới 94%, có thể là trong mơi trƣờng hỗn hợp sinh học lúc này pH là 9,2 điều kiện thuận lợi cho quá trình thủy phân Chlorpyrifos làm nồng độ giảm. Sự suy giảm mạnh của Chlorpyrifos trong thời điểm này ngoài một phần do VSV phân giải cịn có một phần là sự thủy phân hóa học đơn thuần, các thành phần chƣa đƣợc hệ VSV sử dụng hết làm cơ chất, nên nồng độ bị dao động bởi cân bằng hóa học do ảnh hƣởng của giá trị pH. Giá trị pH cao, mơi trƣờng kiềm thì sự thủy phân diễn ra mạnh, nồng độ Chlorpyrifos giảm nhanh nhƣ kết quả thu đƣợc.
Khi giá trị pH của hệ giảm do hoạt động sinh trƣởng phát triển, hơ hấp của VSV thì phƣơng trình thủy phân Chlorpyrifos lại chuyển theo hƣớng hình thành Chlorpyrifos, làm nồng độ tăng dần lên do hệ vi sinh vật chƣa phát triển đủ mạnh để phân hủy hết thuốc. Kết quả là sau 30 ngày và 45 ngày ủ nồng độ Chlorpyrifos cao hơn 15 ngày ủ đầu.
Kết quả sau 60 ngày ủ, khi giá trị pH trong hệ đệm sinh học ổn định và duy trì ở mức 8,2 – 8,3 thì nồng độ Chlorpyrifos giảm do thời điểm này phản ứng thủy phân Chlorpyrifos khơng đóng vai trị chủ đạo nữa mà q trình phân hủy thuốc chủ yếu do các lồi nấm và vi khuẩn sử dụng lignin nhƣ nguồn cơ chất. Chúng tiết ra các enzyme phân hủy lignin peroxidase, manganese peroxidase và laccase, đồng thời phân hủy đƣợc HCBVTV làm nồng độ suy giảm.
Và sau 75 ngày hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos đạt 99,81%.
Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified
Formatted: Indent: First line: 0" Formatted: Centered, Indent: First line: 0",
Formatted: Justified
Formatted: Font: Bold, Not Raised by /
Lowered by
Formatted: Centered, Indent: First line: 0",
Space Before: 6 pt
Formatted: Centered, Space Before: 6 pt,
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận:
Từ kết quả nghiên cứu đặc tính lý hóa học và đặc tính sinh học của 3 loại biomix Bã thải trồng nấm là nguyên liệu hoàn toàn phù hợp để thay thế than bùn trong hỗn hợp biomix. Hỗn hợp sinh họcBiomix từ gồm ba thành phần đất mặt: rơm: bã thải trồng nấm với tỉ lệ 1: 2: 1 đã đƣợc tạo ra vàcó các đặc tính lý-hóa và sinh học của hỗn hợp sinh học này đã đƣợc xác định (nhƣ sau: độ trữ ẩm 60%, pH = 6,51 - 6,85, hàm lƣợng cacbon hữu cơ cao là 27,63-28,08%, nitơ tổng số là 1,75%, tỷ lệ C/N đạt 15,79-16,05). Các thông số môi trƣờng này thuận lợi cho sự sinh trƣởng, phát triển và hoạt động phân hủy HCBVTV của hệ vi sinh vật nội tại trong hỗn hợp sinh họcbiomix.
Đặc tính sinh học của các hỗn hợp sinh học từ bã thải trồng nấm thu sau 15 ngày ủ ban đầu đã đƣợc xác định:
Hoạt độ enzyme phân hủy lignin sau 15 ngày đạt 75,5 – 86,8 đơn vị/kg. Hoạt tính này là cao nhất so hỗn hợp sinh học có thời điểm ủ ban đầu 0 và 30 ngày.Biomix sau 15 ngày ủ ban đầu có hoạt tính enzyme phân hủy lignin cao nhất 75,5 – 86,8 đơn vị/kg.
Đánh giá hiệu quả phân hủy ChlorpyrifosKhả năng phân hủy Chlorpyrifos đạt cao nhất trong các của biomix ở trong phịng thí nghiệm với các điều kiện của hỗn hợp sinh học vềnhƣ: pH = 6, nhiệt độ 370C, nồng độ Chlorpyrifos khác nhau sau 30 ngày từ 10ppm đến 150 ppm và thời gian ủ thuốc sau 30 ngàythì đạt hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos đều đạt trên từ 96% - 9099%. .
Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ, pH đến hoạt tính vi sinh vật, sự phân hủy chất hữu cơ và sự hòa tan HCBVTV của hệ thống đệm sinh học, từ đó đánh giá hiệu quả và tính khả thi của hệ thống đệm sinh học tại các nƣớc nhiệt đới. Xây dựng
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Normal, Centered, Line spacing:
single
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Portuguese (Brazil) Formatted: Portuguese (Brazil) Formatted: Portuguese (Brazil) Formatted: Portuguese (Brazil) Formatted: Portuguese (Brazil) Formatted: Portuguese (Brazil)
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified
đƣợc mơ hình biobed trong phịng thí nghiệm, nghiên cứu sự biến động các thông số về nhiệt độ, độ ẩm, pH và hiệu quả xử lý Chlorpyrifos đạt 99,81% sau 75 ngày ủ.
2. Kiến nghị:
Với hiệu quả cao, hệ thống đơn giản và ƣu điểm tái sử dụng đƣợc các loại phế phụ phẩm trong nông nghiệp, và giá thành rẻ, hệ thống đệm sinh học là một giải pháp phù hợp với một nƣớc đang phát triển nhƣ Việt Nam trong việc giải quyết nguồn gây ô nhiễm HCBVTV từ việc tráng rửa bình phun.
Nghiên cứu hiện tại đang dừng ở mức đánh giá hiệu quả phân hủy HCBVTV của biomix đối với từng loại thuốc riêng biệt. Trong tƣơng lạilai, nên tiếp tục có những nghiên cứu sâu hơn về hệ thống đệm sinh họcbiomix nhƣ khả năng phân hủy trên nhiều loại HCBVTV khác nhau, hay nghiên cứu sử dụng các vật liệu có sẵn tại địa phƣơng nhƣ xơ dừa, phân compost để thay thế cho các hợp phần trong đệm sinh họcbiomix. Biobed có tính khả thi cao khi đƣợc đặt kết hợp với các hố, thùng thu gom, chứa vỏ bao bì để xử lý lƣợng HCBVTV tồn dƣ ngay trên các cánh đồng đang canh tác, trồng trọt của bà con nơng dân.
Để mơ hình ứng dụng rộng rãi trên thực tế cần có những nghiên cứu kỹ hơn về các thành phần, đặc tính lý – hóa, sinh học để biết đƣợc thời gian sử dụng có hiệu quả của biomix từ đó có biện pháp tái sử dụng hoặc xử lý phù hợp, tránh phát sinh chất thải thứ cấp ra môi trƣờng.
Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto, German
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Câu lạc bộ sản xuất nấm Giao Thủy (2009), “Sổ tay kỹ thuật trồng nấm”, tr. 12- 30.
2. Ngô Thị Tƣờng Châu, Lê Văn Thiện, Vũ Thị Thu, Đào Thị Thu Hoàn, Lê Thu Trang, Lê Thị Thắm Hồng (2017) Nghiên cứu đặc tính và khả năng phân hủy Chlorpyrifos của hỗn hợp sinh học trong hệ thống đệm sinh học, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, tập số 33, số IS
(2017) 136-140.
3. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Cái Văn Tranh (2000), Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón và cây trồng, NXB Giáo dục, Hà Nội.
4. Nguyễn Thị Minh (2016), “Nghiên cứu xử lý phế phụ phẩm trồng nấm làm giá thể hữu cơ trồng rau an tồn”, Tạp chí KH Nông nghiệp Việt Nam (11), tr.
1781- 1788.
5. Nguyễn Phƣơng Thảo (2017), Nghiên cứu sử dụng bã thải trồng nấm sò thay thế cho than bùn trong hệ thống đệm sinh học, Khóa luận tốt nghiệp, Khoa
Mơi trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. 6. Tổng cục Môi trƣờng (2015), Hiện trạng ơ nhiễm mơi trường do hố chất bảo
vệ thực vật tồn lưu thuộc nhóm chất hữu cơ khó phân hủy tại Việt Nam, Dự án xây dựng năng lực nhằm loại bỏ hoá chất bảo vệ thực vật POP tồn lưu tại Việt Nam, Hà Nội.
7. TÜV SÜD Vietnam (2016), Bản tin Kỹ thuật về Thực phẩm & Sức khoẻ, Hà
Nội.
Tiếng Anh
8. Bergström L and Stenström J (1998), “Environmental fate of chemicals in soil”,
Ambio, 27, pp. 16-23.
9. Bingham S (2007), “Pesticides in rivers and ground water”, Environment
Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Times New Roman, Italic Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0,39" Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt,
Italic
Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt
Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman
Agency, UK, pp. 10-12.
10. Bugg TD, Ahmad M, Hardiman EM, Rahmanpour R (2011), “Pathways for degradation of lignin in bacteria and fungi”, Nat Prod Rep, 28, 1883-1896. 11. Castillo MdP, Torstensson L, Stenström J (2008), “Biobeds for Environmental
Protection from Pesticide Uses - A Review”, J Agric. Food Chem., 56,
6206-6219; Castillo Md P, Torstensson L (2007), “Effect of biobed composition, moisture and temperature on the degradation of pesticides”, J.
Agric. Food Chem., 55, 5725-5733; Castillo MdP, Stenström J and Ander P
(1994), “Determination of Manganese Peroxidase Activity with 3-Methyl-2- benzothiazolinone Hydrazone and 3- (Dimethylamino) benzoic Acid”,
Analytical Biochemistry, 218, pp. 399-404.
12. Coppola L, Castillo MdP, Monaci E, Vischetti C (2007), “Adaptation of the biobed composition for chlorpyrifos degradation to southern Europe conditions”. J. Agric. Food Chem., 55, 396-401;
13. Evangelos Karanasios, Nikoloas G. Tsiropoulos, Dimitrios G. Karpouzas, Constantinos Ehaliotis (2010), “Degradation and Adsorption of Pesticides in Compost-Based Biomixtures as Potential Substrates for Biobeds in Southern Europe”, J. Agric. Food Chem 58, pp. 9147-9156.
14. Fernández-Alberti1 S, Rubilar O, Tortella GR, Diez1 MC (2012), “Chlorpyrifos degradation in a Biomix: Effect of pre-incubation and water holding capacity”, Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 12 (4), 785- 799.
15. Fogg P, Boxall ABA, Walker A (2003), “Degradation of pesticides in biobeds: The effect of concentration and pesticide mixtures”, J. Agric. Food Chem., 51, 5344-5349.
16. Fomsgaard I. S (1995), “Degradation of pesticides in subsurface soils, unsaturated zonesA review of methods and results”, Int. J.EnViron. Anal. Chem., 58, 231–245.
17. Genot P, Huynh N v, Debongnie P, Pussemier L (2002), “Effects of addition
Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ... Formatted ...
of straw, chitin and manure to new or recycled biofilters on their pesticides retention and degradation properties”, Mededelingen-Faculteit Landbouwkundige en Toegepaste Biologische Wetenschappen, 67, pp. 117-
128.
18. Hassan Shahgholi and Ahmad Gholamalizadeh Ahangar (2014), “Factors controlling degradation of pesticides in the soil environment: A Review”,
Agriculture Science Developments, Iran.
19. Hatakka A, Hammel KE (2011), Fungal biodegradation of lignocelluloses, Ind
Appl, ln 319–340.
20. Hatakka AI (1983), “Pretreatment of wheat straw by white-rot fungi for enzymic saccharifiation of cellulose”, Appl Microbiol Biotechnol, 18: 350- 357.
21. Jens Husby (2016), “Biobeds in the world”, European biobed workshops, pp.
2-8.
22. Kotterman M JJ, Vis EH and Field JA (1998), “Successive mineralization and detocification of benzo[a]pyrene by the white rot fungus Bjerkandera sp. strain BOS55 and indigenous microflora”, Appl. Environ. Microbiol., 64,
pp. 2853-2858
23. Lee H, Hamid S, and Zain S (2014), “Conversion of lignocellulosic biomass to nanocellulose: structure and chemical process”, The Scientific World Journal.
24. Suhara H, Kodama S, Kamei I, Maekawa N, Meguro S (2012), “Screening of selective lignin-degrading basidiomycetes and biological pretreatment for enzymatic hydrolysis of bamboo culms”, Int Biodeterior Biodegradation
75:176–180.
25. Taherzadeh, M.J. and Karimi K (2008), “Pretreatment of lignocellulosic wastes to improve ethanol and biogas production: a review”, International journal of molecular sciences, 9 (9), pp. 1621-1651.
26. Tortella GR, Rubilar O, Castillo MdP, Cea M, Mella-Herrera R, Diez MC,
Formatted: Font: Times New Roman, Italic Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman, Italic Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman, Font
color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt,