Đề tài Xử lý đất do ô nhiễm phân bón

Đất là tư liệu sản suất đặt biệt, là đối tượng lao động độc đáo; là một yếu tố cấu thành của hệ sinh thái trái đất. Trên quan điểm sinh thái học thì đất là một tài nguyên tái tạo, là vật mang của nhiều hệ sinh thái (carrier of ecosystem) khác trên trái đất. Con người tác động vào đất cũng tức là tác động vào các hệ sinh thái mà đất “mang” trên mình nó. Như vậy tùy thuộc vào phương thức đối xử của con người đối với đất mà đất đai có thể phát triển theo chiều hướng tốt và cũng có thể phát triển theo hướng xấu. Cho nên việc bảo vệ môi trường đất và các giải pháp chống ô nhiễm đất duy trì tính năng sản suất lâu dài của đất là một trong những chiến lược quan trọng của nước ta trong việc sử dụng hợp lý và lâu bền các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế, công – nông nghiệp, con người đã tác động mạnh mẽ đến môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng, trong đó nông nghiệp đóng một phần không nhỏ. Việc sử dụng hoá chất trong nông nghiệp nhiều và không hợp lý đã làm cho môi trường ngày càng xấu đi. Cùng với sự tăng lên về số lượng sử dụng phân hoá học, độ sâu và độ rộng của loại ô nhiễm này ngày càng nghiêm trọng. Vì số lượng lớn nông dược tích luỹ trong đất, đặc biệt là các thuốc có chứa các nguyên tố như chì, asen, thuỷ ngân. có độc tính lớn, thời gian lưu lại trong đất dài, có loại nông dược thời gian lưu trong đất tới 10 đến 30 năm, những loại nông dược này có thể được cây trồng hấp thu, tích trong quả và lá và đi vào cơ thể người và động vật qua thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khoẻ, gây ô nhiễm môi trường Vì những lí do cấp thiết trên nên trong môi học Xử lý ô nhiễm và thoái hoá đất, em xin chọn đề tài “Xừ lý đất ô nhiễm do phân bón” làm đề tài tìm hiều. Trong quá trình tìm hiểu đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ GS.TS – Thầy Lê Huy Bá, giảng viên chủ nhiệm bộ môn Xử lý ô nhiễm và thoái hoá đất cùng sự hỗ trợ tận tình của thư viện cùng phòng đa phương tiện trường ĐH Công nghiệp TP HCM, em xin chân thành cảm ơn. Dù đã cố gắng hết sức nhưng trong quá trình làm việc không thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được những đóng góp quý báu từ Thầy.

docx31 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 06/06/2013 | Lượt xem: 2582 | Lượt tải: 22download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Xử lý đất do ô nhiễm phân bón, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH XỬ LÝ Ô NHIỄM VÀ THOÁI HOÁ ĐẤT ĐỀ TÀI: XỬ LÝ ĐẤT Ô NHIỄM ĐẤT DO PHÂN BÓN GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá SVTH: Trần Ngọc Thanh Thuỷ Lớp: ĐHMT3A MSSV: 07739911 TP Hồ Chí Minh, ngày 3 tháng 5 năm 201 LỜI MỞ ĐẦU Đất là tư liệu sản suất đặt biệt, là đối tượng lao động độc đáo; là một yếu tố cấu thành của hệ sinh thái trái đất. Trên quan điểm sinh thái học thì đất là một tài nguyên tái tạo, là vật mang của nhiều hệ sinh thái (carrier of ecosystem) khác trên trái đất. Con người tác động vào đất cũng tức là tác động vào các hệ sinh thái mà đất “mang” trên mình nó. Như vậy tùy thuộc vào phương thức đối xử của con người đối với đất mà đất đai có thể phát triển theo chiều hướng tốt và cũng có thể phát triển theo hướng xấu. Cho nên việc bảo vệ môi trường đất và các giải pháp chống ô nhiễm đất duy trì tính năng sản suất lâu dài của đất là một trong những chiến lược quan trọng của nước ta trong việc sử dụng hợp lý và lâu bền các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế, công – nông nghiệp, con người đã tác động mạnh mẽ đến môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng, trong đó nông nghiệp đóng một phần không nhỏ. Việc sử dụng hoá chất trong nông nghiệp nhiều và không hợp lý đã làm cho môi trường ngày càng xấu đi. Cùng với sự tăng lên về số lượng sử dụng phân hoá học, độ sâu và độ rộng của loại ô nhiễm này ngày càng nghiêm trọng. Vì số lượng lớn nông dược tích luỹ trong đất, đặc biệt là các thuốc có chứa các nguyên tố như chì, asen, thuỷ ngân... có độc tính lớn, thời gian lưu lại trong đất dài, có loại nông dược thời gian lưu trong đất tới 10 đến 30 năm, những loại nông dược này có thể được cây trồng hấp thu, tích trong quả và lá và đi vào cơ thể người và động vật qua thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khoẻ, gây ô nhiễm môi trường Vì những lí do cấp thiết trên nên trong môi học Xử lý ô nhiễm và thoái hoá đất, em xin chọn đề tài “Xừ lý đất ô nhiễm do phân bón” làm đề tài tìm hiều. Trong quá trình tìm hiểu đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ GS.TS – Thầy Lê Huy Bá, giảng viên chủ nhiệm bộ môn Xử lý ô nhiễm và thoái hoá đất cùng sự hỗ trợ tận tình của thư viện cùng phòng đa phương tiện trường ĐH Công nghiệp TP HCM, em xin chân thành cảm ơn. Dù đã cố gắng hết sức nhưng trong quá trình làm việc không thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được những đóng góp quý báu từ Thầy. Tp Hồ Chí Minh ngày 6/2/2010 MỤC LỤC: Tìm hiểu chung...................................................................................................................2 Tác động của phân bón tới ô nhiễm môi trường................................................ ................6 Bón dư thừa các yếu tố dinh dưỡng hoặc bón phân không đúng cách....... .................6 Sự chuyển hoá Nito và các khả năng gây ô nhiễm…………………… ……...7 Phân P và ô nhiễm đất………..……………………………………… ……….9 Phân bón có chứa một số chất độc hại.........................................................................10 3. Các phương pháp xử lý.....................................................................................................13 3.1 Xử lý kim loại nặng tồn đọng trong đất bằng thực vật...........................................13 Vi sinh vật tham gia chuyển hoá các hợp chất kim loại………………………….19 3.2.1.Các vi sinh vật tham gia tách kim loại………………...…………………..19 3.2.2.Các vi khuẩn và nấm tham gia chuyển hóa sinh học kim loại đặc biệt…...21 3.2.3Một số vi khuẩn và tảo tham gia tích lũy kim loại ………………………..22 3.3 Phương pháp đánh đống ủ (biopiles)……………………...……………………..26 4. Kết luận..........................................................................................................................28 NỘI DUNG 1. TÌM HIỂU CHUNG:           Trong hoạt động sản xuất nông nghiệp phân bón là một trong những vật tư quan trọng và được sử dụng với một lượng khá lớn hàng năm. Phân bón đã góp phần đáng kể làm tăng năng suất cây trồng, chất lượng nông sản, đặc biệt là đối với cây lúa ở Việt Nam. Theo đánh giá của Viện Dinh dưỡng Cây trồng Quốc tế (IPNI), phân bón đóng góp khoảng 30-35% tổng sản lượng cây trồng. Các loại phân bón thường cung cấp, theo các thành phần tỷ lệ khác nhau: Ba chất dinh dưỡng cơ bản: nito, photpho, kali Ba chất dinh dưỡng hàng hai như canxi(Ca), sulfur (S), magiê (Mg). Vi chất dinh dưỡng hay vi lượng khoáng: boron (Bo), clo (Cl), măngan (Mn), sắt (Fe), kẽm (Zn), đồng (Cu), mô líp đen (Mo) và selen (Se).           Tuy nhiên phân bón cũng chính là những loại hoá chất nếu được sử dụng đúng theo quy định sẽ phát huy được những ưu thế, tác dụng đem lại sự mầu mỡ cho đất đai, đem lại sản phẩm trồng trọt nuôi sống con người, gia súc. Ngược lại nếu không được sử dụng đúng theo quy định, phân bón lại chính là một trong những tác nhân gây nên sự ô nhiễm môi trường sản xuất nông nghiệp và môi trường sống. Theo số liệu tính toán của các chuyên gia trong lĩnh vực nông hoá học ở Việt Nam, hiện nay hiệu suất sử dụng phân đạm mới chỉ đạt từ 30-45%, lân từ 40-45% và kali từ 40-50%, tuỳ theo chân đất, giống cây trồng, thời vụ, phương pháp bón, loại phân bón… Như vậy, còn 60 - 65% lượng đạm tương đương với 1,77 triệu tấn urê, 55 - 60% lượng lân tương đương với 2,07 triệu tấn supe lân và 55-60% lượng kali tương đương với 344 nghìn tấn Kali Clorua (KCl) được bón vào đất nhưng chưa được cây trồng sử dụng. Trong số phân bón chưa được cây sử dụng, một phần còn lại ở trong đất, một phần bị rửa trôi theo nước mặt do mưa, theo các công trình thuỷ lợi ra các ao, hồ, sông suối gây ô nhiễm nguồn nước mặt. Một phần bị rửa trôi theo chiều dọc xuống tầng nước ngầm và một phần bị bay hơi do tác động của nhiệt độ hay quá trình phản nitrat hoá gây ô nhiễm không khí (Bảng 2). Bảng 2. Lượng phân bón hàng năm cây trồng chưa sử dụng được (Đơn vị tính: nghìn tấn N, P2O5, K2O) Năm N P2O5 K2O N+P2O5+K2O 1985 205,4 54,6 21,5 281,5 1990 255,2 63,4 17,5 336,2 1995 499,0 193,2 52,8 734,2 2000 799,2 300,6 270,0 1369,8 2005 693,1 332,5 212,6 1238,2 2007 814,5 330,7 309,9 1455,1 Xét về mặt môi trường, trừ một phần các chất dinh dưỡng có trong phân bón được giữ lại trong các keo đất là nguồn dinh dưỡng dự trữ cho vụ sau, hàng năm một lượng lớn phân bón bị rửa trôi hoặc bay hơi đã làm xấu đi môi trường sản xuất nông nghiệp và môi trường sống, đó cũng là những tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước, không khí, đặc biệt là môi trường đất. Môi trường đất Thực vật Phát tán ra ngoài (ít) Mất do Cành lá Hạt bay hơi Thân Sinh khối cây Dung dịch đất Bó mạch trong thân Du VSV Hấp thụ Rễ Phức hợp Môi trường Tích luỹ trong rễ với mùn vùng rễ cây Ô nhiễm kim loại nặng Rửa trôi Bùn cống rãnh Phán bón, thuốc trừ sâu bệnh, chất thải rắn Nước thải Chất thải do nhiễm không khí Ô nhiễm kim loại nặng vào môi trường đất và sự tương tác giữa đất và vây qua môi trường rễ cây (Rhzosphere), cây, dung dịch đất… 2. TÁC ĐỘNG CỦA PHÂN BÓN TỚI Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG            Phân bón gây nên tác động ô nhiễm môi trường thường biểu hiện ở các khía cạnh sau: 2.1. Bón dư thừa các yếu tố dinh dưỡng hoặc bón phân không đúng cách Trước hết tác động của phân bón đối với việc gây ô nhiễm môi trường phải kể đến đó là lượng dư thừa các chất dinh dưỡng do cây trồng chưa sử dụng được hoặc do bón không đúng cách… như đã được tính toán ở phần trên. Do tập quán canh tác, do chưa được đào tạo, tập huấn rất nhiều nông dân hiện nay bón phân chưa đúng lượng và đúng cách. Hầu hết người nông dân hiện nay đều bón quá dư thừa lượng đạm, gây nên hiện tượng lúa lốp, tăng quá trình cảm nhiễm với sâu bệnh, dễ bị đổ ngã. Biểu hiện của việc bón dư thừa đạm qua quan sát bằng mắt thường cho thấy màu lá cây thường xanh mướt hoặc nếu quá dư thừa thì lá màu xanh đậm. Nếu sử dụng bảng so màu lá thì độ đậm của màu lá càng được thấy rõ hơn. Chương trình 3 giảm, 3 tăng cũng là những minh chứng cho việc lạm dụng bón quá dư thừa lượng đạm. Cách bón phân hiện nay chủ yếu là bón vãi trên mặt đất, phân bón ít được vùi vào trong đất. Xét về mặt hoá học đất, các keo đất là những keo âm (-) còn các yếu tố dinh dưỡng hầu hết là mang điện tích dương (+). Khi bón phân vào đất, được vùi lấp cẩn thận thì các keo đất sẽ giữ lại các chất dinh dưỡng và nhả ra một cách từ từ tuỳ theo yêu cầu của cây trồng theo từng thời kỳ sinh trưởng của cây. Như vậy, bón phân có vùi lấp không chỉ có tác dụng hạn chế sự mất dinh dưỡng, tăng hiệu suất sử dụng phân bón mà còn làm giảm bớt ô nhiễm môi trường. Các nghiên cứu cho thấy việc bón phân có vùi lấp làm tăng hiệu suất sử dụng phân bón của cây trồng có thể đạt được từ 70-80% so với bón rải trên bề mặt chỉ đạt được từ 20-30%.  Các yếu tố dinh dưỡng vi lượng như Đồng (Cu), Kẽm (Zn)… rất cần thiết cho cây trồng sinh trưởng và phát triển và có khả năng nâng cao khả năng chống chịu cho cây trồng. Ở một số vùng đất và một số cây trồng, loại cây trồng biểu hiện triệu chứng thiếu ding dưỡng Zn hoặc Cu khá rõ rệt. Tuy nhiên khi lạm dụng các yếu tố trên lại trở thành những loại kim loại nặng khi vượt quá mức sử dụng cho phép và gây độc hại cho con người và gia súc. Hiện nay với kỹ thuật sử dụng phân bón lá các loại phân bón vi lượng trong đó có Cu và Zn được bón trực tiếp cho cây dưới dạng Chelate (dạng mạch vòng) hoặc kết hợp với các chất mang khác để quá trình hấp thu vào cây được nhanh và thuận lợi, nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón. Tuy nhiên nếu sử dụng cho các loại cây rau ăn lá, cho chè và các loại quả không có vỏ bóc mà không chú ý tới thời gian cách ly và liếu lượng sử dụng theo đúng quy thì các yếu tố dinh dưỡng trên lại trở thành các yếu tố độc hại cho người tiêu dùng.  Phương pháp bón phân và sự xuyên thấm của phân vào tầng đất 2.1.1 Sự chuyển hoá Nito và các khả năng gây ô nhiễm: Sự thuỷ phân Urea: Urea tan trong nước, sau khi bón vào đất do tác động của men urease, urea phân giải thành ammonium: CO(NH2)2 + 2H2O ------------------® (NH4)2CO3  Urea là một loại phân sinh lý trung tính, không gây chua đất Sự bay hơi ammonia:  Quang hợp nCO2 + nH2O (CH2O)n + nO2 Hô hấp Vai trò của các loài thủy sinh điều hoà pH trong nước qua phản ứng: Hơi NH3 gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ và có thể gây hại đến mắt, tai và hô hấp của con người. Nồng độ ammonia có thể đặc biệt cao trong không khí ở những nơi như vùng nông nghiệp, gần nhà máy chế tạo phân bón. Sự phân bố giữa dạng NH3 và NH4 bị ảnh hưởng lớn do pH. N có thể bị mất trong điều kiện pH>7.0 ở dạng NH3.  Ở điều kiện pH của đất chua hoặc trung tính, NH4+ chiếm ưu thế. NH4+ có thể bị cố định bởi khoáng sét tương tự như sự cố định K. Nitrat hoá và khử nitrat hoá:  Ô nhiễm NO3 từ phân bón   Nitrate trong dung dịch đất hữu dụng ngay cho cây và cũng dễ dàng bị thấm hoặc rữa trôi. Các cây màu thường hút thu N ở dạng nitrate.  NH4+có thể chuyển hoá thành dạng NO3- do sự nitrate hoá (nitrification) do VSV đất Nitrosomonas và rồi chuyênø thành NO2- do VSV đất Nitrobacter.   Dạng NO3 do từ bón phân hoặc được tạo ra từ sự nitrate hoá thì rất dễ bị rửa trôi vì không bị hấp phụ bởi keo đất mang điện tích dương.   Sự nitrate hoá có thể được làm chậm lại trong vài tuần bằng cách trộn phân bón với chất ngăn cản (inhibitor). Điều này sẽ hạn chế một lượng tích lũy nitrate trong hoa màu hoặc hạn chế sự mất đi do rửa trôi.   N2O được tạo ra do denitrification là một vấn đề nghiêm trọng trong sự phá hủy tầng ozone. Các nguyên nhân khác gây ra sự ô nhiểm nitrate: Ø      Bón dư thừa phân chuồng; Ø      Chuyên canh cây màu; Ø      Bóïn lượng thừa vào giai đoạn cuối do ước đoán năng suất tối hảo cho cây lớn hơn so với thực tê; Ø      Lượng N thừa còn lại trong đất không được sử dụng do các yếu tố hạn chế: thiếu vi lượng hoặc trung lượng. Sự gây chua trong đất: Ảnh hưởng phụ quan trọng nhất của phân N là sự gây chua đất của phân ammonium.  Ø      Quá trình nitrate hoá SA sinh ra trong đất 2 loại acid: (NH4)2SO4 + 4O2 = 2HNO3 + H2SO4 + 2H2O Ø      Ở đất chua, bón SA có khả năng đẩy ra một lượng độ chua trao đổi lớn: Keo đất H+ H+ + (NH4)2SO4 NH4+ NH4+ + H2SO4 Keo đất Với đất không chua, NH4+ bị hấp phụ vào keo đất và đẩy Ca2+ ra, do đó, bón SA làm cho đất mất vôi dần, lâu ngày làm cho đất hoá chua  + CaSO4 Keo đất Ca+ Ca+ + (NH4)2SO4 NH4+ NH4+ Keo đất Phương pháp bón phân N hạn chế mất N   Loại phân bón hạn chế mất mát N: Các chất hạn chế nitrate hoá như dicyadiamide (DCD) và nitrapyrin làm giảm sự rửa trôi và mất N qua khử nitrate của phân bón trong tầng rễ. Phân N chậm tan có thể làm giảm sự rửa trôi. Các loại phân như urea bọc lưu huỳnh, IBDU có thể làm tăng năng suất trên một số hoa màu, chủ yếu là do nó có thể duy trì lại N trong đất lâu hơn và hạn chế sự rửa trôi. Duy trì hoặc làm tăng chất hữu cơ trong đất thường làm giảm thiểu sự rửa trôi. 2.1.2 Phân P và ô nhiễm đất: Ô nhiểm độc chất từ phân P Cadmium là kim loại nặng có lẫn trong phân P có thể ảnh hưởng đến môi trường đất.   Lượng Cd mà cây trồng hút thu từ đất ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố: pH đất, ẩm độ, giống và loại cây trồng. Phú dưỡng và sự suy giảm các nguồn nước: Sự tích lũy của N và P trong đất từ việc sử dụng phân hữu cơ và phân cô cơ mất cân đối có thể đưa đến hiện tượng phú dưỡng. Phú dưỡng là sự tăng hàm lượng N và P trong các ao hồ do nguồn nước chảy vào, nó gây ra sự tăng trưởng các loài thực vật bậc thấp (rong, tảo...). Chất lượng nước sẽ trở nên kém do thiếu oxy trong nước từ sự hoạt động này.Sự phân hũy tảo là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự thiếu oxy nghiêm trọng trong nước, phương trình: (CH2O)106(NH3)16H3PO4 + 138 O2 = 106 CO2 + 122 H2O + 16 HNO3 + H3PO4  Từ phản ứng này, sự tiêu thụ O2 và phóng thích CO2 và H3PO4 vào nguồn nước làm giảm pH nước, nước bị nhiễm bẩn và có mùi hôi. 2.2. Phân bón có chứa một số chất độc hại Ngay trong bản thân một số loại phân bón đã có chứa một số chất gây độc hại cho cây trồng và cho con người như các kim loại nặng hoặc các vi sinh vật gây hại, các chất kích thích sinh trưởng khi vượt quá mức quy định. Theo quy định hiện hành, các loại kim loại nặng có trong phân bón gồm Asen (As), Chì (Pb), Thuỷ ngân (Hg) và Cadimi (Cd); các vi sinh vật gây hại có trong phân bón gồm: E. Coli, Salmonella, Coliform là những loại gây nên các bệnh đường ruột nguy hiểm. Phân bón có chứa kim loại nặng và vi sinh vật gây hại thường gặp trong những hợp sau đây: - Phân bón được sản xuất từ nguồn nguyên liệu là rác thải đô thị, phế thải công nghiệp chế biến từ nông sản, thực phẩm, phế thải chăn nuôi. Để tận dụng nguồn hữu cơ, đồng thời giải quyết những vấn đề về môi trường cho các đô thị, các trại chăn nuôi tập trung, các nhà máy chế biến nông sản... hiện nay đã có một số nhà máy sử dụng các nguồn nguyên liệu nêu trên để sản xuất ra các loại phân bón hữu cơ, hữu cơ sinh học, hữu cơ vi sinh để bón trở lại cho cây trồng. Các loại phân bón được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu nêu trên sẽ gây nên sự ô nhiễm thứ cấp do có chứa các kim loại nặng hoặc vi sinh vật gây hại vượt quá mức quy định. Kết quả điều tra của Viện Thổ nhưỡng Nông hoá từ năm 2004 -2007 cho thấy trong số các kim loại nặng thì Thuỷ ngân, còn đối với các vi sinh vật gây hại thì Coliform là những yếu tố thường vượt quá mức cho phép ở nhiều mẫu phân bón được kiểm tra thuộc nhóm trên. - Phân bón được sản xuất từ nguồn phân lân nhập khẩu từ nước ngoài do có chứa hàm lượng Cadimi quá cao, vượt quá mức quy định được phép sử dụng. Đã có rất nhiều tài liệu cho thấy nguồn phân lân từ các nước vùng Nam Mỹ hoặc Châu Phi  thường có hàm lượng Cd cao ở mức trên 200 ppm. STT Loại phân bón Chất độc hại/vsv gây hại Đơn vị tính 1 Urê biuret % 1,5 2 Supe lân Axít tự do % 4 Cadimi ppm 2,5 3 Phân bón hữu cơ, hữu cơ khoáng, hữu cơ sinh học, hữu cơ vi sinh sản xuất từ nguồn nguyên liệu là rác thải đô thị, phế thải công nghiệp chế biến nông sản, thực phẩm, phế thải chăn nuôi Asen mg/kg (lít) hoặc ppm 2 Cadimi mg/kg (lít) hoặc ppm 2,5 Chì mg/kg (lít) hoặc ppm 250,0 Thuỷ ngân mg/kg (lít) hoặc ppm 2,5 Vi khuẩn Coliform CFU/25g (ml) 0 Vi khuẩn E.Coli CFU/25g (ml) 0 Vi khuẩn Salmonella CFU/25g (ml) 0 Quy chuẩn này quy định mức giới hạn các chất độc hại, vi sinh vật gây hại Bảng : Những vấn đề ô nhiễm do phân bón Chất gây độc hoặc gây ô nhiễm Hậu quả Gây độc hại từ nguồn nước Nitrate Bệnh blue baby trên trẻ em Nitrate, phosphate Sinh trưởng tảo và phú dưỡng tắc nghẽn nước mặt Gây độc cho môi trường tự nhiên và nông trại NH3 từ ruộng lúa và phân chuồng Hạn chế sự phát triển quần thể thực vật Kim loại nặng từ phân lân Làm tăng hàm lượng kim loại nặng trong đất, đặc biệt là Cd Mầm bệnh từ phân chuồng Độc hại cho sức khoẻ của người vá động vật H2SO4 và HNO3 tạo ra trong đất do oxid hoá phân S.A Gây chua đất Gây hại cho khí quyển NH3 từ ruộng lúa và phân chuồng Mùi, tạo ra mưa acid NO, NO2 và N2O từ phân hóa học Làm suy thoái tầng ozone và khí hậu toàn cầu nóng lên CH4 từ ruộng lúa và động vật Hiệu ứng nhà kính, làm khí hậu toàn cầu nóng hơn lên 3. Các phương pháp xử lý: 3.1 Xử lý kim loại nặng tồn đọng trong đất bằng thực vật:       Thực vật có nhiều cách phản ứng khác nhau đối với sự có mặt của các ion kim loại trong môi trường. Hầu hết, các loài thực vật rất nhạy cảm với sự có mặt của các ion kim loại, thậm chí ở nồng độ rất thấp. Tuy nhiên, vẫn có một số loài thực vật không chỉ có khả năng sống được trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim loại độc hại mà còn có khả năng hấp thụ và tích các kim loại này trong các bộ phận khác nhau của chúng.       Trong thực tế, công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật đòi hỏi phải đáp ứng một số điều kiện cơ bản như dễ trồng, có khả năng vận chuyển các chất ô nhiễm từ đất lên thân nhanh, chống chịu được với nồng độ các chất ô nhiễm cao và cho sinh khối nhanh [1,3,6]. Tuy nhiên, hầu hết các loài thực vật có khả năng tích luỹ KLN cao là những loài phát triển chậm và có sinh khối thấp, trong khi các thực vật cho sinh khối nhanh thường rất nhạy cảm với môi trường có nồng độ kim loại cao.       Xử lý KLN trong đất bằng thực vật có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau phụ thuộc vào từng cơ chế loại bỏ các KLN như:       - Phương pháp làm giảm nồng độ kim loại trong đất bằng cách trồng các loà thực vật có khả năng tích luỹ kim loại cao trong thân. Các loài thực vật này phải kết hợp được 2 yếu tố là có thể tích luỹ kim loại trong thân và cho sinh khối cao. Có rất nhiều loài đáp ứng được điều kiện thứ nhất (bảng 1), nhưng không đáp ứng được điều kiện thứ hai. Vì vậy, các loài có khả năng tích luỹ thấp nhưng cho sinh khối cao cũng rất cần thiết (bảng 2). Khi thu hoạch các loài thực vật này thì các chất ô nhiễm cũng được loại bỏ ra khỏi đất và các kim loại quý hiếm như Ni, Tl, Au,... có thể được chiết tách ra khỏi cây.       - Phương pháp sử dụng thực vật để cố định kim loại trong đất hoặc bùn bởi sự hấp thụ của rễ hoặc kết tủa trong vùng rễ. Quá trình này làm giảm khả năng linh động của kim loại, ngăn chặn ô nhiễm nước ngầm và làm giảm hàm lượng kim loại khuếch tán vào trong các chuỗi thức ăn. Bảng 1. Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao Tên loài Nồng độ kim loại tích luỹ trong thân (mg/g trọng lượng khô) Tác giả và năm công bố Arabidopsis halleri (Cardaminopsis halleri) 13.600 Zn Ernst, 1968 Thlaspi caerulescens 10.300 Zn Ernst, 1982 Thlaspi caerulescens 12.000 Cd Mádico et al, 1992 Thlaspi rotundifolium 8.200 Pb Reeves & Brooks, 1983 Minuartia verna 11.000 Pb Ernst, 1974 Thlaspi geosingense 12.000 Ni Reeves & Brooks, 1983 Alyssum bertholonii 13.400 Ni Brooks & Radford, 1978 Alyssum pintodasilvae 9.000 Ni Brooks & Radford, 1978 Berkheya codii 11.600 Ni Brooks, 1998 Psychotria douarrei 47.500 Ni Baker et al., 1985 Miconia lutescens 6.800 Al Bech et al., 1997 Melastoma malabathricum 10.000 Al Watanabe et al., 1998       Trong những năm gần đây, người ta quan tâm rất nhiều về công nghệ sử dụng thực vật để xử lý môi trường bởi nhiều lý do: diện tích đất bị ô nhiễm ngày càng tăng, các kiến thức khoa học về cơ chế, chức năng c
Luận văn liên quan