Đề tài Sử dụng cây dương xỉ để xử lý ansen trong đất

GIỚI THIỆU I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay vấn đề ô nhiễm kim loại nặng đặc biệt là ô nhiễm Asen trong đất đang diễn ra phổ biến ở rất nhiều nơi trên thế giới trong đó có Việt Nam. Mức độ nguy hiểm như thế nào thì chúng ta có thể nhìn thấy được ví dụ như gây ung thư da, phổi, thận, cật hoặc có thể gây chết người, Từ đó con người đã bắt đầu nghiên cứu và sử dụng rất nhiều phương pháp xử lý Asen cũng như kim loại nặng trong đất như: rửa đất, cố định các chất ô nhiễm bằng hóa học hoặc vật lý, trao đổi ion, oxi hóa hoặc khử các chất ô nhiễm, đào đất bị ô nhiễm để chuyển đến nơi chôn lấp thích hợp. Nhưng các phương pháp đó đòi hỏi công nghệ khá phức tạp và vốn đầy tư cao. Gần đây các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu về cơ chế hấp thụ, chuyển hóa , chống chịu và loại bỏ kim loại của một số loài thực vật. Từ đó người ta đã bắt dầu chú ý đến phương án sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm kim loại nặng cụ thể là Asen và các loài cây “ siêu tích lũy” được đặt biệt quan tâm, điễn hình là hai loài Dương Xỉ P.calomelanos và P.vittata.

docx28 trang | Chia sẻ: thanhlinh222 | Lượt xem: 3141 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Sử dụng cây dương xỉ để xử lý ansen trong đất, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN Môn học ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG Đề tài tiểu luận SỬ DỤNG CÂY DƯƠNG XỈ ĐỂ XỬ LÝ ANSEN TRONG ĐẤT TP.Hồ Chí Minh, 2016-2017 7 GIỚI THIỆU I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay vấn đề ô nhiễm kim loại nặng đặc biệt là ô nhiễm Asen trong đất đang diễn ra phổ biến ở rất nhiều nơi trên thế giới trong đó có Việt Nam. Mức độ nguy hiểm như thế nào thì chúng ta có thể nhìn thấy được ví dụ như gây ung thư da, phổi, thận, cật hoặc có thể gây chết người, Từ đó con người đã bắt đầu nghiên cứu và sử dụng rất nhiều phương pháp xử lý Asen cũng như kim loại nặng trong đất như: rửa đất, cố định các chất ô nhiễm bằng hóa học hoặc vật lý, trao đổi ion, oxi hóa hoặc khử các chất ô nhiễm, đào đất bị ô nhiễm để chuyển đến nơi chôn lấp thích hợp. Nhưng các phương pháp đó đòi hỏi công nghệ khá phức tạp và vốn đầy tư cao. Gần đây các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu về cơ chế hấp thụ, chuyển hóa , chống chịu và loại bỏ kim loại của một số loài thực vật. Từ đó người ta đã bắt dầu chú ý đến phương án sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm kim loại nặng cụ thể là Asen và các loài cây “ siêu tích lũy” được đặt biệt quan tâm, điễn hình là hai loài Dương Xỉ P.calomelanos và P.vittata. Đây cũng có thể coi là phương pháp xử lý ô nhiễm Asen phù hợp với điều kiện kinh tế và kỹ thuật của nước ta vì chúng có giá thành thấp, vận hành đơn giản và đặc biệt là thân thiện với môi trường, thêm một ưu điểm nữa là nước ta là nước nông nghiệp nên việc trồng cây rất quen thuộc với chúng ta, chỉ cần quan tâm thêm cách trồng trọt và bổ sung chất dinh dưỡng như thế nào cho phù hợp thì việc đạt được hiểu quả cao là không khó. II. Ý NGHĨA VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Thông qua đề tài chúng ta có thể hiểu được một cách tổng quan nhất về Asen và những tác hại to lớn mà nó đem đến. Từ đó cho thấy tính cấp thiết của việc thúc đẩy nghiên cứu các phương án xử lý ô nhiễm Asen. Các nghiên cứu phương pháp xử lý Asen bằng cây Dương Xỉ mà nhóm chúng em trình bày toàn bộ dựa trên nghiên cứu, báo cáo tiến sĩ của cô Bùi Thị Kim Anh năm 2012, vì vậy thông qua đề tài mục đích của nhóm là muốn nói lên sự nguy hiểm tiềm ẩn của Asen từ đó giới thiệu phương pháp xử lý ô nhiễm Asen trong đất bằng cây Dương Xỉ thông qua nghiên cứu của cô Bùi Thị Kim Anh. Một phương pháp có thể coi và có tính ưu Việt rất cao, song song là cách bổ sung dinh dưỡng cũng như điều chỉnh pH lựa chọn Vi sinh cho phù hợp để hai loài P.calomelanos và P.vittata đạt hiệu quả hấp thụ cao nhất. Mục tiêu chính của đề tài là cho thấy khả năng tích lũy Asen của hai loài Dương Xỉ trên phụ thuộc rất lớn và nồng độ chất dinh dưỡng (N,P,..), pH, vi sinh vật, Từ đó làm tiền đề cho các dự án ứng dụng phương pháp xử lý này. MỤC LỤC NỘI DUNG TỔNG QUAN VỀ ASEN Asen là một nguyên tố hóa học có ký hiệu As và số nguyên tử 33. Asen lần đầu tiên được Albertus Magnus (Đức) viết về nó vào năm 1250. Khối lượng nguyên tử của nó bằng 74,92. Vị trí của nó trong bảng tuần hoàn được đề cập ở bảng mé bên phải. Là nguyên tố phổ biến thứ 20 trong các nguyên tố có trên bề mặt trái đất. Hàm lượng trung bình từ 1,5-2mg/kg đất. Asen là một á kim gây ngộ độc khét tiếng và có nhiều dạng thù hình: màu vàng (phân tử phi kim) và một vài dạng màu đen và xám (á kim) chỉ là số ít mà người ta có thể nhìn thấy. Ba dạng có tính kim loại của Asen với cấu trúc tinh thể khác nhau cũng được tìm thấy trong tự nhiên (các khoáng vật asen sensu stricto và hiếm hơn là Asenolamprit cùng parasenolamprit), nhưng nói chung nó hay tồn tại dưới dạng các hợp chất asenua và Asenat. Vài trăm loại khoáng vật như thế đã được biết tới. Asen và các hợp chất của nó được sử dụng như là thuốc trừ dịch hại, thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu và trong một loạt các hợp kim. Trạng thái ôxi hóa phổ biến nhất của nó là -3 (Asenua: thông thường trong các hợp chất liên kim loại tương tự như hợp kim), +3 (Asenat (III) hay asenit và phần lớn các hợp chất Asen hữu cơ), +5 (Asenat (V): phần lớn các hợp chất vô cơ chứa ôxy của Asen ổn định). Asen cũng dễ tự liên kết với chính nó, chẳng hạn tạo thành các cặp As-As trong sulfua đỏ hùng hoàng (α-As4S4) và các ion As43- vuông trong khoáng coban asenua có tên skutterudit. Ở trạng thái ôxi hóa +3, tính chất hóa học lập thể của asen chịu ảnh hưởng bởi sự có mặt của cặp electron không liên kết. Tính chất vật lý: Asen không gây mùi khó chịu trong nước (cả khi ở hàm lượng có thể gây chết người ), khó phân hủy.... Asen về tính chất hóa học rất giống với nguyên tố đứng trên nó là phốtpho. Tương tự như phốtpho, nó tạo thành các ôxít kết tinh, không màu, không mùi như As2O3 và As2O5 là những chất hút ẩm và dễ dàng hòa tan trong nước để tạo thành các dung dịch có tính axít. Axít asenic (V), tương tự như axít phốtphoric, là một axít yếu. Tương tự như phốtpho, asen tạo thành hiđrua dạng khí và không ổn định, đó là arsin (AsH3). Sự tương tự lớn đến mức asen sẽ thay thế phần nào cho phốtpho trong các phản ứng hóa sinh học và vì thế nó gây ra ngộ độc. Tuy nhiên, ở các liều thấp hơn mức gây ngộ độc thì các hợp chất asen hòa tan lại đóng vai trò của các chất kích thích và đã từng phổ biến với các liều nhỏ như là các loại thuốc chữa bệnh cho con người vào giữa thế kỷ 18. Khi bị nung nóng trong không khí, nó bị ôxi hóa để tạo ra triôxít asen; hơi từ phản ứng này có mùi như mùi tỏi. Mùi này cũng có thể phát hiện bằng cách đập các khoáng vật asenua như asenopyrit bằng búa. Asen (và một số hợp chất của asen) thăng hoa khi bị nung nóng ở áp suất tiêu chuẩn, chuyển hóa trực tiếp thành dạng khí mà không chuyển qua trạng thái lỏng. Trạng thái lỏng xuất hiện ở áp suất 20 átmốtphe trở lên, điều này giải thích tại sao điểm nóng chảy lại cao hơn điểm sôi[6]. Asen nguyên tố được tìm thấy ở nhiều dạng thù hình rắn: dạng màu vàng thì mềm, dẻo như sáp và không ổn định, và nó làm cho các phân tử dạng tứ diện As4 tương tự như các phân tử của phốtpho trắng. Các dạng màu đen, xám hay 'kim loại' hơi có cấu trúc kết tinh thành lớp với các liên kết trải rộng khắp tinh thể. Chúng là các chất bán dẫn cứng với ánh kim. Tỷ trọng riêng của dạng màu vàng là 1,97 g/cm³; dạng 'asen xám' hình hộp mặt thoi nặng hơn nhiều với tỷ trọng riêng 5,73 g/cm³; các dạng á kim khác có tỷ trọng tương tự. Trong tự nhiên Asen có trong nhiều loại khoáng vật như Realgar As4S4, Orpoment As2S3, Asenolite As2O3, Asenopyrite FeAsS (tới 368 dạng).Trong nước asen thường ở dạng Asen hoặc Asenate (AsO33-, AsO43-). Asen là một nguyên tố không chỉ có trong nước mà còn có trong không khí, đất, thực phẩm và có thể xâm nhập vào cơ thể con người.Trong công nghiệp, Asen có trong ngành luyện kim, xử lý quặng, sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, thuộc da, .  2.TỔNG QUAN VỀ VAI TRÒ & TÁC HẠI CỦA ASEN 2.1.Vai trò của Asen Như chúng ta đã biết, Asen là nguyên tố vi lượng, rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của con người và sinh vật. Asen có vai trò trong trao đổi chất nuclein, tổng hợp protit và hemoglobin. Asen là nguyên tố có mặt trong nhiều loại hóa chất sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: hóa chất, phân bón (lân - phốt phát, đạm- nitơ), thuốc bảo vệ thực vật, giấy, dệt nhuộm...  Nhiều ngành công nghiệp sử dụng nhiên liệu hóa thạch như công nghiệp xi măng, nhiệt điện,...Công nghệ đốt chất thải rắn cũng là nguồn gây ô nhiễm không khí, nước bởi Asen Trong nông nghiệp: Asenat hidro chì đã từng được sủ dụng nhiều trong thế kỉ 20 làm thuốc trừ sâu cho các loại cây ăn quả. Việc sử dụng nó đôi khi tạo ra các tổn thương não đối với những người phun thuốc sâu này. Ở nửa cuối thế kĩ 20, asenat methyl monnatri(MSMA), một dạng hợp chất hữu cơ ít đọc hại hơn của asen đã thay thế cho vai trò của asenat hidro chì trong nông nghiệp. Hình 1: Ứng dụng Asen trong nông nghiệp (Nguồn:https://www.google.com.vn/search?q=b%C3%A1nh+k%E1%BA%B9o&biw=1093&bih=530&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjavaHcs-HPAhVM0FQKHYN5CKEQ_AUIBigB#tbm=isch&q=thu%E1%BB%91c+bvtv ) Ứng dụng có nhiều e ngại nhất đối với cộng đồng có lẽ là trong xử lý gỗ bằng asenat đồng crom hóa, còn gọi là CCA hay tanalith. Gỗ xẻ xử lý bằng CCA vẫn còn phổ biến ở nhiều quốc gia và nó được sử dụng nhiều trong nửa cuối thế kỷ 20 như là vật liệu kết cấu và xây dựng ngoài trời. Nó được sử dụng khi khả năng mục nát hay phá hoại của côn trùng là cao. Mặc dù việc sử dụng gỗ xẻ xử lý bằng CCA đã bị cấm tại nhiều khu vực sau khi các nghiên cứu chỉ ra rằng Asen có thể rò rỉ từ gỗ vào trong đất cận kề đó, một rủi ro khác là việc đốt các lọai gỗ cũ đã xử lý bằng CCA. Việc hấp thụ trực tiếp hay gián tiếp tro do việc đốt cháy gỗ xử lý bằng CCA có thể gây ra tử vong ở động vật cũng như ngộ độc nghiêm trọng ở người; liều gây ra tử vong ở người là khoảng 20 gam tro. Trong đời sống: Asenat đồng, được sử dụng trong thế kỷ 19 như là tác nhân tạo màu trong các loại bánh kẹo ngọt. Hình 2: Sử dụng Asen để tạo màu bánh kẹo (Nguồn:https://www.google.com.vn/search?q=b%C3%A1nh+k%E1%BA%B9o&biw=1093&bih=530&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjavaHcs-HPAhVM0FQKHYN5CKEQ_AUIBigB) 2.2. Tác hại của Asen 2.2.1.Nguồn góc ô nhiễm Asen trong đất Nguồn nhân tạo: Nguồn từ công nghiệp: Asen là nguyên tố có mặt trong nhiều loại hóa chất sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: hóa chất, phân bón ( lân – photphat, đạm – nitơ ), thuốc bảo vệ thực vật, giấy, dệt nhuộm. Người ta ước lượng thế giới có khoảng 12.000 tấn As/năm để làm khô bông vải và 16.000 tấn As/năm để bảo quản gỗ. Hình 3: Asen trong nước có sử dụng dư thuốc trừ sâu (https://www.google.com.vn/search?q=ung+dung+asen+trong+xu+ly+go&biw=1093&bih=490&tbm=isch&source=lnms&sa=X&ved=0ahUKEwiT84_khMvPAhUMsI8KHVp3C1kQ_AUICCgD#tbm=isch&q=asen+trong+su+dung+du+thuoc+tru+sau ) Nhiều ngành công nghiệp sử dụng nhiên liệu hóa thạch như công nghiệp xi măng, nhiệt điện, công nghệ đốt chất thải rắn cũng là nguồn gây ô nhiễm môi trường xung quang bởi Asen. Các ngành công nghiệp khai thác và chế biền các loại quặng, nhất là quặng sunfua, luyện kim tạo ra nguồn ô nhiễm Asen. Việc khai đào ở các mỏ nguyên sinh đã phơi lộ các quặng sunfua, làm gia tăng quá trình phong hóa, bào mòn và tạo ra khối lượng lớn đất đá thải có lẫn Asenopyrit ở lân cận khu mỏ. Những người khai thác tự do khi đãi quặng đã thêm vào axit sunfuric, xăng dầu, chất tẩy. Asenopyrit sau khi tách khỏi quặng sẽ thành chất thải và được chất đống ngoài trời và trôi vào sông suối, gây ô nhiễm tràn lan. Đó là những nguồn phát thải Asen gây ô nhiễm nước, đât, không khí. Nguồn từ nông nghiệp: Asen được con người sử dụng nhiều trong hóa chất nông nghiệp, như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc diệt côn trùng, chất làm khô và bảo quản gỗ, phụ gia thức ăn. Nguồn từ sinh hoạt của người dân: Những khu vực dân tự động đào lấp giếng không đúng tiêu chuẩn kĩ thuật khiến chất bẩn, độc hại bị thẩm thấu xuống mạch nước. cũng như việc khai thác nước ngầm quá lớn làm cho mức nước trong các giếng hạ xuống khiến cho khí oxy đi vào địa tầng và gây ra phản ứng hóa học tạo ra thạch tính từ quặng pyrite trong đất và nước ngầm. 2.2.2.Tính độc hại của Asen Asen nguyên tố và các hợp chất của asen được phân loại là "độc" và "nguy hiểm cho môi trường" tại Liên minh châu Âu theo chỉ dẫn 67/548/EEC. Về đặc điểm sinh học asen có vai trò quan trọng đối với sinh vật, ở hàm lượng nhỏ asen có khả năng kích thích sự phát triển của sinh vật. Nhưng ở nồng độ cao, asen gây độc cho người, động, thực vật. Nếu bị nhiễm độc cấp tính asen có thể gây tử vong trong vài giờ đến một ngày. Trong môi trường tiếp xúc thường xuyên với asen ở nồng độ vượt quá an toàn nhưng chưa có thể gây độc cấp tính, asen gây nhiễm độc, mãn tính và thường biểu hiện các triệu chứng lâm sang như: mệt mỏi, chán ăn, giảm trọng lượng cơ thể, xuất hiện các bệnh về dạ dày, ngoài da, gan bàn chân, rối loạn chức năng gan. Ở trạng thái tự nhiên As tồn tại ở nhiều dạng hợp chất khác nhau nhưng dạng gây độc và ảnh hưởng mạnh đến con người nhiều nhất là As(III). Asen vô cơ là độc nhất, asen tồn tại trong cơ thể người ở dạng methyl asen (As3+). Qua các thử nghiệm với động vật, các nhà khoa học đã tìm ra giới hạn gây tử vong với một số loại khác nhau là từ 11-150 mg/kg trọng lượng cơ thể. Đối với người, liều gây tử vong là từ 70-180 mg/kg trọng lượng cơ thể. Kết quả này đã được rút ra qua những trường hợp bị nhiễm đôc asen và đã tử vong trong bệnh viện. 2.2.3.Cơ chế gây độc của Asen cho con người Asen xâm nhập vào cơ thể con người qua con đường nước uống, không khí trong vùng ô nhiễm, nhiễm do da tiếp xúc nhiều không khí và nguồn nước ô nhiễm. Asen và nhiều hợp chất của nó là những chất độc cực kỳ độc. Asen phá vỡ việc sản xuất ATP thông qua vài cơ chế. Ở cấp độ của chu trình axít citric, asen ức chế pyruvat dehydrogenaza và bằng cách cạnh tranh với phốtphat nó tháo bỏ phốtphorylat hóa ôxi hóa, vì thế ức chế quá trình khử NAD+ có liên quan tới năng lượng, hô hấp của ti thể và tổng hợp ATP. Sản sinh của perôxít hiđrô cũng tăng lên, điều này có thể tạo thành các dạng ôxy hoạt hóa và sức căng ôxi hóa. Các can thiệp trao đổi chất này dẫn tới cái chết từ hội chứng rối loạn chức năng đa cơ quan.Khám nghiệm tử thi phát hiện màng nhầy màu đỏ gạch, do xuất huyết nghiêm trọng. (Nguồn:https://vi.wikipedia.org/wiki/Asen#.C4.90.E1.BB.99c_t.C3.ADnh ) 2.2.4.Các bệnh đặc trưng khi bị nhiễm Asen Nhiễm độc cấp tính: Trẻ em nhiễm thường tiếp xúc với asen trioxide từ thuốc diệt cỏ hoặc diệt động vật gặm nhấm. Người lớn thường bị phơi nhiễm thông qua các công việc có nguy cơ cao như luyện kim, khai mỏ, sản xuất kính, vật liệu bán. Ngoài ra còn có thể nhiễm asen từ thực phẩm, đồ uống, sữa. Một lượng nhỏ asen (<5mg) có thể nôn, tiêu chảy và có thể hồi phục sau 24 giờ. Liều gây tử vong do nhiễm độc asen là từ 100 – 300 mg. Nhiễm độc mãn tính: Phơi nhiễm asen từ nước, đất, thuốc chữa bệnh. Các nghề có nguy cơ cao: khai mỏ, luyện kim, nông, lâm nghiệp, mạ điện, bán dẫn, sản xuất kính... Độc tính phụ thuộc vào sự tích lũy của asen vào mô đích và sự chuyển hóa, đào thải của nó (methyl hóa ở gan). Thời gian tiềm tàng dài, có thể tới 50 năm. Asen được hấp thu và tích lũy ở gan, thận, tim, phổi và một lượng nhỏ ở cơ, hệ thần kinh, tiêu hóa, lách. Asen lắng đọng tại tổ chức giàu keratin như móng, tóc và da. Các bệnh đặc trưng: Bệnh dày sừng do nhiễm Asen thường xuất hiện tại vùng da dễ bị chấn thương và cọ xát, đặc biệt là ở lòng bàn tay, bàn chân (vùng gót và ngón cái). Biểu hiện lâm sàng là rất nhiều sẩn giống hạt cơm, kích thước nhỏ từ 2 đến 10 mm, cứng, màu vàng nhạt, thường xuất hiện đối xứng hai bên. Tổn thương có thể liên kết với nhau thành mảng sùi, hoặc mảng chai chân, kèm theo tăng tiết mồ hôi. Dày sừng do asen dễ chuẩn đoán nhầm với hạt cơm hoặc dày sừng thành điểm ở lòng bàn tay, bàn chân. Bệnh có thể đau, nứt, loét. Khi tổn thương trở nên loét, vết loét tiến triển rộng và khó điều trị. Ung thư tế bào gai xâm lấn có thể xuất hiện trên dày sừng do asen. Bệnh Bowen: có thể xuất hiện sau 10 năm nhiễm độc asen thời gian tiềm tàng có thể là 40 năm, thường xuất hiện ở vùng da kín. Thương tổn da: lúc đầu là sẩn nhỏ màu thịt tới màu tím, có lớp sừng hoặc vảy tiết dày, khi mất đi để lại mảng rỉ nước, màu đỏ. Thương tổn lớn dần tạo thành các sẩn hoặc mảng, thường gặp nhiều thương tổn. Ung thư tế bào đáy: do Asen thường có nhiều thương tổn và gặp chủ yếu là nông. Các thương tổn phân bố ngẫu nhiên, chủ yếu ở thân mình và vùng da có lông, tóc, khó phân biệt với bệnh Bowen. Ung thư tế bào gai: có thể là tiền phát do Asen hoặc từ dày sừng do asen và bệnh Bowen chuyển thành (với biểu hiện các thương tổn dày sừng do asen trở nên đau, chảy máu, nứt nẻ, loét, tăng kích thước). Thay đổi sắc tố da: Biểu hiện tăng sắc tố, kèm theo với các vùng nhỏ giảm sắc tố, được miêu tả bằng hình ảnh “những giọt mưa rơi xuống bụi” (raindrops in the dust). Tăng sắc tố có thể gặp ở núm vú, nách, bẹn, hoặc ở vùng tỳ đè. Trái với tăng sắc tố trong bệnh Addison, nhiễm asen không có tăng sắc tố ở niêm mạc. Đường Mee ở món:Dải ngang hẹp, màu trắng ở móng ngón tay có thể gặp ở cả trong nhiễm độc asen cấp và mạn tính. Đường Mee có thể giúp cho ước lượng thời gian tiếp xúc với asen trước đó. Sau khi tiếp với asen 30 – 40 ngày thì xuất hiện đường Mee ở vùng lunula. Bệnh bàn chân đen: do rối loạn vận mạch đầu chi dẫn tới hoại tử các ngón, gặp nhiều ở Đài Loan. Biểu hiện hệ thống: Tăng nguy cơ mắc bệnh lý tim mạch, mao mạch ngoại vi, bệnh lý hô hấp, tiểu đường, và giảm bạch cầu trung, xơ gan, ung thư phổi, bàng quang, tiết niệu, ung thư gan, bệnh bạch cầu cấp, lymphoma, u máu ở gan. Hình 4. Dày sừng lòng bàn tay do arsenic ( ) Hình 5. Bệnh Bowen do nhiễm arsenic mạn tính ( ) 3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ ASEN BẰNG THỰC VẬT (CÂY DƯƠNG XỈ) ( Theo nghiên cứu, báo cáo tiến sĩ của cô B.T.K.Anh) Qua các phần trên chúng ta đã thấy rõ bên cạnh lợi ích trong nông nghiệp, công nghiệp thì Asen còn có tính độc hại rất cao mang đến những hậu quả khôn lường. Trong quá trình nghiên cứu kĩ thuật xử lý ô nhiễm bằng thực vật, các nhà khoa học đã khám phá ra rất nhiều loài thực vật có khả năng hút As từ đất. Ví dụ, cỏ Agrostis capillaris L., cỏ Agrostis tenerrima Trin., dương xỉ Pteris vittata và cây gỗ nhỏ Sarcosphaera coronaria có khả năng tích luỹ As tương ứng là 100, 1000, 27000 và 7000 mg/kg sinh khối khô. Trong các loài thực vật siêu tích lũy As, nhiều nhà khoa học đã đặc biệt chú ý đến Dương Xỉ bởi nhiều nghiên cứu cho thấy loại thực vật này có khả năng chống chịu và tích lũy As cao. Đặc biệt loài dương xỉ Pteris vittata đã được chứng minh là loài siêu tích lũy As. Ngoài ra, một vài loài dương xỉ khác cũng được chú ý là Pteris nervosa, Pteris cretica, P. longifolia L., P. umbrosa L., P. argyraea L., P. quadriaurita L., P. ryiunkensis L., P. biaurita Sau khi lựa chọn được hai loài Dương xỉ phù hợp đó là P.vittata và P.calomelanos, điều quan trọng tiếp theo là phải làm như thế nào để tạo cho chúng có điều kiện tốt nhất để phát triển từ đó đạt hiệu cao nhất trong quá trình hấp thu Asen. Cụ thể là bổ sung chất dinh dưỡng như thế nào ( N, P, K,..) và trồng như thế nào để phù hợp với từng loại đất cụ thể ( độ phì nhiêu, pH,). . , và sau đó sẽ xử lý các loài cây này ra sau. Đây cũng chính là phần trọng tâm của bài báo cáo này. P.vittata P.calomelanos 3.1. Nghiên cứu khả năng tích lũy và chống chịu As trong đất của hai loài dương xỉ. ( Theo nghiên cứu, báo cáo tiến sĩ của cô B.T.K.Anh) Hình 3.1. P. vittata sau 4 tháng được trồng ở đất bổ sung 11 nồng độ As khác nhau Hình3.2. P. calomelanos sau 4 tháng được trồng trong đất có bổ sung As khác nhau Sau 4 tháng thí nghiệm, P.vittata có khả năng chống chịu với đất có bổ sung As từ 0 đến 1500 mg/kg còn P.calomelanos từ 0 đến 900 mg/kg. Kết quả về khả năng chống chịu As của hai loài dương xỉ ở những nồng độ sau 4 tháng thí nghiệm cây chết cho thấy, nồng độ As càng cao thì thời gian sống của cây càng ngắn. Như vậy, cả hai loài dương xỉ nêu trên đều chống chịu As cao hơn so với các loài cây khác đã được công bố. Nhưng khi so sánh hai loại dương xỉ này với nhau đã cho thấy khả năng chống chịu của P.vittata với As tốt hơn nhiều so với loài P.calomelanos. Trong khoảng nồng độ mà cây chống chịu được, sau 4 tháng thí nghiệm P.vittata tích lũy lượng As từ 307±14,5 đến 6042±101,1 mg/kg trong thân và rễ là từ 131± 16,5 đến 3756± 105,5 mg/kg còn P.calomelanos đã tích lũy được hàm lượng As là 885±35,5 ÷ 4034±83 mg/kg ở trong thân và 483±35,9 ÷ 2256±111,9 mg/kg ở trong rễ. (Nguồn: Luận văn tiến sỉ Bùi Thị Kim Ánh ) 3.1.1. Nghiên cứu khả năng tích luỹ As theo thời gian của hai loài dương xỉ. ( Theo nghiên cứu, báo cáo tiến sĩ của cô B.T.K.Anh) Bảng 3.1 Lượng As được dương xỉ tách ra khỏi đất (nguồn: Kết quả thu được từ bảng 3.1cho thấy, nếu trồng đồng thời hai loài dương xỉ này trong quá trình xử lý thì nên thu hoạch trong khoảng từ tháng thứ 3 đến tháng thứ 4. Do từ tháng thứ 3, cả hai loại cây đã loại bỏ được một lượng As lớn hơn rất nhiều so với tháng thứ 2. Ở tháng thứ 3 và thứ 4, cây P.vittata đã loại bỏ được lượng As ra khỏi đất tương ứng là 9,8 và 15,1 mg, còn cây P.calomelanos loại bỏ được tương ứng là 12,5 và 11,7 mg As ra khỏi đất. 3.1.2.Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng
Luận văn liên quan