DÙNG THỰC VẬT CẢI TẠO MÔI TRƯỜNG ppt

Seminar: DÙNG THỰC
VẬT CẢI TẠO MÔI
TRƯỜNG

I. KHÁI NIỆM
•
Khả năng làm sạch môi trường của thực vật đã được ghi chép
từ thế kỷ XVIII nhưng đến cuối thế kỷ XX, phương pháp này
mới được nhắc đến như một công nghệ tân tiến dùng đề xử lý
môi trường.
•
“Xử lý ô nhiễm bằng thực vật” là một quá trình, trong đó
dùng thực vật để thải loại,di chuyển, tinh lọc và khử các
chất ô nhiễm trong đất, trong tầm tích và trong nước
ngầm. Đây là một hệ thống mà những thực vật tích tụ
được đưa vào môi trường để loại bỏ khỏi nơi chúng
sống các chất gây ô nhiễm thông qua nhiều cơ chế
thuộc phạm trù chức năng thực vật. Những thực vật này
sau đó được thu hoạch và xử lý như những chất thải
nguy hại

II. CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA
THỰC VẬT
•
1. Thực vật chỉ thị kim loại nặng.
•
2. Hấp thụ và biến đổi các chất hữu cơ.
•
3. Chuyển hóa enzyme trong thực vật.
•

4. Lấy đi và phân bố các chất.
•
5. Quá trình phân hủy và chuyển hóa bằng thực vật.
•
6. Quá trình thực vật tinh lọc các chất.
•
7. Quá trình thực vật cố định các chất.
•
8. Quá trình thoát hơi nước ở thực vật.
•
9. Vùng quyển rễ thực vật và các quá trình chuyển
hóa.

•
III. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM.
•
1.Ưu điểm.
•
Dùng ánh sáng mặt trời.
•
Xử lý tại chỗ.
•
Được chấp nhận rộng rãi.
•
Chi phí thấp 10-20% so với phương pháp truyền
thống.
•
Ít chất thải thứ cấp hơn.
•
Không có mùi hôi thối

•
Sau khi xử lý có thể tiếp tục sử dụng.

•
2.Nhược điểm.
•
Sinh khối giới hạn
•
Chỉ giới hạn cho tầng dất nông,nước chảy,nước ngầm
•
Chậm hơn các phương pháp truyền thống
•
Chỉ thích hợp với các phương pháp ô nhiễm ưa nước.
•
Chất ô nhiễm có khả năng di vào chuỗi thực phẩm
thông qua động vật ăn cây cỏ
•
Các chất ô nhiễm có khả năng ngấm sâu hơn vào
nước ngầm qua rễ cây.
•
Có thể ảnh hưởng tới môi trường.

III. CÁC VÙNG- LOẠI Ô NHIỄM.
•
Hà Nội là một trong những đô thị chịu nhiều tác động của
nước ô nhiễm, Cũng như nhiều thủy vực khác tình trạng ô
nhiễm bắt nguồn từ bốn nguyên nhân chính:
Thứ nhất, nguồn chất thải và dinh dưỡng đầu vào lớn
qúa khả năng tự xử lý
•

Thứ hai, sự mất đa dạng sinh học làm chuỗi thức ăn bị
huỷ hoại dẫn đến tình trạng mất khả năng tự xử lý môi
trường
•
Thứ ba, người sử dụng thủy vực không đưa ra được
giải pháp tăng ngưỡng tải môi trường tương ứng với đầu
vào
•
Thứ tư, thủy vực không có chủ thực sự dẫn đến tình trạng
khai thác hủy diệt.
•
Cùng với sự phát triển kinh tế và quá trình công nghiệp
hóa, hiện đại hóa, trong những năm gần đây, tình trạng ô
nhiễm không khí đang gia tăng ở các đô thị ở Việt Nam.

•
Nguyên nhân gây ra ô nhiễm không khí ngày càng gia
tăng là do dân số, xe máy, ôtô, công nghiệp, tiểu thủ
công nghiệp phát triển quá nhanh, nhất là không gian đô
thị phát triển nhanh hơn hạ tầng cơ sở.


•
Bên cạnh đó, hiện nhiều
khu vực này đang nằm
trong tình trạng báo động
do ô nhiễm chất thải công
nghiệp từ nhiều nhà máy.
•Ống khói của nhiều nhà máy vẫn gây ô nhiễm
môi trường.

•
Cùng với đó, môi trường nông nghiệp, nông thôn ngày
càng bị ô nhiễm nặng nề.Không chỉ trồng trọt, chăn nuôi
mà tình trạng phát triển nuôi trồng thủy sản
Nguyên nhân chủ yếu làm cho môi trường nông thôn ô
nhiễm vẫn là nhận thức, ý thức bảo vệ môi trường của
người dân sinh sống ở nông thôn chưa cao
•
CÁC LOẠI Ô NHIỄM:
•
Ô nhiễm môi trường
đất
•
Thu gom rác thải, vệ sinh môi trường nông
thôn. (Ảnh: Cục bảo vệ môi trường)

Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính
chất vật lý – hoá – sinh học của nước, với sự xuất hiện
các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên
độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng
sinh vật trong nước.
•
Ô nhiễm nước có nguyên
nhân từ các loại chất thải và
nước thải công nghiệp được
thải ra lưu vực các con sông
mà chưa qua xử lí đúng
mức; các loại phân bón hoá
học và thuốc trừ sâu ngấm

vào nguồn nước ngầm và
nước ao hồ; nước thải sinh
hoạt được thải ra từ các khu
dân cư ven sông.
Ô nhiễm môi trường nước

Ô nhiễm không khí
•
Ô nhiễm khí quyển
•
Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một
sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí,
làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự tỏa
mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa do bụi. Ô
nhiễm môi trường khí quyển tạo nên sự ngột ngạt và
"sương mù", gây nhiều bệnh cho con người. Nó còn
tạo ra các cơn mưa axít làm huỷ diệt các khu rừng và
các cánh đồng.con người thải vào không khí các loại
khí độc đã gây
hiệu ứng nhà kính

•
VI CÁC LOẠI THỰC VẬT.
•
Các nhà nghiên cứu thuộc
trường Đại học Washington đã
tiến hành biến đổi gen ở loài Cây
Dương, khiến cho chúng có thể
đẩy các chất độc hại ra khỏi
nước ngầm bị ô nhiễm

•
Loại cây Dương đã biến đổi gen
trong thí nghiệm của Doty hút
được 91% chất độc
trichloroethylene từ một dung
dịch chất lỏng. đây là một hợp
chất phổ biến nhất trong nước
ngầm bị ô nhiễm ở Mỹ

•
Nếu trồng cỏ vetiver tạo thành hàng
rào khép kín với bộ rễ sâu 1-4m có
thể ngăn rửa trôi, chống lây lan phát
tán chất độc. Bộ rễ có tính năng hút
được nhiều nước trong đất và có
thể hút cả chất dioxin, giữ lại trong
bộ rễ
•
Khả năng chịu đựng và cải thiện
môi trường của loại cỏ này ở vùng ô
nhiễm, khắc nghiệt cao hơn gấp
nhiều lần so với các loại thực vật
khác, dùng cỏ vetiver để xử lý chất
thải từ các lò mổ gia súc, nhà máy
nhuộm tẩy và xử lý thuốc bảo vệ
thực vật.
•

Cỏ Vertiver,
một loài thực

vật gần đây
được quan tâm
nghiên cứu và
trồng để chống
xói lở đất.

•
Ý tưởng dùng thủy trúc, rau
chai xử lý nước thải chăn
nuôi
•
Trước khi thải ra môi
trường nước thải được tập
trung vào một bể chứa(bể
chứa sẽ được hút bùn định
kỳ),chảy qua mương trồng
rau dừa,rau ngô,sau dó tiếp
tục sang mương trồng thủy
trúc,rau chai trước khi đổ ra
sông….

Sự cải thiện ô nhiễm của nguồn nước khi chảy
qua thủy trúc và rau chai (xem bảng)
Chai có thủy trúc
Chai có rau
chai
Chai có cỏ
mần trầu
Chai không
có thực vật

pH=7,5 pH=7,5 pH=9 pH=9
Nhiệt độ: 27
o
C
Nhiệt độ:
27
o
C
Nhiệt độ:
28
o
C
Nhiệt độ:
28
o
C
Lượng cặn: 5g/l
Lượng cặn:
5g/l
Lượng cặn:
10g/l
Lượng cặn:
10g/l
Nước trong Nước trong
Nước hơi
đục
Nước hơi
đục
Nước không có
mùi

Nước không
có mùi
Nước có mùi
ở mức: 4
Nước có mùi
ở mức: 4

•
Cải xoong rất "nghiện" kim loại
nặng. Nhiều loài cải dại khác
cũng lớn nhanh như thổi khi
được "ăn" nhiều chất độc tính
cao như kẽm, nickel Kim loại
nặng luôn được coi là độc chất
hàng đầu đối với động thực vật,
nhưng lại là món khoái khẩu đối
với nhiều loài cây. Chúng hấp
thụ và tích tụ kim loại nặng
trong các bộ phận cơ thể.

•
cây dương xỉ, thuộc họ thực vật
lâu đời nhất trên thế giới và mọc
rất nhiều trong tự nhiên hoang
dã, cũng có “sở trường ăn kim
loại nặng” như đồng, thạch tín
Trên lá của loài dương xỉ này có
tới 0,8% hàm lượng thạch tín,
cao hơn hàng trăm lần so với
bình thường, mà cây vẫn tốt

tươi.Thạch tín được cây dương
xỉ lưu trong lớp lông tơ trên thân
cây. Cây càng phát triển thì “nhu
cầu” thạch tín càng lớn, và chúng
còn di truyền khả năng “ăn” chất
độc sang các thế hệ sau.
Trồng cây dương xỉ có thể cải
tạo đất nhiễm kim loại nặng

•
Gần đây, các nhà khoa học
Việt Nam đã phát hiện ra một
loài cây dại có tên là thơm ổi
có khả năng hấp thu lượng
kim loại nặng cao gấp 100 lần
bình thường và sinh trưởng
rất nhanh. Món khoái khẩu
của loài cây này là chì. Chúng
có thể "ăn" lượng chì cao gấp
500-1.000 lần, thậm chí còn
lên tới 5.000 lần so với các
loài cây bình thường mà
không bị ảnh hưởng. Thơm ổi
được xem là loài siêu hấp thu
chì và cadmi
Cây thơm ổi mọc hoang nhiều ở Việt
Nam. Ảnh: Sức Khỏe & Đời Sống.

Trồng cây d u mè cải thiện đất cần c i.ầ ỗ
•

Trồng cây dầu mè còn mang lại
lợi ích về mơi trường như giảm
thiểu khí hại gây hiệu ứng nhà
kính thơng qua việc sử dụng
nguồn nhiên liệu diesel sinh
học, chống xói mòn, hoang mạc
hóa, cải tạo đất tốt, cải thiện
mơi trường

•
Cải tạo đất bằng cây lạc dại.
Theo Viện trưởng Lê Quốc
Doanh thì lạc dại là cây
họ đậu thuộc loại thân bò,
sinh trưởng vô hạn, rễ có
nhiều nốt sần có khả
năng cố định đạm từ nitơ
khí trời rất tốt. Lạc dại dễ
trồng, sinh trưởng, phát
triển nhanh, có thể thích
ứng với nhiều loại đất từ
đất xấu bạc màu, nghèo
dinh dưỡng, đất đồi núi
dốc đến đất cát, đất chua
mặn ven biển.
•
Lạc dại có khả năng chịu
hạn tốt, chịu úng cao,: có
thể trồng thuần dạng
đồng cỏ hoặc xen với các

loại cỏ khác để vừa nhằm
bảo vệ, cải tạo đất trống
đồi núi trọc rất tốt.

•
Xử lý nước thải bằng
thủy sinh thực vật
•
Thực vật thuỷ sinh có thể giúp loại bỏ
các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, nitơ,
phốt pho và kim loại nặng… trong lòng hồ
•
Tảo có tốc độ sinh trưởng nhanh, chịu
đựng được các thay đổi của môi trường,
có khả năng phát triển trong nước thải,
có giá trị dinh dưỡng và hàm lượng
protein cao, do đó người ta đã lợi dụng
các đặc điểm này của tảo để.
•
Xử lý nước thải và tái sử dụng chất dinh
dưỡng.
•
Biến năng lượng mặt trời sang năng
lượng trong các cơ thể sinh vật.
•
Tiêu diệt các mầm bệnh.

VII. KẾT LUẬN
•
1. Các hướng tiếp cận trong việc sử dụng thực vật

xử lý môi trường
•
Để thương mại hoá công nghệ xử lý môi trường bằng
thực vật, cần phải tìm kiếm các loài thực vật có khả
năng cho sinh khối nhanh và tích luỹ nồng độ kim loại
cao trong các cơ quan và dễ dàng thu hoạch. Có hai
hướng tiếp cận chủ yếu trong việc sử dụng thực vật
để xử lý môi trường:
•
Nhập nội và nhân giống các loài có khả năng siêu hấp
thụ kim loại.
•
Ứng dụng kỹ thuật di truyền để phát triển các loài thực
vật cho sinh khối nhanh và cải tiến khả năng hấp thụ,
chuyển hoá, chống chịu tốt đối với các điều kiện môi
trường .

•
Tuy nhiên, có một số rào cản nhất định của
hướng tiếp cận thực vật chuyển gen ở một số
nước về mặt pháp lý, xã hội và sinh thái. Dù
sao thì các nghiên cứu trong tương lai cần
phải không chỉ chú tâm đến phương pháp tạo
ra những thực vật hữu hiệu cho xử lý môi
trường mà còn phải sàng lọc những tác động
tiềm ẩn của thực vật chuyển gen đối với môi
trường.

•
2.Kết luận.

•
Công nghệ cải tạo môi trường bằng thực vật là một
công nghệ mới và hấp dẫn được đề cập trong những
năm gần đây. Dưới điều kiện cụ thể nào đó và được
sử dụng trong hệ thống quản lý thích hợp. Sự phát
triển của kỹ thuật di truyền và sinh học phân tử là rất
cần thiết cho loại công nghệ này.
•
Tuy nhiên, sự phát triển của công nghệ hấp dẫn này
sẽ không thể có tính khả thi nếu không có sự đóng
góp vô giá của các nhóm nghiên cứu nhỏ lẽ. Tuy
nhiên, nghiên cứu điều tra về lĩnh vực này vẫn luôn
cần thiết và phải được hưởng ứng để bảo tồn nguồn
tài nguyên di truyền tự nhiên to lớn, quý giá ở các môi
trường bị ô nhiễm kim loại và nâng cao kiến thức của
chúng ta về cơ chế thích nghi tự nhiên của các loài
siêu tích luỹ kim loại.