Cải tạo ô nhiễm kim loại nặng trong đất bằng thực vật pps

Cải tạo ô nhiễm kim loại nặng trong đất
bằng thực vật
12/01/2009, 09:12:51 AM
Khả năng làm sạch môi trường của thực
vật 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 đất và nước bị ô nhiễm bởi các
kim loại.

Khả năng làm sạch
môi trường của thực
vật 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 đất và nước bị
ô nhiễm bởi các kim
loại.

Cỏ Vertiver, một
loài thực vật gần
đây được quan
tâm nghiên cứu
và
trồng để chống
xói lở đất. (Ảnh:

Biolcom.com)
Mỗi năm, thế giới có khoảng 25 tỉ tấn đất
mặt bị rửa trôi, khoảng hai tỷ ha đất canh
tác và đất trồng trên thế giới bị suy thoái
do bị con người sử dụng thiếu khoa học và
không có quy hoạch. Vấn đề ô nhiễm kim
loại nặng trong đất ngày càng đáng quan
tâm do ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe
con người và cây trồng.

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 đất
và nước bị ô nhiễm bởi các kim loại, các
hợp chất hữu cơ, thuốc súng và các chất
phóng xạ.

Tùy theo loại hình, mức độ tiếp xúc và
mức độ độc hại của từng kim loại nặng
(KLN) mà việc nhiễm độc là khác nhau.
Đối với cơ thể con người, quá trình này
cần được giám sát trong một thời gian dài
bởi trong đa số các trường hợp, việc tích tụ
và xâm nhập của kim loại nặng vào cơ thể
diễn ra từ từ.

Ô nhiễm kim loại nặng do đâu?

Nguồn phát thải các KLN trước hết phải
kể đến các ngành sản xuất công nghiệp có
sử dụng xút, clo, có chất phế thải nhiều
thủy ngân hay ngành công nghiệp than đá
và dầu mỏ có chất thải chứa chì, thủy ngân
và cadimi. Tại nhiều nơi, các chất thải độc
hại này bị đổ thẳng ra môi trường mà
không hề được xử lý.

Tại TP. HCM, kết quả phân tích hiện trạng
ô nhiễm KLN trong đất vùng trồng lúa khu
vực phía Nam thành phố cho thấy hàm
lượng đồng, kẽm, chì, thủy ngân, crôm
trong đất trồng lúa chịu ảnh hưởng trực
tiếp của nước thải công nghiệp phía nam
thành phố đều tương đương hoặc cao hơn
ngưỡng cho phép (TCVN 7209:2002) đối
với đất sử dụng cho mục đích nông
nghiệp. Trong đó hàm lượng cadimi vượt
quá tiêu chuẩn cho phép 2,3 lần; kẽm vượt
quá 1,76 lần.

Rác sinh hoạt, đặc biệt rác thải đô thị cũng
là một nguồn gia tăng lượng kim loại nặng
trong đất. Tại đa số đô thị hiện nay, tỉ lệ
thu gom rác còn thấp, thậm chí có một số
đô thị chưa có đơn vị thu gom và nơi tập
kết rác.

Hà Nội, một trong những đô thị có tỉ lệ thu

gom rác cao nhất, cũng chỉ đạt tỉ lệ dao
động khoảng 70-80 phần trăm/năm. Lượng
rác thải còn lại tồn đọng ở các nước ao hồ,
ngõ xóm, kênh mương, theo dòng nước
mưa chảy tràn gây ô nhiễm môi trường.

Theo các nhà khoa học, khoảng 70 –
80 phần trăm các nguyên tố KLN trong
nước thải lắng xuống bùn trên đường đi
của nó. Do đó việc sử dụng bùn thải làm
phân bón được coi là một trong những
nhân tố cao có nguy cơ gây ô nhiễm KLN.

Ngoài ra, hoạt động nông nghiệp cũng
chính là một nguồn gây ô nhiễm kim loại
nặng. Việc lạm dụng các loại phân bón hóa
học, hóa chất bảo vệ thực vật đã làm gia
tăng lượng tồn dư các kim loại như Asen,
Cadimi, thủy ngân và kẽm trong đất.

Sự phát triển và mở rộng các làng nghề thủ
công đi kèm với việc sử dụng ngày càng
nhiều hóa chất song hầu hết các làng nghề
ở nước ta hiện nay đều không có biện pháp
xử lý chất thải, gây ô nhiễm môi trường,
trong đó có môi trường đất.

Vai trò của thực vật

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 những năm gần đây, người ta quan
tâm rất nhiều về công nghệ sử dụng thực
vật để xử lý môi trường. Theo tài liệu
nghiên cứu, thế giới có ít nhất 400 loài
thuộc 45 họ thực vật có khả năng hấp thụ
kim loại.

Các loài này là thực vật thân thảo hoặc
thân gỗ, có khả năng tích luỹ và không có
biểu hiện về mặt hình thái khi nồng độ kim
loại trong thân cao hơn hàng trăm lần so
với các loài bình thường khác.

Thực vật có nhiều cách phản ứng khác
nhau đối với sự có mặt của các ion kim
loại trong môi trường. Có nhiều giả thuyết
đã được đưa ra để giải thích cơ chế vận
chuyển, hấp thụ và loại bỏ kim loại nặng
trong thực vật, chẳng hạn chúng hình
thành một phức hợp tách kim loại ra khỏi
đất, tích luỹ trong các bộ phận của cây, sau
đó được loại bỏ qua lá khô, rửa trôi qua

biểu bì, bị đốt cháy hoặc đơn thuần là phản
ứng tự nhiên của cơ thể thực vật.

Cỏ Vertiver, một loài thực vật gần đây
được quan tâm nghiên cứu và áp dụng để
chống xói lở đất. Chúng có bộ rễ đồ sộ và
phát triển rất nhanh. Trong điều kiện thuận
lợi, ngay năm đầu tiên rễ của chúng có thể
ăn sâu tới 3- 4m.

Nhờ đó nó có khả năng chịu hạn, có thể
hút ẩm từ độ sâu bên dưới xuyên qua các
lớp đất bị lèn chặt, qua đó giảm bớt lượng
nước thải thấm xuống đất và phân hủy các
chất gây ô nhiễm. Loại cỏ này có khả năng
hấp thụ một lượng lớn nhôm, mangan,
cadimi, niken, thủy ngân, kẽm…có trong
nước bị ô nhiễm.

Trong khi đa số các loài cây đều có cơ chế
đào thải chất độc ra ngoài nhưng với cỏ
Vertiver thì khi vào đến rễ, kim loại đồng
chuyển thành dạng khó tan và được lưu
giữ lại một phần, phần còn lại di chuyển
đến cổ rễ.

Rễ và cổ rễ có khả năng tích lũy đồng,
chống lại sự vận chuyển đồng đến các bộ
phận khác của cây. Điều này cũng chứng
tỏ rễ là phần hấp thu nhiều KLN nhất trong

các bộ phận của cây cỏ Vetiver.

Ngoài cỏ Vertiver, một số loài thực vật
thông thường khác cũng có khả năng hấp
thụ kim loại nặng như bèo tây, cải xoong,
rau muống, dương xỉ kết hợp với nấm
cộng sinh