Những loại cây giải được ô nhiễm kim loại nặng Kim loại nặng pptx

Những loại cây giải được ô nhiễm kim loại
nặng

Kim loại nặng luôn được coi là loại độc chất
hàng đầu với đời sống của động thực vật.
Nhưng trong tự nhiên có nhiều loại cây lại rất
“thích” các loại chất độc này.

Hiểm họa ô nhiễm kim loại nặng


Cây thơm ổi có khả năng “ăn” kim loại.

Kim loại nặng là loại có độc tính cao, gây ô
nhiễm môi trường sống của động thực vật. Khi
nhiễm vào cơ thể, kim loại nặng tích tụ trong
các mô. Cơ thể cũng có cơ chế đào thải,
nhưng tốc độ tích tụ lớn hơn gấp nhiều lần. Ví
dụ để đào thải một nửa lượng thủy ngân tích
tụ trong mô mất chừng 80 ngày, với cadimi
mất 10 năm. Kim loại nặng có thể tích tụ vào
nội tạng như gan, thận, thần kinh, xương khớp
gây nhiều căn bệnh nguy hiểm như ung thư,
thiếu máu, ngộ độc kim loại nặng Có thể nói
kim loại nặng hủy hoại đời sống của động
thực vật nói chung. Thực vật có nhiều cách
phản ứng khác nhau đối với sự có mặt của
các kim loại nặng trong môi trường. Hầu hết
các loài thực vật rất nhạy cảm với sự có mặt
của các chất độc hại này, 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 tụ các kim
loại này trong các bộ phận khác nhau của
chúng. Nghĩa là trong tự nhiên thứ chất độc
này lại là “món ăn” hợp khẩu vị của khá nhiều
loại thực vật.

Món ăn khoái khẩu

Ngay từ cuối thế kỷ 19 người ta đã phát hiện
ra loài cải xoong (thuộc dòng
hyperaccumulators) biết ăn kim loại từ trong
đất. Những nông dân phát ruộng đã tìm thấy
trong thân của loại cây này một lượng lớn chất
kẽm. Sau này người ta phát hiện ra có khoảng
20 loài cải dại thuộc họ này rất thích “chén”
những kim loại nặng có độc tính cao như
nickel (kền), kẽm. “Ăn” những món chất độc
đó, chúng không chết, mà ngược lại lớn
nhanh như thổi. Điều này rất giống với một
loại hoa dại có tên khoa học là Alyssum
bertolonii. Loài hoa màu vàng này có khả năng
hút lượng kền gấp 200 lần lượng kim loại
nặng có thể giết chết hầu hết các loài thực vật
khác. Các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện
ra một loài cây dương xỉ, một trong những 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

Họ phát hiện ra 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.


Cây hoa dại Alyssum bertolonii có khả năng
ăn kim loại.

Các nhà khoa học đã phát hiện thạch tín được
cây dương xỉ lưu trong lớp lông tơ trên thân
cây. Hơn thế, dương xỉ 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.

Gần đây các nhà khoa học Việt Nam đã phát
hiện ra một loài cây dại có tên là thơm ổi
thường mọc hoang dại ở Việt Nam cũng có
khả năng đặc biệt đó. Loài cây này có khả
năng hấp thu kim loại nặng gấp 100 lần bình
thường và sinh trưởng rất nhanh. Khả năng
“ăn” kim loại nặng của thơm ổi, tuy chưa bằng
các loài dây leo, nhưng bù lại chúng lớn
nhanh như thổi, rất dễ trồng và chăm sóc.
Món “khoái khẩu” của loài cây này là chì.
Chúng có thể hấp thụ lượng chì trung bình
cao gấp 500-1.000 lần, thậm chí còn lên tới
5.000 lần so với cây đối chứng mà không bị
ảnh hưởng. Chúng được xem là loài siêu hấp

thu với kim loại nặng là chì và cadmium.

Cho đến nay, các nhà khoa học trên thế giới
đã thống kê được khoảng 400 loài trong 45 họ
thực vật có khả năng “ăn” kim loại nặng (nồng
độ tích lũy trong thân cây cao gấp hàng trăm
lần so với bình thường) mà không bị tác động
đến đời sống. Các loài này thường là thực vật
thân thảo, hoặc thân gỗ. Chúng có khả năng
thích nghi một cách đặc biệt với điều kiện môi
trường, và hơn nữa, khi tích lũy hàm lượng
kim loại nặng cao, không có loài sâu bọ nào
dám ăn chúng nữa.

Công cụ để cải tạo môi trường


Cây cải xoong.

Ngày nay người ta vẫn chưa biết rõ về cơ chế
hoạt động của các loài thực vật “ăn” kim loại.
Nhưng các nhà khoa học đang hướng đến
việc sử dụng đặc điểm này để cải tạo môi
trường sống, nhất là trong điều kiện môi
trường tự nhiên đang bị xâm hại nghiêm trọng.

Các nhà khoa học cho rằng, có thể chúng hoạt
động theo cơ chế hình thành phức hợp. Nghĩa
là các phức hợp hình thành sẽ giúp kim loại
chuyển đến các tế bào có các hoạt động trao

đổi chất thấp và được tích lũy ở dạng chất
hữu cơ hoặc vô cơ bền vững. Hoặc có thể
theo hướng các loài thực vật tách kim loại ra
khỏi đất, tích lũy trong các bộ phận của cây,
sau đó được loại bỏ qua lá khô, rửa trôi qua
biểu bì hoặc bị đốt cháy.

Từ khả năng hấp thu kim loại của thực vật, để
phát triển công nghệ xử lý ô nhiễm môi trường
đòi hỏi phải đáp ứng một số điều kiện cơ bản
như phải lựa chọn được giống dễ trồng, có
khả năng vận chuyển các chất ô nhiễm từ đất
lên thân cây nhanh, chịu được nồng độ các
chất ô nhiễm cao, phát triển nhanh. Trong
thực tế có một khó khăn, hầu hết các loài thực
vật có khả năng “ăn” nhiều kim loại nặng lại
phát triển rất chậm, còn những loài phát triển
nhanh lại “dị ứng” với hàm lượng kim loại
nặng cao. Vì vậy, việc nghiên cứu, phát triển
một số loài thực vật “ăn” kim loại nặng đáp
ứng cả 2 điều kiện (như một số loài đã nêu
trên), tuy mới ở bước đầu, nhưng đặc biệt cần
thiết nếu muốn phát triển rộng khắp và hiệu
quả.

Hiện nay các nhà khoa học môi trường đã nỗ
lực tận dụng khả năng đặc biệt này của các
loài thực vật “ăn” kim loại để xử lý môi trường.
Thống kê (1998) của Cục môi trường châu Âu
(EEA) đánh giá hiệu quả kinh tế của các

phương pháp xử lý kim loại nặng trong đất
bằng phương pháp truyền thống và phương
pháp sử dụng thực vật tại 1.400.000 vị trí bị ô
nhiễm ở Tây Âu, kết quả cho thấy chi phí
trung bình của phương pháp truyền thống trên
1 hecta đất từ 0,27 đến 1,6 triệu USD, trong
khi phương pháp sử dụng thực vật chi phí
thấp hơn đến 1.000 lần. Ngoài ra, khi thu
hoạch các loài thực vật “ăn” kim loại, người ta
có thể thu hồi được các loại kim loại quý như
kền, vàng đây cũng là một nguồn lợi kinh tế
không nhỏ.