Xử lý đất nền yếu trong xây dựng

Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHÓ HỒ CHÍ
MINH
Mục
VIỆN KHCN VÀ
QLlục
MÔI TRƯỜNG
**********

1. Lời Mở Đầu.......................................................................................3
Đề Tài: XỬ LÝ ĐẤT BỊ NHIỄM KIM LOẠI NẶNG

2. 0 nhiễm môi trường đất.....................................................................5

GVHD : GS.TSKH LÊ HUY BÁ
SVTH : TRẦN ĐỨC CHIÊU
THÀNH
LỚP : ĐHMT3A
THÀNHMSSV
PHỐ :HỒ
CHÍ MINH - 2010
07707261

Page 2


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

Lời Mở Đầu
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 chuấn 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 tổ 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

Page 3


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

Hiện nay, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất đang diễn ra phổ biến ở nhiều nơi trên
Thế giới. Có rất nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng đế xử lý kim loại nặng
trong
đất. Tuy nhiên, gần đây phương pháp sử dụng thực vật đế xử lý kim loại nặng trong đất
được các nhà khoa học quan tâm đặc biệt bởi chi phí đầu tư thấp, an toàn và thân thiện
với môi trường.
Làm sạch đất ô nhiễm là một quá trình đòi hỏi công nghệ phức tạp và vốn đầu tư cao. Để
xử lý đất ô nhiễm người ta thường sử dụng các phương pháp truyền thống như: rủa đất;
cố định các chất ô nhiễm bằng hoá học hoặc vật lý; xử lý nhiệt; trao đối ion, ôxi hoá
hoặc
khử các chất ô nhiễm; đào đất bị ô nhiễm đế chuyển đi đến những nơi chôn lấp thích
họp,... Hầu hết các phương pháp đó rất tốn kém về kinh phí, giới hạn về kỹ thuật và hạn

Page 4


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

1/ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐÁT
1.1/ Vai trò của môi trường đất
•

Đất là nơi trú ngụ của con người và hầu hết các sinh vật cạn, là nền móng cho
các
công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và văn hóa của con người.

•

Đất là một nguồn tài nguyên quý giá, con người sử dụng tài nguyên đất vào hoạt
động sản xuất nông nghiệp để đảm bảo nguồn cung cấp lương thực thực phấm

1.2/ Thế nào là ô nhiễm đất

a)

Khái niệm
♦♦♦ Ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm
nhiễm bân môi trường đất bởi các chất ô nhiễm.
❖ 0 nhiễm môi trường đất là hậu quả các hoạt động của con người

lam
thay đổi các nhân tố sinh thái vượt qua những giới hạn sinh thái
của
các quần xã sổng trong đất.

b)

Phân loại

Người ta phân đất bị ô nhiễm làm 5 loại:
♦♦♦ Do chất thải công nghiệp.
♦> Do chất thải nông nghiệp.
Page 5


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

thành axit gây mưa axit làm mất cân bằng PH trong đất.
- Bụi chứa nhiều kim loại nặng (như chì, kẽm,...) sẽ lắng xuống đất sẽ

làm
thay đối thành phần đất tại đó và nhiễm độc đối với cây trồng và vật nuôi
theo đường dây chuyền thực phẩm.
- Nước thải CN chứa nhiều chất vô cơ,

các chất hữu cơ, dung môi hừu cơ, các
chất dầu mỡ, các chất tẩy rữa,... Neu
không được xử lý trước khi thải ra
ngoài chúng sẽ được lưu giữ trong đất
nhờ sự di chuyển lắng đọng hay thấm
vào đất.
Các chất thải rắn CN như xỉ, phần thừa
Như vậy ở VN nhìn chung đất đã bị thoái hóa trên bốn mặt:
•

Thoái hóa hóa học : Đất trở nên chua dần, hàm lượng hừu cơ và lân dễ tiêu thấp,
nghèo các ion kiềm như : Ca2+ và Mg2+

•

Thoái hóa vật lý : tầng đất mỏng dần, mất cấu trúc hoặc cấu trúc kém, sức thấm
nước kém, đất chặt không thuận lợi cho bộ rễ nhũng cây trồng ngắn ngày phát
triên.

•

Thoái hóa sinh học : hoạt tính sinh học của đất kém do thiếu chất hữu cơ, đất chua
và nhiều độc tố.
•

Ô nhiễm môi trường đất các loại.
> 0 nhiễm đất do chất thải nông nghiệp
• Do thuốc bảo về thực vật: Nhiều thuốc bảo vệ thực vật (TBVTV) có thể tồn

Page 6


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

âkàỐSSr
-

• Ô nhiễm đất do tác nhân hóa học: Khi sử dụng phân bón dư thừa, phần dư
đó sẽ bị rữa
trôi theo nước hoặc nằm lại trên đất gây ô nhiễm môi trường.
Đối với phân bón vô cơ: Trong phân supe lân thường có còn
khoảng 5% axit
H2SO4 tự do, khi đi vào môi trường đất sẽ làm giảm độ PH của
đất. Do trong đất
có các ion Fe(III), Al(III) kết họp với lượng phân bón supe dư thùa
tạo thành
phophat kim loại không tan làm cho đất chai cứng và hủy diệt các
vi sinh vật có
ích trong đất.

Page 7


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

> Ô nhiễm đất do các chất thải sinh hoạt
• Chất thải sinh hoạt rất phức tạp, nó bao gồm các loại thức ăn thừa, rác thải
nhà bếp, làm vườn, đồ dùng hỏng, gỗ, thủy tinh, nhựa, các loại giấy thải,
các loại rác đường phố bụi, bùn, lá cây ... Chúng được thu gom, tập
trung,
phân loại và xử lý. Sau khi xử lý, chế
biến thành phân hữu cơ hoặc chôn đốt.
Cuối cùng vẫn ảnh hưởng đến môi
trường đất.Các bãi chôn lấp có mùi hôi
thối ảnh hưởng tới sinh vật trong đất,
giảm lượng oxy trong đất.

Page 8


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

> Ổ nhiễm đất do dầu mỏ
tới môi trường đất.
Khi trên bề mặt đất có một lớp mỏng thì cũng cản trở quá trình trao đối
chất
của các sinh vật trong đất, các sinh vật trong đất sẽ chết dần.
Khi dầu xâm nhập vào đất, chúng làm thay đổi cấu trúc, đặc tính lý học và
hóa học của đất, chúng biến các hạt keo thành “trơ”, không có khả năng
hấp
phụ và trao đối
nữa, làm cho vai trò
đệm, tính oxy hóa,
tính dẫn điện, dẫn
nhiệt của môi

trường đất thay đổi
mạnh.

Page 9


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

> Ô nhiễm do chất phóng xạ

Chất phóng xạ hủy hoại các cơ thế sống bởi vì nó khơi mào các phản ứng hóa
học
độc hại đối với các mô tế bào.
Ví dụ: Các liên kết trong các cấu trúc cao phân tử sẽ bị bẻ gẫy. Trong các trường

Pag
e
10


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

/V

nu

r

2/ o nhiêm kim loại nặng trong đât
2.1/ Giới thiệu

Đất là thành phần chủ yếu của môi trường đô thị và nông thôn, việc quản lý đất
là
hết sức quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng đất. Các hoạt động của đô thị là
nguyên nhân làm suy giảm chất lượng đất và cách thức quản bảo vệ là yêu cầu
khẩn cấp. Ớ đây tập trung xem xét sự ô nhiễm đất do kim loại nặng.
2.2/ Kim loại nặng trong đất
Việc khai thác, sản xuất và sử dụng sản phấm hóa học (thuốc trù' sâu, thuốc sơn,
ắc
quy, chất thải công nghiệp hay cặn bùn) gây ô nhiễm kim loại nặng trong đất đô
thị và đất nông nghiệp. Kim loại nặng cũng có trong đất tụ’ nhiên nhung hiếm khi
ở mức độ độc hại. Đất ô nhiễm tiềm tàng có thế xảy ra ỏ' bãi chôn lấp cũ (noi
chứa
chất thải công nghiệp): những vườn ăn trái cũ sử dụng chất diệt cỏ có chứa
Arsenic như một thành phần hoạt động; những nơi sử dụng nước thải công
nghiệp
và bùn thải của thành phố (thị xã); những vùng xung quanh đống chất thải mỏ;
khu
công nghiệp nơi hóa chất được đổ thành đổng trên đất hoặc những vùng xui gió
từ
khu công nghiệp.

Pag
e
11


Kim Loại
Nặng

Nồng

độ Tốc độ tải ô nhiễm
Tốc độ ô nhiễm tích
lớn nhất
hàng năm
lũy
Xử
XửLý
LýĐất
ĐấtBị
BịÔÔnhiễm
nhiễmKim
KimLoại
LoạiNặng
Nặng
trong bù
(Lb/A/yr)
(kg/ha)
(lb/A)
(mg/kg or (kg/ha/yr)
ppm)
cation Pb2+ ...) như Hg, Cd, Pb, Niken, Cu, Zn, C1 và Mn. Các anion xung
quanh
thường là (những nguyên tố trong đất kết họp với oxy và có điện tích âm:
Mn042‘
...) Arsenic, molybdenum, Solenium và Bo.
2.3/ Ngăn chặn ô nhiễm KLN
Nguồn phát thải các KLN trước hết phải kế đến các ngành sản xuất công nghiệp
Sự ngăn chặn ô nhiễm kim loại nặng là phương pháp tốt nhất tránh ô nhiễm kim
có
loại cho

đất. ôVới
bản trên,
sựloại
cânnặng
bằng tương
đối trọng
được dùng
để chỉ
ra tổng
bùn
Ngăn
chặn
nhiễm
kimphế
quan
bởi vì
công
việc số
làm
sử dụng
xút, clo,
có chất
thải nhiềurấtthủy
ngân hay ngành
công
nghiệp
than
đá
lớn nhất
có

thể
đượcrất
dùng.
Víkhăn
dụ, giúp
chotiền.
các viên
chức
thành
phố
cung
cấp
tổng
sạch
đất
ô
nhiễm
khó
và
đắt
Việc
sử
dụng
chất
thải
công
và dầu mở có chất thải chứa chì, thủy ngân và cadimi. Tại nhiều nơi, các chất
số bùn lớn nhất (kg/ha) cho đất nông nghiệp. Tốc độ tải ô nhiễm hàng năm cho
nghiệp
thải hay bùn phải tuân theo quy định giới hạn do ƯS.Environmental

kẽm là 140kg/ha/yr (tù' bảng 1). Phân tích bùn trong phòng thí nghiệm cho thấy
độc hại này bị đố thắng ra môi trường mà không hề được xử lý.
nồng độ kẽm là 7500mg/kg, người ta có thế tính được bao nhiêu (tons/A) để
không vượt quá 140kg/ha/yr.
Tại TP. HCM, kết quả phân tích hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất vùng trồng
lúa
Nhũng kim loại được giới thiệu là gây ô nhiễm môi trường chúng sẽ luư lại.
khu vục phía Nam thành phố cho thấy hàm lượng đồng, kẽm, chì, thủy ngân,
Những kim loại không phân rã như phân tử bazơ cacbon (hừu cơ). Chỉ loại trừ Hg
crôm
và Selenium bằng cách biến đối thành hơi nhờ vi sinh vật. Tuy nhiên rất khó loại
trong đất trồng lúa chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước thải công nghiệp phía Nam
bỏ kimBảng
loại ra1:khỏi
môi
trường.
Quy
định
mứchoặc
giới cao
hạn hơn
kim ngưỡng
loại nặng
trong
thành phố đều
tương
đương
cho
phépđất(TCVN 7209:2002)
đối với đất sử dụng cho mục đích nông nghiệp. Trong đó hàm lượng cadimi vượt

(Adapted
fromtrong
USEPA
, 1993)
Cách xử lý ô nhiễm kim
loại nặng
đất theo
phương pháp truyền thống có giá
quá tiêu chuấn cho phép 2,3 lần; kẽm vượt quá 1,76 lần.
3/Rác
Cácsinh
phương
xử lýrác
đâtthải
bị ôđônhiêm
hoạt,pháp
đặc biệt
thị cũng là một nguồn gia tăng lượng kim
loại
• Tại
Xử lý
độ cao
thủyrác
tinh,
cácthấp,
dạngthậm chí
nặng trong đất.
đa bằng
số đônhiệt
thị hiện

nay,(sản
tỉ lệphấm
thu gom
còn
hạt,
có
một số đô thị chưa
không
có đơn
có rò
vịrỉthu
kim
gom
loại).
và nơi tập kết rác.
Hà Nội, một •trong
những
đô thị
có tỉrắn
lệ (sản
thu gom
rácvật
cao
nhất,
cũng
đạt tỉ lệ
Những
nhân
tố hóa
phấm

chất
giống
xichỉ
măng).
dao
Cách thức làm
sạchrác
(lộc
ô nhiễm
ngoài).
động khoảng• 70-80%/năm.
Lượng
thải
còn lạiratồn
đọng ở các nước ao hồ,
ngõ
Hiện
người
ta đang
khích
một
phương
pháp
với chimôi
phítrường.
thấp, an
xóm,nay
kênh
mương,
theo khuyến

dòng nước
mưa
chảy
tràn gây
ô nhiễm
toàn
Theo
nhàvới
khoa
học,
khoảng
70 - 80%pháp:
các nguyên
tố KLN
và
thâncác
thiện
môi
trường
là phương
Xử lý kim
loại trong
nặng nước
trongthải
đât
Pag
Pag
ee
13
14

12


Tên loài

Arabidopsis haỉỉeri

Tác giả và năm công
Nồng độ kim loại tích luỹ
bố
trong thân (pg/g trọng lượng
Xử
Xử Lý
Lý Đất
Đất Bị
Bị Ô
Ô nhiễm
nhiễm Kim
Kim Loại
Loại Nặng
Nặng
khô)
13.600 Zn

Emst, 1968

(Cardaminopsis
haỉleri)
úng
cao. được

Đế
xửđiều
lý đất
kiệnô thứ
nhiễm
nhấtngười
(bảngta1),
thường
nhưngsửkhông
dụng các
đáp phương
ứng được
pháp
điềutruyền
kiện thống
thứ hai.
như:
Vì
vậy,
rửa đất;
các cố
loàiđịnh
có khả
các chất
năngôtích
nhiễm
luỹ bằng
thấp nhung
hoá họccho
hoặc

sinh
vậtkhối
lý; xử
caolýcũng
nhiệt;rấttrao
cầnđối
thiết
ion,
(bảng
ôxi
2).
hoáKhi
hoặc
thukhử
hoạch
các các
chấtloài
ô nhiễm;
thực vật
đàonày
đấtthì
bịcác
ô nhiễm
chất ôđếnhiễm
chuyển
cũng
đi đến
đượcnhững
loại bỏ
nơirachôn

khỏi lấp
đất
và
thích
cáchợp,...
kim loại
Hầu
quý
hếthiếm
các như
phương
Ni, Tl,
pháp
Au,...
đó rất
có thế
tốn được
kém về
chiết
kinh
tách
phí,
ra giới
khỏi hạn
cây. về kỹ thuật
Thlaspi rotundỉfolỉum
8.200 Pb
Reeves
&
Brooks,

và
Phương
pháp sử
dụng
đế1983
cốhiểu
địnhbiết
kimvềloại
đấtthụ,
hoặcchuyến
bùn bởi
sự
hạn chế- về
diện tích,...
Gần
đây,thực
nhờvật
nhũng
cơ trong
chế hấp
hoá,
hấp
chống chịu và loại bỏ kim loại nặng của một số loài thực vật, người ta đã bắt đầu chú ý
thụ
hoặcsửkết
tủathực
trong
rễ.lýQuá
nàynhư
làmmột

giảm
khảnghệ
năngmôi
linhtrường
động đặc
của
đếncủa
khảrễnăng
dụng
vậtvùng
đế xử
môitrình
trường
công
Thlaspi geosingensebiệt. Khả năng làm 12.000
Ni
Reeves
&
Brooks,
sạch môi trường của thực vật đã được biết từ thế kỷ XVIII bằng các
1983
thí nghiệm
của1.Joseph
Lavoissier,
Scheele
và Jan
Bủng
Một sổPriestley,
loài thựcAntoine
vật có khả

năng tíchKarl
luỹ kim
loại nặng
caoIngenhousz.
[1]
những Ni
năm 1990 phương pháp này mới được nhắc đến như một loại
Alyssum bertholoniiTuy nhiên, mãi đến 13.400
Brooks
&
Radíbrd,
công nghệ mới dùng đề xử lý môi trường đất và nước bị ô nhiễm bởi các kim loại, các
1978
Trong
nhũng
gầnthuốc
đây, người
quan
tâm
rất nhiều
về công
dụng khổ
thựccủa
vậtbài
đế
hợp
chất năm
hữu cơ,
súng vàta các
chất

phóng
xạ. Tuy
nhiên,nghệ
trongsửkhuôn
Alyssum pintodasilvae
9.000
Ni
xử
môichúng
trường
lý do:
diện
tíchvềđất
bị năng
ô&nhiễm
ngày
tăng,nặng
các kiến
viếtlýnày
tôibởi
chỉnhiều
tập trung
giới
thiệu
khả
xửRadíbrd,
lý
các càng
kim loại
trongthức

đất
Brooks
khoa học về co chế, chức năng của sinh vật
và hệ sinh thái, áp lực của cộng đồng, sự
1978
quan tâm
kinhnghệ
tế vàxử
chínhkim
trị,...
Hai
mươi
nămđất
trước đây, các nghiên cún về lĩnh vục
2. về
Công
loại
nặng
trong
Berkheya codii
11.600lýNi
Brooks,
1998 bằng thực vật
này còn rất ít, nhưng ngày nay, nhiều nhà khoa học đặc biệt là ở Mỹ và châu Âu đã có rất
nhiều đề
tài nghiên
cứu cơcách
bảnphản
và ứng
nàysự

như
nghệ
Thực
vật có nhiều
ứngdụng
kháccông
nhaunghệ
đổi với
có một
mặt công
của các
ionmang
kim
tính
chất
thương
mại.
Hạn
chế
của
công
nghệ
này
là
ở
chồ
không
thế
xem
như

một
công
loại
nghệ
tức thờiHầu
và phố
ở mọi
nhiên,
chiến
cácion
chương
trongxử
môilýtrường.
hết, biến
các loài
thựcnơi.
vậtTuy
rất nhạy
cảm
với lược
sự cóphát
mặt triến
của các
kim
trình
nghiên
cứu
cơ
bản
có

thể
cung
cấp
được
các
giải
pháp
xử
lý
đất
một
cách
thân
thiện
loại, thậm chí ở nồng
độ rất
nhiên, vẫnetcó
số loài thực vật không chỉ có
10.000
AIthấp. TuyWatanabe
al.,một
1998
với
môi
trường
và
bền
vũng.
Năm
1998,

Cục
môi
trường
Châu
đánh
khả năng sống được trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim Âu
loại(EEA)
độc hại
màgiá
cònhiệu
có
quả
khả kinh tế của các phương pháp xử lý KLN trong đất bằng phương pháp truyền thống và
phương
thực
vậtloại
tại này
1.400.000
vị trí
ô nhiễm
Tâycủa
Âu,chúng[l].
kết quả cho thấy
năng hấppháp
thụ sử
và dụng
tích các
kim
trong các
bộbị

phận
khác ở
nhau
chi phí trung bình của phương pháp truyền thống trên 1 hecta đất từ 0,27 đến 1,6 triệu
USD, trong
khithực
phương
pháp
sử dụng
vật chibằng
phí thấp
10 đến
lần [1].
Trong
tế,
nghệ
xử lýthực
ô nhiễm
thực hơn
vật đòi
hỏi 1000
phải đáp
úng một
Salix
KLN
trong
đất,công
nước
Greger và Landberg,
số

1999
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
Populus
Ni trong đất, nước và
Punshon và Adriano,
[1,3,6]. Tuy nhiên, hầu hết các loài thực vật có khả năng tích luỹ KLN cao là những loài
nước ngầm
2003
phát triến 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.

Brassica
napus,
B.
Chất
phóngtrong
xạ, đất
KLN,
Brown,
và thực
Banuelos
Xử
lý KLN
bằng Se
thực vật1996
có thế
hiện bằng nhiều phương pháp
Juncea, B. nigrakhác
trong đất

etal, 1997

Cannabis sativa

Pag
Pag
ee 2000
Ostwald,
Chất phóng xạ, Cd trong 15
16
17
đất


Pb, Cd trong đất

EPA, 2000 và Elkatib et
al.,2001
Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

Helianthus

Typha sp.

Mn, Cu, Se trong nước
Home, 2000
thải mỏ khoáng sản

Phragmites australis

KLN trong chất thải mỏ
Massacci et al., 2001
khoáng sản

Glyceria /luitans

MacCabe và Otte, 2000
KLN trong chất thải mỏ
khoáng sản
3. Các loài thực vật có khả năng hấp thụ kim loại
Có ít nhất 400 loài phân bổ trong 45 họ thực vật được biết là có khả năng hấp thụ
kim loại [2, 3, 6]. Các loài này là các loài thực vật thân thảo hoặc thân gỗ, có khả năng
tích luỹ và không có biếu hiện về mặt hình thái khi nồng độ kim loại trong thân cao hon
hàng trăm lần so với các loài bình thường khác. Các loài thực vật này thích nghi một
cách
đặc biệt với các điều kiện môi trường và khả năng tích luỹ hàm lượng kim loại cao có thế
góp phần ngăn cản các loài sâu bọ và sự nhiễm nấm [1].
Có nhiều giải thuyết đã được đưa ra đế giải thích cơ chế và triến vọng của loại
công nghệ này.
3.1. Giả thuyết sự hình thành phức hợp: cơ chế loại bỏ các kim loại độc của các

loài thực vật bằng cách hình thành một phức hợp. Phức hợp này có thế là chất hoà tan,
chất không độc hoặc là phức hợp hữu cơ - kim loại được chuyến đến các bộ phận của tế
bào có các hoạt động trao đổi chất thấp (thành tế bào, không bào), ở đây chúng được tích
luỹ ở dạng các họp chất hữu cơ hoặc vô cơ bền vũng [1,4].
3.2. Giả thuyết về sự lang đọng: các loài thực vật tách kim loại ra khỏi đất, tích

luỹ
trong các bộ phận của cây, sau đó được loại bỏ qua lá khô, rữa trôi qua biểu bì hoặc bị
đốt cháy.

3.3. Giả thuyết hấp thụ thụ động: sự tích luỹ kim loại là một sản phẩm phụ của cơ

chế thích nghi đối với điều kiện bất lợi của đất (ví dụ như cơ chế hấp thụ Ni trong loại
đất
Pag
e
18
19


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

Ngày nay, sự thích nghi của các loài thực vật có khả năng hấp thụ kim loại nặng
chưa được làm sáng tỏ bởi có rất nhiều yếu tố phức hợp tác động lẫn nhau. Tích luỹ kim
loại là một mô hình cụ thế của sự hấp thụ dinh dưỡng khoáng ở thực vật. Có 17 nguyên
tổ
được biết là cần thiết cho tất cả các loài thực vật bậc cao (C, H, o, N, s, p, K, Ca, Mg,
Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, C1 và Ni). Các nguyên tố đa lượng cần thiết cho các loài thực
vật
ở nồng độ cao, trong khi các nguyên tố vi lượng chỉ cần đòi hỏi ở nồng độ rất thấp. Các
loài thực vật được sử dụng đế xử lý môi trường bao gồm các loài có khả năng hấp thụ
được các kim loại dạng vết cần thiết như Cu, Mn, Zn và Ni hoặc không cần thiết như
Cd,
Pb, Hg, Se, Al, As với hàm lượng lớn, trong khi đổi với các loài thực vật khác ở các
nồng
độ này là cực kỳ độc hại [1,5,6].
4. Các hướng tiếp cận trong việc sử dụng thực vật xử lý môi trường

Như phần trên đã giới thiệu, đế 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 đế xử lý môi trường:
-

Nhập nội và nhân giống các loài có khả năng siêu hấp thụ kim loại
(hy peraccu mul ator).

-

Úng 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 [1].

Hướng tiếp cận thứ nhất, phát triến chủ yếu ở Mỹ bởi nhóm nghiên cúu đứng đầu
là Chaney, bao gồm các bước cơ bản như: chọn các loài thực vật, thu thập hạt hoang dại
và thử nghiệm khả năng xử lý môi trường, nhân giống, cải tiến điều kiện trồng và tiến
hành áp dụng đại trà. Hiệu quả của hệ thống này đã được công bố trong việc xử lý Co và
Page
20


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

sử dụng gen merA9 của vi khuẩn chuyển vào cây Arabidopsi để xử lý Hg (II) [1].
Tuy nhiên, có một số rào cản nhất định của hướng tiếp cận thực vật chuyển gen ở
một sổ nước về mặt pháp lý, xã hội và sinh thái. Triển vọng của thực vật chuyển gen
trong việc làm sạch các vùng ô nhiễm có lẽ sẽ làm thay đổi một số quan điếm xã hội đổi

nghịch. Dù sao thì các nghiên cứu trong tưong 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

5. Kết luận

Công nghệ xử lý môi trường bằng thực vật là một công nghệ mới và hấp dẫn
được
đề cập trong nhũng năm gần đây. Kỹ thuật này được cho biết là có một triến vọng đặc
biệt trong việc làm sạch kim loại trong đất, ít nhất là dưới điều kiện cụ thế 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 triến của công nghệ hấp dẫn này sẽ không thế có tính khả thi
nếu không có sự đóng góp vô giá của các nhóm nghiên cứu nhỏ lẽ. Hơn 30 năm qua, các
nhà khoa học đã có nhiều nghiên cứu đóng góp quan trọng về khả năng đặc biệt của thực
vật trong xử lý môi trường. Tuy nhiên, nghiên cứu điều tra về lĩnh vục này vẫn luôn cần
thiết và phải được hưởng ứng đế 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

Pag
e
21


Xử Lý Đất Bị Ô nhiễm Kim Loại Nặng

Tài liệu tham khảo
1) Võ Văn Minh-Võ Châu Tuấn. Công nghệ xử lý KLN trong đất bằng

thuc vật.Truờng ĐH Su Phạm,ĐH Đà Nằng.
2) http://www,veumoitruong.com/forum/showthread.php?t=4270

3) Nguyễn Thị Kiều Diễm,2009, Trường ĐH Công nghiệp TP.HỒ Chí

Minh Viện Khoa Học Công Nghệ Và Quản Lý Môi Trường.

Pag
e
22