intTypePromotion=1
ADSENSE

Ảnh hưởng của nồng độ chì đến sinh trưởng, tích lũy và loại bỏ chì của cây phát tài

Chia sẻ: Thamoioii Thamoioii | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

37
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã khảo sát sự ảnh hưởng của các nồng độ chì (Pb) (0, 100, 200 và 300mg/l) đến sự sinh trưởng, tích lũy và loại bỏ chì của cây phát tài. Thí nghiệm được thực hiện trong nhà kính với 4 nghiệm thức và 3 lần lặp lại. Các chỉ tiêu theo dõi gồm: chiều cao cây, chiều dài rễ, số lá, trọng lượng tươi và khô, hàm lượng chì trong các bộ phận của cây và hàm lượng chì trong nước. Kết quả đã cho thấy rằng, cây Phát tài sinh trưởng và phát triển tốt ở nồng độ Pb trong nước là 100 mg/l, sinh trưởng kém hơn khi nồng độ Pb tăng lên 200 mg/l và 300 mg/l. Cây Phát tài tích luỹ Pb ở rễ khá lớn, với 3 nghiệm thức có nồng độ Pb 100 mg/l, 200 mg/l và 300 mg/l hàm lượng Pb tích luỹ trong rễ của cây lần lượt là 5073,8 mg/kg, 5134,0 mg/kg, 7054,0 mg/kg. Khả năng tích luỹ Pb ở lá và thân của cây thấp hơn rất nhiều ở rễ. Lượng chì trong nước của 3 nghiệm thức 100 mg/l, 200 mg/l và 300 mg/l sau 30 ngày thí nghiệm lần lượt giảm 91,5 %, 86,8 % và 86,4 % cho thấy khả năng xử lý Pb trong nước của cây Phát tài là rất lớn.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của nồng độ chì đến sinh trưởng, tích lũy và loại bỏ chì của cây phát tài

Hồ Bích Liên... Ảnh hưởng của nồng độ chì (Pb2)...<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHÌ ĐẾN SINH TRƯỞNG,<br /> TÍCH LŨY VÀ LOẠI BỎ CHÌ CỦA CÂY PHÁT TÀI<br /> Hồ Bích Liên(1), Huỳnh Văn Biết(1), Bùi Cách Tuyến(2)<br /> (1) Trường Đại học Thủ Dầu Một, (2) Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM<br /> Ngày nhận bài: 20/7/2018; Ngày gửi phản biện 22/7/2018; Chấp nhận đăng 22/11/2018<br /> Email: lienhb@tdmu.edu.vn<br /> <br /> Tóm tắt<br /> Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã khảo sát sự ảnh hưởng của các nồng độ chì (Pb) (0,<br /> 100, 200 và 300mg/l) đến sự sinh trưởng, tích lũy và loại bỏ chì của cây phát tài. Thí nghiệm<br /> được thực hiện trong nhà kính với 4 nghiệm thức và 3 lần lặp lại. Các chỉ tiêu theo dõi gồm:<br /> chiều cao cây, chiều dài rễ, số lá, trọng lượng tươi và khô, hàm lượng chì trong các bộ phận<br /> của cây và hàm lượng chì trong nước. Kết quả đã cho thấy rằng, cây Phát tài sinh trưởng và<br /> phát triển tốt ở nồng độ Pb trong nước là 100 mg/l, sinh trưởng kém hơn khi nồng độ Pb tăng<br /> lên 200 mg/l và 300 mg/l. Cây Phát tài tích luỹ Pb ở rễ khá lớn, với 3 nghiệm thức có nồng độ<br /> Pb 100 mg/l, 200 mg/l và 300 mg/l hàm lượng Pb tích luỹ trong rễ của cây lần lượt là 5073,8<br /> mg/kg, 5134,0 mg/kg, 7054,0 mg/kg. Khả năng tích luỹ Pb ở lá và thân của cây thấp hơn rất<br /> nhiều ở rễ. Lượng chì trong nước của 3 nghiệm thức 100 mg/l, 200 mg/l và 300 mg/l sau 30<br /> ngày thí nghiệm lần lượt giảm 91,5 %, 86,8 % và 86,4 % cho thấy khả năng xử lý Pb trong<br /> nước của cây Phát tài là rất lớn.<br /> Từ khóa: cây phát tài, chì, kim loại nặng<br /> Abstract<br /> EFFECTS OF LEAD CONCENTRATION ON THE GROWTH, LEAD<br /> ACCUMULATION AND REMOVAL OF LUCKY BAMBOO PLANT<br /> In this study, we investigated the effects of different lead (Pb) concentrations (0, 100, 200<br /> and 300mg/l) on the growth, lead accumulation and removal of Lucky bamboo plant (Dracaena<br /> sanderiana). The experiment was conducted in greenhouse, consisting of 4 treatments and 3<br /> replications. The monitoring indicators including: height of plant, lenght of root, number of<br /> leaf, plant weight, lead content in parts of the plant, contents of lead in water, the growth target<br /> of Dracaena sanderiana, accumulation of lead contents in differents organe of Dracaena<br /> sanderiana. The results shown that lucky bamboo plants grow and develop well in domestic Pb<br /> concentration of 100 mg/l, less growth while increasing Pb concentration of 200 mg/l and 300<br /> mg/l. Pb accumulation inroots of lucky bamboo plants is quite large, with 3 treatments Pb<br /> concentration of 100 mg/l, 200 mg/l and 300 mg/l Pb accumulation in root respectively 5073,8<br /> mg/kg, 5134,0 mg/kg, 7054,0 mg/kg. Ability to Pb accumulation in plant leaves and stems is<br /> much lower in roots. The amount of lead in the water of three treatments 100 mg/l, 200 mg/l<br /> and 300 mg/l after 30 days of the experiment fell 91,5%, respectively, 86,8% and 86,4%,<br /> showing the ability to handle Pb in the water is huge.<br /> <br /> <br /> <br /> 14<br /> Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 4(39)-2018<br /> <br /> 1. Giới thiệu<br /> Nói đến ô nhiễm kim loại nặng, người ta thường nghĩ đến chì (Pb) vì mức độ ô nhiễm phổ<br /> biến và độc tính cao đối với cơ thể sống. Hàng năm, thế giới sử dụng khoảng 3 triệu tấn chì<br /> (Tripatri, 2004) cho các loại hình công nghiệp mỏ và chế biến khoáng chất, sản xuất kim loại<br /> màu, pin, acquy, công nghiệp gia công kim loại… nhưng có đến 2 triệu tấn chì con người thải vào<br /> môi trường (Low và Lee, 1984). Điều này đã gây ô nhiễm chì trong môi trường đất và nước ngày<br /> càng nặng hơn. Chì không thể được phân hủy sinh học và nó gây độc đối với sinh vật sống ngay<br /> cả ở nồng độ thấp. Nếu không có biện pháp khắc phục, mức độ chì trong môi trường cao sẽ<br /> không bao giờ trở lại bình thường (Traunfeld và Clement, 2001). Việc tìm kiếm phương pháp xử<br /> lý chì đang là vấn đề cần thiết và cấp bách. Hiện nay, có nhiều phương pháp đã được sử dụng để<br /> làm sạch môi trường có chì như phương pháp hóa học, thu gom và chôn lấp, rửa đất, nhưng hầu<br /> hết các phương pháp này rất tốn kém và khó đạt được kết quả tối ưu (Aboulroos và ctv, 2006).<br /> Gần đây, nhờ những hiểu biết về cơ chế hấp thu, chuyển hóa, chống chịu và loại bỏ các chất ô<br /> nhiễm của một số loài thực vật, mọi người bắt đầu chú ý đến phương pháp sử dụng thực vật để xử<br /> lý môi trường. Đây được xem là giải pháp cải thiện môi trường thân thiện, đơn giản, dễ triển khai<br /> và hiệu quả về kinh tế. Nhiều thực vật đã được phát hiện có khả năng hấp thu và tích lũy một<br /> lượng lớn chì trong cơ thể như mù tạt Ấn Độ (Brassica juncea), cỏ chân vịt (Lemna minor),<br /> dương xỉ (Pteris vittata L.), trâm ổi (Lantana camara L.), lục bình (Eichhornia crassipes)<br /> (McCutcheon và Schnoor, 2003). Khả năng hấp thu chì từ môi trường và tích lũy trong các cơ<br /> quan của cây sẽ quyết định mức độ thành công của phương pháp này. Với cây phát tài, việc khảo<br /> sát ảnh hưởng của nồng độ chì đến khả năng tích lũy và loại bỏ chì vẫn chưa được nghiên cứu<br /> nhiều. Đề tài này nhằm tìm ra một loài thực vật bản địa có khả năng hấp thu chì để ứng dụng xử<br /> lý ô nhiễm môi trường.<br /> <br /> 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu<br /> Chuẩn bị cây: Phát tài được chọn làm thí nghiệm là những cây khỏe mạnh, cùng thời<br /> gian sinh trưởng và kích thước. Cây được cắt đều với chiều dài là 45cm và dưỡng trong môi<br /> trường nước cất 60 ngày để cây ra rễ và phát triển ổn định. 9 cây được khảo sát trong hệ thống<br /> thủy canh có thể tích 15 lít tương ứng 1 nghiệm thức.<br /> Chuẩn bị dung dịch chì thí nghiệm: Dung dịch tương ứng với các nồng độ thí nghiệm<br /> được pha từ dung dịch stock Pb(NO3)2.<br /> Thí nghiệm: Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức với các nồng độ chì 0, 100, 200 và 300mg/l<br /> (nồng độ chì tính trên Pb). Thí nghiệm được theo dõi ở nhiều mốc thời gian trong 42 ngày xử<br /> lý. Mỗi nghiệm thức của thí nghiệm lặp lại 3 lần và trồng 9 cây phát tài. pH sử dụng là 4,5. Sử<br /> dụng NaOH, HCl 1M để điều chỉnh pH.<br /> Thu mẫu và phân tích: Chiều cao cây, chiều dài rễ được đo bằng thước chia vạch đến cm.<br /> Trọng lượng tươi được cân bằng cân thông thường, trọng lượng khô được cân sau khi sấy ở 700C<br /> đến trọng lượng không đổi. Số lá được tính khi đã hình thành hình thái rõ. Mẫu thực vật sau khi thu<br /> được tách riêng các phần rễ, thân, lá rồi cắt nhỏ và sấy ở nhiệt độ 70oC cho đến khi khối lượng<br /> không đổi. 1g mẫu sấy khô và mẫu nước được tiến hành xử lý mẫu theo phương pháp vô cơ hóa ướt<br /> (Perkin-Elmer,1996). Nồng độ chì tổng được đo bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS (AA-<br /> 7000, Shimadzu, France) với các dung dịch chì chuẩn (0.5, 1, 2, 5, 8 and 10 ppm).<br /> Phân tích số liệu: Dùng phần mềm SPSS để phân tích và xử lý số liệu.<br /> <br /> 15<br /> Hồ Bích Liên... Ảnh hưởng của nồng độ chì (Pb2)...<br /> <br /> 3. Kết quả và thảo luận<br /> 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ chì đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây thát tài<br /> (Dracaena sanderiana)<br /> 3.1.1 Chỉ tiêu chiều cao cây phát tài<br /> Kết quả ở hình 1 cho thấy, cây phát tài có<br /> khả năng sống được ở cả bốn nồng độ Pb (0,<br /> 100, 200 và 300mg/l). Khả năng phát triển về<br /> chiều cao tăng theo thời gian ở các nồng độ và<br /> không giống nhau ở các nồng độ chì. Chiều cao<br /> cây phát triển mạnh nhất ở nồng độ Pb trong<br /> nước là 0 mg/l và 100 mg/l, và phát triển chậm<br /> hơn ở nồng độ Pb trong nước là 200 mg/l và<br /> thấp nhất ở 300 mg/l. Điều này cho thấy<br /> "stress" chì có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng<br /> của cây. Tuy nhiên sự ảnh hưởng này chưa gây Hình 1. Sự phát triển chiều cao<br /> ức chế sự phát triển của cây. của cây phát tài<br /> Bảng 1. Mức độ tăng chiều cao cây phát tài<br /> Nồng độ Pb trong nước (mg/l) 0 100 200 300<br /> a a b<br /> Chiều cao tăng trung bình (cm/7 ngày) 0,51 ± 0,01 0,48 ± 0,03 0,34 ± 0,01 0,18 ± 0,01c<br /> Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình có kí tự theo sau giống nhau không có sự<br /> khác biệt về mặt thống kê (P>0,05).<br /> Sự tăng trưởng chiều cao của cây phát tài ở 4 nồng độ có sự khác nhau rất có ý nghĩa về<br /> mặt thống kê (P0,05).<br /> Kết quả nêu ở bảng 3 cho thấy, cây phát tài tăng trọng lượng sinh khối tươi và khô ở cả 4<br /> nồng độ Pb khác nhau. Nhưng có sự khác biệt về tỉ lệ % giữa trọng lương tươi và trọng lượng<br /> khô của cây, ở mức nồng độ Pb 100 mg/l lần lượt là 19,4 % và 20,7 % sau 21 ngày và 42 ngày<br /> thí nghiệm, nồng độ 200 mg/l là 24,6 % và 24,1 %, nồng độ 300 mg/l là 23,3 % và 23,7 %, còn<br /> ở nồng độ đối chứng 0 mg/l là 16,7 % và 16,5 %. Kết quả ở bảng 4 cho thấy sau 21 ngày thí<br /> nghiệm (từ ngày thứ 21 đến ngày thứ 42) sự khác biệt về tăng trọng lượng tươi của cây phát tài<br /> rất có ý nghĩa về mặt thống kê (P0,05).<br /> Kết quả ở bảng 5 cho thấy cây phát tài có khả năng tích lũy Pb trong lá và hàm lượng Pb tích<br /> lũy trong lá của cây sau 42 ngày ở các nghiệm thức có sự khác biệt về mặt thống kê (P0,05).<br /> Kết quả ở bảng 6 cho thấy khả năng tích lũy Pb trong thân của cây Phát tài sau 42 ngày<br /> thí nghiệm là khá cao và rất có ý nghĩa về mặt thống kê (P0,05).<br /> Kết quả ở bảng 7 cho thấy cây phát tài có khả năng tích lũy Pb trong rễ rất cao, cao hơn<br /> trong thân và lá và sự khác biệt về hàm lượng Pb trong rễ rất có ý nghĩa về mặt thống kê<br /> (P0,05).<br /> Bảng 8 cho thấy tỉ lệ hàm lượng Pb tích lũy trong thân lá so với rễ là rất thấp và không có<br /> sự khác biệt về mặt thống kê giữa các nghiệm thức (P>0,05). Pb chủ yếu được cây phát tài tích<br /> lũy ở rễ. Sau 42 ngày tỉ lệ % của hàm lượng chì tích lũy trong thân lá so với rễ ở 3 nghiệm thức<br /> có nồng độ Pb trong nước 100 mg/l, 200 mg/l và 300 mg/l lần lượt là 7,07x10-3, 7,31x10-3 và<br /> 10,55x10-3 , điều này cho thấy cây phát tài có thể hấp thụ và xử lý Pb trong nước bằng cơ chế<br /> Rhizofiltraction. Bảng 7 cũng thể hiện tỉ lệ hàm lượng Pb tích lũy trong thân lá so với rễ sau 42<br /> ngày thí nghiệm so với 21 ngày ở cả 3 nồng độ đều tăng : ở nồng độ 100 mg/l là 7,07x10-3 so<br /> với 2,55x10-3, nồng độ 200 mg/l là 7,31x10-3 so với 3,44x10-3 và 10,55x10-3 so với 3,78x10-3 ở<br /> nồng độ 300 mg/l, tỉ lệ hàm lượng Pb tích lũy trong thân lá so với rễ tăng theo thời gian cho<br /> thấy Pb được vận chuyển từ rễ lên thân và lá của cây để tích lũy, cho thấy cây Phát tài cũng có<br /> thể sử dụng cơ chế Phytoextraction để hấp thụ và xử lý Pb trong nước. Hàm lượng Pb tích lũy<br /> trong lá và thân của cây tăng sau 42 ngày thí nghiệm, tỉ lệ hàm lượng Pb tích lũy trong thân lá<br /> so với rễ của cây cũng tăng theo thời gian, thể hiện Pb được vận chuyển từ rễ lên tích lũy thân<br /> <br /> 19<br /> Hồ Bích Liên... Ảnh hưởng của nồng độ chì (Pb2)...<br /> <br /> và lá của cây. Điều này có thể có thể cho thấy Phytoextraction cũng có thể là cơ chế hấp thụ và<br /> xử lý Pb của cây phát tài trong môi trường nước.<br /> 3.3 . Sự thay đổi nồng độ chì trong nước<br /> Bảng 9. Sự suy giảm nồng độ chì trong nước của thí nghiệm<br /> Nồng độ Pb trong Nồng độ Pb trong nước sau thí nghiệm (mg/l)<br /> nước lúc ban đầu<br /> 1 ngày 21 ngày 42 ngày<br /> (mg/l)<br /> 0 0,0 KPH KPH<br /> 100 100,0a 0,9 ± 0,9b 1,0 ± 0,9b<br /> 200 200,0a 38,6 ± 2,5b 4,6 ± 1,3c<br /> 300 300,0a 124,3 ± 3,7b 18,1 ± 22,4c<br /> Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình có kí tự theo sau giống nhau không có sự<br /> khác biệt về mặt thống kê (P>0,05).<br /> Bảng 9 cho thấy được nồng độ Pb trong nước sau thí nghiệm đã giảm mạnh so với ban<br /> đầu và sự khác nhau về nồng độ Pb trong nước sau 42 ngày của cả 4 nghiệm thức rất ý nghĩa về<br /> mặt thống kê (P thân> lá. Hàm<br /> lượng chì tích lũy tập trung chủ yếu trong rễ. Hiệu suất xử lý Pb trong nước của cây Phát tài là rất<br /> cao, hàm lượng chì giảm đi so với ban đầu đều đạt trên 90% ở cả 3 nồng độ 100 mg/l, 200 mg/l và<br /> 300 mg/l. Có thể sử dụng cây phát tài xử lý nước nhiễm chì ở nồng độ dưới 100ppm.<br /> <br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]. Aboulroos SA, Helal MID, Kamel MM (2006). Remediation of Pb and Cd polluted soils using<br /> in situ immobilization and phytoextractiontechniques. Soil Sediment Contam. 15: 199–215.<br /> [2]. Burzynski M. (1987). The inluence of lead and cacdmion the absorption of istribution of<br /> potassium, calcium, magnesim and irons in cucumber seedlings.Acta phisrol. pp. 229–238.<br /> [3]. Lê Thị Phơ và Lê Thị Đào (2016). Nghiên cứu khả năng hấp thụ chì trong nước của cây lục<br /> bình. Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một, 3(28), 42–49.<br /> <br /> <br /> 20<br /> Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 4(39)-2018<br /> <br /> [4]. Low K. S., Lee C. K. (1984). Selected Aquatic Vascular Plants as Biological Indicators for<br /> Heavy Metal Pollution. Universiti Pertanian Malaysia Serdang, Selangor, Malaysia.<br /> [5]. McCutcheon và Schnoor (2003). Phytoremediation. New Jersey, John Wiley & Sons.<br /> [6]. Miransari M. (2011). Hyperaccumulators, arbuscular mycorrhizal fungi and stress of heavy<br /> metal. Biotechnol. Adv. 29, 645–653.<br /> [7]. Perkin-Elmer (1996). Analytical methods for atomic absorption spectroscopy. United States of<br /> America.<br /> [8]. Sudhakar Srivastara, Seema Mishra and R.D. Tripatri (2004). Phytoremediation of Hazardous<br /> Lead from Environment. Archives of EnviroNews-Newsletter of ISEB India.<br /> [9]. Tran Phap (2012). Study of treatment ability lead contaminatded water by contructed wetland<br /> and aquatic plants (luận văn tốt nghiệp).<br /> [10]. Traunfeld J. H., Clement D. L. (2001). Lead in Garden Soils. University of Maryland.<br /> [11]. Võ Văn Minh và Võ Châu Tấn (2007). Ảnh hưởng của nồng độ chì trong đất đến sinh trưởng,<br /> phát triển và hấp thu chì của cỏ vetiver (luận văn tốt nghiệp).<br /> [12]. Yang X., Feng Y., He Z., Stoffell P. J. (2005). Molecular mechanisms of heavy metal<br /> hyperaccumulation and phytoremediation. J. Trace Elem. Med. Biol. 18, 339–353.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 21<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD


intNumView=37

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2