intTypePromotion=1
ADSENSE

Báo cáo: Ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lí kim loại nặng (bằng vi sinh vật và thực vật)

Chia sẻ: Vương Nguyên | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:41

189
lượt xem
44
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tìm hiểu chung về kim loại nặng, phương pháp xử lí kim loại nặng bằng công nghệ sinh học, một số hạn chế trong việc ứng dụng công nghệ sinh học để xử lí kim loại nặng ở nước ta,... là những nội dung chính trong bài báo cáo "Ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lí kim loại nặng (bằng vi sinh vật và thực vật)". Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo: Ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lí kim loại nặng (bằng vi sinh vật và thực vật)

  1.    TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ­­­­­­­­­­ BÁO CÁO ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG XỬ LÍ KIM LOẠI NẶNG (BẰNG VI SINH VẬT VÀ THỰC VẬT) MÔN: Công nghệ sinh học môi trường GVHD: Nguyễn Phương Anh THÀNH VIÊN NHÓM: NHÓM 06 – THỨ 2– TIẾT 10 11 12 ST HỌ VÀ TÊN LỚP MSSV SỐ ĐIỆN THOẠI T 1 NGUYỄN THỊ THANH HÀ (TRƯỞNG) DH13QM 13149100 01662341895 2 NGUYỄN THỊ HẰNG DH13QM 13149114 3 NGÔ THỊ DUNG DH13QM 13149051 4 PHẠM MINH TRƯỜNG DH13MT 13127312 5 TRỊNH NGUYỄN THI THI DH13QM 13149376 6 NGUYỄN DUY NAM  DH13QM 13149242 7 TRẦN QUỐC ĐỊNH DH13QM 13149086 8 NGUYỄN THỊ KIỀU OANH DH13QM 13149293 1
  2. I. Mở đầu: Chúng ta đang sống trong một thời kì mà nhu cầu của con người được coi   trọng hàng đầu. Để  đáp  ứng nhu cầu sống và sinh hoạt của con người, các   ngành công nghiệp được tập trung phát triển vượt bậc, các công nghệ khoa học,  đặc biệt là hoá học được đưa vào sử dụng một cách tràn lan trong các ngành sản  xuất. Theo đó, những hiện tượng ô nhiễm môi trường và sự tác động ngược của   môi trường đến cuộc sống của con người cũng ngày một rõ rệt hơn. Đơn cử  là  các ngành sản xuất sử dụng các hợp chất kim loại nặng. Các ion kim loại vốn là  những nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể sinh vật. Nhưng với nồng độ cao   quá mức cần thiết, chúng trở thành những độc chất hàng đầu. Kim loại nặng là   những nguyên tố  siêu bền, không thể  chuyển hoá dù chúng  ở  trong trạng thái  nào. Cho dù ở trạng thái ion, oxid, baz hay muối, kim loại vẫn là kim loại. Theo   độc chất học, điều này có nghĩa là khi nhiễm vào cơ thể sinh vật, kim loại nặng   có khả năng gây độc cực cao. Ở thực vật và động vật, kim loại nặng hàm lượng  cao có thể gây chết.  Ở con người, kim loại nặng với hàm lượng vượt ngưỡng   cho phép có thể gây các bệnh ung thư, chứng ngộ độc thực phẩm, các bệnh về  xương khớp, gan, thận.  Một ví dụ điển hình là vụ việc người dân bị nhiễm độc chì hàng loạt tại một  làng tái chế ắc quy ở Hưng Yên. Ngôi làng này sinh sống bằng nghề tái chế chì  từ  pin và  ắc quy hỏng từ cuối thập niên 1970 đến nay. Tạm không nói đến các  loại chất thải độc hại khác, bụi chì bay lơ lửng cũng đủ để gây nên ảnh hưởng   xấu đến sức khoẻ  con người vùng này. Khi trời mưa, một phần bụi chì ngấm  vào lòng đất, làm đất nhiễm chì. Những người làm nghề này lại không có trang   phục bảo hộ lao động, mặc nguyên quần áo dính bụi chì về nhà. Người dân nơi  đây đã bị phơi nhiễm chì từ các nguồn khác nhau trong nhiều năm trời. Theo báo  2
  3. Người lao động, 97%  trong tổng số 500 trẻ em tại làng nghề  Đông Mai ở  tỉnh   Hưng Yên bị phơi nhiễm chì ­ hàm lượng trong máu vượt ngưỡng cho phép 3­7  lần. Bốn năm nay, nhiều người đã chết vì ung thư.   Có thời điểm, hơn 50%  người dân của thôn bị bệnh đường ruột, đau dạ  dày; 30% mắc bệnh đường hô  hấp, đau mắt; 100% người trực tiếp nấu chì bị  nhiễm độc. Cách đây 10 năm,   thôn đã có hơn 40 người bị teo cơ, bại não, bại liệt, mù bẩm sinh do ảnh hưởng  của bụi và khói chì.  Ngoài chì, các kim loại nặng khác từ các ngành sản xuất khác nhau khi thải ra   môi trường cũng có thể gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng. Không những vậy,  nồng độ  kim loại nặng trong môi trường rất khó phát hiện. Chúng ta chỉ  nhận   biết được nồng độ  kim loại nặng cao khi triệu chứng nhiễm độc được biểu  hiện trên cơ  thể  sinh vật. Chính vì vậy, chúng ta nhất thiết phải có các biện  pháp xử lí kim loại nặng trong môi trường. Trong các loại công nghệ xử lí, công  nghệ sinh học là biện pháp được áp dụng nhiều nhất, do tính sạch, triệt để, khả  thi và tiết kiệm chi phí của nó. Kim loại nặng tuy khó chuyển hoá, nhưng một  số loài thực vật và vi sinh vật có khả năng hấp thụ hoặc hoà tan kim loại nặng   để tích luỹ trong thân hoặc giảm độc tính của chúng. Trong bài nghiên cứu này,  chúng ta sẽ  nghiên cứu chủ yếu về các phương pháp ứng dụng công nghệ  sinh   học trong xử lí kim loại nặng, nhất là xử lí bằng vi sinh vật và thực vật. 3
  4. II. Những vấn đề nghiên cứu được:  1. Tìm hiểu chung về kim loại nặng: a) Định nghĩa: ­ Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm 3. Ví  dụ: Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn,... ­ Một số  kim loại nặng có thể  cần thiết cho sinh vật. Chúng được xem là  nguyên tố vi lượng. Một số không cần thiết cho sự sống. Khi đi vào cơ thể sinh  vật có thể  không gây hại gì. Kim loại nặng gây độc hại với môi trường và cơ  thể sinh vật khi hàm lượng của chúng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. b) Nguồn gốc phát sinh: ­ Nguồn tự nhiên: Kim loại nặng được phát hiện ở mọi nơi trong đất đá và  xâm nhập vào thủy vực qua quá trình tự nhiên, phong hóa xói mòn. ­ Nguồn nhân tạo:  Nguồn nông nghiệp : việc sử  dụng các loại phân khoáng, các loại hóa  chất   bảo  vệ   thực   vật   trong  nông   nghiệp  đã   đưa   vào   môi  trường   đất  nhiều  nguyên tố kim loại nặng như :  As, Hg, Cu, Pb… Nguồn công nghiệp: các quá trình công nghiệp, đặc biệt là các quá trình   liên quan tới khai khoáng và chế  biến quặng kim loại, các lò nấu kim loại, các   ngành công nghiệp chế biến có sử dụng hợp chất chứa kim loại như sơn, thuốc  nhuộm, thuộc da, dệt, giấy… 4
  5. Từ  hoạt động của con người: nước thải sinh hoạt chứa các hợp chất tẩy   rửa, bùn cống rãnh,  khói thải của các phương tiện giao thông, các  chất và rác  thải chứa kim loại nặng, đạn chì của thợ săn... (Nguồn:  Gs.TS Lê Huy Bá, 2006, 'Độc chất môi trường' trang 181­189) Ngoài ra, có một số  hợp chất kim loại nặng bị  thụ  động và đọng lại trong   đất, song có một số  hợp chất có thể  hoà tan dưới tác động của nhiều yếu tố  khác nhau, nhất là do độ  chua của đất, của nước mưa. Điều này tạo điều kiện   để các kim loại nặng có thể phát tán rộng vào nguồn nước ngầm, nước mặt và   gây ô nhiễm đất. Mưa axit có chứa những kim loại nặng cũng như chất rắn lơ  lửng hấp phụ  kim loại nặng xâm nhập vào các thủy vực cũng có thể  gây ô  nhiễm kim loại nặng cho sông hồ. c) Trạng thái nhiễm độc: Cấp tính: nguy hiểm tức thời trong thời gian ngắn,  chịu tác động của tác  nhân gây độc nồng độ cao. Mãn tính: do thường tiếp xúc với tác nhân và độc chất này tích tụ lại trong  cơ thể nhưng  ở dưới ngưỡng gây độc chưa gây chết hay ảnh hưởng bất k ì mà  lâu dài sẽ  gây ra những bệnh tật nguy hiểm.  Biểu hiện  tiêu biểu  là  bệnh ung  thư. 5
  6. Quá trình xâm nhập của kim loại nặng vào cơ thể người. d) Một số  kim loại nặng gây độc đến môi trường và sức khỏe của   con người điển hình: - Cadimi (Cd):  Là kim loại được sử  dụng trong công nghiệp luyện kim,  chế tạo đồ nhựa; hợp chất cadimi được sử dụng để sản xuất pin. Nguồn   tự   nhiên  gây   ô   nhiễm   cađimi   do  bụi  núi   lửa,   bụi  vũ   trụ,  cháy  rừng… Nguồn nhân tạo là từ công nghiệp luyện kim, chế tạo pin ­ ắc quy…, Cd   được sử dụng nhiều trong công nghiệp mạ  sơn và làm chất ổn định trong công  nghiệp chất dẻo; trong  nông nghiệp: phân bón, thuốc diệt nấm... Tác hại:  là 1 trong 3 kim loại  được coi là nguy hiểm nhất đối với con  người, Cadimi xâm nhập vào cơ  thể  người qua con đường hô hấp, thực phẩm,  nước uống. Theo nhiều nghiên cứu thì người  hút thuốc lá có nguy cơ bị nhiễm cadimi.   Cađimi  phong tỏa 1 số  vi chất trong cơ  thể:  canxi,  kẽm,  sắt...;  xâm nhập vào cơ  thể  được tích tụ ở thận và xương; gây nhiễu hoạt  động của một số  enzim.  Biểu hiện ngộ  độc  mãn tính:  gây vàng chân răng,  rối loạn chức  năng gan – thận, loãng xương, thiếu máu, tăng  huyết áp, thủng vách ngăn mũi, phá huỷ tuỷ xương, gây ảnh hưởng đến nội tiết,  máu, tim mạch; ung thư phổi, ung thư tiền liệt tuyến... Biểu hiện cấp tính: trong  vòng 4­24h (tùy theo liều lượng, đường dẫn) sẽ gây đau thắt ngực, khó thở... 6
  7.   Cá và các loại thủy sinh vật rất nhạy cảm với Cd. Ngưỡng gây tác hại  của Cd là 200 µg/l. Tiêu chuẩn theo WHO cho Cd trong nước uống: £ 0,003 mg/l. Ví dụ trên thế giới: ngộ độc Cd ở Pháp, bệnh Itai Itai ở Nhật... - Thuỷ  ngân (Hg):  Là KL chuyển tiếp nặng   có dạng lỏng  ở  nhiệt độ  thường. Tính độc phụ thuộc vào dạng hoá học của nó.   Ứng dụng: trong công nghiệp; trong y học  như sản xuất và bảo quản văc  xin; trong phòng thí nghiệm; trong nông nghiệp: xử lí hạt giống nấm, chống sâu  bệnh... Nguồn   thải:  Thuỷ  ngân   đưa   vào   môi   trường  từ  các chất thải, bụi khói  của   các   nhà   máy   luyện  kim,   sản   xuất   đèn   huỳnh  quang, nhiệt kế, thuốc bảo  vệ thực vật, bột giấy… Tác hại:   Thủy ngân là nguyên tố lỏng ít độc, nhưng hơi, các hợp chất và muối của  nó là rất độc và là nguyên tố gây ra các tổn thương não và gan khi con người  tiếp xúc, hít thở hay ăn phải. 7
  8. Thủy  ngân vô cơ  và hữu cơ  đều là các chất độc mạnh đối với sinh vật.   Thủy ngân kìm hãm khả  năng tự  làm sạch của nước ngay  ở  nồng độ  18 µg/l.   Tảo và một số  vi sinh vật trong nước biển có khả  năng tích lũy Hg với hệ  số  500 – 100000 lần. Đối tượng Hg gây hại là thận và hệ thần kinh trung ương, có  thể gây chết người trong một số trường hợp đặc biệt.  Dạng độc của hợp chất  thủy ngân là metyl thủy ngân (CH3Hg+) độc đến mức chỉ vài micro lít rơi vào da  có thể gây tử vong. Liều gây chết 50% ( LC50 ) đối với cá thí nghiệm nuôi trong 96 giờ của  Hg là 33 – 400 µg/l. Nếu nuốt phải thuỷ ngân kim loại thì sau đó sẽ được thải ra   mà không gây hậu quả  nghiêm trọng. Nhưng thuỷ  ngân dễ  bay hơi  ở  nhiệt độ  thường nên nếu hít phải sẽ  rất độc. Thuỷ  ngân có khả  năng phản  ứng với axit   amin chứa lưu huỳnh, các hemoglobin, abumin; có khả  năng liên kết màng tế  bào, làm thay đổi hàm lượng kali, thay đổi cân bằng axit bazơ của các mô, làm   thiếu hụt năng lượng cung cấp cho tế  bào thần kinh. Trẻ  em bị  ngộ  độc thuỷ  ngân sẽ  bị  phân liệt, co giật không chủ  động. Trong nước, metyl thủy ngân là  dạng độc nhất, nó làm phân liệt nhiễm sắc thể và ngăn cản quá trình phân chia   tế bào. Nồng độ Hg tối đa cho phép của WHO trong nước uống là 1mg/l; nước   nuôi thuỷ sản là 0,5mg/l. - Asen (As): Là kim loại có thể tồn tại ở dạng tổng hợp chất vô cơ và hữu   cơ. Trong tự  nhiên tồn tại trong các khoáng chất. Nồng độ  thấp thì kích thích   sinh trưởng, nồng độ cao gây độc cho động thực vật.  - As có nguồn gốc từ đất và quặng tự nhiên hoặc có trong loài nhuyễn thể  than mềm, vỏ cứng ( trai, sò, ốc, hến ), cá và thủy thực vật có khả  năng tích tụ  As trong cơ  thể. Nguồn tự  nhiên gây ô nhiễm asen là núi lửa, bụi đại dương.   8
  9. Nguồn nhân tạo gây ô nhiễm asen là quá trình nung  chảy   đồng,   chì,   kẽm,   luyện   thép,   đốt   rừng,   sử  dụng thuốc trừ sâu, sản xuất thuốc hóa học... Tác hại: Asen là chất cực độc, có khả  năng  tích lũy và có thể  gây ung thư. Với nồng độ  lớn  hơn 0,76 mg/l, As có tác động kìm hãm khả  năng  tự làm sạch của nước, từ 6 – 10 mg/l Natri asenit đủ giết chết các loài thực vật   bậc cao. Asen có thể  gây ra 19 căn bệnh khác nhau. Các  ảnh hưởng chính đối với   sức khoẻ con người: làm keo tụ protein do tạo phức với asen III và phá huỷ quá  trình photpho hoá; gây ung thư tiểu mô da, phổi, phế quản, xoang, … Tiêu chuẩn cho phép theo WHO nồng độ asen trong nước uống là 50mg/l. - Chì (Pb): Là kim loại mềm, độc hại, có tính tạo hình, màu trắng. Chì tồn  tại  ở  hai dạng ion có hóa trị   +2 và +4. Các hợp chất hữu cơ  chứa chì độc gấp   100 lần so với hợp chất vô cơ chứa chì. Hàm   lượng chì phụ  thuộc vào pH, độ  cứng, nhiệt  độ, thời gian tiếp xúc. Dạng tồn tại của chì  trong nước là hóa trị  II, với nồng độ  trên 0,1  mg/l nó kìm hãm quá trình oxi hóa vi sinh các  hợp chất hữu cơ và đầu độc các sinh vật bậc  thấp trong nước, và nếu nồng độ  đạt tới 0,5  mg/l thì kìm hãm quá trình oxi hóa ammoniac thành nitrat. 9
  10. Nguồn phát thải: trong xây dựng và trong công nghiệp. Chì có trong nước  thải các xí nghiệp sản xuất – tái chế  pin, acquy, luyện kim, hóa dầu, sản xuất   vật liệu xây dựng, vật liệu điện… Con đường phơi nhiễm: Chì đi vào cơ  thể  con người qua nước uống,  không khí và thức ăn bị  nhiễm chì. Chì tích tụ   ở  xương, kìm hãm quá trình  chuyển hoá canxi bằng cách kìm hãm sự  chuyển hoá vitamin D. Tiêu chuẩn tối   đa cho phép theo WHO nồng độ chì trong nước uống: £ 0,05 mg/ml.  Tác hại: ức chế enzim,tổng hợp máu,đầu đến phá vỡ hồng cầu,tương tác  cùng photphat trong xương thể hiện tính độc khi truyền vào các mô mềm của cơ  thể. Là nguyên tố có độc tính cao đối với sức khoẻ con người. Chì gây độc cho  hệ  thần kinh trung  ương, hệ  thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ  enzim có   nhóm hoạt động chứa hyđro. Người bị nhiễm độc chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo  huyết (tuỷ xương). Tuỳ theo mức độ  nhiễm độc có thể  bị  đau bụng, đau khớp,   viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, nhiễm độc nặng có thể gây tử vong. Đặc  tính nổi bật là sau khi xâm nhập vào cơ thể, chì ít bị đào thải mà tích tụ theo thời  gian rồi mới gây độc. Liều gây chết 50% (LC50) cá thí nghiệm nuôi 96 giờ của chì là 1­27 mg/l.  - Crom (Cr): Crom có độc tính cao đối với người và động vật.  Tồn tại trong nước với 2 dạng Cr (III), Cr (VI). Cr (III) không độc nhưng   Cr (VI) độc đối với động thực vật. Với người Cr (VI) gây loét dạ dày, ruột non,  viêm gan, viêm thận, ung thư phổi. 10
  11. Crom   xâm  nhập   vào   nguồn  nước  từ   các  nguồn  nước   thải   của   các  nhà   máy   mạ   điện,  nhuộm,   thuộc   da,  chất nổ, mực in, in  tráng ảnh… Tiêu   chuẩn  WHO quy định hàm lượng crom trong nước uống là £ 0,005 mg/l. - Mangan (Mn): Là nguyên tố vi lượng, nhu cầu mỗi ngày khoảng 30 ­ 50  mg/kg trọng lượng  cơ   thể.   Nếu   hàm  lượng lớn gây độc  cho   cơ   thể;   gây  độc   với   nguyên  sinh   chất   của   tế  bào, đặc biệt là tác  động   lên   hệ   thần  kinh   trung   ương,  gây tổn thương thận, bộ máy tuần hoàn, phổi, ngộ độc nặng gây tử vong. Mangan đi vào môi trường nước do quá trình rửa trôi, xói mòn, do các chất   thải công nghiệp luyện kim, acqui, phân hoá học. Tiêu chuẩn qui định của WHO trong nước uống là £ 0,1 mg/l. 11
  12. 2. Phương pháp xử lí kim loại nặng bằng công nghệ sinh học: a)Công nghệ xử lý kim loại nặng bằng thực vật: Thực vật có nhiều cách phản  ứng khác nhau đối với sự  có mặt của các  ion kim loại trong môi trường. 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.  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, 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. Trong thực tế, công nghệ  xử  lý ô nhiễm bằng thực vật đòi hỏi phải đáp   ứng một số 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. Tuy nhiên, hầu hết các loài thực vật có khả  năng tích  luỹ  KLN cao là những loài phát triển chậm và có sinh khối thấp, trong khi các  12
  13. thực vật cho sinh khối nhanh thường rất nhạy cảm với môi trường có nồng độ  kim loại cao. Xử lý KLN trong đất bằng thực vật có thể thực hiện bằng nhiều phương   pháp khác nhau phụ thuộc vào từng cơ chế loại bỏ các KLN như: ­ Phương pháp làm giảm nồng độ kim loại trong đất bằng cách trồng các  loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại cao trong thân. Các loài thực vật này  phải kết hợp được 2 yếu tố  là có thể  tích luỹ  kim loại trong thân và cho sinh   khối cao. Có rất nhiều loài đáp ứng được điều kiện thứ nhất, nhưng không đáp   ứng được điều kiện thứ  hai. Vì vậy, các loài có khả  năng tích luỹ  thấp nhưng   cho sinh khối cao cũng rất cần thiết. Khi thu hoạch các loài thực vật này thì các  chất ô nhiễm cũng được loại bỏ  ra khỏi đất và các kim loại quý hiếm như  Ni,   Tl, Au,... có thể được chiết tách ra khỏi cây. ­ Phương pháp sử dụng thực vật để  cố  định kim loại trong đất hoặc bùn   bởi sự hấp thụ của rễ hoặc kết tủa trong vùng rễ. Quá trình này làm giảm khả  năng linh động của kim loại, ngăn chặn ô nhiễm nước ngầm và làm giảm hàm  lượng kim loại khuếch tán vào trong các chuỗi thức ăn.  Một   số   loài   thực   vật   có   khả  năng hấp thụ kim loại nặng: - Cỏ  Vetiver: Là 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   13
  14. sâu tới 3­ 4m. Nhờ đó chúng 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 huỷ các chất gây ô nhiễm.  Loại cỏ  này có khả  năng hấp thụ  một lượng lớn nhôm, mangan, cadimi,  niken, thuỷ  ngân, kẽm…có trong nước bị  ô nhiễm. 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 luỹ  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.  - Cải xoong: Cải xoong có khả  năng hấp  thụ kim loại nặng khá cao. Nhiều loài cải dại khác cũng lớn nhanh khi hấp thụ  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 nhiều loại thực vật lại có khả năng hấp thụ kim loại cao. Chúng hấp thụ  và tích tụ kim loại nặng trong các bộ phận cơ thể. Ngay từ  cuối thế  kỷ  19, các nhà khoa học đã phát hiện ra loài cải xoong  (thuộc dòng hyperaccumulators) có khả năng hấp thụ kim loại từ đất. Trong thân  của loại cây này có một lượng lớn chất kẽm. Sau đó, người ta phát hiện có  14
  15. khoảng 20 loài cải dại thuộc họ hyperaccumulators có khả năng hấp thụ những   kim   loại   nặng   có   độc   tính   cao   như  nickel, kẽm. - Cây dương xỉ: Các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện ra một loài cây dương xỉ, thuộc họ thực  vật lâu đời nhất trên thế  giới và  mọc   rất   nhiều   trong   tự   nhiên  hoang dã, cũng có khả  năng hấp  thụ   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. - Cây thơm ổi: 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. Cây hấp thụ tốt nhất là chì. Chúng có thể hấp  15
  16. thụ lượng chì cao gấp 500­1.000 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 cadimi. Cây thơm  ổi còn có tên là cây hoa ngũ sắc. (Nguồn:  Google) Ngoài các cây kể  trên, một số  loài thực vật thông thường khác cũng có  khả  năng hấp thụ  kim loại nặng như  bèo tây, rau muống...  Đến nay, các nhà  khoa học đã thống kê được khoảng 400 loài thuộc 45 họ  thực vật có khả  năng  hấp thụ 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. Khi tích lũy hàm lượng   kim loại nặng cao, không có loài sâu bọ  nào dám ăn chúng nữa. Sau đây là một  số loài cây có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao nhưng sinh khối thấp và một  số loài cây sinh khối cao có thể được sử dụng để xử lí kim loại nặng. Bảng 1. Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao Tên khoa học Nồng độ kim loại tích luỹ  Tác giả và năm công bố trong thân (mg/g trọng lượng  khô) Arabidopsis halleri 13.600 Zn Ernst, 1968 Thlaspi   10.300 Zn Ernst, 1982 caerulescens Thlaspi   12.000 Cd Mádico et al, 1992 caerulescens Thlaspi   8.200 Pb Reeves & Brooks, 1983 rotundifolium 16
  17. Minuartia verna 11.000 Pb Ernst, 1974 Thlaspi geosingense 12.000 Ni Reeves & Brooks, 1983 Alyssum bertholonii 13.400 Ni Brooks & Radford, 1978 Alyssum   9.000 Ni Brooks & Radford, 1978 pintodasilvae Berkheya codii 11.600 Ni Brooks, 1998 Psychotria douarrei 47.500 Ni Baker et al., 1985 Miconia lutescens 6.800 Al Bech et al., 1997 Melastoma   10.000 Al Watanabe et al., 1998 malabathricum Bảng 2. Một số loài thực vật cho sinh khối nhanh có thể sử dụng để  xử  lý kim   loại nặng trong đất Tên khoa học Khả năng xử lí Tác giả và năm công bố Salix  KLN trong đất, nước Greger và Landberg, 1999 Populus  Ni   trong   đất,   nước   và  Punshon và Adriano, 2003 nước ngầm Brassica napus, B.  Chất   phóng   xạ,   KLN,   Se  Brown, 1996 và Banuelos  Juncea, B. nigra trong đất et al, 1997 Cannabis sativa Chất   phóng   xạ,   Cd   trong  Ostwald, 2000 đất Helianthus  Pb, Cd trong đất EPA, 2000 và Elkatib et  al., 2001 Typha sp. Mn,   Cu,   Se   trong   nước  Horne, 2000 thải mỏ khoáng sản Phragmites australis KLN   trong   chất   thải   mỏ  Massacci et al., 2001 khoáng sản Glyceria fluitans KLN   trong   chất   thải   mỏ  MacCabe và Otte, 2000 khoáng sản Lemna minor KLN trong nước Zayed et al., 1998 17
  18. Dưới đây là hình ảnh và chú thích chi tiết  cho   một   số   loài   thực   vật   trong   2   bảng   trên.    Chú thích: ­ Arabidopsis   halleri  (còn   gọi   là  Cardaminopsis halleri) Nguồn: trên hình ­ Thlaspi   caerulescens  (Nguồn:  trên hình) 18
  19. ­ Thlaspi   rotundifolium  Nguồn:  www.natura­ 2000.eu ) ­ Minuartia verna (Nguồn:  botany.csdl.tamu.edu) ­ Alyssum bertholonii và Alyssum   pintodasilvae có cùng hình thái 19
  20. (Nguồn: www.actaplantarum.org ) - Berkheya codii (Nguồn: www.biodiversityexplorer.org  ) ­ Psychotria douarrei 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD


intNumView=189

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2