Ử Ụ
Ỉ Ể Ử
S D NG CÂY D
NG X Đ X LÝ ANSEN
ƯƠ TRONG Đ TẤ
1
7
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
Ớ
Ệ
GI
I THI U
Ề
Ấ
Ủ
ệ ạ ặ ễ Hi n nay v n đ ô nhi m kim lo i n ng đ c bi
ề t Nam. M c đ ặ ế ớ ơ r t nhi u n i trên th gi
ổ ế
ề ấ ượ ể ừ ườ i,… T đó con ng ử ắ ầ ạ ặ ươ
ễ ệ i trong đó có Vi ụ ư ườ ư ặ ố ị ậ ọ ổ
ệ ễ ư ế ể ặ ậ ậ ử ụ ấ ư ử ấ ử ặ ễ ể ơ
ư ợ ố
ầ ọ
ộ ố ị
ứ ự ậ ễ ườ ạ ặ ử ụ ế
ạ ỏ ng án s d ng th c v t đ x lý ô nhi m kim lo i n ng c th ệ ượ ễ ự ậ ể ử ặ c đ t bi
ươ ỉ
Ế I. TÍNH C P THI T C A Đ TÀI ấ ề ấ t là ô nhi m Asen trong đ t ứ ộ ổ ế ở ấ đang di n ra ph bi n ư c ví d nh gây ung th da, nguy hi m nh th nào thì chúng ta có th nhìn th y đ ể i đã b t đ u nghiên ph i, th n, c t ho c có th gây ch t ng ứ ng pháp x lý Asen cũng nh kim lo i n ng trong c u và s d ng r t nhi u ph ễ ấ ằ ấ đ t nh : r a đ t, c đ nh các ch t ô nhi m b ng hóa h c ho c v t lý, trao đ i ion, ế ấ ấ ị ễ ấ ể oxi hóa ho c kh các ch t ô nhi m, đào đ t b ô nhi m đ chuy n đ n n i chôn l p ứ ạ ầ ệ ỏ ươ ng pháp đó đòi h i công ngh khá ph c t p và v n đ y thích h p. Nh ng các ph ề ơ ế ấ ể ụ ư cao. G n đây các nhà khoa h c đã và đang nghiên c u v c ch h p th , chuy n t ắ ừ ạ ủ ố hóa , ch ng ch u và lo i b kim lo i c a m t s loài th c v t. T đó ng i ta đã b t ụ ể ươ ầ d u chú ý đ n ph t quan tâm, đi n hình là hai loài là Asen và các loài cây “ siêu tích lũy” đ D ng X P.calomelanos và P.vittata.
ử ươ ễ ề ợ ớ
ỹ ậ
ướ ữ ả ơ c ta là n
ng, thêm m t u đi m n a là n ỉ ầ ườ ấ ệ ộ
ộ ư ớ ư ế ưỡ ệ ợ
ồ ể ọ ả ệ ể ng pháp x lý ô nhi m Asen phù h p v i đi u ki n Đây cũng có th coi là ph ấ ướ ậ ủ ế c ta vì chúng có giá thành th p, v n hành đ n gi n và kinh t và k thu t c a n ướ ớ ể ệ ệ ặ t là thân thi n v i môi tr đ c bi c ồ ệ nông nghi p nên vi c tr ng cây r t quen thu c v i chúng ta, ch c n quan tâm thêm ạ ổ cách tr ng tr t và b sung ch t dinh d ng nh th nào cho phù h p thì vi c đ t ượ đ ấ c hi u qu cao là không khó.
Ụ
Ủ
Ề
II. Ý NGHĨA VÀ M C TIÊU C A Đ TÀI
ể ể ề ượ ấ ề ộ ổ Thông qua đ tài chúng ta có th hi u đ c m t cách t ng quan nh t v Asen
ữ ừ ế ấ ấ ạ ớ ế ủ và nh ng tác h i to l n mà nó đem đ n. T đó cho th y tính c p thi ệ t c a vi c thúc
ứ ươ ử ễ ẩ đ y nghiên c u các ph ng án x lý ô nhi m Asen.
ứ ươ ươ ử ằ ỉ Các nghiên c u ph ng pháp x lý Asen b ng cây D ng X mà nhóm chúng
ộ ự ứ ủ ế ị em trình bày toàn b d a trên nghiên c u, báo cáo ti n sĩ c a cô Bùi Th Kim Anh
2
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
Ứ
ụ
ấ ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t
ụ ủ ự ề ậ ố ể năm 2012, vì v y thông qua đ tài m c đích c a nhóm là mu n nói lên s nguy hi m
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
ề ẩ ủ ừ ớ ươ ử ễ ti m n c a Asen t đó gi ệ i thi u ph ấ ằ ng pháp x lý ô nhi m Asen trong đ t b ng
ứ ủ ươ ộ ỉ ị ươ cây D ng X thông qua nghiên c u c a cô Bùi Th Kim Anh. M t ph ng pháp có
ư ể ệ ấ ổ ưỡ th coi và có tính u Vi t r t cao, song song là cách b sung dinh d ng cũng nh ư
ự ề ể ọ ợ ỉ đi u ch nh pH l a ch n Vi sinh cho phù h p đ hai loài P.calomelanos và P.vittata
ả ấ ụ ệ ấ ạ đ t hi u qu h p th cao nh t.
ủ ề ụ ủ ả ấ M c tiêu chính c a đ tài là cho th y kh năng tích lũy Asen c a hai loài
ộ ấ ươ ụ ồ ỉ ưỡ ộ ấ ớ D ng X trên ph thu c r t l n và n ng đ ch t dinh d ng (N,P,..), pH, vi
3
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
Ứ
ụ
ấ ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t
ừ ự ứ ụ ề ậ ươ ử ề sinh v t,… T đó làm ti n đ cho các d án ng d ng ph ng pháp x lý này.
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
Ụ
Ụ
M C L C
4
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
Ứ
ụ
ấ ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
Ộ
N I DUNG
Ổ
Ề
1. T NG QUAN V ASEN
ố ố ầ Asen là m tộ nguyên t hóa h c ọ có ký hi uệ As và s nguyên t ầ ử 33. Asen l n đ u
ế ề ố ượ tiên đ cượ Albertus Magnus (Đ cứ ) vi t v nó vào năm 1250. Kh i l ng nguyên t ử
ầ ả ằ ị ượ ề ậ ở ả ủ ủ c a nó b ng 74,92. V trí c a nó trong b ng tu n hoàn đ c đ c p b ng mé bên
ả ố ổ ế ứ ố ề ặ ấ ph i. Là nguyên t ph bi n th 20 trong các nguyên t có trên b m t trái đ t. Hàm
ừ ế ượ l ng trung bình t ấ 1,52mg/kg đ t. Asen là m t ộ ộ ộ á kim gây ng đ c khét ti ng và có
ề ử ộ nhi u d ng ạ thù hình: màu vàng (phân t ạ phi kim) và m t vài d ng màu đen và xám (á
ố ỉ ườ ạ ủ ể ấ ạ kim) ch là s ít mà ng ớ i ta có th nhìn th y. Ba d ng có tính kim lo i c a Asen v i
ể ượ ự ấ c u trúc tinh th khác nhau cũng đ ấ c tìm th y trong t ậ nhiên (các khoáng v t
ư ế ơ asen sensu stricto và hi m h n là Asenolamprit cùng parasenolamprit), nh ng nói
ấ ạ ợ chung nó hay t n t ồ ạ ướ ạ i d i d ng các h p ch t asenua và Asenat. Vài trăm lo i khoáng
ượ ấ ủ ượ ử ụ ư ế ậ v t nh th đã đ c bi ế ớ t t ợ i. Asen và các h p ch t c a nó đ c s d ng nh ư
ừ ị ừ ố ạ là thu c tr d ch h i ố ạ , thu c tr c ố ừ ỏ, thu c tr sâu ộ và trong m t lo t các h p kimợ .
ổ ế ấ ủ ạ ườ Tr ng thái ôxi hóa ph bi n nh t c a nó là 3 (Asenua: thông th ng trong các
ạ ươ ấ ự ư ợ ợ h p ch t liên kim lo i t ng t ầ nh h p kim), +3 (Asenat (III) hay asenit và ph n
ầ ớ ữ ấ ấ ợ ơ ợ ơ ứ ớ l n các h p ch t Asen h u c ), +5 (Asenat (V): ph n l n các h p ch t vô c ch a
ễ ự ủ ổ ế ớ ạ ạ ẳ ị ôxy c a Asen n đ nh). Asen cũng d t liên k t v i chính nó, ch ng h n t o thành
3 vuông trong
ặ các c p AsAs trong sulfua đ ỏ hùng hoàng (αAs4S4) và các ion As4
Ở ạ ấ khoáng coban asenua có tên skutterudit. ọ tr ng thái ôxi hóa +3, tính ch t hóa h c
ể ủ ị ả ưở ặ ủ ặ ở ự ế ậ l p th c a asen ch u nh h ng b i s có m t c a c p electron không liên k t.
ấ ậ ị ở Tính ch t v t lý: Asen không gây mùi khó ch u trong n ả ướ (c khi c hàm l ượ ng
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
Ứ
ụ
5 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ
ể ế ườ ủ có th gây ch t ng i ), khó phân h y....
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
ớ ố ấ ề ố ứ đ ng trên nó là
ố ế ư ự ươ ọ ấ Asen v tính ch t hóa h c r t gi ng v i nguyên t ạ ng t
ẩ ữ ễ
ướ ố ươ ự ng t
ộ ư ạ ự ạ
ế
ự ớ ọ ố
ả ứ ứ ấ ơ ợ
ổ ế ề ấ ư ạ ớ ỏ ố
ừ ữ ế ỷ T ấ như As2O3 và As2O5 là nh ng ch t hút m và d dàng hòa tan trong n ị Axít asenic (V), t thành các dung d ch có tính axít. ư ố ế ươ m t axít y u. T ng t ẽ ự ươ ị đ nh, đó là ng t arsin (AsH3). S t ph tpho trong các ph n ng hóa sinh h c và vì th nó gây ra ộ ộ các li u th p h n m c gây ng đ c thì các h p ch t asen hòa tan l các ch t kích thích ườ ệ b nh cho con ng ố . ph tpho nh ph tpho, nó t o thành các ôxít k t tinh, không màu, không mùi ể ạ c đ t o nh axít ph tphoric, là ổ nh ph tpho, asen t o thành hiđrua d ng khí và không n ứ ầ ế l n đ n m c asen s thay th ph n nào cho ế ộ ộ . Tuy nhiên, ở ng đ c ấ ủ ạ i đóng vai trò c a ữ ề và đã t ng ph bi n v i các li u nh nh là các lo i thu c ch a i vào gi a th k 18.
ị
ả ứ t
ậ ằ ậ ấ Khi b nung nóng trong không khí, nó b ư ư asenopyrit b ng búa. Asen (và m t s
ị ẩ ấ ị ôxi hóa đ t o ra ệ ể ộ ể
ể
ố ạ ể
ạ ề ố ượ đ
d ng t
ư ự ắ
ư nh các phân t ấ ố ớ ớ
ứ ấ T tr ng riêng
ạ ớ ỷ ọ ơ
ươ triôxít asen; h i tơ ừ ể ạ iỏ . Mùi này cũng có th phát hi n b ng cách đ p các ằ ph n ng này có mùi nh mùi ủ ố ợ h p ch t c a khoáng v t asenua nh ế ự ở áp su t tiêu chu n, chuy n hóa tr c ti p thành asen) thăng hoa khi b nung nóng ấ ệ ở ỏ ạ ạ ỏ ấ áp su t d ng khí mà không chuy n qua tr ng thái l ng. Tr ng thái l ng xu t hi n ể ơ ả ở ả ạ ạ i cao h n đi m i thích t 20 átm tphe tr lên, đi u này gi i sao đi m nóng ch y l sôi[6]. Asen nguyên t ắ ạ ấ ở ề nhi u d ng thù hình r n: d ng màu vàng thì c tìm th y ứ ệ ổ ẻ ử ạ ị ề di n m m, d o nh sáp và không n đ nh, và nó làm cho các phân t ạ ử ủ ươ c a ph tpho tr ng. Các d ng màu đen, xám hay 'kim ng t As4 t ế ể ắ ả ộ ế ơ ạ lo i' h i có c u trúc k t tinh thành l p v i các liên k t tr i r ng kh p tinh th . ẫ c ng v i ánh kim. ủ ớ c a d ng màu vàng là Chúng là các ch t bán d n ộ ề ạ 1,97 g/cm³; d ng 'asen xám' hình h p m t thoi n ng h n nhi u v i t tr ng riêng ỷ ọ ạ 5,73 g/cm³; các d ng á kim khác có t ỷ ọ ặ ng t ặ tr ng t ự .
ự ư ề ạ ậ Trong t nhiên Asen có trong nhi u lo i khoáng v t nh Realgar As4S4,
ớ ạ Orpoment As2S3, Asenolite As2O3, Asenopyrite FeAsS (t i 368 d ng).Trong n ướ c
ở ạ ặ ộ asen th ngườ d ng Asen ho c Asenate (AsO33, AsO43). Asen là m t nguyên t ố
ướ ự ể ấ ẩ ỉ không ch có trong n c mà còn có trong không khí, đ t, th c ph m và có th xâm
ơ ể ậ ườ ệ ệ nh p vào c th con ng i.Trong công nghi p, Asen có trong ngành luy n kim, x ử
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
Ứ
ụ
6 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ
ệ ự ậ ố ả ặ ả ấ ộ lý qu ng, s n xu t thu c b o v th c v t, thu c da, ….
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
Ạ Ủ
Ổ
Ề
2.T NG QUAN V VAI TRÒ & TÁC H I C A ASEN
ủ
2.1.Vai trò c a Asen
ư ế ố ượ ế Nh chúng ta đã bi t, Asen là nguyên t vi l ấ ầ ng, r t c n thi ự t cho s sinh
ưở ủ ườ ậ ổ tr ể ng và phát tri n c a con ng ấ i và sinh v t. Asen có vai trò trong trao đ i ch t
ợ ổ nuclein, t ng h p protit và hemoglobin.
ố ấ ử ụ ề ạ ặ Asen là nguyên t ề có m t trong nhi u lo i hóa ch t s d ng trong nhi u
ư ệ ạ ố ơ ấ ngành công nghi p khác nhau nh : hóa ch t, phân bón (lân ph t phát, đ m nit ),
ệ ự ậ ố ả ệ ấ ộ thu c b o v th c v t, gi y, d t nhu m...
ệ ử ụ ư ệ ề ệ ạ Nhi u ngành công nghi p s d ng nhiên li u hóa th ch nh công nghi p xi
ệ ả ắ ệ ố ệ ễ ấ ồ măng, nhi t đi n,...Công ngh đ t ch t th i r n cũng là ngu n gây ô nhi m không
ướ ở khí, n c b i Asen
ừ ệ ượ ủ ụ Trong nông nghi p: Asenat hidro chì đã t ng đ ề c s d ng nhi u trong th k ế ỉ
ệ ử ụ ừ ạ ả ạ ố ổ 20 làm thu c tr sâu cho các lo i cây ăn qu . Vi c s d ng nó đôi khi t o ra các t n
ươ ữ ườ Ở ử ố th ố ớ ng não đ i v i nh ng ng ố i phun thu c sâu này. ế n a cu i th kĩ 20, asenat
ấ ữ ộ ạ ạ ơ ủ ợ ơ ọ methyl monnatri(MSMA), m t d ng h p ch t h u c ít đ c h i h n c a asen đã
ủ ệ ế thay th cho vai trò c a asenat hidro chì trong nông nghi p.
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
Ứ
ụ
7 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ
Ứ ụ ệ Hình 1: ng d ng Asen trong nông nghi p
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
(Ngu n:ồ https://www.google.com.vn/search?q=b%C3%A1nh+k%E1%BA %B9o&biw=1093&bih=530&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjavaHcs HPAhVM0FQKHYN5CKEQ_AUIBigB#tbm=isch&q=thu%E1%BB%91c+bvtv )
Ứ ấ ố ớ ộ ụ ề ạ ồ ẽ ử ng d ng có nhi u e ng i nh t đ i v i c ng đ ng có l là trong x lý g ỗ
ỗ ẻ ử ằ ồ ọ ằ b ng asenat đ ng crom hóa, còn g i là CCA hay tanalith. G x x lý b ng CCA
ổ ế ở ề ố ượ ử ụ ử ề ố ẫ v n còn ph bi n nhi u qu c gia và nó đ c s d ng nhi u trong n a cu i th k ế ỷ
ậ ệ ế ấ ư ự ờ 20 nh là v t li u k t c u và xây d ng ngoài tr i.
ượ ử ụ ạ ủ ụ ả Nó đ ặ c s d ng khi kh năng m c nát hay phá ho i c a côn trùng là cao. M c
ệ ử ụ ỗ ẻ ử ị ấ ằ ạ ề dù vi c s d ng g x x lý b ng CCA đã b c m t ự i nhi u khu v c sau khi các
ỉ ừ ỗ ấ ậ ộ ủ ề ứ ể ằ ỉ nghiên c u ch ra r ng Asen có th rò r t g vào trong đ t c n k đó, m t r i ro
ệ ấ ụ ự ử ệ ế ố ọ ỗ ằ khác là vi c đ t các l ai g cũ đã x lý b ng CCA. Vi c h p th tr c ti p hay gián
ệ ố ế ể ằ ử ở ộ ỗ ử ti p tro do vi c đ t cháy g x lý b ng CCA có th gây ra t vong ậ đ ng v t cũng
ộ ộ ư ọ ở ườ ề ử ở ườ ả nh ng đ c nghiêm tr ng ng i; li u gây ra t vong ng i là kho ng 20 gam
tro.
ờ ố ồ ượ ử ụ ư Trong đ i s ng: Asenat đ ng, đ ế ỷ c s d ng trong th k 19 nh là tác nhân
ẹ ạ ọ ạ t o màu trong các lo i bánh k o ng t.
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
Ứ
ụ
8 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ
ử ụ ể ạ ẹ Hình 2: S d ng Asen đ t o màu bánh k o
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
%B9o&biw=1093&bih=530&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjavaHcs
HPAhVM0FQKHYN5CKEQ_AUIBigB)
(Ngu n:ồ https://www.google.com.vn/search?q=b%C3%A1nh+k%E1%BA
ạ ủ
2.2. Tác h i c a Asen
ồ
ễ
ấ 2.2.1.Ngu n góc ô nhi m Asen trong đ t
ồ ạ : Ngu n nhân t o
(cid:0) Ngu n t
ồ ừ ệ : công nghi p
ố ấ ử ụ ề ề ạ ặ Asen là nguyên t có m t trong nhi u lo i hóa ch t s d ng trong nhi u ngành
ư ệ ạ ấ ơ công nghi p khác nhau nh : hóa ch t, phân bón ( lân – photphat, đ m – nit ố ), thu c
ệ ự ậ ệ ộ ườ ế ớ ấ ả b o v th c v t, gi y, d t nhu m. Ng i ta ướ ượ c l ng th gi ả i có kho ng 12.000
ể ả ể ả ấ ả ỗ ấ t n As/năm đ làm khô bông v i và 16.000 t n As/năm đ b o qu n g .
ướ ử ụ ừ ố Hình 3: Asen trong n ư c có s d ng d thu c tr sâu
C1kQ_AUICCgD#tbm=isch&q=asen+trong+su+dung+du+thuoc+tru+sau )
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
Ứ
ụ
9 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ
(https://www.google.com.vn/search? q=ung+dung+asen+trong+xu+ly+go&biw=1093&bih=490&tbm=isch&source=lnms&sa=X&ved=0ahUKEwiT84_khMvPAhUMsI8KHVp3
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
ệ ử ụ ư ệ ệ ề ạ Nhi u ngành công nghi p s d ng nhiên li u hóa th ch nh công nghi p xi
ệ ả ắ ệ ố ệ ễ ấ ồ măng, nhi t đi n, công ngh đ t ch t th i r n cũng là ngu n gây ô nhi m môi
ườ ở tr ng xung quang b i Asen.
ế ề ệ ạ ặ ấ ặ Các ngành công nghi p khai thác và ch bi n các lo i qu ng, nh t là qu ng
ệ ễ ệ ạ ồ ở ỏ sunfua, luy n kim t o ra ngu n ô nhi m Asen. Vi c khai đào các m nguyên sinh
ơ ộ ạ ặ đã ph i l các qu ng sunfua, làm gia tăng quá trình phong hóa, bào mòn và t o ra
ố ượ ẫ ấ ả ớ ở ậ ỏ kh i l ng l n đ t đá th i có l n Asenopyrit lân c n khu m .
ữ ườ ự ặ Nh ng ng i khai thác t ầ do khi đãi qu ng đã thêm vào axit sunfuric, xăng d u,
ấ ẩ ẽ ặ ấ ả ỏ ượ ch t t y. Asenopyrit sau khi tách kh i qu ng s thành ch t th i và đ ấ ố c ch t đ ng
ữ ờ ố ồ ả ễ ngoài tr i và trôi vào sông su i, gây ô nhi m tràn lan. Đó là nh ng ngu n phát th i
ễ ướ Asen gây ô nhi m n c, đât, không khí.
(cid:0) Ngu n t
ồ ừ ệ : nông nghi p
ượ ườ ử ụ ư ề ệ ấ Asen đ c con ng ố i s d ng nhi u trong hóa ch t nông nghi p, nh thu c
ừ ố ệ ỏ ố ệ ụ ả ả ấ ỗ tr sâu, thu c di t c , thu c di t côn trùng, ch t làm khô và b o qu n g , ph gia
ứ th c ăn.
Ngu n t
ồ ừ ạ ủ ườ sinh ho t c a ng i dân:
ự ữ ự ộ ế ẩ ấ Nh ng khu v c dân t ậ đ ng đào l p gi ng không đúng tiêu chu n kĩ thu t
ấ ẩ ế ạ ấ ộ ố ướ ạ ị ẩ khi n ch t b n, đ c h i b th m th u xu ng m ch n ư ệ c. cũng nh vi c khai thác
ứ ướ ầ ớ ế ế ạ ố ướ n c ng m quá l n làm cho m c n c trong các gi ng h xu ng khi n cho khí oxy
ọ ạ ị ầ ạ ừ ặ ả ứ đi vào đ a t ng và gây ra ph n ng hóa h c t o ra th ch tính t qu ng pyrite trong
ướ ấ đ t và n ầ c ng m.
ộ ạ ủ
2.2.2.Tính đ c h i c a Asen
ấ ủ ượ ạ ợ và các h p ch t c a asen đ c phân lo i là "
ố Asen nguyên t ườ ng" t i
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
10 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ỉ ẫ ậ ở ố ớ ể ể ượ ọ ọ ỏ hi m cho môi tr đi m sinh h c asen có vai trò quan tr ng đ i v i sinh v t, đ cộ " và "nguy ề ặ ạ Liên minh châu Âu theo ch d n 67/548/EEC. V đ c ng nh asen có hàm l
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
ư ở ồ
ộ ế ự ự ậ i, đ ng, th c v t. N u b nhi m đ c c p tính asen có th gây t
ộ ườ
ộ ể ử ớ ng xuyên v i asen ộ ễ ư
ể ủ ườ ị ườ ờ ế đ n m t ngày. Trong môi tr ể ư ứ ư ệ ệ ệ ả ỏ
ề ạ ệ ệ ạ ấ ố ộ ậ n ng đ cao, asen gây đ c ộ ấ ễ vong trong ộ ở ồ ế ng ti p xúc th n ng đ ộ ấ t quá an toàn nh ng ch a có th gây đ c c p tính, asen gây nhi m đ c, mãn tính ọ ể ườ ng bi u hi n các tri u ch ng lâm sang nh : m t m i, chán ăn, gi m tr ng ứ ơ ể ng c th , xu t hi n các b nh v d dày, ngoài da, gan bàn chân, r i lo n ch c
ả kh năng kích thích s phát tri n c a sinh v t. Nh ng cho ng vài gi ượ v và th ượ l năng gan.
Ở ạ ự ồ ạ ở ề ạ ợ tr ng thái t nhiên As t n t i ư ấ nhi u d ng h p ch t khác nhau nh ng
ả ưở ạ ườ ề Asen vô cơ ộ ạ d ng gây đ c và nh h ế ng m nh đ n con ng ấ i nhi u nh t là As(III).
3+).
ồ ạ ộ ơ ể ườ ở ạ là đ c nh t ấ , asen t n t i trong c th ng d ng methyl asen (As i
ớ ộ ử ệ ọ ớ ạ ậ Qua các th nghi m v i đ ng v t, các nhà khoa h c đã tìm ra gi i h n gây t ử
ộ ố ạ ớ ừ ọ ượ ơ ể vong v i m t s lo i khác nhau là t 11150 mg/kg tr ng l ố ớ ng c th . Đ i v i
ườ ề ử ừ ọ ượ ơ ể ả ng i, li u gây t vong là t 70180 mg/kg tr ng l ế ng c th . K t qu này đã
ữ ườ ễ ợ ị ử ệ ệ ượ đ c rút ra qua nh ng tr ng h p b nhi m đôc asen và đã t vong trong b nh vi n.
ơ ế
ộ ủ 2.2.3.C ch gây đ c c a Asen cho con ng
ườ i
ơ ể ậ ườ ườ ướ ố Asen xâm nh p vào c th con ng i qua con đ ng n c u ng, không khí
ồ ướ ễ ễ ề ễ ế trong vùng ô nhi m, nhi m do da ti p xúc nhi u không khí và ngu n n c ô nhi m.
ề ấ ủ ấ ộ ự ỳ ộ
ơ ữ ế Ở ấ c p đ c a
ạ ớ ố
ố ớ
ả
ng, hô h p c a ể ạ
ẫ ớ ạ ứ ổ ộ ơ i cái ch t t
ố ỏ ạ ứ ấ phát hi nệ màng nh yầ màu đ g ch, do xu t huy t
ỡ ệ ả ợ Asen và nhi u h p ch t c a nó là nh ng ch t đ c c c k đ c. Asen phá v vi c s n ộ ủ chu trình axít citric, asen cứ xu tấ ATP thông qua vài c ch . chế pyruvat dehydrogenaza và b ng cách c nh tranh v i ph tphat nó tháo ằ ử NAD+ có liên quan t ế ế ứ bỏ ph tphorylat hóa ôxi hóa i năng , vì th c ch quá trình kh ấ ủ ti thể và t ng h p ATP. S n sinh c a perôxít hiđrô cũng tăng lên, ủ ượ ợ ổ l ứ ạ ệ ề đi u này có th t o thành các d ng ôxy ho t hóa và s c căng ôxi hóa. Các can thi p .Khám ạ ế ừ h i ch ng r i lo n ch c năng đa c quan ấ trao đ i ch t này d n t ế nghiêm trọng. ử ệ nghi m t thi (Nguồn:https://vi.wikipedia.org/wiki/Asen#.C4.90.E1.BB.99c_t.C3.ADnh )
ễ
ệ
ặ
ị
ư 2.2.4.Các b nh đ c tr ng khi b nhi m Asen
ễ ấ ộ ẻ ễ ườ ế Nhi m đ c c p tính: Tr em nhi m th ớ ng ti p xúc v i asen trioxide t ừ
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
11 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ặ ộ ườ ớ ườ ị thu c dố ệ ỏ i t c ho c di t i l n th ễ ơ ng b ph i nhi m ậ ặ ệ đ ng v t g m nh m. ấ Ng
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
ỏ ả ư ệ ệ ấ ơ ậ thông qua các công vi c có nguy c cao nh luy n kim, khai m , s n xu t kính, v t
ệ ễ ồ ố ự ẩ li u bán. Ngoài ra còn có th ể nhi m asen t ừ th c ph m, đ u ng, s a ữ . M t l ộ ượ ng
ể ả ể ồ ụ ờ à có th h i ph c sau 24 gi . Li u nhỏ asen (<5mg) có th nôn, tiêu ch y v ề gây tử
ộ ừ ễ vong do nhi m đ c asen l à t 100 – 300 mg.
ễ ễ ộ ơ ấ ố Nhi m đ c mãn tính: Ph i nhi m asen t ừ ướ n c, đ t, thu c ch a ữ b nhệ . Các
ệ ệ ề ơ ỏ ệ ẫ ngh có nguy c cao: khai m , luy n kim, nông, lâm nghi p, m ả ạ đi n, bán d n, s n
ấ ụ ộ ộ ủ ự xu t kính... ào s tích lũy c a asen vào mô đích và s Đ c tính ph thu c v ự chuy nể
ả ủ ở ề ờ ớ hóa, đào th i c a nó (methyl hóa gan) àng dài, có th ể t . i 50 năm . Th i gian ti m t
Asen được hấp thu và tích lũy ở gan, thận, tim, phổi và m t lộ ượng nh ỏ ở c , hơ ệ
ắ ư ứ ọng tại t ổ ch c giàu keratin nh móng, tóc và thần kinh, tiêu hóa, lách. Asen l ng đ
da.
Các b nh đ c tr ng:
ư ệ ặ
ệ ễ B nh dày s ừng do nhi m Asen thường xuất hiện tại vùng da d ễ b ị ch nấ
ươ ọ th ng và ặc biệt là c xát, đ ở lòng bàn tay, bàn chân (vùng gót và ngón cái). Biểu
ạ ơ hiện lâm sàng là rất nhiều sẩn giống h t c m, kích th ước nh ỏ t ừ 2 đến 10 mm,
ổ ươ cứng, màu vàng nh t, thạ ng có th li ể ên ường xuất hiện đối xứng hai bên. T n th
ế ế ớ k t v i nhau th ả ành m ng s ùi, ho c mặ ồ t m hôi. ảng chai chân, kèm theo tăng ti Dày
ớ ạ ơ ễ ặ ầ ẩ ừ s ng do asen d chu n đoán nh m v i h t c m ho c d ừ ày s ng th ể ở òng l ành đi m
ứ ệ ể ổ ươ ế bàn tay, bàn chân. B nh có th đau, n t, loét. Khi t n th ng tr ở nên loét, v t loét
ể ộ ề ế ị ể ệ ti n tri n r ng và khó đi u tr . Ung th t ư ế ào gai xâm l n cóấ b ên dày ấ th xu t hi n tr
ừ s ng do asen.
ệ ễ ệ ể ấ ộ B nh Bowen: có th xu t hi n sau 10 năm nhi m đ c asen t hời gian tiềm tàng
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
12 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ể có th là 40 năm, th ường xuất hiện ở vùng da kín.
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
ươ Th ổ ng t n da : lúc đầu là sẩn nh ỏ màu thịt tới màu tím, có lớp sừng hoặc vảy
ỉ ướ ấ ỏ ươ tiết dày, khi m t đi đ ể lại mảng r n c, màu đ . Th ng t ổn lớn dần tạo thành các
ả ề ươ sẩn hoặc m ng, th ường gặp nhi u th ng t ổn.
ư ế Ung th t bào đáy : do Asen thường có nhi u thề ương tổn và gặp ch ủ yếu là
ươ nông. Các th ng t ổn phân b ố ngẫu nhiên, ch ủ yếu ở thân mình và vùng da có lông,
tóc, khó phân biệt với bệnh Bowen.
ề Ung th t ư ế bào gai: có th ể là ti n phát do Asen ho ặc t ừ dày sừng do asen và
ệ ươ ở bệnh Bowen chuyển thành (với biểu hi n các th ng t ổn dày sừng do asen tr nên
ẻ đau, chảy máu, nứt n , loét, tăng kích th ước).
ổ ắ ố ệ ể ớ Thay đ i s c t da: Bi u hi n tăng s c t ắ ố èm theo v i các v , k ỏ ả ùng nh gi m
ả ằ ữ ả ọ ư ơ ụ ố ắ ố ượ s c t , đ c mi b ng h ình nh “nh ng gi t m a r i xu ng b i” (raindrops in êu t
ắ ố ể ặ ở ẹ có th g p núm vú, nách, b n, ho c ặ ở ùng t v the dust). Tăng s c t đỳ è. Trái v iớ
ắ ố ệ tăng s c t ố ở êm m c.ạ ni ắ t ễ trong b nh Addison, nhi m asen không có tăng s c
ườ ở Đ ng Mee món: Dải ngang hẹp, màu trắng ở móng ngón tay có th ể gặp ở
ể ướ ượng c l c ả trong nhiễm độc asen cấp và mạn tính. Đường Mee có th giúp cho
ướ c đó. Sau khi tiếp với asen 30 – 40 ngày thì xuất hi nệ thời gian tiếp xúc với asen tr
đường Mee ở vùng lunula.
ệ ạ B nh bàn chân đen : do rối loạn vận m ch đ ầu chi dẫn tới hoại t ử các ngón,
ở gặp nhiều Đài Loan.
ệ ố ể ệ Bi u hi n h th ng: Tăng nguy c mơ ắc bệnh lý tim mạch, mao mạch ngoại vi,
ơ , ung th phư ổi, bàng bệnh lý hô hấp, tiểu đường, và giảm bạch cầu trung, x gan
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
13 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ở gan. quang, tiết niệu, ung th ư gan, bệnh bạch cầu cấp, lymphoma, u máu
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
http://luanvan.co/luanvan/onhiemarsen1172
̣ ̣
/ )
ừ Hình 4. Dày s ng lòng bàn tay do arsenic (
/ )
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
14 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ễ ệ ạ Hình 5. B nh Bowen do nhi m arsenic m n tính ( http://luanvan.co/luanvan/onhiemarsen1172
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
ƯƠ
Ự
Ử
Ậ
ƯƠ
3. PH
Ằ NG PHÁP X LÍ ASEN B NG TH C V T (CÂY D
Ỉ NG X )
ứ
ủ
ế
( Theo nghiên c u, báo cáo ti n sĩ c a cô B.T.K.Anh)
ạ ấ ầ ợ Qua các ph n trên chúng ta đã th y rõ bên c nh l ệ i ích trong nông nghi p,
ữ ế ệ ậ ả ộ ạ ấ công nghi p thì Asen còn có tính đ c h i r t cao mang đ n nh ng h u qu khôn
ứ ự ễ ậ ằ ườ l ậ ử ng. Trong quá trình nghiên c u kĩ thu t x lý ô nhi m b ng th c v t, các nhà
ự ề ậ ả ấ ọ ừ ấ khoa h c đã khám phá ra r t nhi u loài th c v t có kh năng hút As t ụ đ t. Ví d ,
ươ ỉ ỏ ỏ c Agrostis capillaris L., c Agrostis tenerrima Trin., d ng x Pteris vittata và cây g ỗ
ả ỏ ỹ ươ ứ nh Sarcosphaera coronaria có kh năng tích lu As t ng ng là 100, 1000, 27000
ự ề ậ ố và 7000 mg/kg sinh kh i khô. Trong các loài th c v t siêu tích lũy As, nhi u nhà
ặ ọ ệ ỉ ở ươ ứ ế ạ ấ khoa h c đã đ c bi ự ề t chú ý đ n D ng X b i nhi u nghiên c u cho th y lo i th c
ặ ả ố ệ ươ ị ậ v t này có kh năng ch ng ch u và tích lũy As cao. Đ c bi t loài d ỉ ng x Pteris
ượ ứ ộ ươ vittata đã đ c ch ng minh là loài siêu tích lũy As. Ngoài ra, m t vài loài d ng x ỉ
ượ khác cũng đ c chú ý là Pteris nervosa, Pteris cretica, P. longifolia L., P. umbrosa L.,
P. argyraea L., P. quadriaurita L., P. ryiunkensis L., P. biaurita
ọ ượ ươ ợ ỉ ự Sau khi l a ch n đ c hai loài D ng x phù h p đó là P.vittata và
ư ế ể ạ ề ế ả ọ P.calomelanos, đi u quan tr ng ti p theo là ph i làm nh th nào đ t o cho chúng
ệ ố ề ấ ể ể ừ ệ ấ ạ ấ có đi u ki n t t nh t đ phát tri n t đó đ t hi u cao nh t trong quá trình h p thu
ụ ể ấ ưỡ ư ế ồ ổ Asen. C th là b sung ch t dinh d ng nh th nào ( N, P, K,..) và tr ng nh th ư ế
ạ ấ ụ ể ớ ừ ể ợ ộ nào đ phù h p v i t ng lo i đ t c th ( đ phì nhiêu, pH,…). ẽ ử . , và sau đó s x lý
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
15 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ủ ọ ầ các loài cây này ra sau. Đây cũng chính là ph n tr ng tâm c a bài báo cáo này.
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
P.vittata P.calomelanos
ứ
ủ
ế
3.1. Nghiên c uứ khả năng tích lũy và ch ngố chịu As trong đ tấ c aủ ngươ xỉ. ( Theo nghiên c u, báo cáo ti n sĩ c a cô B.T.K.Anh)
hai loài d
Hình 3.1. P. vittata sau 4 tháng đ ược trồ ng ở đ ấ t bổ sung 11 nồ ng đ ộ As khác nhau
P. Hình3.2. calomelanos sau 4 tháng đ ược trồ ng trong đ ấ t có bổ sung As khác nhau
Sau 4 tháng thí nghiệm, P.vittata có khả năng chống chịu với đ tấ có bổ sung As từ 0 đ nế 1500 mg/kg còn P.calomelanos từ 0 đ nế 900 mg/kg. Kết quả về khả năng chống chịu As c aủ hai loài dương xỉ ở những nồng độ sau 4 tháng thí nghiệm cây chết cho thấy, nồng độ As càng cao thì thời gian sống c aủ cây càng ngắn. Như vậy, cả hai loài dương xỉ nêu trên đ u cề hống chịu As cao hơn so với các loài cây khác đã được công bố. Nhưng khi so sánh hai loại dương xỉ này với nhau đã cho thấy khả năng chống chịu c aủ P.vittata với As t tố hơn nhiều so với loài P.calomelanos. Trong khoảng nồng độ mà cây chống chịu đư cợ , sau 4 tháng thí nghiệm P.vittata tích lũy lượng As từ 307±14,5 đến 6042±101,1 mg/kg trong thân và rễ là từ 131± 16,5 đ nế 3756± 105,5 mg/kg còn P.calomelanos đã tích lũy được hàm lượng As là 885±35,5 ÷ 4034±83 mg/kg ở trong thân và 483±35,9 ÷ 2256±111,9 mg/kg ở trong rễ.
http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
16 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ậ ế ỉ (Ngu n: Lu n văn ti n s Bùi Th Kim Ánh ) ị ồ a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201imgtxIN#
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
3.1.1. Nghiên c uứ khả năng tích luỹ As theo thời gian c aủ hai
ủ
ế
ngươ xỉ. ( Theo nghiên c u, báo cáo ti n sĩ c a cô ứ
loài d B.T.K.Anh)
ả B ng 3.1 Lượng As được dương xỉ tách ra khỏi đất
(ngu n: ồ http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201img txIN#)
Kết quả thu được từ bảng 3.1cho thấy, n uế trồng đồng thời hai loài
dương xỉ này trong quá trình xử lý thì nên thu hoạch trong khoảng từ tháng thứ 3
đ nế tháng thứ 4. Do t ừ tháng thứ 3, cả hai loại cây đã loại bỏ được một lượng As
lớn hơn r tấ nhiều so với tháng th 2.ứ Ở tháng thứ 3 và thứ 4, cây P.vittata đã loại
bỏ được lượng As ra khỏi đ tấ tương ứng là 9,8 và 15,1 mg, còn cây P.calomelanos
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
17 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
loại bỏ được tương ứng là 12,5 và 11,7 mg As ra khỏi đất.
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
3.1.2.Nghiên c uứ ảnh hưởng c aủ các y uế tố dinh dư nỡ g n, p
ứ
ủ
ế
đ nế hi uệ quả h pấ thu và sinh trưởng c aủ dương x .ỉ ( Theo nghiên c u, báo cáo ti n sĩ c a cô B.T.K.Anh)
ả B ng 3.2. Lượng As được tách ra khỏi đất nh dờ ương xỉ cở ác công th c ứ bổ
sung P khác nhau
(ngu n: ồ http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201img txIN#)
Số liệu trong bảng 3.2 là k tế quả tính toán lượng As được tách ra khỏi đ tấ
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
18 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
thông qua các k tế quả về khả năng tích lũy trong thân cây và skk của thân sau 4
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
tháng thu hoạch dương xỉ. Kết quả trên bảng 3 .2 cho thấy, ở công th cứ thí
nghiệm bổ sung 800 mg P/kg đ t,ấ cây dương xỉ P.vittata có khả năng tăng trưởng
tố nhất (đạt 4,9±0,8 g sinh khối khô), sau đó đ n cế ông th cứ có nồng độ P bổ sung t
là 600, 400 và 200 mg/kg. Với loài dương xỉ P.calomelanos, bổ sung P cũng có tác
động tích c cự lên kh ả năng sinh trưởng c a củ ây. Tổng lượng tích lũy As ở công
th cứ bổ sung 400mg P/kg là có tăng so với các công th cứ khác nhưng không cao
bằng ở hàm lượng P bổ sung 600 mg/kg. Tuy nhiên, lượng sinh khối tại công
th cứ bổ sung 400mgP/kg lại đ tạ cao nhất, sinh khối khô c aủ cây là 5,6±0,6 g, cao
ứ g pấ 2,33 lần so với công th c Đ/ C.
Kết qu ả thu được cho thấy, khả năng loại bỏ As khỏi đ tấ c a củ ây chịu ảnh
hưởng tích c c c a ự ủ hàm lượng P cho vào thí nghiệm, khi bổ sung lượng P ≤
400 mg/kg đ tấ đối với cây P.vittata và lượng P < 400 ho cặ > 600mg/kg đ tấ đối
với cây P.calomelanos thì hàm lượng As được loại bỏ và có sự thay đổi so với đối
chứng nhưng không đáng k . ể Hiệu quả loại bỏ As ra khỏi đ tấ sau 4 tháng thí
nghiệm của cây P.vittata là cao nh tấ (đạt 7,6 mg) khi bổ sung 800 mg P /kg đ t,ấ
còn cây P.calomelanos đã loại bỏ được 15,1 mg As ở nồng độ bổ sung 600 mgP/kg
đất.
ả B ng 3.3. Lượng As được tách ra khỏi đ tấ nhờ dương xỉ trong thí
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
19 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
nghiệm ảnh hưởng c a Nủ
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
(ngu n: ồ http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201img txIN#)
Kết quả thu được trên bảng 3.3 cho thấy, khả năng sinh trưởng và
tích lũy As của cây chịu ảnh hưởng tích cực của hàm lượng N cho vào thí
nghiệm. Khi bổ sung lượng N vào cây P.vittata là lớn hơn 200 mg/kg và
P.calomelanos < 200 hoặc > 300 mg/kg thì hiệu quả loại bỏ As ra khỏi đất của
cây không cao. Nhiều công thức bổ sung N trong khoảng trên thì hiệu quả
loại bỏ As còn thấp hơn cả cây Đ/C.
Hiệu quả loại bỏ As của cây dương xỉ P.vittata cao nhất là khi bổ sung từ
100 – 200 mg N /kg đất; với P.calomelanos hiệu quả loại bỏ As tốt nhất đạt
13,9 mg khi bổ sung 300mg N /kg đất. Như vậy, hàm lượng N phù hợp với
từng loại cây là rất quan trọng, khi thiếu hoặc thừa N đều làm giảm năng
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
20 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
suất của cây trồng.
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
ưở
ưở
ủ
3.1.3.Nghiên c u nh h
ứ ả ủ
ỉ ọ ọ
ế
ng và tích lũy As c a hai loài D ng X ch n l c. ( Theo nghiên ứ c u, báo cáo ti n sĩ c a cô B.T.K.Anh)
ng c a pH lên sinh tr ươ ủ Hi uệ quả loại bỏ As ra khỏi đất c aủ hai loại cây rất khác nhau. P. vittata
thích hợp v iớ đi uề kiện pH từ trung tính đến kiềm nên khả năng loại bỏ As ở
khoảng pH này là r tấ cao. pHỞ 7,2 hiệu quả loại bỏ As là 13,8 mg còn pH 9,0
thì cây loại bỏ được 9,3 mg As. Loài P.calomelanos có thể sống được ở các
điều kiện pH khác nhau từ axit đến kiềm nhưng hiệu qu ả loại bỏ As c aủ cây t tố
nhất ở môi trường đ tấ chua, Ở pH 5,1 cây loại bỏ được lượng As cao nhất đ tạ
10,9 mg sau 4 tháng thí nghiệm và điều này lại trái ngược với cây P.vittata chỉ
sống được ở nồng độ pH này sau 1 tháng trồng.
ả B ng 3.4. Hiệu quả loại bỏ As ra khỏi đất nh dờ ương xỉ trong thí
nghiệm ảnh hưởng c a pHủ
(ngu n: ồ http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201img txIN#)
Nhìn chung, pH trung tính là phù hợp cho cả hai loài dương xỉ khi xử lý ô
nhiễm As trong đất. Hiệu quả loại bỏ As c aủ cây P.vittata và P.calomelanos đ tạ
tương ứng là 13,8 và 7,5 mg ở pH 7,2. Tuy nhiên, v iớ đ tấ ô nhiễm có tính kiềm
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
thì sử dụng P.vittata còn có tính axit thì s dử ụng P. calomelanos để xử lý ô nhiễm
As là tối uư nhất.Cây có khả năng loại bỏ As cao hơn thì hàm lượng As còn lại 21 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
trong đ t ấ thấp hơn so với các công th cứ khác. Kết quả thu được về hàm lượng
ả As linh động trên b ng 3.4 c ho thấy, nhả hưởng c aủ pH không có sự chênh lệch
đáng kể so với hàm lượng As tổng số thu đư cợ . Như vậy, với hàm lượng As ở
dạng hòa tan ban đ uầ được bổ sung vào đ tấ sau bốn tháng thí nghiệm thì không
có sự thay đổi nhiều dạng As ban đầu c aủ chúng.
3.1.4 Nghiên c uứ ứng dụng m tộ số chủng nấm c ngộ sinh
ứ
ủ
ế
mycorrhiza để làm tăng hi uệ quả xử lý ô nhiễm as trong đất c aủ hai loài dương xỉ ch nọ l c.ọ ( Theo nghiên c u, báo cáo ti n sĩ c a cô B.T.K.Anh)
Sự xâm nhiễm c aủ nấm AMF vào trong bộ rễ c aủ các cây dương xỉ được đánh giá thông qua mật độ c aủ nấm trong các mẫu rễ cây ở 8 công th cứ khác nhau. Sau 1 tháng thí nghiệm, mỗi một công th cứ lấy tổng số 35 m uẩ rễ để quan sát dưới kính hiển vi. Kết quả cho thấy, mật độ nấm AMF ở các công th cứ bổ sung chế phẩm AMF (CT2 và CT4) là r tấ cao, chiếm khoảng 15 đến 20 mẫu có sự xuất hiện c aủ nấm AMF trong tổng số 35 mẫu quan sát. nỞ hững công th cứ không bổ sung ch ế phẩm (CT1 và CT3) thì chỉ có 2 mẫu quan sát trong tổng 35 mẫu là có nấm AMF. Như vậy, chế phẩm AMF bổ sung vào đ tấ ô nhiễm As đã xâm nh p đậ ược vào hệ rễ c aủ cây dương xỉ.
ả B ng 3.5. Kh ả năng sinh trưởng c a 2ủ loài dương xỉ nghiên c uứ
(ngu n: ồ http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201img txIN#)
Khi nhiễm nấm rễ cộng sinh AMF vào rễ dương xỉ (CT2 và CT4) thì sinh
khối của chúng nhìn chung tăng hơn so với công thức không bổ sung nấm. Sinh
khối P.vittata tăng 30,7% còn sinh khối loài P.calomelanos tăng 40,2% so với đối
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
22 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
chứng không nhiễm nấm r cễ ộng sinh (AMF). So sánh hiệu quả tác dụng kích
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
thích của AMF gi aữ 2 loài P.vittata và P.calomelanos chúng ta thấy không có sự
khác biệt rõ rệt.
ố ươ
ử
ụ
ạ
ấ
ỉ
3.1.5.Thu ho ch sinh kh i D ng X sau khi x lý( h p th )
Asen. ứ
Qua các nghiên c u trên thì t hời điểm 34 tháng (4 l n trên năm) là thích hợp
cho thu sinh khối cây n uế áp dụng vào xử lý ngoài thực t ầ . ế
ạ ọ ươ ử ố Sau khi thu ho ch sinh kh i chúng ta ph i l a ch n ph ng án x lý thích h p đ ợ ể
ạ ườ tránh gây phát tán Asen vào l i trong môi tr ả ự ng.
ố ố ở ơ ợ ng án c th nh là : đ t sinh kh i khô và chôn tro n i thích h p tránh
ụ ể ư ướ ạ ươ Các ph ấ cho Asen th m vào m ch n ầ c ng m.
ử
3.2. Mô hình th nghi m
ệ xử lý đ tấ ô nhiễm As ở mỏ thi c ế núi pháo, hà
ế
ủ
ứ
ả
thượng ( Theo nghiên c u, báo cáo ti n sĩ c a cô B.T.K.Anh) Trong một năm đ u,ầ các bước cải t oạ đất được tiến hành nhằm mục đích t nố hất để hai loài dương xỉ có thể phát triển đạt hi uệ quả xử lý t oạ điều kiện t ô nhiễm As cao. Phân NPK, phân h u cữ ơ vi sinh và vôi bột được bón vào đ tấ thí nghiệm với mục đích làm tăng hàm lượng dinh dưỡng và cải tạo pH c a đủ ất. Trồng cây mồi cải t oạ đất là cây điền thanh và c tố khí. Một số tính chất cơ bản c aủ đ tấ sau khi cải t oạ được xác định, k tế quả thu được thể hiện trên bảng 3.6 B ng 3.6.M
tộ số tính chất đất trước và sau khi cải tạo để trồng dương
xỉ
(ngu n: ồ http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201img txIN#)
Kết quả cho thấy, đ tấ sau khi cải t oạ thì hàm lượng As đã giảm đi đáng
kể được 1755,4 mg As / kg (giảm 38,8 % so với ban đ uầ ). Kết quả này là phù
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
23 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
hợp, vì chúng tôi đã bổ sung một lượng lớn phân bón, vôi b tộ vào đất nên hàm
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
lượng As bị ô nhiễm ban đ uầ ở tầng 020 cm đã được pha loãng. Mặt khác, cây
mồi sau hai đợt c iả t oạ đất không tách khỏi đất mà được trộn vào đất nên một
lượng lớn lá và thân cây m cụ nát cũng làm pha loãng lượng As có trong đất. Kết
quả này cũng phù hợp vì khi phân tích hàm lượng As có trong 2 loại cây điền
thanh và cốt khí r tấ thấp (k tế quả sau nhiều lần phân tích thử nghiệm cho thấy
chúng chỉ chiếm t 32ừ ,4 – 41,4 mg As / kg skk). pH đ tấ sau m tộ năm cải t oạ
cũng đã tăng lên đáng kể (lên đến 6,5). Ngoài ra, hàm lượng ch tấ h uữ cơ, N và
P sau khi cải t oạ tăng hơn so với ban đ uầ r t nhấ iều.
ả B ng 3.7. Số liệu phân tích hàm lượng As ở mô hình xử lý Hà Thượng
(ngu n: ồ http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201img txIN#)
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
24 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
Hàm lượng As linh động trong đ tấ là một thông số rất đáng chú ý khi nghiên c u pứ hương pháp sử dụng th cự v tậ để xử lý ô nhiễm, b iở vì chính lượng As này th cự vật mới có thể sử dụng được trong quá trình hút thu lên cây. Từ một hàm lượng As linh động ban đ uầ chỉ bằng 24,9% lượng As tổng, sau các đợt lấy m uẫ thì hàm lượng này đã tăng lênđáng kể (sau đợt cải t oạ bằng cây mồi hàm lượng này đạt 31,8 % và sau 1 và 1,5 năm trồng dương xỉ thì hàm lượng này đã đ tạ được tương ngứ là 62,8% và 74%). Nh ư vậy, sau khi b ổ sung các chủng nấm rễ cộng sinh AM thì một lượng r tấ lớn As đã chuyển hóa từ dạng không hòa tan sang dạng hòa tan đ cể ây d ễ hút thu hơn.
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
Sau mỗi 3 tháng, phần sinh khối phần trên mặt đ tấ c aủ cây dương xỉ
được thu hoạch một lần để tính khối lượng khô và phân tích hàm lượng As tích
lũy trong thân cây. Kết quả thu được thể hiện qua bảng 3.8
ả B ng 3.8. Sinh khối khô c a dủ ương xỉ tại mô hình theo thời gian
(ngu n: ồ http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201img txIN#)
Như vậy, với 1,5 năm thí nghiệm trồng dương x ,ỉ số lần thu hoạch cây là
06 lần phần sinh khối bên trên mặt đ tấ c aủ cây. Bảng 3.8 thể hiện k tế quả về
sinh khối khô c a ủ hai loại cây dương xỉ nghiên c uứ sau các lần thu hoạch. Kết
quả thu được cho thấy, sinh khối khô ở phần trên mặt đ tấ c aủ cây sau 3 tháng thí
nghiệm đ tạ khá cao và sinh khối khô c aủ cây P.vittata cao hơn c aủ cây
P.calomelanos ở các đợt thu hoạch thí nghiệm. Sinh khối cây P.vittata dao
động trong khoảng từ 441 kg 525 kg và sinh khối cây P.calomelanos dao
động trong khoảng từ 388,8 kg453,6 kg. Nếu tính trung bình sinh khối khô c aủ các
cây sau các lần thu hoạch thì cây P.vittata là 475,2 kg và P.calomelanos là 418,2
kg.
Sau các đợt thu hoạch phần thân dương xỉ và phân tích hàm lượng As để
đánh giá khả năng tích lũy ngoài th cự nghiệm. Các k tế quả thu thể hiện trên bảng
3.9
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
25 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ả B ng 3.9. Hàm lượng As tích lũy ở phần thân lá c aủ dương xỉ sau các
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
tháng thu hoạch
(ngu n: ồ http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201img txIN#)
Kết qu ả thu được cho thấy, khả năng tích lũy As c aủ hai loài dương xỉ
ngoài th cự tế là khả quan. Khả năng tích lũy As c aủ cây P.vittata thấp hơn so v iớ
cây P.calomelanos và đãchứng tỏ là vai trò c aủ cây dương xỉ bản địa tại Hà
Thượng P.calomelanos đã phát huy tácdụng t tố hơn so với cây thu th pậ từ vùng
ấ khác. Cây P.vittata tích lũy As ở phần trên mặt đ t dao động trong khoảng từ
3215±46 đến 4356±102,2 mg/kg và cây P.calomelanos tích lũy As ở phần trên mặt
đ tấ là từ 4356±54,7 đến 5734±81,4 mg/kg. Nếu tính trung bình qua các lần thu
hoạch thí nghiệm thì cây P.vittata và P.calomelanos h pấ thu As ở phần trên mặt đ tấ
tương ứng là 3828 mg/ kg skk và 4779 mg/kg skk. Đây là số liệu hấp thu cao As,
ở thể hiện được kh ả năng xử lý As ngoài th c ự địa Hà Thượng là r tấ tốt.
Theo các số liệu thu thập được về khả năng h pấ thu As ở phần bên
trên mặt đ tấ và khối lượng khô c aủ cây thu được, lượng As cây h pấ thu trong
một năm xử lý (M) được tính nh ư sau:
M = [(3,83g As/kg×475,2 kg) + (4,78gAs/kg ×418,2kg)]×4
= 15.276 g As = 15,28 kg As
2 Như vậy, trồng hai loại dương xỉ ở 700 m trong 1 năm có thể hút thu
2 15,28 kg As. Nếu trồng hai loại dương xỉ trên ở 1 ha (10000 m ) đất thì hàm
lượng As có thể tách chiết ra khỏi đất trong vòng 1 năm là 218,3 kg As/ ha. Đây
là một lượng As đáng kể được tách ra khỏi đất. Tuy nhiên, trong th cự tế đất
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
26 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
được làm sạch không chỉ do mỗi khả năng tách chiết As ra khỏi đ tấ bằng
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
dương xỉ mà còn thông qua nhiều con đường khác nhau như khả năng bay hơi
qua khí khổng, hiệu quả làm sạch c aủ vi sinh vật đất trong tự nhiên, hiệu quả
c aủ các loại vi sinh vật sống cộng sinh trong rễ cây và kh nả ăng r a tử rôi tự nhiên.
Ủ
Ậ
Ế
4.K T LU N C A NHÓM
ể ể ơ ượ ề Qua bài báo cáo chúng ta có th hi u s l ư c v Asen và vai trò cũng nh là
ề ẩ ứ ể ể ệ ấ ộ ế m c đ nguy hi m ti m n có th gây ra các b nh mãn tính và c p tính gây ch t
ng i.ườ
ứ ủ ấ ị ươ Thông qua nghiên c u c a cô Bùi Th Kim Anh cho th y ph ử ng pháp x lý
ươ ể ằ ỉ ươ ố ư ấ Asen b ng cây D ng X có th xem là có ph ng án t ừ i u nh t vì v a có gí thành
ấ ạ ừ ệ ệ ả ớ ườ ạ th p l i v a hi u qu cao và thân thi n v i môi tr ấ ng. Bên c nh đó cũng cho th y
hai loài dương xỉ Pteris vittata và Pityrogramma calomelanos có khả năng chống
chịu khá t tố trong đ tấ có hàm lượng As linh động tương ứng lên tới 1500
ừ ượ ợ mg/kg và 900 mg/kg. T đó suy ra hàm l ng Asen phù h p cho loài P.vittata là
ị ượ ể ưỡ ị <1500mg/kg và <900mg/kg đ chúng không b v t ng ả ự ng ch u đ ng (b ng
trên).
ươ ụ ệ ấ ặ ồ ỉ M t khác, vi c tr ng hai loài D ng X cho m c đích h p thu Asen cũng nh ư
ệ ồ ườ ả ổ ấ ưỡ tr ng cây nông nghi p bình th ng ở ướ n c ta, ph i b sung ch t dinh d ộ ng m t
ậ ộ ư ả ấ ộ ợ cách thích h p nh t và đ pH cũng nh loài Vi Sinh V t c ng sinh cũng ph i thích
ể ạ ệ ố ề ể ấ ợ h p đ t o đi u ki n t t nh t cho chúng phát tri n.
Ị Ủ
Ế
5.KI N NGH C A NHÓM
ụ ứ ề ấ ớ ộ V i thành công trong công cu c nghiên c u v hai loài siêu h p th P.vittata
ụ ề ễ ấ ị và P.calomelanos chúng ta nên áp d ng trên nhi u vùng đ t đang b ô nhi m Asen
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
27 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ướ ư ộ ợ ướ ỗ ợ ướ ạ ầ trên n c ta cũng nh h tr các n c b n có nhu c u h tr h ế ự ng đ n s phát
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
ữ ề ể ể ề ấ ườ tri n b n v ng và cùng phát tri n vì v n đ môi tr ủ ng không là c a riêng ai mà
ụ ậ ừ ễ ắ ả ả chúng ta ph i cùng nhau chung tay phòng ng a và kh c ph c h u qu ô nhi m.
ầ ư ề ị ỗ ợ ư ề ấ Đ ngh các nhà đ u t cũng nh các c p chính quy n h tr ề ạ và t o đi u
ệ ố ọ ụ ể ấ ể ườ ự ki n t t nh t đ các nhà khoa h c c th là ng i tiên phong trong d án này ở
ế ụ ứ ế ể ị ướ n c ta là Ti n Sĩ Bùi Th Kim Ánh ti p t c nghiên c u đ nâng cao công ngh t ệ ừ
ụ ủ ươ ỉ ươ ắ ấ ờ ớ ượ ứ đó rút ng n th i gian h p th c a cây D ng X t ng ng v i l ng Asen cao
ấ ạ ệ ả ấ nh t đ t hi u qu cao nh t.
ươ ỉ ể ươ ị Các đ a ph ả ng có hai loài D ng X đi n hình P.vittata và P.camelanos b o
ờ ự ướ ẫ ủ ế ặ ọ ệ v chúng ch s h ả ng d n c a các nhà khoa kh c tránh làm ch t ho c làm gi m
ấ ụ ủ ả kh năng h p h Asen c a chúng.
ử ủ ạ ố ệ ự X lý sinh kh i khô (skk) c a hai loài cây sau khi thu ho ch: ọ Vi c l a ch n
ố ấ ọ ọ ế ứ ủ ố ọ ơ n i ch n l p tro sinh kh i khô c a hai loài ch n l c này cũng h t s c quan tr ng, vì
ể ạ ườ ườ ấ chúng có th phát tán Asen vào l i trong môi tr ng qua con đ ạ ng th m vào m ch
ự ế ế ấ ầ ơ ướ n c ng m, Vì th nhóm co ý ki n chúng ta nên lót nh a HPDE n i chôn l p, đây là
ự ể ấ ạ ố ố ệ ấ ợ lo i nh a có th xem là ch ng th m t ạ t nh t hi n nay, bên c nh giá thành h p lý thì
ượ ứ ự ệ ạ ượ ử ụ ấ ộ ề đ b n cũng đã đ c ch ng minh là hi n nay lo i nh a này đ c s d ng r t ph ổ
ư ể ế ấ ố bi n nh làm b Biogas, lót ch ng th m cho ao nuôi áo, ao nuôi tôm,...
ứ ế ị ươ ồ ọ Ki n ngh các nhà khoa h c nghiên c u thêm các ph ng án thu h i Asen
ụ ụ ư ể ệ ế ạ ạ ấ cũng nh các lo i kim lo i khác sau khi h p thu đ ph c v cho vi c tái ch chúng
ế giúp tăng tính kinh t ự cho d án.
ế ử ự ứ ế ọ ơ ị Ki n ngh các nhà khoa h c d trên c ch t x lý này nghiên c u thêm đ ề
ứ ể ử ụ ử ặ ạ ấ ạ ấ ả ng d ng x lý các lo i kim lo i khác trong đ t ho c có th x lý t ạ t c các lo i
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
28 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
ể ệ ạ ộ ả kim lo i cùng m t lúc đ tăng tính hi u qu .
́
ƯỜ
ĐÔC CHÂT HOC MÔI TR
NG Nhóm 11
̣ ̣
Ả
Ệ
6.TÀI LI U THAM KH O
ế ậ ị ủ 1. Lu n văn ti n sĩ c a cô Bùi Th Kim Anh: http://luanan.nlv.gov.vn/luanan?
a=d&d=TTcFlGvDmogK2012.1.6&e=vi201imgtxIN#
2. https://vi.scribd.com/doc/6898906/baibaocaoasen
3. https://vi.scribd.com/doc/57825169/%C4%90%E1%BB%93AnArsen
4. http://text.123doc.org/document/3420979xulydatonhiemasentucong
nghiepkhaikhoangnhothucvatduongxi.htm
5. http://www.dalieu.vn/Portals/27182/File%20dinh
%20kem/nhiem_doc_Arsenic.pdf
6. http://www.iph.org.vn/attachments/article/1010/QCVN%2003.2015_Kim
%20loai%20nang%20trong%20dat.pdf
7. http://www.biwase.com.vn/VBPL/QCVN%20012009BYT.pdf
8. https://www.env.go.jp/air/tech/ine/asia/vietnam/files/law/QCVN%2019
2009.pdf
ỉ ể ử
ự ậ
ươ
ụ
29 ng d ng th c v t (cây D ng X ) đ x lý Asen trong đ t ấ Ứ
Ế H T