Đồ án Đánh giá khả năng tích lũy chì của thực vật mọc trên bùn thải cống rãnh đô thị tại thành phố Hồ Chí Minh

phân hữu cơ hoặc phân tro. Chất gây ô nhiễm kỵ nước không di chuyển đáng kể, vì thế ở những phần trên của những loại cây thân thảo không có tồn tại chất ô nhiễm. Hệ thống phytoremediation đạt được bằng quá trình rhizosphere và quá trình hấp thụ của bộ rễ. Sự lựa chọn những cây cho phytoremediation để xử lý những kim loại, việc ứng dụng đó phụ thuộc vào: phytostabilization, rhizofiltration, hoặc phytoextraction. Trong phytoextraction cố gắng tập trung phần sinh khôí những kim loại nặng lên trên mạch nước ngầm, xử lý và cải thiện những kim loại đó bằng những sinh khối nếu như thực hiện có khả thi. Thực vật được sử dụng ở thời kỳ trong phương pháp phytoextraction bao gồm hoa hướng dương và cây mù tạc An Độ cho sự điều khiển. Thlaspi spp. Cho Zn, Cd, Ni, hoa hướng dương và những loài thủy sinh vật, chất phóng xạ Các khảo sát thử nghiệm về các thể thực vật có khả năng hấp thụ cao ở nhiều quốc gia được thực hiện bởi Alan J.M.Baker, ở Trường Đại Học Sheffield, Uk.Llya Raskin ở trường Đại học Rutgers, những cố gắng phát triển những thực vật có khả năng trích trong phòng thí nghiệm. Việc khám phá những kim loại từ thực vật bằng p/p đốt và khám phá chúng từ tro, hoặc từ những phương pháp trích ướt. Ngay cả những p/p như vậy không khả năng thực hiện được cho việc phát hiện những kim loại nặng từ sinh khối thực vật hoặc từ tro, do đó chúng có thể cô lại thành dung tích nhỏ hơn để phát hiện Những thưc vật trong vùng đât ướt được sử dụng trong việc xử lý. Gồm 2 loài thực vật nổi và thực vật đáy. Thực vật nổi thoát hơi nước và dễ thu hoạch cần được xem xét. Còn những loài thực vật đáy thì không thoát hơi nước nhưng nó tạo sinh khối lớn trong hệ thống để hấp thụ và thấm hút những chất nhiễm bẩn. Những loài thực vật thủy sinh được hình thành trong những vùng đất ướt bao gồm: bullrush, cattail, coontail, duckweed, arrowroot, pondweed, parrot feather, Eurasian water milfoil, stonewort, and Potamogeton spp. (cây cỏ nến, bèo tấm, cây dong, cây hương bồ, coontail, cỏ nhãn tử, rong đuôi chó, cỏ thi nước Âu-á (eurasian water milfoil), stonewort, và potamogeton spp.) 1.2.2.2 Khả năng xử lí: Cần thiết tham khảo sử dụng các nghiên cứu về khả năng xử lí của thực vật được chọn trước khi thiết kế để đảm bảo hệ thống phytoremediation đạt được kết quả như mong muốn. Thông tin về quá trình chuyển hoá và độc chất của thực vật được thu thập trong các nghiên cứu xử lí chất ô nhiễm. Độc tính và tỷ lệ vận chuyển thường biến đổi lớn, người ta mong muốn điều này diễn ra từ loài thực vật này sang loài thực vật khác và ngay cả từ giống loài này, cây trồng này sang giống loài khác, cây trồng khác. Bo, kẽm, amoni, một số kim loại và muối là những độc chất đặc biệt trong thực vật. Vì thế, thật khó khăn khi thu được những thông tin về khả năng xử lí trong phòng thí nghiệm hoặc trong nhà kính trồng cây, nếu kiến thức trước đây chưa đề cập đến chất thải đối với thực vật. Sự phối hợp thông tin về việc thiết kế được đòi hỏi những khu vực đặc trưng từ việc nghiên cứu trồng cây trong nước, đối vơi những nghiên cứu trong chậu nhỏ vơi đất trong nhà kính. Những nồng độ khác nhau của chất bị nhiễm bẩn có thể được phân tích độc tính, và các mô thực vật có thể được thu hoạch về trao đổi chất hoặc phân tích phức chất ban đầu . Những nghiên cứu khả năng xử lý trong phòng thí nghiệm cần thiết để đánh gía số phận của chất gây nhiểm bẩn trong hệ thống thực vật . Ví dụ như, khả năng những hợp chất bay hơi như benzene and trichloroethylene di chuyển xuyên qua thực vật và trở nên bốc thoát hơi nước vào khí quyển, độc tính trong khí phải được thử nghiệm .Những chất bay hơi thường được đưa vào khí quyển qua con đường bốc thoát hơi nước bởi thực vật, trong trường hợp này, sự tính toán những độc chất trong không khí sẽ cần thiết để đánh gía nồng độ của độc chất trong khí quyển so với mức bình thường. Một cách tương tự những chất hữu cơ ghét nước trung bình (log Kow = 1 to 3.5) thì thường được vận chuyển đến lá của thực vật và bị biến đổi hóa. Sự đo đạc nông độ trong lá của hợp chất mẹ và chất biến đổi sẽ cần thiết để xác định nếu hàm lượng độc chất vượt mức bình thường. 1.2.2.3 Mật độ và kiểu trồng: Mật độ thực vật phụ thuộc vào việc ứng dụng. Louis Licht, Ecolotree đi đầu trong việc sử dụng cây bạch dương lai (hybird poplar) như là đới đệm ven các sông suối, mủ che cho vùng chôn lấp rác (landfill caps) và những vùng có chứa chất thải nguy hại. Đối với những cây bạch dương lai, qui ước số cây được trồng là 1000 – 2000 cây / mẫu đất với độ sâu từ trong 12 – 18 inches hoặc trồng theo hàng thì độ sâu là 1 – 6 feet. Những cây dương có bộ rễ sâu. Nếu trồng theo hàng thì hai cây phải cách nhau 2 feet và giữa các hàng cách nhau 10 feet. Cây dương được trồng một cách đơn giản như những cái que dài, nó sẽ bén rễ là phát triển nhanh trong vụ mùa đầu tiên. Nhiều loài phreatophyte trong họ Liễu (salix) như : cây liễu (willow), cây dương (cottonwood) trồng theo mật độ bình thường ban đầu. Cây thân gỗ thường xanh thì đòi hỏi trồng với mật độ ban đầu thấp hơn. Người ta luôn mong muốn mật độ thực vật lúc đầu cao để bảo đảm sự thoát hơi nước mạnh trong trong năm đầu tiên, nhưng cây trồng tự nhiên sẽ có đường kính nhỏ do nó có sự cạnh tranh từ 600 – 800 cây mỗi mẫu trong hơn 6 năm đầu. Nếu như mong muốn, cây dương có thể được thu hoạch trong 6 năm 1 lần và được bán làm củi đốt hoặc làm bột giấy và giấy và nó sẽ mọc trở lại từ những gốc cây bị chặt (nét nổi bật của bãi trồng cây bằng chất đốt). Hệ thống rễ dày đặc và sâu vẫn còn nằm dưới đất (mặc dù thân bị đốn) để duy trì sự phát triển của cây trong năm tới. Thời gian sống của cây dương lai là 30 năm, thời gian này đáp ứng được nhu cầu thiết kế của kế hoạch. Những loài thân thảo luôn được trồng thành từng hàng hoặc khắp nơi tại những vùng đất bị ô nhiễm. Mật độ sinh khối đạt từ khoảng 200 – 600 g/m3 ở mùa vụ thứ hai với 1 trong 3 vụ mỗi năm và phụ thuộc vào điều kiện khí hậu thời tiết và nguồn nước sử dụng. Mật độ thủy thực vật lúc đầu trong những vùng đất ướt tự nhiên hoặc nhân tạo thông thường 3 cây để vào một giỏ, đặc chính giữa một ô vuông cạnh 3 foot (0.304m). trồng lại và duy trì nên được đánh gía trong chi phí của dự án. Một điều khác cũng cần xem xét rằng ít nhất 30% cây trồng cần được trồng lại trong năm thứ II hoặc năm thứ III cũng như những chi phí bất ngờ. 1.2.2.4 Sự duy trì, tưới tiêu và các yếu tố đầu vào của sự phát triển thực vật Đối với việc ứng dụng phương pháp phytoremediation, khi thiết kế công nghệ, cần tính đến chi phí trong việc tưới tiêu mỗi năm. Quá trình tưới tiêu của thực vật đảm bảo một bước khởi đầu thuận lợi của hệ thống ngay cả khi hạn hán. Mặt khác, mô hình thủy lực học có thể cần được đánh giá tỷ lệ thấm đến tầng nước ngầm dưới điều kiện tưới tiêu. Chi phí hoạt động và duy trì nên được quan tâm cân nhắc trong khi thiết kế các hệ thống phytoremediation. Chi phí cho việc thu hoạch, trồng lại cây, tỉa bớt cây, quan trắc thực vật bị nhiễm bẩn, chi phí mua phân bón, thực hiện việc quan trắc môi trường cũng nên được tính đến trong các chi phí đánh giá ban đầu nếu cần thiết. Nguồn nguyên liệu đầu vào cung cấp cho các hoạt động nông nghiệp bao gồm: những chất dinh dưỡng cần thiết cho việc tăng trưởng nhanh chóng thực vật và vi khuẩn đất. Nguồn dinh dưỡng này gồm có N, P, K từ việc pha trộn phân bón, và việc cung cấp thêm hữu cơ cùng với điều kiện đất như là phân xanh, bùn cống rãnh, phân hổn hợp, rơi hoặc thảm phủ. Đặc biệt là đối với sản phẩm của các loài cây thân thảo và bộ rễ hoạt động tại các khu vực hóa dầu. Đối với những vùng đất có khả năng tích trữ nước để duy trì thực vật. Điều này không diễn ra ở các vùng chứa chất thải khai khoáng, vùng nấu chảy kim loại bị bỏ hoang, vùng đất đá. Trong những trường hợp này, cần thiết bồi bổ đất để cải tạo tầng đất canh tác và tạo điều kiện cho thực vật hất thụ nước. Thỉnh thoảng, cần trung hòa pH bằng cách bón vôi, phân tích nông hoá các vùng đất sẽ cho phép thẩm định sự điều chỉnh cần thiết độ pH. Sản lượng sinh khối có thể được đánh giá ở 7 tấn vật chất khô/acre/năm đối với những cây tăng trưởng nhanh. Số lượng nitơ tích tụ trong mô thực vật điển hình là 0,5 – 1,0%, vì thế, sự hấp thụ Nitrogen có thể được tính toán. Phương pháp tỷ lượng hóa được ứng dụng có hiệu quả đối với các mô thân gỗ và mô lá thực vật để đánh giá nhu cầu hấp thụ chất dinh dưỡng thiết yếu. Trong một số trường hợp, việc cung cấp các hóa chất là một phần của quá trình thiết kế toàn bộ hệ thống phytoremediation. Đối với phương pháp phytostabilization, cần thiết để kim loại kết chặt với hạt đất, vì thế chúng không bị thực vật hấp thụ hoặc rửa trôi. Đá phosphate hoặc phân bón phosphate có ảnh hưởng đến quá trình kết dính (có định) chì và kẽm. Chúng có thể được bón thêm vào các mương rãnh hoặc hố đào trong đất trước khi trồng cây. Đối với phương pháp phytoextraction, lại có một tác động ngược lại là: kim loại phải được chuyển hóa thành những dưỡng chất để thực vật có thể hấp thụ được. Trong trường hợp này, chelates như là EDTA (0,5 – 10 mg EDTA/ kg đất) có thể được thêm vào đất khi tưới tiêu để đảm bảo quá trình hấp thụ và nồng độ của thực vật từ đất vào sinh khối. 1.2.3 Những hạn chế của phytoremediation: Khó xử lý những chất gây ô nhiểm ở độ sâu > 3mét, Có thể hấp phụ CGON vào lá và sẽ phóng thích khi lá rụng, không có khả năng làm sạch dưới mức ảnh hưỡng một cách chắc chắn trong thời gian ngắn, khó thành lập lớp phủ thực vật do đất có độc tính và khả năng di chuyển của các chất gây ô nhiểm ra khỏi những nơi bị ô nhiểm bởi dòng chảy trong những lổ rổng lớn hoặc bởi sự kết chặt dung dịch do thực vật tiết ra . Những hạn chế trên đôi khi không cho phép CGON rời khỏi vị trí, ngay cả khi lớp phủ thực vật hạn chế xói mòn hoặc mạng thoát thuỷ. Phytoremediation có hiệu lực lớn nhất đối với khi xử lý chất gây ô nhiểm ở những đất tầng mặt (lớp đất mỏng) ở đây CGON có thể được xử lý trong đới rễ bằng sự hấp thu của của rễ. Ơ những địa điểm mà chất gây ô nhiễm phân bố ở sâu và chất lỏng không không hòa tan (nonaqueous phase liquids - NAPL) thì không áp dụng tốt được. Mặc dù vậy những nước ngầm hoặc nước ở ao sâu cũng thể bơm để tưới lên vùng có trồng thực vật xử lý. Sự suy thoái chất hữu cơ có thể bị giới hạn bởi khối lượng, tức là sự hấp phụ và vận chuyển của các chất hóa học từ các hạt đất vào pha dung dịch đất theo từng bước nhất định . Do đó, phytoremediation có thể đòi hỏi thời gian dài hơn mới có thể đạt được mức làm sạch tiêu chuẩn, hơn nửa, chi phí sẽ cao hơn so với phương thức exsitu, đặc biệt là đối với các chất gây ô nhiễm ghét nước nó thường bị kết chặt với hạt đất. Trong nhiều trường hợp, phytoremediation có thể thực hiện như là bước cuối cùng (bước làm đẹp, “polishing step” ) để kết thúc những địa điểm sau khi những kỹ thuật khác đã được tiến hành để xử lý . Vào mùa mưa việc điều hành công tác xử lý theo phương thức phyto có thể gặp một số trở ngại như : khi thực vật rụng lá, sự ngừng hấp phụ và chuyển hóa và sự thoát hơi nước trong đất qua bộ lá không mạnh. Mô hình toán về sự vận chuyển nước và chất gây ô nhiểm được đề nghị, để chắc rằng sự di chuyển chất gây ô nhiểm hoặc sự rửa trôi vào nước ngầm suốt trong mùa ngủ của thực vật không loại trừ sự lựa chọn phytoremediation. Các công trình đã nghiên cứu liên quan đến đề tài: 1.3.1 Đặc điểm của thực vật dùng để loại bỏ kim loại nặng trong đất: Đánh giá khả năng tích lũy kim loại nặng nói chung và chì (pb) nói riêng ở một số thực vật mọc trên bùn thải cống rãnh tại thành phố Hồ Chí Minh đã được rất nhiều nhà môi trường nghiên cứu và đánh giá với nhiều công trình nghiên cứu khác nhau, nhưng phần lớn lựa chọn một số loài thực vật được đánh giá có khả năng tích lũy kim loại nặng cao như: Latana, cỏ Mần Trầu, cỏ Vertiver,…để làm các kiểm chứng. Trong đề tài này cũng đã tham khảo để đánh giá so sánh về khả năng tích lũy chì (pb) ở một số thực vật mọc trên bùn thải cống rãnh đô thị tại thành phố Hồ Chí Minh Theo tác giả: (Võ Văn Minh, Võ Châu Tấn – trường Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng “công nghệ xử lý Kim Loại Nặng trong đất bằng thực vật – hướng tiếp cận và triển vọng”: 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 tụ các kim loại này trong các bộ phận khác nhau của chúng. 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 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. Bảng 1.2. Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao Tên loài Nồng độ kim loại tích luỹ trong thân (mg/g trọng lượng khô) Tác giả và năm công bố Arabidopsis halleri (Cardaminopsis halleri) 13.600 Zn Ernst, 1968 Thlaspi caerulescens 10.300 Zn Ernst, 1982 Thlaspi caerulescens 12.000 Cd Mádico et al, 1992 Thlaspi rotundifolium 8.200 Pb Reeves & Brooks, 1983 Minuartia verna 11.000 Pb Ernst, 1974 Thlaspi geosingense 12.000 Ni Reeves & Brooks, 1983 Alyssum bertholonii 13.400 Ni Brooks & Radford, 1978 Alyssum pintodasilvae 9.000 Ni Brooks & Radford, 1978 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 malabathricum 10.000 Al Watanabe et al., 1998 Bảng 1.3. Một số loài thực vật cho sinh khối nhanh có thể sử dụng để xử lý kim loại nặng trong đất Tên loài Khả năng xử lý Tác giả và năm công bố Salix KLN trong đất, nước Greger và Landberg, 1999 Populus Ni trong đất, nước và nước ngầm Punshon và Adriano, 2003 Brassica napus, B. Juncea, B. nigra Chất phóng xạ, KLN, Se trong đất Brown, 1996 và Banuelos et al, 1997 Cannabis sativa Chất phóng xạ, Cd trong đất Ostwald, 2000 Helianthus Pb, Cd trong đất EPA, 2000 và Elkatib et al., 2001 Typha sp. Mn, Cu, Se trong nước thải mỏ khoáng sản Horne, 2000 Phragmites australis KLN trong chất thải mỏ khoáng sản Massacci et al., 2001 Glyceria fluitans KLN trong chất thải mỏ khoáng sản MacCabe và Otte, 2000 Lemna minor KLN trong nước Zayed et al., 1998 Có ít nhất 400 loài phân bố trong 45 họ thực vật được biết là có khả năng hấp thụ kim loại. Các loài này là các loài 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. 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 1.3.2 Một số loại thực vật đã được nghiên cứu để đánh giá khả năng tích lũy Kim Loại Nặng trong đất cũng như trong bùn thải: 1.3.2.1. Lantana camara: (loài thơm ổi): LANTANA CAMARA hay còn gọi là bông ổi là loài cây nhỏ, nhiều cành ngang, có lông và gai ngắn quặp về phía dưới. Lá hình bầu dục, nhọn, mặt lá xù xì, mép lá có răng cưa; mặt trên có lông ngắn cứng, mặt dưới lông mềm hơn; phiến lá dài 3-9cm, rộng 3-6cm; cuống lá ngắn, phía trên cuống có dìa. Hoa không cuống, nhiều giống màu trắng, vàng, vàng cam, tím hay đỏ mọc thành bông dạng hình cầu; hoa có lá bắc hình mũi giáo. Đài hình chuông, có hai môi. Tràng hình ống có bốn thùy không đều. Quả hình cầu, màu đỏ nằm trong lá đài, chứa hai hạch cứng, xù xì. Cây bông ổi phát tán bằng hạt giống nhờ các loại chim mang đi và một khi đến một khu vực nào đó, chúng dễ mọc và phát triển rất nhanh chóng. Trâm ổi có thể sinh sôi đến mức mà người ta khó diệt được hoàn toàn. Với mục đích thí nghiệm xác định ngưỡng và cơ quan hấp thu Pb của cây Lantana, tác giả chọn những cây từ phương pháp giâm cành, có độ tăng trưởng đồng đều để làm thí nghiệm. Đất và nước tưới được phân tích hàm lượng Pb tự nhiên để đảm bảo môi trường thí nghiệm ban đầu không có Pb . Sau 4 tuần trồng, các cây được xử lý đồng loạt với acetate Pb, chia thành 3 lô: - Lô 1: xử lý 1 lần với Pb có nồng độ khác nhau, bao gồm 6 nghiệm thức: đối chứng không có Pb,1 x 103ppm , 2 x 103 ppm, 4 x 103 ppm, 10 x 103 ppm và 20 x 103 ppm . Mỗi nghiệm thức có 5 cây, 3 lần lặp lại . - Lô 2: xử lý nhiều lần với Pb có nồng độ thấp nhưng tích lũy cao dần: cây được xử lý cứ 2 tuần 1 lần, mỗi lần 1x103 ppm Pb, 5 cây được lặp lại 3 lần. Tất cả các cây được tưới 100ml nước mỗi ngày trong suốt thí nghiệm để tránh rửa trôi Pb ra ngoài chậu.Trong quá trình thí nghiệm, chiều cao và số cành cấp 1 và cấp 2 đều được đo và đếm, 15 ngày một lần. Cuối thí nghiệm, các cơ quan của cây gồm lá, cành, rễ được xác định trọng lượng tươi và khô bằng cách sấy ở 80°C. Sau khi kết thúc mỗi thí nghiệm, các mẫu lá, nhánh, rễ của tất cả các cây trong cùng một nghiệm thức được thu và sấy khô ở 80°C, sau đó được nghiền, trộn đều và phân tích hàm lượng Pb bằng ICP (Varian Liberty series 2 Plasma, 1996). Tất cả các số liệu đo đếm đều được tính xác xuất thống kê, từ số liệu của 3 lần lặp lại, độ lệch chuẩn ở mức p<0.05. Kết quả của thí nghiệm cho thấy khả năng hấp thụ Pb của cây Thơm ổi như sau: - Các cây ở các nghiệm thức đối chứng và xử lý đến 4x103ppm Pb có sinh trưởng bình thường.Như vậy, cây Lantana chịu đựng được mức độ ô nhiễm đến 4x103 ppm Pb . - Riêng các cây ở 2 nghiệm thức 10x103 ppm và 20x103 ppm, cây đã chết sau 6 ngày thí nghiệm. Tuy nhiên, có 2 cây Lantana, một ở nghiệm thức 10x103 ppm và một ở 20x103 ppm vẫn sinh trưởng bình thường. Đây là 2 cây đặc biệt, chúng đã được tiếp tục giâm cành cho những nghiên cứu tiếp theo. - Hàm lượng Pb được hấp thụ nhiều nhất ở rễ, kế đến là cành và sau đó là lá. Khả năng hấp thụ Pb tính trên trọng lượng khô đạt trên 1%. Bảng 1.4: .Tình trạng cây Lantana sau khi xử lý và mức độ hấp thu Pb của lá và rễ các nghiệm thức sau 24h xử lý ở các nồng độ Pb khác nhau. Thời gian sau xử lý Đối chứng T1 1x103ppm T2 2x103ppm T3 4x103ppm T4 10x10ppm T5 20x103ppm Tình trạng Bt Bt Bt Bt Bt Bt Hàm lượng Pb trong lá 0,8 1,9ns 5,3ns 4,0ns 6,1ns 9257* Hàm lượng Pb trong cành 1,9 2,2ns 6,1ns 52,4ns 375* 5679* Hàm lượng Pb trong rễ 1,1 506* 1037* 5252* 9257* 33337* NS: khác biệt không đáng kể so với đối chứng; * khác biệt đáng kể so với đối chứng. 1.3.2.2 . Loại bỏ ô nhiễm đất bằng cỏ Mần Trầu (Chầu): Cây Cỏ Mần Trầu(Chầu) là Loài Eleusine indica (L.) Gaertn. Ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta) » Lớp Hành (Liliopsida) » Phân Lớp Thài Lài (Commelinidae) » Bộ Lúa (Poales) » Họ Lúa(Poaceae) » Chi Eleusine Gaertn Dạng sống cỏ, mọc thành bụi cao 50-70 cm, thân đứng, màu xanh nhạt, nhẵn bóng, dài 7-11 cm, chia nhiều đốt, tiết diện bầu dục. Lá đơn, mọc cách; phiến lá hình dải thuôn nhỏ dần ở ngọn, đầu nhọn, dài 20-25 cm, rộng 5-6 cm, mặt trên ráp có lông cứng rất ngắn, mặt dưới nhẵn màu xanh đậm hơn mặt trên; mép nguyên có lông trắng dài ít dần ở phần ngọn lá. Gân lá song song, gân chính nổi rõ ở mặt dưới, có lông ở hai mặt. Bẹ lá mảnh, bóng, mặt ngoài màu xanh nhạt, mặt trong màu trắng xanh, dài 6-14 cm, lưỡi nhỏ là một lằn lông. Rễ chùm, màu trắng hay vàng nhạt. Eleusine indica (L.) có 2 loài ở Việt Nam. Cây ưa ẩm, ưa sáng, có thể hơi chịu bóng, mọc thành đám. Mùa hoa quả: tháng 5-7. Cỏ Mần Trầu ngoài tác dụng chữa bệnh nó còn có khả năng loại bỏ ô nhiễm đất, nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và đưa ra kết quả rất khả quan về cỏ Mần Trầu. Viện công nghệ Môi Trường (Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) cho thấy, các vùng đất trước đây bị ô nhiễm do từng khai thác và chế biến quặng có thể được hồi phục sau 2-3 năm trồng các loại cây như cải xanh, dương xỉ, cỏ vetiver hay mần trầu… Trong Bùi thị Kim Anh và Đặng Đình Kim , hàm lượng hấp phụ chì của cây mần chầu theo bảng sau: Đất Thân lá rễ BF( Tích lũy sinh học – trung bình 3 mẫu) (Pb.ppm) (Pb.ppm) (Pb.ppm) 0.15 4337.2 664.4 4638.2 1.3.2.3 Cỏ Vetiver: ♣ Giới thiệu về cỏ Vetiver: Cỏ Vetiver – tên khoa học là Vetiverria zizanioides (Linn) Nash, thuộc họ Graminae (Poaceae), tông Andropogoneae. Vetiverria theo tiếng Tamil có nghĩa “rễ được đào lên”, zizanioides là “bên bờ sông”, do nhà phân loại học người Thụy Điển Carolus Linnaeus đặt năm 1771. Chi Vetiver gồm 11 loài phân bố rộng rãi như Châu Á, Châu Phi, bán đảo Đông Dương và Châu Úc. Cỏ giống như bụi sả, mọc thẳng đứng, các cây xếp sát vào nhau tạo thành khóm dày đặc, vững chắc. Chồi ngọn: Nằm sâu dưới lớp đất mặt, chúng là điểm rút thân rễ. Thân, lá: Thẳng đứng, cao khoảng 0,5 – 1,5m, đặc biệt có thể lên đến 2 – 3m. Lá có phiến cứng, có răng cưa, hình dáng lá dài và hẹp; có ít khí khổng. Thân khỏe, cứng, hóa mộc. Dọc thân có lớp bọc như vỏ bao lá giúp cây tồn tại được trong điều kiện môi trường bất lợi như khô hạn, dịch bệnh, thuốc trừ sâu,… Hoa: Lưỡng tính, có màu nâu tím, tím xanh. Hoa thường bất thụ. Rễ: Xốp, dày đặc, chắc; mọc nhanh, mạnh, nhiều, ăn rất sâu xuống đất 3 – 5m. Chính nhờ bộ rễ này mà cỏ ngăn được xói mòn (cho nước qua nhưng giữ lại các vật chất), tồn tại qua thời kỳ hạn hán. Vetiver thuộc nhóm thực vật C4, sử dụng CO2 hiệu quả hơn theo con đường quang hợp bình thường, chúng sử dụng rất ít nước. Do đó cỏ có khả năng chịu điều kiện khắc nghiệt của môi trường tốt hơn các thực vật khác.Cỏ Vetiver có thể sống được trong môi trường ánh sáng đầy và bóng râm. Theo Võ Văn Minh và nhóm nghiên cứu của Đại học Đà Nẵng khi xử lý Pb trong đất đã chọn Vetiver làm đối tượng nghiên cứu. ♣ Phương pháp nghiên cứu của công trình này như sau: • Bố trí thí nghiệm: - Môi trường đất được chọn thí nghiệm là đất cát pha, có thành phần lý hóa sau: N, P và K tổng số có nồng độ lần lượt là: 0,062%; 0,043%; 0,51%; pH 4,57; Pb: 0,25ppm. Đây là loại đất chua và nghèo dinh dưỡng - Cho 70 kg đất tươi vào mỗi chậu nhựa thí nghiệm (chiều cao 20cm, đường kính miệng 27cm, đáy 20cm). - Chọn những cây cỏ có thời gian sinh trưởng như nhau, khỏe mạnh, rửa sạch và cắt ngắn để lại phần thân dài 35cm và phần rễ 5cm. Trồng 5 tép cỏ vào mỗi chậu và ổn định trong 30 ngày. - Bổ sung Pb vào đất dưới dạng dung dịch PbCl2 để được các nồng độ Pb trong đất tương ứng là 500, 750, 1000, 1500ppm và đối chứng không bổ sung Pb. Mỗi công thức được lặp lại 3 lần. • Phương pháp phân tích: Sau 30, 50 và 70 ngày tiến hành xác định các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển; hàm lượng Pb tích lũy trong cỏ và hàm lượng Pb còn lại trong các chậu thí nghiệm. - Xác định chiều cao thân, chiều dài rễ, trọng lượng khô, khả năng phân nhánh theo phương pháp cân, đo. - Xác định Nts theo phương pháp Kjeldahl; Pts theo phương pháp so màu; Kts theo phương pháp quang kế ngọn lửa; Pb theo phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ASS; pH đo trực tiếp trên máy pH meter 710A, Inolab.[1] Kết quả thí nghiệm của công trình này cho thấy: Khả năng sinh trưởng và phát triển của cỏ vetiver dưới ảnh hưởng của các nồng độ Pb trong đất: Sau 70 ngày xử lý Pb, ở các nồng độ Pb từ 500 - 1500ppm cỏ vetiver vẫn có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, thể hiện qua phát triển chiều cao đạt từ 112,7 – 145,7cm, đối chứng 107,3cm; khả năng phân nhánh đạt từ 18,3 – 24,0 nhánh/chậu, đối chứng 24,0nhánh/chậu; trọng lượng khô của cây đạt 52,6-68,1g/chậu, đối chứng 55,2g/chậu; chiều dài rễ đạt từ 55,0 – 62,7cm, đối chứng 61cm. Tuy nhiên, qua phân tích ANOVA cho thấy các chỉ tiêu sinh lý ở tất cả các công thức xử lý không có sự sai khác đáng kể với mức ý nghĩa a=0,05. Điều này chứng tỏ, ở nồng chì trong đất từ 500 – 1500 ppm chưa có dấu hiệu ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng, phát triển của cỏ vetiver. Hàm lượng Pb tích luỹ trong các bộ phận của cỏ vetiver dưới ảnh hưởng của các nồng độ Pb trong đất: Khả năng tích lũy Pb trong các bộ phận của cỏ vetiver sau 70 ngày xử lý Pb được trình bày ở bảng 1. Kết quả cho thấy, ở tất cả các nồng độ chì trong đất từ 500-1500ppm, hàm lượng Pb tích lũy trong rễ cao hơn trong thân và lá. Nồng độ Pb trong đất càng cao thì sự tích lũy Pb trong cỏ càn