Dùng thực vật xử lý môi trường

Gvhd: th.s hồ bích liên
svth: nhóm 10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC




Chủ Đề : PHYTOREMEDIATION


Mục lục
Phần I Đặt vấn đề.
Phần II Cơ Sở Lý Luận.
Phần III Ứng dụng Phytoremediation đối với tác nhân ô nhiễm là HCHC và Kim loại nặng.
Phần IV Ưu và Khuyết điểm của phương pháp.
Phần V Giới thiệu về các loại thực vật có khả năng xử lý ô nhiễm.
Phần VI Kết Luận
I. Đặt vấn đề:
Những năm gần đây vấn đề ô nhiễm môi trường đang thu hút sự quan tâm của toàn nhân loại.
Ước tính hàng năm có khoảng 3 triệu người chết vì môi trường ô nhiễm.
Vấn đề giải quyết ô nhiễm đang là mối quan tâm của mọi quốc gia.
Nhiều biện pháp xử lý ô nhiễm đã được nghiên cứu trong đó nổi lên như một phương pháp đầy triển vọng là phương pháp Phytoremediation
II. Cơ sở lý luận:
Khái niệm Phytoremediation:
Phyto : thực vật
Remediation : phục hồi.
Thuật ngữ này ra đời vào khoảng năm 1991 để chỉ công nghệ sử dụng thực vật loại bỏ các chất ô nhiễm (có nguồn gốc hữu cơ hoặc vô cơ) ra khỏi môi trường bị ô nhiễm như nước , đất. chủ yếu dựa vào các quá trình sinh lý của thực vật.
II.1.Một số công nghệ của phương pháp phytoremediation:
Công nghệ Phytotransformation (công nghệ chuyển dạng chất ô nhiễm)
Môi trường xử lý: nước ngầm, nước thải, đất bị ô nhiễm.
Tác nhân ô nhiễm: thuốc trừ sâu, chất giàu Amoni.
Thực vật ứng dụng: cỏ có rễ phát triển sâu.
II.1.Một số công nghệ của phương pháp phytoremediation:
Công nghệ xử lý bằng vùng rễ (Rhizopherebioremediation)
Môi trường xử lý: đất bùn lắng.
Tác nhân ô nhiễm: hchc có khả năng phân hủy sinh học (TPH, BTEX)
Thực vật ứng dụng: cây có rễ sợi , cây có khả năng sản xuất Phenol
II.1.Một số công nghệ của phương pháp phytoremediation:
Công nghệ cố định chất ô nhiễm ( công nghệ Phytostabillization)
Môi trường xử lý : đất , nước.
Tác nhân ô nhiễm: kim loại nặng.
Thực vật ứng dụng: thực vật ưa nước ,cỏ rễ sợi
II.1.Một số công nghệ của phương pháp phytoremediation:
Công nghệ chiết đất (Phyto-extraction)
Môi trường xử lý: đất
Tác nhân ô nhiễm: kim loại nặng.
Thực vật cải tạo : hướng dương, thơm ổi.
Ư�ng dụng xử lý đất ô nhiễm ở dạng nhẹ
II.1.Một số công nghệ của phương pháp phytoremediation:
Công nghệ lọc chất ( Rhizo-filtration)
Môi trường xử lý : nước
Tác nhân ô nhiễm: hợp chất hữu cơ.
Thực vật ứng dụng: nhóm thực vật thủy sinh.
Ư�ng dụng mô hình bãi ngập
II.1.Một số công nghệ của phương pháp phytoremediation
Công nghệ bay hơi qua lá cây (phyto-volatillization)
Môi trường xử lý: đất, bùn lắng
Tác nhân ô nhiễm: hchc kỵ nước , bay hơi
Thực vật cải tạo: thực vật ngập nước.
Phương pháp này chỉ đang ở mức thực nghiệm
II.2.Cơ chế hấp thụ các chất ô nhiễm của thực vật:
Các chất ô nhiễm được thực vật hấp thụ và tích lũy trong cơ thể dưới tác dụng của một số emzym các chất này sẽ được phân cắt thành các phân tử nhỏ và đi vào sinh khối, một số dạng KL sẽ được cố định dưới dạng hợp chất làm mất độc tính . Số ít dưới các phản ứng sinh hóa trong cơ thể thực vật sẽ chuyển thành dạng bay hơi sau đó thoát ra ngoài qua khí khổng
Sự hấp thụ nickel của cây
Vận chuyển vào rễ
III. Ứng dụng Phytoremediation đối với tác nhân ô nhiễm là HCHC và Kim loại nặng.
III.1.Ư�ng dụng của phytoremediation đối với tác nhân gây ô nhiễm là hợp chất hữu cơ
Chất gây ô nhiễm hữu cơ khá phổ biến trong môi trường ,tồn tại ở các dạng hạt, màng bao, dạng hạt liên kết với các chất khác.
Đối với dạng ô nhiễm này ta có thể áp dụng các công nghệ phytotransformation, phyto- volatillization)
III.1.Ư�ng dụng của phytoremediation đối với tác nhân gây ô nhiễm là hợp chất hữu cơ
Đối với công nghệ Phytotransformation:
Các chất gây ô nhiễm được cây vào quy trình trao đổi chất của cây và dưới tác động của các emzyme các HCHC được phân giải thành các phân tử đơn giản sau đó đưa vào mô của cây.
Ơ� một số loài thực vật còn có các emzyme có khả năng hòa tan các hợp chất gây ô nhiễm.
Hinh 2.5.2
Emzyme đang phân cắt tác nhân gây ô nhiễm
III.1.Ư�ng dụng của phytoremediation đối với tác nhân gây ô nhiễm là hợp chất hữu cơ
Đối với công nghệ Phyto-volatillization:
Các Hợp chất hữu cơ được cây trồng hấp thụ sau đó dưới tác động của các phản ứng sinh hóa trong cơ thể thực vật dạng ô nhiễm này trở thành những hợp chất bay hơi và thoát ra ngoài qua khí khổng của lá.
III.2.Ư�ng dụng của phytoremediation đối với tác nhân gây ô nhiễm là kim loại
Các chất gây ô nhiễm kim loại bao gồm: Pb, Zn, Cu, As, Hg, Ag, Ni.
Một số cây trồng có khả năng hấp thụ các kim loại này từ trong đất, nước hoặc ổn định hoặc loại bỏ chúng qua ba cơ chế : phyto -extraction, Phyto-stabilisation.
III.2.Ư�ng dụng của phytoremediation đối với tác nhân gây ô nhiễm là kim loại
Đối với công nghệ Phyto-extraction hay còn gọi là công nghệ chiết đất.
Nguồn môi trường ô nhiễm sẽ được phân chia phù hợp với tác nhân gây ô nhiễm là kim loại gì từ đó phân loại ra được loại cây trồng nào phù hợp nhằm nâng cao hiệu xuất xử lý.
III.2.Ư�ng dụng của phytoremediation đối với tác nhân gây ô nhiễm là kim loại
Đối với công nghệ Phyto-stabilisation (công nghệ cố định tác nhân gây ô nhiễm)
Tác nhân gây ô nhiễm sẽ được thực vật cố định thông qua quá trình hấp thu và tích lũy của rễ cây, hoặc được vận chuyển lên các bộ phận của cây.
Điều này làm giảm khả năng di chuyển của các chất gây ô nhiễm thông qua xói mòn.
2.6.2
Cây trồng hấp thụ Ni trong đất
Iv.Ưu điểm và nhược điểm:

Ưu điểm:
Sử dụng nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời.
Xử lý tại chổ.
Chi phí thấp
Ít chất thải thứ cấp và không có mùi hôi thối.
Có thể thu hồi các kim loại quý từ sinh khối
Cây có thể theo dõi dễ dàng
IV.Ưu điểm và nhược điểm:

Nhược điểm:
Sinh khối giới hạn
Chỉ giới hạn cho vùng đất nông, nước chảy và nước ngầm,
Chỉ thích hợp với các loại ô nhiễm ưa nước.
Tích lũy chất độc hại cho cây.
Chất độc có thể đi vào chuỗi thức ăn.
Tốc độ sinh trưởng của cây chậm nên cần thời gian dài
V.Một số loại thực vật có khả năng cải tạo môi trường:
1. Cỏ Vetiver
1. Cỏ Vetiver

Có tên khoa học là Vetiver zizanioides ở Việt Nam được gọi là cỏ Hương Bài.
Đặc tính sinh thái học:
Có thể thích ứng với nhiều loại địa hình, chịu hạn tốt.
Mọc và phát triển lại rất nhanh sau khi bị ảnh hưởng của hạn hán, sương muối, nước mặn.
Chịu được ngưỡng biến động cao pH từ 3- 10,5
1. Cỏ Vetiver
Đặc tính sinh thái học:
Chịu được biên độ nhiệt từ -14oC đến 60oC
Có khả năng sống trong môi trường ngập nước 45 ngày.
Sống và phát triển tốt trong đất nghèo dinh dưỡng, nhiễm phèn, ngập mặn, đất ô nhiễm kim loại nặng như: Al, As, Cu, Pb, Hg, Ni,Zn.
Có mùi tinh dầu rất thơm tránh được phá hoại của gặm nhấm
6.1.2
Khả năng hấp thụ N và P của cỏ Vetiver
V.Một số loại thực vật có khả năng cải tạo môi trường:
2.Loài Thơm Ổi
Loài Thơm Ổi

Thơm ổi có tên khoa học là Lantana camara. Đây là một loài cây dại có hoa đẹp và mùi thơm như ổi chín.
Đây là loài thực vật có khả năng hấp thu kim loại nặng gấp 100 lần bình thường và sinh trưởng rất nhanh.
Chúng có thể hấp thụ một lượng Pb khổng lồ
Loài Thơm Ổi

Tháng 12 năm 2000 ,Ts Diệp Thị Mỹ Hạnh cùng nhóm nghiên cứu đã tiến hành một loạt các thí nghiệm.
Kết quả cho thấy trong môi trường chứa 1000 ppm Pb trong vòng 24h rễ thơm ổi tích lũy được một lượng Pb gấp 470 lần cây đối chứng.
Trong môi trường chứa 2000 ppm Pb tích lũy gấp 969 lần
Trong môi trường chứa 4000 ppm Pb tích lũy gấp 4908 lần
V.Một số loại thực vật có khả năng cải tạo môi trường:
3.Bèo Tây
Bèo Tây

Bèo tây có tên khoa học là (Eichhornia crassipes) có nguồn gốc từ Nam Mỹ và du nhập vào Việt Nam khoảng năm 1905.
Đây là loài thực vật thủy sinh có rễ phát triển khá tốt có thể dài đến 1m
Bèo tây có khả năng hấp thụ mạnh các chất dinh dưỡng, các kim loại nặng đồng thời phân giải và đồng hóa các chất bẩn trong nước
Bèo Tây

Qua thực nghiệm nhiều nước đã chứng minh rằng 1ha mặt nước thả bèo tây trong vòng 24h có thể hấp thụ 34kg Na, 22kg Ca, 17kg P, 4kg Mn, 2,1kg Phenol, 89g Hg, 104g Al, 297g NaOH,
Ngoài ra chúng còn có khả năng hút một lượng lớn kẽm và phân giả Cyanua
V.Một số loại thực vật có khả năng cải tạo môi trường:
4.Cải Xoong
Cải Xoong

Cải xoong có tên khoa học là Thlaspi caerulescens thuộc dòng Hyperaccumulators là một loài cây thân thảo sinh trưởng và phát triển rất nhanh.
Năm 1865 khi những người nông dân tiếng hành phát quang đất để trồng trọt đã phát hiện trong thân cải Xoong có chứa một lượng lớn kẽm.
Cải Xoong
Ở loài thực vật này có khả năng lưu giữ trong thân một lượng lớn các kim loại đồng thời có thể làm sạch các chất RDX (một loại hợp chất có thể gây độc cho cả đất lẫn nguồn nước) và sử dụng các chất này như một nguồn đạm Nito
V.Một số loại thực vật có khả năng cải tạo môi trường:
5.Dương Xỉ
Dương Xỉ

Dương xỉ là một loài cổ thực vật có mặt cách đây hàng trăm triệu năm.
Đây là loài thực vật phát triển rất tốt trong điều kiện tự nhiên và có khả năng hấp thu một lượng rất lớn các kim loại nặng như : Cu, As.
Gần đây các nhà khoa học Trung Quốc vừa phát hiện ra một loài dương xỉ qua kết quả phân tích cho thấy chúng có chứa đến 0,8%As cao gấp hàng trăm lần so với bình thường mà vẫn phát triển tốt.
Nghiên cứu còn cho thấy rằng trong vòng 1 năm dương xỉ có thể hấp thụ 10% As trong đất
vi.Kết luận
Ngày nay môi trường ô nhiễm ngày càng ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Chúng ta không thể phủ nhận rằng : "Nguyên nhân chính là do con người gây ra".
Do đó con Người phải có ý thức tự bảo vệ và tự cứu lấy mình, với Phytoremediation trong tay chúng ta sẽ có những triển vọng mới trong việc cải tạo ô nhiễm góp một phần vào công cuộc bảo vệ môi trường sống trên trái đất, hướng đến phát triển bền vững trong tương lai
Tài liệu tham khảo
WWW.YEUMOITRUONG.COM
WWW.THIENNHIEN.NET
WWW.SINHHOCVIETNAM.COM
WWW.EBOOK.EDU.VN
Thank for your attention and Good Bye!!!.