ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lí kim loại nặng (bằng vi sinh vật và thực vật)

  • Số trang: 37 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 138 |
  • Lượt tải: 0
hoangtuavartar

Đã đăng 24635 tài liệu

Mô tả:

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 T 1 HỌ VÀ TÊN LỚP MSSV SỐ ĐIỆN THOẠI 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 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 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 3-7 lần. Bốn năm nay, 2 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. 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/cm3. 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 3 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…  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 181-189) 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. 4 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 kì mà lâu dài sẽ gây ra những bệnh tật nguy hiểm. Biểu hiện tiêu biểu là bệnh ung thư. KLN + hóa chất từ các nhà máy Thải ra môi trường Tích tụ trong cơ thể sinh vật Chuỗi thức ăn Cơ thể con người 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 (Nguồn: Google Hình ảnh) 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. 5 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 4-24h (tùy theo liều lượng, đường dẫn) sẽ gây đau thắt ngực, khó thở... 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: (Nguồn: Google Hình ảnh) 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… 6  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. 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. 7 - 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. 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 (Nguồn: Google Hình ảnh) 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 (Nguồn: butnghien.com) 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. 8  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 1-27 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. 9  Crom nhập vào xâm 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 (Nguồn: en.wikipedia.org) 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 (Nguồn: wikipedia) 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. 10  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. 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 11 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.  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 sâu tới 3- 4m. Nhờ đó chúng có khả năng chịu hạn, có thể hút ẩm từ độ sâu bên 12 Nguồn: Google Hình ảnh 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 Nguồn: Google Hình ảnh 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 khoảng 20 loài cải dại thuộc họ hyperaccumulators có khả năng hấp thụ những kim loại nặng có độc tính cao như nickel, kẽm. 13 - 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. Nguồn: Google hình ảnh - 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 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 14 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 Arabidopsis halleri Thlaspi caerulescens Thlaspi caerulescens Thlaspi rotundifolium Minuartia verna Thlaspi geosingense Alyssum bertholonii Alyssum pintodasilvae Berkheya codii Psychotria douarrei Miconia lutescens Melastoma malabathricum Nồng độ kim loại tích luỹ Tác giả và năm công bố trong thân (g/g trọng lượng khô) 13.600 Zn Ernst, 1968 10.300 Zn Ernst, 1982 12.000 Cd Mádico et al, 1992 8.200 Pb Reeves & Brooks, 1983 11.000 Pb 12.000 Ni 13.400 Ni Ernst, 1974 Reeves & Brooks, 1983 Brooks & Radford, 1978 9.000 Ni Brooks & Radford, 1978 11.600 Ni 47.500 Ni 6.800 Al Brooks, 1998 Baker et al., 1985 Bech et al., 1997 10.000 Al Watanabe et al., 1998 15 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 Salix Populus Brassica napus, B. Juncea, B. nigra Cannabis sativa Helianthus Typha sp. Phragmites australis Glyceria fluitans Lemna minor Khả năng xử lí KLN trong đất, nước Ni trong đất, nước và nước ngầm Chất phóng xạ, KLN, Se trong đất Chất phóng xạ, Cd trong đất Pb, Cd trong đất Tác giả và năm công bố Greger và Landberg, 1999 Punshon và Adriano, 2003 Brown, 1996 và Banuelos et al, 1997 Ostwald, 2000 EPA, 2000 và Elkatib et al., 2001 Mn, Cu, Se trong nước thải Horne, 2000 mỏ khoáng sản KLN trong chất thải mỏ Massacci et al., 2001 khoáng sản KLN trong chất thải mỏ MacCabe và Otte, 2000 khoáng sản KLN trong nước Zayed et al., 1998 Dưới đây là hình ảnh và chú thích chi tiết cho một số loài thực vật trong 2 bảng trên. 16  Chú thích: - Arabidopsis halleri (còn Cardaminopsis halleri) Nguồn: trên hình gọi là - Thlaspi caerulescens (Nguồn: trên hình) - Thlaspi rotundifolium Nguồn: www.natura-2000.eu ) 17 - Minuartia verna (Nguồn: botany.csdl.tamu.edu) - Alyssum bertholonii và Alyssum pintodasilvae có cùng hình thái (Nguồn: www.actaplantarum.org ) - Berkheya codii (Nguồn: www.biodiversityexplorer.org ) 18 - Psychotria douarrei - Miconia lutescens (Nguồn: de.academic.ru) - Melastoma Malabathricum: cây Mua Đa Hùng, còn gọi là Đỗ quyên Ấn hay Đỗ quyên Singapore; được tìm thấy ở Ấn Độ, Malaysia, Việt Nam và một số quốc gia khác. (Nguồn: de.wikipedia.org ) 19 - Salix, Populus: 2 chi có hoa của họ Dương Liễu, cây thân gỗ  Salix (Nguồn: davisla.wordpress.com và gobotany.newenglandwild.org)  Populus (Nguồn: gobotany.newenglandwild.org và en.wikipedia.org) 20
- Xem thêm -