XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT – ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Xử lý kim loại nặng trong đất – Ứng dụng công nghệ sinh học.

Đất trong thuật ngữ chung là các vật chất nằm trên bề mặt Trái Đất, là môi trường để các loại cây trồng sinh trưởng và phát triển, nơi cư trú cho động vật đất, nơi để biến đổi và phân hủy các chất hữu cơ và khoáng… Có thể nói, đất đóng vai trò rất quan trọng đối với sự sống con người và động thực vật.

Nhưng dưới tác động của con người, các đặc điểm tính chất vật lý và hóa học của đất bị thay đổi gây ô nhiễm.

Nguyên nhân gây ra ô nhiễm đất chủ yếu là do hoạt động của sản xuất công nghiệp. Các hóa chất sử dụng trong nông nghiệp. Dịch vụ làm nồng độ các chất độc tăng lên quá mức an toàn. Vượt lên khả năng tự làm sạch của môi trường đất gây ô nhiễm đất.

Trong các chất gây ô nhiễm thì kim loại nặng là một trong những tác nhân gây hậu quả nghiêm trọng đối với môi trường đất.

NGUỒN GỐC PHÁT SINH KIM LOẠI NẶNG

Kim loại nặng là những nguyên tố có trong tự nhiên, phân bố rộng rãi trong vỏ Trái đất, chúng có nguồn gốc từ đá núi lửa, trầm tích hoặc đá biến chất, nhưng trong những năm gần đây, tỷ lệ kim loại nặng trong các lĩnh vực hoạt động nông nghiệp và công nghiệp đã tăng lên do hoạt động của con người:

• Nguồn công nghiệp: Các quá trình công nghiệp liên quan đến 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…
• Nguồn nông nghiệp: Việc sử dụng các loại hóa chất bảo vệ thực vật và các loại phân khoáng trong nông nghiệp đã đưa vào môi trường đất nhiều nguyên tố kim loại nặng như: As, Hg, Cu, Pb…
• Các hoạt động khác của con người: Khói thải của các phương tiện giao thông, nước thải sinh hoạt chứa các hợp chất tẩy rửa, bùn cống rãnh, các chất và rác thải chứa kim loại nặng…

TÁC DỤNG TRONG MÔI TRƯỜNG

Kim loại nặng không phân hủy sinh học như các chất ô nhiễm hữu cơ, thay vào đó chúng tích tụ sinh học trong môi trường. Các kim loại nặng độc hại như Pb, Co, Cd có thể được phân biệt với các chất ô nhiễm khác.

Vì chúng không thể bị phân hủy sinh học mà có thể tích tụ trong cơ thể sống. Do đó gây ra nhiều bệnh và rối loạn khác nhau ngay cả ở nồng độ tương đối thấp hơn.

Kim loại nặng, với thời gian cư trú trong đất hàng nghìn năm, gây ra vô số nguy hiểm về sức khỏe cho các sinh vật bậc cao.

Chúng cũng được biết là có ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật, lớp phủ mặt đất và có tác động tiêu cực đến hệ vi sinh trong đất. Ai cũng biết rằng kim loại nặng không thể bị phân huỷ về mặt hoá học và cần được loại bỏ về mặt vật lý hoặc chuyển hoá thành các hợp chất không độc hại.

Một số kim loại nặng gây độc đến môi trường và sức khỏe của con người điển hình:

• Cadimi (Cd):

Là 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. 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 enzyme.

• Thủy ngân (Hg):

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. 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. Trẻ em bị ngộ độc thuỷ ngân sẽ bị phân liệt, co giật không chủ động.

• Asen (As):

Là chất cực độc, có khả năng tích lũy và có thể gây ung thư. 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.

• Chì (Pb):

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.

• Crom (Cr):

Crom có độc tính cao đối với người và động vật. Với người Cr (VI) gây loét dạ dày, ruột non, viêm gan, viêm thận, ung thư phổi.

• Mangan (Mn):

Là nguyên tố vi lượng, nhu cầu mỗi ngày khoảng 30 – 50 mg/kg trọng lượng cơ thể. Nếu hàm lượng lớn gây độc cho cơ thể, gây độc với nguyên sinh chất của tế bào, đặc biệt là tác động lên hệ thần kinh trung ương, gây tổn thương thận, bộ máy tuần hoàn, phổi, ngộ độc nặng gây tử vong.

Sự hiện diện của các kim loại nặng thải ra từ nhiều nguồn khác nhau được thải trực tiếp hoặc gián tiếp vào môi trường ảnh hưởng đến con người, động vật và thực vật. Các con đường tiếp xúc chính là qua đường hô hấp, đường tiêu hóa và tiếp xúc qua da.

Do nguy cơ con người tiếp xúc với kim loại nặng tăng lên, nó dẫn đến những tác động nghiêm trọng đến sức khỏe và suy thoái môi trường. Vì vậy, cần có biện pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng thích hợp đảm bảo an toàn cho môi trường và con người.

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Kim loại nặng là một trong những loại chất gây ô nhiễm quan trọng nhất trong môi trường. Một số phương pháp đã được sử dụng để làm sạch môi trường khỏi các loại chất gây ô nhiễm này, nhưng hầu hết chúng đều tốn kém và khó thu được kết quả tối ưu.

Hiện nay, xử lý bằng thực vật là một giải pháp công nghệ hiệu quả và giá cả phải chăng được sử dụng để cố định hoặc loại bỏ các kim loại không hoạt động và các chất ô nhiễm kim loại từ đất và nước bị ô nhiễm. Công nghệ này thân thiện với môi trường và có khả năng tiết kiệm chi phí.

Xử lý kim loại nặng bằng thực vật: là phương pháp sử dụng thực vật để xử lý các loại hình ô nhiễm đất nước không khí bằng các loại thực vật có khả năng hấp thụ, tích lũy hay phân giải chất ô nhiễm.

Cơ chế xử lý kim loại nặng bằng thực vật

Thực vật có thể kích thích sự phân hủy các chất hữu cơ trong vùng quyển rễ thông qua việc giải phóng các chất tiết rỉ rễ, các enzyme và tạo thành cacbon hữu cơ trong đất.

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.

Các quá trình xử lý

Quá trình hấp thụ: Rễ hấp thụ. Khi các chất ô nhiễm trong dung dịch đất hoặc nước ngầm tiếp xúc với rễ, chúng được rễ hấp thụ và liên kết với cấu trúc rễ và các thành tế bào.

Hemiselluoza trong thành tế bào và lớp lipid kép của màng thực vật có thể tạo thành các chất hữu cơ kỵ nước mạnh (Hemixenluloza: là polisacarit cấu tạo yừ các gốc pentozan (C₅H₈O₄)n và hecxozan (C₆H₁₀O)n. Hemixenluloza không hòa tan trong nước nhưng hòatan trong kiềm).

Quá trình phân hủy và chuyển hóa: Bên trong thực vật, tùy từng thực vật mà quá trình xảy ra ở các bộ phậnkhác nhau.

Là quá trình thực vật phân hủy các chất ô nhiễm thông qua quá trình trao đổi chất và chuyển hóa bên trong thực vật, hoặc phân hủy các chất ô nhiễm nhỡ các enzyme do rễ thực vật tiết ra khi chúng từ bên ngoài xâm nhập vào bên trong thực vật.

Xung quanh vùng rễ của các cây trồng trên cạn hay trồng dưới nước luôn tồn tại một vùng oxy hóa. Đó là do:

Sự giải phóng oxy do rễ gây oxy hóa Fe²⁺, đồng thời làm tăng độ axit theo phản ứng:

Fe²⁺ + O₂ + 10H₂O → 4Fe(OH)₃ + 8H⁺

Giải phóng ion H⁺ và CO₂ từ rễ. Qua quá trình hô hấp dẫn đến làm thay đổi pH đất.

Những chất tiết thải của rễ có chứa các enzyme, vitamin, đường. Và nhiều loại axit hữu cơ phân tử bé. Rất hấp dẫn cho nhiều loài vi sinh vật.

Do đó, vùng quyễn rễ là nơi có mật độ vi sinh vật cao. Hoạt tính sinh học lớn hơn các vùng khác. Và đó cũng là nguyên nhân xảy ra nhiều quá trình chuyển hóa các chất. Và cũng là nguyên lý cho việc sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm đất, nước.

Quá tình tích tụ: Xảy ra ở rễ, lá và những cơ quan khí sinh. Khi các chất ô nhiễm được rễ hấp thụ, một số di chuyển vào các tế bào xong rồi bi bài tiết ra ngoài, còn một số còn đọng lại bên trong thực vật.

Các phương pháp xử lý

Xử lý kim loại nặng trong đất bằng thực vật có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau. Phụ thuộc vào từng cơ chế loại bỏ các kim loại nặng như:

• Phương pháp làm giảm nồng độ kim loại trong đất. Bằng cách trồng các loài thực vật có khả năng tích lũy kim loại cao trong thân. Các loài thực vật này phải kết hợp được 2 yếu tố. Là có thể tích lũy 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 lũy 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 thực vật có khả năng xử lý kim loại nặng. Như cỏ Vetiver, cây dương xỉ, cây bồn bồn, cây cải xoang…

Ứng dụng công nghệ sinh học xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất. Mang lại hiệu quả cao. Thân thiện với môi trường và con người.

Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Tư vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng 

Tự hào là Đơn vị tiên phong về chất lượng, uy tín hàng đầu và giá rẻ nhất hiện nay. Với kinh nghiệm lâu năm trong ngành. Tân Huy Hoàng cam kết cung cấp cho Quý Khách hàng các sản phẩm phù hợp nhất, chất lượng cao nhất.  Phù hợp với đặc điểm từng ngành nghề sản xuất với giá thành cạnh tranh, hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất. Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng chu đáo. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn có chuyên môn với từng ngành nghề sản xuất. Và đội ngũ giao hàng nhanh chóng sẽ luôn mang đến sự hài lòng cho Quý Khách hàng. Để được sự tư vấn hoàn toàn miễn phí. Quý khách hàng xin vui lòng liên hệ  0902.695.765 – 0898.946.896 (Ms. HẢI YẾN).

————————————-

Dịch vụ trọn gói – Giá cả cạnh tranh – Chất lượng vượt trội

Còn chần chờ gì nữa mà không liên hệ với chúng tôi. Để nhận  được sự tư vấn nhiệt tình về các vấn đề môi trường. Cùng mức giá cạnh tranh nhất thị trường miền Nam?

Liên hệ ngay:

Hotline: 0902 695 765 – 0898 946 896 (Ms.Yến)

Fanpage: Tư Vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng

Tham khảo thêm các dịch vụ khác tại đây

CÔNG TY TNHH TMDV TƯ VẤN MÔI TRƯỜNG TÂN HUY HOÀNG

Địa chỉ: B24, Cx Thủy Lợi 301, Nguyễn Văn Thương, P.25, Q.Bình Thạnh, Tp.HCM.

CN1: 10/46 Lê Quí Đôn, KP4, P. Tân Hiệp, Tp. Biên Hòa, Đồng Nai.

CN2: Lê Hồng Phong, Tân Đông Hiệp, Dĩ An, Bình Dương.