Nghiên cứu khả năng xử lý kim loại nặng trong đất nhiễm bẩn bằng cây cỏ cú (Cyperus rotundus L.)

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng cây cỏ cú (Cyperus rotundus L.) nhằm ổn định và xử lý một số kim loại nặng (Cd, Pb) trong đất nhiễm bẩn. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng xử lý kim loại nặng trong đất nhiễm bẩn bằng cây cỏ cú (Cyperus rotundus L.) Hội thảo khoa học Quốc gia Quản lý tài nguyên, môi trường và phát triển bền vững vùng Tây Bắc, Việt Nam NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT NHIỄM BẨNBẰNG CÂY CỎ CÚ (Cyperus rotundus L.) Nguyễn Minh Kỳ1*, Trần Văn Lâm2, Nguyễn Công Mạnh1, Nguyễn Hoàng Lâm3 1 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, 2 Trung tâm Phát triển Môi trường và Con người 3 Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng *Email: nmky@hcmuaf.edu.vn Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng cây cỏ cú (Cyperus rotundus L.) nhằm ổn định và xử lýmột số kim loại nặng (Cd, Pb) trong đất nhiễm bẩn. Kết quả cho thấy khả năng hấp thu tốt các kim loại nặng như Cdvà Pb trong môi trường đất bị ô nhiễm. Quá trình ổn định các kim loại nặng cho thấy xu hướng suy giảm theo thờigian trong 60 ngày thí nghiệm. Hiệu quả loại bỏ kim loại nặng Cd và Pb ở mức độ khá cao với lần lượt hiệu suất caonhất tương đương 60,7 % và 71,6 % sau kết thúc thí nghiệm. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và nền tảng đề xuấtgiải pháp thích hợp nhằm mục đích xử lý đất ô nhiễm và bảo vệ môi trường. Từ khóa: Cyperus rotundus L., đất nhiễm bẩn, hấp thu, kim loại nặng, xử lý.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, ô nhiễm môi trường là một trong những vấn nạn mang tính toàn cầu [1, 2]. Mặt trái của các hoạtđộng phát triển kinh tế - xã hội phát sinh chất thải, gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và sức khỏe cộngđồng. Ô nhiễm kim loại nặng vẫn đang là một trong những vấn đề môi trường nan giải cần phải tiếp tục giảiquyết [3]. Sự nhiễm bẩn kim loại nặng trong đất sẽ gây ra những tác động tiêu cực và lâu dài cho con người. Dođó, cần có giải pháp thích hợp nhằm cải thiện và bảo vệ môi trường trước khi quá muộn. Trong xu thế phát triểnbền vững, việc tiếp cận nghiên cứu và khám phá theo hướng sinh thái là tất yếu. Nhìn chung, quá trình xử lý vàổn định các kim loại độc trong đất sử dụng hệ thực vật rất khả thi [4]. Công nghệ hấp thu kim loại nặng trongmôi trường đất được tiến hành từ lâu ở các nước phát triển như châu Âu và Mỹ [5]. Gần đây, việc sử dụng côngnghệ hấp thu, ổn định kim loại nặng bằng thực vật trong môi trường đất cho thấy hiệu quả cao và là giải phápthân thiện môi trường [6, 7]. Các loài thực vật như Euphorbia cheiradenia, Scariola orientals, Centaureavirgata, Gundelia tournefortii và Eleagnum angustifolia đã được sử dụng khảo sát đánh giá khả năng xử lý cáckim loại như Pb, Zn, Cu, Ni và Cd [8]. Ở nước ta, hoạt động nghiên cứu ứng dụng hệ thực vật xử lý kim loại nặng trong đất cũng được quan tâm.Các loài thực vật được thử nghiệm khảo sát xử lý ô nhiễm kim loại nặng phổ biến như cỏ vetiver, cây dương xỉ,cỏ nến,... [9-12]. Việt Nam thuộc vùng khí hậu nhiệt đới ẩm và là quốc gia có sự đa dạng sinh học cao nên rấttiềm năng phát triển công nghệ xanh trong việc giải quyết bài toán bảo vệ môi trường. Mặt khác, cây cỏ cú(Cyperus rotundus L.) là loài phổ biến ở nước ta nhưng đến nay chưa có nghiên cứu nào tiến hành khảo sát, đánhgiá tiềm năng hấp thu và ổn định sự nhiễm bẩn kim loại nặng trong đất. Mục đích của nghiên cứu nhằm khảo sátđánh giá khả năng ổn định các kim loại nặng như Cd, Pb trong đất nhiễm bẩn bằng thực vật sử dụng cây cỏ cúCyperus rotundus L. Qua đó, góp phần cung cấp cơ sở khoa học, đề ra giải pháp thích hợp ổn định và xử lý tìnhtrạng ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đất.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Vật liệu - Thực vật: Cây cỏ cú (Cyperus rotundus L.) được nghiên cứu tuyển chọn những cây khỏe mạnh, không sâubệnh, cắt đều với chiều dài thân 12 cm. - Tính chất đất thí nghiệm: Đất trồng thí nghiệm được sử dụng trực tiếp sau khi thu và thuộc loại đất cát phavới các chỉ tiêu dinh dưỡng mô tả ở Bảng 1.124 Nguyễn Minh Kỳ, Trần Văn Lâm, Nguyễn Công Mạnh, Nguyễn Hoàng Lâm Hình 1. Cây cỏ cú Cyperus rotundus L. Bảng 1. Tính chất đất thí nghiệm Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng Mức độ pH - 7,17±0,21 Trung bình Mùn % đất khô 1,32±0,45 Thấp P2O5 dễ tiêu mg/100 g đất 6,91±2,12 Trung bình K2O dễ tiêu mg/100 g đất 12,02±3,47 Trung bình + NH4 dễ tiêu mg/100 g đất 2,61±1,18 Nghèo nitơ Cd ppm 0,08±0,01 Đất sạch Pb ppm 2,13±0,15 Đất sạch2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm Để khảo sát khả năng hấp thu các kim loại nặng Cd, Pb của cỏ cú ở điều kiện thí nghiệm đất cát pha, nghiêncứu bố trí các nghiệm thức (lặp lại 3 lần) với các nồng độ 0, 10, 20, 30, 40, 50 (ppm). Nghiên cứu sử dụng cannhựa kích thước H × L × W = 15 × 20 × 25 cm, trong mỗi nghiệm thức sử dụng 2,5 kg đất pha cát sạch, với độdày lớp đất tương ứng 10 cm, trồng cỏ cú với khoảng cách đều nhau 3 cm. Cd0 Cd0 Cd0 Pb0 Pb0 Pb0 Cd1 Cd1 Cd1 Pb1 Pb1 Pb1 Cd2 Cd2 Cd2 Pb2 Pb2 Pb2 Cd3 Cd3 Cd3 Pb3 ...