Nghiên cứu khả năng xử lý một số kim loại nặng bằng cây Phát lộc (D. sanderiana) trong bùn thải từ các gara xe tại thành phố Đà Nẵng

MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật đã đem lại nhiều lợi ích về kinh tế cho con người, không ai phủ nhận được những thành tựu đó nhưng cũng từ đây vấn đề ô nhiễm môi trường phát sinh càng ngày càng nặng hơn. Ở Việt Nam, hiện tượng ô nhiễm kim loại nặng (KLN) đang ngày càng trở nên phổ biến do sự phát triển ồ ạt của các ngành công nghiệp lớn cũng như vừa và nhỏ. Nguồn thải từ những hoạt động công nghiệp là nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng cao. Một trong số những nguồn thải nguy hại cho môi trường là bùn thải từ các gara sửa chữa xe và việc bảo trì xe thường xuyên là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng này. Bùn thải của gara xa chủ yếu là dầu nhớt còn sót lại trong quá trình sửa chữa và được thải trực tiếp ra môi trường. Bùn thải không chỉ gây nguy hiểm cho môi trường đất phá vỡ hệ sinh thái cân bằng trong môi trường mà còn gây ảnh hưởng đến cuộc sống của con người xung quanh khu vực ô nhiễm. Việc này vẫn diễn ra hàng ngày nhưng vẫn nhận được sự thờ ơ của mọi người, vẫn biết là nguy hiểm nhưng không có cách nào xử lí triệt để vì chí phí xử lí KLN là rất cao. Mặt khác, đất gara có kết cấu chặt hàm lượng KLN cao, cho nên việc xử lí là rất khó khăn. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Độc tính của kim loại  Độc tính của đồng  Độc tính niken 1.2 Tình hình ô nhiễm KLN trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1 Tình hình ô nhiễm KLN trên thế giới 1.2.2 Tình hình ô nhiễm KLN hiện nay ở Việt Nam 1.3 Tổng quan về công nghệ thực vật xử lí ô nhiễm môi trường (phytoremediation) 1.3.1 Khái quát về công nghệ thực vật xử lí ô nhiễm môi trường 1.3.2 Cơ chế tích lũy 1.3.3 Ưu nhược điểm của công nghệ thực vật xử lí môi trường  Ưu điểm  Nhược điểm 1.3.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ thực vật xử lí môi trường CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.2 Địa điểm nghiên cứu 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 2.3.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 2.3.4 Phương pháp xử lí số liệu CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN 3.1 Chất lượng bùn thải trước khi tiến hành làm thí nghiệm 3.2 khảo sát khả năng tăng trưởng của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) trong các môi trường bùn thải nghiên cứu Bảng 3.2. Kích thước của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) sau thời gian nghiên cứu 3.3 Sinh khối tươi và sinh khối khô của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) trong môi trường bùn thải Bảng 3.3. Trọng lượng tươi và trọng lượng khô của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Hình 3.2. Trọng lượng khô và trọng lượng tươi của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) 3.4 Khả năng hấp thụ KLN của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) trong môi trường bùn thải 3.4.1 Hàm lượng KLN trong đất Bảng 3.4. Hàm lượng KLN trong bùn thải trước và sau thí nghiệm Hình 3.3. Hàm lượng KLN trong bùn thải sau thí nghiệm 3.4.2 Khả năng hấp thụ KLN của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Bảng 3.5. Khả năng hấp thụ KLN trong cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Hình 3.4. Khả năng tích trữ KLN trong cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) 3.5 Khả năng xử lí của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana) Bảng 3.6. Hệ số tích lũy của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana)CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận 1. Hàm lượng KLN trong bùn thải: Cu = 231,98 vượt 2,3 lần chỉ tiêu cho phép theo QCVN 03: 2008/BTNMT, Cr = 51,02 xấp xỉ tiêu chuẩn Australia AZN (1992), Ni = 18,13 chưa vượt giới hạn theo tiêu chuẩn Australia AZN (1992). còn nữa download về đọc sẽ rõ

doc13 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 12/01/2013 | Lượt xem: 2765 | Lượt tải: 16download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu khả năng xử lý một số kim loại nặng bằng cây Phát lộc (D. sanderiana) trong bùn thải từ các gara xe tại thành phố Đà Nẵng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật đã đem lại nhiều lợi ích về kinh tế cho con người, không ai phủ nhận được những thành tựu đó nhưng cũng từ đây vấn đề ô nhiễm môi trường phát sinh càng ngày càng nặng hơn. Ở Việt Nam, hiện tượng ô nhiễm kim loại nặng (KLN) đang ngày càng trở nên phổ biến do sự phát triển ồ ạt của các ngành công nghiệp lớn cũng như vừa và nhỏ. Nguồn thải từ những hoạt động công nghiệp là nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng cao. Một trong số những nguồn thải nguy hại cho môi trường là bùn thải từ các gara sửa chữa xe và việc bảo trì xe thường xuyên là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng này. Bùn thải của gara xa chủ yếu là dầu nhớt còn sót lại trong quá trình sửa chữa và được thải trực tiếp ra môi trường. Bùn thải không chỉ gây nguy hiểm cho môi trường đất phá vỡ hệ sinh thái cân bằng trong môi trường mà còn gây ảnh hưởng đến cuộc sống của con người xung quanh khu vực ô nhiễm. Việc này vẫn diễn ra hàng ngày nhưng vẫn nhận được sự thờ ơ của mọi người, vẫn biết là nguy hiểm nhưng không có cách nào xử lí triệt để vì chí phí xử lí KLN là rất cao. Mặt khác, đất gara có kết cấu chặt hàm lượng KLN cao, cho nên việc xử lí là rất khó khăn. Chính vì vậy việc nghiên cứu tìm ra phương pháp xử lý KLN trong bùn thải nguy hại đang được mọi người quan tâm. Những phương pháp truyền thống hiện đại áp dụng để xử lý KLN trong bùn thải nguy hại gồm các quá trình vật lý và hóa học, xử lý nhiệt hay phương pháp chôn lấp,…hầu hết các phương pháp này đều ứng dụng những công nghệ tiên tiến, tuy tốc độ xử lý chất ô nhiễm nhanh nhưng ngược lại chúng lại khá tốn kém về chi phí. Nhưng có một phương pháp rất bền vững lại thân thiện với môi trường, đơn giản dễ triển khai và hiệu quả về kinh tế, đó là phương pháp sử dụng thực vật để xử lý KLN. Trên thế giới việc ứng dụng thực vật xử lí ô nhiễm KLN trong môi trường đã được nhiều thành tựu khoa học và thực tiễn. Họ đã thống kê khoảng 400 loại cây có khả năng siêu tích lũy KLN. Ở Việt Nam cũng có rất nhiều tác giả nghiên cứu về thực vật xử lí môi trường như: Nguyễn Văn Thông, Ngô Hoàng Văn,…đối tượng là cây Dầu Mè, cỏ Vertiver,.. các thực vật trên có ưu điểm dễ trồng, cho sinh khối cao, khả năng chống chịu tốt, nồng độ xử lí chất ô nhiễm cao, đây là vấn đề ý nghĩa đối với hệ thống thực vật xử lí môi trường và những ứng dụng thực tế trong công tác xử lí và quản lí môi trường nước ta. Việc dùng thực vật để xử lí KLN trong đất còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Độ pH, đặc điểm sinh học của cây, khả năng tăng sinh khối,… tuy nhiên vẫn có một số loài thực vật có khả năng sống được trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim loại độc hại mà còn có khả năng tích lũy và hấp thụ các kim loại này trong các bộ phận khác nhau của chúng. Gần đây, ở Thái Lan có nhiều nghiên cứu về cây phát lộc trong việc xử lý chất ô nhiễm (hữu cơ, KLN), điều đặc biệt mà các nhà nghiên cứu nhận thấy ở cây phát lộc, chúng khả năng sống trong nước rĩ rác trong khi loài cỏ vetiver thì không có khả năng này. Chính vì vậy chúng tôi tiến hành chọn đề tài: “ Nghiên cứu khả năng xử lý một số kim loại nặng bằng cây Phát lộc (D. sanderiana) trong bùn thải từ các gara xe tại thành phố Đà Nẵng”. Nhằm khẳng định tính khả thi của cây Phát lộc vừa rẻ tiền, thuận tiện nhưng lại đạt hiệu quả cao trong việc xử lí KLN. CHƯƠNG 1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng thực vật nghiên cứu là loài cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) hay được gọi là cây thần tài, phát tài,…thuộc chi Huyết giác (Dracaena), họ Dracatenaceae, thuộc bộ Măng tây (Asparagales) trong lớp thực vật một lá mầm. Phần lớn các loài có nguồn gốc ở châu Phi và các đảo cận kề, với chỉ một ít loài có tại miền nam Châu Á và một loài tại khu vực nhiệt đới Trung Mỹ. Ở Việt Nam loài phân bố rộng khắp. Cây phát lộc (Dracaena sanderiana) thuộc nhóm cây thân bụi, hệ rễ chùm có khả năng sinh trưởng nhanh, sống được trong điều kiện thiếu ánh sáng. Đặc biệt loài cây này không yêu cầu chăm sóc kỹ càng, mà lại rất đơn giản, dễ sống. Cây sinh sản bằng cách nhân giống từ giâm cành, mọc khỏe. Chồi mọc từ thân cây mọc rất khoẻ, tốt, rất dễ đâm chồi từ mắt cắt của thân. Tôi tiến hành nghiên cứu sử dụng cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) để xử lí KLN trong bùn thải của các gara xe trên địa bàn thành phố Đà Nẵng. Kim loại nặng đồng (Cu), Crôm (Cr), Niken (Ni) trong bùn thải. Hình 1.1. Cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) 1.2 Địa điểm nghiên cứu Đề tài được tiến hành nghiên cứu tại tổ 39, phường An Hòa, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng. 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa Khảo sát các khu vực có gara sửa chữa xe nằm trên các tuyến đường lớn của thành phố Đà Nẵng như: Hoàng Văn Thái, Tôn Đức Thắng. Sau đó tiến hành lấy mẫu đất để phân tích. 1.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm Chuẩn bị thực vật: Tiến hành ươm cây trong nước cho ra rễ (3 ÷ 4cm), sau đó đem trồng vào các chậu để tiến hành nghiên cứu. Chọn những cây khỏe mạnh có thời gian sinh trưởng như nhau, thân và lá có kích thước tương đương nhau. Thân 40 ÷ 45cm, có từ 6 ÷ 8 lá. Cây được trồng trong chậu nhỏ với thể tích chậu là 5 lít, thí nghiệm bao gồm 12 chậu. Mẫu đất được tiến hành làm thí nghiệm ở 3 mức độ khác nhau: Đất thí nghiệm và phân hữu cơ (phân chuồng): 100%, 70:30, 50:50. Mỗi chậu trồng 3 cây phân phối đều xung quanh chậu, nhằm xác định sự tăng trưởng cây Phát lộc ở 3 mức độ khác nhau. Hình 1.2. Bố trí thí nghiệm 1.3.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm Phân tích KLN đầu vào và đầu ra trong vòng 3 tháng thí nghiệm. Theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của cây sau 1 tháng trong vòng 3 tháng liên tục trong môi trường đất thí nghiệm. Cân sinh khối trước và sau khi thí nghiệm theo phương pháp cân đo thông thường. Vô cơ hóa mẫu thực vật bằng dung dịch HNO3, H2SO4, H2O2. Xác định hàm lượng kim loại tổng số trong mẫu thực vật và đất trồng bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử AAS_880 Perkin_Elmer (Mỹ) tại phòng thí nghiệm phân tích môi trường. 1.3.4 Phương pháp xử lí số liệu Xử lý số liệu thống kê và vẽ biểu đồ bằng phần mềm Excel, Origin version 6.0. So sánh các giá trị trung bình bằng phương pháp phân tích phương sai và kiểm tra LSD với mức ý nghĩa = 0,05. Các giá trị trong phân tích tương quan được chuyển về dạng công thức x = log(x+10) CHƯƠNG 2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN 2.1 Chất lượng bùn thải trước khi tiến hành làm thí nghiệm Sự sinh trưởng và phát triển của thực vật phụ thuộc vào thành phần lý, hóa của môi trường đất. Vì vậy để đánh giá khả năng xử lí các chất ô nhiễm trong môi trường bùn thải và khả năng phát triển, hấp thụ các KLN của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana), chúng tôi tiến hành xác định một số chỉ tiêu kim loại nặng trong bùn thải trước khi tiến hành làm thí nghiệm. Kết quả phân tích được thể hiện ở bảng 3.1 Bảng 2.1. Một số chỉ tiêu KLN trong đất thí nghiệm Chỉ tiêu  Nồng độ (mg/kg)  Tiêu chuẩn áp dụng     Tiêu chuẩn Australia ANZ(1992)  Quy chuẩn Việt Nam (QCVN 03: 2008/BTNMT)   Cu  231,98 ± 5,14  60  100   Cr  51,02 ± 6,12  50  -   Ni  18,13 ± 1,34  60  -   Qua bảng 3.1 có thể nhận thấy rằng hàm lượng kim loại Cu trong môi trường bùn thải là 231,98 ppm cao hơn 2,3 lần so với chỉ tiêu cho phép theo QCVN 03:2008/BTNMT, hàm lượng Cr là 51,02 ppm xấp xỉ so với tiêu chuẩn Australia ANZ(1992), hàm lượng Ni là 18,13 ppm thấp hơn so với tiêu chuẩn Australia ANZ(1992) và vẫn nằm trong phạm vi tiêu chuẩn cho phép. Trong 3 kim loại nghiên cứu có mẫu Cu và Cr là ô nhiễm. Các nguồn bùn thải từ các gara xe cho thấy hàm lượng của một số KLN trong đất vượt quá mức cho phép theo QCVN 03:2008/BTNMT và tiêu chuẩn Australia ANZ(1992) đối với đất dân sinh, cho nên không đủ tiêu chuẩn để thải ra môi trường. 2.2 khảo sát khả năng tăng trưởng của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) trong các môi trường bùn thải nghiên cứu Chiều cao, chiều dài rễ và số lượng lá là những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng thích nghi, tăng trưởng của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) trong môi trường bùn thải. Để xác định khả năng tăng trưởng của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) dưới ảnh hưởng của các kim loại Cu, Cr, Ni theo thời gian tôi tiến hành xác định các chỉ tiêu trên từ ngày 15/01/2011 đến ngày 15/04/2011. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.2 Bảng 2.2. Kích thước của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) sau thời gian nghiên cứu Nồng độ  Môi trường 50% (cm)  Môi trường 70% (cm)  Môi trường 100% (cm)  Giá trị trung bình (cm)   Ban đầu  45,3 ± 0,15  45,3 ± 0,15  45,3 ± 0,15  45,3 ± 0,15   Thí nghiệm  59,1 ± 1,46  52,5 ± 1,42  49,6 ± 1,01  53,7 ± 1,29   Hình 2.1 Kích thước của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Theo bảng 2.2 và hình 2.1 cho thấy cây Phát lộc có khả năng sống được trong tất cả môi trường bùn thải thí nghiệm. Khả năng tăng trưởng của cây Phát lộc về chiều cao tương đối ổn định theo thời gian ở các nồng độ. Tuy nhiên khả năng phát triển của cây Phát lộc ở các môi trường bùn thải thì không giống nhau, cây phát triển mạnh nhất ở môi trường có thành phần cơ giới nhẹ giàu hữu cơ (50%), và phát triển chậm ở môi trường có thành phần cơ giới nặng nghèo hữu cơ (100%). Ở nồng độ 50% thì chiều cao của cây ban đầu là 45,3cm ± 0,15 nhưng ở cây thí nghiệm cao là 59,1cm ± 1,46, ở nồng độ 70% thì cây ban đầu có chiều cao là 45,3cm ± 0,15 cây thí nghiệm vẫn cao hơn 52,5cm ± 1,42, ở nồng độ 100% thì cây thí nghiệm vẫn cao hơn cây trước khi thí nghiệm cụ thể cây trước thí nghiệm ở nồng độ 100% có chiều cao là 45,3cm ± 0,15, còn ở cây thí nghiệm có chiều cao là 49,6cm ± 1,01 (thấp hơn cây thí nghiệm 4,3cm). Vì vậy, cây phát triển tốt nhất ở nồng độ 50% và chiều cao giảm dần khi nồng độ tăng lên. Lá cây cũng phát triển nhiều hơn so với ban đầu, lá tăng thêm từ 2 đến 3 lá trên một cây, lá cây tăng lên cũng góp phần tích cực vào việc xử lí của cây vì chúng làm tăng khả năng vận chuyển và trao đổi chất đồng thời còn giúp thoát hơi nước và các chất ra bên ngoài theo đường khí khổng của lá. Rễ cũng tăng lên đáng kể khoảng 5- 10 rễ trên một cây, sự biến thiên chiều dài rễ là không đáng kể. Rễ cây tăng lên chứng tỏ cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) có khả năng sinh trưởng tốt trong môi trường bùn thải. Môi trường bùn thải đậm đặc, có nồng độ các chất ô nhiễm cao thì kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của cây làm giảm khả năng xử lí chất ô nhiễm trong môi trường. 2.3 Sinh khối tươi và sinh khối khô của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) trong môi trường bùn thải Trong môi trường bùn thải thì sự sinh trưởng và phát triển của cây phụ thuộc vào nồng độ của chất ô nhiễm và khả năng tích lũy của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana). Trong thời gian nghiên cứu, chúng tôi tiến hành xác định sinh khối tươi và sinh khối khô của cây nhằm đánh giá khả năng hấp thụ KLN của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana) và nhận thấy có sự sai khác giữa sinh khối tươi và sinh khối khô. Bảng 2.3. Trọng lượng tươi và trọng lượng khô của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Chỉ tiêu Môi trường  Trọng lượng tươi  Trọng lượng khô    Ban đầu  3 tháng  Ban đầu  3 tháng   Thí nghiệm  Pt (g)  Pt (g)  % so với ban đầu  Pk (g)  Pk (g)  % so với ban đầu   Môi trường bùn thải 100%  97,36  149,34  53,39  10,02  23,46  134,13   Môi trường bùn thải 70%  97,36  157,58  61,85  10,02  37,18  271,05   Môi trường bùn thải 50%  97,36  189,63  94,77  10,02  30,97  209,08   Hình 2.2. Trọng lượng khô và trọng lượng tươi của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Qua bảng 2.3 và hình 2.2 cho thấy cây tăng trưởng tốt ở cả 3 môi trường bùn thải biểu hiện qua sự tăng sinh khối của cây trước và sau thí nghiệm. Tuy nhiên khả năng tăng sinh khối của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) có sự sai khác giữa trọng lượng tươi và trọng lượng khô. Ở trọng lượng tươi, khả năng hấp thụ KLN ở các môi trường bùn thải 100%, 70%, 50% lần lượt là 149,34g tăng 53,39%, 157,58g tăng 61,85%, 189,63g tăng 94,77% so với ban đầu. Như vậy, ở môi trường bùn thải 50% thì trọng lượng tươi của cây cho sinh khối cao nhất. Ở trọng lượng khô thì sự tích lũy của cây có sự thay đổi ở các môi trường bùn thải, ở môi trường 100% bùn thải thì cây hấp thụ 23,46g tăng 134,13%, ở môi trường 70% là 37,18g tăng 271,05%, môi trường 50% là 30,97g tăng 209,08% so với ban đầu. Như vậy, ở môi trường 70% thì hàm lượng tích lũy KLN trong cây là cao nhất. Trọng lượng tươi của thực vật ở nồng độ 50% cao nhất và trọng lượng tươi của cây giảm khi nồng độ chất ô nhiễm tăng. Trọng lượng khô của thực vật có sự sai khác với trọng lượng tươi, ở nồng độ 70% thì trọng lượng khô của thực vật lại cao nhất, kế đến là thực vật ở nồng độ 50% và cuối cùng là 100%. Sự phát triển chậm của cây ở nồng độ 100% là do nồng độ ô nhiễm kim loại quá cao khiến cây phát triển chậm. Ở nồng độ 50% và 70% thì cây tăng trưởng tốt, cho sinh khối cao. Tuy nhiên, qua phân tích phương sai cho thấy ở 2 môi trường này có sự khác nhau ý nghĩa ( = 0,05), ở môi trường bùn thải 70% các chỉ số tăng trưởng của cây là cao nhất. Do đó, muốn cải tạo bùn thải ô nhiễm đạt hiệu quả cao thì nên áp dụng trồng ở môi trường bùn thải 70%. Nhận xét: Cây Phát lộc tăng trưởng tốt nhất ở nồng độ 70% bùn thải và 30% phân hữu cơ. Đây là yếu tố thuận lợi cho việc ứng dụng cây Phát lộc để cải tạo bùn thải ô nhiễm. khi bón thêm phân hữu cơ để thu sinh khối cây có hiệu quả. 2.4 Khả năng hấp thụ KLN của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) trong môi trường bùn thải 2.4.1 Hàm lượng KLN trong đất Hàm lượng KLN trong đất là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá được khả năng xử lí của các loài thực vật nói chung và cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) nói riêng, khả năng xử lí này giúp cây hấp thụ các KLN đồng thời cũng pha loãng nồng độ trong môi trường đất ô nhiễm giúp thực vật có thể phát triển và sinh trưởng tốt. Khả năng xử lí tăng thì hàm lượng KLN trong đất giảm, điều này cũng đúng trong nghiên cứu này, hàm lượng KLN trong đất đã có những thay đổi rõ rệt sau 3 tháng nghiên cứu Nồng độ KLN  100%  70%  50%    Ban đầu  Sau 3 tháng  % so với ban đầu  Ban đầu  Sau 3 tháng  % so với ban đầu  Ban đầu  Sau 3 tháng  % so với ban đầu   Cu (mg/kg)  231,98±3,32  187,3 ±2,87  19,26  172,11±1,09  120,11±1,49  30,21  101,16±1,49  73,32±0,69  28,16   Cr (mg/kg)  51.02±3,56  38,36 ±1,11  24,8  42.01± 4,4  36,32 ±1,33  37,34  21,95 ±1,33  14,72±5,64  32,93   Ni (mg/kg)  18.13±2,25  11,95 ±0,88  34,08  16,45±0,94  10,58±0,82  35,68  13,37±0,82  10,03±2,48  24.98   Bảng 2.4. Hàm lượng KLN trong bùn thải trước và sau thí nghiệm Hình 2.3. Hàm lượng KLN trong bùn thải sau thí nghiệm Qua bảng 2.4 và hình 2.3 cho thấy được hàm lượng KLN trong bùn thải thí nghiệm đã giảm mạnh so với ban đầu và có sự tương đối đồng đều giữa các kim loại. Ở cả 3 nồng độ thì hàm lượng Cu giảm mạnh nhất ở môi trường bùn thải 50%, Cr là 70% và Ni ở 100%. Hàm lượng kim loại giảm đồng nghĩa với khả năng xử lí của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) đạt hiệu quả không những ở môi trường 50% mà còn ở cả 2 môi trường bùn thải 70 và 100%. Ở tất cả môi trường xử lí thì hàm lượng KLN giảm khá nhanh theo thời gian. Sau 3 tháng xử lí thì hàm lượng các kim loại trong đất đã giảm, đối với kim loại Cu thì sau 3 tháng hàm lượng Cu còn lại trong đất là 19,26 – 30,21%. Tương tự đối với Cr và Ni sau 3 tháng thì hàm lượng Cr, Ni còn lại trong đất lần lượt là 24,8 – 37,34% và 24,98 – 35,68%. Như vậy sau 3 tháng thí nghiệm thì cây Phát lộc vẫn sinh trưởng và phát triển tốt ở các môi trường bùn thải có hàm lượng KLN cao và có khả năng loại bỏ các kim loại này ra khỏi môi trường đất. Nhìn chung hàm lượng KLN trong đất đã giảm đáng kể so với trước khi tiến hành làm thí nghiệm, phần trăm giảm dao động từ 19,26% đến 37,34%. Điều này chứng tỏ khả năng xử lí của cây Phát lộc đạt hiệu quả cao trong việc loại bỏ KLN. 2.4.2 Khả năng hấp thụ KLN của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Khả năng hấp thụ kim loại của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) được đánh giá qua 3 tháng trồng thí nghiệm, hàm lượng KLN trong cây cũng ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển và trao đổi chất của cây. Cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) được trồng ở môi trường bùn thải 70% thì hàm lượng tích lũy KLN trong cây là cao nhất. Điều này tỉ lệ thuận với các chỉ tiêu tăng trưởng của cây Phát lộc. Chứng tỏ khả năng hấp thụ KLN của cây phụ thuộc vào sự sinh trưởng và phát triển của cây trên môi trường đất thí nghiệm. Kết quả phân tích phương sai cho thấy thực vật trước thí nghiệm và sau thí nghiệm không có sự khác nhau ý nghĩa. Chứng tỏ quá trình hấp thụ trong nghiên cứu này đã tạo nên sự khác biệt lớn về độ phân giải của loài thực vật nghiên cứu. Bảng 2.5. Khả năng hấp thụ KLN trong cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Kim loại  0 ngày  3 tháng     100%  70%  50%   Cu  5,41 ± 0,68  20,76 ± 1,58  31,58 ± 2,89  30,08 ± 1,45   Cr  4,76 ± 0,53  8,26 ± 0,64  11,27 ± 0,46  10,06 ± 0,62   Ni  2,81 ± 0,24  6,72 ± 0,48  9,75 ± 0,67  9,67 ± 0,25   Hình 2.4. Khả năng tích trữ KLN trong cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Qua bảng 2.5 và hình 2.4 có thể nhận thấy được rằng khả năng hấp thụ của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana) là rất cao so với ban đầu, thể hiện ở 2 nồng độ 50% và 70% và đặc biệt là hàm lượng Cu tích lũy trong thực vật khá cao sau thời gian 3 tháng nghiên cứu. Điều này chứng tỏ được khả năng xử lí ô nhiễm môi trường của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana) là đạt hiệu quả và tỉ lệ với sự biến đổi của kim loại trong bùn thải. Khả năng tích lũy Cu: Hàm lượng Cu trong cây sau 3 tháng phân tích đều tăng so với ban đầu. Ở môi trường 100% bùn thải hàm lượng Cu là 20,76 ppm gấp 3,83 lần so với ban đầu, ở môi trường có bón thêm phân hữu cơ 70% thì hàm lượng Cu là 31,58 ppm tăng 5,86 lần so với ban đầu, ở môi trường bùn thải 50% là 30,08 tăng 5,56 lần so với ban đầu. So sánh với nghiên cứu của Võ Văn Minh (2009) hàm lượng Cu tích lũy trên một số loài cỏ trên bãi rác Khánh Sơn – Đà Nẵng như sau: đối với cỏ Vertiver hàm lượng Cu tích lũy trong cây là 65,08 ppm, cỏ gà là 68,81 ppm, cỏ Mật đồi là 33,057 ppm. Điều này chứng tỏ hàm lượng Cu tích lũy trong cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) thấp hơn so với những loài đã nghiên cứu. Khả năng tích lũy Cr: Hàm lượng Cr trong cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) ở môi trường 100% bùn thải là 8,26 ppm tăng 1,74 lần so với ban đầu, đối với môi trường bùn thải 70% thì hàm lượng Cr là 11,27 ppm tăng 2,74 lần so với ban đầu, ở hàm lượng 50% bùn thải và 50% phân hữu cơ thì hàm lượng Cr là 10,06 ppm tăng 2,11 lần so với ban đầu. Nhưng so sánh với nghiên cứu của Võ Văn Minh và Võ Châu Tuấn (2007) về cỏ Vertiver, cỏ Vertiver ở nồng độ 150 – 250 ppm Cr trong đất thì cây tích lũy được 58,15 ppm - 114,3 ppm cao hơn rất nhiều so với cây Phát lộc. Chứng tỏ cây Phát lộc thấp hơn nhiều. Khả năng tích lũy Ni: Ở môi trường 100% bùn thải thì hàm lượng Ni là 6,72 ppm tăng 2,39 lần so với ban đầu, đối với môi trường bón thêm phân hữu cơ 70% thì hàm lượng Ni trong cây là 9,75ppm tăng 3,94 lần so với ban đầu, ở môi trường 50% thì hàm lượng Ni là 9,67 ppm tăng 3,44 lần so với ban đầu. So sánh với nghiên cứu của Linger (2002) khả năng tích lũy Ni của cây Gai dầu là 98,6 ppm cao hơn loài Phát lộc. Chứng tỏ khả năng xử lí của cây Phát lộc thấp hơn so với loài này. Theo kết quả phân tích phương sai thì hàm lượng KLN trước và sau thí nghiệm có khác nhau ý nghĩa ( = 0,05). Điều này chứng tỏ khả năng xử lí KLN của cây Phát lộc là đạt hiệu quả. Mặt khác ở môi trường 70% thì khả năng hấp thụ KLN của cây Phát lộc là cao nhất. Cho nên đề xuất sử dụng môi trường 70% để xử lí ô nhiễm KLN. Hàm lượng KLN tăng lên trong cơ thể thực vật một phần là do cây có khả năng hấp thụ, phần khác là do nồng độ pha loãng của kim loại trong đất ở mức độ mà cây có thể dễ dàng hấp thụ. Ngoài ra việc hấp thụ của cây còn phụ thuộc các kim loại có trong đất. Hàm lượng KLN trong đất giảm và hàm lượng KLN trong thực vật tăng lên đã chứng tỏ khả năng xử lí đạt hiệu quả của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana). Nồng độ càng cao thì khả năng hấp thụ của loài giảm tỉ lệ thuận với khả năng làm sạch môi trường Kết quả trên cho thấy khả năng xử lí KLN của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana).hiệu quả nhất ở môi trường bùn thải 70%, nhưng có sự khác nhau giữa hàm lượng tích lũy KLN trong cây với các nghiên cứu khác có thể là do độ pH của môi trường thí nghiệm, độ linh động của KLN… tất cả đều ảnh hưởng đến khả năng hút KLN của cây Phát lộc. 2.5 Khả năng xử lí của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana) Khả năng xử lí của của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana) chính là khả năng hấp thu các KLN trong bùn thải được tính theo công thức sau: Hàm lượng kim loại nặng trong cây BF = Hàm lượng kim loại nặng trong đất ( BF: hệ số tích lũy sinh học) Bảng 2.6. Hệ số tích lũy của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana) Chỉ tiêu  Hệ số tích lũy sinh học    100%  70%  50%   Cu (mg/kg)  0,11  0,26  0,41   Cr (mg/kg)  0,21  0,31  0,68   Ni (mg/kg)  0,56  0,92  0,96   Qua bảng 2.6 nhận thấy rằng khả năng loại bỏ KLN của loài cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) là rất cao dao động từ 0,11 đến 0,96, hệ số tích lũy sinh học của cây Phát lộc trong 3 kim loại khảo sát cao nhất là Ni 0,96 ở môi trường bùn thải 50% và thấp nhất là Cu 0,11ở môi trường 100% bùn thải nguyên nhân là do ở môi trường 100% bùn thải hàm lượng KLN cao, đất cơ giới chặt cho nên khả năng hấp thụ kém, còn ở môi trường 50% hàm lượng KLN đã được pha loãng cho nên khả năng hút của cây cũng cao hơn. So sánh với nghiên cứu BF trên cỏ Voi và cây Bắp của Đồng Thị Minh Hậu và cộng sự (2008) thì hệ số tích lũy của kim loại Cu trên cây Bắp và cỏ Voi lần lượt là 0,35 và 0,37 cao hơn hệ số tích lũy của cây Phát lộc ở môi trường 100% và 70% bùn thải là 0,11 và 0,26. Nhưng ở môi trường 50% bùn thải thì hệ số tích lũy của cây Phát lộc là 0,41 cao hơn so với cây Bắp và cỏ Voi. Hệ số tích lũy Cr trong môi trường 100% bùn thải là 0,21 thấp hơn so với cây Bắp và cỏ Voi là 0,22 và 0,26. Tuy nhiên ở 2 môi trường còn lại thì hệ số tích lũy của cây Phát lộc cao hơn cây Bắp và cỏ Voi. Ở môi trường 70% là 0,31 và môi trường 50% là 0,68, cao hơn rất nhiều so với nghiên cứu. Nếu so sánh với các tiêu chí xác định loài thì cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) không phải là thực vật siêu tích lũy KLN vì hệ số tích lũy KLN của cây đều nhỏ hơn 1. Mặt khác, trong quá trình nghiên cứu cho thấy khả năng tăng trưởng, thích ứng của cây Phát lộc trong các loại môi trường bùn thải khá cao, đồng thời khả năng hấp thụ các KLN vượt trội của loài Phát lộc (Dracaena sanderiana) trong thân và cho sinh khối cao hơn những loài thực vật khác. Do đó, loài Phát lộc (Dracaena sanderiana) vẫn được xem là loài thực vật siêu tích lũy KLN. CHƯƠNG 3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Hàm lượng KLN trong bùn thải: Cu = 231,98 vượt 2,3 lần chỉ tiêu cho phép theo QCVN 03: 2008/BTNMT, Cr = 51,02 xấp xỉ tiêu chuẩn Australia AZN (1992), Ni = 18,13 chưa vượt giới hạn theo tiêu chuẩn Australia AZN (1992). Cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) có khả năng tăng trưởng tốt ở cả 3 môi trường bùn thải 50%, 70% và 100% khả năng tăng trưởng của cây dao động từ 9,49 – 30,46%. Cây đặc biệt sinh trưởng tốt ở môi trường 50% bùn thải và 70% bùn thải. Tuy nhiên có sự khác nhau ý nghĩa giữa 2 nồng độ cho nên nồng độ thích hợp để trồng cây là 70%. Khả năng xử lí KLN trong môi trường bùn thải tương đối cao. Ở hàm lượng 70% thì hàm lượng Cu là 31,58 mg/kg, Cr là 11,27 mg/kg, Ni = 9,75 mg/kg. hệ số BF dao động từ 0,11 – 0,96 là rất tốt để xử lí ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên do điều kiện khách quan của môi trường nên khả năng xử lí của loài Phát lộc thấp hơn so với một số loài khác như: cỏ Voi và cây Bắp. Kim loại xử lí tốt nhất là Cu (hiệu suất loại bỏ là 86,38% so với ban đầu). 3.2 Kiến nghị Cần tiến hành nghiên cứu nhiều hơn về loài này nhất là môi trường kim loại để khảo sát kỹ hơn về khả năng xử lí của cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) Đề xuất sử dụng cây Phát lộc (Dracaena sanderiana) làm thực vật xử lí môi trường vì những ưu điểm vượt trội của loài này so với những loài thực vật khác.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • doctom tat khoa luan.doc
  • doc~$óa luận chính thức.doc
  • dwgDrawing1.dwg
  • pptDuyen.ppt
  • dbThumbs.db
Luận văn liên quan