SỬ DỤNG BÈO TÂY Echihornia crassipes LÀM SẠCH NƯỚC BỊ Ô NHIỄM Pb, Cd, As TẠI THÁI NGUYÊN Phan Thị Thu Hằng * , Nguyễn Thị Minh Huệ Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Sử
Trang 1SỬ DỤNG BÈO TÂY (Echihornia crassipes)
LÀM SẠCH NƯỚC BỊ Ô NHIỄM Pb, Cd, As TẠI THÁI NGUYÊN
Phan Thị Thu Hằng * , Nguyễn Thị Minh Huệ
Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên
TÓM TẮT
Sử dụng bèo tây trong việc giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong môi trường nước khi bổ sung kim loại nặng vào nước theo các mức: 2,0 ppm Pb, 0,1ppm Cd và 0,5 ppm As trong chậu thí nghiệm Kiểm tra hàm lượng các kim loại trong nước sau 5 - 10 - 20- 30 ngày thí nghiệm trồng bèo tây, kết quả cho thấy bèo tây có khả năng tích lũy kim loại nặng rất tốt Và sau 20- 30 ngày, tỷ lệ làm sạch của bèo tây với các kim loại nặng (Pb, Cd, As) hầu hết đều đạt 90 - 95% Khả năng làm sạch nước bị ô nhiễm Pb và Cd của bèo tây nhanh hơn với nước ô nhiễm As
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, trong khi bèo tây sinh trưởng rất tốt trong nước bị ô nhiễm Pb
và Cd thì trong nước bị ô nhiễm 0,5ppm As, bèo tây có biểu hiện bị chết bắt đầu từ ngày thứ 8 sau trồng và đến ngày thứ 25 tỷ lệ bèo tây bị bệnh khoảng 70%, điều này cho thấy có thể sử dụng bèo tây như một chỉ thị phát hiện ô nhiễm As trong nước
Từ khoá: Bèo tây, kim loại nặng, tích luỹ, nước ô nhiễm, dung dịch
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước là nguồn tài nguyên vô tận, giữ một vai
trò quan trọng trong quá trình hình thành và
phát triển sinh quyển - Không thể có sự sống
khi không có nước Nước đóng vai trò quan
trọng trong sản xuất công nghiệp, nông
nghiệp, trong đời sống dân sinh …
Ngày nay, do sự phát triển công nghiệp, cùng
với quá trình đô thị hoá đã kèm theo sự gia
tăng của nước thải đổ vào các lưu vực nơi mà
con người đã dùng nước để sinh hoạt và ăn
uống, và sản xuất Trước hiện tượng ô nhiễm
nước đang diễn ra ngày càng trầm trọng như
hiện nay, các nhà khoa học đã tiến hành các
nghiên cứu để bảo vệ nguồn tài nguyên quan
trọng của trái đất Hiện nay các phương pháp
giảm thiểu ô nhiễm khá phong phú như các
phương pháp kết tủa, sa lắng, hấp phụ, trao
đổi iôn, chiết, trong đó phương pháp sử dụng
thực vật (Phytoremediation) để làm sạch
nguồn nước được coi là phương pháp ưu việt
Sử dụng bèo tây trong việc xử lý ô nhiễm đã
được rất nhiều các tác giả trong và ngoài nước
nghiên cứu Bèo tây là cây sống ở nước, có
Tel: 0912 430378
tốc độ sinh trưởng rất nhanh và không cần phải chăm sóc nên sử dụng bèo tây để xử lý ô nhiễm nước có thể thực hiện được dễ dàng trong điều kiện nông hộ
MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu mức độ làm sạch nước bị ô nhiễm
Pb, Cd, As của bèo tây
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các thí nghiệm: Bèo tây được nuôi trong môi trường nước tưới chứa các kim loại nặng Pb,
Cd, As theo nồng độ lựa chọn:
1 Nước tưới chứa 2,0 ppm Pb
2 Nước tưới chứa 0,1 ppm Cd
3 Nước tưới chứa 0,5 ppm As
4 Nước tưới chứa 2,0 ppm Pb + 0,1ppm Cd + 0,5ppm As
Tiến hành kiểm tra hàm lượng các kim loại nặng Pb, Cd, As trong nước sau khi thả bèo 5
- 10 - 20 - 30 ngày
Chỉ tiêu phân tích: Pb, Cd, As trong nước Phương pháp phân tích: Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Khả năng hạn chế ô nhiễm Pb trong nước của bèo tây
Trang 2Tiến hành sử dụng nước chứa 2,0 Pb mg/l để
thả bèo tây cho thấy:
Theo bảng 1: Trong điều kiện thí nghiệm
chậu vại, hàm lượng Pb trong nước giảm dần
theo thời gian xử lý bằng bèo tây, cụ thể:
Khi chưa có bèo tây, hàm lượng Pb trong
nước là 2,004 mg/l
Sau 5 ngày thả bèo tây, hàm lượng Pb trong
nước là 1,280 mg/l, giảm được 36%
Bảng 1 Hàm lượng Pb trong nước theo thời gian
khi xử lý bằng bèo tây
Ngày
thí nghiệm
Hàm lượng Pb trong nước (mg/l)
Tỷ lệ còn lại trong dung dịch (%)
TCVN
(Thí nghiệm trong chậu)
Và đến ngày thứ 10 của thí nghiệm, hàm
lượng Pb trong nước giảm mạnh là 0,006
mg/l, đạt tỷ lệ làm sạch gần 100% so ban đầu
Khả năng hạn chế ô nhiễm Cd trong nước
của bèo tây
Tiến hành thí nghiệm thả bèo tây trong dung
dịch chứa 0,1 mg/l Cd, qua 4 đợt theo dõi hàm
lượng Cd trong nước, kết quả cho thấy (bảng 2)
Bảng 2 Hàm lượng Cd trong nước theo thời gian
khi xử lý bằng bèo tây
Ngày
thí nghiệm
Hàm lượng Cd trong nước (mg/l)
Tỷ lệ còn lại trong dung dịch (%)
TCVN
(Thí nghiệm trong chậu)
Hàm lượng Cd trong nước trước thí nghiệm là 1,1104 mg/l Ở ngày thứ 5 của thí nghiệm, hàm lượng Cd trong nước là 0,053 mg/l, đạt
tỷ lệ làm sạch là 52% và sau 10 ngày thí nghiệm thì hàm lượng Cd trong nước giảm hẳn xuống dưới ngưỡng an toàn, đạt 0,0002 mg/l, tỷ lệ còn lại trong dung dịch là 0,18% so với trước thí nghiệm
Khả năng hạn chế ô nhiễm As trong nước của bèo tây
Thực hiện thí nghiệm tương tự như với Pb và
Cd, tiến hành trồng bèo tây trong dung dịch chứa 0,5mg As/l, và theo dõi hàm lượng As trong dung dịch dùng thả bèo qua 5, 10, 20, 30 ngày thí nghiệm, kết quả thể hiện ở bảng 3
Bảng 3 Hàm lượng As trong nước theo thời gian
khi xử lý bằng bèo tây
Ngày thí nghiệm
Hàm lượng As trong nước (ppm)
Tỷ lệ còn lại trong dung dịch (%)
TCVN
(Thí nghiệm trong chậu )
Hàm lượng As trong nước lúc ban đầu khi chưa thả bèo là 0,5326 mg/l, sau 5 ngày thí nghiệm hàm lượng As là 0,4281 mg/l (còn 80,4% so với ban đầu), đến ngày thứ 10 của thí nghiệm, hàm lượng As là 0,3340 mg/l (còn 62,7% so với ban đầu), đến ngày thứ 20 của thí nghiệm hàm lượng As trong nước có
xu hướng giảm mạnh hơn 0,1204 mg/l (còn 22% so với ban đầu) và phải đến ngày thứ 30 của thí nghiệm thì hàm lượng As trong nước mới giảm hẳn xuống dưới ngưỡng an toàn, đạt 0,0928 mg/l Kết quả của thí nghiệm cũng chỉ ra rằng, so với Pb và Cd, sự hấp thu As của bèo tây trong nước chậm hơn Với Pb,
Cd chỉ sau 10 ngày thả bèo hàm lượng Pb, Cd trong nước đã đạt ngưỡng an toàn, trong khi
đó với As, hàm lượng As đạt ngưỡng an toàn
Trang 3sau 20 ngày của thí nghiệm Một sự khác biệt
nữa, trong khi bèo tây sinh trưởng rất tốt
trong dung dịch ô nhiễm Pb và Cd nhưng lại
có biểu hiện bị chết khi trồng trong dung dịch
bị ô nhiễm As, kể cả trong dung dịch chứa
As cùng với Pb, Cd
Hình 1 Sự biến thiên hàm lượng Pb, Cd, As trong nước theo thời gian xử lý bằng bèo tây
Hình 2 Thí nghiệm làm sạch nước ô nhiễm Pb, Cd bằng bèo tây
Hình 3 Thí nghiệm làm sạch nước ô nhiễm As bằng bèo tây
Qua theo dõi thí nghiệm cho thấy bắt đầu từ ngày
thứ 8 khi trồng, bèo tây có biểu hiện rõ rệt hiện
Trang 4tượng lá bị úa vàng và dần khô lại từ mép lá đến
cuống và đến ngày thứ 25 của thí nghiệm tỷ lệ bị
bệnh đến 70% (Hình 2, 3)
Khả năng hạn chế ô nhiễm Pb, Cd, As trong
nước của bèo tây
Thí nghiệm trồng bèo tây trong dung dịch chứa
2,0ppm Pb + 0,1ppm Cd + 0,5ppm As cũng cho
kết quả giống như các thí nghiệm trồng bèo trong
dung dịch bị ô nhiễm riêng lẻ các nguyên tố (bảng
4)
Bảng 4 Hàm lượng Pb, Cd, As trong nước theo thời
gian khi xử lý bằng bèo tây
Ngày thí
nghiệm
Hàm lượng trong nước (ppm)
TCVN
(Thí nghiệm trong chậu)
Theo bảng 4.04: Sau 10 ngày thí nghiệm, hàm
lượng Pb, Cd trong dung dịch trồng bèo tây đạt
dưới ngưỡng an toàn (Pb = 0,004 mg/l; Cd =
0,0082 mg/l), còn sau 20 ngày thí nghiệm thì hàm
lượng As trong nước là 0,182 mg/l, đạt tiêu chuẩn
cho phép Và sau 30 ngày, tỷ lệ làm sạch của bèo
tây với các kim loại nặng (Pb, Cd, As) hầu hết đều đạt 90 - 95%
KẾT LUẬN Như vậy, bèo tây là một loài thực vật có khả năng làm sạch nước tưới bị ô nhiễm kim loại nặng (Pb,
Cd, As) rất tốt, chỉ sau 10 - 20 ngày sau khi xử lý hàm lượng Pb, Cd, As trong nước đã đạt TCVN
6773 - 2000
Biện pháp xử lý ô nhiễm bằng bèo tây có ý nghĩa rất lớn về mặt môi trường, đây là một giải pháp hữu hiệu góp phần xử lý ô nhiễm kim loại nặng với chi phí thấp và có thể áp dụng rất dễ dàng trong điều kiện sản xuất của nông hộ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Quốc Thông, Đặng Đình Kim, Trần Văn
Tựa, Lê Lan Anh (1999), Khả năng tích tụ kim loại nặng Cr, Ni và Zn của bèo tây trong xử lý nước thải công nghiệp, Báo cáo khoa học Hội nghị công nghệ
sinh học toàn quốc, Hà Nội 9,10/12/1999, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật , page 983- 988
[2] Kathryn Vander Weele Snyder (2006), Removal of Arsenic from Drinking Water by Water Hyacinths (Eichhornia crassipes), Water Environment
Federation
[3] Misbahuddin, M.; Fariduddin, A (2002) Water Hyacinth Removes Arsenic from Arsenic- Contaminated Drinking Water [electronic version]
ron Health, 57 (6), 516– 519.
Trang 5SUMMARY
USING WATER HYACINTH SPECIES (Echihornia crassipes) FOR CLEANING
POLLUTED WATER WITH Pb, Cd, As IN THAINGUYEN
Phan Thi Thu Hang, Nguyen Thi Minh Hue
Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry
Use of water hyacinth in reducing heavy metal pollution (Pb, Cd, As) in water, when adding heavy metals in water levels: 2.0 ppm Pb, 0.1 and 0.5 ppm Cd ppm As in pot experiments Check the heavy metal content in water after 5 - 10 - 20 - 30 days in water hyacinth experiments, the results showed that water hyacinth has the ability to accumulate heavy metals very well And after 20 to 30 days, the rate of cleaning of water hyacinth with heavy metals (Pb, Cd, As) almost reached from 90 to 95% The ability to purify water contaminated by Pb and Cd
in water hyacinth pollution faster than As
Research results also showed that, while water hyacinth grow very well in water contaminated with Pb and Cd in contaminated water that is 0.5 ppm As, water hyacinth signs of death starting 8 days after planting and by day 25 the rate of water hyacinth diseased about 70%, indicating that water hyacinth can be used as an indicator to detect pollution with As in water
Key words: water hyacinth, heavy metals, accumulation, polluted water, solution
Tel: 0912 430378