Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến khả năng tích luỹ kim loại nặng cu pb zn của hướng dương và mương đứng

luận văn, tiến sĩ, thạc sĩ, báo cáo, khóa luận, đề tài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

PHẠM THU HIỀN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM VI SINH VẬT ðẾN KHẢ NĂNG TÍCH LŨY KIM LOẠI NẶNG Cu, Pb,

Zn CỦA HƯỚNG DƯƠNG VÀ MƯƠNG ðỨNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : KHð

Mã ngành : 60.62.15 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Hữu Thành

HÀ NỘI - 2011

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi Các kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa ñược ai công bố trong bất

kỳ công trình nào khác Mọi sự giúp ñỡ và các thông tin trích dẫn ñã ñược nêu rõ nguồn gốc

Tác giả

Phạm Thu Hiền

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn, trong suốt thời gian thực tập ngoài sự nỗ lực

của bản thân tôi ñã nhận ñược sự ñộng viên, giúp ñỡ tận tình của nhiều cá

nhân và tập thể Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới thầy

giáo PGS.TS Nguyễn Hữu Thành ñã tận tình giúp ñỡ, hướng dẫn, chỉ bảo

tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn Bên cạnh ñó tôi xin chân thành

cảm ơn tới thầy Phan Quốc Hưng và các thầy cô giáo, cán bộ, công nhân

viên bộ môn Khoa học ñất và phòng phân tích trung tâm Jica, khoa Tài

nguyên & Môi trường Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội ñã tạo mọi

ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận

Nhân dịp này tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia ñình,

người thân và bạn bè ñã luôn ủng hộ, ñộng viên và giúp ñỡ tôi trong suốt

quá trình học tập và hoàn thành luận văn

2.1 Khái quát chung về ô nhiễm ñất và ô nhiễm kim loại nặng trong ñất 3

2.4 Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh học trong xử lý ñất

2.4.1 Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh học trong xử lý ñất

2.4.2 Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh học trong xử lý ñất

3.1 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu 34

4.1 ðặc ñiểm tự nhiên và hiện trạng làng nghề của xã Chỉ ðạo,

4.3 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến sự hình thành sinh khối

4.4 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy KLN

4.4.1 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy KLN

4.4.2 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy KLN

4.4.3 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến sự phân bố KLN trong

4.5 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy KLN

4.5.1 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy KLN

4.5.2 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy KLN

4.5.3 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy KLN

4.5.4 Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy KLN

4.4.5 Ảnh hưởng của chế phẩmVSV ñến sự phân bố KLN trong cây

4.6 Hiệu quả xử lý ñất ô nhiễm KLN của các thực vật dưới tác ñộng

4.6.2 Hiệu quả xử lý ñất ô nhiễm KLN của cây Hướng dương 70

2.4 Hàm lượng kim loại nặng ở tầng ñất mặt trong một số loại ñất ở

2.5 Hàm lượng một số KLN trong các sản phẩm dùng làm phân bón

2.6 Hàm lượng một số kim loại nặng trong các loại phân bón bán

2.7 Khả năng tích lũy các loại KLN trong một số cây thực phẩm 19 2.8 Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao 20

4.7 Ảnh hưởng của VSV ñến sự phân bố KLN trong các bộ phận của

4.9 Hàm lượng KLN tích lũy trong thân lá cây Hướng dương 55

4.10 Hàm lượng KLN tích lũy trong rễ cây Hướng dương 58

4.12 Hàm lượng KLN tích lũy trong hạt cây Hướng dương giai ñoạn

4.13 Ảnh hưởng của VSV ñến sự phân bố KLN trong các bộ phận của

4.15 Tổng lượng KLN cây Mương ñứng lấy ñi từ ñất sau khi thu

4.16 Hàm lượng KLN và tỷ lệ KLN giảm trong ñất vùng rễ cây

4.17 Tổng lượng KLN cây Hướng dương lấy ñi từ ñất sau khi thu

4.18 Hàm lượng KLN và tỷ lệ KLN giảm trong ñất vùng rễ cây

DANH MỤC HÌNH

4.2 Hàm lượng KLN tích lũy trong thân lá cây mương ñứng giai

4.3 Hàm lượng KLN tích lũy trong thân lá cây mương ñứng giai

4.4 Hàm lượng KLN tích lũy trong rễ cây mương ñứng giai ñoạn ra

4.7 Hàm lượng KLN tích lũy trong thân lá cây hướng dương giai

4.8 Hàm lượng KLN tích lũy trong rễ hướng dương giai ñoạn ra hoa 60

4.9 Hàm lượng KLN tích lũy trong rễ hướng dương giai ñoạn thu

1 MỞ ðẦU

1 ðặt vấn ñề

ðất là một thành phần quan trọng của môi trường, là một tài nguyên vô giá mà tự nhiên ñã ban tặng cho con người ðất là tư liệu sản xuất ñặc biệt, là một tài nguyên tái tạo, là vật mang của nhiều hệ sinh thái khác trên trái ñất Với sức ép ngày càng tăng về dân số ñã kéo theo sự phát triển mạnh về công nghiệp, ñô thị hoá, giao thông, làm cho tài nguyên ñất bị khai thác mạnh và sự suy thoái môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng Con người tác ñộng

vào ñất cũng chính là tác ñộng vào các hệ sinh thái mà ñất “mang” trên mình

nó Như vậy, tuỳ thuộc vào phương thức ñối xử của con người ñối với ñất mà ñất có thể phát triển theo chiều hướng tốt và cũng có thể phát triển theo chiều hướng xấu

Ngày nay, Việt Nam trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện ñại hoá ñất nước, các hoạt ñộng công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải, hoạt ñộng khai khoáng ngày càng tăng… là nguyên nhân làm cho môi trường

bị huỷ hoại nghiêm trọng Ô nhiễm môi trường ở nước ta hiện nay, trong ñó vấn ñề ô nhiễm môi trường ñất ñang là một vấn ñề bức xúc ñược nhiều người quan tâm

Ô nhiễm ñất ñược xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường ñất bởi các chất gây ô nhiễm Các tác nhân gây ô nhiễm ñất: tác nhân vật lý (ô nhiễm nhiệt, ô nhiễm ñất do các chất phóng xạ), tác nhân sinh học như trực khuẩn lỵ, thương hàn hoặc amip, ký sinh trùng…, nguy hi ểm nhất

là tác nhân hoá học Loại ô nhiễm này ñược gây nên từ các nguồn ñiểm: chất thải công nghiệp, giao thông, chất thải sinh hoạt và việc sử dụng phân bón hoá học, hoá chất bảo vệ thực vật, các chất kích thích sinh trưởng… Kim loại nặng (Cu, Pb, Zn) là ñối tượng tồn tại với hàm lượng lớn trong các nguồn

ñiểm trên, là chất ñộc nguy hiểm ñối với hệ sinh thái ñất, ñe doạ cuộc sống

con người

Việc loại trừ các thành phần chứa kim loại nặng ñộc ra khỏi môi trường

ñất là mục tiêu môi trường quan trọng bậc nhất phải giải quyết hiện nay ðể

xử lý ñất ô nhiễm người ta thường sử dụng các phương pháp truyền thống

như: rửa ñất; cố ñịnh các chất ô nhiễm bằng hoá học hoặc vật lý; xử lý nhiệt;

trao ñổi ion, ôxi hoá hoặc khử các chất ô nhiễm; ñào ñất bị ô nhiễm ñể chuyển

ñi ñến những nơi chôn lấp thích hợp Hầu hết các phương pháp trên ñều rất

tốn kém về kinh phí, giới hạn về kỹ thuật và hạn chế về diện tích… Hiện nay

xử lý ô nhiễm ñất bằng phương pháp sinh học ñã và ñang ñược ứng dụng rất

rộng rãi, trong ñó chủ yếu sử dụng thực vật và hệ vi sinh vật

Sử dụng các loài vi sinh vật kết hợp với thực vật có khả năng hấp thụ

kim loại nặng ñể xử lý phục hồi ñất bị ô nhiễm ñang là một xu hướng phổ

biến ñược ứng dụng nhiều trên thế giới, thu hút sự quan tâm nghiên cứu của

nhiều nhà khoa học, tuy nhiên vấn ñề này ở Việt Nam vẫn còn rất mới

Xuất phát từ những yêu cầu khoa học và thực tiễn, ñược sự phân công

của khoa Tài nguyên và Môi trường, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy kim loại nặng Cu, Pb, Zn của Hướng dương và Mương ñứng”.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng tích lũy kim loại nặng Cu, Pb, Zn của cây Hướng dương và cây Mương ñứng làm cơ

sở cho biện pháp sinh học xử lý ñất ô nhiễm kim loại nặng

3 Yêu cầu

ðịnh lượng ñược lượng kim loại nặng Cu, Pb, Zn tích lũy trong cây

Hướng dương và cây Mương ñứng trồng trên ñất bị ô nhiễm ñược xử lý bằng

chế phẩm vi sinh

2 TỔNG QUAN VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Khái quát chung về ô nhiễm ñất và ô nhiễm kim loại nặng trong ñất

Theo Lê Văn Khoa và các cộng sự (2000) thì “Ô nhiễm môi trường ñất ñược xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường ñất bởi các chất gây ô nhiễm” [16]

Thuật ngữ kim loại nặng dùng ñể chỉ bất kỳ nguyên tố kim loại nào có khối lượng riêng lớn (d ≥ 5g/cm3) và thể hiện ñộc tính ở nồng ñộ thấp Các nguyên tố kim loại nặng (KLN) là thành phần tự nhiên của vỏ trái ñất Các nguyên tố này không thể bị thoát biến hay phá huỷ Một lượng nhỏ các nguyên tố KLN này ñi vào cơ thể thông qua thức ăn, nước uống và không khí Một vài nguyên tố KLN ñóng vai trò như các nguyên tố cần thiết cho việc duy trì quá trình trao ñổi chất của cơ thể con người chẳng hạn như kẽm (Zn), ñồng (Cu) và selen (Se) Tuy nhiên ở nồng ñộ cao chúng vẫn có thể gây ñộc cho cơ thể người và sinh vật [3]

Ô nhiễm môi trường ñất do các KLN ñược xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường ñất bởi các KLN và hợp chất của chúng, gây ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp ñến ñời sống của sinh vật và con người

2.2 Hiện trạng ô nhiễm KLN trong ñất

2.2.1 Hiện trạng ô nhiễm KLN trong ñất trên Thế Giới

Kim loại nặng luôn có sẵn trong tự nhiên, trong các khoáng chất, trong ñá

mẹ và ñất Do nhiều nguyên nhân, trong ñó có các quá trình biến ñổi diễn ra trong ñất cũng như tác ñộng tổng hợp của các yếu tố hình thành ñất mà hàm lượng KLN tự nhiên trong ñất là khác nhau Năm 1964, Alter Mitchell ñã tiến hành nghiên cứu và phân tích hàm lượng một số KLN trong một số loại ñất ñá (bảng 2.1) [13]

Bảng 2.1 Hàm lượng kim loại nặng trong các loại ựá hình thành ựất

Axit (Granite) đá vôi đá cát kết

đá phân lớp

(Nguồn: Alter Mitchell, 1964)

Dựa vào bảng 2.1 ta thấy tuỳ từng loại ựá mà hàm lượng kim loại chứa trong chúng là khác nhau Thông thường hàm lượng kim loại hình thành trong

ựá macma lớn hơn trong ựá trầm tắch

Hàm lượng KLN trong ựất ựược tắch luỹ ngoài quá trình phong hoá tại chỗ của các khoáng vật và ựá mẹ, còn do các hoạt ựộng sản suất của con người mang lại, mà nguyên nhân này là chủ yếu

Theo Thomas (1986), các nguyên tố KLN như: Cu, Zn, Cd, Hg, Cr, As,Ầ thường chứa trong phế thải của các nhà máy luyện kim màu, sản suất ô

tô Cũng theo Thomas khi nước thải chứa 13 mg Cu/l, 10 mg Pb/l, 1 mg Zn/l

sẽ gây ô nhiễm ựất nghiêm trọng Ở một số nước như đan Mạch, Nhật Bản, Anh, Ailen hàm lượng Pb cao hơn 100 mg/kg ựã phản ánh tình trạng ô nhiễm

Pb nghiêm trọng [49]

Năm 1982 Galloway và Freedmas ñã tiến hành nghiên cứu sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố KLN do tự nhiên và do nhân tạo Kết quả nghiên cứu cho thấy sự phát thải toàn cầu của các nguyên tố KLN Cu, Pb, Zn do tự nhiên lần lượt ñạt các giá trị là 190.108; 59.108; 360.108 g/năm Sự phát thải toàn cầu do nhân tạo của 3 nguyên tố trên cao hơn rất nhiều lần so với sự phát thải do

tự nhiên, tương ứng với các giá trị là 2600.108; 20000.108; 8400.108 g/năm [15]

Ở nước Anh, kết quả ñiều tra môi trường ñất của 53 thành phố, thị xã

về các KLN ñặc biệt là các KLN như Pb, Zn, Cu, Ni cho thấy: các KLN trên thường có nhiều ở khu vực khai thác mỏ, và có hàm lượng Pb tổng số vượt trên 200 ppm, ở nhiều vùng công nghiệp ñã vượt quá 500 ppm [4]

Các chất thải từ các hoạt ñộng công nghiệp, nông nghiệp, khai khoáng… ñã làm ô nhiễm không chỉ môi trường ñất mà còn làm ô nhiễm môi trường nước ở các con sông, biển Theo Setevenson (1986), nếu hàng năm có

20 tấn bùn ñược ñổ ra trên 1 ha ñất và sau 20 năm dung dịch ñất sẽ có khoảng

8 ppm Zn, và 5 ppm Cd [1] Phân tích các mẫu bùn cống rãnh người ta thu ñược kết quả KLN ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Trị số trung bình kim loại nặng trong bùn cống rãnh thành phố

ðơn vị: ppm

Bùn cống rãnh Al Fe Mn Cu Zn Pb Ni Cd Cr Bùn cống rãnh

thành phố 7280 2370 150 565 2220 520 100 28 1040 Bùn nhà máy dệt - - - 394 864 129 63 4 2490

Ở Hungari, theo báo cáo của O.Palmai (1995) [18] thì hàm lượng cực ñại của nguyên tố vết ñược ñưa vào ñất canh tác (chủ yếu theo con ñường phân bón hoá học, bùn thải hoá học, bùn thải và nước tưới) Trong ñó lượng

Zn ñược ñưa vào ñất canh tác là cao nhất, ñạt 30 kg/ha/năm; lượng Cu ñạt 10 kg/ha/năm; lượng Pb ñạt 10 kg/ha/năm

ðất bị ô nhiễm KLN làm giảm năng suất cây trồng ảnh hưởng ñến nông sản dẫn tới tác ñộng xấu ñến sức khoẻ con người Vì vậy, nhiều nước trên thế giới ñã quy ñịnh mức ô nhiễm KLN (bảng 2.3) Do ñó việc ñánh giá và phân loại ô nhiễm ñất bởi KLN rất quan trọng trong việc bảo vệ nguồn tài nguyên này cũng như bảo vệ sức khoẻ cộng ñồng [14]

Bảng 2.3 Hàm lượng tối ña cho phép (MAC) của các kim loại nặng ñược

xem là ñộc ñối với thực vật trong ñất nông nghiệp

(Nguồn: Kabata- Pendias, 1992 )

2.2.2 Hiện trạng ô nhiễm KLN trong ñất ở Việt Nam

Ở Việt Nam, vấn ñề ô nhiễm KLN trong ñất ñã và ñang ñược nhiều nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu trong nhiều năm gần ñây

2.2.2.1 Ô nhiễm kim loại nặng do tự nhiên

Ở Việt Nam ñã có những nghiên cứu bước ñầu về KLN trong ñất, và ñã chỉ ra rằng hàm lượng của các nguyên tố KLN (Cu, Pb, Zn, Cd,…) trong ñất phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc ñá mẹ và mẫu chất hình thành nên các loại ñất ñó

Các tác giả Trần Công Tấu và Trần Công Khánh (1998) ñã công bố hàm lượng KLN dạng tổng số và dễ tiêu ở tầng ñất mặt 0 – 20 cm của một số loại ñất ñã ñưa ra 7 ñộc tố (Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) tập trung chủ yếu ở hai loại ñất chính ở Việt Nam (bảng 2.4), trong ñó ñất feralit phát triển trên ñá bazan có hàm lượng các nguyên tố trên (trừ Pb) cao nhất [26]

Nghiên cứu kim loại nặng trong một số loại ñất Việt Nam của tác giả Phạm Quang Hà [6] [7] ñã chỉ ra rằng: ñối với ñất phù sa của Việt Nam, hàm lượng Cu tổng số trung bình là 22,98 mg/kg; hàm lượng Pb tổng số là 33,81 mg/kg; hàm lượng Zn tổng số là 76,64 mg/kg Tương tự, ñối với ñất ñỏ hàm lượng Cu tổng số có giá trị trung bình là 58,31 mg/kg; hàm lượng Pb tổng số

là 33,78 mg/kg ; hàm lượng Zn tổng số là 99,05 mg/kg

Hàm lượng các nguyên tố KLN của nhiều loại ñất khác nhau cũng ñược

Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (2001) [40] nghiên cứu Kết nghiên cứu cho thấy, sự khác nhau giữa hàm lượng KLN của các khu vực có thể do

sự khác biệt giữa ñá mẹ và mẫu chất Trong ñá vôi có hàm lượng Cu và Zn khá cao (106 mg/kg và 153 mg/kg) nhưng lại thấp ở ñá cát (16 mg/kg và 32 mg/kg) Hàm lượng Pb ở mức trung bình trong các loại ñá và ñất trên còn Cd lại có hàm lượng khá thấp

2.2.2.2 Ô nhiễm KLN do công nghiệp và ñô thị

Hiện nay Việt Nam ñang ñẩy mạnh phát triển kinh tế - xã hội, nhiều khu

ñô thị, khu công nghiệp ñược mở ra dẫn tới tình trạng ô nhiễm môi trường ñất do hoạt ñộng sản xuất của con người ngày càng trở nên nghiêm trọng

Theo ñiều tra của tác giả Nguyễn Ngọc Quỳnh và cộng sự (2002) [24] thành phố Hồ Chí Minh có hơn 28.500 cơ sở sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp, phần lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải Nước thải từ các cơ

sở sản xuất chưa qua xử lý xả trực tiếp qua các kênh rạch, vào các vùng sản xuất nông nghiệp, gây ô nhiễm môi trường ñất và nguồn nước tưới nông nghiệp Kết quả phân tích hiện trạng ô nhiễm KLN khu vực phía Nam thành phố Hồ Chí Minh cho thấy: hàm lượng Cu, Zn, Pb, Hg và Cr trong ñất trồng lúa chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước thải từ cụm công nghiệp phía Nam thành phố ñều tương ñương hoặc cao hơn ngưỡng cho phép (TCVN 7209:2002) ñối với ñất sử dụng cho mục ñích nông nghiệp Trong ñó hàm lượng Cd dao ñộng từ 2,1 – 23,5 ppm (vượt quá TCCP); hàm lượng Cu từ 9,2 – 55,4 ppm (tương ñương và có dấu hiệu vượt ngưỡng cho phép); hàm lượng

Zn từ 70 – 353 ppm, giá trị cao nhất tại ñiểm Bình Mỹ là 353 ppm vượt quá TCCP 1,76 lần; hàm lượng Pb từ 14 – 85 ppm (vượt quá TCCP 1,2 lần tại ñiểm Long Thời) Các số liệu này chứng tỏ ñất ở ñây ñã bị ô nhiễm Cd (ảnh hưởng rõ ñến hàm lượng protein, amylaza, trọng lượng hạt lúa) và có dấu hiệu của ô nhiễm Pb, Zn, Cr

Nghiên cứu của tác giả N.M.Maqsud (1998) [19] (ñại học tổng hợp Mainz - ðức) về hàm lượng KLN tích tụ trong nước và bùn của các kênh rạch

ở vùng nội ô và ngoại ô thành phố Hồ Chí Minh, kết luận: nồng ñộ các KLN ñộc hại trong nước ô nhiễm của các kênh rạch vượt quá giá trị cho phép so với nước sông rạch không ô nhiễm tăng từ 16 ñến 700 lần Nước ở các kênh rạch Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Cầu Bông, Ucay so với giá trị tiêu chuẩn có hàm lượng Cd gấp 16 lần, Cr gấp 60 lần, Zn gấp 90 lần, Pb gấp 700 lần Hàm lượng các KLN trong trầm tích của kênh Nhiêu Lộc tại ñịa ñiểm cầu Ông Tá

rất cao: tắch luỹ As (18,3%), Pb (7460 ppm), Cu (1090 ppm), Zn (2200 ppm) Nguyên nhân gây nên sự ô nhiễm trên là do nước thải sinh hoạt, nước thải của các sông nhánh không ựược xử lý với lượng nước ựộc hại khoảng 600.000

m3/ngày và với chất thải của khoảng 20.000 cơ sở sản xuất công nghiệp và tác nhân ô nhiễm phân tán do các cơ sở công nghiệp nhỏ và tiểu thủ công ựều trực tiếp hoặc gián tiếp thải nước vào các dòng chảy kênh rạch

Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Khoa và cộng sự (1999) ở khu vực công ty Pin Văn điển và công ty Orion Ờ Hanel cho thấy: nước thải của hai khu vực trên ựều có chứa các KLN ựặc thù trong quá tình sản xuất, với hàm lượng vượt quá TCVN 5945/1994 ựối với nước mặt loại B (Pin Văn điển, Hg vượt 9,04 lần; Orion Ờ Hanel, Pb vượt 1,12 lần) Trong trầm tắch mương Hanel, 2 KLN có hàm lượng vượt quá hàm lượng nền là Pb (3,3 Ờ 10,25 lần); Hg (1,56 Ờ 2,24 lần) đất gần công ty Pin Văn điển có hàm lượng

Zn cao hơn hàm lượng tối ựa gây ựộc cho thực vật ở ựất nông nghiệp, theo tiêu chuẩn của Anh từ 1,33 Ờ 1,79 lần [15]

Các tác giả Vũ đình Tuấn và Phạm Quang Hà (2004) [32] khi nghiên cứu hàm lượng KLN trong ựất trồng rau Thanh Trì và Từ Liêm cho thấy: Cu

từ 21,88 ựến 53,88 ppm; Zn từ 74,45 ựến 98,35 ppm; Pb từ 19,53 ựến 34, 28 ppm; Cd từ 0,03 ựến 0,70 ppm; As từ 0,02 ựến 0,044 ppm Tất cả các giá trị này thấp hơn mức cho phép về KLN ựối với ựất nông nghiệp theo TCVN (7209:2002), ựặc biệt hàm lượng As rất thấp Về Cr và Hg: Cr dao ựộng từ 1,65 Ờ 32,28 ppm; Hg dao ựộng từ 0,01 Ờ 0,05 ppm, các giá trị này ựều thấp hơn ngưỡng cho phép của Canada (1997) (Theo ựó ngưỡng cho phép của Cr

là 64ppm và Hg là 0,6 ppm)

Sau khi nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong ựất ở các khu công nghiệp thuộc ngoại thành Hà Nội, tác giả Nguyễn Thị Lan Hương (2006) [12] cho biết hàm lượng Cu dao ựộng từ 11,87 - 59,66 mg/kg; Zn từ 13,07 ựến 283,16 mg/kg; Pb từ 8,36 ựến 93,39 mg/kg; Cd từ 0,17 ựến 0,89 mg/kg Hàm lượng Cu và Cd ựều dưới ngưỡng cho phép; hàm lượng Zn có 2 mẫu là SS4

và SS5 vượt quá tiêu chuẩn Việt Nam 7209 – 2002, cả hai mẫu ñó ñạt 264,65 mg/kg và 283,16 mg/kg

2.2.2.3 Ô nhiễm KLN do hoạt ñộng của các làng nghề

Hiện nay, ở Việt Nam vấn ñề ô nhiễm môi trường ñất và nước xảy ra khá nghiêm trọng ở các làng nghề tái chế kim loại Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì hàm lượng các KLN trong nước thải của các làng nghề tái chế kim loại hầu hết ñều cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần và ñều thải trực tiếp vào môi trường mà không qua xử lý

Khi nghiên cứu về môi trường ñất ở làng nghề cô ñúc nhôm, ñồng Văn Môn - Yên Phong - Bắc Ninh, tác giả Phạm Quang Hà cùng cộng sự (2000) [5] cho thấy hàm lượng KLN khá cao: trung bình hàm lượng Cd là 1,0 mg/kg (dao ñộng từ 0,3 - 3,1 mg/kg), Cu là 41,1 mg/kg (dao ñộng từ 20,0 - 216,7 mg/kg), Pb là 39,7 mg/kg (dao ñộng từ 20,1 - 143,1 mg/kg) và Zn là 100,3 mg/kg (dao ñộng từ 33,7 - 886,4 mg/kg)

Các nhà khoa học thuộc Trường ðH Nông Nghiệp Hà Nội là Hồ Thị Lam Trà và Nguyễn Hữu Thành (2003) [31], khi nghiên cứu hàm lượng một

số KLN (tổng số và di ñộng) trong ñất nông nghiệp của huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên cho thấy hàm lượng các KLN tổng số dao ñộng trong khoảng sau:

Cu từ 21,85 – 149,34 ppm; Zn từ 59,45 – 188,65 ppm và Ni từ 27,38 – 55,71 ppm Trong 15 mẫu ñất nghiên cứu có 2 mẫu bị ô nhiễm Cu, có hai mẫu ñất ñược lấy trên cánh ñồng lúa ven làng nghề ñúc ñồng truyền thống ở thôn Lộng Thượng, xã ðại ðồng, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên có hàm lượng

Cu tổng số ở mức báo ñộng (gấp 2,6 ñến 3,0 lần TCVN 7209 : 2002)

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Trí Tiến (2003) [30] ở làng nghề ñúc ñồng, chạm bạc, gia công kim loại (Nam Trực – Nam ðịnh) cho thấy hàm lượng KLN trong ñất và bùn ñều vượt quá giá trị cho phép ñối với ñất nông nghiệp (TCVN 7209 : 2002) Hàm lượng trung bình (ppm) của Zn, Pb, Cd,

Ni, Mn, Cr, Cu tương ứng là: 366; 68; 9; 48; 755; 1,775; 340 Hầu hết các

KLN ñều có tỷ lệ tích luỹ lớn ở tầng mặt, trong ñó Cr và Zn là 99% và 98%,

Cu là 90%, Cd gần 85%, Ni, Mn, và Pb lần lượt là 77%, 73% và 60%

Theo tác giả Lê ðức và Lê Văn Khoa (2001) một số mẫu ñất ở làng nghề tái chế chì Chỉ ðạo – Văn Lâm – Hưng Yên có hàm lượng Cu: 43,68 – 69,68 mg/kg; Pb: 147,06 – 661,2 mg/kg; Zn: 23,6 – 42,3 mg/kg (thuộc loại ñất có hàm lượng Zn di ñộng cao) Trong số 9 mẫu nước phân tích Pb có 7 mẫu vượt quá giới hạn cho phép dùng cho nước sinh hoạt (0,05 mg/l) từ 0,07 - 10,83 mg/kg chiếm 77,78 %; 5 mẫu vượt quá giá trị giới hạn nước dùng cho các mục ñích khác (0,1 mg/l) Môi trường bị ô nhiễm ñã ảnh hưởng trực tiếp ñến năng suất cây trồng và ñặc biệt là ñến sức khoẻ của người dân trong xã [2]

2.2.2.4 Ô nhiễm KLN do hoạt ñộng sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam

Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, con người ñã làm tăng ñáng kể các nguyên tố KLN trong ñất Các loại thuốc bảo vệ thực vật thường có chứa các KLN như: As, Pb, Hg Các loại phân bón hóa học ñặc biệt là phân phốtpho thường chứa nhiều As, Cd, Pb Các loại bùn thải cũng là nguồn có chứa nhiều các KLN khác như: As, Pb, Cd, Hg và Zn (bảng 2.5) [17]

Bảng 2.5 Hàm lượng một số KLN trong các sản phẩm dùng làm phân

bón trong nông nghiệp (ppm)

Bùn cống thải

Phân chuồng

Thuốc BVTV

Theo Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (1999) [38] khi nghiên cứu hàm lượng một số kim loại nặng trong ñất nông nghiệp của các huyện Từ Liêm, Thanh Trì - Hà Nội cho thấy hàm lượng các kim loại nặng dao ñộng trong khoảng sau: 0,16 - 0,36 mg Cd/kg; 40,1 - 73,2 mg Cu/kg; 3,19 - 5,30

mg Pb/kg; 98,2 - 137,2 mg Zn/kg Nói chung ñất nông nghiệp của hai huyện

Từ Liêm, Thanh Trì chưa bị ô nhiễm kim loại nặng (theo tiêu chuẩn Việt Nam

7209 - 2002), trừ Cu Tại vùng ñất chuyên rau của Tây Tựu - Từ Liêm - Hà Nội hàm lượng Cu ñã cao hơn từ 20 - 30 mg/kg so với ñất khác Nguyên nhân của hiện tượng này có thể do người dân sử dụng nhiều phân hóa học và hóa chất bảo vệ thực vật có chứa Cu trong quá trình trồng rau

Phân bón hóa học cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng mà ta phải cân nhắc trước khi sử dụng Nghiên cứu kim loại nặng trong phân bón trên thị trường tại vùng ñồng bằng sông Cửu Long của Trương Thị Nga, Trương Hoàng ðan năm 2005 [23], cho thấy: hầu hết các mẫu phân ñều

có sự hiện diện của kim loại nặng ở các nồng ñộ khác nhau (bảng 2.6)

Bảng 2.6 Hàm lượng một số kim loại nặng trong các loại phân bón bán

trên thị trường vùng ñồng bằng sông Cửu Long

2.3 Một số phương pháp xử lý kim loại nặng trong ñất

Hiện nay, Việt Nam cũng như trên Thế Giới ñã có rất nhiều phương pháp khác nhau ñể xử lý KLN trong ñất Sau ñây là một số phương pháp cụ thể:

2.3.1.1 Phương pháp xử lý tại chỗ ( rửa ñất )

Các dung dịch chiết rút ñược chiết rút ñược chảy từ từ qua ñất, các chất khả năng thấm của ñất lớn (>10-3 cm/s) sẽ cho hiệu quả xử lý cao Khả năng hoà tan các chất ô nhiễm hoặc chất ô nhiễm ñó ở trạng thái hoà tan không ảnh hưởng ñến hiệu quả xử lý Trong phương pháp xử lý này, nước ñược bơm vào ñất, nước ñóng vai trò là chất chiết rút chất bẩn từ ñất, sau ñó tiến hành xử lý nước chứa kim loại tại các nhà máy xử lý nước thải chuyên dụng hoặc tải quay vòng vào quy trình Tại Mỹ quy trình xử lý này ñã ñược

áp dụng và hiệu quả cao ñối với xử lý Cr (IV) Mức ñộ xử lý Cr (IV) ñạt từ 18

- 2000 mg/l Tại các khu vực khác với thể tích 3000 m3 ñã xử lý thành công khi giảm 90% hàm lượng Cd trong ñất, từ 10 ñến ít hơn 1mg/kg với dung dịch HCl loãng tại pH = 3 [13]

2.3.1.2 Phương pháp xử lý nhiệt

Một số KLN và các hợp chất của Hg, As, Cd, có thể bay hơi ở nhiệt ñộ lớn hơn 800oC Tuy nhiên, hầu hết các KLN nặng này thường dừng lại ở pha rắn, không di chuyển trong xỉ do các cơ chế hoá học và vật lý Chi phí

xử lý phụ thuộc vào loại ñất, hàm lượng nước trong ñất và loại chất ô nhiễm ước tính từ 100 – 150 USD/tấn ñất [50]

2.3.1.3 Phương pháp kết tủa hoá

Phương pháp này phụ thuộc vào nồng ñộ của các KLN trong pha lỏng của ñất Việc tăng nồng ñộ các KLN trong pha lỏng có thể thực hiện ñược nếu

có mặt các chất hoá học như: các axit mạnh (HCl, HNO3, và H2SO4) chất tạo chelat (vòng càng cua) tổng hợp như EDTA (axit etylen diamin tetraaxetic), DTPA (axit dietylen triamin pentaaxetic) Sau ñó kiềm hoá ñể kết tủa KLN ở dạng hydroxit bằng các chất như Na2SO4, Na2S2O3, FeSO4, khí SO2…

Ưu ñiểm của phương pháp là xử lý ñược các kim loại với nồng ñộ cao, tốn ít thời gian và có hiệu suất cao Tuy nhiên nhược ñiểm của nó là: ñưa vào môi trường các hoá chất khác, sau xử lý có một lượng bùn lớn Các axit mạnh

và chất tạo chelat có thể làm thay ñổi ñặc tính ñất do việc rửa ñi một lượng lớn các chất dinh dưỡng Từ 8 – 11% khối lượng ñất tổng số bị hoà tan trong HCl 0,1M sau 30 phút và khoảng 13 – 14% khối lượng ñất sau 24 giờ chiết (Tuin và Tels, 1990) [28]

2.3.1.4 Phương pháp trao ñổi ion

Phương pháp này dùng ñể tách các kim loại như Pb, Cr, Zn, Hg… ra khỏi nước thải Mới ñây việc sử dụng vật liệu nhựa trao ñổi ion bắt ñầu ñược

áp dụng Tuy vậy, vật liệu nhựa không có ñộ bền nhiệt và bền áp suất thẩm thấu, dễ bị oxy hoá ðặc biệt khả năng hoạt ñộng của nhựa trao ñổi ion phụ thuộc vào sự có mặt của ion Ca2+, Mg2+ Tuy có hiệu quả nhưng giá thành ñắt không phù hợp với các nước ñang phát triển

Các phương pháp lý - hoá học thường chỉ áp dụng ñối với các khu vực nhiễm bẩn với hàm lượng lớn và khả năng linh ñộng của các kim loại là không cao trên diện hẹp Ưu ñiểm của các phương pháp này là hiệu suất xử lý khá cao và ñang ñược nghiên cứu ứng dụng rộng rãi Tuy nhiên phương pháp này còn có nhược ñiểm là xử lý không triệt ñể, nồng ñộ KLN sau khi xử lý còn cao hơn mức cho phép nên trong vận hành buộc phải ñưa thêm các chất hoá học mới vào môi trường, việc duy trì quá trình là khó khăn và ñòi hỏi kinh phí lớn Do ñó giải pháp sinh học là một nhu cầu tất yếu, nhất là ñối với các nước ñang phát triển như nước ta

2.3.2 Phương pháp sinh học

Cùng với việc sử dụng các phương pháp xử lý ñất ô nhiễm KLN nêu trên, mới ñây công nghệ hấp phụ KLN bằng các vật liệu sinh học ñược ñề xuất như là một phương pháp có hiệu quả Kỹ thuật này dựa chủ yếu vào các sinh vật sẵn có trong tự nhiên như thực vật, VSV… hoặc các vật liệu như phế phụ phẩm từ sản suất nông nghiệp, thuỷ sản như kitin, mùn cưa, trấu, rong biển… Do KLN có khả năng tích tụ trong cơ thể sinh vật, tham gia chuyển hoá sinh học tạo thành các hợp chất mới [42]

2.3.2.1 Quá trình chuyển hoá các KLN ở trong ñất nhờ VSV

Các kim loại trong ñất có thể ñược chuyển hóa bởi VSV ở các trạng thái: hấp thụ, kết tủa, tạo thành các chất phức (Gadd, 1992) (dẫn theo Trần Thị Tuyết Thu) [29] Các axit sinh ra trong quá trình trao ñổi chất là tác nhân chính giúp cho sự hòa tan kim loại vào pha lỏng của dung dịch ñất Vi khuẩn khử nitrit

có thể hình thành các axit nitric phân hủy các ñá siêu bazơ ðiều này ñược ứng dụng ñể nghiên cứu xử lý các chất thải mỏ và các vùng ñất canh tác nông nghiệp bị ô nhiễm KLN

Vi sinh vật có thể tương tác với các KLN theo nhiều phương thức:

- Một vài kim loại có thể ñược chuyển hóa trong quá trình oxy hóa (Fe

và Mn), quá trình alkyl hóa (Hg)

- Sự tích tụ kim loại có thể xảy ra theo cơ chế bị ñộng hoặc chủ ñộng

Cả hai quá trình này ñều có thể xảy ra trong cùng một cơ thể sinh vật Khi kim loại ñược tích lũy bởi VSV, sự tồn tại của nó phụ thuộc vào hoạt ñộng của tế bào sinh vật VSV có thể chuyển hóa kim loại sang dạng di ñộng, nhưng phần lớn VSV có khả năng cố ñịnh và các kim loại ñược giữ lại

- VSV có thể sinh sản hay giải phóng một hợp chất hữu cơ làm thay ñổi tính di ñộng của kim loại Hợp chất này có tác dụng liên kết và giữ lại các kim loại Do ñó tác ñộng ñáng kể vào quá trình di ñộng của chúng Mặt khác, các liên kết này có thể làm giảm sự phân hủy các hợp chất hữu cơ của vi khuẩn

Quá trình này diễn ra mạnh hơn trong ñất có sự ô nhiễm các chất hữu cơ và KLN, do các chất hữu cơ không bị phân hủy mà bị tích lũy lại

- Bên cạnh ñó VSV còn có thể ảnh hưởng một cách gián tiếp ñến tính

di ñộng của kim loại thông qua giá trị pH, Eh,…

Hoạt ñộng của các VSV làm tăng quá trình chuyển hóa của các kim loại trong ñất gấp rất nhiều lần Ví dụ, quá trình oxy hóa hóa học các chất sulfite thành sulfat sẽ ñược tăng lên 10.000 lần khi có mặt các vi khuẩn

Thiobacillus sp Sự oxy hóa pyrit là rất quan trọng ñối với môi trường, phần

lớn là do các chủng Thiobacillus sp ñảm nhận Thiobacillus ferrooxidans là

loài duy nhất có khả năng tăng trưởng tự dưỡng trong quá trình loại bỏ sắt sulfua Torma và Sakaguchi (1978) [29] thấy rằng tốc ñộ oxy hóa các sulfua kim loại có tăng theo tính tan của chúng, thứ tự như sau:

NiS > CoS > ZnS > CdS > CuS > Cu2S

Quá trình metyl hóa Pb, As, Hg là rất phổ biến, ñặc biệt là Hg Sự giải phóng metyl – Hg vừa ñược tạo thành vào môi trường là cơ chế loại bỏ ñộc hại của Hg ñối với các VSV Bên cạnh ñó metyl – Hg có sự phụ thuộc lớn vào

pH, nó chỉ tồn tại bền vững trong giới hạn pH hẹp (5,5 – 6,5); Ngược lại metyl – As lại bền vững trong khoảng rộng của pH (3,5 – 7,5) Những nghiên cứu gần ñây cho rằng quá trình metyl hóa xảy ra mạnh ở các trầm tích ñáy với

sự tham gia tích cực của các vi khuẩn khử sulfat Do vậy sự tích tụ của SO4

2-sẽ thúc ñẩy quá trình hình thành các metyl – Hg Sự khử metyl hóa cũng có xuất hiện cả trong ñiều kiện thoáng khí cũng như hiếm khí ðộ mặn của ñất không có khả năng ngăn cản quá trình metyl hóa Hg

Các hợp chất hữu cơ làm tăng khả năng di ñộng của kim loại có thể ñược sinh ra từ quá trình trao ñổi chất của VSV Vi khuẩn và nấm sản sinh các loại axit hữu cơ khác nhau Vi khuẩn có xu hướng sinh ra nhiều axit hữu

cơ ñơn giản như: formic, axetic, propionic và butyric Nấm sinh những axit hữu cơ không bay hơi như: oxalic, fumaric, succinic, lactic, malnic Ngoài ra,

các axit thơm: ferunic, vanilic, syringic, p-hydroxybenzoic, p-hydrocynamic cũng ñược sinh ra bởi các VSV Những hợp chất hữu cơ này dẫn tới những ảnh hưởng khác nhau ñối với khả năng di ñộng của kim loại

Các axit hữu cơ phân tử nhỏ có thể ảnh hưởng ñáng kể tới tính hòa tan

và sự kết tủa kim loại trong ñất, do ñó ảnh hưởng tới lớp vỏ của khoáng và sự hình thành ñất Chúng cũng ảnh hưởng tới khả năng di ñộng của kim loại nhờ quá trình tạo thành phức kim loại trong dung dịch Có nhiều nghiên cứu về khả năng hòa tan kim loại của các vi khuẩn sinh các axit như: oxalate, salicylat, malat, axetat, pyruvat,… Phức hợp giữa các cation kim loại (Cu2+,

Fe2+, Al3+) và những axit hữu cơ (oxalic, citric, lactic, succinic) ñược tạo ra dưới ñiều kiện axit và hiếu khí Trong công nghệ sinh học và công nghệ môi trường, những chủng sinh nhiều axit hữu cơ ñược nuôi cấy thuần khiết nhằm ứng dụng vào việc loại bỏ các kim loại ra khỏi ñất và trầm tích ô nhiễm

2.3.2.2 Khả năng hút và tích lũy KLN của thực vật

Thực vật có nhiều cách phản ứng khác nhau ñối 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 ñộ rất thấp Tuy nhiên, vẫn có một số loài thực vật không chỉ có khả năng sống sót và tăng trưởng ñược trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim loại ñộc hại mà còn có khả năng hấp thụ và tích lũy các kim loại này trong các bộ phận khác nhau của chúng [20]

David và Calton Smith [22] (dẫn theo Võ Văn Minh) ñã nghiên cứu ñối với nhiều loại cây trồng trên những loại bùn cống rãnh cho thấy khả năng tích lũy các KLN nặng của chúng cho kết quả như sau (bảng 2.7)

Bảng 2.7 Khả năng tích lũy các loại KLN trong một số cây thực phẩm

TT KLN Các thực vật tích lũy cao Thực vật tích lũy thấp

1 Cd Bắp cải, cần tây, spinach, rau diếp Khoai tây, ngô, ñậu xanh

2 Pb Cải xanh, lúa mạch ñen, cần tây Lúa mạch trắng, khoai tây, ngô

3 Cu Củ cải ñường, lúa mạch trắng Tỏi tây, bắp cải, hành

4 Ni Củ cải ñường, lúa mạch ñen, củ cải Ngô, tỏi tây, lúa mạch trắng, hành

5 Zn Củ cải ñường, xoài, rễ củ cải

ñường Khoai tây, tỏi tây, cà chua, hành

Nguồn: David, Calton Smith (1994)

Có ít nhất 400 loài phân bố trong 45 họ thực vật ñược biết là có khả năng hấp thụ kim loại Các loài này là các loài thực vật thân thảo hoặc thân

gỗ, có khả năng tích luỹ và không có biểu hiện về mặt hình thái khi nồng ñộ kim loại trong thân cao hơn hàng trăm lần so với các loài bình thường khác Chúng thích nghi một cách ñặc biệt với các ñiều kiện môi trường và khả năng tích luỹ hàm lượng kim loại cao Bảng 2.8 cho thấy một số loài thực vật có khả năng tích lũy KLN cao trong thân của một số tác giả ñã công bố [20]

Hiện nay, ở trong nước cũng ñã có nhiều công trình nghiên về ảnh hưởng của KLN lên thực vật cũng như nghiên cứu về khả năng hút, tích lũy các KLN trong ñất nước của các loài thực vật Các nghiên cứu này ñã chỉ

ra một số loại thực vật như rau muống, bèo tây có khả năng tích lũy Pb cao, cây cải canh có khả năng tích lũy cao ñối với Ni, Zn, Cd, cải bắp tích lũy

và cây lúa có khả năng tích lũy Cd, rau ngổ, thủy trúc, cây dương xỉ, cây hoa hướng dương, và nhiều loại cây khác ðiều này mở ra triển vọng trong việc lựa chọn và sử dụng các loại thực vật ñể xử lý các KLN trong ñất, nước bị ô nhiễm KLN

Bảng 2.8 Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao

Tên loài

Nồng ñộ kim loại tích luỹ trong thân (µg/g trọng lượng khô)

Tác giả và năm công bố

Arabidopsis halleri

(Cardaminopsis halleri) 13.600 Zn Ernst, 1968

Thlaspi caerulescens 10.300 Zn Ernst, 1982

Thlaspi caerulescens 12.000 Cd Masdico et al, 1992

Thlaspi rotundifolium 8.200 Pb Reeves & Brooks, 1983

Thlaspi geosingense 12.000 Ni Reeves & Brooks, 1983

Alyssum bertholonii 13.400 Ni Brooks & Radford, 1978

Alyssum pintodasilvae 9.000 Ni Brooks & Radford, 1978

Psychotria douarrei 47.500 Ni Baker et al., 1985

Melastoma

Nguồn: Barceló J., and Poschenrieder C (2003) 2.3.2.3 Cơ chế loại bỏ KLN trong môi trường bằng thực vật

Công nghệ thực vật xử lý KLN trong ñất là một dạng của công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm ðây là loại công nghệ bao gồm phức hợp các cơ chế khác nhau của các mối quan hệ giữa thực vật và môi trường ñất

* Cơ chế chiết tách chất ô nhiễm bằng thực vật (Phytoextraction)

Quá trình chiết tách chất ô nhiễm bằng thực vật là quá trình xử lý chất ñộc, ñặc biệt là KLN, bằng cách sử dụng các loài thực vật hút các chất ô nhiễm qua rễ, sau ñó chuyển hóa lên các cơ quan trên mặt ñất của thực vật

Chất ô nhiễm tích lũy vào thân cây và lá, sau ñó thu hoạch và loại bỏ khỏi môi trường Cơ chế này ñược chia ra thành hai loại: loại có tính kế tục

(continuous) và kết hợp (induced) (Salt & nnk, 1998) (dẫn theo Võ Văn

Minh) [22] Cơ chế kế tục là sử dụng thực vật tích lũy các chất ô nhiễm ñộc hại với mức cao một cách ñặc biệt trong suốt quá trình sống của nó (ñó chính

là các loài siêu tích tụ), trong khi ñó cơ chế kết hợp là cách tiếp cận nhằm nâng cao khả năng tích lũy chất ñộc bằng cách bổ sung các chất xúc tác

(accelerantws) hoặc chất tạo phức (chelators) vào ñất Trong trường hợp chất

ô nhiễm là KLN, chất tạo phức như EDTA giúp cho KLN linh ñộng hơn và sau ñó dễ hấp thụ hơn như Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn ñối với cây mù tạc Ấn ðộ

(Brassica juncea), và cây hướng dương (Helianthus anuus) Các chất tạo

phức khác như CDTA, DPTA, EGTA, EDDHA, NTA ñể nâng cao khả năng tích tụ kim loại ñã ñược khảo sát ở một số loài thực vật khác nhau Tuy nhiên,

có một số rủi ro liên quan ñến một số chất tạo phức nhất ñịnh ñã ñược chú ý như tính tan ñược trong nước của phức hợp chất ô nhiễm ñộc hại – chất tạo phức có thể dẫn ñến xâm nhập vào các tầng ñất sâu hơn, có nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt

* Cơ chế cố ñịnh chất ô nhiễm bằng thực vật (Phytostabilization)

Quá trình xói mòn, rửa trôi và thẩm thấu có thể di chuyển chất ô nhiễm trong ñất vào nước mặt và nước ngầm Cơ chế cố ñịnh chất ô nhiễm nhờ thực vật là cách mà các chất ô nhiễm tích lũy ở rễ cây và kết tủa trong ñất Quá trình diễn ra là nhờ chất tiết ở rễ thực vật cố ñịnh chất ô nhiễm và làm giảm khả năng linh ñộng của kim loại trong ñất Thực vật ñược trồng trên các vùng ñất ô nhiễm cũng cố ñịnh ñược ñất và có thể bao phủ bề mặt dẫn ñến làm giảm xói mòn ñất, ngăn chặn khả năng tiếp xúc trực tiếp giữa chất ô nhiễm và ñộng vật Dự án cố ñịnh chất ô nhiễm nhờ thực vật ñiển hình ñược tiến hành ở Pháp và Hà Lan Thực vật với tỷ lệ thoát hơi nước cao như cỏ, cây lách

(sedges), cây thức ăn gia súc (forage plants) và cây sậy (Phragmites maxinus)

ñược sử dụng ñể làm giảm luợng nước ngầm chảy kéo theo các chất ô nhiễm

Sử dụng các loài thực vật có các ñặc ñiểm như là cây lâu năm, sức sống tốt,

có hệ thống rễ dày và ăn sâu như cây dương có thể phôi hợp hiệu quả [43]

* Cơ chế xử lý chất ô nhiễm nhờ quá trình thoát hơi nước ở thực vật (Phytovolatilization)

Thực vật có thể loại bỏ chất ñộc thông qua cơ chế thoát hơi nước ðối với quá trình này, chất ô nhiễm hòa tan ñược hấp thụ cùng với nước vào rễ, chuyển hóa lên lá cây và bay hơi vào không khí thông qua khí khổng Ví dụ ñiển hình nhất là quá trình bay hơi thủy ngân (Hg) bằng cách chuyển dạng cơ bản trong cây Arabidopsis chuyển gen và cây dương vàng chứa enzym mera Selen (Se) cũng là dạng kim loại ñặc biệt ñược thực vật hấp thụ và bay hơi [43]

Xử lý KLN trong ñất bằng thực vật có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau phụ thuộc vào từng cơ chế loại bỏ các KLN

Ngày nay, sự thích nghi của các loài thực vật có khả năng hấp thu kim loại nặng chưa ñược làm sáng tỏ bởi có rất nhiều yếu tố phức hợp tác ñộng Tích luỹ kim loại nặng là một mô hình cụ thể của sự hấp thụ dinh dưỡng khoáng ở thực vật Các loài thực vật ñược sử dụng ñể xử lý môi trường bao gồm các loài

có khả năng hấp thụ ñược các kim loại nặng dạng vết cần thiết như Cu, Zn, Mn hay không cần thiết như Cd, Pb, Hg, As với hàm lượng lớn, trong khi ñối với các loài thực vật khác ở các nồng ñộ này là cực kỳ ñộc hại [22]

2.3.2.4 Ảnh hưởng của vi sinh vật ñến khả năng hấp thu KLN của thực vật

Vùng rễ thực vật có hệ vi sinh vật phong phú với mối quan hệ giữa vi sinh vật với thực vật ñược xác ñịnh là nhân tố chính cho việc phát triển phương pháp xử lý ô nhiễm ñất bằng thực vật (theo Glick, 1995) Vi sinh vật ñất có ý nghĩa to lớn trong vòng tuần hoàn dinh dưỡng của thực vật, cải thiện kết cấu ñất, giải ñộc cho cây, kiềm chế các tác nhân gây hại và kích thích sinh trưởng của thực vật (Elsgaard et al., 2001; Filip, 2002) Vì vậy, vi sinh vật có thể làm tăng khả năng xử lý ô nhiễm của thực vật hay làm giảm ñộ ñộc của

yếu tố gây ô nhiễm trong ñất Mặt khác, giữa thực vật và vi sinh vật có thể hình thành mối liên kết riêng trong ñó thực vật cung cấp cho vi sinh vật nguồn cacbon ñặc trưng giúp chúng có thể giảm ñộ ñộc của các chất ô nhiễm Bên cạnh ñó, giữa thực vật và vi sinh vật cũng có thể hình thành nên mối quan hệ không ñặc trưng trong ñó thực vật kích thích sự phát triển của quần thể vi sinh vật thông qua hoạt ñộng trao ñổi chất làm thoái hóa chất ô nhiễm trong ñất

Rễ thực vật có thể cung cấp chất tiết (exudates) làm tăng hòa tan các chất Tóm lại, sự hình thành mối liên hệ giữa vi sinh vật và thực vật cùng với tiềm năng xử lý sinh học ñất ô nhiễm của các vi sinh vật ñã có vai trò quan trọng trong việc làm giảm thiệt hại của ô nhiễm KLN trên nhiều vùng ñất [52]

Nghiên cứu của Whiting S.N và cộng sự (2001) [51] ñã cho thấy vi sinh vật vùng rễ ñóng vai trò lớn trong hòa tan kẽm trong dung dịch ñất và

giúp cho cây cải xoong (Thlaspi caerulescens) hấp thu ñược nhiều Zn hơn

Thí nghiệm với cây cải xoong ñược nhiễm vi sinh vật vùng rễ ñã làm tăng lượng Zn tích lũy trong thân lá hơn 2 lần, tổng lượng tích lũy Zn tăng gấp 4 lần so với ñối chứng không nhiễm vi sinh vật

Mặt khác, vi sinh vật giúp cho quá trình phân giải các chất hữu cơ thành dạng dễ tiêu, vi sinh vật cố ñịnh ñạm, cung cấp chất dinh dưỡng cho thực vật, làm tăng sinh khối từ ñó làm tăng khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng nói chung và các KLN nói riêng của thực vật

Theo David A Berbei [36], vi sinh vật tập trung ở vùng rễ của thực vật

có ảnh hưởng lớn tới hấp thu dinh dưỡng của cây Những ảnh hưởng này ñược nhận thấy rõ khi so sánh sự hấp thu dinh dưỡng của thực vật gieo trồng trong những môi trường có và không có mặt vi sinh vật Nghiên cứu của tác giả cũng chỉ ra rằng sự hấp thu N dạng nitrat tăng còn các ion amon lại giảm, hấp thu các muối sắt, kẽm, manga của thực vật cũng ñược nâng cao

Nghiên cứu của O Martinsez và cộng sự [44] ñã cho thấy vi khuẩn

Bacillus subtilis có khả năng sinh chất kích thích sinh trưởng IAA (Indol

Acetic Acid) giúp tăng cường sinh trưởng của thực vật Bên cạnh ñó, nghiên

cứu cũng chỉ ra rằng Bacillus subtilis còn ảnh hưởng ñến sinh trưởng, phát

triển của thực vật theo một số cơ chế khác như sản sinh enzym Phytase (một enzym có khả năng phân giải các phytat có ñính phosphat ñể giải phóng P cung cấp cho cây) hay sản sinh các chất kháng sinh

Như vậy khi bón chế phẩm vi sinh vật vào ñất bị ô nhiễm KLN có tác dụng tăng cường sự tích lũy kim loại trong các bộ phận của cây, làm tăng cả sinh khối của cây, góp phần rút ngắn thời gian xử lý ô nhiễm ñất, khắc phục nhược ñiểm lớn của phương pháp sử dụng thực vật trong xử lý ñất ô nhiễm

KLN là thời gian xử lý kéo dài

2.4 Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh học trong xử lý ñất bị

ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam

2.4.1 Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh học trong xử lý ñất bị

ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới

Nghiên cứu của Syed A Wasay và cộng sự [48] cho thấy nấm

Aspergillus niger phát triển tốt và sinh ra các axit hữu cơ ở pH = 2, tuy nhiên

ở pH < 4 thì Aspergillus niger sinh ra ít axit oxalic Do ñó dung dịch NH4OH ñược thêm vào vừa ñủ ñể duy trì pH trong khoảng 3,8 – 4,0; tại pH này axit xitric ñược sinh ra cực ñại; tại pH > 5 các nấm sẽ sinh ra nhiều axit oxalic dẫn ñến khả năng cố ñịnh Pb nhiều hơn là khả năng chiết nó ra khỏi ñất

Theo nghiên cứu của Darnall và cộng sự (1986), tảo biển Ascophyllum

và Sargassum có thể tích lũy Pb và Cd tới 30% sinh khối Nấm Rhizopus và

Albisidia có thể tích lũy Pb, Cd, Cu, Zn tới 28 % sinh khối [35]

Theo Alan J.M Baker thì kết quả nghiên cứu về khả năng hấp thụ KLN của thực vật ñược nghiên cứu sớm nhất và ñược công bố lần ñầu tiên bởi hai nhà khoa học Minguzzi và Vergano khi nghiên cứu về khả năng chịu ñựng ñối với kim loại của mốt số thực vật bản ñịa thân bò sống trên vùng ñất ô nhiễm tại Italia năm 1948, cây này có giá trị vượt quá ngưỡng là 1000 µg/g

(0,1%) có tên là Alissum Bertomnia, hàm lượng Ni trong khối lượng chất khô

của lá có thể ñạt tới 1,2% Ngay sau ñó 317 loài thực vật khác cũng ñã ñược xác ñịnh có hàm lượng chịu ñựng với kim loại Ni vượt quá ngưỡng 1000 µg/g, một số loại có khả năng tích lũy KLN ñặc biệt cao tới 4,75% Hàm lượng 1000 µg/g là ngưỡng ñể xác ñịnh giới hạn của các nguyên tố: Cu, Pb,

Co, trong khi ngưỡng giới hạn của Mn, Zn ñược nâng lên là 10000 µg/g bởi vì hàm lượng nền của các nguyên tố này ñối với thực vật là thấp Những thực vật chứa 100 µg/g Cd so với khối lượng chất khô của lá cũng ñược xếp vào những loại thực vật có khả năng tích lũy kim loại Cd [34]

Nhóm tác giả Gabriella Matshes, Gaspars, Attila Anton thuộc viện nghiên cứu khoa học ñất và hóa nông nghiệp Hungari ñã nghiên cứu với

hai loài cải (Brassiaceae) hoang dại có tên khoa học là Thlaspi (R1) và

Alysum (R2 ) ñược trồng trên hai loại ñất khác nhau có giá trị pH trung tính

và có hàm lượng KLN khác nhau Thí nghiệm với ñất checnozem tự nhiên ñược gây ô nhiễm một hàm lượng lớn các kim loại As, Cd, Cu, Pb thì thấy rằng hàm lượng các KLN trong chồi của hai loại cải tỷ lệ thuận với hàm lượng KLN trong ñất Tỷ lệ và khả năng tích lũy KLN của hai loài cải là khác nhau khi trồng trên các loại ñất khác nhau Hàm lượng các kim loại

As, Co, Cu, Pb trong loại R2 là cao hơn R1 khi trồng trên ñất gây ô nhiễm (ñất bón thêm KLN)

Kết quả nghiên cứu còn cho thấy sự khác nhau về hàm lượng KLN sẽ làm thay ñổi tốc ñộ sinh trưởng và tích lũy KLN của các loại cải Khối lượng khô của chồi và rễ cả hai loại cải là khác nhau trong hai loại ñất Loại R1 có tốc ñộ sinh trưởng cao hơn R2 trong ñất không ô nhiễm, nhưng tốc ñộ này bị giảm xuống trong ñất bị ô nhiễm KLN Loại R2 có trọng lượng chất khô bé hơn nhưng lại tìm thấy khả năng chịu ñựng với ô nhiễm KLN Sự vận chuyển khó khăn và chậm của các nguyên tố As, Pb, Cu vào chồi khác nhau ñối với

hai loại cải, trong khi ñó các nguyên tố Cd và Zn ñược vận chuyển dễ dàng và không khác nhau [37]

Các nhà khoa học thuộc trường ñại học Purdue, West Lafayette Mỹ [33], ñã nghiên cứu và tìm ra những loại thực vật có khả năng thấm tách và lưu giữ một số lượng rất lớn kim loại nặng trong thân cây, chúng ñược gọi là

Hyperaccumulators. Họ ñã nghiên cứu hơn 20 loài thực vật hoang dại có họ

với cây cải bắp Trong số thực vật ñó có loài là Thlaspi caerulescens rất dễ

trồng và mọc ñược ngay trong phòng thí nghiệm Hơn thế nữa, chúng ñược

xếp vào những thực vật dòng Hyperaccumulators, Ni, Zn, và Cd là những

“món ăn ưa thích”của chúng Trên thực tế, khả năng “ăn kim loại nặng” của cải xoong ñã ñược phát hiện từ rất lâu Năm 1865, khi những người nông dân tiến hành phát quang ñất ñai ñể trồng trọt ñã phát hiện ra trong thân cải xoong

có chứa một lượng lớn Zn Kể từ ñó, rất nhiều loại thực vật dòng

Hyperaccumulators ñược tìm thấy và ñược sử dụng ñể loại bỏ kim loại nặng

ra khỏi ñất Các nhà khoa học còn phát hiện ra một loài cây dại có tên là

Alyssum bertolonii , tán và hoa màu vàng có thể hút lên và lưu giữ lại ñược trong thân tới 1% Ni, tức là gấp 200 lần lượng kim loại nặng có thể giết chết hầu hết các loài thực vật khác

Naveen Bhatia [45] thuộc Trung tâm ANSATO (Australia Nuclear Science and Technology Organization) là người tìm ra chìa khoá và lời giải

về cơ chế tích luỹ cao của thực vật ñối với KLN Naveen Bhatia ñã tìm ra loài

cây dại có tên là Stachousia Tryonii là loại cây hoa chùm có cuống hoa liền

với thân, lá hẹp mọc tự nhiên trong các thung lũng là một trong những loài thực vật chưa ñược biết ñến rộng rãi Nếu gia súc ăn một lượng nhỏ loại cây này có thể bị nôn mửa và chết Loài thực vật này có khả năng hấp thụ rất cao ñối với Ni, Mn, Cu và Co

Naveen Bhatia cho biết có khoảng 450 loài thực vật Hyperaccumlator

mỗi loài thích ứng với một kim loại nhất ñịnh, có loài thích ứng với hai hoặc

thậm chí là ba kim loại, gồm các thực vật có khả năng hút As, Bo, Cd, Cu, Pb,

Mn, Se, Ti, Zn… và hơn 10% trong số các loài thực vật này ñã ñược nghiên cứu [45]

Cũng theo Naveen Bhatia các loài thực vật có khả năng hút KLN sinh trưởng rất chậm, bằng cách tìm ñược loài thực vật có tốc ñộ sinh trưởng nhanh hơn thì việc ứng dụng trong xử lý môi trường hiệu quả càng cao [45]

Các nhà khoa học gồm Rolf Herzig, Michele Guadagnini, Karl-Hans Eismnn và Heinz Muller – Schacrer [47] ñang nghiên cứu các gen liên quan ñến khả năng hút và chịu ñựng cao với KLN từ ñó luân chuyển vào trong các loại cây trồng có năng suất chất xanh và tốc ñộ sinh trưởng cao nhưng khả năng chịu ñựng với nồng ñộ kim loại nặng thấp ñể phục vụ cho mục ñích cải tạo ñất ô nhiễm KLN

ðể giải quyết vấn ñề này nhóm tác giả ñã lựa chọn hai loại thuốc lá có khả năng tích lũy cao ñối với Cd từ một lượng lớn các loại thuốc lá ñang trồng Nhờ công nghệ nuôi cấy mô tế bào nhân bản hai cây thuốc lá trên môi trường thạch, sau ñó lấy khoảng 50mg mô của hai cây thuốc lá này nhân bản trên môi trường có pha nồng ñộ kim loại nặng Cd, Zn, Cu và tăng dần nồng

ñộ lên Sau ñó chọn lựa những cây thuốc lá còn khả năng sống sót và phát triển tốt, một trong hai loại cây thuốc lá này ñược trồng và nhân giống trên môi trường sạch hoặc tái sinh trong môi trường ñặc biệt thành các cây con Các cây con này ñược nhân giống theo phương pháp nuôi cấy mô tế bào và ñược dùng ñể kiểm tra sức chịu ñựng với hàm lượng KLN từ ñó ñem so sánh với cây bố mẹ ban ñầu:

+ Ở ngưỡng 30 µM Pb cây thuốc lá bắt ñầu bị kìm hãm sinh trưởng và chết + ðối với Cd cây thuốc lá bắt ñầu có màu hơi vàng và bị hủy hoại ở 700 µM + ðối với Zn không bị rối loạn ở ngưỡng 700 µM

Theo phương pháp này các nhà khoa học ñã tìm ra ñược những cây thuốc lá có khả năng tích lũy KLN trong chồi tăng 5 – 7 lần ñối với Cu, 2 – 5 lần ñối với Cd, 0,5 lấn với Zn khi so sánh với cây thuốc lá bố mẹ ban ñầu

Một nghiên cứu khác ñược tiến sĩ Isao Hasegawa (2002) [41] giới thiệu là sử dụng thực vật ñể làm sạch ñất ô nhiễm KLN Theo tác giả, có thể làm giảm tính ñộc của KLN nhờ các ion KLN kết hợp với axit xitric hoặc axit hữu cơ khác hoặc aminoaxit như histiñin, systeine (ví dụ Alyssum Bertolonii làm giảm ñộc Ni nhờ tạo ra một cặp liên kết với histiñin và giữ lại ở không bào) Tác giả cũng ñã giới thiệu các cây trồng có khả năng tích luỹ cao KLN của nhiều nhà khoa học thực hiện (bảng 2.9)

Bảng 2.9 Các thực vật có khả năng tích luỹ cao KLN

H.Gross Vacciniumvitis-idaeaL Psychotria douarrel Brassica juncea

Minuartia verna Thlaspi caerulescens Thlaspi caerulescens Brassica juncea Ipomoea alpina

Steubing Hasegawa Medappan Ernst Wbbs Baumelser Anderson Brown Anderson Scott

2.4.2 Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh học trong xử lý ựất bị

ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam

Theo nghiên cứu của Trần Thị Tuyết Thu (2005) [29] cho thấy việc

dùng Aspergillus sp phân lập từ mẫu ựất thôn Vĩnh Lộc, xã Phùng Xã, huyện

Thạch Thất, tỉnh Hà Tây ựể chiết Pb, Zn, và Cr khỏi các cột ựất nghiên cứu ựược tạo từ mẫu ựất này ựã có hiệu quả trung bình sau 21 ngày là 37%;

15,9%; 30,14% theo thứ tự Bên cạnh ựó, việc dùng nấm Penicillium sp ựể

chiết rút chì từ ựất thôn đông Mai - Chỉ đạo - Văn Lâm - Hưng Yên theo hệ thống chiết rút như trên ựã ựạt hiệu quả từ 30 ựến 36% so với hàm lượng Pb tổng số

Theo nghiên cứu của Phạm Hương Sơn và cộng sự (2006) ựã phân lập ựược 5 chủng vi khuẩn khử sunphat có khả năng loại bỏ KLN trong nước thải

bị ô nhiễm KLN từ các cột phản ứng sinh học kị khắ Trong ựó hai chủng D

desulfuricans và chủng D piger ựược xác ựịnh là có khả năng loại bỏ KLN

tốt nhất Cột phản ứng sinh học kị khắ có khả năng xử lý nước chứa các KLN

Cu, As ở nồng ựộ 100 mg/l, tốc ựộ dòng chảy 200 ml/ngày (tương ứng với hàm lượng Cu, As khá cao khoảng 20 mg/ngày), hiệu quả xử lý ựạt 97 và 93% [25]

Theo nghiên cứu của Phan Quốc Hưng và cộng sự ựã tiến hành lấy các mẫu ựất vùng rễ thực vật tại thôn đông Mai xã Chỉ đạo (Hưng Yên) và mỏ Lang Hich xã Tân Long (Thái Nguyên) ựể phân lập các loài vi sinh vật có khả năng kháng và hấp thụ KLN Cu, Pb, Zn cao Kết quả ựã phân lập ựược 76 chủng vi khuẩn, 14 chủng nấm mốc, 7 chủng nấm men và 24 chủng nấm rễ có khả năng chuyển hóa, hấp thụ Cu, Pb, Zn cao Kết quả ựánh giá khả năng hấp thụ KLN của các chủng vi sinh vật cho thấy có 11 chủng vi khuẩn, 5 chủng nấm men có khả năng kháng >1 mM Zn, > 10 mM Cu và >10 mM Pb, 3 chủng nấm mốc có khả năng kháng các KLN ở hàm lượng > 5 mM, 9 chủng

nấm rễ có khả năng kháng > 1 mM Pb, hấp thu > 3 mM Cu, 0,5 mg Zn và > 1

mg Pb trên 1g glomalin

Theo các tác giải, khi sử dụng 14 chủng vi sinh vật có khả năng kháng KLN cao ñể xác ñịnh mức ñộ tích lũy KLN trong sinh khối thì mức ñộ hấp thu cao nhất có ở các chủng vi khuẩn TB22 (193,46 mgPb; 86,54 mgZn; 101,12 mgCu), chủng nấm men HY4 (234,19 mgPb; 105,21 mgZn; 90,66 mgCu), chủng nấm mốc TM39 (203,64mgPb; 90,89 mgZn; 83,69 mgCu), chủng nấm rễ AMF4(657,48 mgPb; 125,80 mgZn; 97,19mgCu) ðặc biệt với lượng KLN Pb, Zn, Cu lần lượt là 4060mg/l; 325mg/l; 320 mg/l sau 5 ngày các vi sinh vật ñã hấp thu ñược 28% Zn, và 26% Cu [11]

Theo nghiên Nguyễn Thị Hà và cộng sự (2006), nấm men

Saccharomyces cerevisiae có khẳ năng hấp thu kim loại nặng Cu, Zn, Pb

trong môi trường nước Sự hấp thu KLN ở S cerevisiae diễn ra ở cả tế bào sống và tế bào chết, quá trình hấp thu Cu, Pb, Zn ở tế bào nấm men S

cerevisiae ñượ c giải thích như sau: trước tiên, Cu sẽ tham gia vào quá trình tổng hợp metallo thionein, sau ñó metallo thionein bao quanh kim loại và bảo

vệ S cerevisiae khỏi ñộc tính của KLN Sự tích lũy Zn trong nấm men do

kẽm kich thích sự hình thành liên kết acetaldehyde với alcohol dehydrogenase Kẽm thúc ñẩy sự tổng hợp nhân bào, thiếu kẽm sẽ kìm hãm

sự phát triển của tế bào nấm men Chì là nguyên tố không cần thiết cho vi sinh vật Pb ñược tích lũy ở cả tế bào sống và tế bào chết và ñều liên quan ñến hiện tượng bề mặt của tế bào vi sinh vật Khả năng hấp thu ion Cu2+ , Pb2+,

Zn2+ chủ yếu xảy ra ở 6 giờ ñầu khi bắt ñầu quá trình hấp thu Khả năng hấp thu tăng khi nồng ñộ ban ñầu của kim loại tăng Khả năng hấp thu cực ñại của

Cu2+ ñạt 63% sau 48 giờ Nồng ñộ Cu2+ còn lại trong dung dịch giảm từ 250 ñến 92,7mg/l, và trong sinh khối là 89 mg/g Khả năng hấp thu kim loại nặng của theo thứ tự Pb2+> Cu2+ > Zn2+, với nồng ñộ ñầu vào 50mg/l, sau 48 giờ