Bài thuyết trình Dùng thực vật cải tạo môi trường

XIN CHÀO THẦY CÙNG TẤT CẢ CÁC BẠN LỚP 04SH01 SINH VIÊN THỰC HIỆN 1. Phương Lâm Tùng 0707005 2. Nguyễn Minh Út 0707012 3. Nguyễn Xuân Quý 0707022 4. Nguyễn Xuân Đình Huy 0707047 5. Lê Thị Ngọc 0707053 6. Lê Thị Yến 0707064 7. Nguyễn Thanh Hương 0707080 8. Vương Văn Minh 0707081 9. Nguyễn Quang Huy 0707119 MỞ ĐẦU Mỗi năm, trên thế giới có khoảng 25 tỉ tấn đất mặt bị rửa trôi, 2 tỷ ha đất canh tác và đất trồng bị suy thoái do con người sử dụng thiếu khoa học và không có quy hoạch. Trong đó, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất ngày càng đáng quan tâm do ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và cây trồng. Sử dụng thực vật để làm sạch đất bị nhiễm kim loại là một công nghệ mới được nghiên cứu trong những năm gần đây và ngày càng phát triển nhờ vào tính hiệu quả, kinh tế và tránh được những hậu quả phụ so với sử dụng những kỹ thuật khác. MỞ ĐẦU Phytoremediation CÔNG NGHỆ THỰC VẬT XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG KHÁI NIỆM Phytoremediation Phyto: trong tiếng la tinh có nghĩa là thực vật Remediation: nghĩa là phục hồi. Phytoremediation chỉ công nghệ sử dụng thực vật loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ ra khỏi môi trường bị ô nhiễm. KHÁI NIỆM Phytoremediation gồm: Phytostabilization Rhizodegradation Rhizofiltration Phytodegradation Phytovolatilization Là biện pháp cố định các chất ô nhiễm trong đất, bằng cách hấp thụ chúng lên trên bề mặt rễ hoặc cố định lại trong vùng rễ của cây. Phytostabilization Là quá trình phân huỷ chất ô nhiễm hữu cơ trong đất thông qua quá trình hoạt động của vinh sinh vật. Rhizodegradation Là quá trình hấp phụ các chất ô nhiễm lên trên bề mặt rễ hoặc là quá trình hấp thụ các chất ô nhiễm trong vùng rễ vào trong rễ. Rhizofiltration Hay còn gọi là phytotransformation được hiểu là quá trình hấp thụ, tích luỹ và vận chuyển các hợp chất độc có nguồn gốc hữu cơ từ đất, nước, không khí bằng thực vật. Phytodegradation Đây được hiểu là biện pháp sử dụng thực vật để hút các chất ô nhiễm. Sau đó những chất ô nhiễm này sẽ được biến đổi và chuyển vào trong thân sau đó lên lá và cuối cùng chúng được bài tiết ra ngoài qua lỗ khí khổng cùng với quá trình thoát hơi nước của cây. Phytovolatilization CƠ CHẾ Cơ chế hấp thụ kim loại nặng trong đất của thực vật. Cơ chế hấp thụ kim loại nặng trong đất của thực vật Chúng có khả năng hấp thụ và tích các kim loại trong các bộ phận khác nhau của chúng, hình thành một phức hợp tách kim loại ra khỏi đất, tích luỹ trong các bộ phận của cây, sau đó được loại bỏ qua lá khô, rửa trôi qua biểu bì, bị đốt cháy hoặc đơn thuần là phản ứng tự nhiên của cơ thể thực vật. CƠ CHẾ Cơ chế vận chuyển chất ô nhiễm trong thực vật Vận chuyển qua lá cây Vận chuyển qua rễ vào mạch gỗ Sử dụng Phytoremediation với chất ô nhiễm là chất hữu cơ Hình 1. Cơ chế chất hữu cơ biến đổi trong thực vật Các chất gây ô nhiễm hữu cơ được phân giải thành phân tử đơn giản và được đưa vào trong mô cây trồng để giúp cây phát triển nhanh hơn Một số enzymes lao xuống và chuyển đổi, phá hủy chất thải, những enzymes khác phân giải, hòa tan các hợp chất chứa clo . Sử dụng Phytoremediation với chất ô nhiễm là chất hữu cơ Tàn phá các chất gây ô nhiễm hữu cơ của Phyotodegradation Việc sử dụng Phytoremediation đối với chất gây ô nhiễm là kim loại. Có một số loại cây trồng có khả năng hấp thụ các kim loại này trong đất, có thể được dùng để ổn định hoặc loại bỏ các kim loại từ đất và trong nước. Sự hấp thu Metals (Nickel) của Phytoextraction Thu hoạch cây trồng trong các thử nghiệm tiếp xúc với kim loại độc hại tại Ba Lan. Cơ chế kim loại nặng tích lũy trong tế bào thực vật Phytoremediation ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM ƯU ĐIỂM Dùng ánh sáng mặt trời. Xử lý tại chỗ. Được chấp nhận rộng rãi. Chi phí thấp Ít chất thải, không có mùi hôi thối. Đất sau xử lý có thể tiếp tục sử dụng. Có thể phục hồi và tái sử dụng kim loại. Ít hại đến môi trường. NHƯỢC ĐIỂM Sinh khối giới hạn. Giới hạn vùng đất. Thực hiện chậm, tốn thời gian. Tích lũy nhiều chất ô nhiễm gây độc cho cây,động vật ăn cỏ. Khả năng hấp thụ sinh học và độc tính của các sản phẩm phân hủy chưa được xác định. VÙNG Ô NHIỄM Các khu công nghiệp sản xuất có sử dụng xút, clo, chì, thủy ngân và cadimi… Các khu đô thị, dân cư tập trung đông đúc, rác thải sinh hoạt nhiều (tp.HCM, Nà Nội…). Hoạt động nông nghiệp, cùng với sự phát triển và mở rộng các làng nghề thủ công ngày càng nhiều hóa chất nhưng không có biện pháp xử lý chất thải, gây ô nhiễm môi trường hợp lý. LOẠI Ô NHIỄM Ô nhiễm kim loại nặng Các dạng tồn tại trong đất: Dạng ion tự do Dạng phức với ion vô cơ Dạng phức / chalat với hợp chất hữu cơ Ô nhiễm chất hữu cơ Dạng của chất ô nhiễm hữu cơ trong đất LOẠI THỰC VẬT Hầu hết các loài thực vật rất nhạy cảm với sự có mặt của các ion kim loại, thậm chí ở nồng độ rất thấp. Theo tài liệu nghiên cứu, thế giới có ít nhất 400 loài thuộc 45 họ thực vật có khả năng hấp thụ kim loại. Dưới đây là một số loài tiêu biểu: CỎ VETIVER Cỏ Vetiver Sống và phát triển tốt trong đất nghèo dinh dưỡng, đất nhiễm phèn, ngập mặn, đất bị nhiễm kim loại nặng. Cỏ Vetiver thích ứng trong nhiều điều kiện, khí hậu, đất đai, địa hình, chịu được ngưỡng biến động cao. Mọc và phát triển lại rất nhanh sau khi bị ảnh hưởng của hạn hán, sương muối, nước mặn, các hóa chất và độc chất trong đất. CỎ VETIVER Khả năng hấp thụ N và P của cỏ Vetiver rất cao so với các cây cỏ khác Có thể hạn chế sự phát triển của tảo. Tinh dầu trong rễ có mùi thơm khỏe làm cho rễ không bị loài gặm nhấm và các loại côn trùng hại. Tuy nhiên, nó không chịu được điều kiện bóng râm. CỎ VETIVER Cỏ Vetiver được ươm trồng ở bãi thải Chính Bắc Công ty CP Than Núi Béo - TKV Khi ứng dụng công nghệ cỏ Vetiver ta có thể làm giảm nhẹ tai hại của các cơn bão, hiện tượng sạt lỡ đất đai, bảo vệ cơ sở hạ tầng, ổn định đê điều, đập nước, giữ bờ sông, ao hồ nuôi trồng thủy sản, xử lý và làm giảm ô nhiểm môi trường… CỎ VETIVER CỎ STYLO PLUS Cỏ Stylo plus Giống cỏ Stylo họ đậu (nguồn gốc Australia) giàu đạm (24%), thích nghi và phát triên tốt với khí hậu nhiệt đới. Giống cỏ Stylo có những ưu điểm: chu kỳ giống sử dụng dài, khả năng kháng bệnh cao, tính thích nghi cao. Stylo plus còn được coi là nguồn thức ăn bồi dưỡng cho bò gầy, bò mang thai.. CỎ STYLO PLUS LOÀI THƠM ỔI LANTANA CAMARA L.VERBENACEAE Cây thơm ổi mọc hoang nhiều ở Việt Nam. LOÀI THƠM ỔI LANTANA CAMARA L.VERBENACEAE Loài thơm ổi có khả năng hấp thu kim loại nặng gấp 100 lần bình thường, sinh trưởng rất nhanh. Chúng được xem là loài siêu hấp thu với kim loại nặng là chì và cadmium DÙNG CÂY THỦY SINH XỬ LÝ Ô NHIỄM Bèo tây Rau muống Các nhà khoa học thuộc Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) đã thành công trong việc sử dụng bèo tây, rau muống để xử lý đất bị ô nhiễm chì. DÙNG CÂY THỦY SINH XỬ LÝ Ô NHIỄM CỎ MUỖI NƯỚC (water hyacinth, Oenanthe stolonifera) Cỏ muỗi nước Cỏ muỗi nước là loài cây leo lâu năm, còn gọi là cây “cần tây nước” (water celery). Nó có thể tách các chất nitrogen, phosphorus và những hợp chất vô cơ có thể hoà tan được từ nước thải của các trại chăn nuôi. Ngoài ra, thân và lá của nó có thể ăn sống hoặc chín như một loại rau. CỎ MUỖI NƯỚC LÀM SẠCH MÔI TRƯỜNG BẰNG CÂY CHUYỂN GEN Cây Thông Bạch Dương Một trong những loại cây chuyển đổi gen thích hợp nhất cho mục đích nói trên là các loại thông, bạch dương. LÀM SẠCH MÔI TRƯỜNG BẰNG CÂY CHUYỂN GEN Ngoài việc khử tricholoroethylene, cây đã qua chuyển đổi gen còn có tác dụng khử loại độc tố khác như choloroform có trong nước, carbon tetrachloride, vinyl chloride- hợp chất thường được dùng trong sản xuất nhựa plastic, gây ung thư rất mạnh. LÀM SẠCH MÔI TRƯỜNG BẰNG CÂY CHUYỂN GEN Cây cải xoong Cải xoong (Arabidopsis thaliana), giống cải này có khả năng làm sạch các chất RDX (một loại hợp chất có thể gây nhiễm độc cả nguồn đất lẫn nguồn nước) và sử dụng các chất này giống như nguồn đạm nitơ. LÀM SẠCH MÔI TRƯỜNG BẰNG CÂY CHUYỂN GEN Trồng dương xỉ để “hút” các nguyên tố kim loại nặng trong đất. Cây dương xỉ, một trong những họ thực vật lâu đời nhất trên thế giới và mọc rất nhiều trong tự nhiên hoang dã cũng có “sở trường ăn kim loại nặng” như đồng, thạch tín. LÀM SẠCH MÔI TRƯỜNG BẰNG CÂY CHUYỂN GEN KẾT LUẬN Môi trường ngày càng ô nhiễm và ảnh hưởng trầm trọng dến sức khỏe con người. Chúng ta không thể phủ nhận rằng “Nguyên nhân chính là do con người gây ra”. Do đó con người phải có ý thức tự bảo vệ và tự cứu lấy chính mình. KẾT LUẬN Với công nghệ xử lý môi trường bằng thực vật chúng ta sẽ có một triển vọng đặc biệt trong việc làm sạch kim loại trong đất, góp phần lớn vào công cuộc cải thiện môi trường, cùng hòa nhịp vào sự phát triển của quá trình công nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước.