Download miễn phí Đề tài Công nghệ phytoextraction
* Brassica juncea (cây mù tạc Ấn Độ)
Cây mù tạc ấn độ (Brassica juncea) là một trong những loài thực vật được công nhận là có khả năng lọc kim loại từ đất.
- Cho sinh khối cao hơn 20 lần sinh khối của Thalaspi caerulescens (Sate1995).
- Có thể tích luỹ kim loại như Pb, Cr(VI), Cd, Cu, Ni, Zn, Sr90, B, và Se (Nanda và Kumar 1995; Sate 1995, Raskin 1994).
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ần gián tiếp giúp cho các vi sinh vật phát triển. Có thể hiểu biện pháp này chính là việc sử dụng khéo léo mối quan hệ cộng sinh của vi sinh vật trong đất với cây. Chính vì lẽ đó mà biện pháp này chủ yếu sử dụng để xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ như PCB, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ,...Mỗi công nghệ có ưu điểm hạn chế riêng, do đó việc lựa chọn một công nghệ thích hợp còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Loại chất ô nhiễm, môi trường, nồng độ các chất… Trong khuôn khổ bài báo cáo này chỉ trình bày công nghệ phytoextraction.
NỘI DUNG
1. Khái niệm
Các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu về công nghệ phytoextraction đã đưa ra nhiều định nghĩa về công nghệ này.
PHYTOEXTRACTION
The uptake of contaminants by plants roots and movement of the contaminants from the roots to aboveground parts of plants.
( Các chất ô nhiễm được lấy đi bằng bộ rễ của cây và được vận chuyển lên các cơ quan trên mặt đất của cây).
E Các cây chiếm các chất gây ô nhiễm và lưu lại trong sinh khối của nó. Con người thu sinh khối này khi thu hoạch và xử lí cho phù hợp.
E Các chất ô nhiễm được xử lí bằng phương pháp này thì hủy đi một sinh khối nhỏ hơn so với việc đào lấp đất hay phương pháp khác.
E Phương pháp này chủ yếu dùng để xử lí kim loại. Các thực vật quan trọng sử dụng trong công nghệ thực vật chiết tách có thực vật siêu hấp thụ - tức là có khả năng hấp thụ một lượng lớn kim loại.
2. Cơ chế hấp thụ KLN của 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. Tuy nhiên, vẫn có một số loài thực vật không chỉ có khả năng sống được trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim loại độc hại mà còn có khả năng hấp thụ và tích các kim loại này trong các bộ phận khác nhau của chúng. Thực vật có nhiều cách phản ứng khác nhau đối với sự có mặt của các ion kim loại trong môi trường. Có nhiều giả thuyết đã được đưa ra để giải thích cơ chế vận chuyển, hấp thụ và loại bỏ kim loại nặng trong thực vật, chẳng hạn 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 hay đơn thuần là phản ứng tự nhiên của cơ thể thực vật [8].
Giả thuyết sự hình thành phức hợp: cơ chế loại bỏ các kim loại độc của các loài thực vật bằng cách hình thành một phức hợp. Phức hợp này có thể là chất hoà tan, chất không độc hay là phức hợp hữu cơ - kim loại được chuyển đến các bộ phận của tế bào có các hoạt động trao đổi chất thấp (thành tế bào, không bào), ở đây chúng được tích luỹ ở dạng các hợp chất hữu cơ hay vô cơ bền vững.
Giả thuyết về sự lắng đọng: các loài thực vật tách kim loại ra khỏi đất, tích luỹ trong các bộ phận của cây, sau đó được loại bỏ qua lá khô, rữa trôi qua biểu bì hay bị đốt cháy.
Giả thuyết hấp thụ thụ động: sự tích luỹ kim loại là một sản phẩm phụ của cơ chế thích nghi đối với điều kiện bất lợi của đất (ví dụ như cơ chế hấp thụ Ni trong loại đất serpentin).
Sự tích luỹ kim loại là cơ chế chống lại các điều kiện stress vô sinh hay hữu sinh: hiệu lực của kim loại chống lại các loài vi khuẩn, nấm ký sinh và các loài sinh vật ăn lá đã được nghiên cứu.
Cây phát triển một số cơ chế hiệu quả chống chịu cao nồng độ kim loại trong đất. Ở một số loài, sự linh hoạt này đạt được bằng cách ngăn chặn các kim loại độc hại hấp thu vào các tế bào gốc nên có ít tiềm năng cho chiết xuất kim loại.
Một nhóm thứ hai của thực vật, những loài tích tụ, không ngăn chặn các kim loại nhập vào gốc. Các loài này đã tiến hóa các cơ chế cụ thể cho giải độc kim loại đã tích lũy trong tế bào. Những cơ chế cho phép chúng tích lũy với nồng độ rất cao của các kim loại.
Ngoài ra, một nhóm thực vật thứ ba, với sự kiểm soát các quá trình hấp thụ kim loại và vận chuyển chúng trong cây.
Hình 1: So sánh cơ chế hấp thụ kim loại của thực vật siêu hấp thụ.
Cơ chế hấp thụ vào rễ và vận chuyển các kim loại các ion kim loại không thể di chuyển tự do qua màng tế bào, trong đó là những cấu trúc lipophilic. Do đó, vận chuyển ion vào trong tế bào phải được trung gian bởi các protein màng với chức năng vận tải. Sự vận chuyển này được đặc trưng bởi các thông số động lực nhất định, chẳng hạn như năng lực vận tải (Vmax) và ái lực cho các ion (Km). Vmax là tỷ lệ tối đa của các ion vận chuyển qua màng tế bào. Km là ái lực vận chuyển cho một ion cụ thể . Khi giá trị Km thấp, ái lực cao, cho thấy rằng mức độ cao của các ion được vận chuyển vào trong tế bào, ngay cả lúc nồng độ ion bên ngoài thấp. Hấp thụ kim loại lên thành các tế bào gốc, các điểm có hiệu mô sống, là một bước quan trọng lớn cho quá trình phytoextraction. Tuy nhiên, để quá trình phytoextraction xảy ra, kim loại cũng phải được vận chuyển từ gốc đến ngọn. Chuyển động của kim loại trong nhựa cây từ gốc đến ngọn, gọi là sự di chuyển, chủ yếu được kiểm soát bởi hai quá trình: áp lực gốc và sự thoát hơi nước của lá. Sau khi di chuyển đến lá, kim loại có thể được giải hấp thụ từ nhựa cây vào các tế bào lá.
Hình 2: Cơ chế hấp thụ kim loại ở thực vật.
Z Cơ chế hấp thụ chất hữu cơ
3. Những vấn đề cần quan tâm khi sử dụng công nghệ phytoextraction.
Công nghệ phytoextraction (thực vật chiết rút – TVCR) chủ yếu được sử dụng để giải ô nhiễm cho các môi trường đất, trầm tích và bùn lầy. Nó cũng có thể xử lí ô nhiễm ở môi trường nước nhưng ít hơn.
Dưới đây là một số những điều kiện môi trường cần quan tâm đến khi sử dụng công nghệ TVCR
3.1. Điều kiện đất
- Điều kiện đất phải phù hợp cho thực vật phát triển.
- Độ pH trong đất cần được điều chỉnh thích hợp.
- Chất tạo keo cần thiết làm tăng khả năng sinh học và hấp thu kim loại của thực vật.
Loại đất cũng gây ảnh hưởng đến chiều sâu của rễ, chiều dài của rễ có thể biến thiên từ 40 - 450cm ở những loài giống nhau nhưng sinh trưởng trên các loại đất khác nhau. Ví dụ như trên nền đất cát, nơi hàm lượng nước trong đất là rất thấp thì sự sinh trưởng của hệ thống rễ rất hạn chế (Danfors và cs,1998)
Acer pseudoplatanus
Populus spp
Populus tremula
Betula pendula
-
-
-
40 -60
Đất nhiều cacbon
70 -500
120 - 140
90 - 150
100 - 150
Đất sâu, giàu sét
110 - 140
100 - 260
30 -
150 - 450
Đất nhiều cát
130 - 140
110
-
-
Các loại đất khác
40 - 50
-
-
90 - 130
Bảng 1: Chiều dài của rễ (tính theo cm) ở một số loài giống nhau trong các loại đất khác nhau
Một số bằng chứng cho thấy rằng các vi sinh vật đất có cơ chế, có khả năng thay đổi tính di động môi trường của chất gây ô nhiễm kim loại với khả năng hấp thụ ở rễ. Ví dụ, một chủng Xanthomonas maltophyla được chứng minh xúc tác làm giảm lượng Cr6+ di động để tạo ra Cr3 + , một chât ít di động và ít độc hại với môi trường, Blake et al., 1993). Các chủng khác cũng được tìm thấy để tạo ra sự chuyển đổi của các ion kim loại độc hại khác bao gồm PB2+, Hg2 +, Au3+, Te4+, Ag+…[4]
3.2. Nư...