Giới thiệu chung về công nghệ thực vật PHYTOREMEDIATION kimlong 14-03-2009, 05:13 PM Phytoremediation công nghệ thực vật xử lý môi trường Phytoremediation được hình thành từ phyto trong tiếng la tinh có nghĩa là thực vật còn remediation nghĩa là phục hồi. Phytoremediation ra đời vào năm 1991 và ngay sau đó nó được sử dụng rộng rãi để chỉ công nghệ sử dụng thực vật loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ (thuốc bảo vệ thực vật, các hợp chất cao phân tử, ) và vô cơ (Cu, Pb, Zn, Cd, thậm chí cả các nguyên tố phóng xạ) ra khỏi môi trường bị ô nhiễm (đất, nước ngầm,nước thải, bùn thải) [1]. Jeanna R. Henry thì cho rằng cụm từ này đã được sử dụng vào năm 1983 và việc sử dụng thực vật để xử lý nước thải đã được thực hiện từ 300 năm trước[2], luận điểm này dựa trên các thí nghiệm của Joseph Priestley, Antoine Lavoissier, Karl Scheele và Jan Ingenhousz[3]. Tuy nhiên có một điều mà không cần tranh cãi đó là công nghệ này đang dược nghiên cứu và tiến hành sử dụng thành công ở rất nhiều nước trên thế giới. Phytoremediation là công nghệ được sử dụng rộng rãi ở những vùng ô nhiễm có nồng độ thấp, thời gian xử lý không bắt buộc (có thể kéo dài), thường được áp dụng trên diện rộng và kèm theo đó là có các biện pháp kiểm soát hợp lý. Đây là biện pháp xử lý môi trường với hiệu quả tốt, chi phí thấp nó đặc biệt phù hợp đối với những nước đang phát triển. Hiện nay các nhà khoa học phát hiện ra khoảng 400 loài thực vật có khả năng sử dụng làm nguyên liệu cho công nghệ phytoremediation và kèm theo đó là 30.000 chất ô nhiễm có thể xử lý. Đồng thời theo nhiều nhà khoa học thì công nghệ này có thể được chia nhỏ làm 5 công nghệ nhỏ được trình bày ở hình 1(việc phân chia này dựa vào cơ chế xử lý của thực vật), tuy nhiên có tài liệu tài liệu lại phân chia thành 8 (thêm phytoextraction, hydraulic control, Vegetative Cover systems) [4]. Tuy nhiên về mặt bản chất thì ba cộng nghệ nhỏ này cũng chỉ nằm trong 5 công nghệ cơ bản đã trình bày trên. Trong khuôn khổ bài viết này tôi sẽ chỉ trình bày khái quát về các khái niệm của từng công nghệ nhỏ. Phytostabilization: Được hiểu là biện pháp cố định các chất ô nhiễm trong đất bằng cách hấp phụ chúng lên trên bề mặt rễ hoặc cố định lại trong vùng rễ của cây đồng thời sử dụng hệ rễ thực vật để ngăn cản sự di chuyển của các chất ô nhiễm dưới tác dụng của gió, xói mòn do nước, thấm sâu và phân tán đất. Trong biện pháp này thì chúng ta hiểu rằng cây sẽ không tích lũy chất ô nhiễm, không sử dụng chất ô nhiễm làm nguồn dinh dưỡng mà đơn thuần chỉ là cố định nó. Rhizodegradation: Là quá trình phân huỷ chất ô nhiễm hữu cơ trong đất thông qua quá trình hoạt động của vinh sinh vật. Ở những vùng rễ của các loài cây ứng dụng biện pháp này thường có số lượng vi sinh vật rất lớn. Nguyên nhân là do những loài cây này có thể tiết ra những hợp chất hữu cơ như đường, amino acids, acid hữu cơ, acid béo, sterols, nhân tố sinh trường, nucleotides, flavanone, enzyme và các hợp chất khác [24] những hợp chất hữu cơ này sẽ trở thành nguồn dinh dưỡng cung cấp cho các vi sinh vật trong vùng rễ phát triển. Ngoài ra trong quá trình phát triển, bộ rễ của cây không ngừng mở rộng tạo làm thay đổi tính chất của đất, giúp cho oxy đi vào vùng rễ, điều này cũng góp phần 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, Rhizofiltration: 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. Những quá trình này xảy ra nhờ quá trình hoá học hoặc quá trình sinh học. Biện pháp này phụ thuộc vào nồng độ chất ô nhiễm, tính chất hoá học và lý học của chất ô nhiễm, loài thực vật … Nó đạt hiệu quả cao khi chất cần xử lý có khả năng tan tốt trong nước. Phytodegradation: 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. Tuy nhiên quá trình này lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính chất đất, điều kiện khí hậu, dạng chất cần xử lý, bản chất của từng cây. Bởi có những chất hữu cơ bản thân nó cũng bị phân huỷ do tác dụng của phản ứng hoá học hoặc do vi sinh vật. Khi đó những chất sau khi bị phân hủy lại đóng vai trò là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho cây. Những chất ô nhiễm sau khi bị cây hấp thụ chúng bị biến đổi phụ thuộc vào bản chất của chất đó. Khi đó có những chất sẽ được cây giữ lại trong cấu trúc của tế bào hoặc trở thành nguyên liệu trong quá trình trao đổi chất và sản phẩm cuối cùng của nó là khí CO2 và H2O. Phytovolatilization: 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. Các chất ô nhiễm này có thể được biến đổi trước khi đi vào cây do tác dụng của enzym giúp cho cây hút chúng nhanh hơn, hoặc một số chất khi đi vào trong cây mới bị biến đổi. Trong một số trường hợp thực vật ở vùng nhiệt đới hoặc có điều kiện sống gần giống vùng nhiệt đới các chất ô nhiễm này có thể bị bài tiết ra dưới dạng dịch. Giống như cơ chế giảm bớt hàm lượng muối ở cây có khả năng chịu mặn. Việc lựa chọn từng công nghệ nhỏ này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: dạng chất ô nhiễm, dạng tồn tại chủ yếu của chất ô nhiễm ở trong môi trường cần xử lý, nồng độ của chất ô nhiễm, đặc tính của môi trường, Tài liệu tham khảo: [1] Phytotechnology Technical and Regulatory Guidance Document [2] phytoremediation decision tree [3] phytoremediation of heavy metal contaminated soils: approaches and perspectives, Võ Văn Minh, Võ Châu Tuấn. [4] introduction to phytoremediation. . Giới thiệu chung về công nghệ thực vật PHYTOREMEDIATION kimlong 14-03-2009, 05:13 PM Phytoremediation công nghệ thực vật xử lý môi trường Phytoremediation được. la tinh có nghĩa là thực vật còn remediation nghĩa là phục hồi. Phytoremediation ra đời vào năm 1991 và ngay sau đó nó được sử dụng rộng rãi để chỉ công nghệ sử dụng thực vật loại bỏ các chất. điều mà không cần tranh cãi đó là công nghệ này đang dược nghiên cứu và tiến hành sử dụng thành công ở rất nhiều nước trên thế giới. Phytoremediation là công nghệ được sử dụng rộng rãi ở những