xử lý sinh học trong phục hồi ô nhiễm đất

Nhóm 5
Nguyễn Thị Thùy Dung

20130580

Nguuyễn Thị Hương

20131994

Trần Thị Trâm

20134097

Trần Thị Trang

20134079


i
Nộ

i
Nộ

ng
du

ng
du

01

Khái quát về ô nhiễm môi trường đất

02

Phương pháp sử dụng các VSV phục hồi ô nhiễm
đất

i
Nộ

ng
du

03

Phương pháp sử dụng thực vật phục hồi ô nhiễm
đất


Khát quát về ô nhiễm môi trường đất

1.Khái niệm

•

Theo định nghĩa của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) :


“Ô nhiễm môi trường là  sự đưa vào môi trường các chất thải nguy hại hoặc năng lượng đến mức ảnh hưởng tiêu cực
đến đời sống sinh vật, sức khỏe con người hoặc làm suy thoái chất lượng  môi trường”.


2.Các nguyên nhân gây ô nhiễm đất
Đất ô nhiễm bị gây ra bởi sự có mặt của hóa chất xenobiotic (sản phẩm của con người) hoặc do
các sự thay đổi trong môi trường đất tự nhiên.
Ô nhiễm đất có thể gây ra bởi:



Tai nạn tràn chất ô nhiễm



Mưa acid



Thâm canh



Nạn phá rừng



Cây biến đổi gen

Click icon to add picture





Rác thải phóng xạ





Tai nạn công nghiệp









Khai thác mỏ và các ngành công nghiệp khác

Bãi chôn lấp và vứt bỏ rác thải bất hợp pháp
Hoạt động nông nghiệp, chẳng hạn như sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và
phân bón

Dầu và nhiên liệu thải bỏ
Chôn lấp rác thải
Thải bỏ tro than
Nước mặt bị ô nhiễm thấm vào đất

Xả nước tiểu và phân tự do
Rác thải điện tử

Click icon to add picture


3. Các dạng ô nhiễm đất

Phân loại theo các nguồn gốc phát sinh :
+ Ô nhiễm đất do các chất thải sinh hoạt.
+ Ô nhiễm đất do chất thải công nghiệp.
+ Ô nhiễm đất do hoạt động nông nghiệp.

Phân loại theo các tác nhân gây ô nhiễm:
- Ô nhiễm đất do tác nhân hoá học: Bao gồm phân bón N, P (dư lượng phân bón trong đất), thuốc trừ sâu (clo hữu cơ, DDT, lindan,
aldrin, photpho hữu cơ v.v.), chất thải công nghiệp và sinh hoạt (kim loại nặng, độ kiềm, độ axit v.v...).
- Ô nhiễm đất do tác nhân sinh học: Trực khuẩn lỵ, thương hàn, các loại ký sinh trùng (giun, sán v.v...).
- Ô nhiễm đất do tác nhân vật lý: Nhiệt độ (ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ chất thải của sinh vật), chất phóng xạ (U ran, Thori, Sr90,
I131, Cs137


phương pháp sinh học trong phục hồi ô nhiễm đất

Xử lý ô nhiễm đất bằng vi sinh vật: Là dùng vi sinh vật để phân hủy sinh học các chất độc, biện pháp này an toàn và đạt hiệu quả cao.



Đặc điểm
Yếu tố ảnh hưởng : nhiệt độ, độ ẩm, PH, thế ô xi hóa –khử, nồng độ chất ô nhiễm trong đất, dạng của các chất nhận electron, sự có mặt của các vi


sinh vật mong muốn và khả năng dễ tiêu sinh học của các chất ô nhiễm đối với vi sinh vật

Xảy ra cả ở điều kiện hiếu khí và kỵ khí. Nhìn chung điều kiện hiếu khí thường được áp dụng nhiều hơn.

•

Trở ngại:
- Sự có mặt của các kim loại nặng độc
- Nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ cao: vi sinh vật tự nhiên không phát triển, gâychết vi sinh vật đưa vào.


Cơ chế xử lý CON của vi sinh vật

Cơ chế trực tiếp

•
•
•

Các chất ô nhiễm được đưa vào tế bào vsv

Cơ chế gián tiếp

•

Nhờ enzym biến đổi thành năng lượng, chất dinh dưỡng.
Kết thúc, chất ô nhiễm được đưa ra ngoài môi trường dưới dạng
đơn giản, ít độc, năng lượng được thải dưới dạng oxygen, sulfate,
nitrate…


VSV sử dụng chất khoáng và năng lượng từ môi trường đất phục
vụ quá trinh sinh tổng hợp CHC

•

Sản sinh ra các enzym ngoại bào có khả năng giảm,phần hủy CON
trong đất


Loại VSV phân hủy CON trong đất

Tên VSV

Loại chất

Achrombacter, Alcaligenes, Corynebacterrium,

phân huỷ 2,4-D

Flavobaterium, Pseudomonas

Nấm Phanerochaete Chrysosporium

Phân huỷ 2,4-D

Achrombacter

Clorinated phenol, PCBs, Dioxin, Monoaromatic và
Polyaromatic hydrocacbon, Nitromatic


Bacillus

cenllulose

Bacillus mycoides




Kỹ thuật dùng vsv phục hồi ô nhiễm tại Việt Nam và Thế giới

Xử lý bên ngoài vị trí ô nhiễm

Phương pháp vi sinh

Xử lý trực tiếp tại vị trí ô nhiễm

•
•
•
•

Kĩ thuật bùn nhão
Kĩ thuật trải trên đất
Kĩ thuật đánh đống

Kĩ thuật cấp khí


Kỹ thuật bùn nhão



Kỹ thuật cấp khí


Kĩ thuật trải đất




Kỹ thuật đống ủ


Một
Một số
số áp
áp dụng
dụng dùng
dùng vsv
vsv xử
xử lý
lý đất
đất ôô nhiễm
nhiễm

a.Phương pháp sinh học xử lý đất ô nhiễm ký sinh trùng

•

Nguyên tắc: Kí sinh trùng được truyền vào đất qua trứng giun sán,ấu trùng của chúng,sau thời gian ủ bênh tương đối sẽ trở thành tác nhân

gây bênh cho con người. Nhìn chung, đất chỉ là môi trường trung gian đế ký sinh trùng có thể hoàn tất chu kỳ của mình và truyền bệnh sang
người.

•

Đa số ấu trùng không thể tồn tại quá lâu trong môi trường đất mà không có vật chủ cho nên biên pháp xử lý đất khi bị ô nhiễm ấu trùng của
ký sinh trùng tương tự như xử lý đất ô nhiễm do vi sinh vật. Ta có thể áp dụng biện pháp khử trùng đất bằng phương pháp sinh học.


•

Khử trùng sinh học dựa trên việc đưa chất hữu cơ vào đất.Trong điều kiện kỵ khí các chất hữu cơ này sẽ được lên men tạo ra các chất khí
tiêu diệt ký sinh trùng gây bệnh.

•

Khử trùng đất bằng phương pháp sinh học thì rất hữu ích đối với những trang trại trồng rau.

•

Nhiệt độ cao rất cần thiết với phương pháp này vì thế nó được thực hiện chủ yếu vào mùa hè


b.Khắc phục ô nhiễm dầu
Phương pháp chung
-Cày xới và xử lý tầng đất ô nhiễm làm cho dầu bay hơi
- Xử lý đất bằng hóa chất
- Trồng cây ưa dầu, có khả năng chịu được nồng độ dầu

-


Tạo cho đất khả năng tự làm sạch,hoặc tiếp xúc với không khí hoặc vi sinh vật rửatrôi chuyển hóa tự nhiên.

Phân hủy sinh học
Các thành phần hóa học có trong dầu mỏ thường rất khó phân hủy.Do đó sẽ sử dụng các vi sinh vật (nấm hay vi khuẩn) để thúc đẩy sự suy thoái của
Hydrocacbon dầu mỏ.
Vi khuẩn là nhóm vi sinh vật chính tham gia phân hủy dầu mỏ.
Người ta phân chúng vào 3 nhóm dựa trên cơ chế chuyển hóa dầu của chúng như sau:





Nhóm 1: Bao gồm những VSV các chất mạch hở như rượu, mạch thẳng, như aldehyt ceton, axit hữu cơ.
Nhóm 2: Bao gồm những VSV phân hủy các chất hữu cơ có vòng thơm như benzen,phenol,toluen,xilen.
Nhóm 3: Bao gồm những VSV phân hủy hydratcacbon dãy polimetil,hydratcacbon no.

Trên toàn thế giới có trên 70 chi vi khuẩn được biết là làm suy thoái hydrocacbon.


c. sử dụng VSV xử lý đất ô nhiễm HCBVTV
Vi sinh vật đất được biết đến như những cơ thể có khả năng phân huỷ rất nhiều HCBVTV dùng trong nông nghiệp.
Biện pháp phân huỷ HCBVTV bằng tác nhân sinh học dựa trên cơ sở sử dụng nhóm vi sinh vật có sẵn môi trường đất, các sinh vật có khả năng
phá huỷ sự phức tạp trong cấu trúc hoá học và hoạt tính sinh học của HCBVTV.
Ở trong đất, HCBVTV bị phân huỷ thành các hợp chất vô cơ nhờ các phản ứng ôxy hoá, thuỷ phân, khử oxy xảy ra ở mọi tầng đất và tác động
quang hoá xảy ra ở tầng đất mặt.


Áp dụng trên thế giới
Tên nước


Loại vi sinh vật

Xử lý

Tại Mỹ

VSV Geobacter

sắt oxit đặc biệt là gỉ sắt có trong đất

Thổ Nhĩ Kỳ

Nấm Trametes versicolor

Touluen và Benzen

Tại Việt Nam
Khu vực

Loại vi sinh vật

Xử lý

Căn cứ quân sự Mỹ ngụy cũ tại Biên Hòa, Đồng Nai

Các VSV hiếu khí và kỵ khí phân hủy Đioxin

Đioxin


Khu căn cứ quân sự cũ tại Đà Nẵng

Các VSV hiếu khí và kỵ khí phân hủy Đioxin

đioxin

Nhà máy xử lý và chế biến chất thải Việt Trì, Phú Thọ,

chế phẩm Sagi Bio 

chất thải hữu cơ

Nhà máy xử lý rác thải Đồng Xoài, Bình Phước… và nhiều
cơ sở xử lý rác thải khác


2 .Xử lý ô nhiễm đất bằng thực vật
Phương pháp và khả năng áp dụng
-Khả năng áp dụng: xử lý kim loại nặng , chất hữu cơ trong đất
-Phương pháp : Sử dụng công nghệ phytoremediation , công nghệ sử dụng thực vật để làm sạch môi trường, bằng cách tích lũy trong sinh khối và
biến đổi chúng thành dạng khí thoát ra ngoài


Cơ chế tích lũy chất ô nhiễm ở tế bào thực vật


Cơ chế biến đổi chất ô nhiễm


•


Cơ chế giảm nồng độ kim loại : trồng các loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại cao trong
thân. Khi thu hoạch các loài thực vật này thì các chất ô nhiễm cũng được loại bỏ ra khỏi đất

•

Sử dụng thực vật để cố định kim loại: hấp thụ KL trong rễ hoặc kết tủa trong vùng rễ,làm giảm
khả năng linh động của kim loại, ngăn chặn ô nhiễm, khuếch tán vào nước ngầm, chuỗi thức
ăn


Công nghệ xử lí chất ô nhiễm (phytoremediation)

Có 5 dạng:

Phytodegradation (phyto-phân hủy)
Phytostimulation (Phyto-kích thích)
Phytovolatilazation
Phytoextration (phyto-chiết xuất)
Phytostabilization (Phyto- cố định)

Công nghệ phytoremediation


•

Phyto-Phân hủy

•
•

•

Phân giải CHC
Tạo chất dinh dưỡng cho cây
Enzym: Dehalogenase suy giảm dm clo, …

Phyto-kích thích

Thực vật tạo môi trường sống, cung cấp năng lượng, chất cảm ứng, chất
chuyển hóa cho vi sinh vật thông qua rễ, phân hủy CHC

3. Phyto- cố định
- TV cố định, kết tủa KLN thông qua dịch tiêt của rễ