BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGUYỄN THỊ VÂN

NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BÈO TÂY
ĐỂ HẤP PHỤ CÁC ION KIM LOẠI
Pb2+, Zn2+ TRONG NƢỚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Đà Nẵng – Năm 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGUYỄN THỊ VÂN

NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BÈO TÂY
ĐỂ HẤP PHỤ CÁC ION KIM LOẠI
Pb2+, Zn2+ TRONG NƢỚC

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60.44.01.14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS LÊ TỰ HẢI

Đà Nẵng – Năm 2015

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc
công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Vân


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................. 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu......................................................... 2
4. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................. 3
6. Kết cấu luận văn .................................................................................... 3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................... 4
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY BÈO TÂY ............................................................ 4
1.1.1. Tên gọi ............................................................................................ 4
1.1.2. Nguồn gốc và đặc điểm................................................................... 5
1.1.3. Ứng dụng của bèo tây ..................................................................... 5
1.1.4. Thực trạng về sự phát triển của bèo tây trên các hệ thống kênh
rạch Việt Nam trong những năm gần đây và một số giải pháp xử lý đã có ở
địa phƣơng ......................................................................................................... 8
1.2. ACID CITRIC VÀ CELLULOSE ............................................................. 9
1.2.1. Acid Citric ..................................................................................... 18
1.2.2. Cellulose........................................................................................ 21

1.3. PHẢ Ứ G ESTE H

......................................................................... 24

1.3.1. hái niệm chung ........................................................................... 24
1.3.2. Cơ chế phản ứng st hóa ............................................................. 25
1.4. GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG ........................................ 9
1.4.1. Khái quát chung .............................................................................. 9
1.4.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng trong nƣớc................... 12
1.4.3. Giới thiệu về kim loại chì và kẽm ................................................. 13


1.5. MỘT SỐ PHƢƠ G PHÁP XỬ LÍ KIM LOẠI NẶNG TRONG ƢỚC
......................................................................................................................... 27
1.5.1. Phƣơng pháp sinh học ................................................................... 27
1.5.2. Phƣơng pháp sử dụng vi tảo.......................................................... 28
1.5.3. Phƣơng pháp hóa học .................................................................... 28
1.5.4. Phƣơng pháp hóa lý ...................................................................... 28
1.6. TỔNG QUAN VỀ PHƢƠ G PHÁP HẤP PHỤ .................................... 29
1.6.1. Các khái niệm................................................................................ 29
1.6.2. Các mơ hình cơ ản của q trình hấp phụ ................................... 32
1.6.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ ............................... 35
1.7. MỘT SỐ HƢỚNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHỤ PHẨM NÔNG
NGHIỆP LÀM VLHP ..................................................................................... 37
CHƢƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 39
2.1. NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HOÁ CHẤT ...................................... 39
2.1.1. Nguyên liệu và hóa chất ................................................................ 39
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ..................................................... 39
2.2. PHƢƠ G PHÁP GHIÊ CỨU............................................................ 39
2.2.1. Thu gom và xử lý mẫu

2.2.2. iến t nh

o tây

o tây ..................................................... 39

ng aci citric ................................................. 40

2.2.3. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ...................... 42
2.2.4. hảo sát một số t nh chất vật lý của

o tây iến t nh và chƣa iến

t nh ................................................................................................................... 47
2.2.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ ion kim loại
nặng P (II), Zn (II) của

o tây iến t nh ..................................................... 49

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................. 51
3.1. THU GO
3.2.
T

ẪU VÀ XÁC Đ

H ĐỘ Ẩ

HẢO SÁT CÁC Y U TỐ Ả H HƢ
H


TOÀ PHẦ ................... 51
GĐ

QUÁ TR

H

I

O T Y ............................................................................................. 52


3.2.1. Ảnh hƣởng của nồng độ aci ........................................................ 52
3.2.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ rắn: lỏng ...................................................... 53
3.2.3. Ảnh hƣởng của thời gian biến tính ............................................... 54
3.3. XÁC Đ

H CÁC ĐẶC TÍNH HĨA LÝ CỦ

O T Y CHƢ

I N

TÍNH VÀ BI N TÍNH.................................................................................... 56
3.3.1. Phổ hồng ngoại của

o tây chƣa iến tính và biến tính .............. 56

3.3.2 Ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) của


o tây chƣa và iến tính59

3.4. NGHIÊN CỨU KHẢ Ă G HẤP PHỤ BỂ CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ
CH TẠO TỪ

O T Y ĐỐI VỚI ION Zn2+ VÀ Pb2+ ............................... 60

3.4.1. Ảnh hƣởng đến pH đến khả năng hấp phụ ................................... 60
3.4.2. Ảnh hƣởng của thời gian khuấy đến khả năng hấp phụ ............... 62
3.4.3. Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ bèo tây biến t nh đến quá trình hấp
phụ bể Zn2+ và Pb2+ ......................................................................................... 64
3.4.4. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ ion Zn2+ và Pb2+ đến quá trình
hấp phụ bể ....................................................................................................... 67
3.4.5. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ ion ...................................................... 68
3.5. NGHIÊN CỨU KHẢ
PHỤ CH TẠO TỪ

Ă G HẤP PHỤ CỘT CỦA VẬT LIỆU HẤP

O T Y ĐỐI VỚI ION Zn2+ VÀ Pb2+ ...................... 70

3.5.1. Khảo sát ảnh hƣởng của tốc độ òng đến quá trình hấp phụ cột .. 70
3.5.2. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ ion Zn2+ và Pb2+ đến quá trình
hấp phụ cột ...................................................................................................... 72
3.5.3. Phƣơng trình hấp phụ đẳng nhiệt .................................................. 74
3.6. NGHIÊN CỨU KHẢ

Ă G TÁI HẤP PHỤ BỂ Pb2+ VÀ Zn2+ CỦA


VẬT LIỆU HẤP PHỤ .................................................................................... 75
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 77
1. K T LUẬN ................................................................................................. 77
2. KI N NGH ................................................................................................ 78


DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................... 79
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (bản sao)
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1. CÁC KÝ HIỆU
qe

: Dung lƣợng hấp phụ cân b ng

qmax

: Dung lƣợng hấp phụ cực đại

KL

: H ng số Langmuir

KF

: H ng số Freundlich

RL


: Tham số cân b ng

r

: Hệ số tƣơng quan

R2

: Hệ số xác định

C0

: Nồng độ ion Zn2+ và Pb2+ an đầu

Cf

: Nồng độ ion Zn2+ và Pb2+ còn lại sau hấp phụ

H

: Hiệu suất hấp phụ

M

: Khối lƣợng

2. CÁC CHỮ VIẾT TẮT
IUPAC : International Union of Pure and Applied Chemistry
BOD


: Biochemical Oxygen Demand

COD

: Chemical Oxygen Demand

SEM

: Scanning electron microscopy

VLHP

: Vật liệu hấp phụ

IR

: Infrared


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

bảng
1.1.

2.1.
3.1.

3.2.

3.3.
3. 4.
3.5.

3.6.

3.7.

3.8.

3.9.

3.10.
3.11.

Trang

Tiêu chuẩn của Bộ y tế về giới hạn hàm lƣợng kim loại
nặng trong nƣớc thải công nghiệp
Độ nhạy của phƣơng pháp
ngọn lửa và khơng
Độ ẩm tồn phần của

S đối với kĩ thuật

ng

ng ngọn lửa

o tây

Ảnh hƣởng của nồng độ aci citric đến quá trình biến
tính bèo tây
Ảnh hƣởng của tỷ lệ rắn : lỏng đến q trình biến tính
bèo tây
Ảnh hƣởng của thời gian đến q trình biến tính bèo tây
Ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ bể Zn2+ và
Pb2+
Ảnh hƣởng của thời gian khuấy đến khả năng hấp phụ
bể Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của tỉ lệ bèo tây biến t nh đến khả năng hấp
phụ bể Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của nồng độ ion Zn2+ và Pb2+ đến hấp phụ
bể
Ảnh hƣởng của tốc độ ịng đến q trình hấp phụ cột
Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của nồng độ ion dung dịch đến quá trình hấp
phụ cột Zn2+ và Pb2+
Kết quả tái hấp phụ bể Zn2+ và Pb2+ của VLHP

10

44
51
52

54
55
61


63

65

67

70

72
75


DANH MỤC CÁC HÌNH

Sơ hiệu
hình

Tên hình

Trang

1.1.

Cây bèo tây

4

1.2.


Trồng nấm rơm trên giá thể bèo tây

6

1.3.

Sản phẩm thủ công đƣợc làm từ bèo tây

7

1.4.

Bèo tây phát triển che phủ các dòng sông

9

1.5.

Cấu tr c phân tử Cellulose

21

1.6.

Cấu tr c phân tử Cellulose trong không gian 3 chiều

22

1.7.


Vi sợi Cellulose

23

1.8.

Đồ thị sự phụ thuộc của lgCf vào lg

2.1.

Phản ứng st hóa giữa cellulose và aci citric

41

2.2.

Sơ đồ chế tạo VLHP từ bèo tây

42

2.3.

Sơ đồ cấu tạo máy

45

3.1.
3.2.

3.3.


x
m

S

o tây chƣa iến t nh

34

51

Ảnh hƣởng của nồng độ aci citric đến q trình biến
tính bèo tây
Ảnh hƣởng của tỷ lệ rắn : lỏng đến q trình biến tính
bèo tây

53

54

3.4.

Ảnh hƣởng của thời gian đến q trình biến tính bèo tây

55

3.5.

VLHP chế tạo từ bèo tây


56

3.6.

Phổ hồng ngoại của bèo tây chƣa iến tính

57

3.7.

Phổ hồng ngoại của

3.8.

Ảnh SEM của

3.9.

Ảnh SEM của bèo tây biến tính

o tây đã iến tính

o tây chƣa iến tính

58
59
60



3.10.
3.11.
3.12.

3.13.

3.14.

3.15.

3.16.

3.17.

Ảnh hƣởng của pH dung dịch đến tải trọng hấp phụ bể
Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ
Ảnh hƣởng của thời gian khuấy đến tải trọng hấp phụ
bể Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của thời gian khuấy đến khả năng hấp phụ
bể Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của khối lƣợng VLHP đến tải trọng hấp phụ
bể Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của khối lƣợng VLHP đến hiệu suất hấp
phụ bể Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của nồng độ ion Zn2+ và Pb2+ đến tải trọng
hấp phụ bể
Ảnh hƣởng của nồng độ ion Zn2+ và Pb2+ đến hiệu suất
hấp phụ bể


61
62
63

64

65

66

67

68

3.18.

Sự phụ thuộc của Cf/q vào Cf đối với Zn (II)

69

3.19.

Sự phụ thuộc của Cf/q vào Cf đối với Pb (II)

69

3.20.

3.21.


3.22.

3.23.
3.24.

Ảnh hƣởng của tốc độ òng đến tải trọng hấp phụ cột
Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của tốc độ òng đến hiệu suất hấp phụ cột
Zn2+ và Pb2+
Ảnh hƣởng của nồng độ ion Zn2+ và Pb2+ đến tải trọng
hấp phụ cột
Ảnh hƣởng của nồng độ ion Zn2+ và Pb2+ đến hiệu suất
hấp phụ cột
Dạng tuyến tính của phƣơng trình Langmuir với ion

71

71

73

73
74


Zn2+ trong hấp phụ cột
3.25.

3.26.


3.27.

Dạng tuyến tính của phƣơng trình Langmuir với ion
Pb2+ trong hấp phụ cột
Tải trọng hấp phụ trong tái hấp phụ bể Zn2+ và Pb2+ của
VLHP
Hiệu suất hấp phụ trong tái hấp phụ bể Zn2+ và Pb2+
của VLHP

74

76

76


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Các hoạt động công nghiệp nhƣ khai thác mỏ, công nghiệp thuộc a,
công nghiệp điện tử, mạ điện, lọc hóa ầu hay cơng nghệ ệt nhuộm… đã tạo
ra các nguồn ô nhiễm ch nh chứa các kim loại nặng độc hại nhƣ Cu, P ,
C ,

i,

s, Hg….. hững kim loại này có liên quan trực tiếp đến các iến đổi

g n, ung thƣ cũng nhƣ ảnh hƣởng nghiêm trọng đến môi trƣờng.

Đối với những nƣớc đang phát triển nhƣ Việt

am, qui mô công nghiệp

chủ yếu ở mức vừa và nhỏ, việc xử lý nƣớc thải gặp nhiều khó khăn do chi
ph xử lý cao, khả năng đầu tƣ thấp. Vì lí do trên mà việc sử ụng vật liệu
hấp phụ chế tạo từ các nguồn tự nhiên nhƣ: vỏ chuối, xơ ừa, vỏ lạc, ã m a,
… trong xử lý nƣớc đƣợc quan tâm ởi ƣu điểm là có thể tách loại đƣợc
nhiều kim loại nặng trong ung ịch, có khả năng tái sử ụng VLHP và thu
hồi kim loại.

ặc khác, các VLHP này sử ụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền,

ễ kiếm và thành phần ch nh là các polim

ễ iến t nh, có t nh chất hấp phụ

cao.
Là một nƣớc nhiệt đới, kh hậu nóng ẩm, rất th ch hợp cho sự phát triển
của các loại thực vật thủy sinh nổi trên mặt nƣớc đặc iệt là
triển quá mức của

o tây. Sự phát

o tây trên các ao hồ, sông nhỏ gây cản trở òng chảy, sự lƣu

thông của nƣớc và gây ảnh hƣởng sinh hoạt và cuộc sống của ngƣời ân. Ngoài
ra, o mật độ

o tây quá nhiều nên ẫn đến tình trạng cây


o tây chết với số

lƣợng lớn gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc, ảnh hƣởng đến hệ động thực vật của
sông, hồ ...
Với mục tiêu giải quyết vấn nạn
từ

o tây và đồng thời tận ụng chế phẩm

o tây để chế tạo VLHP tơi chọn đề tài “Nghiên cứu biến tính bèo tây để

hấp phụ các ion kim loại Pb2+, Zn2+ trong nước”.


2
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- iến t nh

o tây tạo ra vật liệu hấp phụ ion kim loại nặng trong nƣớc.

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Bèo tây.
- Dung ịch Pb2+, Zn2+.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- ghiên cứu các đặc t nh l hóa của

o tây iến t nh và chƣa iến t nh.


- Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự iến tính bèo tây.
- Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ của

o tây iến t nh.

- Quá trình thực nghiệm đƣợc thực hiện tại phịng th nghiệm Hóa l của
trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Đà ẵng.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết
Thu thập, tổng hợp các tài liệu, tƣ liệu, sách áo trong và ngồi nƣớc có
liên quan đến đề tài.
Xử lý các thông tin về lý thuyết để đƣa ra các vấn đề cần thực hiện trong
quá trình thực nghiệm.
4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm
Phương pháp vật lý:
- Thu gom và xử lý mẫu

o tây.

- Xác định độ ẩm toàn phần.
- Phƣơng pháp phân t ch phổ hồng ngoại (IR): xác định sự có mặt của
một số nhóm chức đặc trƣng của sản phẩm.
- Phƣơng pháp chụp ảnh SE : xác định độ xốp của VLHP.
Phương pháp hóa học:
- Phản ứng st hóa: iến t nh

o tây

ng acid citric.



3
- Phƣơng pháp

S xác định nồng độ ion kim loại trong nƣớc.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Cung cấp tƣ liệu về

o tây.

- Chế tạo vật liệu hấp phụ từ nguyên liệu rẻ tiền.
- Ứng ụng sản phẩm VLHP trong việc xử lý ion kim loại nặng trong
nƣớc thải cơng nghiệp.
6. Kết cấu luận văn
Ngồi phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, nội ung luận văn gồm 3
chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Tổng quan.
Chƣơng 2: guyên liệu và phƣơng pháp nghiên cứu.
Chƣơng 3: ết quả và àn luận.


4
CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY BÈO TÂY
1.1.1. Tên gọi
Bèo tây ( anh pháp hai phần: Eichhornia crassipes) còn đƣợc gọi là lục
bình, hay


o

hật

ản là một lồi thực vật thuỷ sinh, thân thảo, sống nổi

theo òng nƣớc, thuộc về chi Eichhornia của họ Bèo tây (Pontederiaceae).
[24], [26]

Hình 1.1. Cây bèo tây
PHÂN LOẠI KHOA HỌC
Giới (regnum)
Plantae
(không phân hạng)
Angiospermae
(không phân hạng)
Monocots
(không phân hạng)
Commelinids
Bộ (ordo)
Commelinales
Họ (familia)
Pontederiaceae
Chi (genus)
Eichhornia
Loài (species)
E. crassipes
Danh pháp hai phần
Eichhornia crassipes

(Mart.) Solms (1883)


5
1.1.2. Nguồn gốc và đặc điểm
o tây có xuất xứ từ nƣớc ngoài, nhập vào Việt am khoảng năm 1905.
o tây trồng chỗ nào cũng đƣợc, miễn là nơi ẩm ƣớt, nƣớc ao t vì loại
cây này có đặc trƣng là phát triển nhanh, nhanh hơn cả rau muống trồng ƣới
nƣớc.
Cây

o tây mọc cao khoảng 30cm với ạng lá hình trịn, màu xanh lục,

láng và nhẵn mặt, gân lá hình cung ài, hẹp. Lá cuốn vào nhau nhƣ những
cánh hoa. Cuống lá nở phình ra nhƣ ong óng xốp ruột gi p cây
mặt nƣớc.

a lá đài giống nhƣ a cánh. Rễ

o nổi trên

o trông nhƣ lông vũ sắc đ n

uông rủ xuống nƣớc, ài đến 1m.
Sang h cây

o nở hoa sắc t m nhạt, điểm chấm màu lam, cánh hoa trên

có 1 đốt vàng. Có 6 nhuỵ gồm 3 ài 3 ngắn. ầu thƣợng 3 ơ đựng nhiều nỗn,
quả nang. Dò hoa đứng thẳng đƣa hoa vƣơn cao lên khỏi t m lá.

Cây

o tây sinh sản rất nhanh nên ễ làm nghẽn ao hồ, kênh rạch.

ột

cây mẹ có thể đẻ cây con, tăng số gấp đôi mỗi 2 tuần. Sống ở cả trên cạn và
ƣới nƣớc. [24]
1.1.3. Ứng dụng của bèo tây
a. Sử dụng bèo tây trong y học
Do bèo tây có vị nhạt, t nh mát, có tác ụng sơ phong thanh nhiệt, lợi
niệu giải độc, nên

o tây đƣợc sử ụng trong y học để chữa sƣng tấy hoặc

viêm đau nhƣ sƣng ắp chuối ở ẹn, tiêm ị áp x , sƣng nách, viêm tinh hồn,
viêm khớp ngón tay, viêm hạch ạch huyết...

gƣời ta thƣờng sử ụng phần

phình của cuống lá giã nát, thêm muối (5-8g/100g
chỗ ị đau.

miền

am trƣớc đây, à con thƣờng

o), sau đó đắp lên những
ng


o tây để chữa vết

thƣơng trên cơ thể ị nhiễm độc hóa học. [25]
b. Sử dụng bèo tây làm thức ăn cho người và gia súc
o tây có thể

ng làm rau ăn.

gƣời ta r t các đọt non, rửa sạch, sắt


6
mỏng

ng nấu canh.

ơng bèo tây cũng có thể đƣợc sử ụng để ăn sống

hoặc nấu canh nhƣ đọt non, cũng có thể ăn k m chung với lẩu mắm.

o tây

có thể ăm nhỏ, trộn với cám làm thức ăn cho gia s c (h o, trâu, ò) và gia
cầm (gà, vịt, ngan, ngỗng) (có thể cho ăn sống hoặc nấu ch n).
c. Sử dụng bèo tây để ủ biogas kết hợp sản xuất phân bón
o tây có thể ủ yếm kh để sản xuất iogas (kh mêtan). l kg

o tây sẽ

cho 0,3m3 khí mêtan. Bã bèo tây sau khi lên m n có thể sử ụng làm phân ón

trong nơng nghiệp.
d. Sử dụng bèo tây để sản xuất nấm
o tây phơi khơ cịn đƣợc sử ụng để sản xuất nấm ăn.

Hình 1.2. Trồng nấm rơm trên giá thể bèo tây
e. Sử dụng bèo tây để xử lý ô nhiễm môi trường
Trong mơi trƣờng tự nhiên,

o tây lan tràn mau chóng phủ k n mặt


7
nƣớc

ng thảm ày đặc, gây cản trở cho lƣu thông tàu thuyền. Tuy nhiên, khi

ắt đầu khám phá đại iện độc đáo này của hệ thực vật, thì các nhà khoa học
nhận thấy r ng hệ thống rễ màu nâu của

o tây có khả năng h t, lọc nƣớc và

phân giải chất độc rất mạnh góp phần giảm thiểu ơ nhiễm mơi trƣờng. Trong
đó, tốc độ xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ khác nhau của ộ rễ này phải nói là
tuyệt vời, khó tƣởng tƣợng nổi. Th nghiệm chứng tỏ r ng 1ha mặt nƣớc thả
o tây có thể làm sạch đến 3 tấn nƣớc thải mỗi ngày. Cụ thể, nó có thể h t
đƣợc 34kg

a, 22kg Ca, 17kg P, 4kg

297g kền, 321g Stronti,... trong 24 giờ.


n, 2,1kg Ph nol, 89g Hg, 104g

l,

o tây cịn có khả năng phân giải

phenol và cyanua.
gồi ra,

o tây cịn gi p chống xói mịn đất v n sơng, rạch, là nơi để

các lồi thủy sinh sinh trƣởng và phát triển góp phần ảo vệ nguồn lợi thuỷ
sản đang có xu hƣớng ị cạn kiệt nhƣ hiện nay.
f. Sử dụng bèo tây làm đồ thủ cơng mỹ nghệ

Hình 1.3. Sản phẩm thủ cơng được làm từ bèo tây
o tây mọc ƣới nƣớc rất mềm, xốp nhƣng lại rất ẻo ai khi đ m lên


8
ờ phơi khô và ch nh từ đặc t nh này nó đƣợc x m là nguồn nguyên liệu quý
và có giá trị cho sản xuất hàng thủ cơng mỹ nghệ thân thiện với môi trƣờng.
Xơ bèo tây phơi khô có thể chế iến để

ng ện thành ây, thành thừng rồi

ệt thành chiếu, hàng thủ công, hay àn ghế, đệm lót ghế ngồi, thảm, giỏ
sách, tủ nhà ép, kệ để áo tạp ch , ép ành mang trong phòng ngủ...
1.1.4. Thực trạng về sự phát triển của bèo tây trên các hệ thống kênh

rạch Việt Nam trong những năm gần đây và một số giải pháp xử lý đã có
ở địa phƣơng
a. Thực trạng về sự phát triển của bèo tây
Trong những năm gần đây,

o tây phát triển mạnh mẽ, ngồi mức kiểm

sốt và phủ k n nhiều sơng ngịi, ao hồ và kênh rạch ở cả 2 miền Đông, Tây
am ộ, điển hình là ở sơng Vàm Cỏ đoạn qua tỉnh Tây
mạnh mẽ của

inh. Sự phát triển

o tây đã gây nên nhiều trở ngại đối với đời sống của ngƣời

ân và với hệ sinh thái. Với khả năng sinh sản nhanh,

o tây xâm lấn làm hại

hệ sinh thái thủy vực, tắc nghẽn ịng chảy, cản trở giao thơng đƣờng thuỷ,
làm nghẽn chỗ lấy nƣớc tƣới tiêu, làm giảm đa ạng sinh học, là nơi chứa
nhiều loại mầm ệnh... hi mảng

o quá ày

o sẽ chết, và ị phân hủy gây

ô nhiễm nguồn nƣớc và tạo m i khó chịu. Đồng thời,

o tây phủ k n mặt


nƣớc làm giảm nồng độ oxi hòa tan ảnh hƣởng đến sự sống của các sinh vật
thủy sinh, tăng quá trình phân hủy kỵ kh trong các nƣớc và

n gây ô nhiễm

môi trƣờng, ảnh hƣởng đến quá trình tự làm sạch của nguồn nƣớc. [26]
b. Một số giải pháp xử lý đã có ở địa phương
Trƣớc tình hình đó, các tỉnh đã áp ụng rất nhiều iện pháp để xử lý bèo
tây nhƣ trục vớt

o và sản xuất các sản phẩm phụ hữu ch. Tuy nhiên, các địa

phƣơng vẫn chƣa thể kiểm soát đƣợc vấn nạn bèo tây. Do đó việc tìm ra iện
pháp hạn chế sự phát triển của

o tây hay sản xuất các sản phẩm hữu ch là

điều cấp thiết trong tình hình hiện nay. [26]


9

Hình 1.4. Bèo tây phát triển che phủ các dịng sông
1.2. GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG
1.2.1. Khái quát chung
im loại nặng là những kim loại có khối lƣợng riêng lớn hơn 5g/cm3 bao
gồm một số loại nhƣ

s, C , Cu, P , Hg, S , Zn …


ột số kim loại nặng có

thể cần thiết cho sinh vật, ch ng đƣợc x m là nguyên tố vi lƣợng.

ột số

không cần thiết cho sự sống, khi đi vào cơ thể sinh vật với hàm lƣợng vƣợt
quá tiêu chuẩn cho phép thì ch ng rất độc hại có thể gây ra nhiều căn ệnh
nguy hiểm, thậm ch gây tử vong cho con ngƣời và sinh vật.
thƣờng liên quan đến vấn đề ô nhiễm môi trƣờng.

im loại nặng

guồn gốc phát thải của

kim loại nặng có thể là tự nhiên hoặc từ hoạt động của con ngƣời, chủ yếu là
từ công nghiệp (các chất thải công nghiệp), nông nghiệp và hàng hải… V

ụ:

ca imi có nguồn gốc từ chất thải cơng nghiệp, trong chất thải khi khai thác
quặng. Crom trong mạ kim loại, nƣớc thải của sản phẩm gốc crom hay chì
trong công nghiệp than, ầu mỏ. Thủy ngân trong chất thải cơng nghiệp khai
thác khống sản, thuốc trừ sâu. [15]
Các kim loại này khi thải vào nƣớc làm cho nƣớc ị nhiễm ẩn mất đi
một số t nh chất hóa lý đặc iệt cũng nhƣ những t nh chất và thành phần thay


10

đổi làm ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng sinh thái và sức khỏ con ngƣời. Việc
nhận iết nƣớc ị ô nhiễm có thể căn cứ vào trạng thái hóa học, vật lý, hóa lý,
sinh học của nƣớc. V

ụ nhƣ khi nƣớc ị ơ nhiễm sẽ có m khó chịu, vị

khơng ình thƣờng, màu không trong suốt, số lƣợng cá và các thủy sinh vật
khác giảm, cỏ ại phát triển, nhiều m n, hoặc có váng ầu mỡ trên mặt nƣớc.
Số lƣợng ngày càng tăng của kim loại nặng trong môi trƣờng là nguyên nhân
gây nhiễm độc đối với đất, không kh và nƣớc.
Có một số hợp chất kim loại nặng đọng lại trong đất, song có một số hợp
chất có thể hòa tan ƣới tác động của nhiều yếu tố khác nhau, nhất là o độ
chua của đất, của nƣớc mƣa. Điều này tạo điều kiện để các kim loại nặng có
thể phát tán rộng vào nguồn nƣớc ngầm, nƣớc mặt và gây ơ nhiễm đất. Sau đó
qua nhiều giai đoạn khác nhau đi vào chuỗi thức ăn của con ngƣời.

hi đã

nhiễm vào cơ thể, kim loại nặng có thể t ch tụ lại trong các mô. Đồng thời với
quá trình đó cơ thể lại đào thải ần kim loại nặng. hƣng các nghiên cứu cho
thấy tốc độ t ch tụ kim loại nặng thƣờng nhanh hơn tốc độ đào thải rất nhiều.
Bảng 1.1. Tiêu chuẩn của Bộ y tế về giới hạn hàm lượng kim loại nặng trong
nước thải cơng nghiệp [15]
TT

Thơng số

1

Nhiệt độ


2

Đơn vị

Giá trị C
A

B

C

40

40

pH

-

6-9

5,5-9

3

Mùi

-


Khơng

Khơng

khó chịu

khó chịu

4

Độ mầu (Co-Pt ở pH = 7)

-

20

70

5

BOD5 (200C)

mg/l

30

50

6


COD

mg/l

50

100

7

Chất rắn lơ lửng

mg/l

50

100

0


11

TT

Thơng số

Đơn vị

8


Asen

9

Giá trị C
A

B

mg/l

0,05

0,1

Thuỷ ngân

mg/l

0,005

0,01

10

Chì

mg/l


0,1

0,5

11

Cadimi

mg/l

0,005

0,01

12

Crom (VI)

mg/l

0,05

0,1

13

Crom (III)

mg/l


0,2

1

14

Đồng

mg/l

2

2

15

Kẽm

mg/l

3

3

16

Niken

mg/l


0,2

0,5

17

Mangan

mg/l

0,5

1

18

Sắt

mg/l

1

5

19

Thiếc

mg/l


0,2

1

20

Xianua

mg/l

0,07

0,1

21

Phenol

mg/l

0,1

0,5

22

Dầu mỡ khống

mg/l


5

5

23

Dầu động thực vật

mg/l

10

20

24

Clo ƣ

mg/l

1

2

25

PCB

mg/l


0,003

0,01

26 Hoá chất bảo vệ thực vật lân hữu cơ

mg/l

0,3

1

27 Hoá chất bảo vệ thực vật Clo hữu cơ

mg/l

0,1

0,1

28

Sunfua

mg/l

0,2

0,5


29

Florua

mg/l

5

10

30

Clorua

mg/l

500

600

mg/l

5

10

31

moni (t nh th o itơ)


32

Tổng itơ

mg/l

15

30

33

Tổng Phôtpho

mg/l

4

6


12

TT

Thơng số

Đơn vị

34


Coliform

35
36

Giá trị C
A

B

MPN/100ml

3000

5000

Tổng hoạt độ phóng xạ α

Bq/l

0,1

0,1

Tổng hoạt độ phóng xạ β

Bq/l

1,0


1,0

Trong đó:
- Cột

quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải

công nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc đƣợc

ng cho

mục đ ch cấp nƣớc sinh hoạt.
- Cột

quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải

công nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc không

ng

cho mục đ ch cấp nƣớc sinh hoạt.
- Thông số clorua không áp ụng đối với nguồn tiếp nhận là nƣớc mặn
và nƣớc lợ.
1.2.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng trong nƣớc
Sự tập trung cơng nghiệp và đơ thị hóa cao độ gây tác động lớn đối với
mơi trƣờng, trong đó có mơi trƣờng nƣớc. Các ịng xả nƣớc thải gây ơ nhiễm
môi trƣờng nƣớc mặt, nƣớc ngầm, gây ô nhiễm đất. Các nguồn nƣớc thải
ch nh ở các khu đô thị và khu công nghiệp hiện nay là:
- Sinh hoạt đô thị thải ra một lƣợng tƣơng đối lớn, khoảng 80% lƣợng

nƣớc cấp. Lƣợng nƣớc thải này xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận mà khơng có
ất kì một iện pháp xử lý nào, nƣớc thải sinh hoạt chủ yếu chứa các chất ô
nhiễm hữu cơ.
- ƣớc thải từ các cơ cở công nghiệp, thủ công nghiệp đều chƣa qua xử lý
hoặc chỉ xử lý sơ ộ. Các chất ô nhiễm trong nƣớc thải công nghiệp rất đa ạng,


13
có cả chất hữu cơ, ầu mỡ, kim loại nặng...

ồng độ COD,

OD, DO tổng

coliform đều không đảm ảo tiêu chuẩn cho phép đối với thải nƣớc xả ra nguồn.
- ƣớc mƣa chảy tràn, đặc iệt là nƣớc mƣa đợt đầu.
Tình trạng ô nhiễm nƣớc rõ ràng nhất là ở Hà ội, TP Hồ Ch

inh, Hải

Phòng, Đà ẵng, Huế, am Định, Hải Dƣơng và các thị xã, thành phố lớn.
1.2.3. Giới thiệu về kim loại chì và kẽm
a.

m

ẽm (

n
= 65,39) là kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm II , chu kì 4, ơ 30


trong ảng tuần hồn. Cấu hình l ctron của nguyên tử kẽm là [ r 3

10

4s1.

Trong các hợp chất, kẽm có số oxi hóa +2. ẽm là nguyên tố phổ iến thứ 24
trong lớp vỏ Trái Đất và có 5 đồng vị ền:

64

Zn,

65

Zn,

66

Zn,

67

Zn, và

68

Zn


trong đó đồng vị 64Zn chiếm 50,9%.
 Tính chất
ẽm là một kim loại màu trắng ạc, nhƣng ở trong không kh ẩm ần
ần ị ao phủ ởi màng oxit nên mất t nh ánh kim. ẽm mềm, ễ nóng chảy,
một số h ng số vật lý nhƣ: t0nc = 419,50C, t0s = 9060C, t0thăng hoa = 140 kJ/mol,
tỉ khối = 7,13, độ ẫn điện = 16. [7]
ẽm là kim loại tƣơng đối hoạt động. Trong không kh ẩm, kẽm ền ở
nhiệt độ thƣờng nhờ màng oxit ảo vệ.

hƣng ở nhiệt độ cao, nó cháy mãnh

liệt tạo thành oxit với ngọn lửa màu lam sáng chói.

gồi ra kẽm còn tác

ụng với một số nguyên tố halog n, lƣu huỳnh và các nguyên tố không kim
loại khác nhƣ photpho, s l n…
nhiệt độ thƣờng kẽm ền với nƣớc vì có màng oxit ảo vệ, ở nhiệt độ
700 C
 ZnO + H2
cao nó khử hơi nƣớc iến thành oxit: Zn + H2O 
0

Có thế điện cực khá âm, kẽm ễ àng tác ụng với các aci không phải
là chất oxi hóa giải phóng hi ro: Zn + 2H3O+ + H2O = [Zn(H2O)4]2+ + H2. Tuy
nhiên kẽm rất tinh khiết gần nhƣ không tan trong aci .

guyên nhân là quá