Báo cáo: Ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lí kim loại nặng (bằng vi sinh vật và thực vật)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ­­­­­­­­­­ BÁO CÁO ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG XỬ LÍ KIM LOẠI NẶNG (BẰNG VI SINH VẬT VÀ THỰC VẬT) MÔN: Công nghệ sinh học môi trường GVHD: Nguyễn Phương Anh THÀNH VIÊN NHÓM: NHÓM 06 – THỨ 2– TIẾT 10 11 12 ST T 1 2 3 4 5 6 7 8 HỌ VÀ TÊN NGUYỄN THỊ THANH HÀ (TRƯỞNG) NGUYỄN THỊ HẰNG NGÔ THỊ DUNG PHẠM MINH TRƯỜNG TRỊNH NGUYỄN THI THI NGUYỄN DUY NAM TRẦN QUỐC ĐỊNH NGUYỄN THỊ KIỀU OANH LỚP MSSV DH13QM 13149100 DH13QM 13149114 DH13QM 13149051 DH13MT 13127312 DH13QM 13149376 DH13QM 13149242 DH13QM 13149086 DH13QM 13149293 SỐ ĐIỆN THOẠI 01662341895 1 I. Mở đầu: Chúng ta đang sống trong một thời kì mà nhu cầu của con người được coi trọng hàng đầu. Để đáp ứng nhu cầu sống và sinh hoạt của con người, các ngành công nghiệp được tập trung phát triển vượt bậc, các công nghệ khoa học, đặc biệt là hoá học được đưa vào sử dụng một cách tràn lan trong các ngành sản xuất. Theo đó, những hiện tượng ô nhiễm môi trường và sự tác động ngược của môi trường đến cuộc sống của con người cũng ngày một rõ rệt hơn. Đơn cử là các ngành sản xuất sử dụng các hợp chất kim loại nặng. Các ion kim loại vốn là những nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể sinh vật. Nhưng với nồng độ cao quá mức cần thiết, chúng trở thành những độc chất hàng đầu. Kim loại nặng là những nguyên tố siêu bền, không thể chuyển hoá dù chúng ở trong trạng thái nào. Cho dù ở trạng thái ion, oxid, baz hay muối, kim loại vẫn là kim loại. Theo độc chất học, điều này có nghĩa là khi nhiễm vào cơ thể sinh vật, kim loại nặng có khả năng gây độc cực cao. Ở thực vật và động vật, kim loại nặng hàm lượng cao có thể gây chết. Ở con người, kim loại nặng với hàm lượng vượt ngưỡng cho phép có thể gây các bệnh ung thư, chứng ngộ độc thực phẩm, các bệnh về xương khớp, gan, thận. Một ví dụ điển hình là vụ việc người dân bị nhiễm độc chì hàng loạt tại một làng tái chế ắc quy ở Hưng Yên. Ngôi làng này sinh sống bằng nghề tái chế chì từ pin và ắc quy hỏng từ cuối thập niên 1970 đến nay. Tạm không nói đến các loại chất thải độc hại khác, bụi chì bay lơ lửng cũng đủ để gây nên ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người vùng này. Khi trời mưa, một phần bụi chì ngấm vào lòng đất, làm đất nhiễm chì. Những người làm nghề này lại không có trang phục bảo hộ lao động, mặc nguyên quần áo dính bụi chì về nhà. Người dân nơi đây đã bị phơi nhiễm chì từ các nguồn khác nhau trong nhiều năm trời. Theo báo 2 Người lao động, 97% trong tổng số 500 trẻ em tại làng nghề Đông Mai ở tỉnh Hưng Yên bị phơi nhiễm chì ­ hàm lượng trong máu vượt ngưỡng cho phép 3­7 lần. Bốn năm nay, nhiều người đã chết vì ung thư. Có thời điểm, hơn 50% người dân của thôn bị bệnh đường ruột, đau dạ dày; 30% mắc bệnh đường hô hấp, đau mắt; 100% người trực tiếp nấu chì bị nhiễm độc. Cách đây 10 năm, thôn đã có hơn 40 người bị teo cơ, bại não, bại liệt, mù bẩm sinh do ảnh hưởng của bụi và khói chì. Ngoài chì, các kim loại nặng khác từ các ngành sản xuất khác nhau khi thải ra môi trường cũng có thể gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng. Không những vậy, nồng độ kim loại nặng trong môi trường rất khó phát hiện. Chúng ta chỉ nhận biết được nồng độ kim loại nặng cao khi triệu chứng nhiễm độc được biểu hiện trên cơ thể sinh vật. Chính vì vậy, chúng ta nhất thiết phải có các biện pháp xử lí kim loại nặng trong môi trường. Trong các loại công nghệ xử lí, công nghệ sinh học là biện pháp được áp dụng nhiều nhất, do tính sạch, triệt để, khả thi và tiết kiệm chi phí của nó. Kim loại nặng tuy khó chuyển hoá, nhưng một số loài thực vật và vi sinh vật có khả năng hấp thụ hoặc hoà tan kim loại nặng để tích luỹ trong thân hoặc giảm độc tính của chúng. Trong bài nghiên cứu này, chúng ta sẽ nghiên cứu chủ yếu về các phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lí kim loại nặng, nhất là xử lí bằng vi sinh vật và thực vật. 3 II. Những vấn đề nghiên cứu được: 1. Tìm hiểu chung về kim loại nặng: a) Định nghĩa: ­ Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3. Ví dụ: Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn,... ­ Một số kim loại nặng có thể cần thiết cho sinh vật. Chúng được xem là nguyên tố vi lượng. Một số không cần thiết cho sự sống. Khi đi vào cơ thể sinh vật có thể không gây hại gì. Kim loại nặng gây độc hại với môi trường và cơ thể sinh vật khi hàm lượng của chúng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. b) Nguồn gốc phát sinh: ­ Nguồn tự nhiên: Kim loại nặng được phát hiện ở mọi nơi trong đất đá và xâm nhập vào thủy vực qua quá trình tự nhiên, phong hóa xói mòn. ­ Nguồn nhân tạo: Nguồn nông nghiệp : việc sử dụng các loại phân khoáng, các loại hóa chất bảo vệ thực vật trong nông nghiệp đã đưa vào môi trường đất nhiều nguyên tố kim loại nặng như : As, Hg, Cu, Pb… Nguồn công nghiệp: các quá trình công nghiệp, đặc biệt là các quá trình liên quan tới khai khoáng và chế biến quặng kim loại, các lò nấu kim loại, các ngành công nghiệp chế biến có sử dụng hợp chất chứa kim loại như sơn, thuốc nhuộm, thuộc da, dệt, giấy… 4 Từ hoạt động của con người: nước thải sinh hoạt chứa các hợp chất tẩy rửa, bùn cống rãnh, khói thải của các phương tiện giao thông, các chất và rác thải chứa kim loại nặng, đạn chì của thợ săn... (Nguồn: Gs.TS Lê Huy Bá, 2006, `Độc chất môi trường` trang 181­189) Ngoài ra, có một số hợp chất kim loại nặng bị thụ động và đọng lại trong đất, song có một số hợp chất có thể hoà tan dưới tác động của nhiều yếu tố khác nhau, nhất là do độ chua của đất, của nước mưa. Điều này tạo điều kiện để các kim loại nặng có thể phát tán rộng vào nguồn nước ngầm, nước mặt và gây ô nhiễm đất. Mưa axit có chứa những kim loại nặng cũng như chất rắn lơ lửng hấp phụ kim loại nặng xâm nhập vào các thủy vực cũng có thể gây ô nhiễm kim loại nặng cho sông hồ. c) Trạng thái nhiễm độc: Cấp tính: nguy hiểm tức thời trong thời gian ngắn, chịu tác động của tác nhân gây độc nồng độ cao. Mãn tính: do thường tiếp xúc với tác nhân và độc chất này tích tụ lại trong cơ thể nhưng ở dưới ngưỡng gây độc chưa gây chết hay ảnh hưởng bất kì mà lâu dài sẽ gây ra những bệnh tật nguy hiểm. Biểu hiện tiêu biểu là bệnh ung thư. 5 ... - tailieumienphi.vn