SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Khoa học, công nghệ và Đổi mới sáng tạo - Khơi dậy khát vọng kiến tạo tương lai

Tiếp cận kinh tế sinh học tuần hoàn trong công nghệ xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng bằng thực vật

[24/06/2024 11:29]

Hiện nay, ô nhiễm kim loại nặng được coi là cảnh báo nghiêm trọng nhất đối với hệ sinh thái trên Trái đất. Kim loại nặng có thể tồn tại trong các thành phần khác nhau của môi trường do đặc tính không phân hủy của nó. Thông qua việc xâm nhập vào chuỗi thức ăn, kim loại nặng làm tăng thêm mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái. Kim loại nặng tồn tại trong môi trường đất có thể do quá trình tự nhiên như núi lửa, xói mòn đất và phân hủy đá; trong khi các hoạt động của con người như khai thác khoáng sản, chôn lấp, luyện kim, sản xuất hàng điện tử, sử dụng thuốc nhuộm, sản xuất nông nghiệp, hoạt động giao thông,… lại là nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng. Các phương pháp vật lý, hóa học và sinh học đã được thực hiện ở nhiều quy mô khác nhau nhằm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất, trong đó xử lý ô nhiễm bằng thực vật (phytoremediation) được coi là một trong những phương pháp xử lý sinh học hiệu quả, tiết kiệm và thân thiện với môi trường, đồng thời có thể thu hồi kim loại nặng sau quá trình xử lý.

Phytoremediation là công nghệ sử dụng thực vật để giải độc hoặc loại bỏ các kim loại nặng (Pb, Zn, Cd, Cu, Ni, Hg) trong môi trước đất và nước bị ô nhiễm. Thông qua quá trình hấp thụ, phân hủy, ổn định hoặc bay hơi nhờ thực vật, các chất gây ô nhiễm trong đất hoặc nước có thể được loại bỏ hoặc cố định để làm sạch môi trường. Xử lý ô nhiễm bằng thực vật là một kỹ thuật xanh đầy hứa hẹn nhằm loại bỏ ô nhiễm môi trường. Trong công nghệ phytoremediation, các loài thực vật có khả năng chống chịu và tích lũy kim loại nặng, đặc biệt là các loài “siêu tích lũy” được sử dụng để xử lý đất bị ô nhiễm. Toàn bộ cây hoặc các bộ phận trên mặt đất sau khi thu hoạch đều chứa kim loại nặng và sẽ rất nguy hiểm cho hệ sinh thái nếu sinh khối không được xử lý đúng cách.

1. Phương pháp nghiên cứu

Tác giả sử dụng các dữ liệu được thu thập từ 73 ấn phẩm xuất bản trong khoảng thời gian từ năm 1983 đến năm 2023. Một số từ khóa “phytoremediation”,  “kinh tế sinh học tuần hoàn”, “sinh khối”, “kim loại nặng”, “năng lượng sinh học”,... được sử dụng để thu thập thông tin khái quát trước khi lọc ra các thông tin không liên quan dựa trên tiêu đề, phần tóm tắt và từ khóa của mỗi bài viết. Trong khi các tài liệu liên quan đến công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật (phytoremediation) được xuất bản từ năm 1983 thì các phương pháp xử lý sinh khối  thực vật chứa kim loại nặng cũng như cách tiếp cận nền kinh tế sinh học tuần hoàn chủ yếu được xuất bản trong những năm gần đây.

2. Kết luận

Công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật (phytoremediation) nhằm giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng trong đất đang ngày càng được quan tâm bởi tính  hiệu quả, tiết kiệm  và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, việc thiếu các phương pháp quản lý và xử lý hiệu quả sinh khối thực vật chứa kim  loại nặng đã hạn chế việc ứng dụng và phát triển công nghệ này. Xử lý ô nhiễm môi trường bằng thực vật (phytoremediation) đã được chứng minh là một phương pháp hiệu quả về chi phí và thân thiện với môi trường. Sinh khối được tạo ra từ quá trình xử lý  thực vật tích lũy kim loại nặng có thể được ứng dụng cho nhiều mục đích kinh tế với các sản phẩm có giá trị thương mại. Tuy nhiên để tiến hành thương mại hóa theo định hướng kinh tế sinh học tuần hoàn cần cải thiện những hạn chế về các yếu tố kinh tế - kĩ thuật, đồng thời đánh giá sự tác động trên các khía cạnh môi trường, kinh tế và xã hội là những nghiên cứu cần thiết trong tương lai.

Tạp chí Khoa học và Công nghệ ĐH Thái Nguyên - Tập 229, số 10, năm 2024
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ