Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cadimi và chì trong đất ô nhiễm bằng vật liệu có nguồn gốc tự nhiên

Bài viết trình bày tổng quan về động học kim loại nặng trong đất, quá trình hấp phụ; hòa tan kim loại nặng từ khoáng vật đất; trao đổi ion, hấp phụ và hóa hấp phụ; nguồn gốc và hàm lượng của Cadimi và chì trong đất; vai trò của vật liệu hấp phụ trong xử lý tại chỗ đối với đất ô nhiễm chì và Cadimi. Khái quát vật liệu từ Diatomit và tro bay, khả năng hấp phụ Cd+2 và Pb+2 trong đất ô nhiễm; phân tích các tính chất lý-hóa học chủ yếu của đất và vật liệu hấp phụ Diatomit, tro bay...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cadimi và chì trong đất ô nhiễm bằng vật liệu có nguồn gốc tự nhiên Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cadimi và Chì trong đất ô nhiễm bằng vật liệu có nguồn gốc tự nhiên Nguyễn Thị Quỳnh Trang Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; Khoa Môi trường Chuyên nghành: Khoa học môi trường Mã số: 60 85 02 Người hướng dẫn: PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải Năm bảo vệ: 2011 Abstract. Tổng quan về động học kim loại nặng trong đất-quá trình hấp phụ; hòa tan kim loại nặng từ khoáng vật đất; trao đổi ion, hấp phụ và hóa hấp phụ; nguồn gốc và hàm lượng của cadimi và chì trong đất; vai trò của vật liệu hấp phụ trong xử lý tại chỗ đối với đất ô nhiễm chì và cadimi. Khái quát vật liệu từ diatomit và tro bay, khả năng hấp phụ Cd+2 và Pb+2 trong đất ô nhiễm. Phân tích các tính chất lý-hóa học chủ yếu của đất và vật liệu hấp phụ diatomit, tro bay như: CEC, pH, thành phần cơ giới, Cd và Pb tổng số. Đánh giá bước đầu các tính chất của đất và vật liệu hấp phụ diatomit, tro bay cũng như đánh giá ảnh hưởng của các tính chất lý hóa học đến khả năng hấp phụ Pb và Cd của đất và vật liệu hấp phụ. Nâng cao khả năng hấp phụ của vật liệu tự nhiên diatomit, tro bay bằng cách biến tính chúng thành những vật liệu tổng hợp có khả năng hấp phụ (CEC) cao hơn so với vật liệu ban đầu. Tiến hành thử nghiệm và so sánh giữa đất ô nhiễm Cd+2 và Pb+2 có sử dụng vật liệu diatomit và tro bay đã biến tính với đối chứng (đất ô nhiễm Cd+2 và Pb+2 không có vật liệu). Từ đó tính được hiệu suất hấp phụ giữa đất có sử dụng vật liệu đã biến tính với đất không có vật liệu. Đưa ra kết quả và thảo luận: tính chất cơ bản của đất và vật liệu hấp phụ; tổng hợp vật liệu từ điatomit và tro bay; hiệu quả hấp phụ chì và cadimi của vật liệu tổng hợp từ diatomit hòa lộc; hiệu quả hấp phụ chì và cadimi của vật liệu tổng hợp từ tro bay. Keywords. Khoa học môi trường; Ô nhiễm đất; Chì; Kim loại nặng Content. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay ô nhiễm kim loại nặng trong đất là một trong những vấn đề môi trường gây nhiều bức xúc. Hậu quả do kim loại nặng gây ra được phản ánh trực tiếp từ sức khỏe cây trồng, vật nuôi..đặc biệt thông qua chuỗi thức ăn, kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể con người và gây ra những hậu quả khó lường. Cadimi và chì là hai kim loại có tính độc hại lớn cho con người và hệ sinh thái khi nó vượt ngưỡng cho phép và trong một số điều kiện môi trường nhất định. Tuy vậy, hàm lượng phát thải của chúng vào môi trường từ hoạt động nhân tạo càng ngày càng gia tăng. Tại Việt Nam có rất nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp xử lý kim loại nặng Cd và Pb trong đất như: Võ Văn Minh (2007) đã xác định được cỏ Vetiver có khả năng hấp thụ Cd, Pb, Cr trong đất tại bãi rác Khánh Sơn, đất bãi thải mỏ vàng Bông Miêu và đất bãi thải phế liệu Hoà Minh thuộc quận Liên Chiểu, Thành phố Đà Nẵng. Lê Đức Trung, Nguyễn Ngọc Linh, Nguyễn Thị Thanh Thúy thuộc Viện môi trường và tài nguyên, ĐHQG-HCM sử dụng zeolite tự nhiên đã qua sơ chế dạng aluminosilicate ngậm nước, có cấu trúc xốp và vỏ tôm cua (chitin thô) có trong bã thải của ngành công nghiệp thủy sản để xử lý kim loại nặng Pb chứa trong bùn thải với hiệu quả cao…. Tuy nhiên, hiện nay chưa có nhiều các nghiên cứu để hấp phụ các kim loại Cd và Pb bằng những vật liệu hấp phụ tự nhiên, nhân tạo nhằm ngăn chặn kim loại xâm nhập vào cây trồng. Trước thực tế đó nhóm chúng tôi đi sâu nghiên cứu theo hướng: bổ sung cho đất các vật liệu tự nhiên hoặc đã biến tính có khả năng hấp phụ kim loại nặng trong đất, không cho chúng di chuyển vào cây trồng. Các vật liệu tự nhiên được dùng trong xử lý kim loại nặng như: zeolit, bentonite, tro bay, diatomit, than bùn trong bã thải thủy sản…Trong đó tro bay và diatomit là hai vật liệu được quan tâm nhất. Tro bay là sản phẩm đốt cháy than đá của nhà máy nhiệt điện Phả Lại. Có thể khai thác và tái sử dụng một lượng lớn tro bay sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như làm phụ gia cho các nhà máy xi măng, các nhà máy bê tông hay phụ gia trong nông nghiệp. Vì chúng có khả năng cung cấp cho cây trồng một lượng nhỏ các chất dinh dưỡng và tăng cường tính chất hóa học cũng như tính chất vật lý như độ chua pH, cấu trúc và khả năng giữ nước. Ngoài ra một số các nghiên cứu cho thấy khả năng hấp phụ và cố định các kim loại nặng của tro bay là rất tốt. Diatomit là một dạng quan trọng trong nhóm đá silic. Nó thuộc phụ nhóm đá silic được cấu thành chủ yếu từ khung xương của mảnh vỏ silic của các vi sinh vật. Tại Việt Nam, diatomit được phát hiện, đánh giá tiềm năng, trữ lượng chủ yếu tại Kon Tum (Vinh Quang, Thắng Lợi, Đắc Cấm), ở Phú Yên (Hòa Lộc – Tuy ...