We All Care

Arsenic – Sự Hấp phụ và Chuyển vị trong cây khô

Trong thiên nhiên, như chúng ta đã biết, nồng độ arsenic (As) nguy hiểm trong nước hiện nay là một vấn đề toàn cầu và thường được gọi là thiên tai của thế kỷ 20-21. Nồng độ arsenic cao đã được báo cáo gần đây từ Mỹ, Trung Hoa, Chile, Bangladesh, Đài Loan, Mexico, Argentina, Ba Lan, Canada, Hungary, Nhật Bản, Ấn Độ và Việt Nam.

Việc tầy trừ arsenic hiện nay bao gồm các công nghệ đã được sử dụng theo truyền thống (quá trình oxyd hóa, kết tủa, đông đặc, trao đổi ion và ly tách qua màng) nhưng phương pháp hấp phụ thì ít đuôc chú ý đến.

Một số tác chất hấp phụ có chi phí thấp rất hiệu quả trong việc loại trừ arsenic như:

Một số tác chất hấp phụ có chi phí thấp rất hiệu quả trong việc loại trừ arsenic như:
  • Rỉ sắt
     
  • Carbon từ chất thải nông nghiệp (than carbon và than từ sơ và trái dừa)
     
  • Chất hấp phụ (sinh khối cố định, chất bả sau khi ép nước trái cam)
     
  • Và một số chất hấp phụ thương mại, bao gồm nhựa, gel, silica, silica hoạt tính
     

    Cây Lục bình và Bèo là một số cỏ dại khác đã thu hút sự chú ý trên toàn thế giới do sự phát triển và lây lan nhanh chóng tạo ra sự tắc nghẽn bề mặt của ao hồ. Đây là một vấn nạn lớn cho việc di chuyển trên nước, việc tưới tiêu, cũng như chạy máy phát điện. Về khí cạnh khác, khi chúng ta nhìn từ một góc độ về tài nguyên, các loại cỏ trên dường như là một nguồn tài nguyên có giá trị với một số thuộc tính độc đáo như tích lũy cho việc thanh lọc nước thải hoặc thanh lọc sinh học.

    Cây Lục bình, Bèo Hoa dâu và Bèo Cám và Cây Bông súng nằm trong số các nhà máy thanh lọc tự nhiên cho những vùng nước ô nhiễm arsenic.

    Sự hấp phụ là sự bám dính của các nguyên tử, ion hoặc phân tử đến từ chất khí, lỏng hoặc chất rắn hòa tan bám vào bề mặt các thánh tố trên. Quá trình này tạo ra một lớp phim hấp phụ trên bề mặt của tác nhân hấp phụ. Quá trình này khác với sự hấp thụ, trong đó chất lỏng (chất được hấp thụ) được hòa tan hoặc thấm qua một chất lỏng hoặc chất rắn khác (chất hấp thụ). Hấp phụ là một quá trình dựa trên bề mặt trong khi hấp thụ liên quan đến toàn bộ khối lượng của tác nhân.

    Chuyển vị trí là thay đổi hoặc chuyển vị trí. Trong sự hấp thu asen, asen là sự dịch chuyển và tích lũy trong tế bào cây.

     

    Cây sống là một Bioremediator

    Bèo và Rong biển (Lemna minor) được nghiên cứu như một chất theo dõi ô nhiễm trong nguồn nước của các kim loại độc hại như arsenic, cadmium, chì và thủy ngân. Một nghiên cứu đặc biệt cho thấy rằng hơn 70% arsenic được loại bỏ sau 15 ngày trong khi một nghiên cứu khác cho rằng sinh khối trên có thể loại bỏ được 85-90% chì với nồng độ ban đầu là 5 mg/l.

    Trong điều kiện nhiệt đo cho phép, Bèo cũng có tốc độ tăng trưởng nhanh và dễ thu hoạch, mang lại tiềm năng cao cho việc sử dụng hiệu quả về kinh phí trong việc thanh lọc nước thải. Nhà máy lọc Devils Lake ở North Dakota, USA đã tận dụng các tính chất trên của bèo và các cây mọc trên nước để thanh lọc nước phế thải của thanh phố.

    Cây Lục bình (Eichhornia crassipes) ) loại bỏ arsenic có trong nước uống bị nhiễm arsenic. Hiệu ứng này phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như lượng lục bình, lượng arsenic hiện diện trong nước, thời gian bị tiếp nhiễm và sự hiện diện của ánh sáng mặt trời và không khí.

    Trên căn bản nghiên cứu này, các tác giả cho rằng lục bình là hiệu nghiệm và hữu ích để làm cho nước uống bị nhiễm arsenic hoàn toàn không còn arsenic nữa. Lục bình cung cấp một phương tiện tự nhiên loại bỏ arsenic từ nước uống ở cấp gia đình mà không tốn chi phí nào cả.

     

    Cây khô như một Nhà máy khử sinh học (Bioremediator)

    Cùng với tính độc đáo qua những những kiến thức này, Tiến sĩ Mai Thanh Truyềt gợi ý dùng cây khô trên (được làm khô từ cây sống) có thể tạo ra những tác động sau:
  • Giảm thời gian hấp phụ
     
  • Tăng lượng arsenic được hấp phụ
     
  • Asen được giữ lại trong cây khô)
     
    Các thí nghiệm sau đây được tiến hành để xác nhận lý thuyết của ông:
  • Những thử nghiệm ban đầu
     
  • Số lượng cây thử nghiệm so với thời gian thử nghiệm
     
  • Thử nghiệm thời gian cây khô ngâm trong nước ô nhiễm
     
  • Kết luận: Nguyên mẫu thực nghiệm trong việc hấp phụ