Dự án Nghiên cứu xử lý tồn lưu ddt trong đất bằng nấm mục trắng (phanerochaete chrysosporium)

Nội dung tài liệu: Dự án Nghiên cứu xử lý tồn lưu ddt trong đất bằng nấm mục trắng (phanerochaete chrysosporium)

1. 1 PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VỤ BẢN TRƯỜNG THCS LIÊN BẢO BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KỸ THUẬT DỰ ÁN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ TỒN LƯU DDT TRONG ĐẤT BẰNG NẤM MỤC TRẮNG (Phanerochaete Chrysosporium) Lĩnh vực: Khoa học môi trường Họ và tên: Trần Thị Hoa lớp 9C Đỗ Đức Huy lớp 9B Giáo viên hướng dẫn: Trương Thị Thúy Vân Đơn vị: Trường THCS xã Liên Bảo Vụ Bản, tháng 11 năm 2020
2. 1 BẢNG CHỮ VIẾT TẮT DDT Dichloro - Trichloroethane Diphenyl DDE Dichlorodiphenyldichloroethylene DDD Dichlorodiphenyldichloroethane BVTV Bảo vệ thực vật POP Chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy LiP Ligin Peroxidase MnP Manganese Peroxidase Lac Laccase
3. 1 I. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài: DDT (Dichloro - Trichloroethane Diphenyl) là hợp chất hữu cơ bền vững khó phân huỷ, rất độc hại đối với con người và môi trường. Chúng được sử dụng ở hầu hết các nước trên thế giới trong nhiều thập niên trước với mục đích trừ sâu và diệt muỗi truyền bệnh sốt rét. Hiện nay đã bị cấm sử dụng nhưng DDT vẫn còn tồn lưu một lượng rất lớn trong tự nhiên gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí, gây ra những hậu quả lâu dài đến sức khoẻ con người và môi trường. Do đó việc nghiên cứu để tìm ra giải pháp xử lý tồn lưu DDT là một nhiệm vụ hết sức cần thiết. Qua quá trình tìm hiểu, nhận thấy DDT bị phân hủy bởi hệ enzyme phân hủy lignin. Mà hệ enzyme phân hủy lignin có trong thành phần của nấm mục trắng (Phanerochaete Chrysosporium). Để giải quyết tồn lưu thuốc BVTV nói chung, DDT nói riêng nhằm hạn chế việc gây ô nhiễm trở lại đối với con người, sinh vật và môi trường sống. Chúng em đã thực hiện đề tài: “NGHIÊN CỨU XỬ LÝ TỒN LƯU DDT TRONG ĐẤT BẰNG NẤM MỤC TRẮNG (Phanerochaete Chrysosporium) ” Xử lý lượng tồn lưu DDT trong đất đã có nhiều phương pháp như: Phương pháp chôn lấp, cô lập, phương pháp đốt có xúc tác, phương pháp phân hủy bằng kiềm nóng. Trong các phương pháp đó thì: phương pháp chôn lấp cô lập đòi hỏi phải có mặt bằng để sử dụng, khu đất sẽ bị cô lập gần như vĩnh viễn, không thể giải phóng để sử dụng cho các mục đích khác; phương pháp đốt có xúc tác và phương pháp phân hủy bằng kiềm nóng: giá thành cao, có khả năng gây ô nhiễm thứ cấp nên xu hướng sử dụng các phương pháp này ngày càng giảm. Sử dụng phương pháp sinh học: xử lý tồn lưu DDT bằng nấm mục trắng có những ưu điểm như có thể thực hiện ở môi trường tự nhiên, dễ sử dụng, giá thành thấp và hiệu quả cao, không gây ô nhiễm thứ cấp, đồng thời cải tạo đất trồng. Vì vậy, việc ứng dụng nấm Phanerochaete Chrysosporium phân huỷ DDT trong đất là định hướng tiềm năng trong việc áp dụng xử lý tồn lưu thuốc bảo vệ thực vật.
4. 2 2. Mục tiêu: Xử lý lượng tồn lưu DDT trong đất bằng hệ enzyme phân hủy lignin trong nấm mục trắng (Phanerochaete Chrysosporium) từ gỗ vụn, mùn cưa. 3. Ý nghĩa của dự án: Bảo vệ môi trường sống của sinh vật và con người, tránh tác hại của các chất hóa học sau khi sử dụng đặc biệt là DDT. Đồng thời cải tạo môi trường đất thoái hóa, bạc màu do ảnh hưởng của các chất hóa học bón, phun cho cây trồng. II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 1. Giả thuyết khoa học: Hóa chất BVTV thuộc nhóm hợp chất Clo hữu cơ thuộc nhóm hóa chất BVTV tổng hợp, điển hình của nhóm này là DDT, Lindan, Endosulfan. Hầu hết các loại hóa chất BVTV thuộc nhóm này đã bị cấm sử dụng vì chúng là các chất hữu cơ khó phân huỷ, tồn lưu lâu trong môi trường. Công ước Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy cũng quy định về việc giảm thiểu và loại bỏ các loại hóa chất bảo vệ thực vật, đa phần thuộc nhóm clo hữu cơ này. Hóa chất BVTV nhóm cơ Clo thường có độ độc ở mức độ I hoặc II. Các hợp chất trong nhóm này gồm: Aldrin, BHC, Chlordan, DDE, DDT, Dieldrin, Endrin, Endosulphan, Heptachlor, Keltan, Lindane, Methoxyclor, Rothan, Perthan, TDE, Toxaphen v.v. là những hợp chất mà trong cấu trúc phân tử của chúng có chứa một hoặc nhiều nguyên tử Clo liên kết trực tiếp với nguyên tử Cacbon. Trong các hợp chất trên DDT và Lindane là những loại hóa chất BVTV được sử dụng nhiều nhất ở Việt Nam từ trước những năm 1960-1993. Trên thực tế, một trong những phương pháp sinh học là sử dụng thực vật: hệ enzyme của thực vật và các quá trình phức tạp khác nhằm hấp thu hoặc chuyển hóa các chất ô nhiễm. Theo nghiên cứu tìm hiểu, hệ enzyme phân hủy lignin gồm LiP, MnP, Lac phân hủy DDT tạo thành CO 2 và H2O. Vậy câu hỏi nghiên cứu đặt ra ở đây là sử dụng nấm mục trắng có hệ enzyme phân hủy lignin (LiP, MnP, Lac) có xử lý tồn lưu DDT trong đất được không? 2. Nội dung nghiên cứu: Sử dụng nấm mục trắng (Phanerochaete chrysosporium) với hệ enzyme phân hủy lignin để cắt mạch các chất hữu cơ phức tạp trong DDT thành CO 2 và H2O, tăng khả năng xử lý sinh học và thân thiện với môi trường. III. TỔNG QUAN 1. Tình hình ô nhiễm DDT ở Việt Nam DDT được dùng lần đầu tiên ở Việt Nam vào năm 1949 để phòng ngừa bệnh sốt rét. Tại một kho dã chiến chứa DDT những năm 1967 –1968 ở Hà Tĩnh vẫn còn một lượng tồn dư lớn hóa chất này. Khối lượng thuốc DDT ở kho này ước tính khoảng 4-5 tấn.Hiện nay số thuốc DDT đã nằm phơi lộ trên mặt đất, một phần thuốc có thể bị phân hủy song phần lớn vẫn còn đó, chúng có thể khuếch tán vào
5. 3 không khí gây ô nhiễm môi trường và phân rã ngấm vào đất và các mạch nước ngầm gây ô nhiễm đất và nước trong khu vực. Nghệ An là một trong những tỉnh còn tồn lưu một lượng tương đối lớn hóa chất bảo vệ thực vật, hiện tại tỉnh có 25 điểm tồn lưu hóa chất chất bảo vệ thực, trong đó mới có 5 điểm được xử lý. Phần lớn những điểm tồn lưu hóa chất chất bảo vệ thực đều nằm gần, hoặc nguy hiểm hơn là nằm lọt trong khu dân cư. Một kết quả điều tra khác ở tỉnh Nghệ An cho thấy, DDT vẫn còn trong một nhà kho từ năm 1965 đến năm 1985. Nồng độ của DDT thay đổi từ 3.38 đến 960.6 mg/kg trong các mẫu đất và từ 0.00012 đến 0.00168 mg/l trong các mẫu nước. Trong nhiều năm liên tiếp, mùi thuốc DDT nồng nặc bay xa đến 600 mét. Đã có 25 người chết vì ung thư, và 22 trường hợp dị thai được ghi nhận . Do sự nguy hiểm của các chất POP nói chung và hóa chất bảo vệ thực vật nói riêng đối với sức khỏe con người và môi trường, các nước trên thế giới cũng như Việt Nam đã và đang tích cực tiến tới loại trừ và cấm sử dụng hoàn toàn các chất POP. Cụ thể là Công ước Stockholm về các chất hữu cơ ô nhiễm khó phân hủy ra đời và 172 quốc gia đã tham gia ký kết, trong đó có Việt Nam. Ở nước ta công ước Stockholm chính thức có hiệu lực kể từ ngày 14/5/2004. Tham gia công ước này, Việt Nam sẽ xây dựng và hoàn thiện hệ thống pháp luật để quản lý an toàn hóa chất, giảm thiểu và tiến tới loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ. Đồng thời, phòng ngừa, kiểm soát và xử lý an toàn đối với các chất này, tiến tới kiểm soát, xử lý và tiêu hủy hoàn toàn các kho thuốc bảo vệ thực vật, những hóa chất rất độc hại đã bị loại bỏ, còn tồn lưu. Cùng với sự thay đổi nhận thức về vấn đề ô nhiễm môi trường, ngày càng có nhiều khu vực nghi ngờ ô nhiễm được phát hiện (VD: 2010: 1153 khu vực; 2015: 1562 khu vực). Đây là một thực tế phổ biến không phải chỉ ở Việt Nam mà còn ở rất nhiều quốc gia khác trên thế giới. Điều này cũng đồng nghĩa rằng công tác bảo vệ môi trường do hóa chất BVTV dạng POP tồn lưu vẫn là một công việc thách thức và dài hạn trong thời gian tới. Quản lý lỏng lẻo việc lưu chứa và sử dụng hóa chất, cũng như nhận thức hạn chế của đơn vị quản lý/sử dụng về những tác động môi trường của các hóa chất này trong quá khứ đã khiến việc quản lý ô nhiễm hóa chất BVTV tồn lưu tại Việt Nam hiện nay không chỉ đơn thuần chỉ là giải quyết các hóa chất tồn lưu còn trong kho mà đã trở thành vấn đề các khu vực ô nhiễm do hóa chất BVTV tồn lưu. Theo báo cáo của Sở Tài Nguyên và Môi trường Nam Định (năm 2013), ngoài các khu vực ô nhiễm đã được phát hiện trước đó và đưa vào trong danh mục của QĐ 1946/2010/QĐ-TTg, trên địa bàn tỉnh có ghi nhận thêm 8 khu vực ô nhiễm do tồn lưu hóa chất BVTV. Cụ thể như sau: • Tất cả 8 khu vực này tiền thân đều từng là kho lưu chứa hóa chất BVTV (hoặc phòng trừ dịch bệnh của ngành y tế) được xây bằng gạch, mái được lợp bằng ngói nung hoặc được đổ bằng bê tông khá vững chắc. Thời gian xây dựng và hoạt động của các kho này đều trong thời kỳ 1960 – 1995, cá biệt có một số khu vực có
6. 4 hoạt động đến những năm 2000. Các chủng loại thuốc từng được lưu chứa thường là DDT, 666, Wonfatox v.v • Có một số khu vực vẫn còn kho, riêng khu vực kho thuốc của Trung tâm Y tế Dự phòng tại Phường Lộc Hạ, TP Nam Định vẫn còn một lượng lớn hóa chất tồn lưu. Các khu vực còn lại các kho cũ đều đã bị phá, chỉ còn nền kho. • Hiện trạng sử dụng đất chủ yếu là bỏ không và thuộc quyền quản lý của xã. Cá biệt có một vài khu vực người dân địa phương tận dụng để canh tác (VD: khu vực Núi Tiên Hương, thôn Tiên Hương, xã Kim Thái, huyện Vụ Bản) và trồng cây ăn quả. (Theo báo cáo hiện trạng ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu thuộc nhóm chất hữu cơ khó phân hủy tại Việt Nam năm 2015 của . ) 2. Đặc tính của DDT (Dichloro - Trichloroethane Diphenyl) Công thức phân tử: C14H9Cl5 DDT là chất bột vô định hình màu trắng. Nhiệt độ nóng chảy: 108,50C - 1090C . Nhiệt hóa hơi: 185-1870C tại 7 Pa. Khối lượng riêng: 1,55 g/cm3. Khối lượng phân tử: M = 345,5 đvc. Độ tan: 0,31.10-2 – 0,34.10-2 mg/l ở 25 0C. Công thức cấu tạo như sau: DDT là tổng hợp của 3 dạng là p,p’-DDT (4,4-DDT) chiếm 85%; o,p’-DDT (2,4- DDT) chiếm 15%, và o,o’-DDT (2,2-DDT) chỉ là lượng vết. Tất cả 3 chất trên đều là chất bột vô định hình, song chỉ có p,p’-DDT là có tác dụng diệt trừ sâu bệnh.
7. 5 ( Theo Báo cáo hiện trạng ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu thuộc nhóm chất hữu cơ khó phân hủy tại Việt Nam năm 2015 của . ) 3. Đặc tính của nấm mục trắng (Phanerochaete Chrysosporium): Nấm mục trắng (Phanerochaete Chrysosporium là một trong những nấm tạo thành lớp trắng trên gỗ và phân hủy gỗ. Loài nấm này không bao giờ hình thành tai nấm trong chu kì sinh sản mà là hình thành những quả thể dẹp lan ra, xuất hiện ở mặt bên dưới khúc gỗ như mạng nhện. Hệ thống enzim phân hủy lignin của nấm này làm cho nó trở nên rất đặc biệt. Vì thành phần chủ yếu của gỗ là cellulose có màu trắng và lignin có màu nâu. Loài Phanerochaete tạo ra mục trắng trên gỗ. Nó thích nghi với nhiệt độ tương đối cao (khoảng 400c). Ngoài ra, nấm Phanerochaete Chrysosporium còn có tác dụng cung cấp chất mùn cho đất, cải tạo đất bạc màu, làm cho đất tơi xốp, thoáng khí và màu mỡ. Hệ enzyme phân hủy lignin của nấm mục trắng gồm có lignin peroxidase (LiP), manganese peroxidase (MnP) và laccase (Lac). Với ưu điểm là có phổ cơ chất khá rộng, hệ enzyme này được ứng dụng để xử lý nhiều chất ô nhiễm hữu cơ như DDT. Quá trình phân hủy DDT dưới tác dụng của hệ enzim phân hủy ligin trong nấm mục trắng: (Theo Luận văn Nghiên cứu sử dụng nấm PHANEROCHAETE CHRYSOSPORIUM phân hủy chất thải rắn hữu cơ làm COMPOST)
8. 7 4. Ảnh hưởng của DDT đến môi trường và sức khỏe con người: a. Ảnh hưởng của DDT đến môi trường: Lượng thuốc BVTV, đặc biệt là nhóm Clo tồn tại quá lớn trong đất mà lại khó phân hủy nên chúng có thể tồn tại trong đất gây hại cho thực vật trong nhiều năm. Sau một khoảng thời gian nó sinh ra một hợp chất mới, thường có tính độc cao hơn bản thân nó. DDT ở đất ẩm bị phân hủy nhanh hơn ở đất khô. Chúng làm giảm giá trị của đất và khi bị phân hủy DDT được chuyển thành DDE trong cả điều kiện hiếu khí và kị khí. Những hợp chất này có thể bốc hơi trong không khí hoặc lắng đọng lại ở các vị trí khác nhau và có độc tính rất cao. Chúng ở sâu trong đất, thấm qua đất và vào các mạch nước ngầm. Trên bề mặt nước, DDT sẽ liên kết các phần tử ở trong nước, lắng xuống và có thể lắng đọng trong các trầm tích. DDT là một trong 12 hoá chất được các nhà khoa học thế giới xếp vào hạng chất ô nhiễm khó phân hủy (POPs). DDT tích trữ một lượng lớn ở trong cá và các động vật biển (ví dụ: hải cẩu, cá heo). Tính độc của DDT đã được biết đến thông qua các nghiên cứu rất kỹ lưỡng ở trên các vi sinh vật, động vật không xương sống ở dưới nước, cá, lưỡng cư, động vật không xương sống ở trên cạn và các loài động vật có vú khác (chuột hang, thỏ v.v.). Trong các động vật này, DDT được tìm thấy một lượng lớn trong các mô mỡ và sẽ tiếp tục di chuyển đến những cơ quan khác. Ngưỡng độc của DDT và các đồng phân của nó đã xác định thông qua chỉ số LC50 (LC50 là liều gây chết 50% mẫu sinh vật thí nghiệm) ở một số loài động vật thí nghiêm là: LD50 ở lợn khoảng 1.000mg DDT/kg, LD50 ở thỏ là 300mg DDT/kg và 4.000-5.000 mg DDD/kg. DDT ở trong đất cũng có thể được hấp thụ bởi một số thực vật hoặc trong cơ thể con người khi ăn các thực vật đó. b. Ảnh hưởng của DDT đến sức khỏe con người: Con người tiếp nhiễm DDT theo nhiều cách khác nhau: trực tiếp và gián tiếp. Về trực tiếp, trong thời gian phun xịt thuốc, con người có thể bị nhiễm qua phổi hoặc qua da. Về gián tiếp, khi con người ăn các thực phẩm như ngũ cốc, rau đậu đã bị nhiễm DDT, cũng như tôm cá sống trong vùng bị ô nhiễm, DDT sẽ đi vào cơ thể qua đường tiêu hóa, hấp thụ nhanh qua thành ruột vào máu, rồi tích lũy theo thời gian trong các mô gan, mô mỡ và một số tế bào khác. Sau thời gian bị nhiễm, cơ thể có những biểu hiện tổn thương mãn tính, suy thoái chức năng của hệ thần kinh trung ương, chứng viêm da và chứng co giật. Nhiễm DDT có ảnh hưởng không tốt tới sự phát triển của bào thai, có thể gây rối loạn cho quá trình phân bào và hiện tượng quái thai. Đặc biệt, DDT còn được biết đến là tác nhân gây ung thư, làm rối loạn hệ thống nội tiết, rối loạn hệ enzim. 5. Một số biện pháp xử lý tồn lưu DDT trong đất đã được áp dụng trên thế giới và trong nước: Tùy điều kiện địa hình, tính chất, quy mô của vùng ô nhiễm; tùy điều kiện kinh phí để áp dụng các quy trình xử lý khác nhau, đã có một số biện pháp như phương
9. 8 pháp cơ, hóa lý: phương pháp chôn lấp, cô lập nguồn ô nhiễm; phương pháp đốt có xúc tác, phương pháp phân hủy bằng kiềm nóng; hay phương pháp sinh học Một số biện pháp xử lý Ưu điểm Nhược điểm 1. Phương pháp chôn lấp, cô Chi phí thấp vì không Đòi hỏi hố chôn lấp lập là sử dụng các loại vật liệu phải sử dụng hóa chất đảm bảo đúng kĩ thuật, có độ chống thấm cao, bền với phân hủy đất nhiễm. bền bỉ không bị rò trong các tác động của môi trường khu thời gian dài. Địa điểm vực để ngăn chặn sự lan tỏa của chon lấp phải xa khu chất gây ô nhiễm ra môi trường dân cư, không gần mạch xung quanh (vật liệu hấp phụ nước ngầm. bentonite) Đòi hỏi phải có mặt (đã được ứng dụng tại Nghệ An bằng để sử dụng, ảnh như: Mậu 2, Kim Liên, Nam hưởng đến quy hoạch. Đàn; Nghi Mỹ, Nghi Lộc ) Khu đất sẽ bị cô lập gần như vĩnh viễn, không thể giải phóng để sử dụng cho các mục đích khác vì thời gian để hoá chất BVTV tự phân hủy trong điều kiện tự nhiên kéo dài đến hàng chục năm 2. Phương pháp đốt có xúc tác: Xử lý triệt để Giá thành cao, có khả là phương pháp vô cơ hóa năng gây ô nhiễm thứ chuyển clo hữu cơ thành CO2, cấp bởi các sản phẩm - H2O và Cl . Clo hữu cơ nếu tiếp phụ tạo trong quá trình xúc với kim loại đồng nung đỏ vận hành. đều bị đồng lấy mất Clo tạo thành CuCl2 và chúng bị phân hủy tiếp theo thành CO2 và nước cùng với các dẫn xuất không độc, hoặc ít độc hơn. 3. Phương pháp phân hủy Xử lý triệt để Gây ô nhiễm thứ cấp bằng kiềm nóng nên xu hướng sử dụng Xử lý DDT với dung dịch NaOH các phương pháp này 20% nóng, xảy ra phản ứng ngày càng giảm. dehydroclorua hóa tạo nên một olefin. Olefin được sinh ra bị polime hóa cho sản phẩm rắn.
10. 9 Sản phẩm rắn này được tách ra dễ dàng và cho vào bao nilon rồi chôn vùi dưới đất. 4. Phân hủy sinh học Giá trị kinh tế thấp, Những điều kiện môi - Sử dụng thực vật hay vi sinh sử các nguyên liệu trường tại nơi cần xử lý, vật ở điện kị khí hay hiếu khí . sẵn trong tự nhiên và như sự có mặt của các - Phân hủy sinh học thân thiện với môi kim loại nặng độc, nồng (Bioremediation) bao gồm: trường, có khả năng độ các chất ô nhiễm hữu + Kích thích sinh học phân huỷ rất nhiều cơ cao có thể làm cho vi (augmentation): thúc đẩy sự phát hợp chất hóa học sinh vật tự nhiên không triển và hoạt động trao đổi chất dùng trong nông phát triển được và làm của tập đoàn vi sinh vật bản địa nghiệp. chết vi sinh vật đưa vào có khả năng sử dụng các chất độc hại thông qua việc thay đổi các yếu tố môi trường như: pH, độ ẩm, nồng độ O2, chất dinh dưỡng. + Làm giàu sinh học (stimulation): sử dụng tập đoàn các vi sinh vật bản địa đã được làm giàu hoặc vi sinh vật sử dụng các chất độc hại từ nơi khác, thậm chí vi sinh vật đã được cải biến về mặt di truyền đưa vào các địa điểm ô nhiễm. + Sử dụng thực vật: hệ enzyme của thực vật và các quá trình phức tạp khác nhằm hấp thu hoặc chuyển hóa các chất ô nhiễm. Để có thể làm giảm lượng DDT tồn lưu biện pháp xử lý sinh học đang được quan tâm nhiều bởi tính ưu việt của nó là không tạo ra ô nhiễm thứ cấp cho môi trường. Quá trình làm sạch sinh học có thể thực hiện ở quy mô lớn nhỏ khác nhau, có thể sử dụng thực vật hay vi sinh vật và ở điều kiện hiếu khí hoặc kị khí. Việc tẩy độc bằng phân hủy sinh học có thể được tiến hành riêng rẽ hoặc kết hợp với các phương pháp khác, sau vài tháng hoặc vài năm các chất ô nhiễm có thể được hoàn toàn loại bỏ. IV. THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP 1. Thiết kế:
11. 10 a. Ủ nấm mục trắng: Để đảm bảo cho các quá trình hoạt động của vi sinh vật được tiến hành thuận lợi, nơi ủ nấm phải có nền không thấm nước, cao ráo, tránh ứ đọng nước mưa. Đống ủ gỗ vụ/mùn cưa phải có mái che mưa Các bước tạo nấm mục trắng: * Đối với mùn cưa, ta dùng nước vôi tỉ lệ 1% tưới đều lên đống ủ đảm bảo độ ẩm nguyên liệu từ 50% đến 60% trong khoảng thời gian 60 ngày. Trong quá trình ủ, cứ khoảng 3 ngày đảo nguyên liệu 1 lần giúp đống ủ được đều. Lưu ý khi ủ mùn cưa: ta phải thường xuyên kiểm tra độ ẩm đống ủ. Nếu bị khô cần phải bổ sung thêm nước vôi để luôn giữ được độ ẩm cho mùn cưa. Nguyên nhân là do khi phân giải các thành phần của mùn cưa thành các chất dễ tiêu giúp nấm hấp thu tốt hơn. Ủ kích thích xạ khuẩn phát triển giúp phân hủy mùn cưa được tốt hơn. Quá trình ủ cũng góp phần làm chín nguyên liệu và tiêu diệt các vi sinh vật có hại trong mùn cưa. * Đối với cây gỗ hoặc cành cây: Thái thành lát nhỏ Xếp các lát gỗ thành nhiều lớp khác nhau Gỗ được xếp thành từng lớp ở nơi nền không thấm nước nhưng không được nén. Sau đó tưới nước lên gỗ, giữ độ ẩm trong đống gỗ 60% - 70%. Sau đó dùng túi nilon bao phủ bên ngoài đống gỗ. Hàng ngày tưới nước lên đống gỗ. Thời gian ủ tạo nấm khoảng 2 tháng. b. Thực hiện cải tạo đất còn tồn lưu DDT:
12. 11 - Rải mùn cưa, gỗ vụn đã mọc nấm mục trắng trên mặt luống sau đó dùng cuốc đảo đều đất và mùn cưa. - Tỉ lệ: 0,5kg mùn cưa đã lên nấm mục trắng với 1m2 đất, có độ sâu 0,2m. - Thời gian ủ đất với nấm là 60 ngày, 120 ngày. c. Chi phí xử lý tồn lưu DDT bằng nấm mục trắng: Chi phí xử lí 1 m2 đất tồn lưu DDT trong đất qua 2 lần xử lí: Trộn 1kg mùn cưa khô với 0,5 kg nước vôi 1% (tương đương 3,8 gam CaO) được 1,5 kg mùn cưa thành phẩm( mùn cưa chứa nấm mục trắng). Giá vôi bột (CaO): 3,8.10-3 .25:10 =10 đồng (25000 đồng 10kg vôi củ) Giá 1kg mùn cưa khô là 5000 đồng - Để xử lí 1m 2 đất tồn lưu DDT qua 2 lần xử lí chúng em đã sử dụng hết 1kg mùn cưa chứa nấm mục trắng  Số tiền tương đương là (5000 +10):1,5 = 3340 đồng - Để xử lí 1 sào ( 360m 2) đất tồn lưu DDT cần 360kg mùn cưa khô, chi phí dự tính là 3340. 360 = 1202400 đồng (1 triệu 202 nghìn 400 đồng) 2. Phương pháp - Phương pháp sử dụng sơ đồ, bản đồ: Dùng các sơ đồ, bản đồ xác định vị trí dự án, xác định các đối tượng tương quan với khu vực thực hiện dự án. - Phương pháp so sánh: đánh giá chất lượng môi trường trên cơ sở so sánh với các tiêu chuẩn quy chuẩn môi trường liên quan. - Phương pháp nhận dạng: + Mô tả các thành phần của thuốc bảo vệ thực vật; + Xác định tác động của thuốc bảo vệ thực vật ảnh hưởng đến môi trường và con người; - Phương pháp khảo sát thực địa: Khảo sát thực địa để lấy mẫu môi trường nền, thu thập và thống kê các số liệu liên quan khác để so sánh với các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật môi trường Việt Nam. - Phương pháp thu thập số liệu và xử lý số liệu: Các tài liệu địa hình địa chất, điều kiện tự nhiên, thu thập từ các cơ quan liên quan. - Phương pháp đo đạc, lấy mẫu, phân tích: Tổ chức khảo sát, lấy mẫu tại hiện trường, mẫu sau khi được lấy sẽ được bảo quản, vận chuyển về phòng thí nghiệm của Công ty TNHH tư vấn kỹ thuật thiết bị và công nghệ môi trường Nguyên Gia, địa chỉ: số 46-TT2 Khu đô thị Văn Phú, phường Phú La, quận Hà Đông, thành phố Hà Nội để phân tích. V. PHÂN TÍCH VÀ GIẢI THÍCH DỮ LIỆU Kết quả phân tích mẫu đất trước và sau khi sử dụng nấm mục trắng: Dự án: Lấy mẫu đất nền vào ngày 10/7/2020 để kiểm tra lượng tồn lưu DDT. Tiến hành trộn mùn cưa có nấm mục trắng vào đất ngày 10/7/2020 (theo tỉ lệ ở trên) và lấy mẫu đợt 1 (sau khi trộn được 60 ngày) vào ngày 10/9/2020 kiểm tra lượng tồn lưu DDT.
13. 12 Trộn nấm mục trắng và đảo đều Sau 60 ngày sử dụng nấm mục trắng - Mẫu đất ruộng sâu 0,2 m tại cánh đồng thôn Tiên Hương (chân núi), xã Kim Thái, huyện Vụ Bản: Khu vực thí nghiệm có diện tích 1m2. Phương pháp thực hiện; Tiến hành cuốc sâu 0,2m lớp đất trên bề mặt khu vực thí nghiệm, sau đó sới đều, đập nhỏ nhất và trộn với 0,5kg nấm mục trắng (vụn gỗ có nấm); thời gian thử nghiệm trong 60 ngày. - Đơn vị lấy mẫu, phân tích mẫu: Công ty TNHH tư vấn kỹ thuật thiết bị và công nghệ môi trường Nguyên Gia, địa chỉ: số 46-TT2 Khu đô thị Văn Phú, phường Phú La, quận Hà Đông, thành phố Hà Nội. - Phương pháp lấy mẫu: Đơn vị chức năng tiến hành lấy mẫu đất trong diện tích thí nghiệm (một số điểm trong mẫu và trộn đều); mẫu đất được lấy bằng thiết bị chuyên dụng, sau đó được bảo quản lạnh, không cho tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng; sau đó mẫu được vận chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích. Theo phiếu phân tích được kết quả như sau. (Có phiếu phân tích mẫu kèm theo) Tỉ lệ DDT Quy chuẩn so sánh Số lần trong đất khô QCVN15:2008/BTNMT Thông số DDT trước khi xử lý 0,47 mg/kg 0,01 mg/kg ngày 10/7/2020 Kết quả sau khi xử lý lần 1, 0, 25 mg/kg 0,01 mg/kg ngày 10/9/2020 Ghi chú: QCVN15:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất. Vị trí lấy mẫu: Tại cánh đồng thôn Tiên Hương (chân núi), xã Kim Thái, huyện Vụ Bản
14. 13 Dự án tiếp tục tiến hành trộn mùn cưa có nấm mục trắng vào mẫu đất trên ngày 10/9/2020 và lấy mẫu đợt 2 vào ngày 10/11/2020 để kiểm tra lượng tồn lưu DDT. Trộn nấm mục trắng lần 2 Sau 60 ngày sử dụng nấm mục trắng lần 2 Sau khi có kết quả phân tích lần 01, nhóm chúng em tiếp tục tiến hành trộn thêm 0,5 kg nấm mục trắng (vụn gỗ có nấm) vào diện tích đang thử nghiệm và tiếp tục theo dõi trong thời gian 60 ngày. Sau đó tiến hành lấy mẫu đất tại vị trí thí nghiệm để phân tích nồng độ tồn lưu DDT trong đất được kết quả như sau: Tỉ lệ DDT Quy chuẩn so sánh Số lần trong đất khô QCVN15:2008/BTNMT Thông số DDT sau xử lý lần 2, 0,12mg/kg 0,01 mg/kg ngày 10/11/2020 Kết luận: Qua các giai đoạn phân tích, chúng em nhận thấy rằng nấm mục trắng đã giúp phân hủy được 74% lượng DDT tồn lưu trong đất sau 2 lần thực nghiệm. Mức độ giảm thiểu hóa chất bảo vệ thực vật qua mỗi lần thí nghiệm được thể hiện cụ thể thông qua biểu đồ như sau:
15. 14 0.5 0.45 0.47 0.4 0.35 0.3 0.25 0.25 0.2 0.15 0.1 0.12 0.05 0 0.01 0.01 0.01 Hiện trạng thử nghiệm lần 1 Thử nghiệm lần 2 Mẫu 0.47 0.25 0.12 QCVN 0.01 0.01 0.01 Tuy nhiên, việc sử lý tồn lưu DDT như trên chưa được thực nghiệm với sự thay đổi: + Thay đổi tỉ lệ nấm trộn với đất; + Thay đổi thời gian ủ nấm với đất + Thực nghiệm trên nhiều mẫu đất cùng một thời gian, VI. KẾT LUẬN Ưu điểm: - Xử lý DDT tồn dư trong đất bằng hệ enzyme phân hủy lignin của nấm mục trắng (Phanerochaete Chrysosporium) là phương pháp mới và sáng tạo. Đây là biện pháp đơn giản, dễ làm, rất kinh tế và hiệu quả. - Tránh gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe con người, tiết kiệm chi phí nâng cao hiệu quả kinh tế và không gây ô nhiễm thứ cấp. - Cải tạo đất: làm cho đất trồng tơi xốp, màu mỡ. Tồn tại: Chưa xử lý triệt để tồn lưu DDT trong đất; Thời gian xử lý dài. VII. LỜI CẢM ƠN Trong quá trình làm dự án khoa học kĩ thuật, nhóm em đã được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của các thày, cô giáo. Nhóm em xin chân thành cảm ơn các thày cô trong trường và các bạn đã giúp đỡ nhóm em hoàn thành dự án khoa học kỹ thuật này. VIII. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 - Sách giáo khoa sinh học lớp 6. 2 - Sách giáo khoa hóa học lớp 9 3 - Sách giáo khoa công nghệ lớp 7 4 - Báo cáo Thực trạng và giải pháp quản lý thuốc bảo vệ thực vật (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (năm 2014)).
16. 15 5 - Báo cáo hiện trạng ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu thuộc nhóm chất hữu cơ khó phân hủy tại Việt Nam năm 2015- của Tổng cục môi trường Dự án xây dựng năng lực nhằm loại bỏ hóa chất BVTV tồn lưu POP tại Việt Nam 6 - Luận văn: Nghiên cứu phân loại, khả năng phân hủy DDT và sinh Laccase của chủng nấm sợi phân lập từ đất ô nhiễm hỗn hợp thuốc trừ sâu. – Đào Thị Ngọc Ánh 7 - Đánh giá khả năng phân hủy của nấm PC đối với một số hợp chất hữu cơ khó PHSH trong nước rỉ rác cũ - Huỳnh Ngọc Phương Mai, Nguyễn Đức Lượng, Đỗ Lâm Như Ý 8 - Luận văn Nghiên cứu sử dụng nấm PHANEROCHAETE CHRYSOSPORIUM phân hủy chất thải rắn hữu cơ làm COMPOST Liên Bảo, ngày 24 tháng 11 năm 2020 Người hướng dẫn Tác giả Trương Thị Thúy Vân Trần Thị Hoa Đỗ Đức Huy Xác nhận của nhà trường