I. Giới thiệu về kỹ thuật gradient khuếch tán trong màng mỏng DGT
Kỹ thuật gradient khuếch tán trong màng mỏng (DGT) đã được chứng minh là một công cụ hứa hẹn để đánh giá khả năng sinh học của kim loại trong đất. Kỹ thuật này cho phép đo lường sự phân bố và khả năng sinh học của thủy ngân (thủy ngân) trong môi trường đất. Việc áp dụng DGT trong nghiên cứu này nhằm mục đích xác định mối quan hệ giữa các đặc tính của đất và khả năng sinh học của thủy ngân. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng khả năng sinh học của thủy ngân phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm pH, hàm lượng hữu cơ và cấu trúc đất. Kỹ thuật DGT cung cấp một phương pháp tiếp cận mới để đánh giá sự tương tác giữa thủy ngân và các sinh vật trong đất, đặc biệt là loài giun đất Eisenia fetida.
1.1. Chu trình thủy ngân trong môi trường
Thủy ngân là một trong những yếu tố ô nhiễm hàng đầu được WHO liệt kê. Nó hiện diện rộng rãi trong môi trường với nồng độ thấp và có thể được phát tán từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả hoạt động tự nhiên và nhân tạo. Thủy ngân có thể tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau, trong đó dạng Hg(II) là phổ biến nhất trong đất. Sự tích tụ của thủy ngân trong đất có thể gây ra những tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Việc hiểu rõ chu trình thủy ngân trong môi trường là rất quan trọng để phát triển các biện pháp quản lý ô nhiễm hiệu quả.
II. Đánh giá khả năng sinh học của thủy ngân trong đất
Nghiên cứu này đã tiến hành đánh giá khả năng sinh học của thủy ngân trong đất bằng cách sử dụng kỹ thuật DGT. Các thí nghiệm được thực hiện trên các mẫu đất nhân tạo với các nồng độ khác nhau của mùn và pH khác nhau. Kết quả cho thấy rằng tỷ lệ hấp thụ thủy ngân của giun đất và DGT cao hơn ở đất mới so với đất đã lão hóa. Điều này cho thấy rằng khả năng sinh học của thủy ngân có thể bị ảnh hưởng bởi độ tuổi của đất. Phân tích tương quan cho thấy rằng khả năng sinh học của thủy ngân đo bằng DGT có mối tương quan tích cực mạnh với nồng độ thủy ngân trong giun đất. Kết quả này chỉ ra rằng DGT là một công cụ hiệu quả hơn so với các phương pháp truyền thống trong việc dự đoán khả năng sinh học của thủy ngân.
2.1. Tác động của các yếu tố đất đến khả năng sinh học của thủy ngân
Các yếu tố như pH, hàm lượng hữu cơ và cấu trúc đất có ảnh hưởng lớn đến khả năng sinh học của thủy ngân. Nghiên cứu cho thấy rằng khả năng giữ nước của đất là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự tích tụ thủy ngân trong đất và giun đất. Đặc biệt, khả năng giữ nước có vai trò kép trong việc tăng nồng độ thủy ngân trong đất và giảm khả năng sinh học của nó. Điều này cho thấy rằng việc quản lý các đặc tính của đất có thể giúp kiểm soát ô nhiễm thủy ngân hiệu quả hơn.
III. Ảnh hưởng của quá trình lão hóa đến khả năng sinh học của thủy ngân
Quá trình lão hóa của thủy ngân trong đất là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng sinh học của nó. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong quá trình lão hóa, tỷ lệ thủy ngân có xu hướng chuyển từ dạng di động sang dạng liên kết ổn định. Sự thay đổi này có thể làm giảm khả năng sinh học của thủy ngân trong đất. Mô hình hồi quy đã được sử dụng để liên kết các đặc tính của đất với sự biến đổi của tỷ lệ lão hóa. Kết quả cho thấy rằng pH và hàm lượng hữu cơ là những yếu tố chính ảnh hưởng đến tỷ lệ lão hóa của thủy ngân trong đất.
3.1. Mô hình hóa khả năng sinh học của thủy ngân
Mô hình hồi quy PLSR đã được áp dụng để dự đoán khả năng sinh học của thủy ngân dựa trên các đặc tính của đất. Kết quả cho thấy rằng mô hình này có thể dự đoán chính xác khả năng sinh học của thủy ngân trong các loại đất khác nhau. Việc kết hợp giữa kỹ thuật DGT và phương pháp PLSR là một công cụ hữu ích trong việc đánh giá tác động của quá trình lão hóa đến khả năng sinh học của thủy ngân.
