I. Nghiên cứu pH
Nghiên cứu pH là trọng tâm của đề tài, nhằm đánh giá ảnh hưởng của độ pH đến sinh trưởng và hấp thụ chì (Pb), cadimi (Cd) của cỏ linh lăng Medicago Sativa. Độ pH của đất được xem là yếu tố quyết định đến khả năng sinh trưởng và hấp thụ kim loại nặng của thực vật. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cỏ linh lăng phát triển tốt nhất trong môi trường đất có độ pH trung tính (6.5-7.5). Độ pH quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây. Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc điều chỉnh pH đất trong quá trình trồng và xử lý ô nhiễm kim loại nặng.
1.1. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng
Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng cỏ linh lăng được đánh giá thông qua các chỉ tiêu như số cây, chiều cao và chiều dài rễ. Kết quả cho thấy, ở độ pH trung tính, cỏ linh lăng đạt chiều cao trung bình 25 cm sau 4 tuần, trong khi ở pH thấp (4.5) hoặc cao (9.0), chiều cao chỉ đạt 15 cm. Điều này chứng tỏ pH ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hấp thụ dinh dưỡng và phát triển của cây.
1.2. pH và khả năng hấp thụ kim loại nặng
pH cũng ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ chì (Pb) và cadimi (Cd) của cỏ linh lăng. Ở pH trung tính, cây hấp thụ Pb và Cd hiệu quả nhất, với hàm lượng tích lũy trong thân và lá lần lượt là 120 mg/kg và 80 mg/kg. Ở pH thấp, khả năng hấp thụ giảm đáng kể do kim loại nặng bị cố định trong đất. Kết quả này cho thấy, điều chỉnh pH là yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa khả năng xử lý ô nhiễm của cây.
II. Sinh trưởng cỏ linh lăng
Sinh trưởng cỏ linh lăng là một trong những chỉ tiêu chính được nghiên cứu trong đề tài. Cỏ linh lăng được biết đến với khả năng sinh trưởng nhanh và khả năng thích nghi cao với các điều kiện môi trường khác nhau. Tuy nhiên, sự hiện diện của chì (Pb) và cadimi (Cd) trong đất có thể ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cây. Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở nồng độ Pb và Cd cao, cỏ linh lăng có biểu hiện chậm phát triển, lá vàng và rễ kém phát triển. Điều này cho thấy, mặc dù có khả năng chịu đựng kim loại nặng, cỏ linh lăng vẫn bị ảnh hưởng bởi độc tính của các kim loại này.
2.1. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến sinh trưởng
Kim loại nặng như chì (Pb) và cadimi (Cd) có tác động tiêu cực đến sinh trưởng cỏ linh lăng. Ở nồng độ Pb và Cd cao (500 mg/kg), cây có biểu hiện vàng lá, rễ ngắn và sinh khối giảm 30% so với đối chứng. Điều này cho thấy, mặc dù cỏ linh lăng có khả năng tích lũy kim loại nặng, nhưng độc tính của chúng vẫn ảnh hưởng đến sự phát triển của cây.
2.2. Khả năng thích nghi của cỏ linh lăng
Cỏ linh lăng thể hiện khả năng thích nghi cao với môi trường đất ô nhiễm kim loại nặng. Ở nồng độ Pb và Cd thấp (100 mg/kg), cây vẫn phát triển bình thường, với chiều cao và sinh khối không bị ảnh hưởng đáng kể. Điều này khẳng định tiềm năng của cỏ linh lăng trong việc xử lý ô nhiễm kim loại nặng ở mức độ vừa phải.
III. Hấp thụ chì Pb và cadimi Cd
Hấp thụ chì (Pb) và cadimi (Cd) là mục tiêu chính của nghiên cứu. Cỏ linh lăng được chứng minh là có khả năng tích lũy kim loại nặng trong thân, lá và rễ. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hàm lượng Pb và Cd tích lũy trong cây tăng theo nồng độ kim loại trong đất. Ở nồng độ Pb và Cd cao (500 mg/kg), hàm lượng tích lũy trong thân và lá lần lượt là 150 mg/kg và 100 mg/kg. Điều này cho thấy, cỏ linh lăng có tiềm năng lớn trong việc xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất.
3.1. Cơ chế hấp thụ kim loại nặng
Cơ chế hấp thụ kim loại nặng của cỏ linh lăng liên quan đến quá trình hấp thụ qua rễ và vận chuyển lên thân, lá. Kim loại nặng được tích lũy chủ yếu trong rễ, sau đó vận chuyển lên các bộ phận khác của cây. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hàm lượng Pb và Cd trong rễ cao hơn đáng kể so với thân và lá, chứng tỏ rễ là bộ phận chính tích lũy kim loại nặng.
3.2. Ứng dụng trong xử lý ô nhiễm
Khả năng hấp thụ chì (Pb) và cadimi (Cd) của cỏ linh lăng mở ra tiềm năng ứng dụng trong xử lý ô nhiễm kim loại nặng. Việc trồng cỏ linh lăng trên đất ô nhiễm có thể giúp giảm hàm lượng kim loại nặng trong đất, đồng thời cải thiện chất lượng đất. Đây là phương pháp xử lý ô nhiễm thân thiện với môi trường và có chi phí thấp.
