Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp như xi mạ, luyện kim, sản xuất hóa chất vô cơ, sơn và thuốc nhuộm đã làm gia tăng đáng kể lượng nước thải chứa kim loại nặng độc hại xả ra môi trường. Trong số các chất ô nhiễm vô cơ, ion crom hóa trị sáu ($\text{Cr}^{6+}$) là tác nhân đặc biệt nguy hiểm do khả năng hòa tan cao, độc tính sinh học lớn, khả năng tích lũy sinh học qua chuỗi thức ăn và nguy cơ gây ung thư cũng như các tổn thương nghiêm trọng cho nội tạng người. Trong khi các phương pháp hóa lý truyền thống (kết tủa hóa học, trao đổi ion, điện phân, màng lọc) thường có chi phí đầu tư và vận hành cao hoặc phát sinh bùn thải độc hại, việc nghiên cứu các vật liệu hấp phụ có nguồn gốc sinh học (biomass) từ phế phẩm thực vật đang trở thành một hướng tiếp cận kỹ thuật khả thi, chi phí thấp và thân thiện với môi trường.

Lá thông là nguồn sinh khối tự nhiên dồi dào, sẵn có tại địa phương nhưng chưa được khai thác hiệu quả trong lĩnh vực xử lý môi trường. Từ bối cảnh thực tiễn trên, tác giả Bùi Thị Hoàng Anh đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp ngành Kỹ thuật Môi trường với đề tài: "Nghiên cứu khả năng xử lý $\text{Cr}^{6+}$ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ lá thông".

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể gồm:

  1. Chế tạo vật liệu hấp phụ từ nguồn nguyên liệu lá thông tự nhiên.
  2. Đánh giá khả năng hấp phụ ion crom ($\text{Cr}^{6+}$) của vật liệu trong môi trường nước.
  3. Khảo sát và tìm kiếm các thông số tối ưu cho quá trình hấp phụ crom của vật liệu (bao gồm cấp hạt vật liệu, liều lượng chất hấp phụ, pH dung dịch, thời gian tiếp xúc, nồng độ ban đầu và tải trọng hấp phụ bão hòa, cũng như khả năng hấp phụ trong điều kiện động trên cột).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Khả năng hấp phụ ion $\text{Cr}^{6+}$ trong pha lỏng của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lá thông.
  • Phạm vi không gian: Nguồn nguyên liệu lá thông được thu gom tại khu vực đồi Thiên Văn, quận Kiến An, thành phố Hải Phòng. Toàn bộ các nội dung thực nghiệm được triển khai tại Phòng thí nghiệm F204, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được giao thực hiện từ ngày 28 tháng 4 năm 2015 và hoàn thành nghiệm thu vào tháng 6 năm 2015.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết về hóa học môi trường, hiện tượng chuyển khối và cơ chế hấp phụ tại bề mặt phân chia pha rắn - lỏng:

  • Cơ chế hấp phụ sinh học của lá thông: Bề mặt lá thông chứa cấu trúc mạng lưới lignocellulose (với hàm lượng lignin khoảng 33%), cellulose, pectin và các hợp chất polyphenol chứa nhiều nhóm chức phân cực (như hydroxyl $-\text{OH}$, carboxyl $-\text{COOH}$, phenolic). Quá trình loại bỏ $\text{Cr}^{6+}$ diễn ra theo hai cơ chế chính: tương tác tĩnh điện kết hợp khử hóa học (ở môi trường $\text{pH}$ thấp, $\text{Cr}^{6+}$ tồn tại chủ yếu ở dạng anion $\text{HCrO}_4^-$ bị hút vào bề mặt tích điện dương và bị khử thành $\text{Cr}^{3+}$ theo phản ứng: $\text{HCrO}_4^- + 7\text{H}^+ + 3e^- \rightarrow \text{Cr}^{3+} + 4\text{H}_2\text{O}$) và hấp phụ nội tại qua liên kết phối trí với các nhóm chức hữu cơ.
  • Mô hình cân bằng và đẳng nhiệt hấp phụ: Tác giả sử dụng hai mô hình toán học kinh điển:
    • Mô hình đẳng nhiệt Langmuir: Biểu diễn sự hấp phụ đơn lớp đồng nhất trên bề mặt không tương tác giữa các phân tử bị hấp phụ theo phương trình: $q = \frac{q_{\max} \cdot b \cdot C_f}{1 + b \cdot C_f}$ (dạng tuyến tính: $\frac{C_f}{q} = \frac{1}{q_{\max} \cdot b} + \frac{C_f}{q_{\max}}$).
    • Mô hình đẳng nhiệt Freundlich: Biểu diễn sự hấp phụ đa lớp trên bề mặt dị thể không đồng nhất theo phương trình: $q = k \cdot C_f^{1/n}$ (dạng tuyến tính: $\lg q = \lg k + \frac{1}{n} \lg C_f$).
  • Phương pháp thực nghiệm phòng thí nghiệm:
    • Phương pháp chế tạo vật liệu: Rửa sạch lá thông bằng nước máy để loại bỏ tạp chất cơ học $\rightarrow$ ngâm nước cất 24 giờ để loại bỏ hợp chất màu hòa tan $\rightarrow$ sấy khô ở nhiệt độ 80°C trong 48 giờ $\rightarrow$ nghiền và sàng phân cấp thành các kích thước hạt 0,5 mm; 1,0 mm và 2,0 mm $\rightarrow$ bảo quản trong bình kín có hạt hút ẩm.
    • Phương pháp phân tích quang phổ: Định lượng nồng độ $\text{Cr}^{6+}$ bằng phương pháp trắc quang đo độ hấp thụ quang (ABS) của phức màu tím đỏ tạo bởi $\text{Cr}^{6+}$ với thuốc thử 1,5-diphenylcarbazide trong môi trường axit ($\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{H}_3\text{PO}_4$) trên máy quang phổ Hach DR/2010.
    • Phương pháp khảo sát mẻ tĩnh (Batch experiments): Sử dụng máy lắc June HY-4 để khảo sát ảnh hưởng của từng thông số đơn lẻ (kích thước hạt, liều lượng, $\text{pH}$, thời gian, nồng độ đầu).
    • Phương pháp hấp phụ động trên cột (Column experiments): Nhồi vật liệu vào cột cố định và cho dung dịch $\text{Cr}^{6+}$ chảy qua với tốc độ kiểm soát để xây dựng đường cong xuyên phá (breakthrough curve).
  • Nguồn dữ liệu: Toàn bộ số liệu sơ cấp được thu thập trực tiếp từ các chuỗi thí nghiệm phân tích trắc quang và cân bằng khối lượng thực hiện tại phòng thí nghiệm F204.
Thiết bị / Dụng cụ chính Hóa chất sử dụng Chỉ tiêu và phương pháp xác định
Máy đo quang Hach DR/2010 Dung dịch chuẩn $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ Đo nồng độ $\text{Cr}^{6+}$ bằng phản ứng tạo phức màu với Diphenylcarbazide
Máy lắc June HY-4 Axit $\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{H}_3\text{PO}_4$ (85%) Khảo sát động học và cân bằng hấp phụ tĩnh
Cân phân tích Adxenture Dung dịch $\text{NaOH}$ 1N Chuẩn bị và hiệu chỉnh $\text{pH}$ dung dịch
Tủ sấy phòng thí nghiệm Thuốc thử Diphenylcarbazide 0,1% Sấy khô nguyên liệu lá thông ở 80°C

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về ô nhiễm nước

Chương này trình bày hệ thống hóa cơ sở lý thuyết và thực tiễn về ô nhiễm môi trường nước, đặc biệt tập trung vào nhóm chất ô nhiễm kim loại nặng và các giải pháp xử lý hiện hành:

  • Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng: Phân tích các nguồn phát thải chính từ hoạt động khai thác mỏ (chì - kẽm Lang Hích, Bản Thi; thiếc Sơn Dương), công nghiệp xi mạ, sản xuất hóa chất vô cơ, thuộc da, dệt nhuộm và luyện kim. Đánh giá mức độ ô nhiễm tại các lưu vực sông lớn ở Việt Nam (sông Tô Lịch, sông Nhuệ, sông Sài Gòn, kênh Nhiêu Lộc, kênh Ba Bò, sông Cầu) và các cơ sở công nghiệp tại Hải Phòng (khu vực nhà máy xi măng, thủy tinh, sắt tráng men).
  • Độc tính sinh học của các kim loại nặng: Tác giả phân tích cơ chế gây độc của $\text{Pb}$, $\text{Cd}$ (gây bệnh Itai-Itai, tổn thương thận và xương), $\text{Zn}$, $\text{Cu}$ (bệnh Wilson), $\text{Mn}$, $\text{Ni}$ và đi sâu vào nguyên tố Crom. Crom hóa trị sáu ($\text{Cr}^{6+}$) có độc tính cao hơn nhiều lần so với $\text{Cr}^{3+}$, khả năng hấp thụ qua đường tiêu hóa đạt tới 50% (trong khi $\text{Cr}^{3+}$ chỉ khoảng 1%), gây viêm loét niêm mạc, thủng vách ngăn mũi, tổn thương gan, thận và ung thư phổi.
  • Tổng quan các công nghệ xử lý kim loại nặng:
    • Kết tủa hóa học: Chuyển ion kim loại thành hydroxit khó tan ở khoảng $\text{pH}$ từ 7,0 đến 10,5; phương pháp rẻ tiền nhưng hiệu quả không triệt để khi nồng độ thấp và sinh nhiều bùn thải.
    • Trao đổi ion: Sử dụng nhựa cationit/anionit tổng hợp; hiệu quả cao nhưng chi phí vận hành và hoàn nguyên phức tạp.
    • Điện hóa: Thích hợp cho dòng thải nồng độ cao ($> 1\text{ g/l}$), tiêu hao nhiều điện năng.
    • Phương pháp sinh học và hấp phụ: Đánh giá tiềm năng của các vật liệu sinh khối nông nghiệp như vỏ lạc, vỏ đậu tương, bã mía, lõi ngô, xơ dừa, vỏ trấu và lá thông. Lá thông khô có đường kính trung bình 0,31 mm, chiều dài 170–250 mm, hàm lượng lignin chiếm trên 33%, có cấu trúc xốp và nhiều tâm hoạt tính bề mặt thuận lợi cho việc giữ giữ các ion kim loại.

Chương 2: Mục đích, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình chuẩn bị hóa chất, chế tạo vật liệu và thiết kế các bước thực nghiệm:

  • Chuẩn bị hóa chất và đường chuẩn $\text{Cr}^{6+}$: Pha dung dịch gốc $\text{Cr}^{6+}$ ($1000\text{ mg/l}$) từ muối kali đicromat ($\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$) sấy khô ở 105°C; pha loãng thành dung dịch làm việc $50\text{ mg/l}$ bằng nước cất 2 lần. Tiến hành xây dựng đường chuẩn tương quan giữa mật độ quang (ABS) và nồng độ $\text{Cr}^{6+}$ với thuốc thử diphenylcarbazide.
  • Quy trình công nghệ chế tạo vật liệu hấp phụ từ lá thông: Lá thông khô từ đồi Thiên Văn được ngâm nước máy 24 giờ, rửa sạch bụi bẩn, phơi khô ngoài trời, tiếp tục ngâm nước cất 24 giờ và rửa đến khi nước rửa không còn màu nâu đục. Sau đó cắt nhỏ, sấy khô ở 80°C trong 48 giờ, nghiền nhỏ và sàng rây thành ba kích thước hạt: 0,5 mm, 1,0 mm và 2,0 mm.
  • Thiết kế các điều kiện thực nghiệm mẻ tĩnh và cột động:
Thông số khảo sát Điều kiện thực nghiệm cố định Khoảng biến thiên thông số
Ảnh hưởng của cấp hạt và liều lượng Dung dịch $\text{Cr}^{6+}$ $50\text{ mg/l}$, thể tích $50\text{ ml}$, $\text{pH} = 3$, thời gian lắc 45 phút Khối lượng: $0,2 - 1,2\text{ g}$ cho 3 cấp hạt ($0,5\text{ mm}$, $1,0\text{ mm}$, $2,0\text{ mm}$)
Ảnh hưởng của $\text{pH}$ môi trường Dung dịch $\text{Cr}^{6+}$ $50\text{ mg/l}$, $50\text{ ml}$, liều lượng $1,0\text{ g}$, thời gian lắc 45 phút $\text{pH} = 2;\ 3;\ 4;\ 5;\ 6;\ 7$
Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc Dung dịch $\text{Cr}^{6+}$ $50\text{ mg/l}$, $50\text{ ml}$, liều lượng $1,0\text{ g}$, $\text{pH} = 4$ Thời gian: $15;\ 30;\ 45;\ 60;\ 90;\ 120;\ 150\text{ phút}$
Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu Thể tích $50\text{ ml}$, liều lượng $1,0\text{ g}$, $\text{pH} = 4$, thời gian lắc 60 phút Nồng độ ban đầu: $50;\ 100;\ 150;\ 200;\ 250;\ 300;\ 350;\ 400\text{ mg/l}$
Hấp phụ động trên cột Khối lượng vật liệu nhồi $5,52\text{ g}$, nồng độ vào $50\text{ mg/l}$, $\text{pH} = 4$, tốc độ $0,5\text{ ml/phút}$ Tổng thể tích chảy qua: $2400\text{ ml}$ (lấy mẫu phân tích mỗi $300\text{ ml}$)

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các số liệu đo đạc thực nghiệm, biểu đồ biểu diễn và phân tích tương quan giữa các yếu tố công nghệ đến hiệu suất hấp phụ:

  • Ảnh hưởng của kích thước hạt và liều lượng vật liệu:
    • Với cùng một khối lượng vật liệu, cấp hạt có kích thước nhỏ nhất ($0,5\text{ mm}$) cho hiệu suất xử lý cao nhất do có diện tích bề mặt riêng lớn hơn và độ phân tán mao quản tốt hơn so với cấp hạt $1,0\text{ mm}$ và $2,0\text{ mm}$.
    • Khi tăng khối lượng vật liệu từ $0,2\text{ g}$ đến $1,2\text{ g}$ trong $50\text{ ml}$ dung dịch, hiệu suất xử lý tăng dần do tăng số lượng tâm hấp phụ khả dụng trên bề mặt.
  • Ảnh hưởng của $\text{pH}$ dung dịch: Giá trị $\text{pH}$ môi trường chi phối trạng thái tồn tại của ion crom và điện tích bề mặt chất hấp phụ. Trong môi trường axit mạnh, hiệu suất hấp phụ tăng cao và đạt tối ưu tại $\text{pH} = 4$, nơi dạng tồn tại $\text{HCrO}_4^-$ tương tác thuận lợi nhất với bề mặt vật liệu được proton hóa.
  • Động học tiếp xúc theo thời gian: Quá trình hấp phụ diễn ra rất nhanh trong 30–45 phút đầu tiên nhờ các vị trí hấp phụ trống trên bề mặt ngoài, sau đó chậm dần khi chất tan khuếch tán vào hệ mao quản bên trong và đạt trạng thái cân bằng hấp phụ ổn định sau 60 phút.
  • Đẳng nhiệt và dung lượng hấp phụ: Số liệu thực nghiệm được xử lý qua phương trình Langmuir và Freundlich, xác định tải trọng hấp phụ cực đại ($q_{\max}$) và hằng số ái lực liên kết của vật liệu đối với ion $\text{Cr}^{6+}$.
  • Hiệu quả xử lý trong điều kiện động: Thí nghiệm cột động với $5,52\text{ g}$ vật liệu lá thông xử lý liên tục $2400\text{ ml}$ dung dịch $\text{Cr}^{6+}$ ($50\text{ mg/l}$) ở tốc độ $0,5\text{ ml/phút}$ cho thấy khả năng duy trì hiệu suất tách loại kim loại trước khi cột đạt tới điểm xuyên phá và bão hòa hoàn toàn.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính đạt được

  • Quy trình chế tạo vật liệu: Xác lập thành công quy trình xử lý lá thông tự nhiên (rửa nước máy $\rightarrow$ ngâm nước cất $\rightarrow$ sấy $80^\circ\text{C}$/48h $\rightarrow$ nghiền/sàng) tạo ra vật liệu hấp phụ dạng hạt ổn định, không làm thôi màu vào nguồn nước xử lý.
  • Bộ thông số công nghệ tối ưu:
    • Kích thước hạt tối ưu: $0,5\text{ mm}$.
    • Liều lượng hấp phụ thích hợp: $1,0\text{ g}$ vật liệu cho $50\text{ ml}$ dung dịch nước thải chứa $\text{Cr}^{6+}$.
    • Điều kiện $\text{pH}$ tối ưu: $\text{pH} = 4$.
    • Thời gian đạt cân bằng hấp phụ: $60\text{ phút}$.
  • Khả năng làm việc liên tục: Đã kiểm chứng khả năng xử lý của vật liệu trong điều kiện dòng chảy động liên tục trên cột nhồi cố định ($5,52\text{ g}$ vật liệu, lưu lượng $0,5\text{ ml/phút}$).

Đóng góp của đề tài

  • Chứng minh tính khả thi của việc sử dụng lá thông thu gom tại Hải Phòng như một chất hấp phụ sinh học có hiệu quả để tách loại kim loại nặng $\text{Cr}^{6+}$ ra khỏi môi trường nước.
  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm có hệ thống về động học và cân bằng hấp phụ ion crom trên vật liệu biomass bản địa, làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu ứng dụng tiếp theo.
  • Đề xuất giải pháp tận dụng phế phẩm thực vật sẵn có, giá thành rẻ, góp phần giảm thiểu chi phí xử lý nước thải công nghiệp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Các thí nghiệm mới chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm trên mẫu nước tổng hợp đơn cấu tử ($\text{Cr}^{6+}$ pha từ muối $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$), chưa đánh giá ảnh hưởng cạnh tranh của các ion kim loại khác ($\text{Cu}^{2+}$, $\text{Ni}^{2+}$, $\text{Fe}^{3+}$, $\text{Zn}^{2+}$) và các chất hữu cơ thường có trong nước thải công nghiệp thực tế.
  • Chưa tiến hành phân tích sâu các đặc trưng hóa lý bề mặt của vật liệu thông qua các phương pháp hiện đại như kính hiển vi điện tử quét (SEM), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) hay đo diện tích bề mặt riêng BET.
  • Chưa khảo sát quá trình giải hấp, khả năng tái sinh và số chu kỳ tái sử dụng của vật liệu sau khi bão hòa.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng nghiên cứu biến tính hóa học bề mặt lá thông (bằng tác nhân axit, kiềm hoặc muối vô cơ) nhằm gia tăng dung lượng hấp phụ cực đại.
  • Thử nghiệm xử lý trên mẫu nước thải công nghiệp thực tế từ các cơ sở xi mạ hoặc thuộc da trên địa bàn Hải Phòng.
  • Khảo sát các dung môi giải hấp (như $\text{NaOH}$, $\text{HCl}$) để đánh giá khả năng thu hồi crom và tái sinh vật liệu.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu viên thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường, Hóa học Môi trường và Công nghệ Sinh học.
  • Nội dung có giá trị ứng dụng cao:
    • Quy trình tiền xử lý, sấy và nghiền sàng chế tạo vật liệu hấp phụ sinh khối từ phế phẩm thực vật không tan.
    • Phương pháp xây dựng đường chuẩn và quy trình đo quang xác định nồng độ vi lượng $\text{Cr}^{6+}$ bằng thuốc thử 1,5-diphenylcarbazide.
    • Phương pháp luận bố trí ma trận thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tĩnh và thiết kế hệ cột hấp phụ động liên tục.

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn nguyên liệu lá thông được thu gom từ đâu và quy trình chế tạo vật liệu diễn ra như thế nào?
Nguyên liệu lá thông được thu gom tại khu vực đồi Thiên Văn, quận Kiến An, thành phố Hải Phòng. Quy trình chế tạo gồm: ngâm nước sạch 1 ngày $\rightarrow$ rửa sạch bụi bẩn $\rightarrow$ phơi khô $\rightarrow$ ngâm nước cất 1 ngày $\rightarrow$ rửa lại bằng nước cất đến khi nước rửa không còn màu nâu đục $\rightarrow$ cắt nhỏ $\rightarrow$ sấy khô ở 80°C trong 48 giờ $\rightarrow$ nghiền nhỏ và rây thành các cấp hạt 0,5 mm; 1,0 mm và 2,0 mm $\rightarrow$ bảo quản trong bình kín có hạt hút ẩm.

2. Tại sao giá trị $\text{pH} = 4$ lại là điều kiện tối ưu cho quá trình hấp phụ $\text{Cr}^{6+}$ của lá thông?
Ở môi trường $\text{pH}$ axit ($\text{pH} = 4$), ion crom tồn tại chủ yếu ở dạng anion $\text{HCrO}_4^-$, đồng thời các nhóm chức trên bề mặt vật liệu sinh học (như nhóm hydroxyl, carboxyl) bị proton hóa mạnh mang điện tích dương. Sự chênh lệch điện tích này tạo lực hút tĩnh điện mạnh mẽ, kết hợp với phản ứng khử một phần $\text{Cr}^{6+}$ thành $\text{Cr}^{3+}$ trên bề mặt giàu liên kết hữu cơ.

3. Phương pháp phân tích nào được sử dụng để xác định nồng độ $\text{Cr}^{6+}$ trong nước?
Khóa luận sử dụng phương pháp so màu trắc quang trên máy đo quang phổ Hach DR/2010. Ion $\text{Cr}^{6+}$ phản ứng với thuốc thử 1,5-diphenylcarbazide trong môi trường axit ($\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{H}_3\text{PO}_4$) tạo thành phức chất có màu tím đỏ đặc trưng; nồng độ được xác định dựa trên đường chuẩn tương quan giữa mật độ quang (ABS) và nồng độ $\text{Cr}^{6+}$.

4. Kích thước hạt ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất xử lý của vật liệu?
Kích thước hạt càng nhỏ thì hiệu suất hấp phụ càng cao. Trong ba kích thước khảo sát (0,5 mm; 1,0 mm; 2,0 mm), cấp hạt 0,5 mm cho hiệu suất xử lý lớn nhất do cung cấp diện tích bề mặt riêng tiếp xúc lớn hơn và giảm bớt trở lực khuếch tán mao quản đối với chất tan.

5. Thí nghiệm hấp phụ động trên cột được thiết kế với các thông số nào?
Thí nghiệm động sử dụng cột hấp phụ nhồi 5,52 g vật liệu lá thông. Dung dịch chứa $\text{Cr}^{6+}$ nồng độ ban đầu 50 mg/l (được hiệu chỉnh về $\text{pH} = 4$) được cho chảy liên tục qua cột với tổng thể tích 2400 ml ở tốc độ dòng ổn định 0,5 ml/phút; mẫu nước đầu ra được thu thập và phân tích định kỳ sau mỗi 300 ml.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Bùi Thị Hoàng Anh đã nghiên cứu và chế tạo thành công vật liệu hấp phụ chi phí thấp từ nguồn nguyên liệu lá thông tự nhiên tại đồi Thiên Văn (Kiến An, Hải Phòng) để xử lý ion $\text{Cr}^{6+}$ trong nước. Đề tài đã làm sáng tỏ ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ chính, xác định điều kiện tối ưu tại kích thước hạt 0,5 mm, liều lượng 1,0 g/50 ml, $\text{pH} = 4$ và thời gian cân bằng 60 phút, đồng thời chứng minh hiệu quả làm việc ổn định trên hệ thống cột hấp phụ động. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo khoa học có giá trị thực tiễn trong định hướng ứng dụng phụ phẩm sinh khối phục vụ công tác kiểm soát ô nhiễm nguồn nước.