Nước thải từ ngành dệt may xả ra sông và đất nông nghiệp là một trong những vấn đề của toàn cầu. Việc xả trực tiếp nước thải chứa thuốc nhuộm vào nước gây độc hại cho môi trường và sinh vật. Các quy trình vật lý và hóa học hiện có không loại bỏ hoàn toàn các hóa chất độc hại, thuốc nhuộm và chất tẩy rửa ra khỏi môi trường. Hiện nay người ta đã biết rằng các sinh vật sinh học như nấm Arbuscular mycorrhizal (AMF), kết hợp với các loài thực vật khác nhau được trồng dưới đất bị ô nhiễm, tăng cường hấp thu kim loại nặng. Tuy nhiên, sự hiểu biết về thành phần loài/chủng nấm có khả năng chịu đựng có thể kết hợp với các loại cây tích lũy kim loại nặng còn rất hạn chế.
Công nghiệp dệt là một nguồn chính gây ô nhiễm nước và đất do xả thải và đất canh tác. Nước thải có nguồn gốc từ ngành dệt may mang theo thuốc nhuộm có hại, các phụ gia nhuộm và nhiều loại chất tẩy rửa, một số chất không phân hủy sinh học, độc hại, gây đột biến và gây ung thư. Nó gây ra một mối đe dọa lớn đối với hệ động thực vật trong khu vực bị ảnh hưởng. Các vùng nước bị ô nhiễm nước thải công nghiệp chứa các hóa chất độc hại này trở nên thiếu oxy sinh học và nhu cầu oxy hóa học (BOD / COD). Các yếu tố độc hại bao gồm nhiều hợp chất ức chế (cản trở quá trình xử lý nước thải sinh học hiệu quả), các hợp chất hoạt tính và các halogen hữu cơ (ví dụ, các hợp chất clo) với nồng độ muối cao hơn. Vì hầu hết các nhà máy dệt không có công nghệ xử lý tái chế hiệu quả, họ xả nước thải (thuốc nhuộm có nhiễm kim loại nặng) vào đất nông nghiệp. Việc khử độc và tái chế các kim loại nặng độc hại này bằng cách sử dụng các phương pháp xử lý hóa học và vật lý là không khả thi trên quy mô lớn do những hạn chế về chi phí, quy trình và mối quan tâm về môi trường. Tuy nhiên, sự hấp thụ của nước thải độc hại bằng sinh khối vi sinh (sống hoặc chết) hoặc hệ thống xử lý sinh học cung cấp nguyên liệu thô hiệu quả về chi phí so với các phương pháp khác. Hơn nữa, việc sử dụng các sinh vật sinh học có thể cung cấp công nghệ toàn diện và hiệu quả để phân hủy hoàn toàn các hóa chất độc hại, chủ yếu là kim loại nặng thu thập từ các khu vực xả thải dệt nhuộm. Xử lý thực vật là một phương pháp thay thế bền vững hiệu quả về chi phí của công nghệ xử lý, có thể áp dụng cho nhiều loại đất canh tác bị nhiễm kim loại nặng.
Kim loại nặng và sự cải tạo bởi nấm Arbuscular mycorrhizal
Nấm rễ Arbuscular mycorrhizal (AMF) là nấm cộng sinh trong đất, phần lớn chúng có liên quan đến rễ của thực vật bậc cao. Chúng tạo ra mối tương tác tích cực với 80% các loài thực vật trên cạn trong tất cả các hệ sinh thái. AMF có thể chịu được nhiều loại nồng độ kim loại khác nhau trong đất. Các quá trình truyền tín hiệu khác nhau trong AMF để giữa cân bằng nội môi bằng kim loại đã được quan sát thấy. Điều thú vị là AMF có thể chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt và tăng khả năng cố định kim loại nặng trong đất bằng cách chuyển các kim loại vào sợi nấm và rễ. Hơn nữa, AMF làm giảm sự di chuyển của kim loại từ thực vật sang đất và chuyển vị từ rễ đến chồi. AMF có một số cơ chế góp phần thích ứng với các stress của môi trường bao gồm hoạt động của chitin thành tế bào, sợi nấm ngoại lai và giải phóng một số protein như siderophore, metallothioneins và phytochelatins. AMF có thể bị ảnh hưởng bởi độc tính kim loại nặng và sự hiện diện của các loài thực vật nấm mốc khác mọc trên đất bị ô nhiễm kim loại nặng. Nhiều báo cáo đã chứng minh khả năng chống chịu kim loại của chúng trong đất nhiễm kim loại nặng. AMF thể hiện khả năng cô lập và tích lũy kim loại nặng trong sinh khối của chúng cũng như trong rễ của cây ký chủ. Thật vậy những loại nấm này kích thích sức đề kháng của cây trồng, giảm tác động của độc tính kim loại nặng, và thúc đẩy sự phát triển của cây trồng trong điều kiện sốc với kim loại. AMF có thể xâm nhập thành công trong rễ của một số loài thực vật siêu tích lũy, tăng cường cơ chế chống chịu và tích lũy kim loại nặng.
Cơ chế chống chịu với kim loại nặng của nấm AM
Các kim loại nặng như Cd, Pb, và Hg chủ yếu được tìm thấy trong hệ sinh thái trên cạn hoặc dưới nước; tuy nhiên, những thứ này không cần thiết cho sự phát triển của thực vật. nấm AM có khả năng chịu được nhiều nồng độ kim loại nặng và các điều kiện bất lợi khác trong đất. Nhiều tác giả cho rằng nồng độ kim loại nặng thay đổi trong đất canh tác tạo ra áp lực chọn lọc cho sự phát triển của các loài / chủng nấm AM chống chịu. Việc làm sạch đất nhiễm vi sinh khuẩn, được thực hiện bởi sự hiện diện của nấm cộng sinh, phụ thuộc vào sự kết hợp với cây – nẫm AM và còn chịu ảnh hưởng bởi cấu trúc và hoạt động của đất. Axit hữu cơ tiết ra từ thực vật và glomalin tiết ra từ nấm đóng vai trò quan trọng trong việc cố định kim loại nặng trong đất. Thực vật nhiễm nấm AM tiết ra các axit hữu cơ thúc đẩy quá trình cô lập và hấp thụ kim loại nặng. Các axit hữu cơ kết tủa dưới dạng các hạt polyphotphat chelate và cố định kim loại nặng trong đất. Các chất dinh dưỡng và kim loại có thể được trao đổi giữa nấm và cây chủ thông qua cấu trúc phân tử bên trong vỏ của rễ cây chủ. Việc tiết ra các hợp chất này có thể làm giảm tới 85% sự kết hợp kim loại nặng, như đã được chứng minh ở nấm ngoại bì Paxillus involutus. Xác định 4 gen chính chịu trách nhiệm về khả năng chống chịu với kim loại nặng bao gồm chất vận chuyển Zn, metallothionein, glutathione S- transferase, và protein sốc nhiệt 90-kDa chủ yếu biểu hiện trong sợi nấm bên trong và bên ngoài của bào tử nấm AM trong đất nhiễm kẽm. Quá trình phân tử chủ động và thụ động khác nhau được sử dụng bởi những loại nấm này dễ duy trì cân bằng nội môi kim loại trong thực vật. Quá trình thụ động chủ yếu liên quan đến sự liên kết của kim loại với thành tế bào nấm và chịu trách nhiệm về tỷ lệ phần trăm kim loại hấp thụ từ đất. Trong khi đó, các chất chelat hóa giống metallothionein và glutathione có trong dịch bào tích cực liên kết với các kim loại nặng. Các chất vận chuyển kim loại nặng phối hợp với các chất thải gian bào để tích cực làm giảm độc tính của kim loại bằng cách bơm kim loại ra khỏi dịch bào. các polypepit giống metallothionein liên kết với kim loại nặng để cô lập, dẫn đến giải độc các kim loại nặng như Cd và Cu trong tế bào nấm AM.
(Trích nguồn: Phân bón sinh học cho nông nghiệp bền vững và môi trường – Tác giả: TS. Nguyễn Thị Ngọc Trúc)
Quý khách hàng quan tâm đến sản phẩm đạm hữu cơ Hươu Xanh có thể đặt mua ngay tại đây hoặc liên hệ hotline 0358782777 để được tư vấn về sản phẩm một cách chu đáo nhất!
- Chính sách đổi trả
- PHÂN BÓN ĐƯỢC LÀM TỪ GÌ VÀ VAI TRÒ CỦA PHÂN BÓN TRONG NGÀNH NÔNG NGHIỆP
- NGUYÊN NHÂN GÂY RA HIỆN TƯỢNG SƯỢNG CƠM TRÊN TRÁI SẦU RIÊNG
- VAI TRÒ CỦA NẤM NỘI CỘNG SINH TRONG QUÁ TRÌNH NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH TRONG ỐNG NGHIỆM
- TỔNG QUAN VỀ CƠ CHẾ THÚC ĐẨY TĂNG TRƯỞNG THỰC VẬT QUA VI SINH TRUNG GIAN (PHẦN 1)
