Tác giả

Nguyễn Quốc Tuấn 1* , Nguyễn Hồng Quân 1 , Nguyễn Thị Hải 2

Đơn vị công tác

1 Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam; nqt18@vnu.edu.vn; nguyenhongquan160198@gmail.com

2 Phòng thí nghiệm Trọng điểm Địa môi trường và Ứng phó Biến đổi Khí hậu, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam; nguyenhai128@vnu.edu.vn

*Tác giả liên hệ: nqt18@vnu.edu.vn; Tel.: +84–345311281

Tóm tắt

Nghiên cứu so sánh sự ảnh hưởng của ba vật liệu chính là bentonite (B), than hoạt tính (AC), và vật liệu tổng hợp của chúng (BAC) với tỉ lệ áp dụng 2% đối với khả năng cố định Asen (As) trong đất bị ô nhiễm. Khả năng cố định As trong đất được đánh giá bằng: i) quy trình lọc kết tủa tổng hợp (SPLP), quy trình chiết độc tính (TCLP), và dung dịch 0,1M HCl để đánh giá khả năng rửa trôi; ii) tách chiết tuần tự (Sequential Extraction) để đánh giá các dạng liên kết của As trong đất. Kết quả chỉ ra sự có mặt của các vật liệu đã giúp tăng độ pH của đất và thay đổi tính linh động của As trong đất. Hiệu suất cố định As tăng tới 52% trong đất được xử lý bằng vật liệu BAC. Kết quả cũng chỉ ra As trong dạng tồn tại dễ trao đổi đã được chuyển sang dạng tồn tại bền hơn và ít linh động hơn, đặc biệt đối với đất được xử lý bằng BAC. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc kết hợp các vật liệu đem lại hiệu quả cao trong xử lý đất bị ô nhiễm, do đó cần phải được tiếp tục nghiên cứu để đánh giá tính hiệu quả không những đối với As mà còn với các kim loại nặng khác, và xem xét tác động của vật liệu đối với sức khỏe của đất.

Từ khóa

Asen; Bentonite; Than hoạt tính; Cố định Asen trong đất.

Trích dẫn bài báo

Tuấn, N.Q.; Quân, N.H.; Hải, N.T. So sánh mức độ ảnh hưởng của một số vật liệu đối với quá trình cố định Asen trong đất bị ô nhiễm. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2023, 756, 59-69.

Tài liệu tham khảo

1. Nejad, D.Z.; Kim, J.W.; Jung, M.C. Reclamation of arsenic contaminated soils around mining site using solidification/stabilization combined with revegetation. Geosci. J. 2017. 21(3), 385–396. Doi:10.1007/s12303-016-0059-0.
2. Agency, U.S.E.P. Arsenic compounds. Available online: epa.gov/sites/default/files/2021-04/documents/arsenic_april_2021.pdf (accessed December 12, 2021). 2021.
3. MEP, M. National soil pollution survey bulletin. Ministry of Environmental Protection and Ministry of Land and Resources Beijing, 2014.
4. Zhang, L.; Hu, J.; Li, C.; Chen, Y.; Zheng, L.; Ding, D.; Shan, S. Synergistic mechanism of iron manganese supported biochar for arsenic remediation and enzyme activity in contaminated soil. J. Environ. Manage. 2023, 347, 119127. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119127.
5. Tarvainen, T.; Albanese, S.; Birke, M.; Poňavič, M.; Reimann, C.; The GEMAS Project Team. Arsenic in agricultural and grazing land soils of Europe. Appl. Geochem. 2013, 28, 2–10. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2012.10.005.
6. Freeman, G.B.; Schoof, R.A.; Ruby, M.V.; Davis, A.O.; Dill, J.A.; Liao, S.C.; Lapin, C.A.; Bergstrom, P.D. Bioavailability of arsenic in soil and house dust impacted by smelter activities following oral administration in cynomolgus monkeys. Fundam. Appl. Toxicol. 1995, 28(2), 215–22. Doi:10.1006/faat.1995.1162.
7. Phuong, N.M.; Kang, Y.; Sakurai, K.; Iwasaki, K.; Kien, C.N.; Noi, N.V.; Son, L.T. Arsenic contents and physicochemical properties of agricultural soils from the Red River Delta, Vietnam. Soil Sci. Plant Nutr. 2008, 54(6), 846–855. Doi:10.1111/j.1747-0765.2008.00312.x.
8. Yang, J. et al. Phytoaccumulation of As by Pteris vittata supplied with phosphorus fertilizers under different soil moisture regimes–a field case. Ecol. Eng. 2019, 138, 274–280.
9. Liang, J. et al. Tolerance and Bioaccumulation of arsenate by Aspergillus oryzae TLWK-09 isolated from arsenic-contaminated soils. Water Air Soil Pollut. 2018, 229, 1–11.
10. Jeon, E.K. et al. In situ electrokinetic remediation of As-, Cu-, and Pb-contaminated paddy soil using hexagonal electrode configuration: a full scale study. Environ. Sci. Pollut. Res. 2015, 22, 711–720.
11. He, J. et al. Removal of arsenic from contaminated soils by combining tartaric acid with dithionite: An efficient composite washing agent. J. Environ. Chem. Eng. 2023, 11(3), 109877. https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.109877.
12. Fazle Bari, A.S.M. et al. Soil washing of arsenic from mixed contaminated abandoned mine soils and fate of arsenic after washing. Chemosphere 2022, 296, 134053. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134053.
13. Palansooriya, K.N. et al. Soil amendments for immobilization of potentially toxic elements in contaminated soils: A critical review. Environ. Int. 2020, 134, 105046. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.105046.
14. Derakhshan Nejad, Z. et al. Effects of fine fractions of soil organic, semi-organic, and inorganic amendments on the mitigation of heavy metal(loid)s leaching and bioavailability in a post-mining area. Chemosphere 2021, 271, 129538. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.129538.
15. Nabilah, B. et al. Methylene Blue biodecolorization and biodegradation by immobilized mixed cultures of Trichoderma viride and Ralstonia pickettii into SA-PVA-Bentonite matrix. Arabian J. Chem. 2023, 16(8), 104940. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2023.104940.
16. Hebbar, R.S.; Isloor, A.M.; Ismail, A. Preparation and evaluation of heavy metal rejection properties of polyetherimide/porous activated bentonite clay nanocomposite membrane. RSC Adv. 2014, 4(88), 47240–47248.
17. Oussalah, A.; Boukerroui, A. Alginate-bentonite beads for efficient adsorption of methylene blue dye. Euro-Mediterr. J. Environ. Integr. 2020, 5, 1–10.
18. Quoc, T.N.; Jung, M.C. Sequential Application of Column Leaching and Plant Uptake Tests to Assess the Effect of Various Commercial Amendments on Cu Immobilization in Ultra-High Cu-Contaminated Soil. Toxics 2022, 10(4), 185. Doi: 10.3390/toxics10040185.
19. Wenzel, W.W. et al. Arsenic fractionation in soils using an improved sequential extraction procedure. Anal. Chim. Acta 2001, 436(2), 309–323. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)00924-2.
20. Zhong, X. et al. Factors influencing heavy metal availability and risk assessment of soils at typical metal mines in Eastern China. J. Hazard. Mater. 2020, 400, 123289. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123289.
21. Vrînceanu, N.O. et al. Assessment of using bentonite, dolomite, natural zeolite and manure for the immobilization of heavy metals in a contaminated soil: The Copșa Mică case study (Romania). Catena 2019, 176, 336–342. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.01.015.
22. Xing, W. et al. Effect of soluble phosphate and bentonite amendments on lead and cadmium bioavailability and bioaccessibility in a contaminated soil. Sci. Total Environ, 2023, 900, 166370. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.166370.
23. Que, W. et al. Appraising the effect of in-situ remediation of heavy metal contaminated sediment by biochar and activated carbon on Cu immobilization and microbial community. Ecol. Eng. 2019, 127, 519–526. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2018.10.005.
24. Zhirong, L.; Uddin, M.A.; Zhanxue, S. FT-IR and XRD analysis of natural Na-bentonite and Cu(II)-loaded Na-bentonite. Spectrochim. Acta, Part A 2011, 79(5), 1013–1016. https://doi.org/10.1016/j.saa.2011.04.013.
25. Ahmed, W. et al. Simultaneous immobilization of lead and arsenic and improved phosphorus availability in contaminated soil using biochar composite modified with hydroxyapatite and oxidation: Findings from a pot experiment. Environ. Res. 2023, 235, 116640. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.116640.
26. Hong, C. et al. Simultaneous and long-term effective immobilization of lead, cadmium and arsenic in multi-contaminated soil by ferrihydrite-supported animal-derived biochar. J. Environ. Chem. Eng. 2023, 11(3), 109989. https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.109989.
27. Janeiro-Tato, I. et al. Goethite-based carbon foam nanocomposites for concurrently immobilizing arsenic and metals in polluted soils. Chemosphere 2022, 301, 134645. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134645.
28. Cao, P. et al. Mercapto propyltrimethoxysilane- and ferrous sulfate-modified nano-silica for immobilization of lead and cadmium as well as arsenic in heavy metal-contaminated soil. Environ. Pollut. 2020, 266, 115152. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115152.