Trang chủ › Xử lý ô nhiễm đất, nước › Phytoremediation là gì? Cơ chế thực vật xử lý ô nhiễm
Phytoremediation là gì? Cơ chế thực vật xử lý ô nhiễm
Tóm tắt
Phytoremediation là tên chung của sáu cơ chế, và mỗi cơ chế đưa chất ô nhiễm đi một nơi khác nhau. Bài này tách sáu cơ chế ấy ra, nêu ba giới hạn quyết định phương án có dùng được cho khu đất của bạn hay không, và trả lời câu ít tài liệu nào nói tới: sau khi cây hấp thu chất ô nhiễm xong thì nó mang đi đâu?
“Trồng cỏ xử lý ô nhiễm thì bao lâu đất sạch?” Đó là câu gần như khách nào cũng hỏi OlaFarm khi gọi đến mua giống cho một dự án môi trường, và nó chứa sẵn một hiểu lầm.
Chữ phytoremediation trong hồ sơ dự án thường được dịch gọn thành “xử lý ô nhiễm bằng thực vật”. Bản dịch ấy đúng nhưng thiếu một vế quan trọng.
Đây là tên gọi chung của cả một nhóm kỹ thuật, trong đó số phận của chất ô nhiễm mỗi nơi một khác. Có cách bốc chất độc ra khỏi đất rồi mang đi, có cách giữ nó nằm yên tại chỗ, có cách phá vỡ hẳn phân tử của nó. Gộp cả ba làm một là gốc của phần lớn kỳ vọng sai: chủ đầu tư nghe “trồng cỏ xử lý ô nhiễm” rồi tưởng khu đất sẽ sạch, trong khi phương án đang chạy chỉ là giữ chất độc lại chỗ cũ.
Vậy câu đáng hỏi hơn là: phương án của tôi thuộc cơ chế nào, và sau đó chất ô nhiễm nằm ở đâu? Trong bài này, OlaFarm sẽ giúp bạn tách sáu cơ chế ra, đo ba giới hạn của chúng, và biết trước số sinh khối thu hoạch được sẽ đi đâu.
→ Xử lý ô nhiễm nước bằng thực vật: chọn loài nào, hệ nào, được tới đâu
Nội dung bài
Phytoremediation là gì và khác bioremediation ở chỗ nào
Chữ này ghép từ phyto trong tiếng Hy Lạp nghĩa là thực vật, và remediation trong tiếng Latin nghĩa là khắc phục. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ định nghĩa nó là tên gọi của một nhóm công nghệ dùng các loài cây khác nhau làm biện pháp ngăn giữ, phá huỷ hoặc chiết rút chất ô nhiễm (US EPA, 2000).
Ba động từ đó chính là ba số phận khác nhau của chất ô nhiễm, và bạn nên hỏi ngay từ đầu phương án của mình thuộc nhóm nào. Chiết rút là cây hút chất ô nhiễm lên thân lá để bạn cắt mang đi, chất độc rời khỏi khu đất. Ngăn giữ là cây khoá chất ô nhiễm trong vùng rễ, chất độc vẫn ở đó nhưng không lan. Phá huỷ là cây cùng hệ vi sinh vật quanh rễ bẻ gãy phân tử chất ô nhiễm, chất độc biến mất thật.
Cũng cần phân biệt với bioremediation, vốn lấy vi sinh vật làm trung tâm. Hai thứ chồng lấn nhau nhiều, vì phần lớn việc phân giải chất hữu cơ thật ra do vi khuẩn và nấm quanh rễ đảm nhiệm, còn cây đóng vai người nuôi chúng.
Các cơ chế phytoremediation: cây làm gì với chất ô nhiễm
Cột cuối bảng dưới đây hay bị bỏ quên nhất, và cũng là cột quyết định chi phí vận hành về sau.
| Cơ chế | Cây làm gì | Hợp với chất nào | Sinh khối sau đó |
|---|---|---|---|
| Phytoextraction (chiết rút) | Hút chất ô nhiễm từ đất lên thân lá | Kim loại nặng, á kim | Phải thu hoạch và xử lý riêng |
| Phytostabilization (cố định) | Khoá chất ô nhiễm trong rễ và đất quanh rễ, chặn xói mòn cuốn đi | Kim loại nặng nồng độ cao | Để nguyên tại chỗ, cắt lá thì được |
| Rhizofiltration (lọc qua rễ) | Bộ rễ hấp phụ và giữ chất ô nhiễm trong nước chảy qua | Nước nhiễm kim loại, nước thải | Thu hoạch rễ theo chu kỳ |
| Rhizodegradation (phân giải vùng rễ) | Nuôi vi khuẩn và nấm quanh rễ, chính chúng bẻ gãy chất ô nhiễm | Dầu, dung môi, thuốc trừ sâu | Không phải xử lý gì thêm |
| Phytodegradation (phân giải trong cây) | Hút vào rồi phân giải bằng men trong mô cây | Chất hữu cơ phân tử nhỏ | Không phải xử lý gì thêm |
| Phytovolatilization (bay hơi qua lá) | Hút lên rồi thải ra không khí qua lá ở dạng ít độc hơn | Thuỷ ngân, selen, vài dung môi | Phải kiểm soát khí thoát ra |
Nguồn: (US EPA, 2000) và (FRTR, n.d.).
Còn một cách dùng thứ bảy là kiểm soát thuỷ lực: trồng loài uống nhiều nước để hạ mực nước ngầm, giữ vệt ô nhiễm không lan sang khu bên cạnh. Ở đây cây đóng vai một cái bơm chạy bằng nắng.
Câu hỏi thật sự khó nằm ở cột cuối. Chiết rút không làm chất độc biến mất, nó chỉ dồn chất độc từ một khối đất lớn vào một khối sinh khối nhỏ hơn nhiều, và khối đó vẫn là chất thải nguy hại. Tài liệu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ dẫn một trường hợp cụ thể: cây hướng dương được dùng hút caesium và stronti khỏi nước mặt, thu hoạch xong thì toàn bộ số cây bị đem đi xử lý như chất thải phóng xạ (US EPA, 2000, tr. 6).
Vậy câu nên hỏi trước là “sau đó số cây này đi đâu, ai trả tiền cho việc đó”, trước cả câu “cây hút được bao nhiêu phần trăm”.
Phytoremediation làm được tới đâu, dừng lại ở đâu
Rễ với tới đâu thì xử lý tới đó. Chất ô nhiễm phải nằm trong tầm với của bộ rễ, nếu không thì cây và chất ô nhiễm chẳng bao giờ gặp nhau. Bảng tham chiếu độ sâu rễ đặt cải bẹ xanh ở khoảng 30 cm, các loài cỏ ở khoảng 1,2 m, và cây dương ở khoảng 4,5 m (US EPA, 2000, tr. 6).
Cỏ Vetiver là ngoại lệ trong nhóm cỏ. Bộ tiêu chuẩn thiết kế hiện hành đưa vào hồ sơ mức 1 đến 2 m trong năm đầu và 3 đến 5 m ở năm thứ hai đến thứ ba (TVNI, DS-VETIVER-MECHANISMS v3.1, 2026, tr. 53). Con số 3,6 m hay được nhắc lại trên mạng thì cần đọc cho đúng: đó là kết quả một lần đào kiểm chứng ở Malaysia, bảy tháng sau khi trồng, và chính tài liệu tiêu chuẩn dặn phải xem nó là mức sâu nhất đã chứng minh được ở một điểm, không phải mức trông đợi ở mọi công trình (TVNI, DS-VETIVER-MECHANISMS v3.1, 2026, tr. 22).
Số đo trong nước thì thấp hơn: quan trắc trên taluy đường lên Hòn Bà, Khánh Hoà cho rễ đạt 1,2 đến 1,9 m sau 24 tháng (Truong và cộng sự, 2008b, tr. 92).
Chúng tôi nêu cả ba con số vì đất và khí hậu quyết định phần lớn kết quả, và số đo tại Việt Nam mới là số nên dùng khi ước lượng cho công trình trong nước. Dù lấy con số nào thì giới hạn vẫn còn đó: một khu đất nhiễm sâu 6 m thì không loài cỏ nào chạm tới, và không cách trồng nào sửa được điều đó.
Cách này chậm theo mùa vụ, không theo lịch thi công. Đào xúc rồi chở đi hoặc đốt mất hàng tuần đến hàng tháng, còn chiết rút hoặc phân giải bằng cây cần vài năm (US EPA, 2000, tr. 6). Với khu có rủi ro cấp tính cho người ở gần, khoảng thời gian đó là quá dài.
Nồng độ quá cao thì cây chết trước khi kịp làm gì. Nhiều dự án vì thế chia hai bước: phần đậm đặc xử lý bằng biện pháp cơ học cho nhanh, phần diện rộng ô nhiễm nhẹ còn lại mới giao cho cây.
Đổi lại là chi phí thấp hơn hẳn. Chi phí hệ canh tác được ước tính khoảng 200 đến 10.000 đô la Mỹ mỗi hecta, tương đương 0,02 đến 1,00 đô la mỗi mét khối đất ở độ sâu rễ 1 m (US EPA, 2000, tr. 7).
Lấy một ví dụ để thấy khoảng cách. Một bãi thải rộng 2 ha nhiễm nhẹ ở lớp đất mặt, nếu đi đường trồng cây thì nằm trong khoảng 400 đến 20.000 đô la cho phần xử lý, cộng tiền quan trắc kéo dài vài năm. Cùng diện tích ấy mà bóc 1 m đất mặt chở đi thì khối lượng phải xử lý là 20.000 m³, và đơn giá mỗi mét khối cao hơn hẳn khoảng trên. Chênh lệch đủ lớn để đáng ngồi tính, miễn là bạn chấp nhận được yếu tố thời gian.
→ Nhược điểm của cỏ Vetiver: những việc nó không làm được
Vì sao cỏ Vetiver hợp việc này dù chỉ tích tụ thường
Mới đọc thì ai cũng bị hút về phía các loài siêu tích tụ, tức những loài chứa được lượng kim loại lớn bất thường trong mô. Nhưng nhóm này có đúng ba nhược điểm cùng lúc: mọc chậm, sinh khối nhỏ và rễ nông, nên cây trồng thông thường có thể bốc đi khối lượng kim loại lớn hơn nhờ lớn nhanh và sinh khối lớn (US EPA, 2000).
Cẩm nang tiếng Việt của Mạng lưới Vetiver Quốc tế nói y hệt, chỉ khác chỗ nó nói cụ thể vào một loài: hàm lượng kim loại nặng trong cỏ Vetiver nhiều khi không cao bằng một số giống siêu tích tụ, nhưng vì cỏ phát triển rất nhanh và năng suất cỏ khô đạt tới 100 tấn mỗi hecta mỗi năm, tổng lượng chất nó tiêu giải lại lớn hơn phần lớn các giống ấy (Truong và cộng sự, 2008a, tr. 90).
Một thí nghiệm hai năm ở Bulgaria vừa kiểm lại chính chỗ này, và kết quả đáng đọc. Trên đất quanh một nhà máy luyện kim, cỏ Vetiver sống được ở mức nhiễm 37,7 mg/kg cadimi, 1.238,7 mg/kg chì và 1.676,4 mg/kg kẽm (Angelova, 2025, tr. 12). Nhưng hệ số tích tụ sinh học của chì, kẽm, cadimi và thuỷ ngân đều nhỏ hơn 1, nghĩa là cây không cô đặc kim loại so với đất, và nhóm nghiên cứu kết luận thẳng rằng số liệu của họ không ủng hộ cách gọi cỏ Vetiver là cây siêu tích tụ dùng cho chiết rút (Angelova, 2025, tr. 9–10).
Điều đó nghe như một tin xấu, nhưng vế sau mới là chỗ đáng giá cho người làm dự án: chính vì cây không cô đặc kim loại lên thân lá, phần sinh khối trên mặt đất không bị coi là chất thải nguy hại như xác cây siêu tích tụ, và dùng được cho năng lượng sinh học hoặc ủ phân (Angelova, 2025, tr. 10). Cột cuối của bảng ở mục trên, cột chi phí ai cũng quên, ở đây gần như bằng không.
Cơ chế đằng sau đã được đo từ lâu: phần lớn kim loại nặng cây hút vào dừng lại ở rễ, và với asen, cadimi, crôm cùng thuỷ ngân thì chỉ khoảng 1 đến 5% được chuyển lên thân lá (TVNI, 2020, tr. 76). Một thí nghiệm năm 2020 trên đất gây nhiễm cadimi, chì, đồng và kẽm cũng cho thấy chiều cao cây không khác lô đối chứng, tức cây chịu được mà không giảm sinh trưởng (Ng và cộng sự, 2020).
Hai thí nghiệm gần đây với nước thải cho thấy cùng một điều theo cách khác. Trong nước thải mạ điện, cỏ Vetiver loại được 61% crôm và 96% niken, tốc độ hút crôm tới 127 mg mỗi kg cây mỗi ngày, nhưng tốc độ thải trở lại nước rất thấp, tức kim loại vào cây rồi ở lại (Nugroho và cộng sự, 2021).
Với nước rỉ bãi rác chảy qua hai bể đất ngập nước nối tiếp trồng sậy hoặc cỏ Vetiver, kẽm bị giữ 20 đến 97%, crôm 95 đến 99%, niken 55 đến 73% và chì 69 đến 83%; phần lớn kim loại bám vào vật liệu nền là xơ dừa và gạch, còn cây gánh phần còn lại (Saeed và cộng sự, 2021). Cây là một bộ phận của hệ thống giữ chất độc, không phải toàn bộ hệ thống.
Cộng lại thì vai trò đúng của cỏ Vetiver hiện rõ: nó thiên về cố định hơn là chiết rút. Với đất nhiễm những nguyên tố đó, việc bạn giao cho cỏ là giữ chất độc nằm yên tại chỗ và chặn xói mòn mang nó đi, không phải bốc nó ra khỏi khu đất.
Hướng phân giải chất hữu cơ thì lại là chuyện khác, và đã được thử ở Việt Nam. Năm 2014, một dự án dùng cỏ Vetiver xử lý đất nhiễm đi-ô-xin tại sân bay Biên Hoà, Đồng Nai được Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp kinh phí (Truong và Lưu Thái Danh, 2015, tr. 24). Khả năng chịu và phân giải chất hữu cơ của loài này cũng là chủ đề của một bài tổng quan chuyên về phytoremediation kim loại nặng và chất thải hữu cơ (Danh và cộng sự, 2009).
Theo kinh nghiệm bán giống của OlaFarm, phần lớn khách hỏi mua cỏ cho dự án môi trường đều hỏi “cỏ hút được bao nhiêu phần trăm” trước tiên. Câu trả lời trung thực là con số ấy không quyết định gì nhiều bằng việc phương án của họ thuộc cơ chế nào. Với kim loại nặng thì gần như luôn là cố định.
Tóm lại, phytoremediation gồm sáu cơ chế, và ba câu hỏi quyết định phương án có chạy được hay không đều nằm ngoài chuyện chọn loài cây: chất ô nhiễm có nằm trong tầm rễ không, bạn có đủ vài năm không, và sau khi thu hoạch thì sinh khối đi đâu. Với cỏ Vetiver, câu thứ ba có lời đáp dễ chịu hơn hẳn các loài siêu tích tụ, đổi lại nó làm việc cố định chứ không bốc chất độc đi.
→ Cỏ Vetiver xử lý môi trường: công nghệ xanh làm được gì và không làm được gì
Nếu bạn đang cân nhắc phytoremediation cho một khu đất hoặc một dòng nước thải, hãy cho chúng tôi biết loại chất ô nhiễm, độ sâu nhiễm và diện tích. OlaFarm sẽ trả lời bạn phương án ấy thuộc cơ chế nào, cỏ Vetiver có với tới được không, và nếu không thì phần nào cần biện pháp khác. Bạn có thể liên hệ OlaFarm hoặc gửi yêu cầu báo giá kèm thông tin khu đất.
Câu hỏi thường gặp về phytoremediation
Phytoremediation có làm chất ô nhiễm biến mất hẳn không?
Còn tuỳ cơ chế. Nhóm phân giải bẻ gãy phân tử chất hữu cơ thành chất vô hại nên chất ô nhiễm mất thật. Nhóm chiết rút chỉ dồn chất độc vào sinh khối cây, và bạn vẫn phải xử lý số sinh khối đó. Nhóm cố định giữ chất độc nằm nguyên tại chỗ, chỉ chặn không cho lan. Riêng kim loại nặng là nguyên tố hoá học, không cây nào phá huỷ được.
Khu đất của tôi nhiễm sâu 5 mét, trồng cây xử lý được không?
Gần như không, nếu chỉ trồng cỏ. Các loài cỏ thường chỉ đạt khoảng 1 m, cây thân gỗ như dương mới tới khoảng 4,5 m. Ở độ sâu đó, hai lối đi khả dĩ là đưa đất lên gần mặt bằng máy móc, hoặc dùng cây để kiểm soát dòng nước ngầm thay vì xử lý trực tiếp.
Tôi phải chờ bao lâu mới thấy kết quả?
Bạn hãy tính bằng năm chứ đừng tính bằng tháng. Đào xúc chở đi mất hàng tuần đến hàng tháng, còn chiết rút hoặc phân giải bằng cây thường cần vài năm. Với chỉ tiêu nước thải thì biến chuyển đến sớm hơn vì nước tiếp xúc trực tiếp với rễ, nhưng đất thì luôn chậm.
Phytoremediation có rẻ hơn đào đất chở đi không?
Rẻ hơn đáng kể tính trên mỗi mét khối, và đó là lý do chính khiến nó được cân nhắc. Tuy nhiên bạn nên cộng thêm hai khoản mà bảng chi phí hay bỏ sót: tiền quan trắc kéo dài nhiều năm, và tiền xử lý sinh khối nếu phương án thuộc nhóm chiết rút.
Cỏ Vetiver sau khi trồng trên đất nhiễm kim loại thì cắt đi đâu?
Đây là ưu thế của loài này. Vì kim loại nặng phần lớn nằm lại trong rễ chứ không lên thân lá, phần cắt được không bị xếp vào chất thải nguy hại như xác cây siêu tích tụ, và tài liệu nghiên cứu nêu hai hướng dùng là năng lượng sinh học và ủ phân. Dù vậy bạn vẫn nên phân tích mẫu thân lá của chính khu đất mình trước khi quyết, vì đồng, chì, niken và selen chuyển lên thân lá nhiều hơn hẳn bốn nguyên tố kia.
Tài liệu tham khảo
- Angelova, V. (2025). Evaluation of phytoremediation potential of vetiver grass (Chrysopogon zizanioides L.) grown on contaminated soils in Bulgaria. Nature Environment and Pollution Technology, 24(3). https://doi.org/10.46488/nept.2025.v24i03.d1734
- Danh, L. T., Truong, P., Mammucari, R., Tran, T. và Foster, N. (2009). Vetiver grass, Vetiveria zizanioides: a choice plant for phytoremediation of heavy metals and organic wastes. International Journal of Phytoremediation, 11(8), 664–691. https://doi.org/10.1080/15226510902787302
- Federal Remediation Technologies Roundtable (n.d.). Remediation Technologies Screening Matrix — Phytoremediation. https://frtr.gov
- Ng, C. C., Boyce, A. N., Abas, M. R., Mahmood, N. Z. và Han, F. (2020). Evaluation of vetiver grass uptake efficiency in single and mixed heavy metal contaminated soil. Environmental Processes, 7(1), 207–226. https://doi.org/10.1007/s40710-019-00418-2
- Nugroho, A. P., Butar Butar, E. S., Priantoro, E. A., Sriwuryandari, L. và Pratiwi, Z. B. (2021). Phytoremediation of electroplating wastewater by vetiver grass (Chrysopogon zizanoides L.). Scientific Reports, 11. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93923-0
- Saeed, T., Alam, M. K., Miah, M. J. và Majed, N. (2021). Removal of heavy metals in subsurface flow constructed wetlands: Application of effluent recirculation. Environmental and Sustainability Indicators, 12, 100146. https://doi.org/10.1016/j.indic.2021.100146
- The Vetiver Network International (2020). Vetiver System Training Manual — Fiji. The Vetiver Network International.
- The Vetiver Network International (TVNI). (2026). Vetiver Hedge Mechanisms (DS-VETIVER-MECHANISMS), v3.1, ngày 2026. Trong: VGT Global Design Standards and Guides. https://vetiver.org/vetiver-grass-technology/design-standards/
- Truong, P. và Lưu Thái Danh (2015). The Vetiver System for Improving Water Quality: Prevention and Treatment of Contaminated Water and Land (ấn bản 2). The Vetiver Network International.
- Truong, P., Trần Tân Văn và Pinners, E. (2008a). Hướng dẫn kỹ thuật ứng dụng công nghệ cỏ Vetiver giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ môi trường. Mạng lưới Vetiver Quốc tế (TVNI), bản tiếng Việt. https://www.vetiver.org/VNN-VSmanual.pdf
- Truong, P., Van, T. T. và Pinners, E. (2008b). Vetiver System for Slope Stabilization. The Vetiver Network International.
- US EPA (2000). Introduction to Phytoremediation (EPA/600/R-99/107). United States Environmental Protection Agency.
OlaFarm là đơn vị cung cấp giống cỏ Vetiver được liệt kê trên danh bạ chính thức các nhà cung cấp giống cỏ Vetiver của Mạng lưới Vetiver Quốc tế (TVNI), mục Việt Nam (nguồn: Global Vetiver Grass Plant Suppliers). Nếu bạn cần mua giống cỏ Vetiver hoặc tư vấn thêm về giống cỏ này, hãy liên hệ OlaFarm để được trợ giúp.
Đọc tiếp
- Bán giống cỏ Vetiver để xử lý ô nhiễm đất, nước và bảo vệ môi trường
- Cỏ Vetiver xử lý môi trường: làm được gì và không làm được gì
- Xử lý ô nhiễm nước bằng thực vật: chọn loài nào, hệ nào
ThS. Phạm Thị Nhàn
Quản lý OlaFarm — Thạc sĩ Công nghệ sinh học
Trực tiếp phụ trách chọn lọc và khảo nghiệm dòng giống HB06 từ năm 2016; đồng hành cùng ~600 dự án trồng Vetiver chống sạt lở, xử lý môi trường và nông nghiệp bền vững trên ~30 tỉnh/thành. Xem hồ sơ chuyên môn →
