1 of 37

USING VETIVER PHYTOREMEDIATION TECHNOLOGY TO MITIGATE DIOXIN–CONTAMINATED SOILS AT BIEN HOA AIRBASE, DONG NAI, VIETNAM

(Given at the Seventh International Conference on Vetiver (ICV-7), Chiang Mai, Thailand

held between 29 May – 1 June 2023)

Ngo Thi Thuy Huong (PI, Faculty of Biotechnology, Chemistry, Environmental Engineering, Phenikaa University, Vietnam)

Nguyen Quoc Dinh (Phenikaa University, Vietnam)

Nguyen Thi Thanh Thao (VIGMR, Vietnam)

Vu Thi Lan Anh (HUMG, Vietnam)

2 of 37

Since I first met and talked with Dr. Tran Tan Van about this topic in 2009.
Read more about this miracle grass which has been initiated and patronized by His Majesty King Bhumibol Adulyadej of Thailand.
The current and moral urges, and especially my passion in this path.

WHY DID WE COME UP WITH THIS IDEA?

I. WHY DID I CHOOSE THIS PATH

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

3 of 37

Project (2014-2016): Study the possibility of using Vetiver grass in mitigating soil contamination of chemical toxic substances/ dioxins – A case study at Bien Hoa airbase.

Phytoremediation using Vetiver grass 🡺 low cost, environment-friendly, and suitable to apply on large scale (with low and moderate dioxins levels).

Objectives:

The capability of Vetiver grass in phytostabilization of dioxin-contaminated sites, preventing its offsite contamination;
Its effectiveness in the phytoremediation of the toxic chemicals/dioxin-contaminated soils.

FORMER PROJECT: 2014-2016

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

4 of 37

Study site:

Figure 1: A map showing the geographical location of the investigated site in a general view (upper image) and in a close-up view (lower image).

Site of 300m² with a moderate dioxin-contaminated level

(~ 1000 – 2000 ppt TEQ).

Monto Vetiver grass (Chrysopogon zizanioides L.) was used.

FORMER PROJECT: 2014-2016

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

5 of 37

G1. 1/2015

G1. 3/2015

07/2015

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

6 of 37

Vetiver grass can grow well on poor quality and moderately toxic chemicals/dioxins-contaminated soil.
Dioxins in soil planted Vetiver were decreased during experiment course.

Monto Vetiver is suitable and effective for phytostabilization and phytoremediation of moderately dioxin-contaminated sites.

FORMER PROJECT: 2014-2016

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

7 of 37

FIELD-SCALE APPLICATION OF VETIVER GRASS TO MITIGATE DIOXIN CONTAMINATED SOIL AT BIEN HOA AIRBASE (2018-2021)

��

II. PEER PROJECT

Sponsor

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

8 of 37

08/08/2017

II. PEER PROJECT

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

9 of 37

08/08/2017

II. PEER PROJECT

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

10 of 37

1. OBJECTIVES:

To further evaluate the potential use of Vetiver grass in phytostabilization of dioxin-contaminated sites to preventing the threat of off-site contamination;
To further evaluate the potential use of Vetiver grass in phytoremediation (assess the uptake and removal mechanisms of Vetiver grass);
To investigate the roles of the mycorrhizal fungi and rhizosphere bacteria in biodegradation and phytoremediation of dioxins in contaminated soil.
To investigate the effects of enzyme complements on catabolism of dioxin within the plant tissues.

II. PEER PROJECT

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

11 of 37

2. EXPERIMENTAL DESIGNS:

2b. Field experiment:

A 25-month experiment including one Monto planted treatment (FT) and one unplanted control (FC) with three replicates each (3 plots) will be randomly designed. The water runoff channel and the water/soil collected reservoir will be built for each plot at a lower pitch. Monto slips will be transplanted and watered daily with dioxin-free tap water.
Samples are taken every five months for analyses of various parameters and comparison between groups.

II. PEER PROJECT

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

12 of 37

Fig 1. Field experimental design

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

13 of 37

Table 1: Initial dioxin levels in soil samples from PI2 (ng/kg dw)

Samples	Name	2378-TCDD	TEQ_who	%TCDD
Soil samples	PL-1	805	830	97.0
	PL-2	1,547	1,592	97.2
	PL-3	1,184	1,204	98.3
	PL-4	3,027	3,065	98.5
	PL-5	4,837	4,881	99.1
	PL-6	888	907	97.9

II. PEER PROJECT

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

14 of 37

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

15 of 37

II. ONGOING (PEER) PROJECT

Right after planting 11/2018

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

16 of 37

3. RESULTS:

3.1. Growth of Vetiver grass

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

17 of 37

3. RESULTS:

3.1. Growth of Vetiver grass

The initial height of Vetiver was 25 centimeters, and it grew to its maximum height of:

PL1: 188,2 cm;
PL3: 220.6 cm;
PL6: 204.7 cm.

Vetiver grass can grow well in soils that are mild to moderately contaminated with dioxins without significant differences.

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

18 of 37

Pictures 01/2019

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

19 of 37

Pictures 04/2019

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

20 of 37

Pictures 07/2019

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

21 of 37

Pictures 09/2019

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

22 of 37

Pictures 10/2019

22/10/2019

30/10/2019

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

23 of 37

Pictures 11/2019

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

24 of 37

Pictures 11/20

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

25 of 37

Pictures 04/21

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

26 of 37

Pictures 03/22

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

27 of 37

3. RESULTS:

3.2. Variation of dioxins in the indoor experiment

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

28 of 37

3. RESULTS:

3.3. Variation of dioxins in the outdoor experiment

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

29 of 37

3. RESULTS:

3.4. Dioxins in the vetiver roots from outdoor experiment

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

30 of 37

3. RESULTS:

3.5. Dioxins in the vetiver shoots from outdoor experiment

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

31 of 37

3. RESULTS

3.6. Dioxins in the vetiver stem from outdoor experiment

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

32 of 37

3. RESULTS

3.7. Dioxins in the roots and stems of wild grass

Roots:

279 ± 5.7 ppt TEQ (wild grass) vs. 413 ± 28.5 ppt TEQ (Vetiver)

Stems:

0.012 ± 0.01 ppt TEQ (wild grass) vs. 0.83 ± 0.15 ppt TEQ (Vetiver).

3.8. Total runoff sediment after 40 months

115 kg from the Vetiver group vs. 325 kg from control group.

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

33 of 37

The growth of Monto (height, the tillers per clump, clump circumference) will be measured once a month and compared between groups;

Vetiver start to establish itself quite well on the site;

3. RESULTS

Summary

Dioxin level reduced by 40,4% in the grass-planted group while it was 14,3% in the control group after 40 months.

Vetiver can reduce dioxin contamination in the soil;

The amount of overflow: much lower in grass plots compared to control plots (115 kg vs. 3254 kg after 40 months).

Vetiver can prevent soil erosion and dioxin run-off.

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

34 of 37

III. PERSPECTIVES

Collaborate with other partners, i.e. Thai scientists to investigate the use of vetiver grass to reduce dioxin levels in sediment.
Apply in a large scale of low to mediate dioxin contaminated soil.

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

35 of 37

III. PERSPECTIVES

August 14, 2020

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

36 of 37

“Coming together is a beginning; keeping together is progress; working together is success”.

Henry Ford�

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – HÓA HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

1 of 37

2 of 37

3 of 37

4 of 37

5 of 37

6 of 37

7 of 37

8 of 37

9 of 37

10 of 37

11 of 37

12 of 37

13 of 37

14 of 37

15 of 37

16 of 37

17 of 37

18 of 37

19 of 37

20 of 37

21 of 37

22 of 37

23 of 37

24 of 37

25 of 37

26 of 37

27 of 37

28 of 37

29 of 37

30 of 37

31 of 37

32 of 37

33 of 37

34 of 37

35 of 37

36 of 37

37 of 37