Nghiên cứu khả năng tích luỹ cadimi (cd) và chì (pb) của cỏ vetiver ở đất phù sa cai lậy tiền giang 2

23 CHƢƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2 1 Nội dung Đánh giá ảnh hƣởng của P và Cd đến sự phát triển chiều cao của cỏ Vetiver Đánh giá ảnh hƣởng của P , Cd đến sự phát triển số lƣợng nhánh và lá của cỏ Vetiver Đánh giá ảnh hƣởng của P và Cd đến sự phát triển độ dài rễ của cỏ Vetiver Kết quả phân tích hàm lƣợng P và Cd tích luỹ trong rễ cỏ Vetiver sau 60 ngày thực nghiệm Kết quả phân tích hàm lƣợng P và Cd tích luỹ trong thân lá cỏ Vetiver sau 60 ngày thực nghiệm Kết quả phân tích hàm lƣợ.

CHƢƠNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung - Đánh giá ảnh hƣởng P Cd đến phát triển chiều cao cỏ Vetiver - Đánh giá ảnh hƣởng P , Cd đến phát triển số lƣợng nhánh cỏ Vetiver - Đánh giá ảnh hƣởng P Cd đến phát triển độ dài rễ cỏ Vetiver - Kết phân tích hàm lƣợng P Cd tích luỹ rễ cỏ Vetiver sau 60 ngày thực nghiệm - Kết phân tích hàm lƣợng P Cd tích luỹ thân cỏ Vetiver sau 60 ngày thực nghiệm - Kết phân tích hàm lƣợng P Cd lại đất sau 60 ngày thực nghiệm - Đánh giá hiệu xử lý cỏ Vetiver P Cd đất - Dựa nghiên cứu đƣợc thực hiện, so sánh khả n ng xử lý kim loại chì (P ) cỏ Vetiver loại đất khác 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Vật liệu nghiên cứu: Đất vườn - Đất phù sa trung tính: Đất đƣợc lấy cù lao xã Ngũ Hiệp, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang Mẫu đất đƣợc lựa chọn từ khu vực khơng ón phân thời gian dài, khơng ị ngập mặn, khơng chịu ất kì nhiễm (thuốc trừ sâu, KLN, chất thải độc hại…) Đất lấy từ độ sâu 0-20 cm, để khơ ngồi khơng khí, nghiền vừa đủ nhỏ rây để loại ỏ vật thừa thải đất 23 Đất đƣợc lây nhiễm ằng cách ủ muối KLN thông qua hỗn hợp dung dịch vừa đủ cho khối lƣợng đất cần dùng, giữ ẩm 60-70% vòng 15 ngày để muối KLN phân tán đất Cỏ Vetiver: Cỏ đƣợc sử dụng thí nghiệm đƣợc mua từ sở cung cấp giống Nông An Phú đƣợc trồng từ trƣớc Chỉ lấy đồng chiều cao trung ình thân từ 30-40 cm độ dài trung ình rễ từ 3-5 cm để t ng khả n ng sinh trƣởng cỏ nhờ giảm thoát nƣớc Mật độ trồng từ 4-5 tép/0,1m2 Chậu trồng: Chậu dùng làm thí nghiệm sử dụng nguyên liệu nhựa, kích thƣớc lần lƣợt 202016 cm (chiều cao chậu  đƣờng kính miệng chậu  đƣờng kính đáy chậu), chậu chứa kg đất giá trị chung để lây nhiễm nồng độ hoá chất khác Hoá chất quan trọng dùng cho thực nghiệm này: Cd(NO3)2.4H2O: Muối ngậm nƣớc Cadimi Nitrat dạng rắn P (NO3)2: Muối Chì (II) Nitrat dạng rắn - Thiết ị vận hành: Tủ sấy, cân điện tử, tủ hút, máy lắc, máy ly tâm, máy vi sóng phá mẫu, máy quang phổ ICP-MS - Một số dụng cụ, hoá chất khác 24 2.2.2 Các phương pháp nghiên cứu 2.2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc tiến hành ƣớc theo nhƣ hình 2.1 Xử lý lây nhiễm đất Trồng Theo dõi trình sinh trƣởng, phát triển cỏ Vetiver Thu hoạch phân tích Hình 2.1 Trình tự thực thí nghiệm Bƣớc 1: Xử lý lây nhiễm đất Đất phù sa đƣợc lấy lớp ề mặt đất giáp sông Mẫu đất lấy đƣợc loại ỏ hết rễ, cành, thân, thành phần không liên quan để khơ tự nhiên ngồi khơng khí Sau mẫu đất khô, ta tiến hành đập, nghiền nhỏ rây qua lƣới mm Trộn dung dịch hoá chất đƣợc pha sẵn vào đất theo nồng độ tƣơng ứng chậu, đậy kín miệng giữ nguyên 15 ngày Trƣớc trồng nên sử dụng phân chuồng ón lót, rải phân trồng đất trƣớc trồng, tỷ lệ 100gr/chậu Bƣớc 2: Trồng Tiến hành trồng cỏ Vetiver vào chậu Mỗi chậu trồng 4-5 tép, đo đạc ta lấy giá trị trung ình cho chiều cao độ dài rễ tất chậu 25 Cố định sinh trƣởng sau 15 ngày ch m sóc đầu theo dõi tiêu thông qua ằng mắt thƣờng Bƣớc 3: Theo dõi trình sinh trƣởng, phát triển cỏ Vetiver Cỏ Vetiver trồng vào chậu có nồng độ khác Các yếu tố ảnh hƣởng trồng cỏ Vetiver nhƣ ánh sáng gắt tốt (vì loại ƣa sáng), độ ẩm, lƣợng nƣớc nhiệt độ khơng q ảnh hƣởng có khả n ng chống chịu tốt với điều kiện tự nhiên ất lợi Ch m sóc: Sau trồng, thời tiết khơng có mƣa khơ phải tiến hành tƣới nƣớc để cỏ nhanh én rễ tuần đầu nên tƣới hàng ngày, tuần thứ trở thƣa cỏ mọc tốt dừng lại Sau khoảng tuần sau trồng cỏ đầu nhánh mới, giai đoạn cỏ dại phát triển tốt, cần sử dụng rơm để rác lên chỗ đất trống, vừa để hạn chế cỏ mọc vừa tạo phân mùn cho đất Vetiver loài cỏ ƣa nắng nên trồng cỏ chỗ thoáng, khơng có che óng Cung cấp dinh dƣỡng: Sử dụng rơm rạ rải giai đoạn đầu phân chuồng Sau thời gian khoảng sử dụng cỏ Vetiver để ủ cho đất Bƣớc 4: Thu hoạch phân tích Thời gian thu hoạch sau trồng 60 ngày Tiến hành thu mẫu đem phân tích Thiết kế thí nghiệm theo kiểu Khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD - Randomized Complete Block Design): 26 Xác định số thực nghiệm: Trong đó: N=rn N: Tổng số thí nghiệm n: Số cơng thức, (n = 6) r: Số lần nhắc lại cho cơng thức (r = 3)  Tổng số chậu thí nghiệm: N =  = 18 ô Số cơng thức thực nghiệm Bảng 2.1 Phối liệu thí nghiệm Hàm lƣợng Pb Hàm lƣợng Cd (mg/kg đất) (mg/kg đất) 0 70 140 140 Công thức 27 Bảng 2.2 Sơ đồ vị trí chậu trồng thực tế Lập lại Công thức r1 (Khối ngẫu r2 (Khối ngẫu r3 (Khối ngẫu nhiên) nhiên) nhiên) 1 3 5 6 2.2.2.2 Phương pháp lấy mẫu nghiên cứu Mẫu đất: đƣợc lấy chậu trồng thí nghiệm, quanh vùng rễ cây, tách lấy đất cẩn thận, phơi khơ ngồi nắng ngày ảo quản khơng để ẩm, ƣớt Mẫu cây: giữ nguyên trạng, lấy tất cịn có kể thân khô kiệt sức sống, rửa sạch, phơi khơ nhiệt độ phịng ngày, sau đem sấy 700C ngày 2.2.2.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm Xử lý mẫu: Mẫu đất: Sau phơi khô ngày, dùng cối nghiền đất thành vụn nhỏ rây qua lƣới mm Lấy lƣợng nồng độ ngẫu nhiên, đồng (lắc đất vật chứa, lấy lƣợng đáy, mặt) Ứng với nồng độ, cho 0,5 g đất 30 ml HCl 0,1M vào ống ly tâm, thực lắc vịng giờ, sau đem ly tâm 3600 vòng 10 phút lọc 2-3 lần đến hạt lơ lửng 28 nhìn thấy ằng mắt thƣờng lƣu mẫu ằng giọt HNO3 đậm đặc, chờ đem đo quang phổ ICP-MS [18] Mẫu cây: Sau phơi khô ngày, đem sấy 700C liên tiếp ngày đến tình trạng khơ, nhẹ cầm tay cảm thấy giòn (chú ý phần thân khúc gần rễ cịn cứng khơng sấy lâu hơn) Sau sấy xong, sử dụng dụng cụ xay (tốt máy xay sinh tố có cối xay) để cắt nhỏ đem rây qua lƣới mm, lấy ngẫu nhiên lƣợng từ phần rây qua đƣợc phần không rây qua nhƣng đƣợc xay cắt đủ nhỏ mịn Sử dụng ống teflon làm vật chứa cho mẫu để sử dụng máy vi sóng phá mẫu Ứng với nồng độ, cho 0,3 g ụi nghiền (từ thân từ rễ cây) vào ống teflon, sau lần lƣợt thêm vào ml H 2O2 ml HNO3 đậm đặc, thực quy trình sử dụng máy vi sóng phá mẫu, tổng thời gian cần để chuẩn ị, thực phá mẫu hồn tất vịng 30 phút với mẫu tối đa cho lần vận hành Cần phải đo riêng 18 mẫu rễ 18 mẫu thân nên cần dùng lần Sau hoàn tất phá mẫu ằng máy, lọc lần chờ đem đo ICPMS.[19] Phân tích phương pháp Quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ (ICP-MS): * Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Hệ thống ICP-MS ao gồm nguồn ICP (nguồn cảm ứng cao tần plasma) nhiệt độ cao khối phổ kế Nguồn ICP chuyển nguyên tử nguyên tố mẫu thành ion Sau đó, nhƣng ion đƣợc phân tách phát ằng thiết ị khối phổ 29 Hình 2.1 Đuốc ICP cho thấy iến đổi mẫu Hình 2.1 iểu diễn sơ đồ nguồn ICP hệ thống ICP-MS Khí Argon đƣợc ơm qua rãnh đồng tâm đuốc ICP Cuộn cao tần RF đƣợc nối với ộ phát cao tần (RF) Khi dòng điện đƣợc cấp cho cuộn cao tần từ ộ phát cao tần, dao động điện trƣờng từ trƣờng đƣợc tạo thành cuối đuốc ICP Khi dịng khí argon đƣợc đánh lửa qua đuốc ICP, điện tử đƣợc tách khỏi nguyên tử Argon, để tạo thành ion Argon Những ion ị lại trƣờng dao động va chạm với nguyên tử Argon khác tạo thành plasma Mẫu đƣợc đƣa vào đuốc plasma ICP dƣới dạng sol khí ằng cách hút mẫu lỏng rắn hòa tan vào ống phun sử dụng laser để chuyển trực tiếp mẫu rắn thành dạng sol khí Khi mẫu dƣới dạng sol khí đƣợc đƣa vào đuốc ICP, mẫu ị đề solvat nguyên tố sol khí đƣợc chuyển thành nguyên tử khí đƣợc ion hóa phần cuối đuốc plasma Khi nguyên tố mẫu đƣợc chuyển thành ion, ion đƣợc đƣa vào thiết ị khối phổ qua vùng trung gian hình nón Vùng thiết ị ICP-MS chuyển ion dòng mẫu argon áp suất khơng khí (1 – torr) vào vùng có áp suất thấp (