Khả năng tích lũy kẽm và cadimi trong các bộ phận của một số loại rau ăn quả doc

KHẢ NĂNG TÍCH LŨY KẼM VÀ CADIMI TRONG CÁC BỘ PHẬN CỦA MỘT SỐ LOẠI RAU ĂN QUẢ Lê Thị Thủy, Chu Bá Phúc, Nguyễn Hồng Sơn SUMMARY Potential accumulation of Zinc and Cadmium in various parts of fruit vegetables Soil contamination of heavy metals including zinc and cadmium is the underlying cause leading to heavy metal residue in plant. However, the potentiality to accumulate heavy metals of different parts of plant is not similarity. Hence, study on potential accumulation of plant parts is significantly important for determination of suitable plant to appropriate contamination level of heavy metals in the soil as well as in adjusting soil residue standard to specific crop. The research finding in this study showed that, accumulated concentrations of cadmium and zinc in cucumber and tomato root is higher than stem and leaf and next to fruit. The content of zinc in cucumber fruit is increased from 1.63 mg/kg to 6.68 mg/kg and in tomato fruit is from 3.81mg/kg to 5.29 mg/kg correlatively with Zn concentrations from 100 - 400 mg/kg added in soil. However, the above level of residue is lower than permited level in fruit when zinc concentrations in the soil exceeded two times as regulated by QCVN 03:2008/ BTNMT. The experimental results of cadmium content in the cucumber fruits was from 0.002 mg/kg to 0.091 mg/kg and in the tomato fruits were from 0,066 mg/kg to 0,253 mg/kg correlatively with Cd concentrations from 1 - 4 mg/kg added in soil. The cadmium contents of experimental fruit products of tomato in this study was hihger than permitted level (0.05mg/kg). Keywords: Fruit vegetables: cucumber and tomato; heavy metals: cadmium and zinc. I. §ÆT VÊN §Ò Rau là loi thc phNm cn thit cho i sng con ngưi, không loi thc phNm nào có th thay th v trí quan trng ca cây rau trong khNu phn ăn hàng ngày. Trong nhng năm gn ây, nhu cu v cây rau ngày càng tăng, ngưi sn xut ã không ngng nâng cao năng sut nh áp dng tin b khoa hc như phân bón hóa hc, thuc tr dch hi ngoài ra còn áp dng ging mi và thâm canh tăng v. Tn dư ca thuc tr sâu, hóa cht, phân bón s dng trong nông nghip là mt trong các nguyên nhân gây ô nhim t canh tác và cây trng, t ó trc tip hay gián tip tác ng xu n con ngưi qua ưng ăn ung. Chính vì vy, ngưi tiêu dùng rt lo ngi và quan tâm n vn  an toàn thc phNm trong ó có s tích lũy kim loi nng trong rau. Ô nhim kim loi nng (trong ó có Zn và Cd) luôn là yu t cn tr ln nht trong vic la chn các vùng t  sn xut rau an toàn. Vic ô nhim các yu t kim loi nng như: chì, cadimi, ng, km trong t là nguyên nhân cơ bn dn ti dư lưng kim loi nng vưt mc cho phép trong các sn phNm rau thương mi.  có sn phNm rau “sch” và an toàn cho ngưi s dng, chúng ta cn tìm hiu xem kim loi nng s tích lũy ch yu  b phn nào ca cây rau? hàm lưng là bao nhiêu? có vưt quá ngưng cho phép con ngưi s dng hay không? T ó khuyn cáo ngưi sn xut nên la chn gii pháp tt nht  hn ch ri ro cho ngưi tiêu dùng. Bài vit là mt phn kt qu nghiên cu ca  tài: “Nghiên cu mt s gii pháp hn ch nhim bNn kim loi nng trong t  phc v sn xut rau an toàn” do Vin Môi trưng Nông nghip thc hin giai on 2009 - 2011. II. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU 1. Vt liu nghiờn cu - Kim loi nng: Zn v Cd. - Cõy trng: C chua v da chut. 2. Phng phỏp nghiờn cu - Phng phỏp b trớ thớ nghim Dựng cỏc hp xp cú chiu cao 40 cm, chiu rng 30 cm, chiu di 50 cm, lút ỏy bng nilon. Mi hp cha 10 kg t ly ti vựng sn xut rau an ton huyn ụng Anh, H Ni. Gõy nhim nhõn to Zn v Cd cho t bng ZnSO 4 .7H 2 O v CdCl 2 .2,5H 2 O. Bún phõn v chm súc rau theo quy trỡnh sn xut rau an ton, cỏc loi phõn bún dựng trong thớ nghim bao gm: m urờ, lõn superphotphat Lõm Thao. Thớ nghim gm 4 cụng thc, lp li 3 ln nh sau: Cụng thc B sung Zn (mg/kg) B sung Cd (mg/kg) 1 C - 0 C - 0 2 100 1 3 200 2 4 400 4 - Phng phỏp ly mu v x lý Ly ton b mu rau trc khi thu hoch, sau ú trn u li thnh 1 mu. Ton b gc r, thõn lỏ, qu phi ra sch bng nc ct 2 ln, sy khụ nhit 65 o C sau ú nghin nh phõn tớch Zn v Cd. - Phng phỏp phõn tớch v ỏnh giỏ Phõn tớch hm lng Zn v Cd trong cỏc b phn ca cõy rau bng dung dch cng thy (hn hp 2 axit l 1HNO 3: 3HCl), t l chit rỳt 1/50 ml. Xỏc nh hm lng Zn v Cd trờn mỏy quang ph hp th nguyờn t (AAS). ỏnh giỏ cht lng rau n qu da vo ngng cho phộp trong rau qu ti theo Quyt nh s 99/2008/Q - BNN i vi ch tiờu Zn v Cd. - Phng phỏp x lý s liu Cỏc kt qu thớ nghim c x lý bng chng trỡnh IRISTAT vi LSD 0,05 : S sai khỏc nh nht cú ý ngha so sỏnh gia cỏc ln lp li thớ nghim, tin cy l 95%. III. KếT QUả Và THảO LUậN 1. Kh nng tớch ly Zn v Cd trong cỏc b phn ca da chut - Kh nng tớch ly Zn: Kt qu th 1 cho thy, s tớch ly Zn trong da chut bin thiờn cựng chiu vi lng phõn Zn b sung vo t. Khi nng Zn dao ng t 100 n 400 mg/kg, d lng Zn bin ng theo ng cong tuyn tớnh t 31,84 n 142,46 mg/kg trong gc, r (LSD 0,05 l 1,07); t 6,89 n 138,05 mg/kg trong thõn, lỏ (LSD 0,05 l 1,92) v t 1,63 n 6,68 mg/kg trong qu (LSD 0,05 l 0,73). Nh vy, kh nng tớch ly Zn tp trung ch yu b phn gc v r ca cõy da chut. Khi b sung vo t hm lng Zn t 100 mg/kg tr lờn, thõn v lỏ da chut ó hp th kim loi ny rt cao (91,11 mg/kg) vt quỏ 2 ln so vi tiờu chuNn ca quyt nh s 99/2008/Q - BN N (40 mg/kg) . Hm lng Zn trong qu da chut cú giỏ tr 6,68 mg/kg ngay c khi cõy trng vo t b sung Zn l 400 mg/kg. iu ny cú th kt lun, khi t trng ụ nhim Zn mc 400 mg/kg v gp 2 ln so vi QCVN 03:2008/BTN MT (200 mg/kg) thỡ b phn s dng l qu da chut vn thp hn tiờu chuNn 99/2008/Q - BN N l 5,98 ln. N h vy, trờn nhng vựng t b ụ nhim Zn cao hn mc cho phộp n 2 ln thỡ Zn ch tớch ly b phn gc, r v lỏ ca cõy da chut m khụng nh hng n cht lng qu da chut. Do ú, sau khi thu hoch qu cn tiờu hy ton b phn cõy cũn li trỏnh ụ nhim ngc. Đồ thị 1. Hàm lượng Zn trong các bộ phận của dưa chuột Đồ thị 2. Hàm lượng Cd trong các bộ phận của dưa chuột - Kh năng tích lũy Cd: Kt qu t  th 2 cho thy, khi lưng Cd b sung t 1 n 4 mg/kg, dư lưng tích lũy ca Cd trong r, thân + lá và qu dưa chut u tăng dn theo chiu tăng ca lưng Cd b sung vào t. Hàm lưng Cd cao nht trong gc + r dao ng t 0,506 - 6,359 mg/kg (LSD 0,05 là 0,79), sau ó n thân + lá t 0,115 - 1,546 mg/kg (LSD 0,05 là 0,78) và thp nht trong qu t 0,002 - 0,091 mg/kg (LSD 0,05 là 0,99). T kt qu trên cho thy qu dưa chut ch t tiêu chuNn cho phép (Quyt nh 99/2008/Q - BNN i vi ch tiêu Cd là 0,05 mg/kg)  công thc b sung Cd là 1 mg/kg. Như vy cây dưa chut khá nhy cm trên t ô nhim Cd, nên cn chú ý kim tra t trưc khi trng. 2. Khả năng tích lũy Zn và Cd trong các bộ phận của cà chua - Kh năng tích lũy Zn: Cũng tương t cây dưa chut, hàm lưng Zn tích lũy trong cây cà chua cũng tuân theo quy lut là tích lũy trong gc, r cao nht, tip theo là trong thân, lá và thp nht là trong qu. So sánh vi tiêu chuNn ca B NN & PTNT ( 99/2008/Q - BNN ) v dư lưng Zn cho phép i vi sn phNm rau qu tươi (40 mg/kg) thì s tích lũy Zn trong qu cà chua là không áng k cao nht là 5,29 mg/kg khi b sung Zn vào t là 400 mg/kg. Các phn còn li như gc, r và thân, lá cà chua tích lũy Zn u cao hơn mc cho phép  tt c các công thc bón thí nghim. 91.11 105.02 142.46 6.89 31.84 70.56 86.81 138.05 6.68 5.14 2.97 1.63 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Zn0 – ĐC Zn100 Zn200 Zn400 Công th ứ c Gốc, rễ Thân, lá Quả QĐ-BNN 0.506 1.58 3.381 6.359 0.115 0.703 0.586 1.546 0.002 0.033 0.053 0.091 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Cd0 – ĐC Cd1 Cd2 Cd4 C ô ng thức G ố c. r ễ Thân. lá Qu ả Q Đ -BNN Do gc và r cây cà chua có th hp th Zn cao (465,38 mg/kg  công thc b sung 400 mg/kg) nên có th trng cà chua  luân canh trên nhng vùng t b ô nhim Zn mà vn to ra sn phNm qu an toàn, góp phn làm gim dư lưng Zn trong t ( th 3). 340.78 409.03 32.85 465.38 70.08 15.54 98.37 127.81 4.08 4.55 5.29 3.81 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Zn0 – ĐC Zn100 Zn200 Zn400 C ô ng t hứ c Gốc. rễ Thân. lá Quả QĐ-BNN Đồ thị 3. Hàm lượng Zn trong các bộ phận của cà chua 0.545 2.836 8.207 16.541 0.237 1.296 2.307 4.286 0.026 0.093 0.226 0.253 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Cd0 – ĐC Cd1 Cd2 Cd4 C ô ng t hứ c Gốc. rễ Thân. lá Quả QĐ-BNN Đồ thị 4. Hàm lượng Cd trong các bộ phận của cà chua T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 5 - Kh năng tích lũy Cd: Kt qu   th 4 cho thy, khi hàm lưng Cd di ng trong t tăng dn t công thc i chng không b sung Cd vào t n công thc b sung 4 mg Cd/kg, thì s tích lũy Cd trong tt c các b phn ca cây cà chua cũng tăng lên theo. Hàm lưng Cd thp nht  b phn qu t 0,066 - 0,253 mg/kg (LSD 0,05 là 0,10), tip theo là trong thân, lá t 0,237 - 4,286 mg/kg (LSD 0,05 là 0,16) và cao nht  b phn gc, r dao ng t 0,545 - 16,541 mg/kg (LSD 0,05 là 0,11). Kt qu trên cho thy s tích lũy Cd trong qu cà chua t công thc Cd1 n công thc Cd4 là cao hơn so vi tiêu chuNn ca Quyt nh s 99/2008/Q-BNN (0,05 mg/kg). Do vy, cà chua trng trên t ô nhim Cd cao t 1 mg/kg s có nguy cơ tim Nn nhim c Cd gây nh hưng n sc khe con ngưi. Mt khác, thí nghim cũng cho thy s hp th và tích lũy Cd trong các b phn gc, r và thân, lá cây cà chua là rt cao, do ó cn tiêu hy b phn này  tránh gây ô nhim ngưc li cho v gieo trng k tip. IV. KÕT LUËN Vµ §Ò NGHÞ 1. Kết luận 1. Mc  tích lũy Zn trong sn phNm qu cà chua và dưa chut thu hoch t thí nghim là m bo an toàn i vi ngưi tiêu dùng không b ô nhim (thp hơn tiêu chuNn 99/2008/Q - BNN là 5,98 ln), mc dù trng  t b ô nhim Zn n 400 mg/kg t gp 2 ln tiêu chuNn QCVN 03:2008/BTNMT ca B Tài nguyên và Môi trưng. 2. Sn phNm qu dưa chut ch t tiêu chuNn cho phép khi trng trên t ô nhim Cd dưi mc 1 mg/kg t; qu cà chua hu ht u không t tiêu chuNn cho phép  tt c các công thc thí nghim. 3. Kt qu phân tích cà chua và dưa chut trng trên t gây nhim Cd t 1 - 4 mg/kg, Zn t 100 - 400 mg/kg t cho thy: hàm lưng Zn và Cd di ng trong t vi lưng Zn và Cd tích lũy trong cây có tương quan ng bin vi hàm lưng Zn và Cd tng s trong t. 4. Quy lut tích lũy Zn và Cd (mg/kg) trong các b phn ca rau ăn qu như dưa chut và cà chua thp nht  qu, sau ó n thân, lá và nhiu nht là  gc, r. 2. Đề nghị Trên ây là các kt qu nghiên cu ban u, rt mong ưc B Nông nghip và Phát trin Nông thôn tr giúp thêm kinh phí  Ny mnh các nghiên cu tip theo i vi các nhóm rau trng trên các loi t khác nhau, ng thi  xut gii pháp b trí cơ cu cây trng hp lý trên các vùng t ã b ô nhim hoc có nguy cơ ô nhim kim loi nng cao. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. B Nông nghip và Phát trin Nông thôn (2008), Quy nh qun lý sn xut, kinh doanh rau, qu và chè an toàn, s 99/2008/Q - BNN . 2. B Tài nguyên và Môi trưng (2008), Quy chuNn k thut Quc gia v - Gii hn cho phép ca kim loi nng trong t (QCVN 03:2008/BTNMT). T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 6 3. Võ Văn Minh, Võ Châu Tun (2006), Công ngh x lý kim loi nng trong t bng thc vt - Hưng tip cn và trin vng. Trưng i hc Sư phm, i hc à Nng. 4. Lê Th Thy (2010). Nghiên cu mt s gii pháp hn ch nhim bNn kim loi nng trong t  phc v sn xut rau an toàn. Báo cáo khoa hc Vin Môi trưng Nông nghip. 5. Australian Center for International Agricultural Research (2002 - 2005), Impact of heavy metals on sustainability of fertilization and waste recycling in peri urban and intensive agriculture in South - East Asia - CSIRO Land and Water's, ACIAR Project No.LWRI/1998/199. 6. G.E. Rayment and F.R. Higginson, Autralian laboratory handbook of soil and water chemical methods, Inkata Press Melbourne - Sydney. Người phản biện PGS. TS. Nguyễn Văn Viết . KHẢ NĂNG TÍCH LŨY KẼM VÀ CADIMI TRONG CÁC BỘ PHẬN CỦA MỘT SỐ LOẠI RAU ĂN QUẢ Lê Thị Thủy, Chu Bá Phúc, Nguyễn Hồng. trng. 2. Khả năng tích lũy Zn và Cd trong các bộ phận của cà chua - Kh năng tích lũy Zn: Cũng tương t cây dưa chut, hàm lưng Zn tích lũy trong cây