(Luận văn) nghiên cứu sử dụng than sinh học sản xuất từ phế phụ phẩm nông nghiệp để xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng do khai thác khoáng sản

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM lu an LÊ HUYỀN TRANG n va tn to Tên đề tài: ie gh NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THAN SINH HỌC SẢN XUấT p TỪ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT Ô NHIỄM d oa nl w KIM LOẠI NẶNG DO KHAI THÁC KHOÁNG SẢN ll u nf va an lu KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC oi m Hệ đào tạo : Khoa học môi trƣờng z at nh Chun ngành : Chính quy : Mơi trƣờng Khoa z : 2012 -2016 m co l gm @ Khóa học an Lu THÁI NGUYÊN – 2016 n va ac th si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM lu an n va LÊ HUYỀN TRANG gh tn to Tên đề tài: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THAN SINH HỌC SẢN XUấT p ie TỪ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT Ô NHIỄM d oa nl w KIM LOẠI NẶNG DO KHAI THÁC KHOÁNG SẢN ll u nf va an lu KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC oi m Hệ đào tạo Chuyên ngành Lớp Khoa Khóa học Giáo viên hƣớng dẫn z at nh : Chính quy : Khoa học mơi trƣờng : K44 – KHMT – N01 : Môi trƣờng : 2012 -2016 : Th.S Dƣơng Thị Minh Hòa z m co l gm @ an Lu THÁI NGUYÊN – 2016 n va ac th si i LỜI CẢM ƠN Đƣợc đồng ý Ban giám hiệu trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, khoa Môi trƣờng cô giáo hƣớng dẫn ThS Dƣơng Thị Minh Hòa, em tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu sử dụng than sinh học sản xuất từ phế phụ phẩm nông nghiệp để xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng khai thác khoáng sản” Em xin chân thành cảm ơn tới Dƣơng Thị Minh Hịa tận tình lu hƣớng dẫn giúp đỡ để em hồn thành tốt khóa luận an Em xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn đến thầy giáo va n khoa Môi trƣờng truyền đạt cung cấp kiến thức cho em suốt bốn tn to năm học vừa qua ie gh Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ln động viên, khuyến khích p giúp đỡ em suốt q trình học tập nhƣ hồn thành khóa luận nl w Do thời gian có hạn, lực thân cịn hạn chế nên khóa luận d oa khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc ý kiến đóng an lu góp q thầy bạn để khóa luận em đƣợc hoàn thiện ll u nf va Em xin chân thành cảm ơn! oi m Thái Nguyên, ngày….tháng… năm 2016 z at nh Sinh viên z @ m co l gm Lê Huyền Trang an Lu n va ac th si ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Hàm lƣợng KLN nguồn phân bón nông nghiệp (ppm) 13 Bảng 2.2: Tiềm nguồn sinh khối Việt Nam 18 Bảng 4.1: Hiện trạng sử dụng đất xã Hà Thƣợng năm 2009 26 Bảng 4.2: Tình hình khai thác khoáng sản địa bàn xã Hà Thƣợng 30 Bảng 4.3: Hiện trạng sử dụng đất khu mỏ 31 Bảng 4.4: Hiện trạng quản lý đất sau khai thác khoáng sản 31 Bảng 4.5: Sử dụng lại đất sau khai thác khoáng sản 31 lu an Bảng 4.6: Kết phân tích đất khu vực mỏ thiếc Hà Thƣợng 32 va n Bảng 4.7: Kết phân tích pH CEC TSH từ rơm rạ 33 tn to Bảng 4.8: Hàm lƣợng nguyên tố TSH từ rơm rạ 34 ie gh Bảng 4.9: Hàm lƣợng số chất dinh dƣỡng TSH từ rơm rạ 34 p Bảng 4.10: Kết phân tích pH đất sau tuần 35 nl w Bảng 4.11: Kết phân tích Pb di động sau tuần 37 d oa Bảng 4.12: Kết phân tích pH đất sau tuần 39 ll u nf va an lu Bảng 4.13: Kết phân tích Pb di động sau tuần 40 oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1: Biểu đồ thể giá trị pH sau tuần 36 Hình 4.2: Biểu đồ thể hàm lƣợng Pb2+ sau tuần 37 Hình 4.3: Biểu đồ thể mối quan hệ giữ pH nồng độ Pb2+ sau tuần 38 Hình 4.4: Biểu đồ thể giá trị pH sau tuần 39 Hình 4.5: Biểu đồ thể nồng độ Pb2+ sau tuần 40 Hình 4.6: Biểu đồ thể mối quan hệ pH nồng độ Pb2+ sau tuần 41 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CEC Dung tích trao đổi cation đất CV% Hệ số biến động KLN Kim loại nặng LSD05 Giá trị sai khác nhỏ PAHs Polycyclic aromatic hydrocarbons PCP Phencyclidine lu QCVN Quy chuẩn Việt Nam an Quyền sử dụng n va QSD Thuốc bảo vệ thực vật TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam p ie gh tn to TBVTV Than sinh học w TSH Ủy ban nhân dân oa nl UBND Tổ chức Giáo dục, khoa học văn hóa Liên Hiệp Quốc d UNESCO ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC BẢNG ii DANH MỤC CÁC HÌNH iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv MỤC LỤC v PHẦN MỞ ĐẦU lu 1.1 Đặt vấn đề an 1.2 Mục tiêu yêu cầu đề tài va n 1.2.1 Mục tiêu đề tài to gh tn 1.2.2 Yêu cầu đề tài ie 1.3 Ý nghĩa đề tài p 1.3.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học oa nl w 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU d an lu 2.1 Cơ sở khoa học đề tài u nf va 2.1.1 Cơ sở lý luận 2.1.2 Cơ sở pháp lý ll oi m 2.2 Cơ sở thực tiễn z at nh 2.2.1 Thực trạng khai thác khoảng sản giới Việt Nam 2.2.2.Tình hình sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp giới z @ Việt Nam 11 l gm 2.3 Ô nhiễm kim loại nặng đất phƣơng pháp xử lý 12 m co 2.3.1 Hiện trạng nguyên nhân ô nhiễm KLN đất 12 2.3.2 Các biện pháp xử lý ô nhiễm KLN đất 14 an Lu n va ac th si vi 2.3.3 Một số công trình nghiên cứu đƣợc cơng bố liên quan đến đề tài 16 2.4 Tổng quan than sinh học 17 2.4.1 Khái niệm than sinh học 17 2.4.2 Tiềm TSH Việt Nam 17 2.4.3 Lợi ích TSH nơng nghiệp 19 PHẦN 3.ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 lu 3.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 22 an 3.2 Địa điểm thời gian thực 22 va n 3.3 Nội dung nghiên cứu 22 3.4.1 Phƣơng pháp thu thập tài liệu thứ cấp 22 ie gh tn to 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu tiêu phân tích 22 p 3.4.2 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 23 nl w 3.4.3 Chỉ tiêu theo dõi phƣơng pháp lấy mẫu 23 d oa 3.4.4 Phƣơng pháp phân tích 23 an lu 3.4.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu 24 u nf va PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội 25 ll oi m 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 25 z at nh 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 27 4.2 Thực trạng ô nhiễm môi trƣờng đất sau khai thác mỏ thiếc Hà Thƣợng 29 z 4.2.1 Tình hình khai thác quặng thiếc việc quản lý, sử dụng đất sau @ l gm khai thác thiếc địa bàn xã Hà Thƣợng 29 m co 4.2.2 Thực trạng môi trƣờng đất 32 4.3 Nghiên cứu thành phần, tính chất than sinh học sản xuất từ rơm rạ 33 an Lu 4.3.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến tính chất lý học TSH từ rơm rạ 33 n va ac th si vii 4.3.2 Thành phần, hàm lƣợng nguyên tố có TSH từ rơm rạ 34 4.4 Nghiên cứu ứng dụng TSH sản xuất từ rơm rạ để xử lý Pb di động đất sau khai thác khoáng sản 35 4.4.1 Hiệu xử lý Pb di động sau tuần nghiên cứu 35 4.4.2 Hiệu xử lý Pb di động sau tuần nghiên cứu 39 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42 5.1 Kết luận 42 5.2 Kiến nghị 43 lu TÀI LIỆU THAM KHẢO an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si PHẦN MỞ ĐẦU 1.1.Đặt vấn đề Hiện ô nhiễm môi trƣờng trở thành vấn đề cấp bách xã hội Do nhiều nguyên nhân khác mà môi trƣờng ngày bị ô nhiễm nghiêm trọng Đặc biệt không kể đến ô nhiễm môi trƣờng đất hoạt động khai thác khống sản Việt Nam nói chungvà tỉnh Thái Nguyên nói riêng có số lƣợng mỏ khoảng sản lớn Đất vùng sau khai lu thác khoáng sản thƣờng bị suy thoái nghiêm trọng làm cho đất khơng có khả an canh tác nông nghiệp trồng đƣợc nông nghiệp hiệu va n thấp sản phẩm nơng nghiệp trồng đất khơng đƣợc an tồn cho ie gh tn to ngƣời sử dụng Thực tế nay, điều kiện kinh tế phát triển sản xuất nơng p nghiệp giới hóa, từ thói quen sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp nl w ngƣời dân thay đổi dẫn đến dƣ thừa lƣợng lớn Theo Báo Nông d oa nghiệp Việt Nam ngày 05/03/2012, hoạt động sản xuất nông nghiệp phát thải an lu 84,5 triệu chất thải từ trồng trọt, chúng không đƣợc quản lý tốt khắp u nf va vùng miền Việt Nam Tình trạng vứt bỏ rơm rạ, trấu đồng ruộng, kênh rạch dẫn đến việc phân hủy chất hữu tạo khí metan, nhiễm khơng ll oi m khí, phân hủy chất hữu làm rửa trôi photpho, kim loại nặng môi z at nh trƣờng đất gây nhiễm nguồn nƣớc Ngồi ra, việc đốt rơm, rạ gây ô nhiễm môi trƣờng, làm gia tăng khí nhà kính khí mà z @ ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời l gm Than sinh học sản phẩm đƣợc nhiệt phân yếm khí từ loại sinh m co khối hữu giàu cacbon có nhiều tác dụng sản xuất đời sống.Không phải ngẫu nhiên mà than sinh học đƣợc nhà khoa học ví nhƣ an Lu “vàng đen” ngành nông nghiệp.Sự đề cao xuất phát từ đặc tính n va ac th si 32 Nhìn vào bảng 4.5 ta thấy, tổng số 30 hộ điều tra có hộ sử dụng lại đất sau khai thác khoáng sản, chủ yếu ngƣời trồng keo diện tích Tuy nhiên, keo chậm phát triển, có tới 26 hộ không sử dụng lại đất sau khai thác Hiện nay, quyền địa phƣơng có văn đề nghị mỏ thiếc có biện pháp cải tạo, xử lý ô nhiễm, san lấp mặt trả lại đất cho ngƣời dân nhƣng diện tích chƣa đƣợc giải gây xúc cho ngƣời dân, số hộ gia đình tự ý lấp đất trồng keo lu 4.2.2 Thực trạng môi trường đất an Bảng 4.6: Kết phân tích đất khu vực mỏ thiếc Hà Thượng va n Đất sau khai thác (2) (3) - 4,5 5,4* 3,5 - mg/kg 4059 6496 23144,5 - mg/kg 156 222,5 62 -