(Luận văn) đánh giá đặc điểm môi trường đất và đề xuất biện pháp phục hồi sinh học ở khu vực khai thác khoáng sản tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NÔNG VĂN LINH lu an n va to tn ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ ie gh ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHỤC HỒI SINH HỌC Ở KHU VỰC p KHAI THÁC KHOÁNG SẢN TỈNH THÁI NGUYÊN d oa nl w va an lu ll u nf LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC oi m z at nh z m co l gm @ an Lu THÁI NGUYÊN – 2015 n va http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NÔNG VĂN LINH lu ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ an ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHỤC HỒI SINH HỌC Ở KHU VỰC va n KHAI THÁC KHOÁNG SẢN TỈNH THÁI NGUYÊN ie gh tn to p Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC d oa nl w Mã số: 60 42 01 20 an lu ll u nf va LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC oi m Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS LƢƠNG THỊ THÚY VÂN z at nh z m co l gm @ an Lu THÁI NGUYÊN – 2015 n va http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng cá nhân Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Thái Ngun, tháng năm 2015 Tác giả luận văn lu an va n Nông Văn Linh p ie gh tn to XÁC NHẬN CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN d oa nl w BAN CHỦ NHIỆM KHOA SINH KTNN va an lu ll u nf TS LƢƠNG THỊ THÚY VÂN oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập thực đề tài luận văn thác sĩ chuyên ngành Sinh thái học, khoa Sinh – KTNN Trƣờng Đại học sƣ phạm – Đại học Thái Nguyên, nhận đƣợc ủng hộ giúp đỡ thầy cô giáo, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Trƣớc tiên tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Lƣơng Thị Thúy Vân – cô ngƣời tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm q báu để tơi hồn thành đƣợc luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến thầy cô giáo khoa Sinh – lu KTNN trƣờng Đại học sƣ phạm, phòng sau đại học – Trƣờng Đại học sƣ an n va phạm Thái Ngun nhiệt tình giảng dạy giúp đỡ tơi điều kiện Tôi xin chân trọng cảm ơn ban quản lý phịng thí nghiệm gh tn to suốt trình học tập nghiên cứu trƣờng p ie khoa Tài nguyên môi trƣờng,trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tạo điều kiện cho tơi thực thí nghiệm để tơi hồn thành q oa nl w trình nghiên cứu thực đề tài d Cuối cùng, xin bày tỏ lịng biết ơn tới tồn thể gia đình bạn bè u nf va an lu đồng nghiệp cổ vũ, động viên suốt thời gian qua ll Thái Nguyên, tháng năm 2015 m oi Tác giả luận văn z at nh z gm @ Nông Văn Linh m co l an Lu n va http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục bảng v Danh mục hình vi MỞ ĐẦU lu Lý chọn đề tài an Mục tiêu nghiên cứu va n Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU tn to 1.1 Thực trạng ô nhiễm môi trƣờng đất hoạt động khai thác khoáng sản ie gh giới p 1.2 Thực trạng ô nhiễm môi trƣờng đất hoạt động khai thác khoáng sản nl w Việt Nam d oa 1.3 Cải tạo phục hồi môi trƣờng đất ô nhiễm khai thác khoáng sản an lu thực vật 10 va 1.3.1 Khái niệm chung 10 ll u nf 1.3.2 Các biện pháp sử dụng thực vật xử lý kim loại nặng đất 12 oi m 1.3.3 Tiêu chuẩn loài thực vật sử dụng để xử lý kim loại nặng đất 15 z at nh 1.3.4 Phƣơng pháp xử lý thực vật sau tích lũy chất nhiễm 15 1.3.5 Thành tựu nghiên cứu thực vật xử lý chất ô nhiễm 16 z 1.3.6 Sử dụng thực vật để phục hồi xử lý đất ô nhiễm khu vực @ gm khai thác mỏ 18 m co l 1.3.7 Ƣu điểm hạn chế công nghệ thực vật xử lý KLN đất 22 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU an Lu 24 n va http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si 2.1 Đối tƣợng, địa điểm nghiên cứu 24 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 24 2.1.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 24 2.2 Nội dung nghiên cứu 24 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 24 2.3.1 Phƣơng pháp lấy mẫu đất 24 2.3.2 Phƣơng pháp phân tích đất phịng thí nghiệm 26 2.3.3 Xác định hệ số rủi ro (HSRR) đƣờng truyền ô nhiễm 30 2.3.4 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm chậu 30 lu 2.3.5 Phƣơng pháp phân loại thực vật có khả hấp thụ kim loại nặng 31 an 2.3.6 Phƣơng pháp đánh giá khả chống chịu 31 va n Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 tn to 3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 32 ie gh 3.1.1 Vị trí địa lý 32 p 3.1.2 Địa hình 32 nl w 3.1.3 Khí hậu, thủy văn 32 d oa 3.1.4 Tài nguyên đất 33 an lu 3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 33 va 4.1 Hiện trạng môi trƣờng đất nhiễm q trình khai thác thiếc xã Hà ll u nf Thƣợng, huyện Đại Từ, Thái Nguyên 37 oi m 4.4 Đặc điểm môi trƣờng đất ô nhiễm khu vực khai thác thiếc xã Hà z at nh Thƣợng, huyện Đại Từ, Thái Nguyên 40 4.4.1 Tính chất lý học 41 z 4.4.2 Tính chất hóa học 43 @ gm 4.4.3 Đặc điểm sinh học 45 m co l 4.4.4 Hàm lƣợng As hệ số rủi ro đất ô nhiễm 47 4.4.5 Khả phát tán dự báo phát triển ô nhiễm đất khu vực khai an Lu thác thiếc xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ, Thái Nguyên 49 n va http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si 5.5 Nghiên cứu loài trồng làm cảnh có khả tích tụ chống chịu đất ô nhiễm kim loại nặng 50 5.5.1 Đặc điểm chung ba loài hoa Cúc 51 5.5.2 Nghiên cứu khả chống chịu ba giống hoa cúc trồng đất ô nhiễm 53 5.6 Đề xuất biện pháp phục hồi sinh học cải tạo đất bị thối hóa ô nhiễm khai thác khoáng sản 56 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 58 Kết luận 58 lu Đề nghị 58 an TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 va n PHỤ LỤC 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 http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Hàm lƣợng kim loại nặng số loại đất khu mỏ hoang Songcheon Bảng 1.2 Hàm lƣợng kim loại nặng chất thải số mỏ vàng điển hình Úc Bảng 1.3 Tỷ lệ mẫu có hàm lƣợng As vƣợt QCVN 03:2008 số mỏ nghiên cứu Bảng 1.4 Danh sách mỏ diện tích hồn thổ sau khai thác khống sản lu Thái Nguyên 21 an Bảng 4.1 Vị trí đặc điểm điểm lấy mẫu khu vực khai thác thiếc xã va n Hà Thƣợng, huyện Đại Từ, Thái Nguyên 38 tn to Bảng 4.2 Độ ẩm tƣơng đối độ ẩm tuyệt đối đất ô nhiễm 42 ie gh Bảng 4.3 Tỷ trọng thành phần giới đất ô nhiễm 43 p Bảng 4.4 Thành phần hóa học đất nhiễm 44 nl w Bảng 4.5 Các lồi thực vật có khả hấp thụ kim loại nặng bắt gặp khu d oa vực đất ô nhiễm khai thác thiếc xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái an lu Nguyên 46 va Bảng 4.6 Hàm lƣợng As tổng số hệ số rủi ro đất ô nhiễm 48 ll u nf Bảng 4.7 Tỷ lệ sống sót (%) giống cúc trồng đất ô nhiễm 54 oi m Bảng 4.8 Sinh khối (gam/chậu) giống cúc trồng đất ô nhiễm 55 z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th v si DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Thu đất mẫu 25 Hình 2.2 Chọn mẫu trung bình 25 Hình 4.1 Sơ đồ cơng nghệ tuyển thiếc xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ 37 Hình 4.2 Khu vực lấy mẫu số 39 Hình 4.3 Khu vực lấy mẫu số 39 Hình 4.4 Khu vực lấy mẫu số 39 Hình 4.5 Khu vực lấy mẫu số 39 lu Hình 4.6 Khu vực lấy mẫu số 39 an Hình 4.7 Ráng sẹo gà dải 47 va n Hình 4.8 Dáng chò chanh 47 tn to Hình 4.9 Cỏ Vetiver 47 ie gh Hình 5.0 Cỏ tháp bút trƣờn 47 p Hình 5.1: Sơ đồ nguồn phát sinh nhiễm đƣờng truyền rủi ro 49 nl w Hình 5.2 Khả sinh trƣởng, phát triển giống hoa cúc sau tuần d oa thí nghiệm 56 an lu Hình 5.3 Khả sinh trƣởng, phát triển giống hoa cúc sau tuần ll u nf va trồng thí nghiệm 56 oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th vi si MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việt Nam nƣớc phát triển đƣờng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc Trong năm gần đây, nhờ thực tốt chủ trƣơng đƣờng lối, sách Đảng Nhà nƣớc, kinh tế nƣớc ta không ngừng phát triển, dẫn đến nhu cầu sử dụng tài nguyên thiên nhiên ngày tăng cao Do đó, hoạt động khai thác khống sản diễn ngày nhiều quy mô Hoạt động khai thác khoáng sản trực tiếp, gián tiếp tạo công ăn việc làm, mang lại thu nhập ổn định, phục vụ đời lu sống sinh hoạt nhân dân địa phƣơng đồng thời đóng góp lƣợng lớn cho an va ngân sách quốc gia Bên cạnh mặt tích cực đạt đƣợc, q trình khai n thác khống sản phục vụ cho lợi ích ngƣời làm thay đổi mơi gh tn to trƣờng xung quanh Các hoạt động khai thác than, quặng, phi quặng vật liệu p ie xây dựng, nhƣ: tiến hành xây dựng mỏ, khai thác thu hồi khoáng sản, đổ thải, w thoát nƣớc mỏ… làm phá vỡ cân điều kiện sinh thái đƣợc hình thành từ oa nl hang chục triệu năm, gây ô nhiễm nặng nề môi trƣờng đất, hoạt động d khai thác khoáng sản nguyên nhân làm cho vấn đề mơi trƣờng lu u nf phƣơng nƣớc va an nói chung mơi trƣờng đất nói riêng ngày trở nên xúc nhiều địa ll Trong năm gần đây, ngƣời ta quan tâm nhiều công nghệ sử m oi dụng thực vật để xử lý ô nhiễm môi trƣờng đất, nƣớc khơng khí Nhiều nhà z at nh khoa học đặc biệt Mỹ châu Âu có nhiều đề tài nghiên cứu z ứng dụng công nghệ nhƣ cơng nghệ mang tính chất thƣơng mại @ gm Cơng nghệ thực vật xem nhƣ công nghệ xử lý tức thời phổ l biến nơi mà sử dụng môi trƣờng đất nƣớc ô m co nhiễm nhẹ, nơi mà thực vật tồn đƣợc Tuy nhiên, lại giải pháp an Lu xử lý đất cách thân thiện với môi trƣờng bền vững n va ac th si Trong năm gần đây, sử dụng thực có khả tích tụ cố định chất ô nhiễm để cải tạo đất ô nhiễm kim loại nặng đƣợc nghiên cứu ứng dụng nhiều nơi giới, có Việt Nam Tuy nhiên, phần lớn cơng trình tập trung nghiên cứu lồi thực vật hoang dại, đặc biệt loài địa với khả thích nghi cao sống mơi trƣờng nhiễm Những lồi thực vật có giá trị kinh tế chƣa đƣợc quan tâm tới Vì vậy, nghiên cứu chúng tơi mạnh dạn sử dụng lồi hoa cúc, có hai lồi đƣợc trồng phổ biến Thái Nguyên, cúc Đại đóa, cúc chùm vàng loài nhập nội (cúc Indo) để trồng thử nghiệm chậu lu môi trƣờng đất ô nhiễm kim loại nặng khai thác thiếc Nhiều nghiên cứu an khẳng định, phần lớn lồi hoa cúc có khả tích lũy kim loại nặng va n từ mức trung bình đến mức cao, đặc biệt khả tích tụ Pb [33] tn to 5.5.1 Đặc điểm chung ba loài hoa Cúc Họ thực vật: Asteraceae (họ Cúc) p ie gh a, Cúc Đại đóa (Chrysanthemum morifolium) [48] nl w Nguồn gốc: Nhật Bản Trung Quốc d oa Đặc điểm: an lu + Hình thái: Cây phân nhiều cành nhánh, mang nhiều mọc cách Lá va có màu xanh đậm, mặt nhám, mặt dƣới nhạt màu có lớp lơng ll u nf trắng Lá Cúc Đại đóa to loại cúc khác, mép xẻ thùy nhiều, nhọn oi m đầu Hoa to mọc đỉnh, hoa có nhiều cánh mọc thành nhiều lớp xếp vòng, z at nh cánh hoa nở xịe phần hoa ơm lại phần cánh hoa che nhụy Hoa Cúc Đại đóa có nhiều màu: vàng, trắng, tím Cây có chiều cao trung bình từ z 1m2 đến 1m3 @ gm + Sinh thái: sống hàng năm, mọc thành bụi m co l + Canh tác: Cúc đại đóa nở vào tháng 10-11, nở rộ khoe sắc hoa rực rỡ vào tháng 12, nên loài hoa đƣợc sử dụng nhiều dịp lễ Tết Cách an Lu chăm sóc cúc đại đóa đơn giản khơng tốn nhiều thời gian ngƣời n va ac th 51 si chăm Tƣới nƣớc cho hoa ngày lần, tƣới vào xung quanh gốc cúc chậu, lƣu ý kiểm tra độ ẩm đất trƣớc tƣới, ẩm ngƣng, Cung cấp thêm chất dinh dƣỡng cho (dạng phân pha loãng tốt nhất) để hoa cúc tƣơi sắc hơn, đẹp lâu b, Cúc chùm vàng (Chrysanthemun sp) [51] Họ thực vật: Asteraceae (họ Cúc) Nguồn gốc: Nhật Bản Trung Quốc Đặc điểm hình thái: + Rễ: Thuộc loại rễ chùm Phát triển phần lớn theo chiều ngang, ăn lu sâu Đâm sâu khoảng 10 – 20cm an n va + Thân: Thuộc loại thân thảo nhỏ Trên thân non số loài có phủ + Lá: Thuộc loại đơn, khơng có kèm, mọc so le.Phiến mỏng, gh tn to lớp lơng tơ p ie mặt dƣới có phủ lớp lơng tơ, mặt có màu xanhđậm w + Hoa quả: Hoa màu vàng, cành có nhiều bơng Hoa cúc có – oa nl nhị đực dính vào bao xung quanh vịi nhụy Vịi nhụy mảnh hình d chẻ đơi Quả bế Chỉ có hạt mầm nằm khoang đôi lu va an dính với vỏ Vỏ hạt mỏng, phơi lớn thẳng khơng có nội nhũ u nf Đặc điểm sinh lý, sinh thái canh tác: giống hoa Cúc Đại đóa ll c, Cúc Indo (Verbena hybrid) [50] m oi Họ thực vật: Asteraceae (họ Cúc) z at nh Đặc điểm hình thái: z + Thân, tán, lá: Cây thân thảo cao 20 cm, loại thƣờng niên @ nhƣ dù với nhỏ đẹp m co l gm + Hoa, qủa, hạt: Hoa màu hồng Nhánh phân bố đồng giống + Thích hợp cho trồng luống, chậu treo, trồng chung với loại an Lu hoa khác n va ac th 52 si + Số hạt/gam : 400-500 hạt Thời gian nảy mầm: 5-7 ngày + Giai đoạn vƣờn ƣơm: 25-30 ngày + Thời gian trồng đến bắt đầu hoa: 50-60 ngày + Kích thƣớc hoa :1 cm Chiều cao : 20-30cm Đặc điểm sinh lý, sinh thái: + Tốc độ sinh trƣởng: Nhanh + Phù hợp với: Đất giàu dinh dƣỡng, thoát nƣớc tốt Đặc điểm canh tác: + Cây hoa cúc Indo hay bị muội đen, bệnh phấn trắng, phần lu có nhu cầu dinh dƣỡng cao, trồng chậu đất chăm bón khơng an n va đƣợc tốt nhƣ trồng đất vƣờn, nên yếu, khả kháng bệnh Hơn rễ thối rễ, tƣới khơ lá, hỏng chồi ảnh hƣởng tới hoa khô + Cúc indo phù hợp đất pha cát tơi xốp, thơng thƣờng mua chậu treo p ie gh tn to cúc indo nhu cầu nƣớc nhiều nhƣng lại phải thoát nƣớc, tƣới nhiều sũng w chơi thời gian cần thay đất chậu Mua đất sạch, giá thể cho hoa oa nl cảnh, trộn với cát đen tỉ lệ 1/1, trộn lẫn phân NPK 15- 15 -15 có vi lƣợng d muỗng / chậu lu va an + Khi thay chậu tuới nƣớc quanh chậu không ƣớt quá, đủ để nhấc u nf đƣợc hẳn bầu đất gỡ đất cũ nhƣng không trơ hết rễ bảo đảm rễ ll ơm đất cũ, nhẹ nhàng cho vào chậu mới, phủ đất mới, tƣới ẩm để chỗ m oi mát, sau tuần ổn định sức sống, treo lên ngắm hoa z at nh + Cách làm đƣợc thời gian 2- tháng chậu treo đất, z dinh dƣỡng hút nhanh, cúc indo khó sử dụng phân bón lá, bón @ gm bón với hàm lƣợng nhẹ khoảng 1/5 so vơi dẫn nhà sản xuất m co l không cháy 5.5.2 Nghiên cứu khả chống chịu ba giống hoa cúc trồng an Lu đất ô nhiễm n va ac th 53 si Ba lồi hoa cúc đƣợc trồng thí nghiệm môi trƣờng đất ô nhiễm HT1, HT2, HT3, HT4 HT5 Vì hạn chế kinh phí nên chúng tơi khơng phân tích hàm lƣợng kim loại nặng tích lũy đƣợc Khả chống chịu lồi hoa cúc đƣợc đánh giá thơng qua tỷ lệ sống sót khả tạo sinh khối sau tuần thí nghiệm Kết nghiên cứu đƣợc trình bày bảng 4.7 bảng 4.8 Bảng 4.7 Tỷ lệ sống sót (%) giống cúc trồng đất nhiễm Sau tuần thí nghiệm Sau tuần thí nghiệm Giống lu HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 an 100 60 90 70 70 80 10 70 20 90 100 80 100 60 80 100 60 100 30 100 100 100 100 100 100 60 100 100 gh tn to 70 nl n va Cúc chùm vàng p ie Cúc Đại đóa w 100 d oa Cúc Indo an lu u nf va Ở giai đoạn tuần sau trồng, tỷ lệ sống sót cúc Chùm vàng cúc Đại đóa giảm dần cơng thức HT3, HT5 giảm mạnh giai đoạn ll oi m tuần sau trồng Sau tuần, cúc Chùm vàng cịn sống sót (HT3) z at nh sống sót (HT5) Tỷ lệ số sống sót cúc Đại đóa cịn 60% (HT3) 30% (HT5) Tỷ lệ sống sót cúc Indo đạt 100% công z @ thức HT1, HT2, HT4 HT5 Nhƣ vậy, kết thu đƣợc cho thấy, tỷ lệ sống l gm sót giống hoa cúc xếp theo thứ tự giảm dần cúc Indo > cúc Đại đóa m co > cúc Chùm vàng Sau tuần thí nghiệm, tiến hành xác định sinh khối an Lu giống hoa cúc, kết đƣợc trình bày bảng 4.8 n va ac th 54 si Bảng 4.8 Sinh khối (gam/chậu) giống cúc trồng đất ô nhiễm Trƣớc trồng Sau tuần thí nghiệm Giống HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 Cúc chùm 37,15 40,34 45,67 50,72 42,41 95,19 104,13 12,51 33,26 19,29 vàng Cúc Đại đóa 43,04 46,22 50,56 53,09 48,64 94,57 110,25 31,44 102,36 16,04 lu an va Cúc n Indo 39,87 40,12 42,32 44,18 45,66 87,83 91,38 28,15 98,63 92,27 p ie gh tn to Kết thu đƣợc sinh khối giống hoa cúc bảng 3.8 cho w thấy, sinh khối tất cơng thức có tỷ lệ sống sót cao oa nl tăng so với ban đầu Tƣơng ứng với tỷ lệ sống sót, sinh khối cúc Chùm d vàng cúc Đại đóa công thức HT3 HT5 thấp nhiều so với lu an cơng thức cịn lại Đối với cúc Indo, loài sinh trƣởng môi u nf va trƣờng đất HT3 nên sinh khối thu đƣợc đạt 28,15 gam/chậu Nhìn chung, ll sinh khối loài cúc tăng ổn định trồng môi trƣờng đất oi m HT1, HT2 HT4 z at nh Tóm lại, xét khả chống chịu thông qua tỷ lệ sống sót sinh khối khẳng định lồi cúc sinh trƣởng tốt môi trƣờng đất z m co l gm @ HT1, HT2 HT4 an Lu n va ac th 55 si HT1 HT2 HT3H HT4 HT5 lu an Hình 5.2 Khả sinh trƣởng, phát triển giống hoa cúc va n sau tuần thí nghiệm p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi HT2 m HT1 HT3 HT4 HT5 z at nh Hình 5.3 Khả sinh trƣởng, phát triển giống hoa cúc z sau tuần trồng thí nghiệm @ gm 5.6 Đề xuất biện pháp phục hồi sinh học cải tạo đất bị thối hóa m co l nhiễm khai thác khoáng sản Căn vào địa hình, thành phần, tính chất đất, đặc biệt hàm lƣợng an Lu kim loại nặng, độ pH, thành phần loài hoang dại trồng, chúng n va ac th 56 si đề xuất số biện pháp phục hồi đất ô nhiễm khu vực khai thác thiếc xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ nhƣ sau: - Khu vực đất ô nhiễm HT1, HT2: Môi trƣờng đất đƣợc cải tạo cỏ Vetiver dƣơng xỉ nên hàm lƣợng kim loại thấp, thành phần giới nhẹ, tơi xốp, giàu chất hữu nên trồng lồi cúc đƣợc nghiên cứu Nếu đƣợc đầu tƣ phân bón chăm sóc đầy đủ, lồi hoa cúc sinh trƣởng, phát triển tốt đất Ngoài ra, để cải thiện tính chất đất, trồng luân canh xen canh với số họ đậu cải tạo đất nhƣ Muồng nhọn (Cassia occidentalis L.); Đậu công (Flemingia congesta); Đậu ren lu (Rensonic); Trinh nữ không gai (Mimosa sp); Sục sặc (Sesbania javaica Mi); an Cốt khí cao (Tephrosia candida) Cần lƣu ý, khuyến cáo bà nông dân va n chƣa nên trồng loại lƣơng thực, thực phẩm khu vực tn to kim loại tích tụ vào sản phẩm thu hoạch, gây hại cho sức khỏe - Khu vực đất HT4: Môi trƣờng đất đƣợc hồn thổ, địa hình p ie gh ngƣời vật nuôi nl w cao, phần trồng loại keo tai tƣợng keo tràm, phần đất trũng d oa lại bỏ hoang hàm lƣợng pH thấp, nghèo dinh dƣỡng nên tiếp tục an lu trồng loại lâm nghiệp Ở giai đoạn đầu, tiếp xúc với đất va nhiễm, sinh trƣởng khắc phục cách trồng ll u nf bầu, đào hố sâu trồng lấp đất đất mƣợn khu vực không ô nhiễm oi m - Khu vực HT3 HT5: Môi trƣờng đất cần tiếp tục đƣợc cải tạo Nên z at nh sử dụng lồi có khả tích tụ kim loại nặng cao, đặc biệt lồi tích tụ cao As nhƣ loài dƣơng xỉ Pteris vittata L [2] Ngoài cần kết hợp z trồng xen canh luân canh với loài họ đậu cải tạo đất m co l gm @ an Lu n va ac th 57 si KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận - Các mẫu đất nghiên cứu có thành phần giới nhẹ đƣợc phân loại thành đất cát pha nặng đất thịt nhẹ - Đất có pH thấp, nghèo dinh dƣỡng, hàm lƣợng N, P2O5, K2O tổng số, hàm lƣợng mùn mức thấp Khả dự trữ chất dinh dƣỡng mức trung bình dung tích hấp thu (CEC) mẫu đất có kết lớn 10 mgđl/100 gam đất Chất lƣợng đất khu vực đƣợc cải tạo hoàn thổ phần (HT1, HT2 HT4) tốt so với khu đất ô nhiễm nặng khơng có thực vật mọc lu an - Hàm lƣợng As cao so với tiêu chuẩn cho phép đất n va nông nghiệp từ 3,20 đến 14,09 lần tn to - Thực vật có khả tích lũy kim loại chủ yếu lồi thân cỏ có gh khả thích nghi với mơi trƣờng đất pH thấp, nghèo dinh dƣỡng hàm p ie lƣợng kim loại nặng cao w - Nguồn phát sinh nhiễm đổ thải xí nghiệp tuyển quặng oa nl thiếc hoạt động khai thác quặng thủ công ngƣời dân Nƣớc thải gây ô d nhiễm môi trƣờng đất, nƣớc, giảm diện tích đất nông nghiệp, đất rừng ảnh lu an hƣởng đến sống phận dân cƣ xung quanh u nf va - Đề xuất trồng loài hoa cúc khu vực đất đƣợc cải tạo phần ll HT1 HT2 Khu vực HT4 nên tiếp tục trồng loại lâm nghiệp Khu m oi vực HT3 HT5 nên trồng loại tích tụ kim loại nặng cao kết hợp với Đề nghị z at nh loài họ đậu cải tạo đất z gm @ - Cần phân tích hàm lƣợng kim loại nặng sau trồng để có sở chắn l m co - Tiếp tục thí nghiệm (trong chậu ruộng) để chọn lựa đƣợc loại trồng có giá trị kinh tế, phù hợp với mục đích cải tạo, an Lu phục hồi mơi trƣờng đất nhiễm khai thác khống sản n va ac th 58 si TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu Tiếng Việt: Đặng Thị An, Chu Thị Thu Hà (2009), “Đất bị nhiễm asen (As) Đại Từ, Thái Nguyên”, Tạp chí Khoa học đất, số 31/2009, tr 88 – 90 Bùi Thị Kim Anh, Đặng Đình Kim, Trần Văn Tựa, Lê Đức, Nguyễn Trung Kiên, Đỗ Tuấn Anh, Nguyễn Thị Hoài Phƣơng (2008), “Khả chống chịu tích lũy asen hai lồi dƣơng xỉ thu từ vùng khai thác mỏ”, Tạp chí Khoa học Công nghệ (Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam), tập 46, số 6a, tr 248 - 257 Nguyễn Anh (2005), “Sự ô nhiễm đất vùng khai thác khoáng Việt lu an Nam”, Hội thảo quốc tế quản lý xử lý đất nông nghiệp bị ô nhiễm, va n Hà Nội ngày 12 - 13/12/2005 Đặng Văn Bát cs (2005), “Môi trƣờng khai thác khoáng sản việt gh Nam”, Báo cáo Hội nghị Mơi trường tồn quốc, Hà Nội Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Đức Quý, Vũ Minh Quân, Lê Quang Thành tn to p ie nl w (2000) “Sự phân bố phát tán kim loại nặng đất nƣớc khu vực Bộ Công nghiệp (2005), Báo cáo tổng kết, Nhiệm vụ: “Xây dựng chƣơng an lu d oa mỏ thiếc Sơn Dƣơng”, Tạp chí Khoa học trái đất, 22(2), tr 134-139 va trình phục hồi mơi trƣờng vùng khai thác khống sản Việt Nam” Công ty gang thép Thái Nguyên (2006), Báo cáo quan trắc chất lượng ll u nf Công ty khoáng sản Tiberon (2004), báo cáo ĐTM Dự án Núi Pháo, Đại Từ, Thái Nguyên Lê Đức, Nguyễn Xuân Huân, Nguyễn Thị Đức Hạnh, Trần Thị Tuyết z z at nh oi m môi trường mỏ sắt Trại Cau năm 2006, Thái Nguyên 8/2006 @ gm Thu (2005), “Ảnh hƣởng kim loại nặng (Pb2+, Cu2+) đến giun đất m co l (Pheretima morrisi) rau cải (Brassica juncea)”, Tạp chí Khoa học đất, số 22, tr 95 - 101 an Lu n va ac th 59 si 10 Lê Văn Khoa, Trần Thiện Cƣờng, Lê Văn Thiện (2009), Dinh dưỡng khoáng thực vật, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 11 Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt (2007), Chỉ thị sinh học môi trường Nxb Giáo dục, Hà Nội 12 Võ Văn Minh (2009), Luận văn Tiến sĩ khoa học môi trƣờng, trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội, Hà Nội 13 Đặng Đình Kim, Lê Đức, Bùi Thị Kim Anh 2011, Xử lý ô nhiễm môi trường thực vật, Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội 14 Trần Văn Tựa, Nguyễn Đức Thọ, Đỗ Tuấn Anh, Nguyễn Trung Kiên lu Đặng Đình Kim (2007), “Sử dụng cỏ Vetiver xử lý nƣớc thải an chứa Cr Ni theo phƣơng pháp vùng rễ”, Tạp chí Khoa học Cơng va n nghệ (Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam), tập 46 (6a), tr 40 - 45 thải khai thác chế biến khoáng sản kim loại đến môi trƣờng sức ie gh tn to 15 Phạm Tích Xuân (2011), “Nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng bãi p khỏe ngƣời, đề xuất giải pháp giảm thiểu”, Hội nghị tổng kết nl w chương trình khoa học cơng nghệ phục vụ phịng tránh thiên tai bảo vệ d oa mơi trường sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, Nhà xuất an lu Khoa học Tự nhiên Công nghệ, tr 265-274 va 16 Nguyễn Quốc Thông, Đặng Đình Kim, Trần Văn Tựa, Lê Lan Anh ll u nf (1999), Khả tích tụ kim loại nặng Cr, Ni Zn bèo tây oi m xử lý nước thải công nghiệp, Báo cáo khoa học Hội nghị công nghệ 983 - 988 z at nh sinh học toàn quốc, Hà Nội 9,10/12/1999, Nxb Khoa học Kỹ thuật, tr z 17 UBND xã Hà Thƣợng, (2009), Thống kê, kiểm kê đất đai năm 2009 @ l gm II Nguồn tiếng nƣớc ngoài: 18 ANZ (1992), Australian and New Zealand Guidelines for the m co Assessment and Management of Contaminated Sites, Australian and an Lu n va ac th 60 si New Zealand Environment and Conservation Council, and National Health Medical Research Council, January 1992 19 Barcelo J., and Poschenrieder C (2003), Phytoremediation: principles and perspectives, Contributions to Sciencs, institute d’Edtudis Catalans, Bacelona, pp 333 - 344 20 Berti W R., and Cunningham S D (2000), Phytostabilization of metal In: Raskin I, Ensley B (eds) Phytoremediation of toxic metals: Using plants to clean up the environment, Wiley Interscience, New York, pp 71 - 88 21 Cunningham et al (1995), Phytoremediation of contaminated soils, Trends Biotechnol 13, pp 393 - 397 lu an 22 Channey R et al (1997), Phytoremediation of soil metal, Current n va Opinion in Biotechnology 8, pp 279 - 284 L And its arsenic accumulation”,Chinese Science Bulletin, 47 , No 11,pp.902-905 p ie gh tn to 23 CHEN Tongbin et al (2002),”Arsenic hyperaccumulator Pteris vittata w 24 Ghosh M., and Singh S P (2005), “A review on phytoremediation of oa nl heavy metals and utilization of its byproducts”, Applied ecology and d environmental reserch, 3(1), pp - 18 lu va an 25 H.S Lim, et al (2004), “Heavy metal contamination and risk assessment in the vicinity of the abandoned songcheon Au-Ag Mine in u nf ll Korea”, Procc.of II Inter Conf On Soil Poll And Rem, pp 5-7 oi m 26 Henry J R (2000), “In An Overview of Phytoremediation of Lead and z at nh Mercury”, NNEMS Report, Washington, D.C., pp - 27 Huang et al (1997), “Phytoremadiation of lead-contaminated soils: Role z gm @ of synthetic chelates in lead phytoextraction”, Environ Sci Technol 31, pp 800 - 805 l 28 JECFA (2000), Summary and conclusions of the fifty-fifth metting, m co Geneva, World Health Organization, Joint FAO/WHO Expert an Lu Committee on Food Additives n va ac th 61 si 29 Marcus Jopony and Felix Tongkul (2002), “Heavy Metal Hyperaccumulating Plants in Malaysia and Their Potential Applications”, The First ASEM Conference on Bioremediation, September 2002, Hanoi Vietnam, pp 24 - 27 30 Neil Willey (2007), Phytoremediation: methods and reviews, Humana Press, Totowa, New Jersey 31 Neumann et al (2003), “Rapid microalgal metabolism of selenate to volatile dimethylselenide”, Plant Cell Environ 26, pp 897 - 905 32 Norman Terry, Gary Bañuelos (2000), Phytoremediation of contaminated lu Soil and Water, CRC Press LLC, the United States of America an 33 Raskin & Ensley (2000), Phytoremediation of Toxic Metals: Using va n Plants to Clean up the Environmental, John Wiley & Sons, Inc., to gh tn NewYork 34 Raskin et al (1997), Phytoremediation of metals: using plants to remove ie p pollutionts from the environment, Curr Op Biotechnology 8, pp 221 - nl w 226 et al (2003), Phytoextraction: an assessment of d oa 35 Robinson an lu biogeochemical and economic viability, Plant Soil 249, pp 117-125 va 36 Rulkens W H., Tichy R., and Grotenhuis J T C (1998), “Remediation of oi m 37, pp 27 - 35 ll u nf pollutet soil and sediment: perspectives and failures”, Water Sci Technol., z at nh 37 Salt D E., Blaylock M., Nanda Kumar P B A., Dushenkov V., Ensley B D., and Raskin I (1995), “Phytoremediation: A novel strategy for the z removel of toxic metals from the environment using plants” Biotechnol., @ l gm 13, pp 468-474 38 Salt D E., Pickering I J., Prince R C., Gleba D., Dushenkov S., Smith R D., m co and Raskin I (1997), “Metal accumulation by aquacultured seedlings of an Lu Indian Mustard”, Environ Sci Techno., 31(6), pp 1636 - 1644 n va ac th 62 si 39 Salt et al (1995), Phytoremediaton: A novel strategy for the removal of toxic metals from the environment using plants, Bio/Tech 13, pp 468 - 474 40 Salt et al (1998), Phytoremediation, Annu Rev Plant Physiol Plant, Mol Biol 49, pp 643 - 668 41 Shelmerdine P.A., C.R Black, S.D Young and S.P Mcgrath (2004), “Phytoremediation of arsenic-contaminated soils using the hyperaccumulating fern Pteris vittata” Proceedings of the 2nd International Conference on Soil Pollution and Remediation, Nanjing, China, pp 205-213 42 Truong P N V (1996), Vetiver grass for land rehabilitation, Proc ICV- lu 1: pp 49 - 56 an va 43 Truong P N V (2006), “Vetiver system: disater mitigation and n environmental protection in Vietnam”, Regional conference: Vetiver to Cantho University: 18-21/1/2006 ie gh tn system, disaster mitigation and environmental protection in Vietnam, p 44 World Health Organization, Geneva (2001), Arsenic and arsenic nl w compounds d oa 45 Raskin&Ensley (2000), Phytoremediation of Toxic Metals: Using Plants an lu to Clean Up the Environment Jon Wiley & Sons, Inc , New York 46 Cunningham et al (1995) Phytoremediation of contaminated soil Treds u nf va Biotechnol ll III Nguồn internet Việt Nam: m http://hoala.vn/newsdetail/1437/cuc-nu-hoang cuc-indo.html 48 http://cayhoacanh.com/cach-trong-va-cham-soc-cay-cuc-dai-doa/ 49 http://www.biology.hcmus.edu.vn/data/BM_Sinhthai_Tienhoa/12_Khao_ oi 47 z at nh z @ sat_sinh_vat_dat_LCM.pdf gm l 50 Vn.express (2003), Hoa ngũ sắc chống ô nhiễm chì đất, http://m21love.blogspot.com/2012/12/hoa-cuc-chrysanthemum- an Lu 51 m co http://vnexpress.net/gl/khoa-hoc/2003/, ngày 26/10/2007 sp.html n va ac th 63 si PHỤ LỤC Phụ lục 1: Thang đánh giá kim loại nặng đất Giới hạn cho phép hàm lƣợng tổng số As, Cd, Cu, Pb, Zn đất (QCVN 03:2008) (Đơn vị : mg/kg đất khô, tầng đất mặt) Đất sử dụng Đất sử dụng cho mục đích cho mục đích nơng nghiệp lâm nghiệp Thơng số nhiễm Đất sử dụng Đất sử dụng cho mục cho mục đích đích dân cơng nghiệp sinh lu an 12 12 12 12 Cd 2 10 Cu 50 70 70 100 Pb 70 100 120 300 Zn 200 200 200 300 n va As p ie gh tn to d oa nl w Phụ lục 2: Danh mục thang đánh giá tiêu pH đất Loại đất pH Kiềm yếu 5,5-6 Trung tính oi Rất chua z at nh < 4,5 Chua nhẹ m 4,5-5,5 ll u nf va an lu >7 Rất nghèo Nghèo 2-4% 4-8% Trung tính Giàu m co Loại đất l 1-2% gm < 1% @ Tỷ lệ % mùn đất z Phụ lục 3: Hàm lƣợng mùn đất an Lu n va ac th si Phụ lục 4: Hàm lƣợng phốt tổng số < 0,06% 0,06 - 0,01% >0,1% Nghèo Trung tính Giàu Phụ lục 5: Hàm lƣợng Ni tơ tổng số 0,2% Nghèo Trung bình Khá giàu Giàu Phụ lục 6: Hàm lƣợng Kali tổng số lu an 0,8-2% >2% Nghèo Trung bình Giàu n va