(Luận văn thạc sĩ) đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp tại phường châu khê, thị xã từ sơn, tỉnh bắc ninh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMN NÔNG NGHIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMP VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMT NAM NGUYỄN KHÁNH TÂN ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI PHƯỜNG CHÂU KHÊ, THỊ XÃ TỪ SƠN, TỈNH BẮC NINH Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60.44.03.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Hồ Thị Lam Trà NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NƠNG NGHIỆP – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Khánh Tân i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới cô giáo PGS.TS Hồ Thị Lam Trà tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho suốt trình học tập thực đề tài Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn, Khoa Môi trường – Học viện Nông nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ, nhân dân phường Châu Khê, phòng Tài nguyên Môi trường thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình thực đề tài Cuối xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Khánh Tân ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn .ii Mục lục iii Danh mục từ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục biểu đồ .viii Trích yếu luận văn .ix Thesis abstract xi Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài Phần Tổng quan tài liệu .3 2.1 Khái niệm kim loại nặng 2.2 Thực trạng môi trường 2.2.1 Thực trạng môi trường giới 2.2.2 Thực trạng môi trường Việt Nam 2.3 Những nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng giới Việt Nam .10 2.3.1 Những nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng giới 10 2.3.2 Những nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng Việt Nam 14 2.4 Tình hình nhiễm mơi trường làng nghề 20 2.5 Các giải pháp kiểm soát hàm lượng kim loại nặng đất 23 Phần Đối tượng, phạm vi, nội dung phương pháp nghiên cứu 24 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 25 3.2 Thời gian nghiên cứu 25 3.3 Nội dung nghiên cứu 25 3.3.1 Điều tra, khảo sát, thu thập tài liệu, số liệu 25 3.3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng đất nông nghiệp 25 3.3.3 Đề xuất số giải pháp nhằm hạn chế hàm lượng KLN đất nông nghiệp phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh 25 3.4 Phương pháp nghiên cứu 25 3.4.1 Phương pháp lấy mẫu 25 iii 3.4.2 Phương pháp phân tích tính chất đất .26 3.4.3 Phương pháp phân tích hàm lượng KLN đất .26 3.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 27 3.4.5 Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu 27 Phần Kết nghiên cứu thảo luận 30 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, trạng sử dụng đất phường Châu Khê 30 4.1.1 Điều kiện tự nhiên .30 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội: 32 4.1.3 Tình hình quản lý đất đai phường Châu Khê 34 4.2 Một số tác động đến môi trường đất nông nghiệp phường Châu Khê 36 4.2.1 Tình hình hoạt động sản xuất tái chế sắt phường Châu Khê 36 4.2.2 Hoạt động sản xuất nông nghiệp phường Châu Khê 40 4.3 Đánh giá tính chất đất nông nghiệp phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh 44 4.3.1 Một số tính chất hóa học đất nơng nghiệp .44 4.3.2 Thành phần giới đất 45 4.4 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) đất nông nghiệp phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh 4.4.1 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) tổng số đất 4.4.2 46 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) di động đất 4.4.3 46 48 Biến động hàm lượng kim loại nặng đất nông nghiệp phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh 51 4.4.4 Đánh giá chất lượng đất nông nghiệp theo QCVN03:2015 54 4.5 Tương quan hàm lượng kim loại nặng đất với với số tính chất lý, hóa học đất 55 4.5.1 Tương quan KLN đất với .55 4.5.2 Tương quan KLN đất với số tính chất lý, hóa học đất 56 4.6 Thảo luận .57 4.7 Đề xuất số biện pháp nhằm giảm thiểu kim loại nặng đất nông nghiệp phường Châu Khê 57 iv 4.7.1 Biện pháp bảo vệ môi trường 58 4.7.2 Biện pháp cải tạo sử dụng đất sản xuất nông nghiệp 59 Phần Kết luận kiến nghị .61 5.1 Kết luận 61 5.2 Kiến nghị .62 Tài liệu tham khảo 63 Phụ lục 66 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường BVTV Bảo vệ thực vật CB Chủ biên CCN Cụm công nghiệp CS Cộng ĐBSCL Đồng sông Cửu Long ĐBSH Đồng sông hồng DĐ Di động GHCP Giới hạn cho phép HCBVTV Hợp chất bảo vệ thực vật KLN Kim loại nặng NXB Nhà xuất QCVN Quy chuẩn Việt Nam QLMT Quản lý môi trường TCCP Tiêu chuẩn cho phép TCVN Tiêu chuẩn việt nam TS Tổng số UBND Ủy ban nhân dân UPAC Liên hiệp Hóa học túy Ứng dụng VAC Vườn ao chuồng vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Sự phát thải toàn cầu số nguyên tố kim loại nặng 11 Bảng 2.2 Thành phần kim loại nặng số khoáng vật 11 Bảng 2.3 Hàm lượng kim loại nặng khơng khí khu vực núi lửa 12 Bảng 2.4 Hàm lượng kim loại nặng nguồn nước thải (mg/l) 16 Bảng 2.5 Hàm lượng KLN đất làng nghề Phong Khê 19 Bảng 2.6 Hàm lượng KLN số loại phân bón hữu cho vùng trồng rau Hà Nội 20 Bảng 3.1 Tọa độ vị trí lấy mẫu đất nông nghiệp phường Châu Khê 29 Bảng 4.1 Hiện trạng sử dụng đất phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh năm 2015 35 Bảng 4.2 Kết quan trắc khơng khí CCN Châu Khê .38 Bảng 4.3 Lượng phân bón thuốc BVTV tính cho phường Châu Khê .40 Bảng 4.4 Một số tiêu làng nghề sản xuất tái chế phế liệu sắt Đa Hội - Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh Bảng 4.5 41 Một số tính chất hóa học đất nông nghiệp Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh 44 Bảng 4.6 Thành phần giới đất nông nghiệp phường Châu Khê 45 Bảng 4.7 Hàm lượng Cd, Cu, Pb, Zn dạng tổng số đất nông nghiệp phường Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh Bảng 4.8 Hàm lượng Cd, Cu, Pb, Zn dạng di động đất nông nghiệp phường Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh Bảng 4.9 46 48 So sánh biến động hàm lượng KLN dạng tổng số đất nông nghiệp chịu ảnh hưởng làng nghề phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh 51 Bảng 4.10 So sánh biến động hàm lượng KLN dạng di động đất nông nghiệp chịu ảnh hưởng làng nghề phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh 53 Bảng 4.11 Bảng biểu hệ số tương quan KLN đất với 55 Bảng 4.12 Hệ số tương quan kim loại nặng đất với số tính chất lý, hóa học vii 56 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1 Hàm lượng Cd tổng số đất nông nghiệp .47 Biểu đồ 4.2 Hàm lượng Cu tổng số đất nông nghiệp .47 Biểu đồ 4.3 Hàm lượng Pb tổng số đất nông nghiệp 47 Biểu đồ 4.4 Hàm lượng Zn tổng số đất nông nghiệp 47 Biểu đồ 4.5 So sánh hàm lượng Cd tổng số di động 50 Biểu đồ 4.6 So sánh hàm lượng Cu tổng số di động 50 Biểu đồ 4.7 So sánh hàm lượng Pb tổng số di động 50 Biểu đồ 4.8 So sánh hàm lượng Zn tổng số di động 50 Biểu đồ 4.9 So sánh nồng độ trung bình KLN đất với QCVN03:2015/BTNMT viii 55