ĐÁNH GIÁ VÀ MÔ PHỎNG HÀM LƯỢNG KIM LOẠI CRÔM TÍCH LŨY TRONG CÂY ĐƯỚC Rhizophora apiculata – TẠI RỪNG NGẬP MẶN LONG THÀNH – ĐỒNG NAI

Để xác định khả năng tích lũy hàm lượng kim loại crom của cây Đước Rhizophora apiculata; đồng thời xác định sự ảnh hưởng qua lại giữa yếu tố hàm lượng kim loại crom tích lũy ở trong các bộ phận của cây đến số lượng tế bào, hàm lượng Chlorophyl A và Chlorophyl B, đề tài: “Ðánh giá và mô phỏng hàm lượng kim loại Crom tích lũy trong cây đước Rhizophora apiculata tại rừng ngập mặn Long Thành” được đề xuất tiến hành.Đề tài gồm 2 phần:Phần 1: Xác định mối tương quan giữa các yếu tố hàm lượng crom và số lượng tế bào, Chlorophyl A, Chlorophyl B. Từ đó thiết lập phương trình thế hiện mối quan hệ giữa các yếu tố đó.Chúng tôi đã tiến hành lấy mẫu thực vật và mẫu đât đem phân tích hàm lượng kim loại Crom tại 5 vị trí lấy mẫu khác nhau dọc sông Thị Vải. Ngoài ra mẫu thực vật còn được tiến hành giải phẫu để xác định số lượng tế bào ở trong các bộ phận và xác định hàm lượng Chlorophyl A, Chlorophyl B. Các kết quả có được từ những thí nghiệm trên được xử lý trên phần mềm Mathematica 9.0 để thiết lập phương trình biểu hiện mối quan hệ giữa các yếu tố. Kết quả chúng tôi nhận được là giữa các yếu tố có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, các mối quan hệ giữa các cặp yếu tố được xác định. Hàm lượng Crom tích lũy trong các bộ phận của cây đước ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cây đước.Phần 2 : Thiết lập mô hình mô phỏng giữa các yếu tố sinh trưởng của cây đước với hàm lượng Crom tăng từ 04000 mgkg. Kết quả chạy mô phỏng cho thấy khi hàm lượng Crom tích lũy trong lá tăng thì sinh trưởng của lá cũng tăng cụ thể ở đây là các yếu tố Chlorophyl A, Chlorophyl B, số lượng tế bào lá. Và ở rễ khi hàm lượng Crom tích lũy trong rễ gần bằng 16ppm thì cây đước sẽ chết.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ VÀ MÔ PHỎNG HÀM LƯỢNG KIM LOẠI CRÔM TÍCH LŨY TRONG CÂY ĐƯỚC- Rhizophora apiculata – TẠI RỪNG NGẬP MẶN LONG THÀNH – ĐỒNG NAI Ngành học : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Mã ngành : D420201 Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Sinh viên thực hiện : PHAN TRƯỜNG PHI Niên khóa : 2010 – 2014 Tháng 7/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ VÀ MÔ PHỎNG HÀM LƯỢNG KIM LOẠI CRÔM TÍCH LŨY TRONG CÂY ĐƯỚC- Rhizophora apiculata – TẠI RỪNG NGẬP MẶN LONG THÀNH – ĐỒNG NAI Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực hiện ThS. NGUYỄN THỊ KIM LINH PHAN TRƯỜNG PHI ThS. TRẦN BẢO TRÂN Tháng 7/2014 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học cùng toàn thể các thầy cô dạy dỗ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Tôi xin gửi đến ThS. Nguyễn Thị Kim Linh, ThS. Trần Bảo Trân, TS. Nguyễn Hoàng Anh lời cảm ơn sâu sắc nhất. Các cô đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu, đồng thời hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành đề tài này. Xin chân thành cảm ơn chị Nguyễn Ngọc Bích, người đã hướng dẫn nhiệt tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Mình cũng xin cảm ơn tập thể lớp DH10SM, chúng ta là một gia đình đã cùng nhau chia sẻ suốt 4 năm đại học những buồn vui. Mình cảm thấy hạnh phúc vì là một thành viên trong ngôi nhà nhỏ DH10SM và đại gia đình Công nghệ Sinh học. Con xin gửi lời cảm ơn đến mẹ và tất cả những người thân yêu nhất của con. Mọi người đã nuôi dưỡng, đùm bọc và là nguồn động viên tinh thần rất lớn giúp con vượt qua những lúc khó khăn nhất. TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2014 Sinh viên PHAN TRƯỜNG PHI i Tóm tắt Để xác định khả năng tích lũy hàm lượng kim loại crom của cây Đước - Rhizophora apiculata; đồng thời xác định sự ảnh hưởng qua lại giữa yếu tố hàm lượng kim loại crom tích lũy ở trong các bộ phận của cây đến số lượng tế bào, hàm lượng Chlorophyl A và Chlorophyl B, đề tài: “Ðánh giá và mô phỏng hàm lượng kim loại Crom tích lũy trong cây đước- Rhizophora apiculata- tại rừng ngập mặn Long Thành” được đề xuất tiến hành. Đề tài gồm 2 phần: Phần 1: Xác định mối tương quan giữa các yếu tố hàm lượng crom và số lượng tế bào, Chlorophyl A, Chlorophyl B. Từ đó thiết lập phương trình thế hiện mối quan hệ giữa các yếu tố đó. Chúng tôi đã tiến hành lấy mẫu thực vật và mẫu đât đem phân tích hàm lượng kim loại Crom tại 5 vị trí lấy mẫu khác nhau dọc sông Thị Vải. Ngoài ra mẫu thực vật còn được tiến hành giải phẫu để xác định số lượng tế bào ở trong các bộ phận và xác định hàm lượng Chlorophyl A, Chlorophyl B. Các kết quả có được từ những thí nghiệm trên được xử lý trên phần mềm Mathematica 9.0 để thiết lập phương trình biểu hiện mối quan hệ giữa các yếu tố. Kết quả chúng tôi nhận được là giữa các yếu tố có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, các mối quan hệ giữa các cặp yếu tố được xác định. Hàm lượng Crom tích lũy trong các bộ phận của cây đước ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cây đước. Phần 2 : Thiết lập mô hình mô phỏng giữa các yếu tố sinh trưởng của cây đước với hàm lượng Crom tăng từ 0-4000 mg/kg. Kết quả chạy mô phỏng cho thấy khi hàm lượng Crom tích lũy trong lá tăng thì sinh trưởng của lá cũng tăng cụ thể ở đây là các yếu tố Chlorophyl A, Chlorophyl B, số lượng tế bào lá. Và ở rễ khi hàm lượng Crom tích lũy trong rễ gần bằng 16ppm thì cây đước sẽ chết. ii SUMMARY The reasearch” the evaluation and simulation metal chromium content accumulated in Rhizophora apiculata “ is studied with the aim of identifying the ability of accumulation metal content of Rhizophora apiculata and the interaction among metal chromium concentration factors in parts of the tree which influence to the number of cells, the content of Chlorophyl A and Chlorophyl B. The purpose of the research: there are two parts: Part one: Identifying the interaction between metal chromium concentration factors and the number of cells, Chlorophyl A, Chlorophyl B. Then, setting the equation to illustrate the relationship among these factors. We sampled vegetation and soil to analyze simulation metal chromium content in five places on Thi Vai River. Moreover, vegetable shamples were conducted surgeries so as to determine the number of cells inside parts in these shamles and identify the content of Chlorophyl A and Chlorophyl B. Experimental resutls were processed in the software of Mathematica 9.0 to establish equation illustrate the relationship among these factors. As a result, we conclude that factors had close relationship, and the relationship among pairs of factors determined. The chromium content accumulated in parts of Rhizophora apiculata influence to the growth process of the tree. Part two: Establishing simulation models between growth factors of Rhizophora apiculata and chromium content from 0-4000 mg/kg. The consequence of tissues showed that since chromium content accumulated in leaves went up, the growth of leaves also increased. In particular, factors of Chlorophyl A and Chlorophyl B, the number of leaf cells. The highlighted point was that the roots of the tree reached approximately sixteen ppm of chromium content accumulated, the tree would die. iii MỤC LỤC Tóm tắt ii SUMMARY iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii Dn – Đồng nai vii DANH SÁCH CÁC BẢNG viii DANH SÁCH CÁC HÌNH ix Chương 1 MỞ ĐẦU 1 1.1.Đặt vấn đề 1 1.2.Mục tiêu đề tài 2 1.3.Nội dung nghiên cứu 2 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1.Tổng quan vùng nghiên cứu 3 2.1.1.Đặc điểm tự nhiên 3 2.1.1.1.Vị trí địa lý 3 2.1.1.2.Điều kiện tự nhiên 3 2.1.2.Hiện trạng kinh tế - xã hội 7 2.1.2.1.Tình hình phát triển kinh tế 7 2.1.2.2.Các chỉ tiêu về văn hóa xã hội 8 2.1.2.3.Chỉ tiêu về môi trường 8 2.1.2.4.Một số khó khăn hạn chế cần khắc phục 8 2.2.Rừng ngập mặn 9 2.2.1.Định nghĩa rừng ngập mặn 9 2.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật rừng ngập mặn 9 2.2.3.Rừng ngập mặn Long Thành – Nhơn Trạch 12 2.3.Cơ chế xử lý ô nhiễm ở thực vật 13 2.3.1.Tích lũy (Phytoextraction) 13 iv 2.3.2.Lọc (Rizofiltration) 13 2.3.3.Cố định (Phytostabilzation) 13 2.3.4.Phân hủy (Phytodegradation) 14 2.3.5.Thoát hơi (Phytorolatilization) 14 2.4.Kim loại Crôm và các tác hại của kim loại Crôm 14 2.4.1.Nguồn gốc và phân bố Crôm 14 2.4.2.Ảnh hưởng của kim loại Crôm tới sức khỏe con người 14 2.5.Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu 15 2.5.1.Hình thái 15 2.5.2.Phân bố 17 2.5.3.Giá trị kinh tế 17 2.5.4.Tình trạng hiện nay 17 Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 3.1.Thời gian và địa điểm nghiên cứu 18 3.2.Vật liệu 18 3.2.1.Đối tượng nghiên cứu 18 3.2.2.Thiết bị và dụng cụ 18 3.3.Phương pháp nghiên cứu 18 3.3.1.Phương pháp thu thập số liệu 18 3.3.2.Phương pháp thu mẫu 19 3.3.3.Phương pháp phân tích 19 3.3.3.1.Phân tích bằng phương pháp ASS 19 3.3.3.2.Giải phẫu mẫu thực vật 20 3.3.4.Phương pháp xử lý số liệu 22 3.3.5.Phương pháp mô phỏng sinh thái 22 3.3.6.Đánh giá tác động môi trường 23 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 25 4.1.Xác định hàm lượng Crôm có trong đất và thực vật, hàm lượng chlorophyll có trong thực vật 25 v 4.2.Kết quả xử lý tương quan giữa các yếu tố 26 4.2.1.Sự tương quan giữa tế bào trong lá với hàm lượng Crôm trong lá 26 4.2.2.Số lượng tế bào trong lá và hàm lượng Crôm trong rễ 27 4.2.3.Số lượng tế bào trong lá và khoảng cách của các vị trí lấy mẫu so với DN1 28 4.2.4.Số lượng tế bào trong rễ và hàm lượng Crôm trong rễ 29 4.2.5.Clorophyl B và khoảng cách của các vị trí lấy mẫu so với DN1 30 4.2.6.Số lượng tế bào trong thân và khoảng cách các vị trí lấy mẫu so với DN1 30 4.2.7.Hàm lượng Crôm trong rễ và số lượng tế bào trong thân 31 4.2.8.Hàm lượng Crôm trong thân và số lượng tế bào trong thân 32 4.2.9.Hàm lượng Crôm tại tầng đất mặt và khoảng cách so với điểm DN1 33 4.2.10.Cholorophyl A và hàm lượng Crôm trong lá 33 4.2.11.Chlorophyll A và hàm lượng Crôm trong rễ 34 4.2.12.Chlorophyll A với hàm lượng Crôm trong đất tầng trên 35 4.2.13.Chlorophyl A và hàm lượng Crôm trong tầng đất dưới 35 4.2.14. Chlorophyl B và hàm lượng Crôm trong lá 36 4.2.15.Chlorophyl B và hàm lượng Crôm trong rễ 37 4.3.Mô phỏng sự tích lũy của kim loại Crôm trong cây đước 37 4.3.1.Hàm lượng crôm tích lũy trong rễ và số lượng tế bào trong rễ 38 4.3.2.Hàm lượng crôm tích lũy trong lá và số lượng tế bào trong lá 39 4.3.3.Hàm lượng crôm tích lũy trong lá và Chlorophyl A 39 4.3.4.Hàm lượng Crôm tích lũy trong lá và Chlorophyl B 40 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 5.1.Kết luận 41 5.2.Kiến nghị 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Dn – Đồng nai. vii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Diện tích và sự phân bố của các nhóm đất ở Long Thành – Đồng Nai 5 Bảng 2.1(tt) Diện tích và sự phân bố các nhóm đất ở Long Thành - Đồng Nai 6 Bảng 2.2 Sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế của huyện Long Thành từ 2000-2013 7 Bảng 2.3 Kết quả điều tra thảm thực vật rừng ngập mặn Long Thành 12 Bảng 2.4 Sự phân bố của các quần xã thực vật tại rừng ngập mặn Long Thành 12 Bảng 2.5 Hàm lượng Crôm trong cơ thể 15 Bảng 4.1 Hàm lượng Crôm trung bình tích lũy trong rễ, thân, lá ở các vị trí lấy mẫu 25 Bảng 4.2 Hàm lượng crôm tích lũy trong đất 25 viii [...]... cánh rừng đước ven biển dự trữ nhiều các-bon hơn hầu hết các cánh rừng khác trên Trái đất Phát hiện này được đăng tải trên tờ Tạp chí điện tử Nature Geoscience Vì vậy, để tiến hành đánh giá và mô phỏng khả năng hấp thụ kim loại của cây đước, đề tài “Ðánh giá và mô phỏng hàm lượng kim loại crôm tích lũy trong cây đước- Rhizophora apiculata- tại rừng ngập mặn Long Thành được đề xuất để xem xét, đánh giá. .. xét, đánh giá và kiểm chứng bằng thực nghiệm khả năng tích lũy kim loại crôm của thực vật rừng ngập mặn – mà đối 1 tượng nghiên cứu cụ thể là cây đước 1.2 Mục tiêu đề tài Đề tài tập trung nghiên cứu đánh giá khả năng tích tụ - hấp thụ kim loại nặng của cây Đước- Rhizophora apiculata Blume thông qua ứng dụng mô hình toán mô phỏng 1.3 Nội dung nghiên cứu - Phân tích hàm lượng kim loại crôm trong mẫu thực... mathematica 9.0 và Excel (office 2010) - Sử dụng phần mềm Mathematica tiến hành mô phỏng sinh thái Đánh giá tác động môi trường 24 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 Xác định hàm lượng Crôm có trong đất và thực vật, hàm lượng chlorophyll có trong thực vật Bảng 4.1 Hàm lượng Crôm trung bình tích lũy trong rễ, thân, lá ở các vị trí lấy mẫu Nghiệm thức Hàm lượng Crôm Hàm lượng Crôm Hàm lượng Crôm DN1 DN2 DN3... giữa hàm lượng Crôm đất tầng trên và Chlorophyl A 35 Hình 4.13 Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng Crôm tầng dưới và Chlorophyl A .36 Hình 4.14 Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng Crôm trong lá và Chlorophyl B 37 Hình 4.15 Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng Crôm trong rễ và Chlorophyl B 37 Hình 4.16 Mô phỏng tác động của hàm lượng Crôm ở rễ và số lượng tế bào trong rễ 38 Hình 4.16 Mô phỏng. .. DN1 DN2 DN3 DN4 DN5 có trong rễ (mg/kg) 12.1 7.15 5.1 4.34 4.9 có trong lá (mg/kg) 1.45 1.68 2.16 2.27 2.33 có trong thân (mg/kg) 2.6 2.5 1.9 2.53 2.71 Từ kết quả phân tích, ta có thể nhận thấy hàm lượng Crôm tích lũy trong cây Đước chủ yếu ở rễ trong khi hàm lượng crôm trong thân và lá gần bằng nhau Hàm lượng Crôm trong rễ cao hơn so với thân và lá do cây đước hấp thụ Crôm vào tập trung hầu hết ở... tập trung hầu hết ở rễ sau đó được vẩn chuyển lên tích lũy ở thân, lá Đồng thời mẫu DN1 ở vị trí gần với khu công nghiệp và cảng Gò Dầu có hàm lượng Crôm cao nhất và càng xa khu công nghiệp thì hàm lượng crôm giảm dần Hàm lượng Crôm ở vị trí DN1 và DN2 cao như vậy chứng tỏ môi trường ở đây đang bị ô nhiễm kim loại crôm Bảng 4.2 Hàm lượng crôm tích lũy trong đất STT Nghiệm 1 2 3 4 5 Thức DN1 DN2 DN3 DN4... gian và địa điểm nghiên cứu Thời gian thực hiện đề tài từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2014 Địa điểm: khảo sát và thu thập mẫu tại rừng ngập mặn Long Thành thuộc huyên Long Thành, tỉnh đồng nai Phân tích hàm lượng crôm tại viện Môi Trường Và Tài Nguyên – Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh 3.2 Vật liệu 3.2.1 Đối tượng nghiên cứu Cây Đước được từ 6-7 tháng tuổi chiều cao trung bình từ 70-100cm thu từ rừng. .. sống 2.2.3 Rừng ngập mặn Long Thành – Nhơn Trạch Rừng ngập mặn Long Thành - Nhơn Trạch cũng giống rừng ngập mặn Cần Giờ, trước đây là khu rừng nguyên sinh xuất hiện theo lịch sử của quá trình hình thành bãi bồi vũng cửa sông ven biển với các loài phổ biến như đước, mắm, bần… Hiện nay rừng ngập măn Long Thành – Nhơn Trạch được tái tạo của con người chủ yếu là trồng lại cây đước đôi là cây sinh trưởng... triển tại Đại học Kỹ Thuật Braunschweig, CHLB Đức vào năm 2011 Mô hình này được thiết kế nhằm mô phỏng động thái rừng ngập mặn tại Cần Giờ Mô hình này được phát triển để đáp ứng nhu cầu về một mô hình có thể mô phỏng và dự báo diễn thế của các loài cây ngập mặn trong bối cảnh thay đổi của điều kiện môi trường Kết quả mô phỏng từ mô hình sẽ hỗ trợ các nhà ra quyết 22 định để có một tầm nhìn xa hơn trong. .. loại crôm trong mẫu thực vật - Đo đếm số lượng tế bào trong mẫu thực vật - Mô phỏng sự tương quan giữa mật độ tế bào và hàm lượng Cr trong mẫu (sử dụng phần mềm Mathematica để xây dựng đường cong thể hiện mối tương quan giữa nồng độ kim loại nặng và số lượng các tế bào có trong thực vật theo thời gian) - Đánh giá kết quả và phân tích khả năng tích lũy crôm của cây đước 2 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1