Nghiên cứu động thái và khả năng di chuyển của một số kim loại nặng (cu, pb, zn) trong đất lúa sử dụng nước tưới từ sông nhuệ khu vực thanh trì – hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN - Chu Anh Đào NGHIÊN CƢ́U ĐỘNG THÁI VÀ KHẢ NĂNG DI CHUYỂN CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Cu, Pb, Zn) TRONG ĐẤT LÚA SƢ̉ DỤNG NƢỚC TƢỚI TƢ̀ SƠNG NḤ KHU VƢ̣C THANH TRÌ, HÀ NỘI LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Hà Nợi, 2016 ĐẠI HỌC Q́C GIA HÀ NỢI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN - Chu Anh Đào NGHIÊN CƢ́U ĐỘNG THÁI VÀ KHẢ NĂNG DI CHUYỂN CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Cu, Pb, Zn) TRONG ĐẤT LÚA SƢ̉ DỤNG NƢỚC TƢỚI TƢ̀ SÔNG NHUỆ KHU VƢ̣C THANH TRÌ, HÀ NỢI Chun ngành : Mơi trƣờng đấ t và nƣớc Mã số : 62440303 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa ho ̣c: PGS.TS Nguyễn Ma ̣nh Khải PGS.TS Nguyễn Ngo ̣c Minh Hà Nội, 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằ ng là công trin ̀ h nghiên cƣ́u của Các nội dung nghiên cƣ́u và kế t quả đề tài này là trung thƣ̣c và chƣa tƣ̀ng đƣơ ̣c công bố bấ t cƣ́ công triǹ h nghiên cƣ́u nào trƣớc Các số liê ̣u của tác giả khác đã đƣơ ̣c trích dẫn rõ ràng luận án Tác giả Luận án Chu Anh Đào LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận án này, với lòng biết ơn sâu sắc tác giả xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải, PGS.TS Nguyễn Ngọc Minh trực tiếp hƣớng dẫn, dẫn định hƣớng nghiên cứu và truyền cho tác giả lòng đam mê khoa học và tinh thần tự giác học tập, nghiên cứu Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn đến các Thầy, Cô giáo trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đặc biệt là các Thầy, Cô giáo và tập thể cán bộ Khoa Môi trƣờng truyền đạt kiến thức cho tác giả quá trình học tập và nghiên cứu, đặc biệt là ý kiến nhận xét và đóng góp quý báu để tác giả hoàn thiện Luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Lãnh đạo Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam đặc biệt là Lãnh đạo Trung tâm Kỹ thuật môi trƣờng và An toàn hóa chất tạo điều kiện cho tác giả suốt thời gian học tập và nghiên cứu để hoàn thành Luận án này Cảm ơn ba ̣n bè và đồng nghiệp quan tâm , chia sẻ, đợng viên tác giả suốt quá trình thực Luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thành viên nhóm nghiên cứu đất lúa hợp tác, động viên, giúp đỡ tác giả suốt quá trình thực Luận án Lời cảm ơn sâu sắc cuối tác giả xin giành cho ngƣời thân yêu gia đình, ngƣời bên cạnh động viên, giúp đỡ tác giả vật chất và tinh thần để tác giả vững tâm hoàn thành Luận án Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tất giúp đỡ quý báu này Hà Nội, ngày … tháng … năm 2016 Tác giả Luận án Chu Anh Đào MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 11 1.1 Tổng quan kim loại nặng đất 11 1.1.1 Nguồn gốc 11 1.1.2 Sự phân bố 15 1.1.3 Sự chuyển hóa 17 1.2 Các đƣờng di chuyển kim loại nặng đất 21 1.2.1 Khuếch tán và phân tán 22 1.2.2 Dòng chảy ƣu 22 1.2.3 Di chuyển với keo đất 23 1.2.4 Sự di chuyển phức hữu cơ–kim loại hòa tan 24 1.2.5 Rửa trôi và di chuyển nhờ dòng chảy bề mặt 26 1.2.6 Bay 27 1.3 Tổng quan đất trồng lúa nƣớc 27 1.3.1 Đặc tính đất trồng lúa nƣớc 27 1.3.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến di chuyển kim loại nặng đất lúa 34 1.4 Tổng quan nguồn nƣớc tƣới 42 1.4.1 Khái quát chung các loại nƣớc tƣới 42 1.4.2 Nguy tích lũy kim loại nặng đất sử dụng nƣớc thải 44 1.4.3 Tình hình sử dụng nguồn nƣớc tƣới cho nơng nghiệp huyện Thanh Trì, Hà Nợi 46 1.5 Mơ hình mơ tić h lũy , phân bố và di chuyển kim loại nặng đất47 1.5.1 Mô hình mô phỏng sƣ̣ tích lũy, phân bố của kim loại nặng 47 1.5.2 Mô hình mô phỏng sƣ̣ di chuyể n của kim loại nặng 48 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 2.1 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Mô tả khu vực nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.2 Đối tƣợng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2 Nô ̣i dung nghiên cứu .Error! Bookmark not defined 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.3.1 Phƣơng pháp xác định các thông số môi trƣờng nƣớc , đấ t và trầ m tić h Error! Bookmark not defined 2.3.2 Phƣơng pháp mô phỏng tích lũy, phân bố kim loại nặng đấtError! Bookmark 2.3.3 Phƣơng pháp nghiên cƣ́u di chuyển kim loại nặng đất Error! Bookmark not d 2.3.4 Nghiên cƣ́u ảnh hƣởng của điề u kiê ̣n khƣ̉ đến động thái kim loại nặng Error! Bookmar 2.3.5 Phƣơng pháp xƣ̉ lý số liê ̣u Error! Bookmark not defined CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬNError! Bookmark not defined 3.1 Đặc tính nguồn nƣớc tƣới và đất khu vực nghiên cứuError! Bookmark not defined 3.1.1 Đặc tính nguồn nƣớc tƣới Error! Bookmark not defined 3.1.2 Đặc tính đất khu vực nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.2 Sự tích lũy và phân bố kim loại nặng đất Error! Bookmark not defined 3.2.1 Hàm lƣợng kim loại nặng tổng số đất Error! Bookmark not defined 3.2.2 Sự phân bố không gian hàm lƣợng kim loại nặng đấtError! Bookmark not defin 3.2.3 Các dạng liên kết kim loại nặng đấtError! Bookmark not defined 3.3 Sự di chuyển kim loại nặng đất Error! Bookmark not defined 3.3.1 Khả cố định kim loại nặng pha rắnError! Bookmark not defined 3.3.2 Tốc độ di chuyển kim loại nặng đấtError! Bookmark not defined 3.3.3 Mô hiǹ h thƣ̉ nghiê ̣m tố c đô ̣ di chuyể n và nồ ng đô ̣ của kim loại nặng mẫu đấ t xã Đa ̣i Áng Error! Bookmark not defined 3.3.4 Biện ḷn sai số quá trình mơ Error! Bookmark not defined 3.4 Ảnh hƣởng điề u kiê ̣n khƣ̉ đến đô ̣ng thái của kim loại nặng Error! Bookmark not defined 3.4.1 Động thái oxi hóa–khử (Eh) và pH đấtError! Bookmark not defined 3.4.2 Động thái Fe2+ và Mn2+ Error! Bookmark not defined 3.4.3 Động thái phốt phát (PO43-) và sunfat (SO42-)Error! Bookmark not defined 3.4.4 Động thái Ca2+ và Mg2+ Error! Bookmark not defined 3.4.5 Động thái các kim loại nặng Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI Error! Bookmark not defined ̣ DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lƣợng trung bình KLN mợt số loại đá chính 12 Bảng 1.2 Hàm lƣợng KLN một số nguồn bổ sung nông nghiệp .14 Bảng 1.3 Hàm lƣợng Zn chất thải của mô ̣t số ngành công nghiê ̣p .15 Bảng 1.4 KLN một số đá và khoáng vật đất 16 Bảng 1.5 Ảnh hƣởng điều kiện đất tới khả linh động KLN 36 Bảng 2.1 Mô tả phẫu diê ̣n đấ t Error! Bookmark not defined Bảng 2.2 Các phƣơng pháp phân tích mẫu nƣớc, đấ t và trầ m tić hError! Bookmark not defined Bảng 3.1 Các dạng liên kết KLN trầm tích Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Một số tính chất hóa ho ̣c của mẫu đấ t Error! Bookmark not defined Bảng 3.3 Một số tính chất hóa lý của mẫu đấ t Error! Bookmark not defined Bảng 3.4 Hàm lƣợng cation trao đổi và KLN tổng số mẫu đất Error! Bookmark not defined Bảng 3.5 Hàm lƣợng KLN tổng số khu vực nghiên cứuError! Bookmark not defined Bảng 3.6 Hàm lƣợng các da ̣ng liên kết KLN Error! Bookmark not defined Bảng 3.7 Hằng số Freundlich Kf và β các kim loại nặngError! Bookmark not defined Bảng 3.8 Hàm lƣơ ̣ng KLN (Cu, Pb, Zn) mơ hình lý thuyết và mơ hình PTN Error! Bookmark not defined Bảng 3.9 Hê ̣ số tƣơng quan hàm lƣơ ̣ng KLN với các yế u tố môi trƣờng Error! Bookmark not defined Bảng 3.10 Phƣơng triǹ h hồ i quy hàm lƣơ ̣ng KLN với các yế u tố môi trƣờng Error! Bookmark not defined DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đờ chuyể n hóa KLN đấ t (Hodgson, 1963) 18 Hình 1.2 Hình thái phẫu diện đất lúa 28 Hình 2.1 Sơ đờ nơ ̣i dung nghiên cƣ́u Error! Bookmark not defined Hình 2.2 Sơ đồ vi ̣trí lấ y mẫu và khu vƣ̣c nghiên cƣ́u Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Mơ hình PTN mơ phỏng sƣ̣ di chủ n và giải phóng KLNError! Bookmark not defined Hình 3.1 Giá trị pH mẫu nƣớc Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Hàm lƣợng chất nhiễm mẫu nƣớc Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Giá trị PO43- mẫu nƣớc Error! Bookmark not defined Hình 3.4 Giá trị NH4+ mẫu nƣớc Error! Bookmark not defined Hình 3.5 Hàm lƣợng cation và anion mẫu nƣớc Error! Bookmark not defined Hình 3.6 Hàm lƣợng KLN mẫu nƣớc Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Hàm lƣợng CHC và TPCG của trầ m tić h Error! Bookmark not defined Hình 3.8 Thành phần Cation trao đổi trầm tích Error! Bookmark not defined Hình 3.9 Hàm lƣợng KLN của trầ m tić h Error! Bookmark not defined Hình 3.10 Sơ đồ phân bố Cu Error! Bookmark not defined Hình 3.11 Sơ đồ phân bố Pb Error! Bookmark not defined Hình 3.12 Sơ đồ phân bố Zn Error! Bookmark not defined Hình 3.13 Sự di chuyển Cu , Pb, Zn phẫu diê ̣n đấ t nghiên cƣ́u ta ̣i điể m quan sát khác (b) thời gian quan sát khác nhauError! Bookmark (a) các not defined Hình 3.14 Sự thay đổi Eh–pH theo thời gian Error! Bookmark not defined Hình 3.15 Sự thay đổi nồng đợ Fe2+, Mn2+ hịa tan và COD theo thời gian Error! Bookmark not defined Hình 3.16 Sự thay đổi nồng độ PO43- và SO42- theo thời gianError! Bookmark not defined Hình 3.17 Sự thay đổi nồng đợ Ca2+ và Mg2+ theo thời gianError! Bookmark not defined Hình 3.18 Sự thay đổi nồng độ KLN (Cu, Pb và Zn) theo thời gianError! Bookmark not defined Hình 3.19 Đợng thái KLN CT2 Error! Bookmark not defined DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CEC : Dung tích trao đổi cation (cation exchange capacity) CHC : Chất hữu CT : Công thƣ́c DOM : Chấ t hƣ̃u hòa tan (dissolved organic matter) DOC : Các bon hữu hòa tan (dissolved organic carbon) HOAc : Axit axetic HST : Hệ sinh thái KCN : Khu công nghiệp KLN : Kim loại nặng NH4OAc : Amoni axetat NTTS : Ni trờ ng thủy sản PTN : Phịng thí nghiệm RAT : Rau an toàn TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TLTK : Tài liệu tham khảo TN : Thí nghiệm TPCG : Thành phần giới VSV : Vi sinh vật 43 Davranche M, Bollinger J C, (2000a), “Release of metals from iron oxyhydroxydes under reductive conditions: Effect of Metal/Solid Interactions”,J Colloid Interface Sci 232, 165–173 44 Davranche M, Bollinger J C, (2000b), “Heavy metals desorption from synthesized and natural Iron and Manganese oxyhydroxydes: Effect of Reductive Conditions”,J Colloid Interface Sci 227, 531–539 45 Davranche, M., and Bollinger, J C (2001), “A desorption dissolution model for metal release from polluted soil under reductive conditions”, J Environ Qual, 30, pp 1581–1586 46 Davranche M, Jean–Claude B, Hubert B (2002),“Effect of reductive conditions on metal mobility from wasteland solids : an example from the Mortagne–du–Nord site (France)”, Appl Geochemis 18, 383–394 47 Delaune R.D, Reddy K.R, (2005), Oxydation–Reduction Potential – Encyclopedia of Soils in the Environment, Elsiver, USA 48 Delolme, C., Hebrard–Labit, C., Spadini, L., and Gaudet, J P (2004), “Experimental study and modeling of the transfer of zinc in a low reactive sand column in the presence of acetate”, J Contam Hydrol, 70, pp 205–224 49 Dennett, J H (1932), “A preliminary note the reaction of paddy soils”, Malayan Agric, Jour, 20, p 518 50 Dowdy, R H., Latterell, J J., Hinesly, T D., Grossman, R B., and Sullivan, D L (1991), “Trace metals movement in an Aeric ochraqualf following 14 years of annual sludge applications”, J Environ Qual, 20, pp 119–123 51 Eickhorst, T., Tippkötter, R (2009), “Management–induced structural dynamics in paddy soils of south east China simulated in microcosms”, Soil Till Res, 102, pp 168– 178 52 Fox, P., and Doner, H E (2002), “Trace element retention and release on mineral and soil in a constructed wetland”, J Environ Qual, 31, pp 331–338 53 Frankenberger, W T., and Benson, S (Eds.) (1994), Selenium in the Environment, Marcel Dekker, New York 55 54 Fergusson, J E (1990), The heavy elements: Chemitry, Environmental Impact and Health Effects, Pergamon Press, London 55 Gambrell, R P., Collard, V., and Patrick, W H., Jr (1980), “Cadmium uptake by marsh plants as affected by sediment physicochemical conditions”, Contaminants and Sediments, (R A Baker, Ed.), 2, pp 425–443, Publishers, Inc., Ann Arbor, MI 56 Gillespie, L J (1920), “Reduction potentials of bacterial cultures and of waterlogged soil”, Soil Sci, 9, pp 199–216 57 Gimeno–Garcia, E., Andreu, V., and Boluda, R (1996), “Heavy metal incidence in the application of inorganic fertilizers and pesticides to rice farming soils”, Environ Pollut, 92 , pp 19–25 58 Gong, Z T (1986), “Origin, evolution and classification of paddy soils in China”, Adv Soil Sci, 5, pp 174–200 59 Gong, Z T., Xu, Q (1990), “Paddy soils, Soils of China”, Science Press, Beijing, pp 233–260 60 Gong, Z T., Chen, H Z., Yuan, D.G, Zhao Y G., Wu, Y J., Zhang, G L (2007), “The temporal and spatial distribution of ancient rice in China and its implications”, Chin Sci Bull, 52, pp 1071–1079 61 Grigal, D F (2002), “Inputs and outputs of mercury from terrestrial watersheds: A review”, Environ Rev,10, pp 1–39 62 Grybos, M., Davranche, M., Gruau, G., Petitjean, P (2007), “Is trace metal release in wetland soils controlled by organic matter mobility or Fe– oxyhydroxides reduction?”, J Colloid Interface Sci, 314, pp 490–501 63 Grybos, M., Davranche, M., Gruau, G., Petitjean, P., Pédrot, M (2009), “Increasing pH drives organic matter solubilization from wetland soils under reducing conditions”, Geoderma, 154, pp 13–19 64 Hall, J L (2002), “Cellular mechanism for metal detoxi fication and tolerance”, J Exp Bot, 53, pp 1–11 65 Hansel, C M., and Fendorf, S (2001), “Characterization of Fe plaque and associated metals on the roots of mine–waste impacted aquatic plants”, Environ Sci Technol, 35, pp 3863–3868 56 66 Hassannezhad, H., Pashaee, A., Khormali, F., Mohammadian, M (2008), “Effect of soil moisture regime and rice cultivation on mineralogical characteristics of paddy soils of Mazandarran Province, Northern Iran”, Amol Int J Soil Sci, 3, pp.138–148 67 He, Z L., Yang, X E., and Stoffella, P J (2005), “Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment”, J Trace Elem Med Biol, 19, pp 125–140 68 Ho H H, Rudy S, Valerie C, Elvira V (2012) “Potential release of selected trace elements (As, Cd Cu, Mn, Pb and Zn) from sediments in Cam River–mouth (Vietnam) under influence of pH and oxydation” Sci Total Eviron., 435, pp 487–498 69 Ho, T L T and Egashira, K (2000) “Heavy metal characterization of river sediment in Hanoi, Vietnam” Commun Soil Sci Plant Anal 31, 2901–2916 70 Ho, T L T and Egashira, K (1999) “Heavy metal status of agricultural soils in Tuliem and Thanhtri Districts of Hanoi City, Vietnam” J Fac.Agr, Kyushu 43, 489– 497 71 Hodgson J.F (1963), “Chemistry of the micronutrient elements in soils”, Adv Agron 15, 119–159 72 Hoffman, M R., Yost, E C., Eisenrich, S J., and Maier, W J (1981), “Characterization of soluble and colloidal phase metal complexes in river water by ultra filtration: A mass balance approach”, Environ Sci Tech, 15, pp 655–661 73 Hu, N., Li, Z., Huang, P., Tao, C (2006), ”Distribution and mobility of metals in agricultural soils near a copper smelter in South China”, J Environ, Geochem, Health, 28, pp 19–26 74 Huang, P M., Violante, A., Bollag, J M., and Vityakon, P (2005), Soil abiotic and biotic interactions and impact on the terrestrial ecosystem and human welfare, Science Publishers, Plymouth, UK 75 Jardine, P M., Weber, N L., McCarthy, J F (1989), “Mechanism of dissolved organic carbon adsorption on soil”, Soil Sci Soc Am J, 53, pp 1378–1385 76 Jarvis, N J., Villholth, K G., and Ule´n, B (1999), “Modelling particles mobilization and leaching in macroporous soil”, Eur J Soil Sci, 50, pp 621–632 57 77 Jeng, A S., and Singh, B R (1995), “Cadmium status of soils and plants from a long term fertility experiment in sotheast Norway”, Plant Soil, 175, pp 67–74 78 Kabala, C , Singh, B R (2001), “Fractionation and mobility of copper, lead and zinc in soil profiles in the vicinity of a copper smelter”, J Environ Qual, 30, pp 485– 492 79 Kaiser, K., Guggenberger, G (2000), “The role of DOM sorption to mineral surfaces in the preservation of organic matter in soils”, Org Geochem, 31, pp 711– 725 80 Kalbitz, K., Kaiser, K (2008), “Contribution of dissolved organic matter to carbon storage in forest soils”, J Plant Nutr Soil Sci, 171, pp 52–60 81 Karapanagiotis, N K., Sterritt, R M., and Lester, J N (1991), “Heavy metals complexation in sludge amended soil The role of organic matter in metals retention”, Environ Technol, 12, pp 1107–1116 82 Karathanasis, A D (1999), “Subsurface migration of copper and zinc mediated by soil”, Soil Sci Soc Am J, 63, pp 830–838 83 Keller, C., McGrath, S P., and Dunham, S J (2002), “Trace metal leaching through a soil–grassland system after sewage sludge application”, J Environ Qual, 31, pp 1550–1560 84 Kögel–Knabner, I., Amelung, W., Cao, Z., Fiedler, S., Frenzel, P., Jahn, R., Kalbitzg, K., Kölbl, A., Schloter, M (2010), “Biogeochemistry of paddy soils”, Geoderma, 157, pp 1–14 85 Koo, B J., Adriano, D C., Bolan, N S., and Barton, C (2005), “Plant root exudates”, Encyclopedia of Soils in the Environment (D Hillel, Ed.), Elsevier, Amsterdam, Netherlands 86 Kukier, U., and Chaney, R L (2001), “Amelioration of nickel phytotoxicity in much and mineral soils”, J Environ Qual, 30, pp 1949–1960 87 Kurek, E (2002), “Microbial mobilization of metals from soil minerals under aerobic conditions”, Interactions Between Soil Particles and Microorganisms (P M Huang, J M Bollag, and N Senesi, Eds.), Wiley and Sons, Chichester, UK 58 88 Krause, P., D P Boyle, and F Base (2005), “Comparison of different efficiency criteria for hydrological model assessment” Adv Geosci 5: pp 89-97 89 Lasat, M M (2002), “Phytoextraction of toxic metals: A review of biological mechanisms”, J Environ Qual, 31, pp 109– 20 90 Le, D., Pham, V K., Le, B V B., Duong, T.O (2000), Preliminary study on adsorption capacity and diffusion rate of heavy metals in Red River alluvial soil at Trungvan commune, Tuliem district, Hanoi, Proceedings of the Second Scientific Conference, University of Science on Environmental Science, Vietnam National University Publishing House–2000, p 152 91 Lebourg, A., Sterckeman, T., Ciesielski, H., and Proix, N (1998), “Trace metal speciation in three unbuffered salt solutions used to assess their bioavailability in soil”, J Environ Qual, 27 , pp 584–590 92 Lee, C G., Chon, H T., and Jung, M C (2001), “Heavy metal contamination in the vicinity of the Daduk Au–Ag–Pb–Zn mine in Korea”, Appl Geochem, 16 , pp 1377–1386 93 Levinson, A A (1974), Introduction to Exploration Geochemistry, Applied Publishing, Calgary 94 Li, Z H , Horikawa , Y , Tamagawa , S (1997), “Stability behavior of soil colloidal suspensions in relation to sequential reduction of soils I Turbidity of soil colloidal suspension and change induced by submergence of paddy soils”, Soil Sci Plant Nutr, 43, pp 719–728 95 Li, Z., Ryan, J A., Chen, J L., and Al–Abed, S R (2001), “Adsorption of cadmium on biosolids–amended soils”, J Environ Qual, 30, pp 903–911 96 Liang Ma, Renkou Xu, Jun Jiang (2010), “Adsorption and desorption of Cu(II) and Pb(II) in paddy soils cultivated for various years in the subtropical China”, Journal of Environmental Sciences 97 Lindberg, S E and Harriss, R C (1989), “The role of atmospheric deposition in an eastern U.S deciduous forest”, Water, Air and Soil Pollution, 16, pp 13–31 59 98 Liu, W.H., Zhao, J.Z, Zhi–yun Ouyang and G.H.Liu (2005) “Impacts of sewage irrigation on heavy metal distribution and contamination in Beijing, China” Soil Contamination and Environmental Health 31 (6), 805–812 99 Livera J, Mike J.M, Ganga M.H, Jasson K.K, Douglas G.B, (2011), “Cadmium solubility in paddy soils: Effects of soil oxydation, metal sulfites and competitive ions” Sci Total Environ 409, 1489–1497 100 Lu, C S J., and Chen, K Y (1977), “Migration of trace metals in interfase of seawater and polluted surficial sediments”, Environ Sci Technol, 11, pp 174–182 101 Lu, Y H., Watanabe, A., Kimura, M (2002), “Contribution of plant–derived carbon to soil microbial biomass dynamics in a paddy ricemicrocosm”, Biol Fertil Soils, 36, pp 136–142 102 Lu, Y H., Watanabe, A., Kimura, M (2004), “Contribution of plant photosynthates to dissolved organic carbon in a flooded rice soil”, Biogeochem, 71, pp 1–15 103 Maie, N., Watanabe, A., Kimura, M (2004), “Chemical characteristics and potential source of fulvic acids leached from the plow layer of paddy soil”, Geoderma ,120, pp 309–323 104 Mallants, D., Schaerlaekens, J., Šimůnek, J., van Genuchten, M Th and Feyen, J (1999), “Numerical simulation of transport and sequential biodegradation of chlorinated aliphatic hydrocarbons using CHAIN_2D”, Hydrol Process., 13, pp 2847–2859 105 Mapanda, F., E.N Mangwayana, J Nyamangara, K.E Giller, (2005), “The effect of long–term irrigation using wastewater on heavy metal contents of soil under vegetables in Harare, Zimbabwe”, Agric Ecosyst Envir 107, 151–165 106 Maskall, J E., and Thornton, I (1998), “Chemical partitioning of heavy metals in soils, clays and rocks at historical lead smelting sites”, Water, Air Soil Pollut., 108, pp 391–409 107 McBride, M B., Richards, B K., Stenhuis, T S., Russo, J J., and Sauve´ , S (1997a), “Mobility and solubility of toxic metals and nutrients in soil fifteen years after sludge application”, Soil Sci, 162 ,pp 487–500 60 108 McCarthy, J F., and Zachara, J M (1989), “Subsurface transport of contaminants mobile colloids in the subsurface environment may alter transport of contaminants”, Environ Sci Technol, 23, pp 496–504 109 McGowen, S L., Basta, N T., and Brown, G O (2001), “Use of diammonium phosphate to reduce heavy metals soplubility and transport in smelter contaminated soil”, J Environ Qual, 30, pp 493–500 110 McGrath S.P (1987), Pollutant transport and fate in ecosystem, Special publication no.6 of the Bristish Ecology Society,Blackwell Scientific, Oxford 111 McGrath, S P and Smith, S (1990), “Chromium and Nickel”, Alloway, B.J (Ed.) Heavy metal in Soils, pp.125–150, Blackie, London, Wiley, New York 112 McLaughlin, M J., Parker, D R., and Clarke, J M (1999), “Metals and micronutrients: Food safety issues”, Field Crops Res, 60, pp 143–163 113 Mench, M., Vangronsveld, C H M., Lepp, N W., and Edwards, R (1998), “Physico–chemical aspects and efficiency of trace element immobilization by soil amendments”, Metal Contaminated Soils: In situ inactivation and phytorestoration, (J C H M Vangronsveld, S D Cunningham, N W Lepp, and M Mench, Eds.), pp 151–182, R G Landes Company, Georgetown, TX USA 114 Melannie D, Jean–Claude B (2000a), “Release of metals from iron oxyhydroxydes under reductive conditions: Effect of metal/solid interactions”, J Colloid Interface Sci 232, 165–173 115 Melannie D, Jean–Claude B (2000b), “Heavy metals desorption from synthesized and natural iron and manganese oxyhydroxydes: Effect of reductive conditions”, J Colloid Interface Sci 227, 531–539 116 Melannie D, Jean–Claude B, Hubert B (2003), “Effect of reductive conditions on metal mobility from wasteland solids: an example from the Mortagne–du–Nord site (France)”, Appl Geochem 18, 383–394 117 Miao S, Delaune R.D, Jugsujinda A (2006), “Influence of sediment oxy hóa – khử conditions on release/solubility of metals and nutrients in a Louisiana Missisippi River deltaic plain freshwater lake”, Sci Total Environ 371, 334–343 61 118 Michalzik B., Kalbitz K., Park J H , Solinger S., Matzner E (2001), “Fluxes and concentrations of dissolved organic carbon and nitrogen – a synthesis for temperate forests”, Biogeochem, 52, pp 173–205 119 Mitchell, R L (1964), Trace elements in soil – Chemistry of the Soil, Chapman and Hall, London 120 Mizota, C., Carrasco, M A.,Wada, K (1982), “Clay mineralogy and some chemical properties of Ap horizons of ando soils used paddy rice in Japan”, Geoderma, 27, pp 225–237 121 Moore, P A., Jr., Daniel, T C., Gilmour, J T., Shreve, B R., Edwards, D R., and Wood, B H (1998), “Decreasing metal runoV from poultry litter with aluminium sulfate”, J Environ Qual, 27,pp 92–99 122 Morris, C., and Mooney, S J (2004), “A high‐ resolution system for the quanti fication of preferential flow in undisturbed soil using observations of traces”, Geoderma ,118, pp 133–143 123 Motelica–Heino, M., Naylor, C., Zhang, H., and Davison, W (2003), “Simultaneous release of metals and sulfide in lacustrine sediment”, Environ Sci Technol, 37, pp 4374–4381 124 Murray, K S., Rogers, D T., and Kaufman, M M (2004), “Heavy metals in an urban watershed in Southeastern Michigan”, J Environ Qual, 33, pp 163–172 125 Narwal, R P., Singh, B R., Salbu, B (1999), “Association of cadmium, zinc, copper, and nickel with components in naturally heavy metal rich soils studied by parallel and sequential extractions”, Commun Soil Sci Plant Anal, 30, pp 1209– 1230 126 Neue, H U (1991), “Soil management for sustainable rice production in the tropics: holistic view of chemistry of flooded soil”, International Board for Soil Research and Management Monograph No 2, Bangkok, Thailand, pp 3–32 127 Nguyen N.M., Dultz S., Kasbohm J (2009), “Simulation of retention and transport of copper, lead and zinc in a paddy soil of the Red River Delta, Vietnam”, Agriculture, Ecosystems and Environment ,129, pp 8–16 62 128 Nguyen Manh Khai, Pham Thanh Tuan, Nguyen Cong Vinh, Ingrid Öborn (2008), “Effects of using wastewater as nutrient sources on soil chemical properties in peri–urban agricultural systems”, VNU Journal of Science, Earth Sciences, 24, pp 87– 95 129 Nguyen Manh Khai, Pham Quang Ha, Ingrid Öborn (2007), “Nutrient flows in small–scale peri–urban vegetable farming systems in Southeast Asia – A case study in Hanoi” Agriculture, Ecosystems and Environment, 12 2, pp.192–200 130 Nguyen, T.L.H., Masami Ohtsubo, M, Lorerra, Y.L., and Higashi, T (2007a) “Heavy metal pollution of the To–Lich and Kim–Nguu rivers in Hanoi City” Journal of Agricultural Faculty, Kyushu University, 52(1), pp 179–185 131 Nguyen, T.L.H., Masami Ohtsubo, M, Lorerra, Y.L., and Higashi, T (2010) “Heavy metal contamination of soil and vegetable in wastewater–irrigated agricultural field in suburban area of Hanoi, Vietnam” Communications in Soil Science and Plant analysis, 41 (4), pp 290–307 132 Nierop, K G J., Jansen, B., Verstraten, J A (2002), “Dissolved organic matter, aluminium and iron interactions: precipitation induced by metal/carbon ratio, pH and competition”, Sci Total En`viron, 300, pp 201–211 133 Norton, S A (1986), “A review of the chemical record in lake sediments of energy–related air pollution and its effects on lakes”, Water, Air and Soil Pollution, 30, pp 331–345 134 Nriagu, J O (1980) (Ed.), Cadimium in the Environment Part 1: Ecological Cycling, John Wiley, New York 135 Nriagu, J O and Pacyna, J M (1988), “Quantitative assessment of worldwide contamination of air, water and soils by trace metals”, Nature, 333, pp 134–139 136 Ongley, L K., Armienta, A., and Mango, A (2003), “Concentration of heavy metals in soil, Zimapan, Mexico”, J Phys, 107, pp 983–986 137 Oygarden, L., Kvaerner, J., and Jenssen, P D (1997), “Soil erosion via preferential flow to drainage systems in clay soils”, Geoderma ,76, pp 65–86 63 138 Pacyna, J M (1986), “Atmospheric trace elements from natural and anthropogenic sources”, Nriagu, J O and Davidson, C I (Ed.) Toxic Metals in the Atmosphere, pp 33–52, New York 139 Pacyna, J M., Semb, A and Hanssen, J E (1984), “Emission and long–range transport of trace elements in Europe”, Tellus (Series B), 36B (3), pp 163–178 140 Papadopoulos, P., and Rowell, D L (1988), “The reactions of cadmium with calcite surfaces”, J Soil Sci, 43, pp 23–36 141 Parr J F., Sullivan L A (2005), “Soil carbon sequestration in phytoliths”, Soil Biol Biochem, 37, pp 117–124 142 Patrick, W H., Gambrell, R P., and Khalid, R A (1977), “Physicochemical factors regulating solubility and bioavailability of toxic heavy metals in contaminated dredged sediments”, J Environ Sci Health, A12(9), pp 475–492 143 Plant, J A., and Raiswell, R (1983), “Principles of environmental geochemistry”, Applied Environmental Geochemistry, (I Thornton, Ed.) Academic Press, London 144 Planquart, P., Bonin, G., Prone, A., and Massiani, C (1999), “Distribution, movement and plant availability of trace metals in soils amended with sewage sludge compost: Application to low metal loadings”, Sci Total Environ, 241 , pp 161–179 145 Prakongkep, N., Suddhiprakam, A., Kheoruenromnen, I., Smirk, M., Gilkes, R J (2008), “The geochemistry of Thai paddy soils”, Geoderma, 144, pp 310–324 146 Quilbe´ , R., Pieri, I., Wicherek, S., Dugas, N., Tasteyre, A., Thomas, Y., and Oudinet, J P (2004), “Combinatory chemical and biological approaces to investigate metal elements in agricultural runoff water”, J Environ Qual, 33(1), pp 149–153 147 Rattan, R.K., Datta, S.P., P.K Chhonkar, K Suribabu, A.K Singh (2005), “Long–term impact of irrigation with sewage effluents on heavy metal content in soils, crops and groundwater – a case study”, Agric Ecosyst Envir 109, 310–322 148 Richards, B K., Steenhuis, T S., Peverly, J H., and Mc Bride, M B (1998), “Metal mobility at an old, heavily‐loaded sludge application site”, Environ Pollut, 99, pp 365–377 64 149 Rietzler, A C., Fonseca, A L., and Lopes, G P (2001), “Heavy metals in tributaries of Pampulha reservoir, Minas Gerais”, Braz J Biol, 61 , pp 370–373 150 Ringbom, A (1963), “Complexation in Analytical Chemistry”, Interscience Publishers, John Wiley & Sons, London 151 Robertson, W K., Lutrick, M C., and Yuan, T L (1982), “Heavy applications of liquid digested sludge on three Ultisols: I Effects of soil chemistry”, J Environ Qual, 11, pp 278–282 152 Russel, A P T., Lawlor, K., Bailey, M., and Macaskie, L E (1998), “Bioldegradation of metal‐EDTA complexes by an enriched microbial population”, Appl Environ Microbiol, 64 , pp 1319 –1322 153 Saar, R A., and Weber, J H (1982), “Fulvic acid: Modifier of metal ion chemistry”, Environ Sci.Technol, 16, pp 510–517 154 Saejiew, A., Grunberger, O., Arunin, S., Favre, F., Tessier, D., Boivin, P (2004), “Critical coagulation concentration of paddy soil clays in sodium–ferrous iron electrolyte”, Soil Sci Soc Am J, 68, pp 789–794 155 Sahrawat K L (2005), “Fertility and organic matter in submerged rice soil”, Curr Sci, 88, pp 735–739 156 Sauve´, S., Hendershot, W., and Allen, H E (2000a), “Solid-solution partitioning of metals incontaminated soils: Dependence on pH, total metal and organic matter”, Environ Sci Technol, 34, pp 1125–1131 157 Sauve´, S., Manna, S., Turmel, M C., Roy, A G., and Courchesne, F (2003), “Solid-solution partitioning of Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn in the organic horizons of a forest soil”, Environ Sci.Technol, 37, pp 5191–5196 158 Scheel T., Dörfler C., Kalbitz K (2007), “Precipitation of dissolved organic matter by Al stabilizes carbon in acidic forest soils”, Soil Sci Soc Am J, 71, pp 64– 74 159 Seaman, J C., Arey, J S., and Bertsch, P M (2001), “Immobilization of nickel and other metals in contaminated sediments by hydroxyapatite addition”, J Environ Qual, 30, pp 460–469 65 160 Senesi, N (1992), “Metal-humic substance complexes in the environment Molecular and mech–anistic aspects by multiple spectroscopic approach”, Biogeochemistry of trace metals (D C Adriano, Ed.), pp 429 Lewis Publishers, Boca Raton, FL 161 Senesi, N., Sposito, G., Yoltzclan, K M., and Bradford, G B (1989), “Chemical properties of metal humic acid fractions of a sewage sludge amended aridisol”, J Environ Qual., 18, pp 186–194 162 Sharma, R.K., Agrawal, M., and F Marshall (2007) “Heavy metal contamination of soil and vegetable in suburban arears of Varanasi, Indian”, Ecotoxicology and Environmental Safety, 66(2), 258–266 163 Šimůnek, J., Šejna, M., and van Genuchten, M Th (1998), The HYDRUS- 1D software package for simulating the one-dimensional movement of water, heat, and multiple solutes in variably-saturated media, p 202 Version 2.0, IGWMC-TPS-70, Int., Ground Water Modeling Center, Colorado School of Mines, Golden Colorado 164 Sparks, K M, Wells, J D., and Johnson, B B (1997a), “Sorption of heavy metals by mineral humic acid substrates”, Aust J Soil Res, 35, pp 113–122 165 Sparks, K M., Wells, J D., and Johnson, B B (1997b), “The interaction of a humic acid with heavy metals”, Aus J Soil Res, 35, pp 89–101 166 Sposito, G (1989), The chemistry of soils, Oxford University Press, New York 167 Sterckeman, T., Douay, F., Proix, N., and Fourrier, H (2000), “Vertical distribution of Cd, Pb and Zn in soils near smelters in the North of France”, Environ Pollut, 107, pp 377–389 168 Stevenson, F J (1994), Humus Chemistry, Wiley, New York 169 Tam, N F Y., and Wong, Y S (1996), “Retention and distribution of heavy metals in mangrove soils receiving wastewater”, Environ Pollut, 94 (3), pp 283–291 170 Tanji, K.K., Gao, S., Scardaci, S.C., Chow, A.T (2003), “Characterization redox status of paddy soils with incorporated rice straw”, Geoderma, 114, pp 333–353 171 Tessier, A., Campbell P.G., Bisson M., 1979, “Sequential Extraction Procedure for the Speciation of Particulate Trace Metals” Anal Chem., 51 (7), 844 66 172 Thompson, A., Chadwick, O A., Rancourt, D G (2006a), “Chorover J, Iron– oxide crystallinity increases during redox oscillations”, Geochim Cosmochim Acta, 70, pp 1710–1727 173 Thompson, A., Chadwick, O A., Boman, S., Chorover, J (2006b), “Colloid mobilization during soil iron redox oscillations”, Environ Sci Technol, 40, pp 5743 5749 174 Totsche, K K., and Kuăgel-Knabner, I (2004), “Mobile organic sorbent affected contaminant transport in soil: Numerical case studies for enhanced and reduced mobility”, Vadose Zone J, 3, pp 352–367 175 US Environmental Protection Agency (1979), “Criteria for Classification of Solid Waste Disposal Facilities and Practices”, Federal Register, 44, pp 53 438–53 468 176 Vervaeke, P., Tack, F M G., Lust, N., and Verloo, M (2004), “Short and long term effects of the willow root system on metals extractability in contaminated dredged sediment”, J Environ Qual, 33, pp 976–983 177 Wan Zuhairi W.Y 2003a, “Sorption capacity on lead, copper and zinc by clay soils from South Wales, United Kingdom”, Journal of Environmental Geology, 45(2), pp 236 – 242 178 Wan Zuhairi, W.Y 2003b, “Heavy Metal Sorption Capabilities of some Soil Samples from Active Landfill Sites in Selangor” Geological Society of Malaysia Bulletin, 46, 295–297 179 Wang, C.X., Mo, Z., Wang, H., Wang, Z.J., Cao, Z.H (2003), “The transportation, time–dependent distribution of heavy metals in paddy crops”, Chemosphere, 50, pp 717–723 180 Wickramasinghe, D B., Rowell, D L (2006), “The release of silicon from amorphous silica and rice straw in Sri Lankan soils”, Biol Fertil Soils, 42, pp 231– 240 181 Wilding L P (1967), “Radiocarbon dating of biogenetic opal”, Sci, 156, pp 66– 67 182 Wilding L P., Brown R E., Holowaychuk N (1967), “Accessibility and properties of occluded carbon in biogenic opal”, Soil Sci, 103, pp 56–61 67 183 Williams, M.W., Ritter, A.M., Cheplick, M.J., Zdinak, C.E (1999), RICEWQ: pesticide runoff model for rice crops, Users’ Manual and Program Documentation, Version 1.6.1 184 Wingenfelder, U., Hansen, C., Furrer, G., and Schulin, R (2005), “Removal of heavy metals from mine waters by zeolites”, Environ Sci Technol, 39, pp 4606– 4613 185 Y Xie, T Chen, M Lei, J Yang, Q Guo, B Song, X Zhou, (2011), “Spatial distribution of soil heavy metal pollution estimated by different interpolation methods: Accuracy and uncertainty analysis”, Chemosphere, 82(3) 468 – 476 186 Zhang C S, Zhang S, Zhang L.C, Wang L.J, (1995), “Background contents of heavy metals in sediments of Yangtze River system and their calculation methods”, J Envir Sci 68 7(\ 69 ... 8–4 0600 1, 8–4 10 1, 1–5 5 6 6–2 45 3, 2–1 9 1 0–1 5 Mn 6 0–3 900 – 3 0–9 69 4 0–2 000 – 4 0–1 200 Co 1–2 60 – 0, 3–2 4 1–1 2 5, 4–1 2 0,4 – Ni 6–5 300 0, 9–2 79 2, 1–3 0 7–3 8 7–3 4 10 – 20 Cu 5 0–8 000 1 3–3 580 2–1 72 1–3 00 –. .. GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN - Chu Anh Đào NGHIÊN CƢ́U ĐỘNG THÁI VÀ KHẢ NĂNG DI CHUYỂN CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Cu, Pb, Zn) TRONG ĐẤT LÚA SƢ̉ DỤNG. .. – – 125 Zn 9 1–4 9000 8 2–5 894 1 5–5 66 5 0–1 450 1–4 2 10 – 450 Cd < 1–3 410 0,0 1–1 00 0, 1–0 ,8 0, 1–1 90 0,0 5–8 ,5 0,04 – 0,1 Hg 0, 1–5 5 0,0 9–2 1 0,0 –0 ,36 0,0 1–2 ,0 0, 3–2 ,9 0,05 Pb 2–7 000 1, 3–2 240 0, 4–2 7 4–1 000