Nghiên cứu khả năng hấp thụ kim loại nặng Chì và Asen của cây Dương xỉ và Đơn buốt tại Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  NGUYỄN THỊ HUỆ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ KIM LOẠI NẶNG CHÌ VÀ ASEN CỦA CÂY DƢƠNG XỈ VÀ ĐƠN BUỐT TẠI THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG THÁI NGUYÊN - 2011 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  NGUYỄN THỊ HUỆ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ KIM LOẠI NẶNG CHÌ VÀ ASEN CỦA CÂY DƢƠNG XỈ VÀ ĐƠN BUỐT TẠI THÁI NGUYÊN CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Mã Số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Thế Đặng THÁI NGUYÊN - 2011 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, nhận giúp đỡ thầy giáo cô giáo, phòng ban đơn vị trường Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Thầy giáo GS.TS Nguyễn Thế Đặng – Giảng viên khoa Tài nguyên & Môi trường, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên tận tình hướng dẫn, bảo, truyền thụ kinh nghiệm quý báu, giúp đỡ suốt trình nghiên cứu viết luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo cô giáo Khoa Tài nguyên Môi trường, Khoa Sau Đại học, phòng ban trung tâm Trường Đại học Nông lâm, Đại học Thái Nguyên hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ thời gian tiến hành đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp quan tâm động viên suốt trình nghiên cứu thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, 25 tháng 09 năm 2011 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Huệ ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực, đầy đủ, rõ nguồn gốc chưa sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước khoa nhà trường thông tin, số liệu đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, 25 tháng 09 năm 2011 Ngƣời viết cam đoan Nguyễn Thị Huệ iii MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Lời cam đoan ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU .1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài 3 Yêu cầu đề tài Ý nghĩa đề tài Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học đề tài 1.1.1 Cơ sở lý luận .4 1.1.1.1 Một số khái niệm 1.1.1.2 Tác động hệ thống sản xuất đến môi trƣờng đất .6 1.1.2 Cơ sở thực tiễn 1.1.2.1 Những biện pháp cải tạo đất ô nhiễm KLN phổ biến, tiềm hạn chế .7 1.1.2.2 Ứng dụng biện pháp sinh học cải tạo đất ô nhiễm 1.1.3 Cơ sở pháp lý 1.2 Tình hình đất bị ô nhiễm KLN Thế giới Việt Nam 1.2.1 Tình hình đất bị ô nhiễm KLN Thế giới 1.2.2 Tình hình đất bị ô nhiễm KLN Việt Nam 16 1.3 Sự phân bố, dạng tồn độc tính KLN môi trƣờng đất 24 1.3.1 Sự phân bố dạng tồn KLN đất .24 1.3.2 Độc tính KLN đất 26 iv 1.4 Những nghiên cứu biện pháp cải tạo đất ô nhiễm KLN biện pháp sinh học cải tạo đất bị ô nhiễm 29 1.4.1 Biện pháp cải tạo đất ô nhiễm kim loại nặng 29 1.4.2 Biện pháp sinh học cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng 30 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 41 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu 41 2.3 Nội dung nghiên cứu 41 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 41 2.4.1 Thu thập số liệu điều tra khảo sát, lấy mẫu 41 2.4.2 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 42 2.4.3 Phƣơng pháp phân tích 43 2.4.4 Phƣơng pháp tổng hợp sử lý số liệu 43 2.4.5 Phƣơng pháp đánh giá mức độ hấp thụ kim loại nặng loài thu thập 43 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .44 3.1 Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên .44 3.2 Thực trạng ô nhiễm môi trƣờng tỉnh Thái Nguyên 47 3.2.1 Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng nói chung 47 3.2.2 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng Thái Nguyên 53 3.3 Đánh giá khả hút KLN Dƣơng xỉ Đơn buốt .56 3.3.1 Đặc điểm thực vật học Dƣơng xỉ Đơn buốt 56 3.3.1.1 Đặc điểm thực vật học Dƣơng xỉ 56 3.3.1.2 Đặc điểm thực vật học Đơn buốt 57 3.3.2 Khả hút kim loại nặng Dƣơng xỉ Đơn buốt 58 3.3.2.1 Hàm lƣợng kim loại nặng mọc vùng đất bị ô nhiễm 58 3.3.2.2 Đánh giá khả hút KLN Dƣơng xỉ Đơn buốt điều kiện thí nghiệm .61 v 3.4 Đề xuất biện pháp sử dụng Dƣơng xỉ Đơn buốt cải tạo đất bị ô nhiễm Pb As 69 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .71 Kết luận 71 Đề nghị 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC 77 vi DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxi sinh học BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trƣờng COD : Nhu cầu oxi hóa học CP : Chính phủ DĐ : Di động ĐC : Đối chứng ĐVT : Đơn vị tính KLN : Kim loại nặng KCN : Khu công nghiệp 10 NĐ : Nghị định 11 QCVN : Quy chuẩn Việt Nam 12 QĐ : Quyết định 13 TCCP : Tiêu chuẩn cho phép 14 TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam 15 TS : Tống số 16 TSS : Tổng chất rắn lơ lửng 17 TP : Thành phố 18 TT : Thông tƣ vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Hàm lƣợng số kim loại nặng số loại đá 10 Bảng 1.2 Hàm lƣợng kim loại nặng nƣớc mƣa số nơi 11 Bảng 1.3 Hàm lƣợng kim loại nặng số phân bón hóa chất nông nghiệp .13 Bảng 1.4 Kim loại nặng tầng đất mặt số loại đất Việt Nam .17 Bảng 1.5 Kim loại nặng đất nông nghiệp số vùng Việt Nam 18 Bảng 1.6 Hàm lƣợng kim loại nặng đất khu vực công ty Pin Văn Điển Orion - Hanel 19 Bảng 1.7 Hàm lƣợng Cd, Pb, As đất Bắc Kạn Thái Nguyên 19 Bảng 1.8 Hàm lƣợng số kim loại nặng sản phẩm dùng làm phân bón nông nghiệp .22 Bảng 1.9 Hàm lƣợng kim loại nặng đất 22 Bảng 1.10 Một số loài thực vật có khả tích luỹ kim loại nặng cao 33 Bảng 1.11 Một số loài thực vật cho sinh khối nhanh sử dụng để xử lý KLN đất 34 Bảng 1.12 Khối lƣợng Cu, Zn, Pb tích lũy giảm đất sau 90 ngày thí nghiệm 37 Bảng 3.1 Diện tích loại đất tỉnh Thái Nguyên 46 Bảng 3.2 Vị trí lấy mẫu đất nghiên cứu 53 Bảng 3.3 Kết phân tích hàm lƣợng số KLN đất .54 Bảng 3.4 Đặc điểm thực vật học Dƣơng xỉ 57 Bảng 3.5 Đặc điểm thực vật học Đơn buốt 58 Bảng 3.6 Vị trí lấy mẫu nghiên cứu 59 Bảng 3.7 Kết phân tích hàm lƣợng kim loại nặng 59 viii Bảng 3.8 Năng suất Dƣơng xỉ mức Pb khác .61 Bảng 3.9 Năng suất Dƣơng xỉ mức As khác .62 Bảng 3.10 Khả thu hút Pb Dƣơng xỉ mức Pb khác 63 Bảng 3.11 Khả thu hút As Dƣơng Xỉ mức As khác 63 Bảng 3.12 Khối lƣợng Pb thu hút Dƣơng xỉ mức Pb khác 64 Bảng 3.13 Khối lƣợng As thu hút Dƣơng xỉ mức As khác 64 Bảng 3.14 Năng suất Đơn buốt mức Pb khác .65 Bảng 3.15 Năng suất Đơn buốt mức As khác .66 Bảng 3.16 Khả thu hút Pb Đơn buốt mức Pb khác 66 Bảng 3.17 Khả thu hút As Đơn buốt mức As khác .67 Bảng 3.18 Khối lƣợng Pb thu hút Đơn buốt mức Pb khác 68 Bảng 3.19 Khối lƣợng As thu hút Đơn buốt mức As khác 68 data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  NGUYỄN THỊ HUỆ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ KIM LOẠI NẶNG CHÌ VÀ ASEN CỦA CÂY DƢƠNG XỈ VÀ ĐƠN BUỐT TẠI THÁI NGUYÊN CHUYÊN NGÀNH:... Dƣơng xỉ Đơn buốt 56 3.3.1.1 Đặc điểm thực vật học Dƣơng xỉ 56 3.3.1.2 Đặc điểm thực vật học Đơn buốt 57 3.3.2 Khả hút kim loại nặng Dƣơng xỉ Đơn buốt 58 3.3.2.1 Hàm lƣợng kim loại. .. lƣợng số kim loại nặng số loại đá 10 Bảng 1.2 Hàm lƣợng kim loại nặng nƣớc mƣa số nơi 11 Bảng 1.3 Hàm lƣợng kim loại nặng số phân bón hóa chất nông nghiệp .13 Bảng 1.4 Kim loại nặng tầng