ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG SẢN PHẨM NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN TP.HCM VÀ KHẢO SÁT TÍNH HÚT KIM LOẠI CỦA CÂY RAU CẢI XANH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG SẢN PHẨM NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN TP.HCM VÀ KHẢO SÁT TÍNH HÚT KIM LOẠI CỦA CÂY RAU CẢI XANH Họ tên sinh viên: LÊ THỊ THANH TÂM NGUYỄN MINH KHANG Ngành: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Niên khóa: 2007 – 2011 Tháng 08/2011     ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG SẢN PHẨM NƠNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN TP.HCM VÀ KHẢO SÁT TÍNH HÚT KIM LOẠI CỦA CÂY RAU CẢI XANH Tác giả LÊ THỊ THANH TÂM NGUYỄN MINH KHANG Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành: Cơng Nghệ Hóa Học Giáo viên hướng dẫn: ThS PHÙNG VÕ CẨM HỒNG Tháng năm 2011 i    CẢM TẠ Để hoàn thành luận văn này, cố gắng thân, nhận giúp đỡ nhiều tập thể, cá nhân ngồi trường Chúng tơi xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới giáo Thạc sĩ Phùng Võ Cẩm Hồng, trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh, người ln tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ chúng tơi hồn thành luận văn Chúng tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy mơn Cơng nghệ hóa học, trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu Trong q trình làm đề tài, tơi nhận giúp đỡ nhiệt tình Kỹ sư Võ Trần Kiên, viện nghiên cứu công nghệ sinh học môi trường Đại học Nông Lâm Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp, người bên tôi, động viên suốt q trình hồn thành khố học Mặc dù chúng tơi có nhiều cố gắng hồn thiện luận văn tất nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp q báu q thầy bạn TP.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 08 năm 2011 Tác giả Lê Thị Thanh Tâm Nguyễn Minh Khang ii    NHẬN XÉT CỦA GVHD iii    TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Đánh giá hàm lượng kim loại nặng sản phẩm nơng nghiệp địa bàn tp.HCM khảo sát tính hút kim loại rau cải xanh” tiến hành viện nghiên cứu công nghệ sinh học mơi trường vườn rau thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai, thời gian từ 3/2011 đến 8/2011 Đánh giá hàm lượng kim loại nặng sản phẩm nông nghiệp địa bàn thành phố Hồ Chí Minh: đến địa phương trồng rau địa bàn thành phố điều tra khảo sát thực tế tình hình trồng rau, cấu trồng, thói quen sử dụng phân bón, thuốc BVTV, thuốc tăng trưởng hóa chất độc hại khác… Tiến hành lấy mẫu rau, bảo quản mẫu, phá mẫu phân tích Kết phân tích cho thấy 100% mẫu rau lấy từ địa phương có hàm lượng Cu, Zn khơng vượt mức cho phép, có 7,5% tổng số mẫu rau phân tích có hàm lượng Pb vượt q mức cho phép Khảo sát tính hút kim loại rau cải xanh, cụ thể khảo sát tính hút kim loại Pb rau cải xanh: Phân lô đất, gây nhiễm muối chì vào đất nồng độ khác để đánh giá khả hút kim loại khảo sát ảnh hưởng kim loại đến sinh trưởng phát triển Đất trồng rau cải: cân 3kg đất khô, giả nhỏ trộn với muối Pb(NO3)2 với mức gây nhiễm kim loại 70 mg/kg, 140 mg/kg, 280 mg/kg đất khô Sau 30 ngày gieo hạt, thu hoạch cây, lấy mẫu đất để phân tích Kết thu lượng Pb có ảnh hưởng đến chiều cao sinh khối cây, biểu hình thái bên ngồi cây, lơ đất có nồng độ gây nhiễm 280 mg/kg phát triển cao, to xanh lô đất đối chứng Hàm lượng Pb mức gây nhiễm 140 mg/kg 280 mg/kg cho đất vượt mức cho phép iv    ABSTRACT Thesis research "To evaluate heavy metal concentrations in agricultural products in HCM City and To survey the heavy metal absortion ability of green vegetables" was conducted at the institute of biotechnology and the environment and vegetable garden at Bien Hoa city, Dong Nai province, from 3/2011 to 8/2011 To evaluate heavy metal concentrations in agricultural products in HCM City: come to local to plant vegetables in the city to survey fact situation of vegetable cultivation, plant structure, as well as routine use of fertilizers, pesticides, growth drugs and other chemicals To conducted take the vegetables samples, preservation, destruction and analyzing samples Analysis results showed 100% vegetable samples taken from the local have concentration of Cu, Zn does not exceed the permitted level, is 7.5% of vegetable samples were analyzed with Pb concentrations exceeding the permitted level To survey the heavy metal absortion ability of green vegetables, particularly to survey absortion ability of Pb metal of green vegetables: Distribution plot of land, add salt of lead in soil at different concentration to assess metal absortion ability of the tree and examined the effects of metals to the growth and development of plants Land to plant vegetables: weight kg soil dry, to bray and mixed with Pb (NO3) with metal concentration is 70 mg / kg, 140 mg / kg, 280 mg / kg dry soil After 30 days of sowing, harvest our crops, take soil samples for analysis The results of Pb affects the height and biomass of plants, as well as external manifestations of plant morphology, land concentration in infected 280 mg / kg is highly developed plants, leaves and more green land controls Pb concentrations in infected plants at 140 mg / kg and 280 mg / kg soil exceeds the permitted level v    MỤC LỤC Trang Trang tựa i Cảm tạ ii Tóm tắt iv Mục lục vi Danh sách chữ viết tắt ix Danh sách bảng x Danh sách hình xi Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1.Đặt vấn đề 1.2 Mục đích nghiên cứu đề tài 1.3 Nội dung đề tài 1.4 Yêu cầu Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình sản xuất rau giới Việt Nam 2.1.1 Khái quát rau an toàn 2.1.1.1 Khái niệm rau an toàn 2.1.1.2 Về chất lượng rau an toàn 2.1.1.3 Yêu cầu sản xuất rau an toàn 2.1.2 Sản xuất rau giới 2.1.3 Sản xuất rau Việt Nam 10 2.2 Khái quát kim loại nặng .17 2.2.1 Kim loại nặng 17 2.2.2 Tính độc số kim loại nặng tồn dư rau 18 2.2.2.1 Tính độc kẽm (Zn) 18 2.2.2.2 Tính độc đồng (Cu) 19 2.2.2.3 Tính độc chì (Pb) 19 2.2.3 Khả hút tích lũy kim loại nặng thực vật 20 vi    2.2.4 Sự phân bố - dạng tồn kim loại nặng môi trường 22 2.2.4.1 Sự phân bố - dạng tồn kim loại nặng đất 22 2.2.4.2 Dạng tồn kim loại nặng nước 23 2.3 Ô nhiễm đất ảnh hưởng đến chất lượng nơng sản 23 2.3.1 Ô nhiễm đất 23 2.3.2 Ảnh hưởng ô nhiễm đất đến chất lượng nông sản 26 2.3.2.1 Ảnh hưởng đất bị ô nhiễm sử dụng phân bón thuốc kích thích sinh trưởng 26 2.3.2.2 Ô nhiễm đất nước thải 29 2.3.2.3 Ơ nhiễm đất sử dụng hóa chất thuốc bảo vệ thực vật 31 2.4 Phương pháp xử lí đất nhiễm kim loại nặng 33 2.4.1 Phương pháp xử lí đất đào nhiệt 33 2.4.2 Phương pháp xử lí tách chiết, phân cấp cỡ hạt 33 2.4.3 Phương pháp cải tạo đất điện 34 2.4.4 Phương pháp chiết tách chỗ 34 2.4.5 Phương pháp phân hủy sinh học chất ô nhiễm 35 2.4.6 Phương pháp xử lí đất ô nhiễm thực vật 35 2.4.7 Phương pháp kết tủa hóa học 35 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 3.1 Giới hạn nghiên cứu, đối tượng thời gian nghiên cứu 37 3.1.1 Giới hạn nghiên cứu 37 3.1.2 Đối tượng nghiên cứu 37 3.1.2.1 Cây rau cải xanh 37 3.1.2.2 Các loại rau ăn lá, 37 3.1.2.2 Đất,nước thí nghiệm 38 3.1.2.3 Thời gian nghiên cứu 38 3.2 Phương pháp nghiên cứu 38 3.2.1 Phương pháp thu thập số liệu vấn đề có liên quan 38 3.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 38 3.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 39 3.2.4 Phương pháp lấy mẫu nghiên cứu 40 vii    3.2.5 Phương pháp nghiên cứu phòng thí nghiệm 41 3.2.5.1 Phương pháp phân tích 41 3.2.5.2 Nguyên tắc phân tích phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử 42 3.2.5.3.Đối tượng sử dụng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử 43 3.2.5.4 Dụng cụ thiết bị 43 3.2.5.5 Chuẩn bị mẫu quy trình phá mẫu 43 3.2.6 Phương pháp xử lí số liệu 45 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46 4.1 Xây dựng đường chuẩn 46 4.1.1 Đường chuẩn chì (Pb) 46 4.1.2 Đường chuẩn đồng (Cu) 47 4.1.3 Đường chuẩn kẽm (Zn) 48 4.2 Đánh giá hiệu suất thu hồi quy trình phân tích Pb đất 49 4.3 Đánh giá hàm lượng kim loại nặng sản phẩm nông nghiệp địa bàn thành phố Hồ Chí Minh 49 4.4 Khảo sát tính hút kim loại chì rau cải xanh 55 4.4.1 Một số tính chất đất thí nghiệm 55 4.4.2 Tính chất nước tưới 56 4.4.3.Ảnh hưởng Pb đến sinh trưởng phát triển rau cải xanh 56 4.4.4 Ảnh hưởng lượng bón Pb đến tích lũy Pb rau cải xanh 62 4.5 Hàm lượng Pb tích lũy đất 64 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 67 5.1 Kết luận 67 5.2 Kiến nghị 67 Tài liệu tham khảo 69 Phụ lục 71 viii    DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT FAO (Food Agriculture Organization) WHO (World Health Organization) NN & PTNT (Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn) IPM (Intergrated Pest Managerment) BVTV (Bảo vệ thực vật) RAT (Rau an toàn) KLN (Kim loại nặng) EDTA (Ethylene diamine tetraacetic acid) NTA (Nitrilotriacetic acid) TP.HCM (Thành phố Hồ Chí Minh) AAS (Atomic Absorption Spectrometry) TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam) QCVN (Quy chuẩn Việt Nam) BYT (Bộ Y Tế) BTNMT ( Bộ Tài Nguyên Môi Trường) Conc (Concentration) RSD (Relative Standard Deviation) Abs (Absorptance) CT (Công thức) ĐBSCL (Đồng sông Cửu Long) Pb (Chì) Cu (Đồng) Zn (Kẽm) Cd (Cadimi) Ni (Niken) Hg (Thủy ngân) ix    120 110 100 77.5 80 82.5 Chiều cao (cm) 60 40 37.5 26.25 32.5 35.75 33 Sinh khối trung bình (gram) 20 CT1 CT2 CT3 CT4 Hình 4.10: Ảnh hưởng lượng bón Pb đến sinh trưởng rau cải sau 30 ngày gieo hạt Hình 4.11: Rau cải sau 30 ngày gieo hạt lô đất gây nhiễm Pb (Lô 3) Từ phân tích số liệu hình 4.10 nói lượng bón Pb ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng phát triển rau cải xanh, hàm lượng bón Pb tăng lên chiều cao sinh khối tăng lên Điều chứng tỏ tác động Pb đến rau cải 61    xanh lớn, Pb không làm tăng chiều cao suất mà có biểu thơng qua hình thái bên ngồi cây, mức bón 280 ppm phát triển cao lớn rõ rệt, to có màu xanh mướt Hình 4.12: Hình ảnh rau cải lơ lô sau thu hoạch 4.4.4 Ảnh hưởng lượng bón Pb đến tích lũy Pb rau cải xanh Kết thí nghiệm ảnh hưởng Pb đến tích lũy chúng rau trình bày bảng 4.11 Bảng 4.11: Hàm lượng Pb tích lũy rau cải xanh Cơng thức CT1 CT2 CT3 CT4 Tên lơ đất Hàm lượng Pb tích lũy Hàm lượng Pb trung bình tích rau (mg/kg tươi) lũy rau (mg/kg tươi) Lô