Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của mưa axit đến sự thay đổi một số tính chất của đất trồng cây đậu tương ở tỉnh hòa bình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- Bùi Năng Kha NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MƯA AXÍT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT TRỒNG CÂY ĐẬU TƯƠNG GL

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Bùi Năng Kha

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG

CỦA MƯA AXÍT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ

TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT TRỒNG CÂY ĐẬU TƯƠNG

(GLYCINE MAX (L.)MERR.) Ở TỈNH HÒA BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2018

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Bùi Năng Kha

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG

CỦA MƯA AXÍT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ

TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT TRỒNG CÂY ĐẬU TƯƠNG

(GLYCINE MAX (L.)MERR.) Ở TỈNH HÒA BÌNH

Chuyên ngành: Môi trường và Phát triển bền vững

Mã số :14005428

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS.Phạm Thị Thu Hà PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải

Hà Nội - 2018

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy cô giáo tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội, đặc biệt các thầy cô giáo tại Khoa Môi trường những người đã tận tình giảng dạy, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại Trường

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô giáo hướng dẫn TS Phạm Thị Thu

Hà và Thầy giáo hướng dẫn PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện Luận văn

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những gia đình tại huyện Lạc Thủy và Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình đã hỗ trợ em trong quá trình tiến hành thí nghiệm thực địa; các thầy cô giáo của Bộ môn Thổ nhưỡng và Môi trường đất, Phòng phân tích thí nghiệm thuộc Bộ môn Thổ nhưỡng và Môi trường đất, Phòng phân tích thí nghiệm địa chất thuộc Tổng cục Địa chất và Khoáng Sản Việt Nam, Chi cục bảo vệ môi trường tỉnh Hoà Bình, Phòng Tài nguyên và Môi trường và phòng Nông nghiệp huyện Yên Thuỷ và Lạc Thuỷ đã hỗ trợ và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình thu thập tài liệu và phân tích các chỉ tiêu lý hoá học đất

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến bạn Đỗ Thị Ngọc Ánh – Trường Đại học Nông Lâm Bắc Giang; bạnPhạm Văn Quang,bạn Phạm Mạnh Hùng – Bộ môn Thổ nhưỡng

và Môi trường đất -Trường ĐHKHTN, bạn Phan Thị Thanh Ngân trong nhóm nghiên cứu đề tài đã hỗ trợ giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập tài liệu, bổ sung các kiến thức trong phòng thí nghiệm và quá trình phân tích các chỉ tiêu lý hoá học đất trong phòng thí nghiệm bộ môn Thổ Nhưỡng và Môi trường đất

Em xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên em, giúp

em hoàn thành Luận văn tốt nghiệp ngày hôm nay

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày … tháng … năm 2018

Học viên

Bùi Năng Kha

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Sở NN&PTNT: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu chung về mưa axit 3

1.1.1 Khái niệm mưa axit 3

1.1.2 Nguyên nhân gây ra mưa axit 3

1.1.3 Quá trình tạo thành mưa axit 5

1.2 Ảnh hưởng của mưa axit đối với môi trường và sinh vật 6

1.2.1 Ảnh hưởng tiêu cực: 6

1.2.2 Ảnh hưởng tích cực 9

1.3 Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước về ảnh hưởng của mưa axit đến môi trường đất 9

1.3.1 Các nghiên cứu về ảnh hưởng của mưa trên thế giới 9

1.3.2 Các nghiên cứu về ảnh hưởng của mưa axit tại Việt Nam 13

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 15

1.4.1 Tổng quan về tỉnh Hòa Bình 15

1.4.2 Tổng quan về huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình 17

1.4.3.1 Điều kiện tự nhiên 20

1.4.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 22

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU23 2.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.3 Phương pháp nghiên cứu 23

2.3.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích số liệu, tài liệu thứ cấp 23

2.3.2 Phương pháp khảo sát thực địa 24

2.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 24

2.3.4 Phương pháp trong phòng thí nghiệm 28

2.3.5 Phương pháp tổng hợp đánh giá 29

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 Hiện trạng mưa axit tại Hòa Bình giai đoạn 2000 – 2015 30

3.2 Đánh giá ảnh hưởng của mưa axit đến sự thay đổi tính chất đất trồng cây đậu tương ở huyện Lạc Thủy, Hòa Bình 30

3.2.1 Đánh giá chung về tính chất đất tại huyện Lạc thủy, hòa Bình 30

3.2.2 Ảnh hưởng của mưa axit đến sự thay đổi tính chất của đất trồng cây đậu tương ở huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình 36

3.3.Đánh giá ảnh hưởng của mưa axit đến sự thay đổi tính chất của đất trồng cây đậu tương ở huyện Yên Thủy, Hòa Bình 51

3.3.1 Đánh giá chung về tính chất đất tại Yên Thủy, Hòa Bình 51

3.3.2 Ảnh hưởng của mưa axit đến sự thay đổi tính chất của đất trồng cây đậu tương ở huyện Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình 54

3.4 Đánh giá chung về sự thay đổi của tính chất đất dưới ảnh hưởng của mưa axit ở tỉnh Hòa Bình 67

3.5 Một số giải pháp hạn chế sự ảnh hưởng của mưa axít đến chất lượng môi trường đất 68

3.5.1 Giải pháp hạn chế sự phát thải các chất gây mưa axít 68

3.5.2 Giảm thiểu những ảnh hưởng của mưa axít đến chất lượng đất 69

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

PHỤ LỤC 84

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ mô phỏng sự hình thành mưa axit 5

Hình 1.2: Sơ đồ diễn biến mưa axit 6

Hình 1.3: Ảnh hưởng của mưa axit đối với thực vật (một cánh rừng thông ở Czech) 8

Hình 1.4: Bức tượng bị ăn mòn bởi mưa axit 9

Hình 3.1: Độ chua của 6 mẫu đất 32

Hình 3.2: Hàm lượng Ca2+ , Mg2+ và CEC trong đất 32

Hình 3.3: Hàm lượng chất hữu cơ trong đất 33

Hình 3.4: Hàm lượng Nitơ, Kali và Phốtpho dễ tiêu trong đất 34

Hình 3.5: Hàm lượng Fe3+ và Al3+ trong đất 34

Hình 3.6: Hàm lượng SO42- trong đất 35

Hình 3.7: Độ chua của đất trồng đậu tương sau khi tiến hành thí nghiệm 38

Hình 3.8: Mối tương quan giữa độ chua của đất với pH của mưa axit mô phỏng 40

Hình 3.9: Hàm lượng chất hữu cơ trong đất của các công thức thí nghiệm 41

Hình 3.10: Mối tương quan giữa hàm lượng chất hữu cơ trong đất với pH mưa axít mô phỏng 42

Hình 3.11 : Hàm lượng CEC và các cation Ca2+ , Mg2+ trao đổi sau khi tiến hành thí nghiệm 43

Hình 3.12: Mối tương quan giữa hàm lượng CEC và các cation Ca2+ , Mg2+ trao đổi với pH của mưa axít mô phỏng 44

Hình 3.13: Hàm lượng N, P, K dễ tiêu trong các công thức thí nghiệm 45

Hình 3.14: Mối tương quan giữa N, P, K dễ tiêu với pH mưa axít mô phỏng 47

Hình 3.15: Nồng độ SO42- của đất trong các công thức thí nghiệm 48

Hình 3.16: Mối tương quan giữa pH mưa axít với hàm lượng SO42- trong đất 49

Hình 3.17: Hàm lượng Al3+, Fe3+, Mn2+ trong đất sau thí nghiệm 50

Hình 3.18: Mối tương quan giữa Al3+, Fe3+, Mn2+ trong đất với pH mưa axít mô phỏng 50

Hình 3.19 : pH của 03 mẫu 52

Hình 3.20: Hàm lượng chất hữu cơ trong đất 52

Hình 3.21: Hàm lượng các cation trong đất của 03 mẫu 53

Hình 3.22: Hàm lượng của một số chỉ tiêu trong đất 53

Hình 3.23 Giá trị pH của đất trồng cây đậu tương 56

Hình 3.24: Mối tương quan giữa pH đất và pH mưa axít mô phỏng 57

Hình 3.25 Hàm lượng chất hữu cơ (OM) trong đất trồng cây đậu tương 58

Hình 3.26: Mối tương quan pH mưa axít với hàm lượng chất hữu cơ trong đất 59

Hình 3.27 Hàm lượng N, P và K dễ tiêu trong đất trồng đậu tương 60

Hình 3.28: Mối tương quan giữa N, P, K dễ tiêu và pH mưa axít 61

Hình 3.27 : Hàm lượng Ca2+TĐ, Mg2+TĐ và CEC của đất trồng đậu tương 62

Hình 3.30: Mối tương quan giữa Ca2+TĐ, Mg2+TĐ và CEC với pH của mưa axít 63

Hình 3.31: Hàm lượng SO42- trong đất trồng đậu tương 64

Hình 3.32 Mối tương quan giữa pH mưa axít với hàm lượng SO42- trong đất 65

Hình 3.33 :Hàm lượng Al3+, Fe3+, Mn2+ trong đất trồng đậu tương 65 Hình 3.34 : Mối tương quan giữa Al3+, Fe3+, Mn2+ với pH của mưa axít mô phỏng 66

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Dụng cụ thí nghiệm sử dụng cho nghiên cứu của đề tài 25

Bảng 2.2: Khối lượng các loại phân cần bón cho cây trồng trong thí nghiệm 26

Bảng 2.3: Các công thức thí nghiệm 27

Bảng 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 28

Bảng 3.1: Một số tính chất đất huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình 30

Bảng 3.2: Hàm lượng các chỉ tiêu lý hóa học trong đất thí nghiệm 37

Bảng 3.3: Kết quả phân tích tính chất đất huyện Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình 51

Bảng 3.4 : Thí nghiệm xác định thành phần cơ giới 54

Bảng 3.5: Hàm lượng các chỉ tiêu trong đất sau thí nghiệm 55

1

MỞ ĐẦU

Trong quá trình phát triển kinh tế, xã hội con người đã sử dụng rất nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên để phục vụ nhu cầu sống Cùng với đó là việc thải bỏ những chất thải ra ngoài môi trường Hiện nay, từ không khí, đất, nước đến bầu khí quyển đều bị ô nhiễm một cách nghiêm trọng: biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính,… đã và đang hủy hoại hành tinh xanh này Trong đó việc ô nhiễm bầu khí quyển được thể hiện

rõ nhất là không khí chúng ta đang thở và những cơn mưa axit

Mưa axit đã gây tác hại nặng nề cho môi trường, hệ sinh thái và con người Hiện nay việc nghiên cứu, đặc biệt là giám sát mưa axit ở nhiều nước trên thế giới đã trở nên rất bài bản và quy củ Tại Việt Nam, mặc dù công nghiệp và đô thị chưa ở mức cao như trên thế giới và các nước trong khu vực, nhưng lại có tiềm năng mưa axit cao

do mức tăng trưởng mạnh về kinh tế ngoài ra còn có đường biên giới đất liền và biển rất lớn Số liệu hoá học nước mưa những năm gần đây cho thấy đã có dấu hiệu của mưa axit ở một số nơi

Hòa Bình là địa danh nổi tiếng gắn liền với công trình Thủy điện Hòa Bình cung cấp điện từ những ngay đầu của đất nước Những năm gần đây, Hòa Bình với địa thế thuận lợi đang dần nhận được sự quan tâm của các nhà đầu tư trong nước và quốc tế trong việc phát triển kinh tế xã hội đặc biệt là việc phát triển các ngành nông nghiệp rất được quan tâm Hiện nay, Hòa Bình đang ứng dụng trồng xen cây đậu tương với các loại cây khác như Bạch đàn trên đất dốc, bước đầu đã thu được những kết quả nhất định

Đậu tương hay đỗ tương, đậu nành (tên khoa họcGlycine Max (L.) Merr.) là loại

cây họ Đậu (Fabaceae) giàu hàm lượng chất đạmprotein, được trồng để làm thức ăn cho người và gia súc Ngoài ra, đậu tương được coi là một nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh vì chứa một lượng đáng kể các amino acid không thay thế cần thiết cho cơ thể Đậu tương rất nhạy cảm với môi trường, đặc biệt là mưa axit Đất bị ảnh hưởng của mưa axit

sẽ bị xói mòn và rửa trôi các chất cần thiết cho cây đậu tương

Với đặc trưng nền kinh tế nông nghiệp, việc xuất hiện mưa axit sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng cũng như chất lượng ngành nông nghiệp, đặc biệt là việc phát triển nông nghiệp trồng cây đậu tương Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của mưa axit đến sự thay đổi một số tính chất của đất trồng cây Đậu tương

(Glycine Max (L.) Merr.) ở tỉnh Hòa Bình” đã được tiến hành nhằm đánh giá tính chất

2

đất, là cơ sở đưa ra những phương án tốt nhất để phát triển cây đậu tương tại tỉnh Hòa Bình với những mục tiêu và nội dung cụ thể như sau:

Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng chất lượng đất ởkhu vực nghiên cứu

- Đánh giá ảnh hưởng của mưa axít đến sự thay đổi các chỉ tiêu lý hoá học của đất trồng đậu tương ở tỉnh Hòa Bình

- Đề xuất một số giải pháp hạn chế những ảnh hưởng của mưa axít đến sự thay đổi tính chất đất trồng đậu tương ở tỉnh Hòa Bình

3

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về mưa axit

1.1.1 Khái niệm mưa axit

Theo định nghĩa của Uỷ ban Kinh tế Châu Âu(ECE) thì mưa có chứa các axít

H2SO4 và HNO3 với pH ≤ 5,5 là mưa axít[1] Tuy vậy, quy định về giá trị giới hạn của

pH ứng với mưa axít ở những nước khác nhau có khác nhau, ví dụ ở Mỹ quy định mưa axít là những trận mưa có pH ≤ 5,0 còn ở Ấn độ, Inđônêxia, Hàn Quốc, Thái Lan thì những trận mưa có pH ≤ 5,6 là mưa axít

Hiện tượng mưa axít đã được công luận quan tâm từ những năm 60 của thế kỷ thứ XX, song được chú ý nhiều nhất từ khoảng những năm 80 cho tới nay do tác hại của chúng gây ra ở nhiều quốc gia, khu vực trên thế giới Mưa axít là vấn đề gay cấn ở Bắc Mỹ, Châu Âu và hiện nay phạm vi tác động của nó đã mở rộng ra ở khu vực Châu

Á Mưa axít là một dạng thể hiện của lắng đọng axít ướt Lắng đọng axít bao gồm cả hai hình thức: lắng đọng khô và lắng đọng ướt Lắng đọng ướt có thể được thể hiện dưới nhiều dạng như mưa, tuyết, sương mù, hơi nước có tính axít, còn lắng đọng khô bao gồm các khí, hạt bụi và sol khí có tính axít Lắng đọng axít hiện đang là một trong những vấn đề nhiễm bẩn môi trường quan trọng nhất không chỉ vì mức độ ảnh hưởng mạnh mẽ của chúng tới cuộc sống của con người và các hệ sinh thái mà còn vì quy mô tác động của chúng đã vượt ra khỏi phạm vi kiểm soát của mỗi quốc gia và hiện nay nhân loại đang phải xem xét những ảnh hưởng của chúng ở quy mô khu vực và toàn cầu

1.1.2 Nguyên nhân gây ra mưa axit

Nguyên nhân chủ yếu là các loại oxit nitơ (N2O, N2O3, N2O4…) và oxit lưu huỳnh (SO, SO2, SO3) Những loại oxit này tạo nên những loại axit mạnh nhất là axit nitric (HNO3), và axit sulfuric (H2SO4) Ngoài ra còn một số nguyên nhân dẫn đến hiện tượng mưa axit trong tự nhiên như những vụ phun trào của núi lửa, hay các đám cháy… Khi mưa, các hạt axit lẫn vào nước, làm độ pH của nước mưa giảm Nó có thể hoà tan một số bụi kim loại và ôxit kim loại bay lơ lửng trong không khí như ôxit chì… và trở nên độc hại với cây cối, vật nuôi và con người

4

Tuy nhiên nguyên nhân chủ yếu vẫn bắt nguồn các hoạt động của con người, đặc biệt chính là sự lạm dụng các nhiên liệu hóa thạch đã khiến những cơn mưa chứa đầy chất axit bởi do các hoạt động như: các phương tiện giao thông, các nhà máy nhiệt điện sử dụng than, các thiết bị công nghiệp, khai khoáng đều tạo ra một lượng lớn các khí NOX và SOX Chỉ trong năm 1977, nước Mĩ đã thải vào bầu khí quyển 31 triệu tấn oxit sulfur và 22 triệu tấn oxit nitơ Trong đó, 80% oxit sulfur là do hoạt động của các thiết bị tạo năng lượng, 15% là do hoạt động đốt cháy của các ngành công nghiệp khác nhau, và 5% từ các nguồn khác Còn đối với oxit nito, 1/3 là do hoạt động của các máy phát năng lượng, 1/3 khác là do hoạt động đốt nhiên liệu để chuyển hóa thành năng lượng và phần còn lại cũng do các nguồn khác nha

5

1.1.3 Quá trình tạo thành mưa axit

Hình 1.1: Sơ đồmô phỏng sự hình thành mƣa axit

Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ có chứa một lượng lớn lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa nhiều nitơ Quá trình đốt sản sinh

ra các khí độc hại như:lưu huỳnh đioxit (SO2) và nitơ đioxit (NO2) Các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành các axit sunfuric (H2SO4) và axit nitric (HNO3) Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm Nếu nước mưa có độ pH dưới 5,6 được gọi là mưa axit Do có độ chua khá lớn, nước mưa có thể hồ tan được một số bụi kim loại và ôxit kim loại có trong không khí như ôxit chì, làm cho nước mưa trở nên độc hơn nữa đối với cây cối, vật nuôi và con người

6

Hình 1.2: Sơ đồ diễn biến mưa axit

Các phương trình hóa học như sau:

- Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO2 và O2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO2· và

SO3 (lưu huỳnh trioxit)

 Axit nitric HNO3 chính là thành phần của mưa axit

1.2 Ảnh hưởng của mưa axit đối với môi trường và sinh vật

1.2.1 Ảnh hưởng tiêu cực:

7

1.2.1.1 Ảnh hưởng của mưa axit lên ao hồ và hệ thủy sinh vật

Mưa acid ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các ao hồ và hệ thủy sinh vật Mưa axít rơi trên mặt đất sẽ rửa trôi các chất dinh dưỡng trên mặt đất và mang các kim loại độc xuống ao hồ Axít sulfuric có thể ảnh hưởng đến cá theo hai cách: trực tiếp và gián tiếp Axít sulfuric ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thụ oxy, muối và các dưỡng chất để sinh tồn Đối với các loài cá nước ngọt axít sulfuric ảnh hưởng đến quá trình cân bằng muối và khoáng trong cơ thể chúng Các phân tử axít trong nước tạo nên các nước nhầy trong mang của chúng làm ngăn cản khả năng hấp thu oxygen của các làm cho cá bị ngạt Việc mất cân bằng muối Canxi làm giảm khả năng sinh sản của các, trứng của nó sẽ bị hỏng và xương sống của chúng bị yếu đi Muối đạm cũng ảnh hưởng đến cá, khi nó bị mưa axít rửa trôi xuống ao hồ nó sẽ thúc đẩy sự phát triển của tảo, tảo quang hợp sẽ sinh ra nhiều oxygen Tuy nhiên do cá chết nhiều, việc phân hủy chúng sẽ tiêu thụ một lượng lớn oxy làm suy giảm oxy của thủy vực và làm cho cá

bị ngạt

Mặc dầu nhiều loại cá có thể sống trong môi trường pH thấp đến 5,9 nhưng đến

pH này Al2+ trong đất bị phóng thích vào ao hồ gây độc cho cá Al2+ làm hỏng mang

cá và tích tụ trong gan cá

Cụ thể như sau:

pH < 6,0 Các sinh vật bậc thấp của chuỗi thức ăn bị chết (như phù du, stonefly),

đây là nguồn thức ăn quan trọng của cá

pH < 5,5 Cá không thể sinh sản được Cá con rất khó sống sót Cá lớn bị dị

dạng do thiếu dinh dưỡng Cá bị chết do ngạt

pH < 5,0 Quần thể cá bị chết

pH < 4,0 Xuất hiện các sinh vật mới khác với các sinh vật ban đầu

Hơn nữa, do hiện tượng tích tụ sinh học, khi con người ăn các loại cá có chứa độc tố, các độc tố này sẽ tích tụ trong cơ thể con người và gây nguy hiểm đối với sức khoẻ con người Ở trong các ao hồ, lưỡng thê cũng bị ảnh hưởng, chúng không thể sinh sản được trong môi trường acid

1.2.1.2 Ảnh hưởng của mưa axit lên thực vật và đất:

Một trong những tác hại nghiêm trọng của mưa axit là các tác hại đối với thực vật và đất Khi có mưa axit, các dưỡng chất trong đất sẽ bị rửa trôi Các hợp chất chứa nhôm trong đất sẽ phóng thích các ion nhôm và các ion này có thể hấp thụ bởi rễ cây

8

và gây độc cho cây Như chúng ta đã nói ở trên, không phải toàn bộ SO2 trong khí quyển được chuyển hóa thành acid sulfuric mà một phần của nó có thể lắng đọng trở lại mặt đất dưới dạng khí SO2 Khi khí này tiếp xúc với lá cây, nó sẽ làm tắt các thể soma của lá cây gây cản trở quá trình quang hợp Một thí nghiệm trên cây Vân Sam (cây lá kim) cho thấy, khi phun một hỗn hợp acid sulfuric và acid nitric có pH từ 2,5 - 4,5 lên các cây Vân Sam con sẽ làm xuất hiện và phát triển các vết tổn thương có màu Trường Đại Học Nông Lâm Nhóm I thực hiện Biến Đổi Khí Hậu Trang 13/58 nâu trên

lá của nó và sau đó các lá này rụng đi, các lá mới sẽ mọc ra sau đó nhưng với một tốc

độ rất chậm và quá trình quang hợp bị ảnh hưởng nghiêm trọng

Hình 1.3: Ảnh hưởng của mưa axit đối với thực vật (một cánh rừng thông ở Czech)

1.2.1.3 Ảnh hưởng đến khí quyển:

Các hạt sulphate, nitrate tạo thành trong khí quyển sẽ làm hạn chế tầm nhìn Các sương mù acid làm ảnh hưởng đến khả năng lan truyền ánh sáng Mặt trời Ở Bắc cực, nó đã ảnh hưởng đến sự phát triển của Địa y, do đó ảnh hưởng đến quần thể Tuần lộc và Nai tuyết - loại động vật ăn Địa y

1.2.1.4 Ảnh hưởng đến các công trình kiến trúc:

Các hạt axit khi rơi xuống nhà cửa và các bức tượng điêu khắc sẽ ăn mòn chúng Ví dụ như tòa nhà Capitol ở Ottawa đã bị tan rã bởi hàm lượng SO2 trong không khí quá cao Vào năm 1967, cây cầu bắc ngang sông Ohio đã sập làm chết 46 người; nguyên nhân cũng là do mưa acid

1.2.1.6 Ảnh hưởng lên người:

Các chất axit nêu trên trong không khí rất nguy hại đối với cơ thể sống và chúng có thể hủy diệt sự sống Mưa axit có thể gây ra sự tàn phá đối với hệ thần kinh

và gây bệnh thần kinh đối với con người Điều này xảy ra là vì các sản phẩm của các acid là các hỗn hợp rất độc hại hòa tan trong nước uống Các tác hại trực tiếp của việc

ô nhiễm do các chất khí axit lên người bao gồm các bệnh về đường hô hấp như: suyển,

ho gà và các triệu chứng khác như nhức đầu, đau mắt, đau họng Các tác hại gián tiếp sinh ra do hiện tượng tích tụ sinh học các kim loại trong cơ thể con người từ các nguồn thực phẩm bị nhiễm các kim loại này do mưa axit/

1.3.1 Các nghiên cứu về ảnh hưởng của mưa trên thế giới

Năm 1983, R.J.Norby và R.J.Luxmoore đã tiến hành nghiên cứu trồng cây đậu tương [Glycine max (L.) Merr.] được tiếp xúc với mưa axit mô phỏng (pH 2.6 đến 5.6)

10

và khí ô nhiễm (SO2 + O3) để xác định sự ảnh hưởng trên các quá trình sinh lý ngắn hạn được tích hợp với phản ứng của toàn bộ cây trồng Tổn thương trên lá mở rộng, được mô tả bởi sự hoải tử mép lá và biến dạng lá, được gây ra bởi việc tiếp xúc với mưa mô phỏng có pH 2.6 2 lần/tuần và đến một mức độ thấp hơn pH 3.4 Ức chế sinh trưởng chỉ kết quả từ tiếp xúc với mưa pH 2.6, và nó không đáng kể khi tương tác với

cả pH và khí ô nhiễm Nghiên cứu sinh trưởng từ các chu kỳ thu hoạch chỉ ra rằng ảnh hưởng ức chế của mưa pH 2.6 được thông qua trung gian sự giảm tỉ lệ diện tích lá (LAR) Sự biến đổi trong LAR không liên quan đến giảm cấp phát vật chất khô cho lá nhưng đặc biệt diện tích lá thấp hơn gây ra bởi hiện tượng biến dạng lá Mưa pH không ảnh hưởng đến tỉ lệ đơn vị lá Thí nghiệm thứ hai xác nhận sự thiếu của ức chế sinh trưởng từ mưa mô phỏng với pH > 3.4 Nước tích lũy sử dụng, một phép đo lường tích hợp khía cạnh kích thước rễ, diện tích lá, và chỉ số sinh trưởng, tương tự đáng kể trên cây tiếp xúc với pH 3.4, 4.2 và 5.6 mưa mô phỏng Kết quả nghiên cứu khẳng định rằng tăng trưởng thực vật của đậu tương có lẽ ảnh hưởng bất lợi bởi mưa axit nếu

pH thấp đủ để gây ra tổn thương vật lý ở lá và mất quang hợp

Năm 1983-1984, J.WILLIAM JOHNSTON, JR and D S SHRINER đã tiến hành thí nghiệm để xác định phản ứng sinh lý và năng suất của đậu tương giống

„Davis‟ (Glycerine max L Merr.) với mưa axit với sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm trong không khí xung quanh hoặc ít hơn môi trường xung quanh (O3 cơ bản) trên đồng ruộng Việc loại trừ mưa được thực hiện bằng cách tự động di chuyển tấm chắn trên các lô thí nghiệm vào lúc bắt đầu xảy ra mưa Mưa mô phỏng được phân phối thông qua các vòi phun cho đến khi lượng nước tích tụ trong khu đất bằng với lượng mưa tự nhiên ở bên ngoài lô Các phương pháp điều trị bao gồm 4 phương pháp

xử lý mưa (pH 3,2, 4,2, và 5,2 mưa mô phỏng và mưa xung quanh mà không bị loại trừ) và 3 phương pháp xử lý ô nhiễm khí (các buồng mở rộng có CCF lọc bằng than)

và không lọc và không khí xung quanh [AA] không có buồng Các biến được đo trong thí nghiệm bao gồm năng suất hạt giống, dầu và protein; tỷ lệ axetylen giảm các nốt sần được cắt bỏ; quang hợp: thoát hơi nước; lỗ dẫn khít của hơi nước; Hàm lượng chlorophyll lá; và nồng độ 11 thành phần của lá Không có ảnh hưởng đáng kể của mô phỏng muối hoặc ảnh hưởng xử lý buồng trong các thông số đo trừ hiệu suất protein

và trọng lượng trên mỗi hạt Sản lượng Protein lớn hơn trong xử lý CF so với xử lý NF hoặc AA Giá trị trọng lượng trên mỗi hạt cao nhất trong xử lý kết hợp mưa mô phỏng

11

pH 3,2 và AA hoặc CF và thấp nhất trong điều trị kết hợp mưa mô phỏng pH 4,2 và

CF Sự hiện diện của các buồng điện hở, khi so sánh với các ô không có buồng, làm giảm đáng kể các biến số năng suất (15 đến 20%) Khả năng tự động loại trừ mưa tự nhiên và phân phối mô phỏng mưa trong và trong lượng mưa mô phỏng bằng nhau, các sự kiện mưa tự nhiên mang lại một số lợi ích cho việc đánh giá thiệt hại do mưa axit và các chất gây ô nhiễm trong bầu khí quyển Mưa mô phỏng xảy ra với tần suất giống các sự kiện mưa tự nhiên, cùng thời gian và cùng thời điểm khi các yếu tố môi trường khác phản ánh sự có mặt của mưa Nhờ tránh tưới tiêu và tưới tiêu bổ sung, các cây trồng thử nghiệm trải qua những thời kỳ khô thông thường có thể ảnh hưởng đến phản ứng của chúng đối với tính axit và sự phơi nhiễm chất gây ô nhiễm trong khí quyển Kết hợp kiểm soát các tính năng hóa học không khí và khả năng mưa hóa học cho phép thử nghiệm giả thuyết liên quan đến các hiệu ứng tương tác giữa các chất ô nhiễm khô và ướt Các thí nghiệm với đậu nành cho thấy các ảnh hưởng đáng kể của mưa axit mô phỏng hoặc khí ô nhiễm (O3) đối với năng suất, cho thấy các yếu tố khác ngoài mưa axit (có thể là áp lực nước) và O3 là những yếu tố hạn chế cho năng suất đậu nành Davis trong điều kiện môi trường của thí nghiệm vào năm 1983 và 1984 Các phản ứng sinh lý đo được trong những thí nghiệm này cung cấp sự hỗ trợ cơ học cho các kết luận được rút ra từ các phép đo năng suất

Năm 1984, Troiano và nnk đã có nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của mưa axít mô phỏng và kết hợp với mưa tự nhiên đến sinh trưởng và năng suất của cây đậu tương” Cây đậu cô-ve ( giống „Provider‟) được xử lý bằng mưa axít hoặc kết hợp với

cả mưa tự nhiên và xác định ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất Bốn mức pH 5.0, 4.2, 3.4, và 2.6 được phun vào 4 lần xử lý lặp lại và thí nghiệm được xây dựng trong 2 năm (1981 và 1982).Giá trị trung bình, tối thiểu và tối đa đối với độ thay đổi các biến số của đất sau khi sử dụng phân bón theo năm và vị trí của ô đất (ô đất được che chắn và không được che chắn) Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ Nitơ, phốtpho và kali cao hơn năm 1982 so với năm 1981.Độ chua của đất, nồng độnitơ và kali cao hơn trong các ô được bảo vệ so với các ô không được bảo vệ trong cả hai năm Bón vôi vào địa điểm năm 1981 không có hiệu quả trong việc cân bằng độ chua của đất Vì phân bón phát đồng đều trên toàn bộ địa điểm trong cả hai năm, sự khác biệt về nồng độ của các biến số trong đất giữa các địa điểm có thể là do vốn có sự khác biệt trong tính chất axít hóa đất

12

Năm 1987, Denis T Dubay đã có nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của mưa axít mô phỏng với các điều kiện có và không có mưa của môi trường xung quanh tới

sự tăng trưởng và năng suất của cây đậu tương” Cây đậu tương (Glycine max(L.)

Merr, „Forrest‟) được trồng ở ruộng và được tưới mưa axít mô phỏng với các giá trị

pH 5.2, 4.2, 3.7, 3.2 và 2.7 hai lần một tuần từ 14/6 đến 8/10/1983 Một nửa các lô đã được bảo vệ khỏi mưa tự nhiên (được che chắn) nhưng được nhận mưa axít mô phỏng phù hợp với các số liệu của mưa tự nhiên trên các ô đất không được bảo vệ khỏi mưa xung quanh (không được che chắn) Mưa mô phỏng ở pH 2.7 tăng nồng độ H+ vàSO42-đáng kể trong đất khi giai đoạn tác động kết thúc, nó làm thay đổi tương tự nhau ở cả ô được che chắn và không được che chắn Thí nghiệm kết luận ảnh hưởng của mưa xung quanh đến phản ứng của cây với mưa hóa học mô phỏng sẽ yêu cầu sử dụng loài hoặc giống mà tăng trưởng đáng kể được thấy rõ hoặc tăng sản lượng phản ứng với những thay đổi của H+, SO42-, NO3-[29]

Năm 2004, Gregory B Lawrence và nnk đã có nghiên cứu “Sự phụ thuộc của tăng trưởng cây vào khí hậu bị hạn chế bởi ảnh hưởng của lắng đọng axít trên đất ở Tây Bắc Nga” Nghiên cứu này trình bày một phân tích của mẫu đất lưu trữ đã cho

phép thay đổi hoá học của đất được theo dõi với mô hình sinh trưởng của cây thông ở thế kỷ thứ 20 Các mẫu đất thu thập trong những năm 1926, 1964 và năm 2001 gần St Petersburg, Nga, cho thấy axít lắng đọng có khả năng làm giảm nồng độ Ca có sẵn của

rễ, Ca một nguyên tố thiết yếu đối với cây trồng và tăng nồng độ Al- một chất ức chế hấp thu Ca Những thay đổi của đất xảy ra đồng thời với giảm tăng trưởng đường kính

và hạn chế các ảnh hưởng của khí hậu tới sự phát triển cây Vân Sam Na Uy Theo kết quả nghiên cứu nồng độ của Ca trao đổi giảm đến 10 lần từ năm 1926 đến 1964 trong tầng đất 0- 30cm, nhưng sự khác biệt này lại nhỏ trong thời gian từ năm 1964 đến năm

2001 ở độ sâu bất kỳ Nồng độ Mg trao đổi thể hiện sự khác biệt tương tự như Ca Sự suy thoái đất thông qua sự giảm khả năng trao đổi cation (CEC), cũng như giảm nồng

độ Ca sẵn có và tăng nồng độ Al3+ Quá trình sinh trưởng của rừng có thể làm chua đất, nhưng lắng đọng axít là lời giải thích chính đáng nhất cho sự thay đổi này của đất [25]

Năm 2006, Bo-han Liao và nnk đã thực hiện nghiên cứu “Sự ảnh hưởng tổng hợp của Cd 2+ , Zn 2+ và mưa axít đến tăng trưởng của đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L)”

Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy rằng mưa axít mô phỏng ảnh hưởng

13

đến sự linh động của Cd và Cu trong đất và lượng được giải phóng tăng khi tăng tính axít của mưa mô phỏng Cd nhạy cảm với mưa axít hơn so với Cu Vì vậy, nó rất quan trọng để nghiên cứu phức hợp ảnh hưởng của kim loại nặng (Cd2+, Zn2+) và mưa axít đến sự tăng trưởng của cây đậu Kết quả thí nghiệm cho thấy dưới sự ảnh hưởng của mưa axít mô phỏng, trọng lượng tươi của cây tăng khi Cd2+, Zn2+ ở mức thấp hơn và giảm khi nồng độ Cd2+, Zn2+ cao hơn Theo đó, trọng lượng tươi cao hơn ở mức pH= 4,5 và hàm lượng Cd2+ thấp 0,5 mg/kg đất hoặc với hàm lượng Zn2+ là 20 mg/kg đất vì mưa axít giải phóng một lượng lớn các cation cơ sở như Ca2+ và Mg2+ từ đất và các cation đã trung hoà các hiệu ứng gây hại của Cd2+, Zn2+đất [23]

Reshma Babu và Manju Madhavan (2011) đã nghiên cứu về “Ảnh hưởng của mưa axít nhân tạo ở các độ axít khác nhau đến hạt giống và cây trồng của hai loài cây

họ đậu phổ biến ở Kerala, Ấn Độ” Nghiên cứu đã tiến hành trên hai loại cây là cây đậu

Cô ve và đậu xanh Hai loại cây và hạt giống của chúng được phun với mưaaxitnhân tạo (pH bằng 4,0; 3,0và2,0)trong 10 ngàyliên tiếp Mẫu đối chứng được phun nước cất

ở pH bằng 6,8 Kết quả chỉ ra ở pH bằng 2,0 thì tỷ lệ nảy mầm của cả hai loại cây đều giảm và lá của các cây có dấu hiệu vàng úa và đốm hoại tử Hàm lượng diệp lục được nhận thấy có xu hướng giảm khi pH giảm Tuy nhiên, hàm lượng phenol của cả hai loài thì lại có xu hướng tăng khi pH giảm từ 4,0 xuống 2,0 Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy cây đậu cô ve nhạy cảm với mưa axít hơn đậu xanh [30]

1.3.2 Các nghiên cứu về ảnh hưởng của mưa axit tại Việt Nam

Nghiên cứu mưa axít ở nước ta mới chỉ được bắt đầu và rất sơ bộ từ những năm đầu của thập kỷ 90 và giám sát mưa axít bắt đầu chậm hơn vào khoảng 1996 Theo báo cáo hiện trạng môi trường Việt Nam, từ năm 1995- 2005 môi trường không khí xung quanh của hầu hết các đô thị và một số khu công nghiệp bị ô nhiễm mà hậu quả của ô nhiễm không khí là mưa axít [19]

Để đánh giá hiện trạng mưa axít nói riêng và lắng axít nói chung ở Việt Nam PGS.TS Nguyễn Hồng Khánh, Viện Công nghệ Môi Trường đã thực hiện đề tài Độc

lập cấp Nhà nước “ Nghiên cứu đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất các giải pháp kiểm soát mưa axít ở Bắc bộ Việt Nam”, giai đoạn I thực hiện từ

2000- 2002 Giai đoạn II của đề tài thực hiện trong gần 3 năm (11/2003- 9/2006) với

15 trạm quan trắc Mục tiêu được xác định là đóng góp cơ sở khoa học trong chiến lược bảo vệ môi trường, hoàn thiện cơ sở khoa học nghiên cứu mưa axít ở Việt Nam

14

Đặc biệt, một trong những nội dung của giai đoạn này là hoàn thiện phương pháp luận, qui trình monitơring tổng hợp sinh thái và bước đầu xây dựng qui trình đánh giá tác động của mưa axít đến hệ sinh thái Số liệu thống kê đã chỉ rõ gần hết các tháng trong năm ở hầu hết khu vực vùng Tây Bắc, Đông Bắc đều có mưa axít Các dẫn liệu phân tích địa hoá tại 5 trạm quan trắc mưa axít tổng hợp (Chí Linh, Mê Linh, Thái Nguyên, Bãi Cháy, Cúc Phương) cho thấy có mối tương quan giữa độ pH và độ chua của đất với hàm lượng các yếu tố địa hoá khác như hàm lượng nhôm trao đổi (Al3+) và sun phát (SO42-) trong đất có xu hướng cao khi pH thấp (đất chua) và ngược lại, hàm lượng nhôm thấp khi pH cao (đất kiềm) Trong khi đó, hàm lượng Ca, CaCO3, P, N trong đất cao khi pH cao và thấp khi pH thấp [17]

ThS Nguyễn Thị Kim Lan, PGS.TS Bùi Văn Lai, Viện Sinh học Nhiệt đới đã

có đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của các thành tố mưa axít lên tỷ lệ nảy mầm, hàm lượng clorophin, cường độ quang hợp và sinh khối của rau cải xanh”(2007) Kết quả

nghiên cứu thực nghiệm cho thấy mưa axít với pH thấp, lượng mưa thấp 10mm/48 giờ

và tần suất mưa axít tăng làm giảm tỷ lệ nảy mầm của rau cải xanh Tác động của mưa axít lên rau cải xanh thông qua các chỉ số clorophin, cường độ quang hợp, sinh khối và năng suất hữu dụng thì chỉ có pH và tần suất mưa axít là có ý nghĩa, các chỉ số này có

xu hướng giảm khi pH giảm và tần suất lớn Đối với đất thí nghiệm, kết quả nghiên cứu cho thấy so với đất đưa vào thí nghiệm ở tất cả các nghiệm thức, pHH2O và pHKCl

có xu hướng giảm xuống, hàm lượng các độc tố (SO42-, Al3+ và Fe3+) tăng lên, trong khi hàm lượng các chất dinh dưỡng (Ca2+ và Mg2+) lại giảm Kết luận là giảm pH và tăng tần suất nước tưới có tính axít cao làm tăng các độc tố đất [15]

PGS.TS Nguyễn Xuân Cự, PGS.TS Lê Đức, khoa Môi trường, Đại học Quốc

Gia Hà Nội (1999) có đề tài “Nghiên cứu ban đầu về khả năng đệm axít của một số loại đất chính ở miền Bắc Việt Nam”,để góp phần vào việc nghiên cứu quá trình axít

hoá đất Nghiên cứu được tiến hành trên 5 loại đất khác nhau được lây tại các tỉnh Sơn

La, Hoà Bình, Hà Tây và Hà Nội Kết quả cho thấy khả năng đệm của đất chỉ làm chậm quá trình axít hoá đất trong một chừng mực nhất định, khi vượt quá giới hạn này thì độ chua của đất có thể tăng lên đột ngột mặc dù chỉ với một lượng nhỏ axítthêm vào Đất có CEC, mùn tổng số và tổng Ca2+, Mg2+ cao thì có độ đệm axít cao và ngược lại Vì vậy, có thể dựa vào các chỉ số này để dự đoán khả năng đệm axít của đất Có thể nói rằng, tất cả các tác động làm giảm CEC, giảm hàm lượng mùn hoặc Ca2+,

15

Mg2+trong đất đều làm đẩy nhanh hơn quá trình axít hoá đất do các chất lắng đọng từ khí quyển[2]

PGS.TS Trần Khắc Hiệp, Khoa Môi trường, ĐHKHTN-ĐHQGHN và nnk

(2010) đã có nghiên cứu “Ảnh hưởng của sự thay đổi pH và chất hữu cơ của đất đến khả năng hấp thu chì, cadimi và kẽm trên nền đất ô nhiễm” Đất được nghiên cứu là

loại đất cát pha, nghèo chất hữu cơ, pH ở mức chua vừa, khả năng trao đổi cation thấp, hàm lượng kim loại nặng tổng số của Pb, Cd, Zn đều ở mức ô nhiễm trung bình và rất cao Nghiên cứu tiến hành thay đổi pH ở các mức 5,0; 7,0; 9,0 và chất hữu cơ là 2%, 4%, 8% của đất Kết quả nghiên cứu là khả năng hấp thu Pb, Cd, Zn có tương quan thuận với pH và chất hữu cơ của đất CHC cũng như pH không những ảnh hưởng đến khả năng hấp thu mà còn ảnh hưởng rõ rệt đến dạng dễ tiêu của các nguyên tố, pH và hàm lượng chất hữu cơ cao thì dạng trao đổi cũng như di động của chúng giảm đi đáng

kể Như vậy đối với những đất bị ô nhiễm kim loại nặng Pb, Cd, Zn có thể tăng pH, tăng lượng chất hữu cơ của đất để làm giảm ảnh hưởng của các nguyên tố này đối với môi trường [5]

TS Phạm Thị Thu Hà, Khoa Môi trường, ĐHKHTN – ĐHQGHN đã có nghiên cứu “Nghiên cứu, đánh giá lắng đọng axít ở vùng đồng bằng sông Hồng Việt Nam” (2014) Kết quả nghiên cứu cũng đã đánh giá ảnh hưởng của mưa axít mô phỏng đến

tính chất đất, sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu Cô ve (Phaseolus vulgaris L.)

được trồng ở Hải Dương Mưa axít đã làm thay đổi một số tính chất hóa học của đất trồng đậu Cô ve ở Hải Dương thông qua việc làm giảm pH đất, gây chua hóa đất từ mức chua ít đến chua vừa, tăng các chỉ số độc hại như Al3+, Fe3+, Mn2+, SO42- và làm giảm một số các chỉ số dinh dưỡng như N, P, K dễ tiêu, CEC, Ca2+, Mg2+, OM trong đất [7]

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.4.1 Tổng quan về tỉnh Hòa Bình

 Vị trí địa lý

Hoà Bình là một tỉnh miền núi, địa hình chuyển tiếp từ vùng đồng bằng Sông Hồng lên vùng Tây Bắc Là cửa ngõ của vùng Tây Bắc, cách Hà nội khoảng 70 km

16

Hình 1.5: Vị trí địa lý tỉnh Hòa Bình

Toạ độ địa lý từ 20o18‟ đến 21o08‟ vĩ độ Bắc, 104o50‟ đến 104o52‟ kinh độ Đông Diện tích tự nhiên của toàn tỉnh là 4.608 km2, có các vị trí tiếp giáp với các tỉnh/thành như sau:

- Phía Bắc giáp tỉnh Phú Thọ

- Phía Đông giáp Hà Nội

- Phía Tây giáp tỉnh Sơn La

- Phía Nam, Đông Nam giáp tỉnh Hà Nam và Ninh Bình

- Phía Nam, Tây Nam giáp tỉnh Thanh Hóa

 Địa hình

Ðịa hình tỉnh Hòa Bình chủ yếu là dạng địa hình núi cao, chia cắt phức tạp, không

có các cánh đồng rộng (như các tỉnh Lai Châu, Sơn La), độ dốc lớn theo hướng Tây Bắc - Ðông Nam

Quá trình vận động kiến tạo của địa chất qua nhiều thế kỷ đã tạo nên các vùng địa hình, địa mạo khác nhau trên địa bàn tỉnh

17

1.4.2 Tổng quan về huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình

Huyện Lạc Thuỷ nằm về phía đông nam tỉnh Hoà Bình, có ranh giới phía đông giáp huyện Kim Bảng và huyện Thanh Liêm (tỉnh Hà Nam), phía tây giáp huyện Yên Thuỷ (tỉnh Hoà Bình), phía bắc giáp huyện Kim Bôi (tỉnh Hoà Bình), phía nam giáp

huyện Gia Viễn và huyện Nho Quan (tỉnh Ninh Bình)

Lạc Thuỷ có tổng diện tích tự nhiên 293 km2 (chiếm 6,3% diện tích toàn tỉnh), dân số trung bình 49.460 người (chiếm 6,2% dân số cả tỉnh), mật độ dân số trung bình khá thưa, chỉ đạt 169 người/km2 (bằng 0,9 lần mật độ dân số toàn tỉnh)

Địa hình huyện Lạc Thuỷ mang tính chất đặc trưng trung chuyển giữa trung du

và miền núi Nhìn tổng thể, địa hình Lạc Thuỷ có xu hướng thấp dần theo hướng từ tây bắc xuống đông nam, tương đối phức tạp với nhiều đồi và núi đá vôi, xen kẽ là hệ thống sông, suối

Khí hậu Lạc Thuỷ mang nét đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm

có hai mùa khá rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng

10 Trong mùa mưa, lượng mưa tương đối cao: 1.681 mm, chủ yếu tập trung vào tháng

6 và 7 Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 năm trước và kết thúc vào tháng 4 năm sau Vào mùa mưa, do điều kiện mặt đệm và địa hình chia cắt mạnh kết hợp với mưa lớn dễ gây

ra lụt lội, lũ quét ảnh hưởng đến sản xuất và sinh hoạt của người dân Độ ẩm trung bình năm khoảng 75 - 86%, cao nhất vào các tháng 7 và 8 Nhiệt độ trung bình năm khoảng 23oC, cao nhất là 28oC, thấp nhất là 17,20C Khí hậu Lạc Thuỷ lạnh nhất từ giữa tháng 11 năm trước đến tháng 2 năm sau

Cơ cấu đất của Lạc Thuỷ gồm: diện tích đất nông nghiệp là 5.455 ha (chiếm 18,6% diện tích của huyện), đất lâm nghiệp có rừng là 12.766 ha (chiếm 43,51%) Về mặt chất lượng, nhìn chung tầng đất canh tác nơi đây mỏng, có nguồn gốc hình thành

từ đá vôi, granít, sa thạch, trầm tích Kết quả phân tích định lượng cho thấy: lớp đất ở Lạc Thuỷ có độ phì khá, thuận lợi cho phát triển các loại cây công nghiệp và cây ăn quả

Rừng ở Lạc Thuỷ có chủng loại cây phong phú và đa dạng: bương, tre, nứa, mây, song, cây dược liệu quý Trong rừng có nhiều loài thú quý sinh sống như: hổ, báo, gấu, trăn, rắn, hươu, nai

* Điều kiện kinh tế

1 Sản xuất nông nghiệp

a) Lĩnh vực trồng trọt

18

Tổng diện tích gieo trồng cây hàng năm 9.379,9 ha, đạt 105,5% so với cùng kỳ năm trước, trong đó là diện tích rau, đậu các loại Tổng sản lượng lương thực có hạt ước đạt 31.232 tấn, đạt 102,2% kế hoạch, bằng 109,5% so với cùng kỳ năm trước; cây lúa 3.197,9 ha, đạt 99,7% so với kế hoạch huyện, bằng 102,2% so cùng kỳ, sản lượng đạt 18.300 tấn, đạt 103,6% kế hoạch huyện, bằng 113,7% so cùng kỳ b) Lĩnh vực chăn nuôi

Công tác phòng chống đói, rét, dịch bệnh cho đàn gia súc, gia cầm luôn được quan tâm chú trọng Tổng đàn trâu 6.128/5.670 con, đạt 108,1% kế hoạch huyện giao, bằng 100,1% so cùng kỳ Tổng đàn bò 5.200/5.090 con, đạt 102,2% kế hoạch, bằng 99,0% so cùng kỳ Tổng đàn lợn 54.000/51.600 con, đạt 104,7% kế hoạch, bằng 100,7% so cùng kỳ Tổng đàn gia cầm 587.000/578.600 con, đạt 101% kế hoạch, bằng 100,3% so cùng kỳ Tổng đàn dê 6.800/6.680 con, đạt 102% kế hoạch, bằng 109,9%

so cùng kỳ

c) Lâm nghiệp

Toàn huyện gieo ươm trên 2 triệu cây keo giống phục vụ kế hoạch trồng rừng năm 2016 Tham mưu chỉ đạo công tác trồng rừng năm 2016, toàn huyện đã trồng rừng 890 ha, đạt 107,2% so kế hoạch, đạt 105,9% so Kế hoạch tỉnh giao, bằng 103,5%

so cùng kỳ năm 2015

Quản lý, bảo vệ tốt 19.100 ha rừng (rừng tự nhiên 9.136,0 ha, rừng trồng 9.964 ha), độ che phủ tự nhiên của rừng đạt 45,3%, trên địa bàn không để xảy ra tình trạng cháy rừng, phá rừng, khai thác lâm sản trái phép

2 Công nghiệp

Trong sản xuất công nghiệp, trong những năm gần đây, doanh nghiệp nhà nước

đã được huyện sắp xếp lại theo hướng phù hợp với nền kinh tế thị trường Giá trị sản lượng và các sản phẩm chủ yếu của ngành sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp hàng năm đều tăng Tuy vậy, tỷ trọng công nghiệp trong cơ cấu kinh tế của huyện còn thấp (chiếm khoảng 10% tổng giá trị sản xuất toàn huyện) Năm 2001, giá trị sản xuất công nghiệp, xây dựng đạt 6,857 tỷ đồng Tuy nhiên, sản xuất tiểu thủ công nghiệp của Lạc Thuỷ còn manh mún và nhỏ, chưa có sản phẩm mang tính hàng hoá, chủ yếu là tiêu thụ tại chỗ

Sản phẩm chủ yếu của ngành công nghiệp Lạc Thuỷ là đá hộc (15 ngàn m3), cát, sỏi (40 - 50 ngàn m3), gạch xây dựng (2 triệu viên), xay xát lương thực (15 ngàn

* Điều kiện xã hội

+ Hoạt động của Doanh nghiệp và Hợp tác xã

Tính đến cuối năm 2009 có 65 doanh nghiệp, 1.386 hộ kinh doanh cá thể hoạt động tập trung chủ yếu vào lĩnh vực thương mại, dịch vụ vận tải, cơ khí, xây dựng và khai thác vật liệu; các doanh nghiệp hoạt động ngày càng phát huy hiệu quả, chấp hành các quy định về quản lý thuế của Nhà nước, giải quyết việc làm cho người lao động, đóng góp vào sự nghiệp phát triển kinh tế của huyện

+ Giao thông – vận tải

Thực hiện chiến dịch toàn dân làm giao thông nông thôn, các xã, thị trấn đã huy động 30.000 ngày công tu bổ 286 km đường giao thông liên xã, liên thôn, sửa chữa 10

vị trí cầu phao, đào đắp đất, đá các loại 10.150 m3, nạo vét rãnh thoát nước dọc 350.000 m, tổng giá trị thực hiện ước đạt 1.306 triệu đồng Thực hiện cứng hoá 24 km đường giao thông nông thôn tổng kinh phí 7.591,64 triệu đồng (nguồn vốn hỗ trợ của tỉnh, huyện, xã và nhân dân đóng góp) Ngân sách huyện đầu tư 02 công trình tổng kinh phí 4.302 triệu đồng, nguồn vốn tỉnh và trung ương đầu tư 6 công trình tổng kinh phí 54.300 triệu đồng

+ Điện lực

Ngành điện cung ứng phục vụ sản xuất và sinh hoạt 13.209.400 KWh điện, tăng 21,5% so cùng kỳ 2008 Tổng số giờ cấp điện 8.059/8.514 giờ đạt 94,6% Tiếp nhận lưới điện nông thôn cho ngành điện quản lý

+ Hoạt động khoa học công nghệ

Tổ chức triển khai đào tạo nhận thức chung việc áp dụng hệ thống quản lý chất lượng tiêu chuẩn TCVN ISO 9001:2008 vào hoạt động của các cơ quan hành chính Nhà nước cho lãnh đạo và cán bộ các cơ quan chuyên môn thuộc Uỷ ban nhân dân

20

huyện Kiện toàn Hội đồng khoa học kỹ thuật huyện, áp dụng các tiến bộ kỹ thuật triển khai ra diện rộng các mô hình phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội ở địa phương

+ Hoạt động thương mại – dịch vụ

Tổ chức kiện toàn Ban chỉ đạo chống buôn lậu và gian lận thương mại, chống sản xuất và kinh doanh hàng giả, hàng kém chất lượng Tiến hành kiểm tra 258 cơ sở kinh doanh, sử phạt 123 cơ sở vi phạm, tổng số tiền thu phạt và giá trị hàng tịch thu thanh lý, tiêu huỷ 39,895 triệu đồng

1.4.3 Tổng quan về huyện Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình

1.4.3.1 Điều kiện tự nhiên

Huyện Yên Thuỷ tỉnh Hoà Bình ở vùng Trung du phía Bắc Việt Nam, ở cực Đông nam của tỉnh Hoà Bình, cách thành phố Hoà Bình khoảng 85 km, thành phố Ninh Bình đường quốc lộ 1A khoảng 50km, cách thủ đô Hà Nội, sân bay quốc tế nội bài khoảng 100 km, cách thành phố Sơn la tỉnh Sơn La khoảng 250 km…phía Đông giáp huyện Lạc Thuỷ (Hoà Bình) phía tây giáp huyện Lạc Sơn (Hoà Bình), phía Nam giáp huyện Nho Quan (Ninh Bình), huyện Thạch Thành (Thanh Hoá), phía Bắc giáp huyện Kim Bôi (Hoà Bình)

Huyện Yên Thuỷ có sông Lạng bắt nguồn từ xã Bảo Hiệu, Hữu Lợi chảy về sông Nho Quan, có đường quốc lộ chạy cắt giữa huyện hướng tâm tại thị trấn huyện ly tạo thành hai trục giao thông liên kết giữa huyện với các huyện trong tỉnh và với các tỉnh bạn Huyện Yên thuỷ nằm ở vị trí cửa ngõ huyết mạch với quốc lộ 12B đi qua địa bàn huyện dài 22,0km dọc 5 xã, thị trấn (Lạc Thịnh, Yên Lạc, Phú Lai, Yên Trị, Ngọc Lương, thị trấn Hàng Trạm) nối vùng Tây bắc với quốc lộ 1A là nơi tiếp giáp với 2 vùng kinh tế lớn, và đường Hồ Chí Minh con đường chiến lược Bắc - Nam đi qua 4 xã, thị trấn dài 22,5 km bao gồm (Lạc Thịnh, Yên Lạc, Bảo Hiệu, Lạc Hưng, Thị trấn Hàng Trạm) đã nâng vị trí của Yên Thuỷ lên tầm chiến lược quan trọng về kinh tế cũng như quốc phòng tạo điều kiện thuận lợi cho giao thông và vận chuyển hàng hoá

Địa hình:

Yên Thuỷ là huyện duy nhất của tỉnh Hoà Bình tiếp giáp với vùng lãnh thổ: Tây Bắc - Đồng bằng sông Hồng và bắc Trung bộ Tựa lưng và dãy Trường sơn hùng vĩ cho nên Yên Thuỷ có một địa hình thuận lợi: tiếp giáp với vùng kinh tế có dân số đông, lực lưọng lao động, khoa học kỹ thuật, tài chính khả năng đầu tư lớn là những tiềm năng thuận lợi có thể khai thác phục vụ phát triển kinh tế - xã hội Yên Thuỷ có vị trí quốc phòng rất quan trọng trong khu vực Độ cao trung bình 24mso với mặt nước

Vùng 2: Gồm các xã Đa Phúc, Hữu Lợi, Đoàn kết, Yên Trị, Phú Lai, Ngọc Lương đây là vùng có diện tích rừng và vùng đệm vườn quốc gia Cúc Phương, sản xuất chủ yếu là nông nghiệp, cây ăn quả, cây công nghiệp, trồng rừng, là vùng có sản lượng lạc, ngô, mía cao nhất huyện

Vùng 3: Gồm các xã: Lạc Hưng, Bảo Hiệu, Lạc Lương, Lạc sỹ cách trung tâm huyện trên 10 km, địa hình cao, dốc, kinh tế chủ yếu là sản xuất lâm nghiệp, trồng rừng và cây ăn quả Hiện giờ đường Hồ Chí Minh đi qua hai xã Bảo Hiệu, và Lạc Hưng đã tạo thuận lợi cho phát triển kinh tế, xã hội và giao lưu hàng hoá

Đất đai:

Yên Thuỷ có tổng diện tích tự nhiên là 28.861.42 ha, bằng 6% diện tích của tỉnh Trong đó đất nông nghiệp là 7.294.79ha, đất lâm nghiệp có rừng là 14.079.46ha đất chuyên dùng là 1.347.15ha, đất ở là 2.704.66ha còn lại là đất chưa sử dụng (đồi núi đá

và sông suối)

Nguồn nước:

Yên Thủy không có sông lớn, chỉ có một con sông đầu nguồn là sông Lạng có độ dốc chảy lớn, lòng sông hẹp, lưu lượng nước nhỏ Các suối trong vùng thường ngắn, dốc, không có các địa hình thuận lợi để đắp chắn bai đập diện tích nước vào mùa mưa Các hồ chứa không có nguồn thủy sinh, nước tích trong các hồ chứa chủ yếu hứng nước mưa từ các lưu vực Nên lượng nước tích hoàn toàn phụ thuộc vào lượng mưa hàng năm

Trong vùng chỉ có một vài nơi có nguồn nước tự nhiên Mực nước ngầm thấp ở khoảng 70m

22

- Lượng mưa trung bình hàng năm là 1900 mm, năm cao nhất là 2460 mm, năm thấp nhất là 1300 mm, lượng mưa nhiều nhất thường xuất hiện vào tháng 7, 8 hàng năm

1.4.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

Dân số của toàn huyện Yên Thủy là 65.372 người, trong đó chủ yếu là người dân tộc Mường Số dân làm nông nghiệp tương đối lớn chiếm 91% trong cơ cấu ngành nghề của huyện Thu nhập bình quân đầu người giai đoạn 2005 – 2010 là 8 triệu đồng/người/năm, thấp hơn 1 triệu đồng so với mức bình quân chung của toàn tỉnh giai đoạn 2005 – 2010 Tính đến năm 2001, thu nhập bình quân đầu người của huyện là 15,34 triệu đồng/người/năm (tương đương 737.500 USD/người/năm)

23

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Các chỉ tiêu lý hoá học của môi trường đất trồng đậu tương ở huyện Lạc Thủy vàYên Thuỷtỉnh Hòa Bình bao gồm pHKCl, pHH2O, CEC, Ca2+TĐ, Mg2+TĐ, Al3+, Fe3+,

SO42-, KDT , NDT, PDT, Mn2+, OM

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng chất lượng đất khu vực nghiên cứu thông qua việc tham khảo các số liệu từ nghiên cứu khác trong giai đoạn trước và lấy mẫu, phân tích các chỉ tiêu lý hoá học trong mẫu đất trồng cây nông nghiệp được lấy tại huyện Lạc Thuỷ

và Yên Thuỷ, tỉnh Hoà Bình

- Đánh giá ảnh hưởng của mưa axít đến sự thay đổi các chỉ tiêu lý hoá học của đất trồng đậu tương ở tỉnh Hòa Bình Nghiên cứu điển hình tại huyện Lạc Thuỷ và Yên Thuỷ, tỉnh Hoà Bình bao gồm: Thực hiện tính toán giá trị pH trung bình, tần suất xuất hiện mưa axít và lượng mưa axít ở tỉnh Hòa Bình trong giai đoạn nhiều năm nghiên cứu (2000 – 2015) Trên cơ sở đó tiến hành bố trí thí nghiệm trồng cây đậu tương, phun mưa axít mô phỏng cho cây với các giá trị pH khác nhau (pH 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5), tần suất và lượng mưa được áp dụng đồng đều cho tất cả các ô thí nghiệm Phân tích các chỉ tiêu lý hoá học đất của các công thức thí nghiệm sau khi chịu tác động của mưa axít mô phỏng và theo dõi các cây đậu tương thí nghiệm trong suốt quá trình sinh trưởng, ghi nhận các biểu hiện cũng như những thay đổi bất thường của chúng

- Dựa trên nghiên cứu làm cơ sở để đề xuất một số giải pháp góp phần vào việc quản lý bền vững trong hệ thống trồng trọt ở tỉnh Hoà Bình

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích số liệu, tài liệu thứ cấp

Thu thập tài liệu trong và ngoài nước liên quan tới vấn đề nghiên cứu, số liệu quan trắc hóa học nước mưa của Mạng lưới quan trắc lắng đọng axít Đông Á (EANET) ở trạm Hòa Bình Tìm hiểu và thu thập các thang đánh giá chất lượng môi trường đất theo các chỉ tiêu lý - hoá học của Việt Nam cũng như trên thế giới Thu thập các tài liệu, số liệu từ các đề tài, dự án liên quan để tiến hành tổng hợp, phân tích tài liệu, số liệu cần thiết cho nội dung nghiên cứu

24

2.3.2 Phương pháp khảo sát thực địa

- Điều tra thực tế với mục đích khảo sát thực trạng mưa axít và tình hình sản xuất đậu tương tại huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình

- Quan sát thực tế hiện trạng sản xuất đậu tương tại Huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình

- Điều tra, phỏng vấn cán bộ huyện, Phòng Nông nghiệp huyện Lạc Thủy và người dân về tình hình sản xuất đậu tương

+ Phỏng vấn cán bộ huyện, phòng Nông nghiệp về thực trạng sản xuất đậu tương hiện nay ở địa phương nơi bố trí thí nghiệm

+ Xác định bằng cách phỏng vấn trực tiếp nông dân địa phương Tiến hành phỏng vấn 20 hộ dân đã và đang trồng đậu tương, có kinh nghiệm, am hiểu về sản xuất đậu tương

2.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm đồng ruộng được tiến hành để nghiên cứu những nội dung sau: Nghiên cứu ảnh hưởng của thành tố pH của mưa axít đến tính chất của đất trồng đậu tương thông qua một số chỉ tiêu bao gồm: pHKCl, pHH2O, CEC, Ca2+, Mg2+ trao đổi (Ca2+TĐ, Mg2+TĐ), chất hữu cơ (OM), N, P, K dễ tiêu ( NDT, PDT, KDT),Al3+, Fe3+, SO42-,

Mn2+

2.3.3.1 Chuẩn bị mẫu

a) Lấy mẫu đất

- Vị trí:

* Khu bố trí thí nghiệm tại huyện Lạc Thuỷ:

-Đất thí nghiệm được lấy tại ruộng trồng hoa màu (ngô, đậu Cô ve, dưa lê, ) tại thôn Tân Tiến, xã Đồng Tâm, huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình Vị trí lấy mẫu đất ở

20028‟52,2‟‟ vĩ độ Bắc, 105047‟33,9‟‟ kinh độ Đông

- Điều kiện thời tiết: trời nhiều mây, có nắng và gió nhẹ, nhiệt độ 290C, độ ẩm 54%

* Khu bố trí thí nghiệm tại huyện Yên Thuỷ:

- Đất thí nghiệm được lấy tại ruộng trồng hoa màu (ngô, đậu Cô ve, rau bắp cải, ) tại Thị trấn Hàng Trạm, huyện Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình Vị trí lấy mẫu đất ở

20023‟49‟‟ vĩ độ Bắc, 105036‟06‟‟ kinh độ Đông

25

Điều kiện thời tiết: trời nhiều mây, có nắng và gió nhẹ, nhiệt độ 310C, độ ẩm 52

%.- Trước khi trồng đậu tương, nghiên cứu đã khảo sát, lấy mẫu phân tích thành phần

cơ giới, các tính chất hóa học của đất tại các khu vực thí nghiệm Lạc Thuỷ và Yên Thuỷ

- Phương pháp lấy mẫu đất: Đất lấy ở tầng mặt 0-20 cm, lấy mẫu đất hỗn hợp Nguyên tắc lấy mẫu là lấy mẫu riêng biệt tại các điểm khác nhau rồi hỗn hợp lại, lấy mẫu trung bình [13]

- Sơ đồ lấy mẫu:

- Mẫu đất nền được tiến hành xác định thành phần cơ giới và phân tích các chỉ tiêu pHKCl, pHH2O, CEC, Ca2+TĐ, Mg2+TĐ, Al3+, Fe3+, SO42-, KDT , NDT, PDT, Mn2+,

OM

- Đất thí nghiệm sau 2 tháng trồng cây đậu tương thí nghiệm sẽ được thu thập

để phân tích và đánh giá sự thay đổi tính chất đất dưới ảnh hưởng của mưa axít

b) Nguyên liệu

- Giống: Giống đậu tương DT84 do Viện di truyền nông nghiệp cung cấp

- Phân bón supe Lân Lâm Thao, đạm ure, kali, vôi bột, phân chuồng

- Dụng cụ thí nghiệm:

Bảng 2.1: Dụng cụ thí nghiệm sử dụng cho nghiên cứu của đề tài

Máy đo pH HQ40d cầm tay của hãng Hach Cái 01

- Bón phân: Lượng phân bón cho diện tích khu đất thí nghiệm (tính cho diện tích khu thí nghiệm) như sau:

Bảng 2.2: Khối lƣợng các loại phân cần bón cho cây trồng trong thí nghiệm

- Cách bón:

+ Bón lót: 100% phân hữu cơ hoặc phân hữu cơ vi sinh + 100% phân lân + 10% phân đạm + 30% phân kali + 100% vôi bột, bón lót vào rạch trước khi trồng Sau khi bón nên lấp một lớp đất mỏng để hạt đậu tương không bị thối do tiếp xúc trực tiếp với phân + Bón thúc: chia thành 3 đợt bón

* Đợt 1: Bón 30% phân đạm Bón kết hợp với xới xáo phá váng và lấp phân để hạn chế phân đạm bay hơi

* Đợt 2: Bón 60% phân đạm + 50% phân kali Bón kết hợp với xới xáo làm cỏ

* Đợt 3: Bón nốt lượng kali còn lại, kết hợp với vun gốc để lấp phân và chống đổ

27

Trong khuôn khổ nghiên cứu, tần suất và lượng mưa được sử dụng là giá trị trung bình trong giai đoạn nhiều năm từ 2000 – 2015 vào các tháng trong giai đoạn bố trí thí nghiệm (tháng 6,7,8) được sử dụng cho tất cả các công thức thí nghiệm

- Nước tưới cây ở huyện Lạc Thuỷ là nước mưa lấy tại khu vực nghiên cứu có thành phần NO3- (4,02 – 4,16 mg/l), Cl- (0,38 – 0,41mg/l), SO42- (3,52 – 3,61mg/l), NH4+(0,045 – 0,064 mg/l), Na+ (0,61 – 0,66 mg/l), K+ (0,40 – 0,45 mg/l), Ca2+ (2,81 – 2,86 mg/l), Mg2+ (0,45 – 0,49 mg/l) Nước tưới cây ở huyện Yên Thuỷ là nước mưa lấy tại khu vực nghiên cứu có thành phần NO3- (4,12 – 4,25 mg/l), Cl- (0,36 – 0,40mg/l),

SO42- (3,54 – 3,64mg/l), NH4+ (0,048 – 0,069 mg/l), Na+ (0,65 – 0,69 mg/l), K+ (0,39 – 0,42 mg/l), Ca2+ (2,81 – 2,90 mg/l), Mg2+ (0,48 – 0,51mg/l).Cứ 2 tuần/lần phân tích mẫu nước mưa Nước tưới cây là nước mưa được điều chỉnh pH ở các mức khác nhau (3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5) bằng dung dịch H2SO4 1M và dung dịch HNO3 1M theo tỉ

lệ H2SO4 : HNO3 = 2:1.Tần suất xuất hiện mưa axít là 33% Đây là các giá trị tần suất trung bình tính được từ tháng 6 - 8 trong giai đoạn 16 năm (2000 – 2015) của tỉnh Hòa Bình.Tổng lượng nước mưa axít là 294 mm Đây là giá trị trung bình tổng lượng mưa axít tính được từ tháng 6-8 trong giai đoạn 2000 - 2015 của tỉnh Hòa Bình

- Cây thí nghiệm được tiến hành tưới trong 30 phút Phương pháp tưới nước mưa axit

mô phỏng được sử dụng trong thí nghiệm là tưới phun cách mặt cây 1m, các giọt nước với đầu phun có đường kính 0,3 mm Khuôn viên thí nghiệm được kéo mái che khi trời mưa

- Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ với 3 yếu tố (pH, tần suất và lượng mưa) do đó số nghiệm thức của khối ngẫu nhiên đầy đủ là tích số của số mức của cả 3 yếu tố, bao gồm 21 công thức thí nghiệm kể cả mẫu đối chứng Mẫu đối chứng là mẫu không tưới nước mưa axít Thí nghiệm tiến hành với 3 lần nhắc lại Sử dụng chương trình IRRISTAT 5.0 để tạo sơ đồ thí nghiệm Các công thức thí nghiệm

và sơ đồ bố trí thí nghiệm trong nghiên cứu được thể hiện ở Bảng 2.3 và 2.4

Bảng 2.3: Các công thức thí nghiệm CT1

2.3.4 Phương pháp trong phòng thí nghiệm

Các mẫu đất được tác giả và nhóm nghiên cứu trực tiếp phân tích bằng các phương pháp thông dụng hiện nay tại phòng thí nghiệm Bộ môn Thổ nhưỡng và Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường ĐHKHTN

Nguyên lý các phương pháp phân tích được sử dụng [13] :

- Phân tích pH đất bằng Phương pháp cực chọn lọc hiđro

- Phân tích Nitơ dễ tiêu bằng Phương pháp Chiurin – Cononova

-Phân tích Photpho dễ tiêu bằng Phương pháp Oniani (1964

- Phân tích hàm lượng catrion trao đổi bằng Phương pháp amoni acetat

- Phân tích hàm lượng chất hữu cơ bằng Phương pháp Walkley – Black

- Phân tích hàm lượng SO42bằng Phương pháp baricromatSO42-

- Xác định Ca2+TĐ, Mg2+TĐ bằng trilon B

- Các chỉ tiêu Mn2+, Fe3+, Al3+, KDT được dùng chất chiết rút thích hợp, bảo quản và gửi đến Trung tâm Phân tích thí nghiệm địa chất thuộc Tổng cục địa chất và khoáng

sản Việt Nam tiến hành đo theo phương pháp ICP – MS Đây là kỹ thuật nhanh, đa

nguyên tố và thường có công suất như ICP-AES nhưng có khả năng phát hiện tốt hơn

nhiều

29

2.3.5 Phương pháp tổng hợp đánh giá

Số liệu đánh giá ảnh hưởng của mưa axít đến cây đ ậu tương được phân tích và xử lý bằng chương trình Excel và IBM SPSS Statistics 20 và phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) và hồi quy bằng chương trình IRRISTAT 5.0 Trong đó, Excel

2007 và IBM SPSS Statistics 20 được sử dụng để nhập dữ liệu, chỉnh sửa và vẽ đồ thị Chương trình IRRISTAT 5.0 được sử dụng để thiết kế ô thí nghi ệm, phân tích phương sai ANOVA cho các thí nghiệm nhằm tìm thấy sự khác bi ệt có ý nghĩa thống kê (nếu

có) giữa các nghiệm thức

30

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Hiện trạng mưa axit tại Hòa Bình giai đoạn 2000 – 2015

Mưa axit hiện này được coi là một trong những vấn đề môi trường nghiêm trọng nhất trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng Mưa axit đã xuất hiện ở rất nhiều quốc gia trên thế giới như Châu Âu, Châu Mỹ và Châu Á Ở Việt Nam, mưa axit xuất hiện ở hầu hết các tỉnh, từ đồng bằng đến miền núi

Theo kết quả nghiên cứu về “Đánh giá diễn biến mưa axit ở tỉnh Hòa Bình giai đoạn 2000 – 2014” của TS Phạm Thị Thu Hà và nnk thì mưa axit (pH<5,6) đã xuất hiện ở tỉnh Hòa Bình với tần xuất khá cao và có sự giao động mạnh giữa các tháng và các mùa trong năm, cụ thể cao nhất là 81,8 % vào năm 2000 và thấp nhất là 16,7% vào năm 2008 Mưa axit thường xuất hiện vào mùa khô và cuối mùa mưa Ion chính gây ra mưa axit tại Hòa Bình là nss-SO42- và ion đóng góp vào sự trung hòa tính axit trong nước mưa là ion nss-Ca2+ vào mùa mưa Tỉ lệ mưa axit tại Hòa Bình biến động không theo quy luật và tương đối cao ở tất cả các năm trong giai đoạn 2000-2014, đặc biệt có nhiều giá trị pH trung bình tháng nhỏ hơn 5; các nồng độ trung bình của các ion chính gây ra tính axit trong nước mưa là SO42-, NO3-, Cl- Trong đó, tỉ lệ xuất hiện mưa axit vào mùa khô lớn hơn so với mùa mưa, đặc biệt xuất hiện nhiều trận mưa có pH<5 [4] Dựa theo theo số liệu của EANET năm 2015, tính toán được tần suất xuất hiện mưa axít ở khu vực là 43,1% Sự xuất hiện mưa axít với tần suất cao như vậy đã, đang và

gây ảnh hưởng đến tính chất đất tại Hòa Bình

3.2 Đánh giá ảnh hưởng của mưa axit đến sự thay đổi tính chất đất trồng cây đậu tươngở huyện Lạc Thủy, Hòa Bình

3.2.1 Đánh giá chung về tính chất đất tại huyện Lạc thủy, hòa Bình

Kết quả phân tích một số chỉ tiêu lý hóa học trong môi trường đất tại huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 3.1: Một số tính chất đất huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình

TT Chỉ

tiêu Đơn vị

Mẫu A1

Mẫu A2

Mẫu A3

Mẫu A4

Mẫu A5

Mẫu

Kết quả hàm lượng các chỉ tiêu ở 6 vị trí lấy mẫu trên được thể hiện trên biểu

đồ như sau: