Thiết kế CTQT cho đất nhiễm mặn

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÀI BÁO CÁO THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH QUAN TRẮC MƠI TRƯỜNG ĐẤT NHIỄM MẶN Nhóm thực : Nhóm Lớp : DH7M1 Giảng viên : TS Trịnh Thị Thắm Nhóm thực : Nhóm Tên thành viên : Trần Thùy Trang Nguyễn Minh Đức Đỗ Thị Thủy Bùi Thanh Hoa Nguyễn Tú Uyên Nguyễn Mạnh Thắng Vũ Việt Vương Phùng Gia Khiêm HÀ NỘI – 2019 I) - Mục tiêu quan trắc: Đánh giá trạng môi trường đất nhiễm mặn - Xác định xu thế, diễn biến, cảnh báo nguy nhiễm, suy thối cố môi trường đất nhiễm mặn - Làm sở cho việc hoạch định sách, kiểm sốt nhiễm, quy hoạch, sử dụng đất phục vụ phát triển bền vững (kinh tế, xã hội môi trường) - Theo yêu cầu khác công tác quản lý môi trường quốc gia, khu vực, địa phương II) 1) Thiết kế chương trình quan trắc Kiểu loại quan trắc - Kiểu quan trắc: Quan trắc môi trường tác động - Quan trắc môi trường đất nhiễm mặn xã Hoằng Phụ, Huyện Hoằng Hóa, Tỉnh Thanh Hóa - Đối tượng quan trắc: môi trường đất 2) Giới thiệu đối tượng quan trắc Đất nhiễm mặn tượng nguy hiểm ảnh hưởng xấu tới sinh trưởng nhiều loại trồng Ở Việt Nam, đất mặn có xấp xỉ triệu ha, chiếm gần 6% tổng diện tích đất tự nhiên Q trình mặn hóa ảnh hưởng nước biển, đó, thành phần loại muối tan đất mặn Việt Nam giống thành phần muối tan nước biển (Lê Văn Khoa, 2003) Hiện nay, tác động biến đổi khí hậu, với biểu mực nước biển dâng lên, vấn đề mặn hóa có nguy trầm trọng hơn, đặc biệt khu vực ven biển đồng sông Cửu Long Tại thành phố Hồ Chí Minh, vùng đất nhiễm mặn chủ yếu tập trung huyện Nhà Bè, Cần Giờ xã phía Nam huyện Bình Chánh Theo báo cáo Chi cục Thủy lợi Phòng chống lụt bão thành phố, tuần thứ tháng năm 2016, giá trị mặn trạm quan trắc tăng – ‰ so với kỳ Trước tình hình trên, việc nghiên cứu để hiểu rõ đặc điểm đất mặn từ có giải pháp thích hợp để cải tạo vùng đất cần thiết 2.1 Khái niệm đất nhiễm mặn Đất nhiễm mặn từ quan điểm nơng nghiệp, đất có tồn loại muối hòa tan nồng độ cao bình thường, gây ảnh hưởng xấu đến trồng Hiện nay, để đánh giá độ mặn đất, giới người ta dùng đại lượng EC độ dẫn điện đất, có đơn vị dS/m (1dS/m = 0,64‰) Đất mặn loại đất có độ dẫn điện lớn dS/m 25 oC (Richards 1954) tương đương với nồng độ muối hòa tan khoảng 2,56 ‰ (cách tính thơng thường Việt Nam) Các loại muối hòa tan muối phổ biến đất mặn clorua sunphát canxi, natri magiê Nitrat có mặt với số lượng Natri Clorua ion chiếm tỉ lệ nhiều loại đât mặn Nhiều đất mặn có chứa lượng đáng kể thạch cao [4CaSO.2H2O] Ngoài ra, có định nghĩa sử dụng phổ biến đất mặn: đất chứa nhiều muối hòa tan (1 – 1,5% hơn) Những loại muối tan thường gặp đất NaCl, Na2SO4, CaCl2, CaSO4, MgCl2, NaHCO3…Những loại muối có nguồn gốc khác (nguồn gốc lục địa, nguồn gốc biển, nguồn gốc sinh vật…), nguồn gốc nguyên thủy chúng từ thành phần khống đá núi lửa Trong q trình phong hóa đá, muối bị hòa tan di chuyển tập trung dạng đất trũng khơng nước 2.2 Nguyên nhân hình thành đất mặn Nguyên nhân làm đất bị mặn hóa có nhiều tổng hợp nguyên nhân lớn làm cho đất mặn ta dễ dàng thấy có hai nguyên nhân lớn, là: - Nguyên nhân khách quan: trình, tiến trình xảy tự nhiên, khơng có tác động người Đất bị nhiễm mặn tích tụ q mức bình thường loại muối hòa tan đất Các muối chủ yếu muối ion Cl -, SO42-, Ca2+, Mg2+, K+, Na+… Do mà vùng đất mặn thường vùng đất ích bị tác động rửa trơi mưa…như vùng mưa, vùng khô hạn bán khô hạn, đất ngày tích tụ nhiều muối đất bị mặn hóa Ở nước ta, đất mặn lại có nguyên nhân đất nhiễm mặn từ biển, bị nước biển xâm thực…nước biển theo đường sông, nước ngầm vào sâu nội địa… - Nguyên nhân chủ quan: trình sống, canh tác cuả người gây tác động đến đặc điểm tự nhiên đất Ngồi việc tích tụ đất tiến trình tự nhiên, muối tích tụ tưới tiêu khơng hợp lí người q trình canh tác Vì nước tưới thường nước lấy trực tiếp từ sơng…Nước thường chứa lượng muối khống lớn( nhận từ vùng đất khác mà chảy qua) Khi tưới, lí đó, tưới q nhiều, lượng muối khơng đươc trồng sử dụng hết, lại không bị rửa trơi nơi khác, tích lại…và ngày làm cho đất bị nhiễm mặn Việc người sử dụng nước đầu nguồn mức làm cho mực nước sông thấp xuống, điều nguyên nhân làm cho đất bị nhiễm mặn nước biển xâm lấn sâu vào nội địa 2.3 Các loại đất mặn ảnh hưởng chúng đến trồng Bảng Các loại đất mặn (phân theo nồng độ) ảnh hưởng trồng (Nguồn: Utah State University) Phân loại đất mặn Độ dẫn điện đất (dS/m) Nồng độ muối hòa tan (‰) Ảnh hưởng đến trồng Không mặn 0–2 – 1,28 Mặn ảnh hưởng khơng đáng kể Mặn 2–4 1,28 – 2,56 Năng suất nhiều loại bị giới hạn Mặn trung bình 4–8 2,56 – 5,12 Năng suất nhiều loại trồng bị giới hạn Mặn – 16 5,12 – 10,24 Chỉ số trồng chịu đựng Rất mặn > 16 > 10,24 Chỉ trồng chịu đựng Tùy loại trồng khác mà có khả chống chịu mặn khác nhau, thường thể qua tiêu ngưỡng chịu mặn, giá trị mà đó, trồng bắt đầu bị thiệt hại suất Khả chịu mặn số loại thể qua bảng sau: Bảng Khả chịu mặn số loại trồng (Nguồn: FAO, 2012) Ngưỡng chịu mặn St t Cây tròng Tên khoa học EC (dS/m) Nồng độ muối tan (‰) Bắp Zea mays L 1,7 1,088 Đậu phộng Arachis hypogaea L 3,2 2,048 Lúa Oryza sativa L 3,0 1,92 Đậu nành Glycine max (L.) Merrrill 5,0 3,2 Củ cải Vulgaris Beta L đường 7,0 4,48 Mía Saccharum officinarum L 1,7 1,088 Cải bắp B oleracea L (Capitata Group) 1,8 1,152 Cà rốt Daucus carota L 1,0 0,64 Đậu đũa Vigna unguiculata (L.) Walp 4,9 3,136 10 Dưa leo Cucumis sativus L 2,5 1,6 11 Cà tím Solanum melongena L varesculentum Nees 12 Tỏi Allium sativum L 3,9 2,496 13 Bí xanh C pepo L var melopepo(L.) Alef 4,9 3,136 14 Khoai lang Ipomoea batatas (L.) Lam 1,5 0,96 15 Cà chua Lycopersicum Lycopersicon(L.) Karst ex Farw [syn.Lycopersicon 2,5 esculentumMill.] 1,6 16 Nho Vitis Vinifera L 1,5 0,96 17 Bưởi Citrus x paradisi Macfady 1,2 0,768 18 Ổi Psidium guajava L 4,7 3,008 19 Cam Citrus sinensis (L.) Osbeck 1,3 0,832 3) 1,1 0,704 Vị trí địa điểm cần quan trắc: - Vị trí: Thơn Xn Phụ, Xã Hoằng Phụ, Huyện Hoằng Hóa, Tỉnh Thanh Hóa - Sơ đồ: - Đặc điểm: • Xung quanh đất bị nhiễm mặn lớn, dẫn đến tình trạng trồng loại lúa,… Khơng xuất • Vị trí lấy mẫu: Do địa hình nơi quan trắc : - Giáp biển đất có khả bị nhiễm mặn - Gần, thuận tiện cho việc lại Do điều kiện nhiễm mặn + Điểm vị trí cách sơng Nhà Lê 5m + Điểm vị trí cách sơng Nhà Lê 10m + Điểm vị trí cách sơng Nhà Lê 15m 4) Các thông số cần quan trắc Dựa vào chất thông số mà chia hai nhóm thơng số bản: nhóm thơng số biến đổi chậm nhóm thơng số biến đổi nhanh: - Nhóm thơng số biến đổi chậm như: thành phần giới, khả trao đổi cation, cacbon hữu cơ, nitơ tổng số, lân tổng số, kali tổng số; - Nhóm thông số biến đổi nhanh như: cation trao đổi, ion hoà tan, chất độc hại, tồn dư phân bón, thuốc bảo vệ thực vật,… ; * Việc lựa chọn thông số quan trắc môi trường đất vào mục tiêu chương trình quan trắc mơi trường đất Nếu lần quan trắc môi trường đất cần thiết phải phân tích tất tính chất lý hố sinh học thơng thường đất; 5.1) Các thông số chung quan trắc môi trường đất là: - Thông số vật lý + Thành phần giới; + Kết cấu đất (đoàn lạp bền nước); + Các đặc trưng độ ẩm (sức hút ẩm tối đa, độ ẩm héo); + Độ xốp, độ chặt, dung trọng, tỷ trọng; + Khả thấm mức độ thấm nước - Thơng số hóa học + pH (H2O, KCl); + Thế oxi hóa khử (Eh ORP); + N, P, K tổng số; + Chất hữu cơ; + Lân dễ tiêu, kali dễ tiêu; + Cation trao đổi (Ca2+, Mg2+, K+, Na+); + Dung tích hấp thu (CEC); + Độ no bazơ; (BS% = (Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+) x 100/CEC); + Độ dẫn điện, tổng số muối tan; + HCO3- (chỉ với đất mặn); + Các anion (Cl-, SO42- ); + Tỷ lệ % Na trao đổi; (ESP = %Na x 100/CEC); + Tỷ lệ hấp phụ Na; (SAR=1,41Na/(Ca+Mg)0,5); + NH4+, NO3-; + Kim loại nặng: Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg, Cr; + Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật (chất trừ sâu bệnh, diệt cỏ tổng hợp) - Thông số sinh học + Vi sinh vật tổng số đất; + Vi khuẩn; + Nấm; + Giun đất Ngoài thơng số trên, xem xét, bổ sung thêm thông số khác theo định chuyên gia cho phù hợp với mục tiêu nghiên cứu 5.2) Lấy mẫu đo trường a) Tiến hành lấy mẫu đất Phương pháp lấy mẫu đất trường theo tiêu chuẩn hành quy định Bảng đây: Bảng Phương pháp lấy mẫu đất trường Phương pháp lấy mẫu đất Đất trồng trọt Phương pháp lấy mẫu Số hiệu tiêu chuẩn • TCVN 4046:1985 - Ở điểm quan trắc: tiến hành lấy 01 mẫu chính, 04 mẫu phụ địa điểm xung quanh điểm quan trắc (trên ruộng, cánh đồng hay vùng nghiên cứu xem đồng nhất): + Mẫu chính: lấy theo phẫu diện tầng đất (tùy theo hình thái phẫu diện đất, sâu đến 30 cm tầng đất mặt từ 30-60 cm tầng đất liền kề) 05 mẫu đơn trộn đều; + Mẫu phụ: lấy tầng mặt sâu đến 30 cm mẫu đơn trộn - Đối với phẫu diện đất: việc lấy mẫu đất miêu tả theo phẫu diện (bao gồm tả xác định tên đất) bắt buộc phải chuyên gia ngành khoa học đất thực hiện, độ sâu tầng lấy mẫu thay đổi tùy thuộc vào loại đất; - Đối với vùng đất bị nhiễm mặn phải lấy mẫu đất theo chiều sâu phẫu diện để đánh giá so sánh Căn theo mục tiêu quan trắc, chiều sâu lấy mẫu theo phẫu diện dao động từ 0-150 cm Số lượng tầng lấy mẫu phụ thuộc vào phân tầng cụ thể suốt phẫu diện, lấy đến 4-5 tầng phẫu diện; - Khối lượng mẫu đất cần lấy khoảng 500 g đất để phân tích lý hóa học Mẫu làm vật liệu đối chứng để lưu giữ ngân hàng mẫu đất phải có khối lượng lớn 2000 g; - Khi lấy mẫu đất chứa nhiều vật liệu cỡ lớn (sỏi, xác hữu cơ, ) điều kiện đất không đồng hạt to, vật liệu loại bỏ phải mô tả, cân ước lượng, ghi lại phép đánh giá kết phân tích có liên quan tới kết cấu mẫu gốc b) Đo trường - Đo trường: Eh ORP, EC, pH, độ mặn bắt buộc phải đo trực tiếp trường tuỳ theo yêu cầu mục tiêu quan trắc, quy trình đo giống đo phòng thí nghiệm; - Lấy mẫu để đo trường: tương tự lấy mẫu để phân tích phòng thí nghiệm, theo tiêu chuẩn hành quy định Bảng c) Công tác bảo đảm chất lượng kiểm soát chất lượng trường thực theo văn bản, quy định Bộ Tài nguyên Môi trường hướng dẫn bảo đảm chất lượng kiểm soát chất lượng quan trắc mơi trường 6) Các thơng số hóa học cần phân tích: Thơng số Tổng N Tổng P Tổng K Tổng C Kim loại Hóa chất bảo vệ thực vật Tiêu chuẩn TCVN 6645:2000; TCVN 6643:2000; TCVN 6498:1999 TCVN 8563:2010; TCVN 6499:1999; TCVN 8940:2011 TCVN 8660: 2011 TCVN 6642:2000, TCVN 8941:2011 TCVN 5300:2009 TCVN 5300:2009 SO42- 7) Thời gian, tần xuất quan trắc: - Tần xuất quan trắc nhóm nguyên tố biến đổi chậm : tối thiểu 01 lần/3-5năm - Tần xuất quan trắc nhóm nguyên tố biến đổi nhanh : tối thiểu 01 lần/năm, lần cách tháng - Thời gian quan trắc môi trường đất phải lựa chọn phù hợp với mục tiêu quan trắc, kiểu quan trắc bảo đảm việc quan trắc môi trường đất không bị cản trở yếu tố ngoại cảnh 8) Bảo quản vận chuyển mẫu đất a) Mẫu đất bảo quản dụng cụ chứa mẫu chuyên dụng túi nilon sạch, nhãn mẫu phải đựng túi nilon để đảm bảo khơng bị nhòe nước thấm vào, sau buộc chặt dây cao su, xếp thùng chứa mẫu, vận chuyển phòng thí nghiệm phương tiện phù hợp; b) Riêng thơng số sinh học cần phân tích mẫu tươi, việc bảo quản phải theo quy trình riêng Mẫu đất phải bảo quản lạnh nhiệt độ 2-5 oC tránh tiếp xúc với khơng khí Mẫu đất sau lấy cần chuyển đến phòng thí nghiệm phân tích sớm tốt 9) Lập kế hoạch, phân công công việc cụ thể 9.1: Thời gian thực hiện: a) Viết thiết kế CTQT: 20/10/2019 đến 25/10/2019 b) Thời gian lấy mẫu: 1/12/2019 đến 2/12/2019 c) Thời gian phân tích: 3/12/2019 đến 10/12/2019 d) Thời gian báo cáo xử lý số liệu: 10/12/2019 đến 20/12/2019 9.2: Phân công công việc Danh sách nhân lực thực quan trắc phân công nhiệm vụ cho thành viên tham gia: STT Nhiệm vụ Viết thiết kế chương trình quan trắc Đi tham khảo địa điểm quan trắc, lấy mẫu đất Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị quan trắc trường Thành viên Trần Thùy Trang, Vũ Việt Vương Nguyễn Minh Đức, Phùng Gia Khiêm Bùi Thanh Hoa, Nguyễn Mạnh Thắng Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị QTMT Nguyễn Tú Uyên, Đỗ Thị Thủy Xác định tọa độ địa điểm lấy mẫu Vẽ đồ địa điểm quan trắc Trần Thùy Trang, Nguyễn Tú Uyên Phùng Gia Khiêm Phân tích phòng thí nghiệm Xử lý số liệu Viết báo cáo Trần Thùy Trang, Nguyễn Minh Đức, Vũ Việt Vương Nguyễn Mạnh Thắng, Đỗ Thị Thủy Trần Thùy Trang, Nguyễn Tú Uyên *Danh mục dụng cụ, hóa chất quan trắc trường phòng thí nghiệm + Dụng cụ thiết bị lấy mẫu trường - Thuổng - Túi mỏng zipper - Bộ dụng cụ thông thường phòng thí nghiệm - Túi đựng mẫu - Dán nhãn + Danh mục thiết bị phân tích phòng thí nghiệm: • Cân phân tích có độ xác ±0,1mg • Cối nghiền mẫu • Tủ sấy khống chế nhiệt độ, độ xác ±5ºC • Máy đo trắc quang • Thiết bị AAS Bộ dụng cụ thơng thường PTN: cân, bình tam giác, pipet, cốc thủy tinh, bình định mức,giấy lọc, … • Thiết bị đo lường thơng số: • - Mẫu cần lấy, thể tích mẫu thời gian lưu mẫu Phương tiện, thiết bị bảo hộ, bảo đảm an toàn lao động cho hoạt động QTMT: xe máy cá nhân Túi zip, xà beng, - Kinh phí thực chương trình quan trắc: đồng ... môi trường đất nhiễm mặn - Xác định xu thế, diễn biến, cảnh báo nguy nhiễm, suy thối cố môi trường đất nhiễm mặn - Làm sở cho việc hoạch định sách, kiểm sốt ô nhiễm, quy hoạch, sử dụng đất phục... trị mặn trạm quan trắc tăng – ‰ so với kỳ Trước tình hình trên, việc nghiên cứu để hiểu rõ đặc điểm đất mặn từ có giải pháp thích hợp để cải tạo vùng đất cần thiết 2.1 Khái niệm đất nhiễm mặn Đất. .. nguồn mức làm cho mực nước sông thấp xuống, điều nguyên nhân làm cho đất bị nhiễm mặn nước biển xâm lấn sâu vào nội địa 2.3 Các loại đất mặn ảnh hưởng chúng đến trồng Bảng Các loại đất mặn (phân