Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Đặc điểm Địa hóa đất khu vực tả ngạn sông Hồng thuộc địa bàn Hà Nội

Trong khu vực nghiên cứu có 3 nhóm đất chính: (1) đất phù sa, có nguồn gốc chủ yếu từ các trầm tích của hệ tầng Thái Bình, (2) đất có tầng sét loang lổ và (3) đất xám, có nguồn gốc từ các trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc. Giữa các nhóm đất có sự khác nhau khá rõ về thành phần khoáng vật, ngoài nhóm khoáng vật chung thạch anh, ilit, kaolinit thì trong đất phù sa giàu hematit, magnetit, rutil; trong nhóm đất có tầng sét loang lổ có mặt vermiculit, talc, jarosit; trong đất xám có mặt gibsit, calcit, dolomit

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ HỒNG MINH ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HĨA ĐẤT KHU VỰC TẢ NGẠN SƠNG HỒNG THUỘC ĐỊA BÀN HÀ NỘI Ngành: Khống vật học Địa hóa học Mã số: 440 205 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ HỒNG MINH ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA ĐẤT KHU VỰC TẢ NGẠN SÔNG HỒNG THUỘC ĐỊA BÀN HÀ NỘI Ngành: Khống vật học Địa hóa học Mã số: 440 205 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Khắc Giảng TS Nguyễn Thục Anh Hà Nội – năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết quả, số liệu luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận án Trần Thị Hồng Minh ii CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu : Viết tắt Am : Amphibol As : Arsen AsS : Realga AsO43- : Arsenat BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường Bf : Biofil BVTV : Bảo vệ thực vật Const : Hằng số CEC : Dung tích trao đổi cation Cd : Cadimi Cu : Đồng Cr 3+ : Crom III Cr 6+ : Crom VI Dk : Độ keo Do : Dolomit ĐA : Đông Anh ĐT : Đại Thịnh Ec : Độ dẫn diện Eh : Thế oxi hóa - khử FeAsA : Arsenopyrit FeCr2O4 : Cromit Gip : Gibsit GL : Gia Lâm Zn : Kẽm Z : Hóa trị Zr : Ziron Hg : Thuỷ ngân iii KHCN : Khoa học Công nghệ KLN : Kim loại nặng KTTV : Khí tượng Thủy văn LL : Đất có tầng sét loang lổ ML : Mê Linh NCS : Nghiên cứu sinh Ni : Niken NN : Nông nghiệp QCVN : Quy chuẩn Việt Nam pH : Độ axit - bazơ PCBs : Polychlorinated bitphenyls Pb : Chì PS : Đất phù sa PTN : Phịng thí nghiệm PTNT : Phát triển Nơng thơn TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam Td : Talaofil Ti : Inmenit Tk : Technofil Tp : Thành phố XA : Đất xám XRD : Nhiễu xạ Rơnghen SEM : Hiển vi điện tử quét VN : Vân Nội VSV : Vi sinh vật iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i CÁC TỪ VIẾT TẮT i MỤC LỤC iv CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN - XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 CÁC ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.1 Vị trí địa lý dân cư khu vực nghiên cứu 1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 1.1.3 Đặc điểm địa chất 1.1.4 Đặc điểm thủy văn khu vực nghiên cứu 16 1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG VÙNG NGHIÊN CỨU 21 1.2.1 Tình hình sản xuất nơng nghiệp, cơng nghiệp, thủy sản 21 1.2.2 Chăn nuôi 22 1.2.3 Thương nghiệp dịch vụ 23 1.3 KHÁI QUÁT HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23 1.3.1 Hiện trạng hoạt động sản xuất môi trường địa bàn huyện Mê Linh 23 1.3.2 Hiện trạng hoạt động sản xuất môi trường địa bàn huyện Đông Anh 23 1.3.3 Hiện trạng hoạt động sản xuất môi trường địa bàn huyện Gia Lâm 23 1.3.4 Hiện trạng hoạt động sản xuất môi trường địa bàn quận Long Biên 24 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 25 2.1.1 Khái niệm đất sở phân loại đất 25 2.1.2 Thành phần khống vật thành phần hóa học đất 33 2.1.3 Quá trình hình thành biến đổi đất 38 2.1.4 Các khái niệm liên quan đến địa hóa mơi trường đất 46 2.1.5 Tình hình nghiên cứu địa hóa đất giới Việt Nam 58 v 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN 63 2.2.1 Khái quát chung 63 2.2.2 Các phương pháp khảo sát thực địa 64 2.2.3 Các phương pháp nghiên cứu - phân tích phòng 66 2.2.4 Các phương pháp xử lý số liệu 72 CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 75 3.1 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CÁC LOẠI ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 75 3.1.1 Đất phù sa (Fluvisols) (PS) 77 3.1.2 Đất cát (Arenosols) (DC) 79 3.1.3 Đất có tầng sét loang lổ (LL) 80 3.1.4 Đất xám (XA) 83 3.2 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN ĐỘ HẠT CỦA CÁC NHÓM ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 86 3.2.1 Đặc điểm thành phần độ hạt đất phù sa 86 3.2.2 Đặc điểm thành phần độ hạt nhóm đất có tầng sét loang lổ 87 3.2.3 Đặc điểm thành phần độ hạt đất xám 88 3.3 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN KHOÁNG VẬT CỦA ĐẤT TRONG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 90 3.3.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật nhóm đất phù sa 90 3.3.2 Đặc điểm thành phần khống vật nhóm đất có tầng sét loang lổ 92 3.3.3 Đặc điểm thành phần khống vật nhóm đất xám khu vực nghiên cứu94 3.4 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƯỚC TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 96 3.4.1 Khái quát đặc điểm môi trường nước 96 CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 101 4.1 ĐẶC ĐIỂM VÀ QUY LUẬT PHÂN BỐ CỦA CÁC HỢP PHẦN QUAN TRỌNG TRONG CÁC NHÓM ĐẤT Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU 101 4.1.1 Đặc điểm phân bố nguyên tố đất khu vực nghiên cứu 101 4.1.2 Phân bố hàm lượng chất chất hữu đất 113 vi 4.1.3 Dung lượng (khả năng) trao đổi Cation (CEC) nhóm đất 116 4.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HĨA MƠI TRƯỜNG ĐẤT TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 117 4.2.1 Các số địa hóa mơi trường đất 117 4.2.2 Đặc điểm phân bố kim loại nặng chất độc hại khác đất 120 4.2.3 Đặc điểm phân bố chất dinh dưỡng đất khu vực nghiên cứu 134 4.3 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 136 4.3.1 Khái quát chung 136 4.3.2 Đánh giá trạng môi trường đất khu vực nghiên cứu 136 4.3.3 Nguồn gốc, chế tích tụ phát tán hợp phần nhạy cảm đất 141 4.4 MỘT SỐ ĐỀ XUẤT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 143 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO 147 vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Hàm lượng trung bình ngun tố vỏ Trái đất 34 đới thổ nhưỡng (lấy khoảng 20cm tính từ bề mặt) 34 Bảng 2.2 Hàm lượng trung bình công bố rộng rãi nguyên tố vết vỏ lục địa đất khu vực khác (mg/kg) 36 Bảng 2.3 Khái quát trầm tích Đệ Tứ ven rìa Đơng Bắc đồng Bắc Bộ 39 Bảng 2.4 Hành vi nguyên tố vết điều kiện môi trường ngoại sinh khác 50 Bảng 2.5 Các dạng hợp chất - ion số nguyên tố vết dung dịch đất 52 Bảng 2.6 Diện tích bề mặt khả trao đổi cation (CEC) số khoáng vật đất 55 Bảng 2.7 Khả trao đổi cation số loại đất 56 Bảng 3.1 Đặc điểm phân bố nhóm đất, loại đất khu vực nghiên cứu 78 Bảng 3.2 Kết phân tích thành phần độ hạt nhóm đất phù sa 86 Bảng 3.3 Kết phân tích thành phần độ hạt nhóm đất có tầng sét loang lổ 87 Bảng 3.4 Thống kê thành phần độ hạt nhóm đất xám khu vực 88 Bảng 3.5 Kết phân tích thành phần khống vật nhóm đất phù sa 91 Bảng 3.6 Kết phân tích thành phần khống vật nhóm đất có tầng sét loang lổ khu vực nghiên cứu 92 Bảng 3.7 Kết thành phần khoáng vật đất xám khu vực nghiên cứu 94 Bảng 3.8 Biến thiên hàm lượng nguyên tố kim loại nặng nước mặt khu vực nghiên cứu (đơn vị mg/l) 97 Bảng 3.9 Hệ số tương quan kim loại nặng nước mặt khu vực nghiên cứu 97 Bảng 3.10 Hệ số tương quan kim loại nặng nước ngầm khu vực nghiên cứu 99 Bảng 4.1 Bảng thống kê biến thiên hàm lượng oxit nhóm đất 102 Bảng 4.2.Phân bố hàm lượng số nguyên tố vết mẫu đất khu vực nghiên cứu (mg/kg) 105 viii Bảng 4.3 Tương quan cặp kim loại nặng đất 106 Bảng 4.4 Thống kê biến thiên hàm lượng chất hữu carbon hữu nhóm đất khu vực nghiên cứu 114 Bảng 4.5 Biến thiên hàm lượng chất hữu carbon hữu nhóm đất phù sa khu vực nghiên cứu 114 Bảng 4.6 Biến thiên hàm lượng chất hữu carbon hữu nhóm đất có tầng sét loang lổ khu vực nghiên cứu 115 Bảng 4.7 Kết phân tích xác định Dung lượng trao đổi Cation (CEC) nhóm đất khu vực nghiên cứu 116 Bảng 4.8 Thống kê biến thiên số địa hóa nhóm đất khu vực nghiên cứu 118 Bảng 4.9 Biến thiên hàm lượng nguyên tố vết theo độ sâu mặt cắt nhóm đất khu vực nghiên cứu (mg/kg) 121 Bảng 4.10 Biến thiên hàm lượng kim loại nặng nhóm đất 122 ... địa hóa đất tả ngạn sơng Hồng thuộc địa bàn Hà Nội? ?? đặt nhằm giải yêu cầu cấp bách thực tiễn nêu Mục tiêu luận án Làm sáng tỏ đặc điểm địa hóa đất khu vực tả ngạn sơng Hồng thuộc địa bàn Hà Nội. .. lên) khu vực tả ngạn sông Hồng, tập trung vào thành phần độ hạt, thành phần khoáng vật thành phần hóa học nhóm đất địa bàn nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu: diện tích đất tả ngạn sông Hồng thuộc. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ HỒNG MINH ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HĨA ĐẤT KHU VỰC TẢ NGẠN SƠNG HỒNG THUỘC ĐỊA BÀN HÀ NỘI Ngành: Khống vật học Địa hóa học Mã số: 440 205 Người hướng