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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Bùi Năng Kha NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA MƢA AXÍT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT TRỒNG CÂY ĐẬU TƢƠNG (GLYCINE MAX (L.)MERR.) Ở TỈNH HỊA BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Bùi Năng Kha NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA MƢA AXÍT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT TRỒNG CÂY ĐẬU TƢƠNG (GLYCINE MAX (L.)MERR.) Ở TỈNH HỊA BÌNH Chun ngành: Môi trường Phát triển bền vững Mã số LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG 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 Thầy cô giáo trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội, đặc biệt thầy cô giáo Khoa Môi trường người tận tình giảng dạy, tạo điều kiện cho em suốt trình học tập nghiên cứu Trường Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô giáo hướng dẫn TS Phạm Thị Thu Hà Thầy giáo hướng dẫn PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ em suốt trình thực Luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình huyện Lạc Thủy n Thủy, tỉnh Hịa Bình hỗ trợ em trình tiến hành thí nghiệm thực địa; thầy giáo Bộ mơn Thổ nhưỡng Mơi trường đất, Phịng phân tích thí nghiệm thuộc Bộ mơn Thổ nhưỡng Mơi trường đất, Phịng phân tích thí nghiệm địa chất thuộc Tổng cục Địa chất Khoáng Sản Việt Nam, Chi cục bảo vệ mơi trường tỉnh Hồ Bình, Phịng Tài ngun Mơi trường phịng Nơng nghiệp huyện n Thuỷ Lạc Thuỷ hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho em trình thu thập tài liệu phân tích tiêu lý hố học đất Tôi 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 Môi trường đất -Trường ĐHKHTN, bạn Phan Thị Thanh Ngân nhóm nghiên cứu đề tài hỗ trợ giúp đỡ tơi q trình thu thập tài liệu, bổ sung kiến thức phòng thí nghiệm q trình phân tích tiêu lý hố học đất phịng thí nghiệm mơn Thổ Nhưỡng Môi trường đất Em xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè ln ủng hộ, động viên em, giúp em hoàn thành Luận văn tốt nghiệp ngày hôm Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2018 Học viên Bùi Năng Kha Ca 2+ : TĐ CEC: CT: ĐHKHTN: ĐHQGHN: KDT: Sở NN&PTNT: KTTV: LM: 2+ Mg TĐ NDT: PDT: TS: OM: HST ĐC MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung mưa axit 1.1.1 Khái niệm mưa axit 1.1.2 Nguyên nhân gây mưa axit 1.1.3 Quá trình tạo thành mưa axit 1.2 Ảnh hưởng mưa axit môi trường sinh vật 1.2.1 Ảnh hưởng tiêu cực: 1.2.2 Ảnh hưởng tích cực 1.3 Tổng quan nghiên cứu nước ảnh hưởng mưa axit đến môi trường đất 1.3.1 Các nghiên cứu ảnh hưởng mưa giới 1.3.2 Các nghiên cứu ảnh hưởng mưa axit Việt Nam 13 1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 15 1.4.1 Tổng quan tỉnh Hịa Bình 15 1.4.2 Tổng quan huyện Lạc Thủy, tỉnh Hịa Bình 17 1.4.3.1 Điều kiện tự nhiên 20 1.4.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 22 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG 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 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 phịng thí nghiệm 28 2.3.5 Phương pháp tổng hợp đánh giá 29 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Hiện trạng mƣa axit Hịa Bình giai đoạn 2000 – 2015 30 3.2 Đánh giá ảnh hưởng mưa axit đến thay đổi tính chất đất trồng đậu tương huyện Lạc Thủy, Hịa Bình 30 3.2.1 Đánh giá chung tính chất đất huyện Lạc thủy, hịa Bình 30 3.2.2 Ảnh hưởng mưa axit đến thay đổi tính chất đất trồng đậu tương huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình 36 3.3.Đánh giá ảnh hưởng mưa axit đến thay đổi tính chất đất trồng đậu tương huyện n Thủy, Hịa Bình 51 3.3.1 Đánh giá chung tính chất đất Yên Thủy, Hịa Bình 51 3.3.2 Ảnh hưởng mưa axit đến thay đổi tính chất đất trồng đậu tương huyện Yên Thủy, tỉnh Hịa Bình 54 3.4 Đánh giá chung thay đổi tính chất đất ảnh hưởng mưa axit tỉnh Hịa Bình 67 3.5 Một số giải pháp hạn chế ảnh hưởng mưa axít đến chất lượng môi trường đất 68 3.5.1 Giải pháp hạn chế phát thải chất gây mưa axít 68 3.5.2 Giảm thiểu ảnh hưởng mưa axít đến chất lượng đất 69 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC 84 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ mơ hình thành mưa axit Hình 1.2: Sơ đồ diễn biến mưa axit Hình 1.3: Ảnh hưởng mưa axit thực vật (một cánh rừng thông Czech) Hình 1.4: Bức tượng bị ăn mịn mưa axit Hình 3.1: Độ chua mẫu đất 32 Hình 3.2: Hàm lượng Ca 2+ , Mg 2+ CEC đất 32 Hình 3.3: Hàm lượng chất hữu đất 33 Hình 3.4: Hàm lượng Nitơ, Kali Phốtpho dễ tiêu đất 34 Hình 3.5: Hàm lượng Fe 3+ Al 3+ đất 34 2- Hình 3.6: Hàm lượng SO4 đất 35 Hình 3.7: Độ chua đất trồng đậu tương sau tiến hành thí nghiệm .38 Hình 3.8: Mối tương quan độ chua đất với pH mưa axit mô 40 Hình 3.9: Hàm lượng chất hữu đất cơng thức thí nghiệm 41 Hình 3.10: Mối tương quan hàm lượng chất hữu đất với pH mưa axít mơ 42 Hình 3.11 : Hàm lượng CEC cation Ca 2+ , Mg 2+ trao đổi sau tiến hành thí nghiệm 43 Hình 3.12: Mối tương quan hàm lượng CEC cation Ca 2+ , Mg 2+ trao đổi với pH mưa axít mơ 44 Hình 3.13: Hàm lượng N, P, K dễ tiêu công thức thí nghiệm 45 Hình 3.14: Mối tương quan N, P, K dễ tiêu với pH mưa axít mơ 47 2- Hình 3.15: Nồng độ SO4 đất cơng thức thí nghiệm .48 2- Hình 3.16: Mối tương quan pH mưa axít với hàm lượng SO4 đất .49 3+ 3+ Hình 3.17: Hàm lượng Al , Fe , Mn 3+ 2+ đất sau thí nghiệm 50 3+ Hình 3.18: Mối tương quan Al , Fe , Mn 50 2+ đất với pH mưa axít mơ Hình 3.19 : pH 03 mẫu 52 Hình 3.20: Hàm lượng chất hữu đất 52 Hình 3.21: Hàm lượng cation đất 03 mẫu 53 Hình 3.22: Hàm lượng số tiêu đất 53 Hình 3.23 Giá trị pH đất trồng đậu tương 56 Hình 3.24: Mối tương quan pH đất pH mưa axít mơ 57 Hình 3.25 Hàm lượng chất hữu (OM) đất trồng đậu tương .58 Hình 3.26: Mối tương quan pH mưa axít với hàm lượng chất hữu đất 59 Hình 3.27 Hàm lượng N, P K dễ tiêu đất trồng đậu tương 60 Hình 3.28: Mối tương quan N, P, K dễ tiêu pH mưa axít 61 Hình 3.27 : Hàm lượng Ca 2+ TĐ, Mg Hình 3.30: Mối tương quan Ca 2+ 2+ TĐ CEC đất trồng đậu tương 62 TĐ, Mg 2+ TĐ CEC với pH mưa axít 63 2- Hình 3.31: Hàm lượng SO4 đất trồng đậu tương 64 2- Hình 3.32 Mối tương quan pH mưa axít với hàm lượng SO4 đất 65 3+ 3+ Hình 3.33 :Hàm lượng Al , Fe , Mn 3+ 2+ đất trồng đậu tương 65 3+ Hình 3.34 : Mối tương quan Al , Fe , Mn 2+ với pH mưa axít mơ 66 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Dụng cụ thí nghiệm sử dụng cho nghiên cứu đề tài 25 Bảng 2.2: Khối lượng loại phân cần bón cho trồng thí nghiệm .26 Bảng 2.3: Các cơng 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 Hịa Bình 30 Bảng 3.2: Hàm lượng tiêu lý hóa học đất thí nghiệm .37 Bảng 3.3: Kết phân tích tính chất đất huyện n Thủy, tỉnh Hịa Bình 51 Bảng 3.4 : Thí nghiệm xác định thành phần giới 54 Bảng 3.5: Hàm lượng tiêu đất sau thí nghiệm 55 MỞ ĐẦU Trong trình phát triển kinh tế, xã hội người sử dụng nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên để phục vụ nhu cầu sống Cùng với việc thải bỏ chất thải ngồi mơi trường Hiện nay, từ khơng khí, đất, nước đến bầu khí bị ô nhiễm cách nghiêm trọng: biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính,… hủy hoại hành tinh xanh Trong việc nhiễm bầu khí thể rõ khơng khí thở mưa axit Mưa axit gây tác hại nặng nề cho môi trường, hệ sinh thái người Hiện việc nghiên cứu, đặc biệt giám sát mưa axit nhiều nước giới trở nên quy củ Tại Việt Nam, công nghiệp đô thị chưa mức cao giới nước khu vực, lại có tiềm mưa axit cao mức tăng trưởng mạnh kinh tế ngồi cịn có đường biên giới đất liền biển lớn Số liệu hoá học nước mưa năm gần cho thấy có dấu hiệu mưa axit số nơi Hịa Bình địa danh tiếng gắn liền với cơng trình Thủy điện Hịa Bình cung cấp điện từ đầu đất nước Những năm gần đây, Hịa Bình với địa thuận lợi dần nhận quan tâm nhà đầu tư nước quốc tế việc phát triển kinh tế xã hội đặc biệt việc phát triển ngành nông nghiệp quan tâm Hiện nay, Hịa Bình ứng dụng trồng xen đậu tương với loại khác Bạch đàn đất dốc, bước đầu thu kết định Đậu tương hay đỗ tương, đậu nành (tên khoa họcGlycine Max (L.) Merr.) loại họ Đậu (Fabaceae) giàu hàm lượng chất đạmprotein, trồng để làm thức ăn cho người gia súc Ngoài ra, đậu tương coi nguồn cung cấp protein hồn chỉnh chứa lượng đáng kể amino acid không thay cần thiết cho thể Đậu tương nhạy cảm với môi trường, đặc biệt mưa axit Đất bị ảnh hưởng mưa axit bị xói mịn rửa trơi chất cần thiết cho đậu tương Với đặc trưng kinh tế nông nghiệp, việc xuất mưa axit ảnh hưởng lớn đến sản lượng chất lượng ngành nông nghiệp, đặc biệt việc phát triển nơng nghiệp trồng đậu tương Chính vậy, đề tài “Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng mưa axit đến thay đổi số tính chất đất trồng Đậu tương (Glycine Max (L.) Merr.) tỉnh Hịa Bình” tiến hành nhằm đánh giá tính chất Tháng 10,11,12 P 193.5 271.6 hụ lục Model R 985 R Square a 971 Sum of Squares Model Regression Residual Total Coefficients Model 246 a (Constant) pH a Dependent Variable: pHH2O Phụ lục 4: Phân tích tương quan hồi quy pHKCl đất với thành tố pH mưa axít Model Summary Model R 983 a Model Regression Residual Total Model (Constant) pH a Dependent Variable: pHKCl Phụ lục 5: Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng chất hữu đất với thành tố pH mưa axít Model Summary Model R 996 a Model Regression Residual Total Model (Constant) pH a Dependent Variable: OM Phụ lục : Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng PDT đất với thành tố pH mưa axít Model R 980 Model Regression Residual Total Model (Constant) pH a Dependent Variable: P2O5 a Phụ lục 7: Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng KDT đất với thành tố pH mưa axít Model Summary Model R 979 a Predictors: (Constant), pH a Model Regression Residual Total Model (Constant) pH a Dependent Variable: K2O Phụ lục 8: Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng CEC đất với thành tố pH mưa axít Model Summary Model R 959 a Predictors: (Constant), pH a Model Regression Residual Total b Predictors: (Constant), pH Coefficients Model a (Constant) pH a Dependent Variable: CEC 2+ Phụ lục 9: Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng Ca đất với thành tố pH mưa axít Model Summary Model R R Square .976 a Model Regression Residual Total Unstandard Model (Constant) pH a Dependent Variable: Ca 2+ Phụ lục 10: Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng Mg đất với thành tố pH mưa axít Model R R Square 982 a 964 Model Regression Residual Total Unstandard Model (Constant) pH a Dependent Variable: Mg Phụ lục 11 Model : Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng SO4 R R Square 907 a Model Regression Residual Total Model (Constant) pH a Dependent Variable: SO4 Phụ lục12: Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng NDT đất với thành tố pH mưa axít Model Summary Model Model R 958 a Regression Residual Total Model (Constant) pH a Dependent Variable: NH4 3+ Phụ lục 13: Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng Al đất với thành tố pH mưa axít Model Summary Model R 999 Model Regression Residual a Total Model (Constant) pH a Dependent Variable: Al 3+ Phụ lục 14: Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng Fe đất với thành tố pH mưa axít Model Summary Model R 979 a Model Regression Residual Total Model (Constant) pH a Dependent Variable: Fe 2+ Phụ lục 15: Phân tích tương quan hồi quy hàm lượng Mn đất với thành tố pH mưa axít Model Summary Model R 973 a Model Regression Residual Total Model (Constant) pH a Dependent Variable: Mn ... vậy, đề tài ? ?Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng mưa axit đến thay đổi số tính chất đất trồng Đậu tương (Glycine Max (L. ) Merr .) tỉnh Hịa Bình? ?? tiến hành nhằm đánh giá tính chất đất, sở đưa phương... 51 3.3.2 Ảnh hưởng mưa axit đến thay đổi tính chất đất trồng đậu tương huyện n Thủy, tỉnh Hịa Bình 54 3.4 Đánh giá chung thay đổi tính chất đất ảnh hưởng mưa axit tỉnh Hịa Bình ... Bùi Năng Kha NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA MƢA AXÍT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT TRỒNG CÂY ĐẬU TƢƠNG (GLYCINE MAX (L. )MERR .) Ở TỈNH HỊA BÌNH Chun ngành: Mơi trường