Khảo sát sơ bộ khả năng hấp thụ Cr, Ni của cây rau cải

Quá trình này bắt đầu với nồng độ thấp của các kim loại nặng tồn tại trong nước hoặc trong cặn lắng rồi sau đó được tích lũy nhanh chóng trong các loài thực vật hay động vật sống dưới [r]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -

ISO 9001 - 2015

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG

Người hướng dẫn : ThS PHẠM THỊ MINH THÚY Sinh viên : NGUYỄN THỊ TRANG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -

KHẢO SÁT SƠ BỘ KHẢ NĂNG HẤP THỤ Cr, Ni CỦA CÂY RAU CẢI

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn : ThS Phạm Thị Minh Thuý Sinh viên : Nguyễn Thị Trang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Sinh viên : Nguyễn Thị Trang Mã SV : 1412301006

Lớp : MT1801 Ngành : Kỹ thuật môi trường

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

1 Nội dung yêu cầu giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ)

* Nghiên cứu

- Đánh giá khả sinh trưởng rau cải xanh môi trường đất bị ô nhiễm kim loại nặng Crom

- Đánh giá khả hấp thụ Crom rau cải môi trường đất bị ô nhiễm khác

2 Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn

Các số liệu thực nghiệm liên quan đến q trình thí nghiệm như:

Địa điểm thực tập tốt nghiệp

Phịng thí nghiệm F205 Trường Đại học Dân lập Hải Phòng

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất:

Họ tên: Phạm Thị Minh Thúy Học hàm, học vị: Thạc sỹ

Cơ quan công tác: Khoa Mơi trường, Trường Đại học Dân lập Hải Phịng

Nội dung hướng dẫn: “Khảo sát sơ khả hấp thụ Cr, Ni rau cải” Người hướng dẫn thứ hai:

Họ tên: ……… Học hàm, học vị: ……… Cơ quan công tác:……… Đề tài tốt ngiệp giao ngày … tháng …… năm 2018

Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 30 tháng năm 2018 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN

Sinh viên

Nguyễn Thị Trang

Đã giao nhiệm vụ ĐTTN

Người hướng dẫn

ThS Phạm Thị Minh Thúy

Hải Phòng, ngày 30 tháng năm 2018

HIỆU TRƯỞNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP

Họ tên giảng viên: Phạm Thị Minh Thúy

Đơn vị công tác: Khoa Môi trường

Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Trang Ngành: Kỹ thuật Môi

trường

Nội dung hướng dẫn: “Khảo sát sơ khả hấp thụ Cr, Ni rau

cải”

1. Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp - Chịu khó, tích cực học hỏi để thu kết đáng tin cậy - Ý thức trách nhiệm thân cơng việc giao - Bố trí thời gian hợp lý cho công việc cụ thể

- Biết cách thực khóa luận tốt nghiệp, cẩn thận công việc

2. Đánh giá chất lượng đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề trong nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…)

Đạt yêu cầu khóa luận tốt nghiệp

Ý kiến giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp

Đạt Khơng đạt Điểm:

Hải Phịng, ngày 30 tháng năm 2018 Giảng viên hướng dẫn

(Ký ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy giáo trường ĐHDLHP nói chung thầy khoa Mơi trường nói riêng cung cấp cho em đầy đủ kiến thức thơng tin bổ ích thời gian em theo học trường

Đồng thời em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới ThS Phạm Thị Minh Thúy – giảng viên môn Mơi trường, trường Đại học Dân lập Hải Phịng tận tình hướng dẫn em suốt thời gian làm khóa luận

Qua em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè bên em, động viên giúp đỡ em suốt thời gian học tập làm khóa luận

Do thời gian điều kiện làm khóa luận cịn hạn chế, có điều sai sót em mong thầy bạn đóng góp ý kiến để khóa luận em hồn chỉnh

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 7

I.1 Một số khái niệm

I.1.1 Đất

I.1.2 Môi trường đất

I.1.3 Ơ nhiễm mơi trường đất

I.1.4 Cấu tạo đất

I.1.5 Bản chất thành phần đất

I.1.6 Tính chất đất

I.2 Thực trạng ô nhiễm môi trường đất

I.2.1 Trên giới

I.2.2 Tại Việt Nam

I.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất 10

I.3.1 Do tự nhiên 10

I.3.2 Do hoạt động nông nghiệp: 10

I.3.2.1 Phân bón hóa học 10

I.3.2.2 Phân hữu 11

I.3.2.3 Thuốc trừ sâu 11

I.3.2.4 Đẩy mạnh thị hóa, cơng nghiệp hóa mạng lưới giao thơng 12

I.3.2.5 Rác thải sinh hoạt 12

I.3.2.7 Ô nhiễm dầu 14

I.3.2.8 Ô nhiễm đất chất phóng xạ 15

I.3.2.9 Ơ nhiễm chiến tranh 15

I.3.2.10 Các ô nhiễm ngoại lai khác 15

I.4 Kim loại nặng nguồn gốc phát sinh kim loại nặng đất 17

I.5 Tình hình nhiễm kim loại nặng đất Việt Nam 18

I.6 Ảnh hưởng kim loại nặng đến môi trường người 19

I.6.1 Tác dụng sinh hóa kim loại nặng người môi trường 19

I.6.2 Kim loại nặng mối quan hệ đất - trồng 20

I.6.3 Ảnh hưởng kim loại nặng đến thực vật 20

I.6.3.1 Tác động có lợi 21

I.6.3.2 Tác động có hại 21

I.7 Vai trò thực vật xử lý kim loại nặng 22

I.8 Giới thiệu rau cải 23

I.8.1 Thành phần dinh dưỡng 24

I.8.2 Tác dụng rau cải xanh sức khỏe người 25

I.8.2.2 Bảo vệ tim mạch 25

I.8.2.3 Phòng chống ung thư bàng quang 26

I.8.2.4 Hỗ trợ hệ tiêu hóa táo bón 26

I.8.2.5 Tăng sức đề kháng, nhiệt 26

I.8.2.6 Tốt cho da 26

I.9 Giới thiệu Crom 27

I.9.1 Tính chất Crom 27

I.9.2 Mức độ ảnh hưởng Crom đến người 28

I.9.2.1 Tác động có lợi 28

I.9.2.2 Tác hại Crom 29

I.9.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm Crom 30

I.9.3.1 Nguyên nhân ô nhiễm Crom nông sản 30

I.9.3.2 Tiêu chuẩn đánh giá Crom môi trường 30

CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 32

II.1 Dụng cụ, thiết bị hóa chất 32

II.1.1 Dụng cụ, thiết bị 32

II.1.2 Hóa chất 32

II.2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng Cr 32

II.3 Quy trình bước phân tích 34

4 Phân tích mẫu 36

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39

III.1 Kết xác định lượng nước đất 39

III.2 Kết nghiên cứu khả hấp thụ Crom rau cải 39

III.2.1 Đặc điểm sinh thái rau cải trước phun Crom 39

III.2.2 Đặc điểm sinh thái rau cải sau phun Crom 41

III.3 Kết nghiên cứu khả hấp thụ Crom rau cải 44

III.3.1 Kết nghiên cứu hàm lượng Crom đất 44

III.3.2 Kết nghiên cứu hàm lượng Crom thân rau cải 46

sau phun Crom ngày 46

sau phun Crom 10 ngày 46

KẾT LUẬN 48

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Tính độc hại nguyên tố kim loại nặng sinh vật[2] 21

Bảng 1.2 Giới hạn tối đa hàm lượng tổng sốcủa số kim loại nặng 22

trong tầng đất mặt 22

Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng 100g rau cải 25

Bảng 1.4: Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia quốc tế hàm lượng kim loại nặng Crom thực phẩm [6] 31

Bảng 2.1 Kết xây dựng đường chuẩn xác định Crom 33

Bảng 3.1 Kết xác định lượng nước đất 39

Bảng 3.2 Đặc điểm sinh thái sinh trưởng rau cải trước phun Crom 40

Bảng 3.3 Hàm lượng Crom đất sau phun Crom ngày 45

Bảng 3.4 Hàm lượng Crom đất sau phun Crom 10 ngày 45

Bảng 3.5 Hàm lượng Crom thân rau cải 46

sau phun Crom ngày 46

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Hình ảnh rau cải xanh 24

Hình 1.2 Kim loại Crom 28

Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn Crom 33

Hình 2.2 Quy trình bước phân tích 34

Hình 2.3 Hình ảnh cải xanh cịn non 35

Hình 2.4 Mẫu đất vi sinh dùng làm thực nghiệm 36

Hình 2.5 Sàng đất qua rây 0,5mm 37

Hình 2.6 Mẫu (a), mẫu đất (b), sau phá xong 37

Hình 3.1 Cây rau cải trước phun Crom 41

Hình 3.2 Cây rau cải phun Crom ngày thứ 43

MỞ ĐẦU

Hiện nay, xã hội ngày phát triển, trình cơng nghiệp hóa, đại hóa diễn ngày nhanh tỉ lệ chất thải độc hại từ hoạt động sản xuất công nghiệp ảnh hưởng bất lợi từ hoạt động người tác động vào mơi trường ngày tăng Bên cạnh đó, vấn đề nhiễm vệ sinh an tồn thực phẩm ngày đe dọa sức khỏe người dân Hằng ngày, nghe kênh truyền thơng nói vấn đề thực phẩm bẩn, rau phun hóa chất q liều lượng lợi nhuận họ sẵn sàng đưa thị trường cho người dùng tiêu thụ chất lượng thực phẩm không đạt an tồn Do đó, bệnh qi thai, dị tật bẩm sinh xuất ngày nhiều phần nguyên nhân ô nhiễm kim loại nặng gây nên Vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm thực phẩm rau xanh xã hội quan tâm

Rau xanh thực phẩm cần thiết quan trọng thiếu bữa ăn hàng ngày, nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất, vi lượng, chất xơ cho thể người thay Tuy nhiên, tình trạng nhiễm kim loại nặng đất trồng vấn nạn cần quan tâm Độc chất tồn nhiều hình thức khác chất vô hay hữu cơ, thể hợp chất hay đơn chất, dạng lỏng, rắn hay khí Chúng có mặt ba mơi trường đất, nước, khơng khí Do việc tìm hiểu xác định hợp chất có mơi trường giúp ta có biện pháp khống chế xử lí chúng, giảm bớt tác hại người

Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng (KLN) đất ngày quan tâm ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường đất, nước, trồng sức khỏe người Đất bị ô nhiễm KLN người sử dụng loại hóa chất nơng nghiệp thải vào môi trường đất chất thải đa dạng khác Q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa, hoạt động khai thác khống sản than đá, quặng chì, quặng thiếc làm cho mơi trường đất, môi trường nước bị ô nhiễm nghiêm trọng chất độc hại như: As, Pb, Zn, Cd, Cr Và xu hướng ô nhiễm ngày tăng khơng có biện pháp xử lí triệt để

Để xử lí đất nhiễm người ta thường sử dụng phương pháp truyền thống như: rửa đất, cố định chất nhiễm hóa học vật lí, xử lí nhiệt, trao đổi ion, oxi hóa khử chất ô nhiễm, đào đất bị ô nhiễm để chuyển đến nơi chơn lấp thích hợp Nhưng hầu hết phương pháp tốn kinh phí, giới hạn kĩ thuật hạn chế diện tích

Hiện nay, chưa có tiêu chuẩn quốc tế nồng độ chất độc mơi trường đất mà có số nước như: Đức, Áo, Hà Lan, Canada, Đài Loan số liệu tương đối giống [1] Ở Việt Nam, có tiêu chuẩn chất độc mơi trường nước, khơng khí mơi trường đất có giới hạn cho phép dư lượng thuốc bảo vệ thực vật Chính thế, nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng (KLN) môi trường ta phải lấy tiêu chuẩn quốc gia khác để làm tiêu chuẩn nghiên cứu Ngoài ra, đề tài nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng đất Việt Nam chưa có nhiều nên gây khó khăn việc quản lí mơi trường đất quan nhà nước

Mặc dù, mức độ ô nhiễm KLN đất Việt Nam chưa tới mức báo động cần phải nghiên cứu ảnh hưởng chúng tới đời sống sinh vật Một điều dễ nhận thấy KLN có tác động trực tiếp gián tiếp tới sức khỏe người dễ dàng vào chuỗi thức ăn lâu dài gây ảnh hưởng không tốt người

Nhằm góp phần đánh giá tác động kim loại nặng khả tích lũy chúng thực vật nguy nhiễm đất xảy ra, thêm vào cải xanh loại ăn có khả tích luỹ KLN cao Do vậy, chọn đề tài: “ Khảo sát sơ khả hấp thụ Crom, Niken

CHƯƠNG I TỔNG QUAN I.1 Một số khái niệm

I.1.1 Đất

Đất hay thổ nhưỡng lớp thạch bị biến đổi tự nhiên tác động tổng hợp nước, khơng khí, sinh vật

I.1.2 Môi trường đất

Môi trường đất mơi trường sinh thái hồn chỉnh, bao gồm vật chất vô sinh xếp thành cấu trúc định Các thực vật, động vật vi sinh vật sống lịng trái đất Các thành phần có liên quan mật thiết chặt chẽ với Môi trường đất xem môi trường thành phần hệ mơi trường bao quanh gồm nước, khơng khí, khí hậu

I.1.3 Ơ nhiễm mơi trường đất

Ơ nhiễm mơi trường đưa vào môi trường chất thải nguy hại lượng đến mức ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống sinh vật, sức khỏe người làm suy thoái chất lượng môi trường Đất xem ô nhiễm nồng độ chất độc tăng lên mức an tồn, vượt lên khả tự làm mơi trường đất

I.1.4 Cấu tạo đất

Các loại đá khoáng cấu tạo nên vỏ trái đất tác động khí hậu, sinh vật, địa hình, trải qua thời gian định bị vụn nát với xác hữu sinh đất Sau này, nhà nghiên cứu bổ sung thêm yếu tố đặc biệt quan trọng người Chính người tác động vào đất làm thay đổi nhiều tính chất đất nhiều tạo loại đất chưa có tự nhiên (ví dụ đất trồng lúa nước…)

Đất có cấu trúc hình thái đặc trưng, phân tầng cấu trúc từ xuống dưới:

- Tầng thảm mục rễ cỏ phân huỷ mức độ khác

- Tầng mùn thường có mầu thẫm hơn, tập trung chất hữu dinh dưỡng đất

- Tầng tích tụ chứa chất hồ tan hạt sét bị rửa trơi từ tầng - Tầng đá mẹ bị biến đổi nhiều giữ cấu tạo đá - Tầng đá gốc chưa bị phong hoá biến đổi

Đất được tổng hợp bởi: đá mẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình thời gian, nhân tố định tới việc hình thành đất

I.1.5 Bản chất thành phần đất

Phần rắn đất hình thành từ thành phần vô thành phần hữu cơ: - Vô (chiếm 97-98% trọng lượng khô): oxi silic chiếm tới 82% trọng lượng, cấp hạt có đường kính khác hạt cát( từ 0,05 đến 2mm), limon (bột, bụi) (từ 0,002 đến 0,05mm) sét (nhỏ 0,002mm) Tỉ lệ % hạt cát, limon sét đất tạo nên thành phần giới đất

- Hữu cơ: mảnh vụn thực vật (xác cây), chất thải động vật (phân, nước tiểu, xác chết v.v) chất hữu chưa phân hủy khác Các chất bị phân hủy, tái tổ hợp tạo chất mùn (este axít cacboxylic, hợp chất phenol, dẫn xuất benzen, loại chất màu sẫm giàu chất dinh dưỡng) Vai trò hợp chất hữu mùn:

+ Giữ nguyên tố vi lượng đất + Là hệ đệm

+ Có khả giữ nước làm cho đất tươi tốt

I.1.6 Tính chất đất

Đất có tính chất khác học, vật lí, hố học, sinh học Tính chất đất định độ phì nhiêu đất, khả trồng trọt đất

- Tính chất học định quan hệ đất với tác động học bên bên ngồi tính dính, tính dẻo, tính trương, tính co, độ cứng, độ đàn hồi, sức chống nén, vv

- Tính chất hố học (nơng hố), hàm lượng thành phần hợp chất hoá học đất, độ chua, độ kiềm, độ trung tính đất, khả hấp phụ (CEC) đất, độ no kiềm, độ mặn, độ phèn đất, vv

- Tính chất nước đất gồm tính thấm, tính hút ẩm, tính leo nước, loại độ ẩm đất, vv

- Tính chất sinh học đất: quần thể sinh vật đất, vi sinh vật đất, hàm lượng hợp chất men, vitamin, kháng sinh đất

I.2 Thực trạng ô nhiễm môi trường đất

I.2.1 Trên giới

Tài nguyên đất giới dang bi suy thối nghiêm trọng xói mịn, rửa trơi, bạc màu, nhiễm mặn, nhiễm phèn ô nhiễm đất, biến đổi khí hậu

Trên tổng diện tích 14.777 triệu , với 1.527 triệu đất đóng băng 13.251 triệu đất khơng phủ băng Trong đó, 12 % tổng diện tích đất canh tác, 24% đồng cỏ, 32% đất rừng 32% đất cư trú, đầm lầy Điện tích có khả canh tác 3.200 triệu ha, khai thác 1.500 triệu Tỷ trọng đất canh tác đất có khả canh tác nước phát triển 70%; nước phát triển 36%

Tài nguyên đất giới bị suy thối nghiêm trọng xói mịn, rửa trôi, bạc màu, nhiễm mặn, nhiễm phèn ô nhiễm đất, biến đổi khí hậu Hiện 10% đất có tiềm nơng nghiệp bị sa mạc hóa

I.2.2 Tại Việt Nam

Ở Việt Nam tổng diện tích đất 33 triệu hecta, tổng diện tích đất bình quân đầu người 0,6 hecta, đứng thứ 159 giới, bao gồm:

- Đất feralit khoảng 16 triệu hecta

- Đất phù sa (Alluvial soil) khoảng triệu hecta

- Đất xám bạc màu (Grey exhausted soil) triệu hecta - Đất mùn vàng đỏ triệu hecta

- Đất mặn (saline soil) khoảng 1,9 triệu hecta

Tổng quỹ đất nông nghiệp Việt Nam khoảng 10 - 11 triệu hecta, gần triệu hecta đất sử dụng vào nông nghiệp, phần lại dùng để trồng hàng năm lâu năm

Việt nam quốc gia khác giới đứng trước thách thức lớn vấn đề ô nhiễm đất ảnh hưởng to lớn ô nhiễm đất đem lại I.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất

I.3.1 Do tự nhiên

Trong khống vật hình thành nên đất thường chứa hàm lượng định kim loại nặng, điều kiện bình thường chúng nguyên tố trung lượng vi lượng thiếu cho trồng sinh vật đất, nhiên số điều kiện đặc biệt chúng vượt giới hạn định trở thành đất ô nhiễm

I.3.2 Do hoạt động nông nghiệp:

Việc sử dụng nhiều phân hóa học phân hữu cơ, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ

I.3.2.1 Phân bón hóa học

Phân hóa học rải đất nhằm gia tăng suất trồng Nguyên tắc người ta lấy đất chất cần thiết cho người ta trả lại đất qua hình thức bón phân

Đây loại hố chất quan trọng nơng nghiệp, sử dụng thích hợp có hiệu rõ rệt trồng Nhưng dao hai lưỡi, sử dụng không lợi bất cập hại, số nhiễm đất Nếu bón q nhiều phân hố học hợp chất nitơ, lượng hấp thu rễ thực vật tương đối nhỏ, đại phận lưu lại đất, qua phân giải chuyển hoá, biến thành muối nitrat trở thành nguồn nhiễm cho mạch nước ngầm dịng sông Cùng với tăng lên số lượng sử dụng phân hoá học, độ sâu độ rộng loại ô nhiễm ngày nghiêm trọng

co kém, kết cấu vững chắc, không tơi xốp mà nông dân gọi đất trở nên “chai cứng”, tính thống khí đi, vi sinh vật hóa chất hủy diệt vi sinh vật I.3.2.2 Phân hữu

Phần lớn nông dân bón phân hữu chưa ủ xử lí kĩ thuật nên gây nguy hại cho mơi trường đất.nguyên nhân phân chứa nhiều giun sán, trứng giun, sâu bọ, vi trùng mầm bệnh khác bón vào đất, chúng có điều kiện sinh sôi nảy nở, lan truyền môi trường xung quanh, diệt số vi sinh vật có lợi đất

Bón phân hữu nhiều điều kiện yếm khí làm q trình khử chiếm ưu thế; sản phẩm chứa nhiều acid hữu làm môi trường sinh thái đất chua, đồng thời chứa nhiều chất độc H2S, CH4, CO2 Sư tích lũy cao hóa chất dạng phân hóa học gây hại cho môi trường sinh thái đất mặt lý tính , đất nén chặt , độ trương co kém, khơng tơi xốp, tính thống khí kém, vi sinh vật hóa chất hủy diệt sinh vật

I.3.2.3 Thuốc trừ sâu

Nông dược chiếm vị trí bật nhiễm mơi trường Khác với chất ô nhiễm khác, nông dược rải cách tự nguyện vào môi trường tự nhiên nhằm tiêu diệt ký sinh động vật ni người hay để triệt hạ lồi phá hại mùa màng

Bản chất chất hóa học diệt sinh học nên có khả gây nhiễm mơi trường đất Đặc tính thuốc trừ sâu bệnh tính bền mơi trường sinh thái nên tồn lâu dài đất, sau xâm nhập vào mơi trường, thời kì “nằm” lại đó, nhà mơi trường gọi “thời gian bán phân giải” “nữa đời này”được xác định thời gian trốn vào dạng cấu trúc sinh hóa khác dạng hợp chất liên kết môi trường sinh thái đất Mà hợp chất thường có độc tính cao

I.3.2.4 Đẩy mạnh thị hóa, cơng nghiệp hóa mạng lưới giao thông

Việc sử dụng phần đất để xây dựng đường xá khu đô thị khu công nghiệp… làm thay đổi kết cấu đất

I.3.2.5 Rác thải sinh hoạt

Chất thải rắn đô thị nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất không quản lý thu gom kiểm sốt quy trình kỹ thuật

Chất thải rắn thị phức tạp, bao gồm thức ăn thừa, rác thải nhà bếp, làm vườn , đồ dùng hỏng , gỗ, thủy tinh, nhựa, loại giấy thải,các loạirác đường phố bụi, bùn, cây…

Ở thành phố lớn , chất thải rắn sinh hoạt thu gom , tập trung ,phân loại xử lý Sau phân loại tái sử dụng xử lý rác thải đô thị để chế biến phân hữu cơ, đốt chôn Cuối chôn lấp ảnh hưởng tới môi trường đất

Ơ nhiễm mơi trường đất bãi chơn lấp mùi thối sinh phân hủy rác làm ảnh hưởng tới sinh vật đất, giảm lượng oxi đất

Các chất độc hại sản phẩm trình lên men khuếch tán, thấm lại đất

Nước rỉ từ hầm ủ bãi chơn lấp có tải lượng ô nhiễm chất hữu cao ( thông qua số BOD COD) kim loại nặng Cu , Zn, Pb, Al ,Fe, Cd , Hg chất P ,N, … cao Nước rỉ ngấm xuống đất gây nhiễm đất nước ngầm

Ơ nhiễm mơi trường đất cịn bùn cống rãnh hệ thống thoát nước thành phố mà thành phần chất hữu , vô cơ, kim loại tạo nên hỗn hợp phức chất đơn chất khó phân hủy

I.3.2.6 Chất thải cơng nghiệp

* Chất thải xây dựng: Chất thải xây dựng gạch ngói, thủy tinh, gỗ, ống nhựa, dây cáp, bêtông, nhựa…trong đất chất thải bị biến đổi theo nhiều đường khác nhau, nhiều chất khó bị phân hủy…

* Chất thải kim loại: Các chất thải kim loại, đặc biệt kim loại nặng (Pb, Zn, Cd, Cu, Ni) thường có nhiều khu vực khai thác hầm mỏ, khu công nghiệp đô thị

Nguồn gốc kim loại nặng chất thải:

- Các loại bình điện (pin, acquy) có mức chất thải kim loại nặng cao nhất: 93% tổng số lượng thủy ngân, khoảng 45% số lượng Cadmium (Cd)

- Sắt phế liệu chứa khoảng 40% số lượng chì (Pb), 30% đồng (Cu), 10% crơm (Cr)

- Các chất thải mịn (< 20 mm) chứa 43% Cu, 20% Pb 12% nickel (Ni) - 38% Cd thải 25% Ni chất dẻo

- Nickel có loại thành phần rác, có loại rác chứa 10% Ni

Người ta thấy rằng, bụi bay khơng khí bụi lắng khu vực đô thị chắn chứa nhiều nguy có nhiều độc tiềm tàng kim loại bụi khu vực nông thôn Do dân cư sống khu vực đô thị phải hứng chịu nhiều nguy tiềm tàng kim loại nặng cư dân sống nông thôn

Theo nguyên nhân đất Việt Nam, nhìn chung bị tác động hai phương diện: Thối hóa nhiễm

* Chất thải khí :

- CO sản phẩm đốt cháy khơng hồn tồn carbon (C), 80% CO từ động xe hơi, xe máy, hoạt động máy nổ khác, khói lò gạch, lò bếp, núi lửa phun…CO vào thể động vật, người gây nguy hiểm CO kết hợp với Hemoglobin làm máu không hấp thu oxy, cản trở hô hấp Trong đất phần CO hấp thu keo đất, phần bị oxy hoá thành CO2

- Bụi chì khí thải từ hoạt động cơng nghiệp (chủ yếu giao thơng vận tải), lắng xuống tích tụ gây ô nhiễm đất

- Oxit nitơ sinh từ nitơ khơng khí hoạt động giao thông vận tải, vi sinh vật đất, hoạt động ủ rơm rạ người Lượng lớn oxit nitơ tích lũy lại ảnh hưởng đến người

Vậy CO2, SO2, NO2 khơng khí bị nhiễm ngun nhân gây mưa axít, làm tăng q trình chua hố đất

* Chất thải hóa học hữu cơ:

Các chất thải có khả gây nhiễm đất mức độ lớn như: chất tẩy rửa, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, màu vẽ, công nghiệp sản xuất pin, thuộc da, công nghiệp sản xuất hoá chất

Nhiều loại chất thải hữu dẫn đến ô nhiễm đất Nhiều loại nước từ cống rãnh thành phố thường sử dụng nguồn nước tưới sản xuất nông nghiệp Trong loại nước thải thường bao gồm nước thải sinh hoạt công nghiệp, nên thường chứa nhiều kim loại nặng

I.3.2.7 Ô nhiễm dầu

Ô nhiễm đất hydrocarbures từ nguồn dầu hoả Thành phần dầu mỏ: Carbon 82 – 87%, hydro 11 – 14%,lưu huỳnh 0,1 – 0,5%, oxy nitơ < vài phần nghìn

Dầu sản phẩm dầu khí đổ mặt đất làm cho đất bị nhiễm vì: - Chỉ cần lớp dầu bao phủ mặt đất, dù mỏng (0,2 - 0,5 mm) đủ làm cho đất “ngạt thở” thiếu khơng khí, q trình trao đổ khí bị cắt đứt Kết loài động, thực vật vi sinh vật thiếu oxy, cuối dẫn đến chết Lớp dầu ngăn cản trình trao đổi lượng mặt trời môi trường đất

- Dầu chất kỵ nứơc, thấm vào đất, dầu đẩy nước ngồi làm cho mơi trường đất khơng cịn nước chiếm hết khoảng khơng khí đất làm cho đất giảm thiểu oxy nước, gây tổn thương cho hệ sinh thái

- Dầu thấm qua đất xuống mạch nước ngầm, làm ô nhiễm nguồn nước ngầm - Dầu hợp chất hữu cao phân tử có đặc tính diệt sinh vật

I.3.2.8 Ơ nhiễm đất chất phóng xạ

Nguồn nhiễm đất phóng xạ phế thải trung tâm khai thác chất phóng xạ, trung tâm nghiên cứu nguyên tử, nhà máy điện nguyên tử, bệnh viện dùng chất phóng xạ vụ thử vũ khí hạt nhân Các chất phóng xạ thâm nhập vào đất theo chu trình dinh dưỡng tới trồng, động vật người Người ta thấy rằng, sau vụ nổ thử vũ khí hạt nhân chất phóng xạ đất tăng lên gấp 10 lần Tỷ lệ lượng đồng vị phóng xạ có thể động vật với lượng đồng vị phóng xạ có mơi trường gọi là” hệ số cô đặc” sau vụ nổ bom nguyên tử đất thường tồn lưu ba chất phóng xạ Sn90

; I131 ;Cs137 Các chất phóng xạ xâm nhập vào thể người, làm thay đổi cấu trúc tế bào, gây bệnh di truyền, bệnh máu, bệnh ung thư… I.3.2.9 Ô nhiễm chiến tranh

Miền Nam nước ta qua chiến tranh tàn khốc phải hứng chịu 100.000 chất độc hóa học, có 194 kg đioxin 15 triệu bom đạn thải xuống khắp miền đất nước, không gây thiệt hại người mà gây thay đổi dòng chảy, tàn phá lớp phủ thực vật, đảo lộn lớp đất canh tác, để lại nhiều hố bom vùng sản xuất nông nghiệp trù phú Kết 34% diện tích đất trồng trọt 44% diện tích rừng bị ảnh hưởng nghiêm trọng

I.3.2.10 Các ô nhiễm ngoại lai khác

- Chất thải súc vật: Những chuồng trại chăn nuôi gia súc trại heo, trại gà, phân gia súc không thu gom, xử lí bảo đảm kĩ thuật vệ sinh mơi trường hiểm họa cho mơi trường đất Vì lượng lớn chất thải làm đất khả tự làm nguy hại khó lường lúc ô nhiễm trở nên trầm trọng quan hoạt động môi trường đất bị tê liệt chất thải, vi trùng từ mà lan khắp nơi: nước ngầm,trong nước suối hay bay vào không khí

40 triệu gia cầm, đặc biệt vịt (thủy cầm- tác nhân lây truyền H5N1 giai đoạn vừa qua) Số chất thải rắn chăn nuôi đưa thẳng vào sông rạch khoảng 22.500 tấn/ngày đêm, chất thải lỏng (kể nước rửa chuồng trại) chừng 40.000 m3/ngày đêm

- Tàn tích rừng

Sau thu hoạch gỗ, phần bỏ chiếm lượng lớn Tàn tích nằm lại môi trường đất phân hủy tạo mùn cho đất, khả phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường tỉ lệ C/N tàn tích rừng Nếu điều kiện phân giải tạo mùn khả chuyến hóa thành chất thành chất khó tiêu gây chua nhiều

Nếu tàn tích rừng bị vùi lấp điều kiện yếm khí lâu dài, tạo cá đầm lầy than bùn phèn Điều có nghĩa tạo mơi trường đất acid

- Tàn tích thực vật: Khi thể sinh vật chết nằm môi trường đất phân hủy tạo thành mùn cho đất Nếu điều kiện phân giải tạo mùn cho đất khả chuyển hóa thành mùn ít, đồng thời vật liệu chuyển hóa thành dạng mùn khó tiêu gây chua cho đất

Do chất thải động vật loại gia cầm: trâu bò, gà nguyên tố vi lượng cần cho đất (N, K, P, Ca) nồng độ nhiều gây hại cho thực vật đất

Các chất độc thoát đất tự nhiên thường khí độc sinh q trình phản ứng hóa học có thay đổi yếu tố môi trường đất, phản ứng nảy sinh hoạt động núi lửa Các phản ứng sinh khí độc cịn xuất yếu tố khí hậu nắng, mưa, nhiệt độ, độ ẩm đất thay đổi cách đột ngột

cây rừng, khai hoang tạo thành tượng rửa trôi, bạc mầu,nhiễm phèn đất Theo thống kê, hàng năm diện tích đất giới tăng từ 5.000.000 đến 11.000.000

I.4 Kim loại nặng nguồn gốc phát sinh kim loại nặng đất

Thuật ngữ "Kim loại nặng" thường dùng cho kim loại có trọng lượng cụ thể g/cm3 (Holleman Wiberg, 1985) Thuật ngữ dùng để tên nhóm kim loại kim, gắn liền với nhiễm tính độc, có số nguyên tố cần thiết cho thể sinh vật nồng độ thấp Có khoảng 40 nguyên tố mà rơi vào trường hợp

Kim loại nặng kim loại dẫn điện dãn nhiệt cao, dễ dát mỏng, uốn cong kéo sợi Kim loại nặng thành phần quan trọng sống sinh vật, ln tồn lượng thiết yếu phận thể sinh vật Tuy nhiên vượt q giới hạn cho phép trở lên độc hại

Kim loại nặng chia làm nhóm dựa tầm quan trọng cho sức khỏe chúng:

- Kim loại cần thiết Cu, Zn, Co, Cr, Mn Fe - Kim loại không cần thiết Ba, Al, Li Zr - Kim loại độc hại Sn, As

- Kim loại có tính độc cao Hg, Cd Pb

Phần lớn phần kim loại nặng mà thực vật “ăn” nguồn cung cấp lượng kim loại nặng cho người thơng qua tiêu hóa Lâu dài, hàm lượng kim loại nặng tích lũy thể lớn dần dẫn đến có hại cho sức khỏe người Kim loại nặng gây nguy hiểm cho người tồn lâu dài tự nhiên có xu hướng tích tụ hệ thống sinh học khơng có chế tự đào thải Chúng có khả ảnh hưởng đến quan thể người số chất gây ung thư

việc sử dụng vật liệu cơng nghiệp chứa hàm lượng cao nguyên tố kim loại nặng độc hại Tất đào thải môi trường gây nhiễm nguồn đất, khơng khí, nước… gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng môi trường sống người Ví dụ, thủy ngân sử dụng để sản xuất clo soda công nghiệp sản xuất giấy bột giấy, công nghiệp sản xuất pin, bóng đèn huỳnh quang, cơng tắc điện, sơn sản phẩm nông nghiệp, thuốc chữa dược phẩm

Sự tích lũy kim loại nặng mơi trường biến động mạnh Có kim loại nặng theo thời gian nồng độ chúng tăng lên (thông qua dây chuyền thực phẩm, tích tụ sinh học, phóng đại sinh học…), có kim loại nặng nồng độ chúng giảm dần theo thời gian Nếu nồng độ kim loại nặng vào môi trường lớn dẫn đến tượng tích lũy Tuy nhiên, tích lũy phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chất kim loại nặng, thành phần vật lí đất, pH đất, nhiệt độ đất, độ mặn nước, tuổi, giới tính phận khác tích lũy khác

I.5 Tình hình nhiễm kim loại nặng đất Việt Nam

Ở Việt Nam gắn với q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa tình trạng nhiễm mơi trường gia tăng, đặc biệt trung tâm công nghiệp, khu vực khai thác mỏ thành phố lớn Sự phát thải lượng lớn KLN từ khu công nghiệp tiềm ẩn nguy đe dọa đến sức khỏe người hệ sinh thái xung quanh Theo đánh giá chuyên gia, công nghiệp khai thác mỏ gây nhiễm suy thối môi trường đất nghiêm trọng [5]

Tại thành phố Hồ Chí Minh, kết phân tích trạng ô nhiễm KLN đất vùng trồng lúa khu vực phía Nam thành phố cho thấy hàm lượng đồng, kẽm, chì, thủy ngân, crom đất trồng lúa chịu ảnh hưởng trực tiếp từ nước thải khu công nghiệp phía Nam thành phố tương đương cao ngưỡng cho phép theo TCVN7209:2002 đất sử dụng cho mục đích nơng nghiệp [4]

Như vậy, sau gần 20 năm mở cửa đẩy mạnh kinh tế với 64 khu chế xuất khu công nghiệp, cộng thêm hàng trăm ngàn sở hóa chất chế biến tồn quốc ô nhiễm môi trường đất vấn đề nan giải Việt Nam

Các kim loại nặng nguồn chất độc nguy hiểm hệ sinh thái đất, chuỗi thức ăn người Những kim loại nặng có tính độc cao nguy hiểm là: thủy ngân (Hg), cadimi (Cd), chì (Pb), niken (Ni); kim loại nặng có tính độc mạnh asen (As), crom (Cr), mangan (Mn), Kẽm (Zn), thiếc (Sn)

Thực tế chất hoá học hàm lượng thích hợp cần cho sinh trưởng phát triển thực vật, động vật người Nhưng chúng tích luỹ nhiều đất độc hại

Độc hại cấp tính có lượng lớn chất độc hại khoảng thời gian ngắn thường dẫn đến gây chết sinh vật

Độc hại lâu dài (mãn tính) hàm lượng chất độc hại thấp tồn lâu dài Chúng làm chết sinh vật tổn thương mức độ khác

Khả độc hại kim loại nặng sinh vật khác khác

Sự ô nhiễm kim loại nặng môi trường (đất, nước, sinh vật) ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến sức khoẻ người Tuỳ theo chất mà có tác động khác đến phận thể

I.6 Ảnh hưởng kim loại nặng đến môi trường người

I.6.1 Tác dụng sinh hóa kim loại nặng người môi trường

Một nguyên nhân khác khiến cho kim loại nặng độc hại chúng chuyển hóa tích lũy thể người hay động vật thông qua chuỗi thức ăn hệ sinh thái Quá trình bắt đầu với nồng độ thấp kim loại nặng tồn nước cặn lắng sau tích lũy nhanh chóng lồi thực vật hay động vật sống nước cặn lắng luân chuyển dần qua mắt xích chuỗi thức ăn cuối đến sinh vật bậc cao nồng độ kim loại nặng đủ lớn để gây độc hại phân hủy AND, gây ung thư …

Các kim loại nặng hàm lượng nhỏ nguyên tố vi lượng cần thiết cho thể người sinh vật Chúng tham gia cấu thành nên enzym, vitamin, đóng vai trị quan trọng trao đổi chất… Ví dụ: lượng nhỏ đồng cần thiết cho động vật thực vật Người lớn ngày cần khoảng 2mg đồng (đồng thành phần quan trọng enzym oxidaza, tirozinaza, uriaza, citorom galactoza) hàm lượng kim loại vượt ngưỡng quy định gây tác động xấu nhiễm độc mãn tính chí ngộ độc cấp tính dẫn tới tử vong

I.6.2 Kim loại nặng mối quan hệ đất - trồng

Các nguyên tố kim loại nặng dung dịch đất chuyển từ lỗ khí đất tới bề mặt rễ hai đường chính: khuếch tán dòng chảy khối Sự khuếch tán xảy nhằm chống lại gia tăng gradian nồng độ bình thường rễ cách: hấp thu kim loại nặng dung dịch đất bề mặt tiếp giáp rễ - đất Dòng chảy khối tạo di chuyển dung dịch đất tới bề mặt rễ kết trình thở Cả hai trình xảy không đồng theo tốc độ khác tùy thuộc vào nồng độ dung dịch đất

I.6.3 Ảnh hưởng kim loại nặng đến thực vật

được khơng có tham gia ion kim loại hóa vơ có vai trị hóa hữu sống Do trước nhà hóa học vô thiếu quan tâm đến sống sinh vật nên có nhìn nhận hồn tồn sai lệch lĩnh vực hóa học sống

I.6.3.1 Tác động có lợi

Các kim loại nặng xem nguyên tố vi lượng thiết yếu cho phát triển bình thường trồng động vật Người ta biết 1/3 tổng số enzyme có chứa kim loại có 17 kim loại khác hoạt hóa có tham gia kim loại nặng Cu, Zn, Pb, Cr, As, Hg

Các KLN sử dụng loại phân vi lượng để bón cho trồng lượng nhỏ vừa phải khơng suất trồng tăng rõ rệt mà phẩm chất sản phẩm nông nghiệp cải thiện, đồng thời khắc phục nhiều loại bệnh trồng gia súc bệnh: thối củ cải đường, nhũn củ khoai tây, nhũn xương trâu bị

I.6.3.2 Tác động có hại

Các kim loại độc hại tồn đất tồn nhiều dạng khác nhau, hấp phụ, liên kết với hợp chất vô cơ, hữu tạp chất thành phức hợp Nhiều nguyên tố kim loại nặng có ý nghĩa quan trọng đời sống vi sinh vật Nó có tác dụng sâu sắc nhiều mặt trình quang hợp, điều hịa sinh trưởng Ngồi ra, cịn ảnh hưởng mạnh đến q trình hấp thu nước, nước vận chuyển Nhưng có hàm lượng cao thường trở lên độc hại khả độc hại kim loại nặng sinh vật khác

Bảng 1.1 Tính độc hại nguyên tố kim loại nặng sinh vật[2]

Sinh vật Tính độc hại

Vi khuẩn khống hóa nitơ Ag > Hg > Cu > Cd > Pb > Cr > Mn > Zn > Ni > Sn Tảo Hg > Cu > Cd > Fe > Cr > Zn > Ni > Co > Mn Nấm Ag > Hg > Cu > Cd > Cr > Ni > Pb > Co > Zn Thực vật Hg > Pb > Cu > Cd > Cr > Ni > Zn

Bảng 1.3 Giới hạn tối đa hàm lượng tổng sốcủa số kim loại nặng trong tầng đất mặt

(Đơn vị tính: mg/kg đất khơ) TT Thông số Đất nông

nghiệp Đất lâm nghiệp Đất dân sinh Đất công nghiệp Đất thương mại, dịch vụ

1 Asen (As) 15 20 15 25 20

2 Cadimi (Cd) 1,5 10

3 Chì (Pb) 70 100 70 300 200

4 Crom (Cr) 150 200 200 250 250

5 Đồng (Cu) 100 150 100 300 200

6 Kẽm (Zn) 200 200 200 300 300

I.7 Vai trò thực vật xử lý kim loại nặng

Hầu hết loài thực vật nhạy cảm với có mặt ion kim loại, chí nồng độ thấp Tuy nhiên, có số lồi thực vật khơng có khả sống môi trường bị ô nhiễm kim loại độc hại mà cịn có khả hấp thụ tích kim loại phận khác chúng

Trong năm gần đây, người ta quan tâm nhiều công nghệ sử dụng thực vật để xử lý môi trường Theo tài liệu nghiên cứu, giới có 400 lồi thuộc 45 họ thực vật có khả hấp thụ kim loại Các loài thực vật thân thảo thân gỗ, có khả tích luỹ khơng có biểu mặt hình thái nồng độ kim loại thân cao hàng trăm lần so với lồi bình thường khác

Cỏ Vertiver, loài thực vật gần quan tâm nghiên cứu áp dụng để chống xói lở đất Chúng có rễ đồ sộ phát triển nhanh Trong điều kiện thuận lợi, năm rễ chúng ăn sâu tới 3- 4m Nhờ có khả chịu hạn, hút ẩm từ độ sâu bên xuyên qua lớp đất bị lèn chặt, qua giảm bớt lượng nước thải thấm xuống đất phân hủy chất gây nhiễm Loại cỏ có khả hấp thụ lượng lớn nhôm, mangan, cadimi, niken, thủy ngân, kẽm…có nước bị nhiễm

Trong đa số lồi có chế đào thải chất độc ngồi với cỏ Vertiver vào đến rễ, kim loại đồng chuyển thành dạng khó tan lưu giữ lại phần, phần lại di chuyển đến cổ rễ Rễ cổ rễ có khả tích lũy đồng, chống lại vận chuyển đồng đến phận khác Điều chứng tỏ rễ phần hấp thu nhiều KLN phận cỏ Vetiver

Ngồi cỏ Vertiver, số lồi thực vật thơng thường khác có khả hấp thụ kim loại nặng bèo tây, cải xoong, rau muống, dương xỉ kết hợp với nấm cộng sinh…

I.8 Giới thiệu rau cải

Rau họ cải thuộc họ thập tự “Brassicaceae” gồm bắp cải, súp lơ, su hào, củ cải, loại cải không cuốn… loài rau trồng nhiều Việt Nam Trong đó, cải canh (Brassica juncea L) trồng phổ biến nhóm cải có khả thích ứng rộng, hiệu kinh tế cao Loại rau có thân to, có màu xanh đậm xanh nõn chuối Thời gian thu hoạch cho cải khoảng 20 - 25 ngày

Cây cải thuộc rễ chùm, phân nhánh Bộ rễ ăn nông tầng đất màu, tập trung nhiều tầng đất 0-20 cm Lá cải mọc đơn, thường tập trung bẹ to, lớn Bộ phát triển, to mỏng nên chịu hạn dễ bị sâu bệnh phá hoại

quá trình sinh trưởng phát triển Tuy nhiên, cải có thời gian sinh trưởng ngắn nên cần loại phân dễ tiêu, dễ phân giải, cung cấp yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho

Vai trị rau xanh nói chung rau cải xanh nói riêng sức khỏe người ví “cơm không rau đau không thuốc” Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cảnh báo năm tồn Thế giới có khoảng 2,7 triệu ca tử vong thiếu rau xanh (Lê Hồng Phúc,2010) [3] Hiện nay, số tăng lên hám lợi chủ đầu tư sản suất tính hám rẻ người tiêu dùng

Hình 1.1 Hình ảnh rau cải xanh

Rau an toàn (RAT) khái niệm xuất nước ta thời gian gần trước tình hình số sản phẩm rau xanh tiêu thụ thị trường gây ngộ độc thực phẩm cho người sử dụng Khái niệm rau an toàn đưa sau:

- Sạch, hấp dẫn hình thức: tươi, bụi bẩn, tạp chất, thu độ chin( có chất lượng cao nhất), khơng có triệu chứng bệnh, có bao bì, hợp vệ sinh hấp dẫn

- Sạch, an toàn chất lượng: sản phẩm rau có chứa dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, dư lượng nitrat, dư lượng kim loại nặng lượng vi sinh vật gây hại không vượt ngưỡng cho phép WHO Việt Nam

I.8.1 Thành phần dinh dưỡng

chất carotene, anbumin, axit nicotic… loại rau mà nhà ding dưỡng khuyên người nên dùng thường xuyên để bảo vệ sức khỏe phòng chống bệnh tật

Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng 100g rau cải

Thành phần Dinh dưỡng (mg)

Protein 1,10

Lipit 0,20

Cacbonhydrat 2,10

Canxi 61,00

Phot 37,00

Săt 0,50

Caroten 0,01

Thiamin (B1) 0,02

Riboplavin (B2) 0,04

Niaxin (B3) 0,30

Axit ascorbic (C) 20,00

I.8.2 Tác dụng rau cải xanh sức khỏe người

I.8.2.1 Ngăn ngừa chữa bệnh gout

Bệnh gout nỗi lo người đại Bệnh hình thành chế độ dinh dưỡng nhiều thực phẩm giàu lượng ăn loại thịt, tim, gan, lòng hay loại hải sản Những bệnh nhân mắc bệnh gout thường chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng nhiều rau xanh, loại có tác dụng thải chất axit uric gây bệnh Dùng cải bẹ xanh nấu uống ngày thay nước Loại nước giúp thải ngồi chất axit uric, phịng trừ bệnh gout hiệu Đồng thời, bệnh nhân gout lấy cải xanh giã nát đắp vào chỗ đau I.8.2.2 Bảo vệ tim mạch

rau cải xanh gián tiếp hỗ trợ tim mạch, tốt cho mạch máu thể, ngăn ngừa số bệnh tim mạch

I.8.2.3 Phòng chống ung thư bàng quang

Ung thư ln nỗi lo ai, đặc biệt ung thư bàng quang nỗi sợ hãi nhiều người lớn tuổi Bởi người lớn tuổi thường vận động, khiến cho lượng nước đọng lại khơng đưa chất thải ngồi Chính vậy, vi khuẩn dễ dàng phát sinh nhiều bệnh lý, đặc biệt bệnh ung thư bàng quang Theo chuyên gia y tế, việc ăn nhiều cải xanh giúp bạn ngăn ngừa bệnh ung thư bàng quang hiệu

I.8.2.4 Hỗ trợ hệ tiêu hóa táo bón

Rau cải xanh chứa hàm lượng chất xơ lớn, chất nhầy Chất nhầy hỗ trợ nhu động ruột, giúp tiêu hóa tốt Đồng thời, chất xơ giúp bạn ngăn ngừa táo bón I.8.2.5 Tăng sức đề kháng, nhiệt

Trong rau có chứa nhiều thành phần vitamin loại, giúp nâng cao sức đề kháng cho thể Đồng thời, rau cải xanh cịn có tác dụng nhiệt vô tuyệt vời bạn thường xuyên bổ sung

I.8.2.6 Tốt cho da

Nhìn chung, thực phẩm rau có màu xanh đậm cải bẹ xanh hàm lượng vitamin cao Cùng với đó, cải xanh cung cấp nhiều axit folic cần thiết cho tế bào máu, giúp da dẻ hồng hào, tươi tắn Chính thế, ăn cải xanh lựa chọn tốt cho người chuẩn bị bước sang tuổi trung niên

Vệ sinh an toàn thực phẩm vấn đề cộm xã hội quan tâm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Theo Cục vệ sinh an tồn thực phẩm có khoảng 14% rau xanh có mặt thị trường coi rau an tồn Việc sử dụng rau khơng an toàn ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người, sức khỏe cộng đồng, chi phí cho điều trị, chăm sóc sức khỏe dịch vụ khác tăng cao.[5.1]

Hiện nay, Việt Nam ban hành tiêu chuẩn Viet GAP rau Đây tiêu chuẩn mà người sản xuất, người cung ứng phải hướng đến vệ sinh an toàn thực phẩm, thay đổi phương thức canh tác, chăm sóc, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, sử dụng phân bón cho trồng theo hướng an tồn khơng để lại dư lượng, khơng để vi sinh vật có hại diện rau quả, làm cho rau đạt chất lượng an toàn với người tiêu dùng

I.9 Giới thiệu Crom I.9.1 Tính chất Crom

Crom nguyên tố thuộc phân nhóm phụ nhóm VI bảng tuần hồn nguyên tố hóa học, có số thứ tự 24, khối lượng nguyên tử 51,998 Trong tự nhiên, Crom tồn đồng vị ổn định, phát năm 1797 Chúng tồn chủ yếu hợp chất khoáng như: cromit FeCr2O4, mangocromit (Mg,Fe)Cr2O4, alumocromit Fe(Cr,Al)2O4, crompicotit(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4

Crom có màu trắng bạc ánh xanh, nhiệt độ nóng chảy khoảng 1890oC, nhiệt độ sôi khoảng 2680oC, khối lượng riêng 7,19g/cm3

Hình 1.2 Kim loại Crom I.9.2 Mức độ ảnh hưởng Crom đến người

I.9.2.1 Tác động có lợi

Cơ thể người trưởng thành chứa trung bình từ - 5mg Crơm Trong máu người bình thường tỷ lệ Crôm 10mcg/l người làm việc mơi trường có crơm tỷ lệ tăng lên, hồng cầu lên đến 40-60mcg/l máu

Crơm có thực phẩm gan bò, lòng đỏ trứng, men bia, tỷ lệ thấp 10mcg/100g, có nhiều ngơ, khoai tây, bánh mỳ đen, đậu xanh, nấm, thịt bị Crơm đưa vào thể qua thực phẩm, hô hấp, da Khi ăn, Crôm hấp thu ruột non với tỷ lệ 0,4 - 3% Khi tuổi cao, hấp thu giảm dần Chế độ ăn uống số chất ảnh hưởng đến hấp thu Crơm, có chất làm hạn chế (chất phytat), có chất làm tăng (histidin, acid glutamic ) Cịn qua đường hơ hấp, dẫn chất Crôm tan nước xuyên qua màng phế nang cịn dẫn chất khơng tan tích tụ mô phổi Qua đường tiếp xúc, Crôm không xuyên qua da mà tạo thành phức hợp bền với protein lớp bề mặt da

Crơm cần cho chuyển hố glucid lipid Riêng insulin, Crôm thuận lợi cho liên kết insulin liên kết với quan thụ cảm nó, giúp cho đồng hố đường glucose tế bào, tạo điều tiết tỷ lệ insulin máu, làm tăng tính nhạy cảm mơ insulin, bình thường ổn định glycemic (tỷ lệ đường máu) Nhưng Crơm khơng có tác động làm giảm tỷ lệ đường máu mà hiệu có diện insulin Khi thể xuất đề kháng (insulin) thường đôi với thiếu hụt Crôm Trong Đại hội quốc tế bệnh đái tháo đường lần thứ 18 (8/2003) Paris, nhiều báo cáo cho biết vi chất dinh dưỡng Crôm (dưới dạng chronium picolisat) giảm đề kháng glucose giảm lượng đường máu

Trong số trường hợp đái tháo đường nhận thấy thiếu Crơm trầm trọng, bổ sung Crơm cải thiện tình trạng bệnh nhân đái tháo đường

Crơm cịn liên kết với chuyển hố lipid, bổ sung Crôm làm gia tăng hàm lượng cholesterol tốt (HDL) làm giảm glycerid từ góp phần ngăn ngừa tích tụ mỡ bên mạch máu, chống xơ vữa động mạch, điều hoà giảm huyết áp người có tuổi Một nghiên cứu thực nước châu Âu Israel với 1.500 nam giới xác nhận: Crôm bảo vệ tim mạch; nguy nhồi máu tim cao nồng độ Crôm móng chân thấp Bổ sung Crơm làm giảm thể trọng béo phì đường hấp thu thể sử dụng không chuyển hoá thành lipid trữ tế bào mới, muốn đạt yêu cầu phải dùng Crôm liều cao

I.9.2.2 Tác hại Crom

Những người làm công việc hàng ngày tiếp xúc với chất Crômat, bicromat, acid Crômic dễ mắc bệnh nghề nghiệp: thừa cân Nếu lượng Crôm cao vào thể qua đường tiêu hố gây ngộ độc nặng dẫn đến tử vong, qua đường tiếp xúc lâu dài bị loét da, viêm kết mạc, viêm mũi ảnh hưởng đến hô hấp

phát triển tế bào không nhân, gây ung thư Với hàm lượng cao, Crom làm kết tủa protein, axit nucleic ức chế hệ thống men Dù xâm nhập vào thể theo đường Crom hịa tan vào máu nồng độ 0,001 mg/l, sau chúng chuyển vào hồng cầu hòa tan hồng cầu nhanh gấp 10 - 20 lần Từ hồng cầu Crom chuyển vào tổ chức phủ tạng, giữ lại phổi, xương, thận, gan, phần lại chuyển qua nước tiểu Từ quan phủ tạng Crom hòa tan dần vào máu, đào thải qua nước tiểu từ vài tháng đến vài năm Các nghiên cứu cho thấy người hấp thụ Cr (VI) nhiều Cr (III) độc tính Cr (VI) lại cao Cr (III) khoảng 100 lần

I.9.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm Crom

I.9.3.1 Nguyên nhân ô nhiễm Crom nông sản

Cây trồng sinh trưởng phát triển môi trường chủ yếu: môi trường đất(nước) mơi trường khí Đất, nước khơng khí nơi cung cấp dinh dưỡng cần thiết điều kiện sống loại trồng thực vật nói chung Do đó, mơi trường đất, nước, khơng khí bị nhiễm trồng bị ảnh hưởng theo Các chất ô nhiễm kim loại nặng độc hại:As, Hg, Pb, Cd, Cr , anion độc hại Cl

-, CN-, F-, NO-2, NO3

-… từ đất nước vào trồng tích lũy phận trồng

Ngoài ra, trồng cịn bổ sung loại phân bón (phân hữu phân hóa học) khác Khi bị sâu bệnh trồng cần phun thuốc phòng trừ dịch hại hay gọi chung thuốc bảo bệ thực vật (BVTV) Các loại thuốc BVTV có ảnh hưởng độc hại mức độ khác đến người, động thực vật môi sinh Như vậy, việc sử dụng thuốc BVTV, phân bón hóa học nguyên nhân tồn dư, tích lũy chất ô nhiễm cho đất, trồng nông sản

Bảng 1.4: Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia quốc tế hàm lượng kim loại nặng Crom thực phẩm [6]

Kim Loại Mô tả thực phẩm Nồng độ tối đa cho phép (ppm) (mg/kg)

Chromium

Ngũ cốc rau

Cá, cua thịt, hàu, tôm sú

và tôm

CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM II.1 Dụng cụ, thiết bị hóa chất

II.1.1 Dụng cụ, thiết bị

- Bình định mức 100 ml - Pipet 20ml

- Bếp phá mẫu - Tủ sấy

- Cốc thủy tinh nhỏ - Cân phân tích

- Máy quang phổ UV-VIS - Máy cất nước lần

II.1.2 Hóa chất

Hóa chất dùng xác định Crom gồm:

- NaOH 1N: Hịa tan 40g NaOH lít nước cất lần

- H2SO4 1N: Cho 28ml H2SO4đặc vào 500ml nước cất lần định mức tới vạch lít

- H3PO4đặc 85%

- Điphenylcacbazit 05% axeton: Hòa tan 0,25g diphenylcacbazit 50ml axeton

- Amonipesunfat 0,1%: Hòa tan 0,1g amonipesunfat 100ml nước cất lần - Dung dịch chuẩn: Hịa tan 2,8285g K2Cr2O7 lít nước cất hai lần dung dịch có nồng độ 1mg/l Sử dụng dung dịch để pha thành dung dịch thí nghiệm có nồng độ 0,1mg/l

II.2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng Cr

Bảng 2.1 Kết xây dựng đường chuẩn xác định Crom

STT VCr TN (ml)

Thể tích PP (giọt)

VNaOH 1N

(giọt)

VH2SO4 1N

(giọt; ml)

VH3PO4 85%

(ml)

Vđiphenylcacbazit

(ml) ABS

1 5 5; 0,2

2 5 5; 0,2 0,058

3 10 5 5; 0,2 0,112

4 15 5 5; 0,2 0,166

5 20 5 5; 0,2 0,224

6 25 5 5; 0,2 0,280

7 30 5 5; 0,2 0,332

Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn Crom

Như vậy, phương trình đường chuẩn xác định Crom: y = 0,1109x + 0,0011 có R2

= 0,999 thỏa mãn điều kiện 0,99 ≤ R2 ≥ với y mật độ quang đo từ mẫu phân tích

y = 0,1109x + 0,0011 R² = 0,9999

0 0,07 0,14 0,21 0,28 0,35

0 0,5 1,5 2,5 3,5

A

B

S

II.3 Quy trình bước phân tích

Hình 2.2 Quy trình bước phân tích Giải thích quy trình

1 Cây cải non

Sau gieo hạt, hạt cải nảy mầm phát triển thành cải non Giống lấy thí nghiệm lấy từ giai đoạn cải non để đảm bảo phát triển giai đoạn thí nghiệm

Cây cải non

Tuyển chọn

Trồng cây( đất vi sinh)

Phân tích mẫu

Phân tích( đất, rễ thân) Phun Crom

Hình 2.3 Hình ảnh cải xanh non

2 Tuyển chọn

Để cho q trình thí nghiệm đạt kết tốt bước đầu ta phải chọn cải non sống khỏe, không bị úa, mập, không bị sâu để tránh rủi ro trình sinh trưởng phát triển

3 Trồng (đất vi sinh)

Hình 2.4 Mẫu đất vi sinh dùng làm thực nghiệm

4 Phân tích mẫu

Đây bước quan trọng q trình phân tích Vì ta bỏ bước kết phân tích phía sau khơng cịn giá trị Bởi vì, bước phân tích hàm lượng kim loại nặng Crom có đất cải trước ta phun dung dịch Crom vào

Hình 2.5 Sàng đất qua rây 0,5mm

5 Phun Crom

Sau phát triển tốt tiến hành phun Crom thể tích khác Đối với đất giới hạn chịu kim loại nặng Crom 150 mg/kg đất khô Để khảo sát hấp thụ Crom rau cải tiến hành phun Crom mức: 25; 70; 100; 125; 150; 200mg/kg dung dịch Crom vào đất

Theo dõi khả phát triển, biến đổi trước sau phun Crom thể tích khác

6 Phá mẫu

Sau phun Crom ngày lấy mẫu để phân tích Và khối lượng phân tích đất 0,3g, mẫu 1,5g Đối với mẫu đất trước phá mẫu làm tương tự mẫu Sau tiến hành phá mẫu bếp phá mẫu nhiệt độ 125o

C Thời gian để phá mẫu hoàn toàn 1,5h

(a) (b)

7 Phân tích

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN III.1 Kết xác định lượng nước đất

Sấy cốc thủy tinh 105oC đến khối lượng khơng đổi Cho cốc vào bình hút ẩm, để nhiệt độ phịng Cân xác khối lượng cốc cân phân tích (W1)

Cân 10g đất cho vào cốc sấy khô khối lượng cốc đất (W2) sau cho vào tủ sấy nhiệt độ 105o

C 8h lấy cho vào bình hút ẩm để hạ nhiệt độ tới nhiệt độ phòng

Cân khối lượng cốc đất sau sấy (W3), làm lặp lại đến khối lượng (W3) không đổi (sai số không vượt 3mg hai lần cân)

Bảng 3.1 Kết xác định lượng nước đất

Loại mẫu Mcốc sau sấy (g)

Mđất (g)

MCốc + đất sau sấy (g)

Lượng nước hút ẩm (g)

Mẫu 41,909 10 49,915 1,994

Kết cho thấy, khối lượng cốc đất giảm từ 51,909g xuống 49,915g nước bay trình sấy Như vậy, 10g đất lượng nước đất 1,994g (chiếm 19,94%)

III.2 Kết nghiên cứu khả hấp thụ Crom rau cải

III.2.1 Đặc điểm sinh thái rau cải trước phun Crom

Bảng 3.2 Đặc điểm sinh thái sinh trưởng rau cải trước phun Crom

STT Chiều cao (cm) Bề rộng mặt (cm) Số lượng

1 11,1 4,2

2 13,2 4,8

3 11,0 3,8

4 14,0 3,9

5 12,3 3,6

6 13,9 4,5

Từ bảng ta thấy, mẫu phát triển đồng chênh lệch không lớn từ chiều cao cây, bề mặt rộng mặt số lượng Các mẫu để làm thí nghiệm phát triển tốt đảm bảo mặt sinh trưởng phát triển giai đoạn thí nghiệm

(c) (d)

(e) (f)

Hình 3.1 Cây rau cải trước phun Crom III.2.2 Đặc điểm sinh thái rau cải sau phun Crom

Sang ngày thứ mẫu cải (a), (b) có biến đổi nhẹ, mẫu (c), (d) bắt đầu bị úa xuất đốm vàng, mẫu (e) phun 150mg/kg Crom cải héo úa nhiều hơn, mẫu 200mg/kg Crom héo thân cải

(a) (b)

(e) (f)

Hình 3.2 Cây rau cải phun Crom ngày thứ

Sau ngày thí nghiệm, mẫu (e), (f) chết Tiếp tục theo dõi phát triển mẫu cịn lại sau 10 ngày thí nghiệm Kết cho thấy mẫu (a), (b) sống yếu, không phát triển thêm, úa vàng Mẫu (c), (d) chết hình 3.3c 3.3d

(c) (d)

Hình 3.3 Cây cải sau phun Crom 10 ngày thí nghiệm

III.3 Kết nghiên cứu khả hấp thụ Crom rau cải

III.3.1 Kết nghiên cứu hàm lượng Crom đất

Sau phun Crom ngày lấy mẫu để phân tích Đối với mẫu đất trước phá mẫu ta phải cân khối lượng bình đất ướt sau sấy tủ sấy 105o

C sau 8h lấy mẫu để vào bình hút ẩm để bình đất trở nhiệt độ thường tránh bị nước khơng khí thâm nhập vào Sau đó, bỏ cân ghi lại khối lượng bình đất Để trình phá mẫu thuận lợi ta phải nghiền rây qua rây 1mm Sau cân 0,3g đất thêm 0,2g FeSO4, 0,3g CuSO4 15ml H2SO4 để phá mẫu Tiến hành phá mẫu bếp phá mẫu nhiệt độ 125oC Thời gian để phá mẫu hoàn toàn 1,5h

Mẫu sau phá xong để nguội lọc giấy lọc bình định mức 100ml Sau đó, định mức tới vạch để - 10 phút cho ổn định đem phân tích máy UV-VIS Spectrophotometer bước sóng 540nm

Bảng 3.3 Hàm lượng Crom đất sau phun Crom ngày

STT Nồng độ Crom Đã phun

(mg/kg) ABS

CCrom sau ngày (mg/kg)

1 Mẫu đất 0,032 15,49

2 25 0,062 22,88

3 75 0,121 48,39

4 100 0,143 56,53

5 125 0,167 65,41

6 150 0,191 74,27

7 200 0,236 90,91

Kết cho thấy: Ở môi trường đất hàm lượng Crom có đất khơng đổi 15,49 mg/kg Khi phun vào mẫu đất với hàm lượng Crom tăng dần sau ngày thí nghiệm, nồng độ Crom đất tăng dần từ 15,49 mg/kg đến 90,91 mg/kg

Bảng 3.4 Hàm lượng Crom đất sau phun Crom 10 ngày

STT Nồng độ Crom phun

(mg/kg) ABS

CCr sau 10 ngày (mg/kg)

1 Mẫu 0,032 15,49

2 25 0,042 19,19

3 75 0,103 41,87

4 100 0,118 47,32

5 125 0,142 56,17

6 150 - -

7 200 - -

III.3.2 Kết nghiên cứu hàm lượng Crom thân rau cải Bảng 3.5 Hàm lượng Crom thân rau cải

sau phun Crom ngày

STT Nồng độ Crom phun

(mg/kg) ABS CCr ngày(mg/kg)

Mẫu 0,043 3,39

1 25 0,065 5,54

2 75 0,140 11,05

3 100 0,231 17,74

4 125 0,284 21,73

5 150 0,351 26,68

6 200 0,382 28,97

Từ bảng ta thấy: Ở mẫu hàm lượng Crom có thân rau cải 3,39 mg/kg Khi phun Crom vào mẫu đất với nồng độ khác tăng dần từ 25mg/kg đến 200mg/kg, qua trình hấp thu hàm lượng Crom có thân rau cải tăng dần 3,39mg/kg đến 28,97mg/kg Tuy nhiên, mẫu trường hợp phun 150mg/kg 200mg/kg Crom hấp thụ lượng Crom lớn nên bị chết sau ngày thí nghiệm

Bảng 3.6 Hàm lượng Crom thân rau cải sau phun Crom 10 ngày

STT Nồng độ Crom phun

(mg/kg) ABS

CCr sau 10 ngày (mg/kg)

1 25 0,051 4,43

2 75 0,132 10,49

3 100 0,208 16,11

4 125 0,263 20,18

5 150 - -

trong trường hợp phun 100mg/kg 125 mg/kg Crom hàm lượng Crom tích lũy lâu ngày nên yếu vàng Mẫu phun 150mg/kg - 200mg/kg Crom sau ngày thí nghiệm bị chết nên khơng phân tích

KẾT LUẬN

Qua trình thực nghiên cứu đề tài:“ Khảo sát sơ khả hấp thụ Crom, Niken rau cải” em thu số kết sau:

1 Đã trồng thành công rau cải để tiếp tục sinh trưởng phát triển để tiến hành thí nghiệm

2 Đã xác định lượng nước có đất 1,994g chiếm 19,94%

3 Đã phân tích hàm lượng Crom mẫu đất nền, thân mẫu nền, kết cho thấy hàm lượng Crom đất 15,49mg/kg, thân 3,39mg/kg

4 Đã khảo sát hàm lượng Crom đất, thân rau cải sau ngày phun Crom Kết cho thấy nồng độ Crom phun vào đất tăng từ 25mg/kg đến 200mg/kg hàm lượng Crom đất tăng từ 22,88mg/kg đến 90,91mg/kg, hàm lượng Crom thân cải tăng từ 5,54mg/kg đến 28,97mg/kg

5 Đã khảo sát hàm lượng Crom đất, thân - rau cải sau 10 ngày phun Crom Kết cho thấy:

- Hàm lượng Crom có đất sau 10 ngày tăng từ 19,19mg/kg đến 56,17mg/kg giảm so với hàm lượng Crom có đất sau ngày thí nghiệm, tăng theo nồng độ phun

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nguyễn Thị Gấm, Nghiên cứu mức độ ảnh hưởng số chất độc kim loại nặng lên trình sinh trưởng phát triển Cải xanh,2011

[2] Nguyễn Thị Vân Hiền, Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng đất trồng một số khu vực Việt Nam ảnh hưởng đến mơi trường,2010

[3] Nguyễn Cẩm Long, Nghiên cứu biện pháp kĩ thuật sản xuất cải xanh an toàn,2014

[4]Trần Kim Nga, Tác động số kim loại nặng đến sức khỏe người,2010