Nghiên cứu ứng dụng phương pháp thống kê sau mô hình tổ hợp EMOS vào dự báo nhiệt độ và điểm sương bề mặt ở Việt Nam

Nghiên cứu ứng dụng phương pháp thống kê sau mô hình tổ hợp EMOS vào dự báo nhiệt độ và điểm sương bề mặt ở Việt Nam Nghiên cứu ứng dụng phương pháp thống kê sau mô hình tổ hợp EMOS vào dự báo nhiệt độ và điểm sương bề mặt ở Việt Nam luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN VIẾT CƯỜNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THAN SINH HỌC TỪ PHỤ PHẨM CÂY LÚA ĐỂ CẢI TẠO MÔI TRƯỜNG ĐẤT XÁM BẠC MÀU LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN VIẾT CƯỜNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THAN SINH HỌC TỪ PHỤ PHẨM CÂY LÚA ĐỂ CẢI TẠO MƠI TRƯỜNG ĐẤT XÁM BẠC MÀU Chun ngành: Mơi trường đất nước Mã số: 62440303 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Phạm Quang Hà PGS TS Nguyễn Mạnh Khải Hà Nội - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân hướng dẫn trực tiếp tập thể cán hướng dẫn, số liệu trình bày luận án trung thực từ kết nghiên cứu thực luận án cá nhân Để thực luận án, trực tiếp tham gia số đề tài nghiên cứu liên quan chủ trì đồng ý để phục vụ cho luận án nghiên cứu sinh kết tham gia đào tạo đề tài Một số kết công bố tạp chí khoa học chuyên ngành với đồng ý đồng tác giả phù hợp với qui định hành Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan kết nghiên cứu luận án Tác giả luận án Trần Viết Cường LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý thầy, cô Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên quan tâm giúp đỡ bảo tận tình có nhiều nhận xét, góp ý q báu q trình thực đề tài Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Quang Hà PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải trực tiếp hướng dẫn, định hướng chuyên môn, quan tâm giúp đỡ tận tình tạo điều kiện thuận lợi q trình cơng tác thực luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến PGS TS Mai Văn Trịnh, chủ nhiệm đề tài sản xuất ứng dụng than sinh học cấp thành phố Sở KH & CN Hà Nội năm 2010 -2011, cho phép tham gia thực hoàn thành số kết nghiên cứu luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Lãnh đạo Viện Môi trường Nông nghiệp, lãnh đạo đơn vị đồng nghiệp nơi làm việc quan tâm, hỗ trợ, chia sẻ, động viên suốt thời gian thực luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Lãnh đạo trường Đại học Hà Tĩnh tập thể cán Khoa Sư phạm Tự nhiên tạo điều kiện để hồn thành Luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo người dân xã Bắc Phú, huyện Sóc Sơn, Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình triển khai thí nghiệm ứng dụng TSH Tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến gia đình tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành tốt cơng việc q trình thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả Trần Viết Cường MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU Chương - TỔNG QUAN 11 1.1 Tình hình sử dụng phụ phẩm lúa 11 1.1.1 Tình hình sử dụng phụ phẩm lúa giới 11 1.1.2 Tình hình thu gom sử dụng phụ phẩm lúa Việt Nam 13 1.1.3 Ảnh hưởng số hình thức xử lý phụ phẩm lúa đến mơi trường đất chu trình bon 17 1.2 Đất xám bạc màu 20 1.2.1 Sự phân bố, phân loại đất xám bạc màu 21 1.2.2 Tính chất đất xám bạc màu 22 1.2.3 Kim loại nặng đất xám bạc màu 22 1.2.4 Các biện pháp cải tạo đất xám bạc màu 23 1.3 Ô nhiễm kim loại nặng biện pháp xử lý 27 1.3.1 Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng đất 27 1.3.2 Các dạng kim loại nặng đất 29 1.3.3 Sự tồn chuyển hóa Cu, Pb Zn đất 29 1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính linh động kim loại nặng môi trường đất 31 1.3.5 Mối quan hệ kim loại nặng môi trường đất nước 35 1.3.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả hút thu kim loại nặng thực vật 37 1.3.7 Một số phương pháp xử lý đất ô nhiễm KLN 38 1.3.8 Các phương pháp xử lý kim loại nặng nước 41 1.4 Tổng quan sản xuất ứng dụng than sinh học 46 1.4.1 Đặc tính TSH 47 1.4.2 Than sinh học cô lập bon đất giảm phát thải khí nhà kính 50 1.4.3 Than sinh học cải tạo đất nâng cao suất trồng 52 1.4.4 Than sinh học xử lý môi trường đất ô nhiễm 55 1.4.5 Tải lượng than sinh học đất tác động bất lợi 60 Chương - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 62 2.1 Đối tượng nghiên cứu 62 2.2 Phương pháp nghiên cứu 63 2.2.1 Phương pháp điều tra thu thập tài liệu 63 2.2.2 Phương pháp lấy mẫu xử lý mẫu 63 2.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm tiêu theo dõi 63 2.2.4 Các tiêu phương pháp phân tích 73 2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 74 Chương - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 75 3.1 Tính chất lý hóa đất bạc màu TSH 75 3.2 Tính chất lý hóa vật liệu phối trộn sau tuần ủ 77 3.2.1 Mối quan hệ điện tích bề mặt pH đất sau bổ sung TSH 82 3.3 Khả xử lý Cu, Pb Zn TSH 84 3.3.1 Khả đệm pH TSH 84 3.3.2 Khả xử lý Cu TSH 86 3.3.3 Khả xử lý Pb TSH 87 3.3.4 Khả xử lý Zn TSH 87 3.4 Khả xử lý Cu, Pb Zn đất sau bổ sung TSH 88 3.4.1 Khả xử lý Cu đất sau bổ sung TSH 89 3.4.2 Khả xử lý Pb đất sau bổ sung TSH 93 3.4.3 Khả xử lý Zn đất sau bổ sung TSH 97 3.5 Khả cố định Cu, Pb Zn môi trường đất 102 3.5.1 Khả cố định KLN TSH tác động dịch chiết CaCl2 0,01 M 103 3.5.2 Ảnh hưởng TSH đến tiêu sinh trưởng tích lũy KLN rau muống 110 3.6 Ảnh hưởng TSH đến suất số tính chất đất bạc màu trồng lúa 117 3.6.1 Ảnh hưởng than sinh học đến suất lúa 118 3.6.2 Ảnh hưởng than sinh học đến tính chất đất 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AAS Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AC Than hoạt tính (Activated carbon) ANC Khả trung hòa axit (Acid Neutralizing Capacity) BF Hệ số tích lũy sinh học (Bioaccumulation Factor) BLC Khả chịu tải than sinh học đất (Biochar Loading Capacity) CEC Khả trao đổi cation CV Sai số thí nghiệm FAO Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hợp Quốc KHM Ký hiệu mẫu LSD Sai khác nhỏ có ý nghĩa (Least Significant Difference) KLN Kim loại nặng PCP Phencyclidine PAH Polycyclic aromatic hydrocarbons QCVN Quy chuẩn Việt Nam SOM Chất hữu đất (Soil Organic Matter) TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TC Các bon tổng số TOC Các bon hữu tổng số TSH Than sinh học UNESCO Tổ chức Giáo dục, Khoa học Văn hóa Liên hiệp quốc V Thể tích W Khối lượng WHC Khả giữ nước (Water Holding Capacity)/ sức chứa ẩm tối đa DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Sản lượng lúa phụ phẩm lúa giới năm 2009 11 Bảng 1.2 Một số hình thức sử dụng rơm rạ trấu nước giới12 Bảng 1.3 Tỷ lệ hình thức sử dụng rơm rạ số tỉnh Việt Nam 14 Bảng 1.4 Tỷ lệ hình thức sử dụng trấu số tỉnh Việt Nam 15 Bảng 1.4 Thành phần số chất đốt 16 Bảng 1.5 Thành phần số loại tro 16 Bảng 1.6 Hàm lượng trung bình Cu, Pb, Cu Cd (mg.kg-1 đất) đất xám theo loại đá mẹ khác 23 Bảng 1.7 Thành phần kim loại vết số khoáng vật điển hình 28 Bảng 1.8 Thành phần cịn lại sau nhiệt phân tác động nhiệt độ thời gian lưu khác 48 Bảng 1.9 Phạm vi tương đối bốn thành phần than sinh học 49 Bảng 1.10 Thành phần nguyên tố có số loại TSH 49 Bảng 2.1 Tính chất TSH sản xuất theo phương pháp nhiệt phân gián tiếp từ vật liệu rơm rạ trấu 62 Bảng 2.2 Tỉ lệ phối trộn vật liệu nồng độ gây nhiễm KLN 70 Bảng 2.3 Các cơng thức lượng bon có TSH bón vào thí nghiệm 71 Bảng 2.4 Các tiêu phương pháp phân tích 73 Bảng 3.1 Một số tính chất lý hóa đất xám bạc màu TSH 75 Bảng 3.2 Một số tính chất hóa lý đất thay đổi sau bổ sung TSH 78 Bảng 3.3 Sự thay đổi pH dung dịch Cu2+ sau bổ sung TSH 86 Bảng 3.4 Sự thay đổi pH dung dịch Pb2+ sau bổ sung TSH 87 Bảng 3.5 Sự thay đổi pH dung dịch Zn2+ sau bổ sung TSH 87 Bảng 3.6 Các tham số mô tả động học hấp phụ Cu vật liệu 90 Bảng 3.7 Các tham số mô tả động học hấp phụ Pb vật liệu 94 Bảng 3.8 Các tham số mô tả động học hấp phụ Zn vật liệu 98 Bảng 3.9 Hàm lượng Cu, Pb Zn hệ số tích luỹ sinh học rau muống sau thí nghiệm 115 Bảng 3.10: Hàm lượng KLN tích lũy hàm lượng KLN chiết dung dịch CaCl2 0,01 M 116 Bảng 3.11 Năng suất lúa vụ thí nghiệm 119 Bảng 3.12 Các tiêu hóa học đất sau vụ canh tác lúa 122 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc kính hiển vi TSH 49 Hình 3.1 pH đất xám bạc màu sau bổ sung TSH 79 Hình 3.2 CEC đất xám bạc màu sau bổ sung TSH 79 Hình 3.3 Hàm lượng cation chiết rút CH 3COONH4 đất xám bạc màu sau bổ sung TSH 80 Hình 3.4 Độ kiềm tổng số đất xám bạc màu sau bổ sung TSH 80 Hình 3.5 Khả giữ nước đất xám bạc màu sau bổ sung TSH 81 Hình 3.6 Sự phụ thuộc điện tích bề mặt vào pH đất sau bổ sung TS.82 Hình 3.7 Biến thiên pH dung dịch thêm H+ OH- hệ có bổ sung TSH đối chứng 85 Hình 3.8 Động học trình hấp phụ Cu vật liệu theo thời gian 89 Hình 3.9 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Cu vật liệu 91 Hình 3.10 Ảnh hưởng tỉ lệ vật liệu/ nồng độ Cu hàm lượng Cu bị hấp phụ 92 Hình 3.11 Động học trình hấp phụ Pb vật liệu theo thời gian 93 Hình 3.12 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Pb vật liệu 95 Hình 3.13 Ảnh hưởng tỉ lệ vật liệu/ nồng độ Pb hàm lượng Pb bị hấp phụ 96 Hình 3.14 Động học trình hấp phụ Zn vật liệu theo thời gian 97 Hình 3.15 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Zn vật liệu 99 Hình 3.16 Ảnh hưởng tỉ lệ vật liệu/ nồng độ Zn hàm lượng Zn bị hấp phụ 100 Hình 3.17 Hàm lượng Cu chiết dung dịch CaCl2 0,01 M theo thời gian 104 Hình 3.18 pH dung dịch CaCl2 0,01 M thí nghiệm chiết Cu theo thời gian 104 Hình 3.19 Hàm lượng Pb chiết dung dịch CaCl2 0,01 M theo thời gian 105 Hình 3.20 pH dung dịch CaCl2 0,01 M thí nghiệm chiết Pb theo thời gian 105 Hình 3.21 Hàm lượng Zn chiết dung dịch CaCl2 0,01 M theo thời gian 106 Hình 3.22 pH dung dịch CaCl2 0,01 M thí nghiệm chiết Zn theo thời gian 107 Hình 3.23 Ảnh hưởng pH hàm lượng KLN chiết từ CaCl2 0,01 M 109 Hình 3.24 Khối lượng tươi rau muống thí nghiệm gây nhiễm Cu, Pb, Zn đất có bổ sung TSH 111 Hình 3.25 Khối lượng khơ rau muống thí nghiệm gây nhiễm Cu, Pb, Zn đất có bổ sung TSH 112 Hình 3.26 Chiều cao rau muống thí nghiệm gây nhiễm Cu, Pb, Zn đất có bổ sung TSH 112 Hình 3.27 Diện tích rau muống thí nghiệm gây nhiễm Cu, Pb, Zn đất có bổ sung TSH 113 Hình 3.28 Ảnh hưởng hàm lượng bon bón vào đất suất lúa 120 Hình 3.29 Ảnh hưởng hàm lượng bon bón vào đất số tính chất đất 123 Hình 3.30 Màu sắc tầng đất - 30 cm sau vụ thí nghiệm 124 87 Glaser, B., J Lehmann, and W Zech (2002), “Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoala review” Biology and fertility of soils, 35, pp 219-230 88 Gomez-Eyles, J L., Sizmur, T., Collins, C D., and Hodson, M E (2011), “Effects of biochar and the earthworm Eisenia fetida on the bioavailability of polycyclic aromatic hydrocarbons and potentially toxic elements”, Environmental Pollution, 159, pp 616-622 89 Graber, E R., Tsechansky, L., and Khanukov, J (2011), “Sorption, volatilization, and efficacy of the fumigant 1,3-dichloropropene in a biochar-amended soil”, Soil Chemistry, 75, pp 1365-1373 90 Guala, S D., Vega, F A., Covelo, E F (2010), "The dynamics of heavy metals in plant-soil interactions", Ecological Modelling, 221, pp 11481152 91 Hashim, M A., Mukhopadhyay, S., Sahu, J N., Sengupta, B (2011), "Remediation technologies for heavy metal contaminated groundwater", Journal of Environmental Management, 92, pp 2355-2388 92 Hass, A., Gonzalez, J.M., Lima, I M., Godwin, H W., J Halvorson, J., Boyer, D G (2012), "Chicken manure biochar as liming and nutrient source for acid Appalachian soil", Journal of Environmental Quality, 41, pp 1096-1106 93 Ho, Y S (2004), “Citation review of Lagergren kinetic rate equation on adsorption reactions” Scientometrics, 59(1), pp 171-177 94 Houba, V J G., Temminghoff, E J M., Gaikhorst, G A., Vark, W (2000), "Soil analysis procedures using 0.01 M calcium chloride as extraction reagent", Communications in Soil Science and Plant Analysis, 31, pp 1299-1396 95 Houben, D., Evrard, L., Sonnet, P (2013), "Beneficial effects of biochar application to contaminated soils on the bioavailability of Cd, Pb and Zn and the biomass production of rapeseed (Brassica napus L.)", Biomass and Bioenergy, 57, pp 196-204 96 Houben, D., Evrard, L., Sonnet, P (2013), "Mobility, bioavailability and pH-dependent leaching of cadmium, zinc and lead in a contaminated soil amended with biochar", Chemosphere, 92, pp 1450-1457 97 Huang, J W., Cunningham, S D (1996), "Lead phytoextraction: Species variation in lead uptake and translocation", New Phytologist, 134, pp 7584 138 98 Huisman, J L., Schouten, G., Schultz, C (2006), “Biologically produced sulphide for purification of process streams, effluent treatment and recovery of metals in the metal and mining industry”, Hydrometallurgy, 83, pp 106-113 99 Inyang, M., Gao, B., Yao, Y., Xue, Y., Zimmerman, A R., Pullammanappallil, P., Cao, X (2012), "Removal of heavy metals from aqueous solution by biochars derived from anaerobically digested biomass”, Bioresource Technology,110, pp 50-56 100 Ito, A., Penner J E (2004), Global estimates of biomass burning emissions based on satellite imagery for the year 2000, Journal of Geophysical Research, 109, D14S05, in press 101 Jiang, J., Xu, R K., Jiang, T Y., Li, Z (2012), "Immobilization of Cu(II), Pb(II) and Cd(II) by the addition of rice straw derived biochar to a simulated polluted Ultisol", Journal of Hazardous Materials, 229- 230, pp 145-150 102 Jeng, S L., Zainuddin, A M., Sharifah R W A., Haslenda H (2012), “A review on utilisation of biomass from rice industry as a source of renewable energy”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, pp 3084- 3094 103 Jones, R J A., Verheijen, F G A., Reuter, H I., Jones, A R (2008), “Environmental Assessment of Soil for Monitoring Volume V: Procedures & Protocols”, EUR 23490 EN/5, Office for the Official Publications of the European Communities, Luxembourg, pp 165 104 Jusoh, A., Shiung, L S., Ali, N., Noor, M J M M (2007), “A simulation study of the removal efficiency of granular activated carbon on cadmium and lead”, Desalination, 206, pp 9-16 105 Kabata-Pendias, A (2004), "Soil-plant transfer of trace elements e an environmental issue", Geoderma, 122(2-4), pp 143-9 106 Kaczala, F., Marques, M., Hogland, W (2009), “Lead and vanadium removal from a real industrial wastewater by gravitational settling/sedimentation and sorption onto Pinus sylvestris sawdust”, Bioresource Technology, 100, pp 235-243 107 Kang, S Y., Lee, J U., Moon, S H., Kim, K W (2004), “Competitive adsorption characteristics of Co2+, Ni2+, and Cr3+ by IRN-77 cation exchange resin in synthesized wastewater”, Chemosphere, 56, pp 141147 139 108 Kang, K C., Kim, S S., Choi, J W., Kwon, S H (2008), “Sorption of Cu2+ and Cd2+ onto acid- and base-pretreated granular activated carbon and activated carbon fiber samples”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 14, pp 131-135 109 Karami, N., Clemente, R., Jimenez, E M., Lepp, N W., and Beesley, L (2011), “Efficiency of green waste compost and biochar soil amendments for reducing lead and copper mobility and uptake to ryegrass”, Journal of Hazardous Materials, 191, pp 41-48 110 Koide, R T., Petprakob, K., Peoples, M (2011), “Quantitative analysis of biochar in field soil”, Soil Biology & Biochemistry, 43, pp 1563-1568 111 Kumar, S., Loganathan, V A., Gupta, R B., and Barnett, M O (2011), “An assessment of U(VI) removal from groundwater using biochar produced from hydrothermal carbonization”, Journal of Environmental Management, 92, pp 2504-2512 112 Kuo, C Y., Lin, H Y (2009), “Adsorption of aqueous cadmium (II) onto modified multiwalled carbon nanotubes following microwave/chemical treatment”, Desalination, 249, pp 792-796 113 Laird, D A (2008), “The charcoal vision: a winewinewin scenario for simultaneously producing bioenergy, permanently sequestering carbon, while improving soil and water quality”, Agronomy Journal, 100, pp 178181 114 Lakshmi U R., Srivastava V C., Mall I D., Lataye D H (2009), “Rice husk ash as an effective adsorbent: evaluation of adsorptive characteristics for Indigo Carmine dye”, Journal of Environmental Management, 90, pp.710-20 115 Lambrechts, T., Couder, E., Bernal, M.P., Faz, A., Iserentant, A, Lutts, S (2011), "Assessment of heavy metal bioavailability in contaminated soils from a former mining area (La Union, Spain) using a rhizospheric test", Water, Air, & Soil Pollution, 217, pp 333-346 116 Lehmann, J (2007), "A handful of carbon", Nature, 447, pp 143-144 117 Lehmann, J (2007), “Bio-energy in the black”, Frontiers in Ecology and the Environment, 5, pp 381-387 118 Lehmann, J., Gaunt, J., Rondon, M (2006), "Bio-char sequestration in terrestrial ecosystems e a review", Mitigation and Adaptation Strategies for Global, 11, pp 403-427 140 119 Lehmann, J., Rillig, M C., Thies, J., Masiello, C A., Hockaday, W C., Crowley, D (2011), "Biochar effects on soil biota e a review", Soil Biology & Biochemistry, 43, pp 1812-1836 120 Lehmann, J., Silva, J P., Rondon, M., Silva, C M., Greenwood, J., Nehls, T., Steiner, C., Glaser, B (2002), Slash-and-char - a feasible alternative for soil fertility management in the central Amazon? In: Soil Science: Confronting New Realities in the 21st Century, 7th World Congress of Soil Science, Bangkok (in press) 121 Lehmann, J., Joseph, S (2009), Biochar for environmental management, Science and Technology Earthscan Publ., London 122 Lehmann, J., Skjemstad, J., Sohi, S., Carter, J., Barson, M., Falloon, P., Coleman, K., Woodbury, P., Krull, E (2008), “Australian climate-carbon cycle feedback reduced by soil black carbon”, Nature Geoscience, 1, pp 832-835 123 Li, Y H., Liu, F Q., Xia, B., Du, Q J., Zhang, P., Wang, D C., Wang, Z H., Xia, Y Z (2010), “Removal of copper from aqueous solution by carbon nanotube/calcium alginate composites”, Journal of Hazardous Materials, 177, pp 876-880 124 Liang, B., Lehmann, J., Solomon, D., Kinyangi, J., Grossman, J., O'Neill, B., Skjemstad, J.O., Thies, J., Luizao, F.J., Petersen, J., Neves, E.G (2006), “Black Carbon increases cation exchange capacity in soils”, Soil Science Society of America Journal, 70, pp 1719 - 1730 125 Lindsay, W L (1979), Chemical equilibria in soils, John Wiley and Sons, New York 126 Lu, H L., Zhang, W H., Yang, Y X., Huang, X F., Wang, S Z., Qiu, R L (2012), "Relative distribution of Pb2+ sorption mechanisms by sludge-derived biochar", Water Research, 46, pp 854-862 127 Luo, L., Lou, L P., Cui, X Y., Wu, B B., Hou, J., Xun, B., Xu, X H., Chen, Y X (2011), "Sorption and desorption of pentachlorophenol to black carbon of three different origins", Journal of Hazardous Materials, 185, pp 639-646 128 Ma, Y., Lombi, E., Oliver, I W., Nolan, A L., McLaughlin, M J (2006), "Long-term aging of copper added to soils", Environmental Science & Technology, 40, pp 6310-6317 129 Ma, L., Xu, R K., Jiang, J (2010), “Adsorption and desorption of Cu(II) and Pb(II) in paddy soils cultivated for various years in the subtropical China”, Journal of Environmental Sciences, 22, pp 689-695 141 130 Major, J., Rondon, M., Molina, D., Riha, D J., Lehmann, J (2010), "Maize yield and nutrition during years after biochar application to a Colombian savanna oxisol", Plant and Soil, 333, pp 117-128 131 Marris, E (2006), "Putting the carbon back: black is the new green", Nature, 442, pp 624-626 132 Martin, S M., Kookana, R S., Van Zwieten, L., and Krull, E (2012), “Marked changes in herbicide sorption-desorption upon ageing of biochars in soil”, Journal of Hazardous Materials, pp 231-232 133 Mbagwu, J S C., Piccolo, A (1997), Effects of humic substances from oxidized coal on soil chemical properties and maize yield In: Drozd J., Gonet S S,, Senesi N., Weber J (eds) The role of humic substances in the ecosystems and in environmental protection, IHSS, Polish Society of Humic Substances, Wroclaw, Poland, pp 921-925 134 McBride, M., Sauve, S., Hendershot, W (1979), "Solubility control of Cu, Zn, Cd and Pb in contaminated soils", European Journal of Soil Science, 48(2), pp 337-46 135 McLean, J E., Bledsoe, B E (1992), Behavior of Metals in Soils, EPA 540(S-92) 136 Mendez, A., Gomez, A., Ferreiro, J P., and Gasco, G (2012), “Effects of sewage sludge biochar on plant metal availability after application to a Mediterranean soil”, Chemosphere, 89, pp 1354-1359 137 Mesa, A C., Spokas, K A (2011), "Impacts of biochar (black carbon) additions on the sorption and efficacy of herbicides", Herbicides Environment, 15, pp 315-340 138 Mohanty S (2008), Rice crisis: the aftermath, Rice Today, pp 139 Naidu, R., Bolan, N S., Kookana, R S., Tiller, K G (1994), "Ionicstrength and pH effects on the sorption of cadmium and the surfacecharge of soils", European Journal of Soil Science, 45(4), pp 419-29 140 Nag, S K., Kookana, R., Smith, L., Krull, E., Macdonald, L M., and Gill, G (2011), “Poor efficacy of herbicides in biochar-amended soils affected by their chemistry and mode of action”, Chemosphere, 84, pp 1572-1577 141 Nelson, P N., Su, N (2010), "Soil pH buffering capacity: a descriptive function and its application to some acidic tropical soils", Australian Journal of Soil Research, 48, pp 201-207 142 142 Nguyen, B T, Lehmann, J., Kinyangi, J., Smernik, R., Riha, S., Engelhard, M (2008), "Longterm black carbon dynamics in cultivated soil", Biogeochemistry, 89, pp 295-308 143 Nguyen, N M., Dultz, S., Guggenberger, G (2014), “Effects of pretreatment and solution chemistry on solubility of rice-straw phytoliths”, Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 177, pp 349-359 144 Oleszczuk, P., Hale, S E., Lehmann, J., and Cornelissen, G (2012), “Activated carbon and biochar amendments decrease pore-water concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sewage sludge”, Bioresource Technology, 111, pp 84-91 145 Oliveira, L., Franca, A S., Alves, T M., Rocha, S D F (2008), “Evaluation of untreated coffee husks as potential biosorbents for treatment of dye contaminated waters”, Journal of Hazardous Materials, 155, pp 507-512 146 Park, H G., Kim, T W., Chae, M Y., Yoo, I K (2007), “Activated carbon-containing alginate adsorbent for the simultaneous removal of heavy metals and toxic organics”, Process Biochemistry, 42, pp 13711377 147 Pekrun, C., Kaul, H.-P., Claupein, W (2003), Soil tillage for sustainable nutrient management In: El Titi, A (Ed.), Soil tillage in agroecosystems CRC Press 148 Peng, X., Ye, L L., Wang, C H., Zhou, H., Sun, B (2011), "Temperature- and durationdependent rice straw-derived biochar: characteristics and its effects on soil properties of an Ultisol in southern China", Soil & Tillage Research, 112, pp 159-166 149 Piccolo, A., Pietramellara, G., Mbagwu, J S C (1996), "Effects of coalderived humic substances on water retention and structural stability of Mediterranean soils", Soil Use and Management, 12, pp 209- 213 150 Ponnamperuma, F N ( 1965), Dynamic aspects of flooded soils and the nutrition of the rice plant, The mineral nutrition of the rice plant, Johes Hopkins Press Baltimore, IRRI 151 Prendergast-Miller, M T., Duvall, M., Sohi, S P (2011), “Localisation of nitrate in the rhizosphere of biochar-amended soils”, Soil Biology & Biochemistry, 43, pp 2243-2246 152 Pueyo, M., Lo´pez-Sa´nchez, J F., Rauret, G (2004), " Assessment of CaCl2, NaNO3 and NH 4NO extraction procedures for the study of Cd, Cu, Pb and Zn extractability in contaminated soils", Analytica Chimica Acta, 504(2), pp 217-226 143 153 Reeves, D W (1997), "The role of soil organic matter in maintaining soil quality in continuous cropping system", Soil & Tillage Research, 43, pp 131- 167 154 Rieuwerts, J S., Ashmore, M R., Farago, M E., Thornton, I (2006), "The influence of soil characteristics on the extractability of Cd, Pb and Zn in upland and moorland soils", Science of the Total Environment, 366 (2, 3), pp 864-75 155 Rillig, M C., Wagner, M., Salem, M., Antunes, P M., George, C., Ramke, H G., Titirici, M M., Antonietti, M (2010), "Material derived from hydrothermal carbonization: effects on plant growth and abuscular mycorrhiza", Applied Soil Ecology, 45, pp 238-242 156 Rondon, M A., Lehmann, J., Ramírez, J and Hurtado, M (2007), “Biological nitrogen fixation by common beans (Phaseolus vulgaris L.) increases with bio-char additions”, Biology and Fertility of Soils, 43(6), pp 699-708 157 Rubio, J., Souza, M L., Smith, R W (2002), “Overview of flotation as a wastewater treatment technique”, Minerals Engineering, 15, pp 139155 158 Saarsalmi, A., Mälkönen, E., Piirainen, S (2001), “Effects of wood ash fertilization on forest soil chemical properties” Silva Fennica, 35, pp 355-368 159 Sanders, J R., McGrath, S P and Adams, T M (1987), “Zinc, copper and nickel concentrations in soil extracts and crops grown on four soils treated with metal-loaded sewage sludges”, Environmental Pollution, 44, pp 193-210 160 Schnoor, J L., Light, L A., McCutcheon, S C., Wolfe, N Lee, Carreia, L H (1995), "Phytoremediation of organic and nutrient contaminants", Environmental Science & Technology, 29, pp 318-323 161 Sherene, T (2010), "Mobility and transport of heavy metals in polluted soil environment", Biological Forum - An International Journal, 2(2), pp 112-121 162 Smith, L A., Means, J L., Chen, A., Alleman, B., Chapman, C C., Tixier, J S., Jr., Brauning, S E., Gavaskar, A R., and Royer, M D (1995), Remedial Options for Metals-Contaminated Sites, Lewis Publishers, Boca Raton, FL 163 Sohi, S P., Krull, E., Lopez-Capel, E., Bol, R (2010) "A review of biochar and its use and function in soil." Advances in Agronomy, 105: 4782 144 164 Sposito, G (1989), The Chemistry of Soils, Oxford University Press, New York 165 Stevenson, F J (1986), Carbon balance of the soil and role of organic matter in soil fertility Cycles of Soil- Carbon, Phosphorus, Sulphur, Micro-nutrients, Wiley, New York, pp 45- 77 166 Tang, J., Zhu, W., Kookana, R., Katayama, A (2013), "Characteristics of biochar and its application in remediation of contaminated soil", Journal of Bioscience and Bioengineering, 116(6), pp 653-659 167 Tessier, A., Campbell, P., Bisson, M (1979), "Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals", Analytical Chemistry, 51, pp 844-852 168 Tryon, E H (1948), "Effect of charcoal on certain physical, chemical, and biological properties of forest soils", Ecological Monographs, 18, pp 81-115 169 Timmer C P., Block S., Dawe D (2010), Long-run dynamics of rice consumption, 1960-2050, In: Rice in the global economy: strategic research and policy issues for food security, pp 139 170 Tipayarom D., Oanh N T K (2007), “Effects from open rice straw burning emission on air quality in the Bangkok metropolitan region”, Science Asia, 33, pp 339-45 171 Uchimiya, M., Lima, I M., Klasson, K Thomas, Chang, S., Wartelle, L H., Rodgers, J E (2010), "Immobilization of heavy metal ions (CuII, CdII, NiII, and PbII) by broiler litter-derived biochars in water and soil", Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(9), pp 5538-44 172 UNEP (2009), Converting waste agricultural biomass into energy source 173 ĩỗer, A., Uyanik, A., Aygün, S¸ F (2006), “Adsorption of Cu(II), Cd(II), Zn(II), Mn(II) and Fe(III) ions by tannic acid immobilised activated carbon”, Separation and Purification Technology, 47, pp 113118 174 Verheijen, F G A., Jeffery, S., Bastos, A C., Velde, M Van der, Diafas, I (2010), Biochar application to soils - A critical scientific review of effects on soil properties, processes and functions, European Communities, Luxembourg 175 Violante, A., Cozzolino, V., Perelomov, L., Caporale, A G., Pigna, M (2010), "Mobility and biovailability of heavy metals and metalloids in the soil", Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 10(3), pp 268-292 145 176 Wang, X P., Shan, X Q., Zhang, S Z., Wen, B (2004), "A model for evaluation of the phytoavailability of trace elements to vegetables under the field conditions", Chemosphere, 55(6), pp 811-22 177 Wang, H J., Zhou, A L., Peng, F., Yu, H., Yang, J (2007), “Mechanism study on adsorption of acidified multiwalled carbon nanotubes to Pb(II)”, Journal of Colloid and Interface Science, 316, pp 277-283 178 Wang, H L., Lin, K., Hou, Z N., Richardson, B., and Gan, J (2010), “Sorption of the herbicide terbuthylazine in two New Zealand forest soils amended with biosolids and biochars”, Journal of Soils and Sediments, 10, pp 283-289 179 Wild, A., Ed (1988), Russell’s Soil Conditions and Plant Growth, 11th Edition, Longman, London 180 Wright, R J., Baligar, V C and Ahlrichs, J L (1989), “The influence of extractable and soil solution aluminum on root growth of wheat seedlings”, Soil Science, 148, pp 293-302 181 Worasuwannarak N., Sonobe T., Tanthapanichakoon W (2007), “Pyrolysis behaviors of rice straw, rice husk, and corncob by TG-MS technique” Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 78, pp 265-71 182 Wu, W., Yang, M., Feng, Q., Mc Grouther, K., Wang, H., Lu, H., Chen, Y (2012), "Chemical characterization of rice straw-derived biochar for soil amendment", Biomass and Bioenergy, 47, pp 268 - 276 183 Xu, R.-K., Zhao, A.-Z., Yuan, J.-H., Jiang, J (2012) “pH buffering capacity of acid soils from tropical and subtropical regions of China as influenced by incorporation of crop straw biochars”, Journal of Soils and Sediments, 12, pp 494-502 184 Xu, X., Cao, X., Zhao, L (2013), "Comparison of rice husk- and dairy manure-derived biochars for simultaneously removing heavy metals from aqueous solutions: Role of mineral components in biochars", Chemosphere, 92, pp 955-961 185 Yang H S., Kim D J., Kim H J (2003), “Rice straw-wood particle composite for sound absorbing wooden construction materials”, Bioresource Technology, 86, pp.117-21 186 Yao, Y., Gao, B., Inyang, M., Zimmerman, A R., Cao, X., Pullammanappallil, P., and Yang, L Y (2011), “Biochar derived from anaerobically digested sugar beet tailings: characterization and phosphate removal potential”, Bioresource Technology, 102, pp 6273-6278 146 187 Yao, Y., Gao, B., Chen, H., Jiang, L., Inyang, M., Zimmerman, A R., Cao, X., Yang, L., Xue, Y., and Li, H (2012), “Adsorption of sulfamethoxazole on biochar and its impact on reclaimed water irrigation”, Journal of Hazardous Materials, 209, pp 408-413 188 Yuan, J H., Xu, R K., Zhang, H (2011), “The forms of alkalis in the biochar produced from crop residues at different temperatures” Bioresource Technology, 102, pp 3488- 3497 189 Zhang, A., Cui, L., Pan, G., Li, L., Hussain, Q., Zhang, X., Zheng, J., Crowley, D (2010), "Effect of biochar amendment on yield and methane and nitrous oxide emissions from a rice paddy from Tai Lake plain, China." Agriculture, Ecosystems and Environment, 139, pp 469-475 147 PHỤ LỤC MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ VẬT LIỆU Lấy mẫu đất phục vụ thí nghiệm chậu Xử lý mẫu đất TSH Phối trộn vật liệu phục vụ thí nghiệm 148 Các chậu đựng vật liệu thí nghiệm ủ Hoạt động phân tích phịng thí nghiệm 149 MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG THÍ NGHIỆM TRONG NHÀ LƯỚI Chăm sóc thí nghiệm nhà lưới Đo chiều cao diện tích 150 CẢNH QUAN VÀ PHẪU DIỆN NƠI ĐẶT THÍ NGHIỆM ĐỒNG RUỘNG Phẫu diện đất Ngày lấy mẫu: 19/1/2010 Địa điểm: thôn Phú Tàng, xã Bắc Phú, huyện Sóc Sơn, Hà Nội Kinh độ: 2352648 Vĩ độ: 0592453 Tên đất: - FAO-UNESCO: Haplic Acrisols (Xp) - Việt Nam: Đất xám bạc màu phù sa cổ Thảm thực vật: đất sau thu hoạch vụ mùa 2009 151 HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM ĐỒNG RUỒNG ỨNG DỤNG THAN SINH HỌC 152 ... nồng độ tính linh động kim loại mơi trường đất Độc tính, tính di động phản ứng phụ thuộc 31 vào đặc tính kim loại phụ thuộc vào số điều kiện pH, Eh, nhiệt độ, độ ẩm, [91] 1.3.4.1 Ảnh hưởng pH... màu sau bổ sung TSH 80 Hình 3.4 Độ kiềm tổng số đất xám bạc màu sau bổ sung TSH 80 Hình 3.5 Khả giữ nước đất xám bạc màu sau bổ sung TSH 81 Hình 3.6 Sự phụ thuộc điện tích bề mặt vào. .. hạn chế Pb di 30 chuyển vào nước mặt hay nước ngầm Lượng chì hịa tan nước mặt nước ngầm phụ thuộc vào pH nồng độ muối hịa tan bề mặt chất khống có mặt Trong hệ thống nước mặt nước ngầm, phần đáng