Hiện trạng ô nhiễm và khả năng hấp thụ kim loại nặng trong đất của một số loài thực vật tại khu vực khai thác khoáng sản huyện đồng hỷ tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  - HÀ THỊ LAN HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÀ KHẢ NĂNG HẤP THỤ KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT CỦA MỘT SỐ LỒI THỰC VẬT TẠI KHU VỰC KHAI THÁC KHỐNG SẢN HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành : Khoa học môi trường Mã số : 60 85 02 Thái Nguyên, năm 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn i Lời cảm ơn Trong thời gian học tập thực luận văn tốt nghiệp, nhận giúp đỡ vơ tận tình sở đào tạo, gia đình bạn bè Trước hết xin chân thành cảm ơn tới Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, khoa đào tạo Sau đại học tạo điều kiện, giúp đỡ trình thực đề tài Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Đàm Xuân Vận hết lịng tận tụy hướng dẫn tơi thực đề tài, đồng thời xin chân thành cảm ơn Th.s Trần Thị Phả giúp đỡ tơi hồn thành tốt đề tài Cuối tơi xin cảm ơn gia đình bạn bè động viên cổ vũ tơi suốt q trình học tập Thái Ngun, ngày tháng năm 2011 Người thực luận văn Hà Thị Lan Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng: số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin luận văn rõ nguồn gốc Thái Nguyên, ngày tháng năm 2011 Người thực luận văn Hà Thị Lan Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Lời cảm ơn i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Ý nghĩa đề tài PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan ô nhiễm kim loại nặng đất 1.1 Khái niệm ô nhiễm kim loại nặng ô nhiễm đất 1.2 Các nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng đất 1.3 Đặc điểm hoá học Pb, Zn, Cd As đất 1.2 Hoạt động khai thác khoáng sản vấn đề môi trƣờng liên quan 1.2.1 Hoạt động khai thác khoáng sản Việt Nam 11 1.2.2 Ảnh hƣởng hoạt động khai thác khống sản đến mơi trƣờng đất Việt Nam 17 1.3 Các phƣơng pháp xử lý đất bị ô nhiễm kim loại nặng 20 1.3.1 Các nguyên tác để xử lý đất bị ô nhiễm 21 1.3.2 Các phƣơng pháp truyền thống làm đất ô nhiễm 21 1.4 Tổng quan xử lý kim loại nặng đất thực vật 23 1.4.1 Cơ sở khoa học công nghệ xử lý ô nhiễm kim loại nặng đất thực vật 23 1.4.2 Một số kết nghiên cứu khả hấp thụ số kim loại nặng thực vật 27 1.4.3 Triển vọng công nghệ thực vật xử lý kim loại nặng đất 28 PHẦN II: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 30 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 30 2.1.2 Phạm vi nghiêm cứu 30 2.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 30 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 30 2.2.2 Thời gian nghiên cứu 30 2.3 Nội dung nghiên cứu 30 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 31 2.4.1 Phƣơng pháp thu thập số liệu, thống kê, kế thừa truyền thống 31 2.4.2 Phƣơng pháp lấy mẫu đất mẫu thực vật 31 2.4.3 Phƣơng pháp thiết kế thí nghệm 32 2.4.4 Phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm 32 2.4.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu 33 PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Đồng Hỷ 34 3.1.1 Điều kiện tự nhiên 34 3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 35 3.1.3 Hiện trạng khai thác khoáng sản khu vực mỏ sắt Trại Cau mỏ Chì Kẽm Làng Hích huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên 39 3.1.3.1.Hiện trạng khu vực khai thác khoáng sản mỏ Sắt Trại Cau 39 3.1.3.2 Hiện trạng khu vực khai thác khoáng sản mỏ làng Hích 41 3.2 Hiện trạng nhiễm kim loại nặng đất tích luỹ kim loại thực vật khu vực khai thác khoáng sản huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 38 3.2.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng đất khu vực mỏ sắt Trại Cau mỏ chì, kẽm làng Hích - huyện Đồng Hỷ 42 3.2.1.1 Độ pH đất 42 3.2.1.2 Đánh giá trạng ô nhiễm kim loại nặng đất 43 3.2.2 Sự tích lũy kim loại nặng số loài thực vật khu vực mỏ sắt Trại Cau mỏ chì, kẽm làng Hích - huyện Đồng Hỷ 48 3.3 Nghiên cứu khả hấp thụ kim loại nặng sậy, cỏ tre bị đất bị nhiễm kim loại nặng khai thác khoáng sản 53 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn v 3.3.1 Đánh giá thay đổi nồng độ kim loại nặng mẫu đất trồng thí nghí nghiệm 53 3.3.1.1 Đánh giá độ pH đất nghiên cứu 53 3.3.1.2 Đánh giá thay đổi hàm lƣợng kim loại nặng đất trồng thí nghiệm 54 3.3.2 Khả tích luỹ kim loại nặng thân, rễ loài thực vật nghiên cứu 57 3.3.2.1 Đánh giá sinh trƣởng phát triển thực vật nghiên cứu đất ô nhiễm kim loại nặng 57 3.3.2.2 Sự thay đổi hàm lƣợng kim loại nặng thực vật nghiên cứu 58 3.4 Đề xuất biện pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng đất 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 Kết luận 64 Kiến nghị 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt BVMT KK KLN KSON HĐND MTV TCCP TCVN TNHHNN TTCN QCVN UBND Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN Diễn giải đầy đủ nội dung Bảo vệ môi trƣờng Khơng khí Kim loại nặng Kiểm sốt nhiễm Hội đồng nhân dân Một thành viên Tiêu chuẩn cho phép Tiêu chuẩn Việt Nam Trách nhiệm hữu hạn Nhà nƣớc Tiểu thủ công nghiệp Quy chuẩn Việt Nam Ủy ban nhân dân http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lƣợng kim loại nặng giáng thủy Bảng 1.2.Hàm lƣợng trung bình số kim loại nặng đá đất Bảng 1.3 Hàm lƣợng kim loại nặng nguồn phân bón nông nghiệp Bảng 1.4 Biến đổi hàm lƣợng kim loại nặng đất hoạt động khai khoáng theo thời gian Bảng 1.5 Tình hình khai thác chì, kẽm số mỏ tỉnh Thái Nguyên 16 Bảng 1.6 Tình hình khai thác sắt, thiếc số mỏ địa bàn tỉnh Thái Nguyên 17 Bảng 1.7 Diện tích rừng đất rừng bị thu hẹp, thối hóa số mỏ 18 Bảng 1.8 Mức độ ô nhiễm đất nông nghiệp khai thác mỏ 19 Bảng 3.1 pH đất nghiên cứu 42 Bảng 3.2 Hàm lƣợng kim loại nặng đất 43 Bảng 3.3 Hàm lƣợng kim loại nặng sậy dƣơng xỉ 48 Bảng 3.4 pH đất nghiên cứu 53 Bảng 3.5: Hàm lƣợng kim loại nặng đất nghiên cứu 54 Bảng 3.6 Khả sinh trƣởng Sậy đất ô nhiễm kim loại nặng 58 Bảng 3.7 Hàm lƣợng kim loại phận loài thực vật nghiên cứu trƣớc sau trồng thí nghiệm 58 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC HÌNH Hình 4.1 Hàm lƣợng Asen đất nghiên cứu 44 Hình 4.2 Hàm lƣợng chì đất nghiên cứu 45 Hình 4.3 Hàm lƣợng Cadimi đất nghiên cứu 46 Hình 4.4 Hàm lƣợng Kẽm đất nghiên cứu 47 Hình 4.5 Hàm lƣợng Asen loài thực vật nghiên cứu 49 Hình 4.6 Hàm lƣợng Chì lồi thực vật nghiên cứu 50 Hình 4.7 Hàm lƣợng Cadimi loài thực vật nghiên cứu 51 Hình 4.8 Hàm lƣợng Kẽm số lồi thực vật nghiên cứu 52 Hình 4.9 Hàm lƣợng Kẽm đất nghiên cứu 54 Hình 4.10 Hàm lƣợng Chì đất nghiên cứu 55 Hình 4.11 Hàm lƣợng Cadimi đất nghiên cứu 56 Hình 4.12 Hàm lƣợng Asen đất nghiên cứu 56 Hình 4.13 Hàm lƣợng Kẽm thực vật trƣớc sau trồng thí nghiệm 59 Hình 4.14 Hàm lƣợng Chì thực vật trƣớc sau trồng thí nghiệm 60 Hình 4.15 Hàm lƣợng Cadimi thực trƣớc sau trồng thí nghiệm 60 Hình 4.16 Hàm lƣợng Asen thực vật trƣớc sau trồng thí nghiệm 61 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, ô nhiễm môi trƣờng trở thành vấn nạn tồn giới Khơng mơi trƣờng nƣớc, mơi trƣờng khơng khí mà mơi trƣờng đất ngày bị ô nhiễm nặng nề nhiều hoạt động khác ngƣời Trong nhiễm đất KLN trở thành mối quan tâm đặc biệt nhiều quốc gia giới Cùng với phát triển không ngừng ngành công nghiệp, nơng nghiệp khai khống quy mơ cƣờng độ ô nhiễm KLN ngày gia tăng Do đó, việc nghiên cứu, tìm kiếm phƣơng pháp xử lý kim loại nặng đất, góp phần cải tạo ô nhiễm môi trƣờng đất cần thiết xu tài nguyên đất giới bị suy giảm nhanh chóng diện tích chất lƣợng, đe doạ đến an ninh lƣơng thực phát triển bền vững Hiện nay, giới có nhiều phƣơng pháp khác xử để lý kim loại nặng đất đƣợc đƣa sử dụng nhƣ: Công nghệ rửa đất, công nghệ cố định chỗ, Tuy nhiên, phƣơng pháp có chi phí cao, phù hợp tiến hành với quy mơ nhỏ tình trạng ô nhiễm đất lại xảy diện rộng, số phƣơng pháp cịn làm phát sinh chất ô nhiễm đất, Do đó, hiệu việc áp dụng phƣơng pháp không cao Vậy, vấn đề đặt cần phải tìm phƣơng pháp xử lý kim loại nặng đất cho vừa hiệu quả, vừa dễ thực hiện, chi phí thấp mà lại thân thiện với môi trƣờng Năm 1990, phƣơng pháp sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm kim loại nặng đất lần đƣợc đƣa giới thiệu nhƣ loại công nghệ thƣơng mại [10] Với việc đáp ứng đƣợc tiêu chí nêu phƣơng pháp đƣợc sử dụng rộng rãi nhiều quốc gia giới nƣớc ta phƣơng pháp đƣợc nghiên cứu để đƣa vào áp dụng rộng rãi Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 57 Qua bảng 4.5 hình 3.12 cho thấy: Hàm lƣợng As mẫu đất nghiên cứu giảm đáng kể sau trồng thí nghiệm Cụ thể: - Hàm lƣợng As mẫu đất trồng cỏ tre bò giảm 125,53 mg/kg (giảm 85,7%); - Hàm lƣợng As mẫu trồng sậy giảm 7,03 mg/kg (giảm 49,82%), hàm lƣợng As lại đất (7,08 mg/kg) nằm giới hạn cho phép QCVN 03:2008/BTNMT (12 mg/kg) * Nhận xét chung: Nhƣ vậy, sau trồng thí nghiệm, nồng độ KLN mẫu đất giảm nhiều Cụ thể: KLN MĐ4 Zn Giảm 17,85 % Giảm 29,22 % Pb Giảm 12,76 % Giảm 27,21 % Cd Giảm 65,87 % Giảm 16,10 % As Giảm 85,7 % Giảm 49,82 % MĐ3 Một nguyên nhân tƣợng loại thực vật trồng thí nghiệm hút tích luỹ kim loại nặng đất trình sinh trƣởng phát triển chúng Để làm rõ điều này, tiến hành phân tích hàm lƣợng KLN nghiên cứu loại thực vật sau thí nghiệm 3.3.2 Khả tích luỹ kim loại nặng thân, rễ loài thực vật nghiên cứu 3.3.2.1 Đánh giá sinh trưởng phát triển thực vật nghiên cứu đất ô nhiễm kim loại nặng * Sự sinh trƣởng phát triển sậy: Khả sinh trƣởng phát triển Sậy đƣợc thể bảng 3.6 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 58 Bảng 3.6 Khả sinh trƣởng Sậy đất ô nhiễm kim loại nặng Đơn vị: cm Chỉ tiêu Thời gian sau trồng Bắt đầu tháng tháng tháng tháng Chiều dài rễ 5,0 10,0 Chiều cao 40,0 43,0 52,5 65,2 75,0 Từ số liệu bảng 4.6 cho thấy Sậy có sinh trƣởng phát triển mạnh rễ, thân Sau tháng trồng, chiều cao từ 40cm tăng lên 75cm chiều dài rễ từ 5cm tăng lên 10cm Điều chứng tỏ điều kiện đất bị ô nhiễm KLN, Sậy sinh trƣởng phát triển mạnh, cho sinh khối lớn hấp thụ chất gây nhiễm KLN nhƣ Cd, As, Zn, Pb đất * Sự sinh trƣởng phát triển cỏ tre bò: Cây cỏ tre bị q trình trồng thí nghiệm có khả sinh trƣởng, phát triển tốt Tuy nhiên sinh khối nhỏ nên biểu không rõ nhƣ sậy 3.3.2.2 Sự thay đổi hàm lượng kim loại nặng thực vật nghiên cứu Khi trồng sậy với mục đích loại bỏ KLN khả tích luỹ KL phận tiêu cần quan tâm Kết phân tích hàm lƣợng kim loại nặng (Zn, Pb, Cd, As) số loài nghiên cứu (thân, sậy, rễ sậy, Cỏ tre bò ) đƣợc thể bảng sau: Bảng 3.7 Hàm lƣợng kim loại phận loài thực vật nghiên cứu trƣớc sau trồng thí nghiệm Đơn vị: mg/kg Tên mẫu Thời gian Kí hiệu mẫu Zn Pb Cd As Trƣớc trồng TN RS - 34,12 0,43 KPH 5,72 Sau trồng TN RS - 43,86 16,48 8,49 8,80 Thân sậy Trƣớc trồng TN TS - 25,45 0,09 0,06 0,68 Sau trồng TN TS - 56,45 8,05 3,02 1,15 Cỏ tre bò Trƣớc trồng TN TC - 62,47 0,36 KPH 2,35 Sau trồng TN TC - 82,46 11,04 4,48 5,44 Rễ sậy Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 59 * Khả hấp thụ Zn Từ bảng 4.7 cho thấy, mức độ hấp thụ Zn rễ sây, thân sậy cỏ tre bò khác nhau, cụ thể: - Hàm lƣợng Zn rễ sậy sau trồng thí nghiệm tăng 9,74 mg/kg (tăng 1,29 lần) so với trƣớc trồng; - Hàm lƣợng Zn thân sậy sau trồng thí nghiệm tăng 31 mg/kg (tăng 2,22 lần) so với trƣớc trồng; - Hàm lƣợng Zn cỏ tre bò sau trồng thí nghiệm tăng 19,99 mg/kg (tăng 1,32 lần) so với trƣớc trồng mg/kg 82,46 90 80 56,45 70 60 50 62,47 43,86 34,12 25,45 40 30 20 10 RS-1 RS-2 TS-1 TS-2 TC-1 TC-2 Hình 3.13 Hàm lƣợng Kẽm thực vật trƣớc sau trồng thí nghiệm Nhƣ vậy, sậy cỏ tre bị có khả hút Zn q trình phát triển, thân sậy có khả hấp thu tích luỹ Zn tốt * Đánh giá khả hấp thụ Pb Từ kết phân tích cho thấy, hàm lƣợng Pb phận thực vật nghiên cứu tăng lên nhiều lần sau trồng thí nghiệm, cụ thể: - Hàm lƣợng Pb rễ sậy sau trồng thí nghiệm tăng 16,05 mg/kg (tăng 38,33 lần) so với trƣớc trồng; Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 60 - Hàm lƣợng Pb thân sậy sau trồng thí nghiệm tăng 7,96 mg/kg (tăng 89,44 lần) so với trƣớc trồng; - Hàm lƣợng Pb cỏ tre bị sau trồng thí nghiệm tăng 10,69 mg/kg (tăng 30,67 lần) so với trƣớc trồng Hàm lƣợng chì thực vật đƣợc thể qua hình 3.14 mg/kg 16,48 18 16 14 12 11,04 8,05 10 0,36 0,09 0,43 RS-1 RS-2 TS-1 TS-2 TC-1 TC-2 Hình 3.14 Hàm lƣợng Chì thực vật trƣớc sau trồng thí nghiệm * Đánh giá khả hấp thụ Cd: mg/kg 8,49 4.48 3.02 0.06 0 RS-1 RS-2 TS-1 TS-2 TC-1 TC-2 Hình 3.15 Hàm lƣợng Cadimi thực trƣớc sau trồng thí nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 61 Qua bảng 3.7 hình 3.15 cho thấy, hàm lƣợng Cd thân sậy trƣớc trồng nhỏ 0,06mg/kg, rễ sậy cỏ tre bị khơng phát đƣợc Sau trồng thí nghiệm hàm lƣợng Cd phận sậy cỏ tre bò tăng lên đáng kể: - Hàm lƣợng Cd rễ sậy từ không phát đƣợc tăng lên 8,49 mg/kg; - Hàm lƣợng Cd thân sậy tăng từ 0,06 mg/kg lên 3,02 mg/kg (tăng 2,96 mg/kg tƣơng đƣơng 50,33 lần); - Hàm lƣợng Cd cỏ tre bị từ khơng phát đƣợc tăng lên 4,48 mg/kg * Đánh giá khả hấp thụ As 8,80 mg/kg 5,72 5,44 2,35 0,68 1,15 RS-1 RS-2 TS-1 TS-2 TC-1 TC-2 Hình 3.16 Hàm lƣợng Asen thực vật trƣớc sau trồng thí nghiệm Qua bảng 3.7 hình 3.16 cho thấy, lƣợng As thực vật nghiên cứu sau trồng thí nghiệm tăng lên không nhiều: - Hàm lƣợng As rễ sậy tăng 3,08 mg/kg (tăng 1,54 lần); - Hàm lƣợng As thân sậy tăng 0,37 mg/kg (tăng 1,69 lần); Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 62 - Hàm lƣợng As cỏ tre bò tăng 3,09 mg/kg (tăng 2,31 lần) * Đánh giá chung: Kết nghiên cứu bƣớc đầu khả cải tạo đất ô nhiễm KLN thực vật địa mỏ khai thác khoáng sản Trại Cau Làng Hích huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên cho thấy: hàm lƣợng KLN (Zn, Cd, Pb, As) đất xử lý Sậy Cỏ tre thân bò giảm nhiều lần so với ban đầu trƣớc trồng Trong đó, hàm lƣợng KLN đất trồng cỏ tre bò giảm nhiều so với đất trồng sậy, nhƣ phạm vi thí nghiệm cho thấy, khả xử lý KLN đất cỏ tre bò tốt Tuy nhiên, thực tế so sánh sậy cỏ tre bò cho thấy, sậy khả xử lý thấp nhƣng lại có sinh khối lớn hơn, khả sinh trƣởng phát triển mạnh môi trƣờng nhiễm KLN sậy phù hợp cho việc phát triển mơ hình xử lý KLN đất khai thác khoáng sản diện rộn cỏ tre bò 3.4 Đề xuất biện pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng đất Qua thực trạng ô nhiễm KLN đất khu vực nghiên cứu đánh giá khả tích luỹ KLN lồi thực vật nghiên cứu, tơi xin đề xuất số biện pháp xử lý ô nhiễm KLN đất nhƣ sau: - Tiến hành trồng sậy khu vực bị nhiễm KLN Ngồi ra, trồng kết hợp với loại có khả hấp thụ tích luỹ KLN khác nhƣ dƣơng xỉ, cỏ tre bò, cỏ vetiver, cỏ trầu Theo nghiên cứu Viện Khoa học môi trƣờng năm 2008, có lồi thuộc họ dƣơng xỉ (tên khoa học Pteris vittata Pityrogramma calomelanos) cỏ trầu (tên khoa học Eleusine indica) có khả tích lũy kim loại nặng, hàm lƣợng As lên đến 5876 ppm, cỏ Vetiver có khả chống chịu vùng nhiễm Pb cao (trồng thí nghiệm đất nhiễm từ 1400 ppm - 2530 ppm, cỏ phát triển tốt) [1] Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 63 - Độ linh động kim loại phụ thuộc nhiều vào độ chua đất đai, đất chua độ linh động chúng cao, di chuyển vào nguồn nƣớc dƣới đất gây ô nhiễm nƣớc ngầm Do vậy, để tránh di chuyển kim loại nặng vào nguồn nƣớc dƣới đất phải giảm độ linh động chúng cách thƣờng xun bón vơi cho đất, bón vơi cung cấp lƣợng Ca2+ cho đất thơng qua làm tăng pH đất Ngồi ra, bón vơi biện pháp cải tạo đất tốt - Ngoài biện pháp xử lý nhiễm nêu trên, kết hợp với biện pháp quản lý nhằm giảm thiểu nhiễm KLN hoạt động khai thác khống sản: + Tăng cƣờng công tác tra, kiểm tra công tác bảo vệ môi trƣờng, công suất phạm vi hoạt động đơn vị khai thác khoáng sản; + Tuân thủ cách nghiêm túc qui định bảo vệ mơi trƣờng, hồn ngun, phục hồi cải tạo môi trƣờng sau khai thác Đồng thời xử phạt nghiêm khắc sở vi phạm + Tuyên truyền giáo dục, khuyến khích sở khai thác khoáng sản ngƣời dân địa phƣơng thực dung theo qui định Nhà nƣớc Bảo vệ mơi trƣờng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua kết phân tích, nghiên cứu đánh giá xin đƣa số kết luận sau: - Hiện trạng ô nhiễm KLN đất khu vực mỏ sắt Trại Cau mỏ Chì kẽm Làng Hích: + Hoạt động khai thác khống sản ảnh hƣởng lớn đến tính chất lý hóa đất đặc biệt độ pH đất pH đất khu vực có tính từ chua nhẹ đến kiềm, pH thay đổi từ pH= 4,7 đến 8,01 + Tất mẫu đất lấy khu vực nghiên cứu bị ô nhiễm kim loại nặng theo QCVN 03:2008/BTNMT – áp dụng nhóm đất nông nghiệp Mức độ ô nhiễm khác theo khu vực Trong số khu vực nghiên cứu, bị nhiễm nặng khu vực rìa bãi thải mỏ chì kẽm Làng Hích (MĐ4), khu vực bị ô nhiễm KLN nghiên cứu (As, Pb, Cd, Zn), tiếp đến khu vực Thác Lạc - thị trấn Trại Cau (MĐ3) bị ô nhiễm KLN nêu nhƣng mức độ nhẹ Hai khu vực lại Mỏ Chỏm vung - Bãi khai thác tƣ nhân (MĐ1) mỏ tầng 49 - tổ 12 thị trấn Trại Cau (MĐ2) bị ô nhiểm As, Pb Zn có tích luỹ Cd - Đánh giá so sánh khả tích lũy KLN thựuc vật nghiên cứu: - Thân rễ thực vật nghiên cứu có khả tích luỹ KLN: As, Pb, Cd, Zn - Hầu hết KLN tích luỹ phận loài thực vật khu vực nghiên cứu cao mẫu đối chứng, có As thân dƣơng xỉ (TLDX) rễ sậy (RS), Cd thân sậy (TS) thấp mẫu đối chứng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 65 Xem xét cách tổng quát hàm lƣợng kim loại nặng mẫu nghiên cứu mẫu đối chứng kết cho thấy khả tích luỹ kim loại nặng sậy dƣơng xỉ (nói chung) tốt - So sánh khả xử lý KLN thực vật nghiên cứu: + Hàm lƣợng KLN nghiên cứu mẫu đất sau thí nghiệm giảm tƣơng đối nhiều từ 12,76% đến 85,70%, hàm lƣợng KLN giảm nhiều As mẫu đất sau trồng cỏ tre bò (MĐ4) So sánh hai mẫu đất cho thấy hàm lƣợng KLN mẫu đất sau trồng cỏ tre bò giảm nhiều mẫu đất sau trồng sậy + Kết phân tích hàm lƣợng KLN phận thực vật trồng thí nghiệm cho thấy hàm lƣợng KLN tăng lên đáng kể Trong đó, hàm lƣợng As tăng nhiều cỏ tre bò (tăng 2,31 lần); Pb tăng nhiều thân sậy (tăng 89,44 lần); Zn tăng nhiều thân sậy (tăng 2,22 lần); Cd tăng nhiều rễ sậy (tăng 8,49 mg/kg) Nhƣ vậy, sậy cỏ tre bị có khả cải tạo tốt đất bị ô nhiễm KLN Cỏ tre bị có khả cải tạo đất bị nhiễm KLN tốt sậy Tuy nhiên, sậy phù hợp cho việc phát triển mơ hình xử lý KLN đất khai thác khoáng sản diện rộng có sức sống tốt, sinh khối lớn, có khả sinh trƣởng phát triển mạnh môi trƣờng đất bị ô nhiễm KLN Kiến nghị Kiến nghị với quan chức có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu đề tài tiếp tục nghiên cứu sâu triển khai mơ hình xử lý thực địa để có kết đánh giá đề xuất mơ hình xử lý nhiễm KLN đất thực vật địa cho phù hợp mang lại hiệu cao cho khu vực khai thác khống sản Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Báo Đất Việt (2010), “Khắc phục ô nhiễm cỏ”, thông tin mạng internet, website: http://www.khoahoc.com.vn/doisong/moi-truong/giaiphap/27337_Khac-phuc-o-nhiem-bang-co.aspx Nguyễn Ngọc Châu (2006), Chất thải nguy hại, Cơng ty mơi trƣờng tầm nhìn xanh Thành phố Hồ Chí Minh, 2006 Lê Đức (2003), “Bài giảng kim loại nặng đất”, Trƣờng ĐH KHTN Hà Nội Lê Đức, Nguyễn Xuân Cự, Trần Thị Tuyết Thu (2004), “Bài giảng Ô nhiễm đất biện pháp xử lý”, Nhà xuất Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội Hoàng Văn Khanh (2007), “Hiện trạng khai thác khống sản Việt Nam”, thơng tin mạng internet, website: http://tapchicongnghiep.vn/News/channel/1/News/90/4724/Chitiet.html Lê Văn Khoa (2004), Sinh thái môi trường đất, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Lê Văn Khoa cộng (2001), Phân tích Đất - Nước - Phân bón - Cây trồng, Nxb Giáo dục, Hà Nội Trần Thị Phả, Đàm Xuân Vận, Lê Văn Khoa (2009), Đánh giá tích lũy kim loại nặng mơi trường nước, đất sản xuất nơng nghiệp KCN Sơng Cơng, Tạp chí Khoa học đất số 32 - 2009 Võ Văn Minh (2009), Khả hấp thu cadmium đất cỏ Vetiver, thông tin mạng internet, website: www.kh-sdh.udn.vn/zipfiles/So21/minh_vovan.doc 10 Võ Văn Minh (2009),“Nghiên cứu khả hấp thụ số kim loại nặng đất cỏ Vetiver đánh giá hiệu cải tạo đất ô nhiễm”, Luận án tiến sĩ khoa học môi trƣờng, Mã số: 62:85.02.05, Hà Nội 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 67 11 Lê Nguyễn (2008), Tiềm trạng thăm dò khai thác sử dụng quặng nước ta, thông tin mạng internet, thông tin mạng internet, website: http://my.opera.com/giaoviendialy/blog/2008/03/03/566 (03/03/2008) 12 Nguyễn Đức Quý (1996), “Môi trường số khu khai thác khống sản”, tạp chí Hoạt động khoa học, số 4-1996 13 Sở Tài nguyên - Môi trƣờng tỉnh Thái Nguyên (2007), Báo cáo số 1017/STNMT - KS ngày 19/06/2007 V/v đánh giá hiệu việc khai thác chế biến TNKS địa bàn tỉnh Thái Nguyên 14 Trịnh Thị Thanh (2002), Độc học môi trường sức khoẻ người, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2002 15 Lƣơng Thị Thuý Vân (2009), “Nghiên cứu sử dụng cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioide.L) để cải tạo đất bị nhiễm chì xã Tân Long, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên”, Báo cáo đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ, Mã số: B2008 - TN04-09, Thái Nguyên 2009 16 Viện Chiến lƣợc, Chính sách Tài ngun Mơi trƣờng (2007), Điều tra, khảo sát trạng khai thác tái nguyên khoáng sản tài nguyên nước, thông tin mạng internet, website: http://www.isponre.gov.vn/home/du-an-de-tai-da-thuc-hien/87-dieu-trakhao-sat-hien-trang-khai-thac-tai-nguyen-khoang-san-va-tai-nguyen-nuoc (30/01/2007) 17 UBND huyện Đồng Hỷ, Tình hình kinh tế - xã hội tháng đầu năm; Một số nhiệm vụ trọng tâm giải pháp thực tháng cuối năm 2011 18 UBND thị trấn Trại Cau (2009), Báo cáo quy hoạch sử dụng đất giai đoạn từ năm 2005 đến năm 2009 19 UBND thị trấn Trại Cau (2010), Văn kiện trình Đại hội Đảng thị trấn Trại Cau lần thứ XIX, nhiệm kỳ 2010 - 2015, 01/2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 68 II Tiếng nƣớc 20 Birch G F., M Siaka and C Owens (2001), “The source of anthropogennic heavy metals in fruvial sediment of rural catchment: Cox River, Autralia”, Water, Air anh Soil polltion, (126), trang 13 - 35 21 Blaylock et al (1997), Enhanced accumulation of Pb in Indian mustart by soil-applied chelating agents Environ Sci Technol 31: 860 - 865 22 Chaney et al (1997), phytoremediation of soil metals Curr Opinbiotechnol Lett 8, 279-284 Available [Online]: http://www.soils.wisc.edu/- barak/temp/opin_fin.htm [6 June, 2000] 23 Chaudhry et al (1998), Phytorenmedition – Focusing on accumulator plants that remediate metal – contaminated soils Australasian J Ecotoxicol 4: 37 – 51 24 Fergusson (1991), The heavy elements, Chemistry Environmental impact and health effects Pergamon Press 25 McGrath et al (2000), Phytoremediation of metals, metalloids, and radionuclides Adv Agronomy 75: - 56 26 McGrath SP & Zhao FJ (2003), Phytoextraction pf metals and metalloids Curr Opin Biotechnol 14: 277 - 282 27 McIntyre T (2003), Phytoremediatuon of heavy metals from soils Adv Biochem Eng Biotechnol.78: 97 - 123 28 Meagher RB (2000), Phytorenmediation of toxic elemental and organic pollutants Curr Opin Plant Biol 3: 153 - 162 29 Navari-Izzo F & Quartacci MF (2001), Phytoremediation of metals Tolerance mechanisms against oxidative stress Minerva Biotec 13: 73 - 83 30 Nikolaos P Nikolaidis, Jefert Lackovic et al (2000), Arsenic remediation technology - ASRT, environmental reseach insitute, USA Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 69 31 Nriagu J.O, Pacyna J.M (1988), “Quantitative assessment of worldwide contamination of air, water and soils with trace metals” Nature, 333, 134 -139 32 Syed A Wasay, Suzelle F Barrington, and S Tokunaga, “Using Aspergillus niger to Bioremediate Soil Contaminated by Heavy metal” 33 Turgut C, pepe KM, Cutrigh TJ (2004), The effect of EDTA and citric acid on phytoremediation of Cd, Cr, and Ni from soil using Helianthus annuus Environ pollution 131: 147-154 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn PHỤ LỤC Một số hình ảnh liên quan đến đề tài Cây sậy dƣơng xỉ khu vực mỏ sắt Trại Cau Lấy mẫu mẫu đất khu vực mỏ sẳt Trại Cau Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Cỏ tre bị (Mỏ chì kẽm Làng Hích) Lấy mẫu cỏ tre bò Cỏ tre bò sậy chậu trồng thí nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ... 3.1.3.2 Hiện trạng khu vực khai thác khoáng sản mỏ làng Hích 41 3.2 Hiện trạng nhiễm kim loại nặng đất tích luỹ kim loại thực vật khu vực khai thác khoáng sản huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. .. loại nặng đất số loài thực vật khu vực khai thác khoáng sản huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên? ?? Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu chung Đánh giá trạng ô nhiễm KLN đất khu vực khai thác khoáng sản huyện Đồng. .. sản huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên; - KLN: Pb, Zn, As, Cd đất khu vực nghiên cứu 2.1.2 Phạm vi nghiêm cứu Nghiên cứu trạng ô nhiễm kim loại nặng đất sau khai thác khoáng sản khả hấp thụ kim loại