Nghiên cứu ảnh hưởng ảnh hưởng của EDTA, phân hữu cơ và chế phẩm vi sinh vật đến khả năng hấp thụ kim loại nặng của cây hướng dương

Luận văn, khóa luận, chuyên đề, cao học, thạc sĩ, tiến sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------  --------- NGUYỄN THÀNH TRUNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA EDTA, PHÂN HỮU CƠ VÀ CHẾ PHẨM VI SINH VẬT ðẾN KHẢ NĂNG HẤP THỤ KIM LOẠI NẶNG CỦA CÂY HƯỚNG DƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SỸ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: KHOA HỌC ðẤT Mã số : 60.62.15 Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Hữu Thành Hà Nội - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 09 tháng 9 năm 2010 Học viên Nguyn Thành Trung Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn Thạc sỹ nông nghiệp, trong suốt thời gian thực tập ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự ñộng viên, giúp ñỡ tận tình của các thầy, cô, bạn bè và ñồng nghiệp. Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS. Nguyễn Hữu Thành ñã tận tình giúp ñỡ, hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ, công nhân viên bộ môn Khoa học ñất và Phòng phân tích Trung tâm Jica, khoa Tài nguyên & Môi trường - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo mọi ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia ñình, bạn bè và ñồng nghiệp ñã luôn ủng hộ, ñộng viên và giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày 09 tháng 9 năm 2010 Học viên Nguyn Thành Trung Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iii MỤC LỤC PHẦN 1. MỞ ðẦU…………………………………………… .……………1 1.1.Tính cấp thiết của ñề tài………………………………………………… 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu…………………………………………………… 2 1.3. Yêu cầu nghiên cứu……………………………… .……………………2 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ………… …………………………… 3 2.1. Khái quát về ô nhiễm KLN trong ñất trên thế giới…………………… 3 2.2. Những nghiên cứu về ô nhiễm KLN trong ñất ở Việt Nam…………… .9 2.3. Các biện pháp xử lý ô nhiễm KLN trong ñất……………………….… 14 2.4. Nghiên cứu khả năng hút KLN của thực vật trên ñất ô nhiễm…… .… 19 2.5. Ảnh hưởng của số yếu tố ñến khả năng hấp thụ KLN của thực vật…….29 2.6. Khái quát vùng ô nhiễm KLN của thôn ðông Mai xã Chỉ ðạo huyện Văn Lâm tỉnh Hưng Yên…………………………………………………………37 PHẦN 3. ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 3.1. ðối tượng nghiên cứu……………………………………………… …39 3.2. Nội dung nghiên cứu………………………………………………… 39 3.3. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………….39 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU………………………………… … .44 4.1. Một số tính chất của ñất nghiên cứu……………………………………44 4.2. ðặc ñiểm sinh vật học của cây Hướng dương ….…………………… 45 4.3. Khả năng hút KLN của cây Hướng dương…………………………….46 4.4. Ảnh hưởng của EDTA ñến sự phát triển của cây Hướng dương………46 4.5. Ảnh hưởng của EDTA ñến khả năng tích luỹ KLN của cây Hướng dương… .48 4.6. Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự phát triển của cây Hướng dương… … .54 4.7. Ảnh hưởng của phân chuồng ñến khả năng tích luỹ KLN của cây Hướng dương… .55 4.8. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự phát triển của cây Hướng dương 61 4.9. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến khả năng tích luỹ KLN của cây Hướng dương……………………………………………………………….62 4.10. Ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm ñến sự phát triển của cây Hương dương……………………………………………………………………… 66 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iv 4.11. Ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm ñến khả năng tích luỹ KLN của cây Hương dương……………………………………………………………69 4.12. Hàm lượng Pb, Cu, Zn trong ñất sau thí nghiệm…………………… .72 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ…………………………………… .74 5.1. Kết luận…………………………………………………………………74 5.2. ðề nghị…………………………………………… ………………… .75 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… 76 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Nguồn phát thải chủ yếu của KLN……………………………….8 Bảng 2.2: Hàm lượng KLN ở tầng ñất mặt của một số loại ñất Việt Nam……… 11 Bảng 2.3: Hàm lượng KLN trong ñất tại khu vực công ty Pin Văn ðiển và Orion Hanel…………………………………………………………………12 Bảng 2.4: Hàng lượng KLN trong ñất nông nghiệp một số vùng ở Việt Nam… 13 Bảng 2.5: Các thực vật có khả năng tích luỹ KLN cao 22 Bảng 4.1: Một số tính chất lý hóa học của ñất nghiên cứu……….……… 44 Bảng 4.2: Hàm lượng KLN tổng số trong ñất thí nghiệm …………………44 Bảng 4.3. Ảnh hưởng EDTA ñến sự tích luỹ chất khô của cây Hướng dương… .48 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của EDTA ñến sự tích luỹ KLN trong thân, lá của cây Hướng dương sau trồng 30 ngày……………………………………… …48 Bảng 4.5: Ảnh hưởng của EDTA ñến sự tích luỹ KLN trong thân, lá của cây Hướng dương sau trồng 60 ngày……………………………………………49 Bảng 4.6: Ảnh hưởng của EDTA ñến sự tích luỹ KLN trong thân, lá của cây Hướng dương sau trồng 90 ngày………………………………………… 50 Bảng 4.7: Ảnh hưởng của EDTA ñến sự tích luỹ KLN trong rễ của cây Hướng dương sau trồng 30 ngày……………………………………………51 Bảng 4.8: Ảnh hưởng của EDTA ñến sự tích luỹ KLN trong rễ của cây Hướng dương sau trồng 60 ngày……………………………………………51 Bảng 4.9: Ảnh hưởng của EDTA ñến sự tích luỹ KLN trong rễ của cây Hướng dương sau trồng 90 ngày……………………………………………52 Bảng 4.10: Ảnh hưởng của EDTA ñến sự tích luỹ KLN trong hoa của cây Hướng dương…………………………………………………………………….…53 Bảng 4.11: Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự tích luỹ chất khô của cây Hướng dương…………………………………………………… ………… ……55 Bảng 4.12: Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự tích luỹ KLN trong thân, lá của cây Hướng dương sau trồng 30 ngày……………………………… .56 Bảng 4.13: Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự tích luỹ KLN trong thân, lá của cây Hướng dương sau trồng 60 ngày……………………………….…57 Bảng 4.14: Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự tích KLN trong thân, lá của cây Hướng dương sau trồng 90 ngày………………………………………57 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vi Bảng 4.15: Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự tích luỹ KLN trong rễ của cây Hướng dương sau trồng 30 ngày………………………………… .…………8 Bảng 4.16: Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự tích luỹ KLN trong rễ của cây Hướng dương sau trồng 60 ngày……………………………………… …59 Bảng 4.17: Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự tích luỹ KLN trong rễ của cây Hướng dương sau trồng 90 ngày………………………………………… .59 Bảng 4.18: Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự tích luỹ KLN trong hoa của cây Hướng dương………………………………………………………….60 Bảng 4.19: Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự tích luỹ chất khô của cây Hướng dương……………………………………………………………….62 Bảng 4.20: Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự tích luỹ KLN trong thân, lá của Hướng dương sau trồng 30 ngày………………………………………63 Bảng 4.21: Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự tích luỹ KLN trong thân, lá của Hướng dương sau trồng 60 ngày………………………………………63 Bảng 4.22: Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự tích luỹ KLN trong thân, lá của Hướng dương sau trồng 90 ngày………………………………………64 Bảng 4.23: Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự tích luỹ KLN trong rễ của cây Hướng dương sau trồng 30 ngày………………………………………64 Bảng 4.24: Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự tích luỹ KLN trong rễ của cây Hướng dương sau trồng 60 ngày………………….…………………….65 Bảng 4.25: Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự tích luỹ KLN trong rễ của cây Hướng dương sau trồng 90 ngày……………….…………………… .65 Bảng 4.26: Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự tích luỹ KLN trong hoa của cây Hướng dương……………………………………………………………66 Bảng 4.27. Ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm ñến hàm lượng chất khô trong cây Hướng dương…………………………………………………… 68 Bảng 4.28. Ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm ñến khả năng tích luỹ KLN của cây Hướng dương ở thời ñiểm 30 ngày sau trồng……………………. .69 Bảng 4.29. Ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm ñến khả năng tích luỹ KLN của cây Hướng dương sau trồng 60 ngày………………………………… .70 Bảng 4.30. Ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm ñến khả năng tích luỹ KLN của cây Hướng dương sau trồng 90 ngày………………………………….71 Bảng 4.31: Hàm lượng KLN trong ñất vùng rễ sau khi trồng cây Hướng dương 90 ngày…………………………………………………………… 72 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vii DANH MỤC HÌNH Hình 4.1: Ảnh hưởng của EDTA ñến sự tăng trưởng sinh khối của cây Hướng dương .47 Hình 4.2: Ảnh hưởng của phân chuồng ñến sự tăng trưởng sinh khối của cây Hướng dương……………………………….………………………………54 Hình 4.3: Ảnh hưởng của chế phẩm VSV ñến sự tăng trưởng sinh khối của cây Hướng dương ………………………………………………………….61 Hình 4.4. Ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm ñến sinh khối của cây Hướng dương ……………………………… .……………………………………67 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp viii DANH MỤC VIẾT TẮT Dð: Di ñộng EDTA: Na 2 EDTA KLN: Kim loại nặng PC: Phân chuồng TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TS: Tổng số VSV: Vi sinh vật Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp 1 PHẦN 1. MỞ ðẦU 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài Ô nhiễm môi trường hiện nay là chủ ñề ñược nhiều nhà khoa học quan tâm vì nó ñã tác ñộng lớn ñến cuộc sống con người trên toàn thế giới. Nguyên nhân dẫn ñến ô nhiễm môi trường do khai thác quặng, các ngành công nghiệp, sự gia tăng dân số, chiến tranh, sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ sản . Sự phát triển của con người cùng với quá trình công nghiệp hoá trên nhiều lĩnh vực ñã tạo ra nhiều chất thải ñi vào môi trường và ñã gây nên ô nhiễm môi trường ñất, nước, không khí trong ñó có ô nhiễm kim loại nặng trong ñất. Ô nhiễm kim loại nặng trong ñất là một trong những nguyên nhân làm giảm chất lượng cuộc sống của nhiều vùng trên thế giới. Khi ñất bị ô nhiễm kim loại nặng sẽ ảnh hưởng xấu ñến cuộc sống của con người và gây ra nhiều căn bệnh nan y như xốp xương, rối loạn thần kinh, ung thư . ðể hạn chế việc tịch tụ kim loại nặng trong ñất ñã có nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học nhằm thu gom, xử lý hoặc tái sử dụng thông qua các biện pháp xử lý bằng hóa, lý, cơ và sinh học. Phương pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong ñất theo con ñường sinh học bằng thực vật ñang ñược các nhà khoa học quan tâm vì nó dựa trên khả năng hấp thụ thông qua trao ñổi chất và ion trong quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng. ðây là một trong những biện pháp ñược cho là hữu hiệu hiện nay vì giá thành rẻ, an toàn, hiệu quả, ñảm bảo tính ña dạng và bền vững của hệ sinh thái. Cây Hướng dương (Hetlianthus annuus L.) là một trong những loài thực vật có khả năng tích lũy kim loại nặng cao. Tuy nhiên khả năng hấp thụ kim loại nặng của cây Hướng dương từ ñất không chỉ phụ thuộc vào ñặc tính sinh học mà còn chịu tác ñộng lớn của các yếu tố bên ngoài. Các yếu tố này có thể . tài Nghiên cứu ảnh hưởng của EDTA, phân hữu cơ và chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng hấp thụ kim loại nặng của cây Hướng dương . 1.2. Mục tiêu nghiên cứu. tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng của EDTA, phân bón hữu cơ và chế phẩm vi sinh vật ñến khả năng hấp thụ Cu, Zn, Pb của cây Hướng dương. - Lựa chọn