Nghiên cứu khả năng tích tụ một số kim loại nặng trong đất và trong rễ các loài thực vật chủ yếu tại khu vực khai thác quặng ở huyện đồng hỷ tỉnh thái nguyên

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, ô nhiễm môi trường trở thành vấn nạn tồn giới Khơng mơi trường nước, mơi trường khơng khí mà mơi trường đất ngày bị ô nhiễm nặng nề nhiều hoạt động khác người Trong nhiễm đất KLN trở thành mối quan tâm đặc biệt nhiều quốc gia giới Cùng với phát triển không ngừng ngành cơng nghiệp, nơng nghiệp khai khống quy mơ cường độ ô nhiễm KLN ngày gia tăng Do đó, việc nghiên cứu, tìm kiếm phương pháp xử lý kim loại nặng đất, góp phần cải tạo ô nhiễm môi trường đất cần thiết xu tài nguyên đất giới bị suy giảm nhanh chóng diện tích chất lượng, đe doạ đến an ninh lương thực phát triển bền vững Trên giới có nhiều phương pháp khác xử để lý kim loại nặng đất đưa sử dụng như: Công nghệ rửa đất, công nghệ cố định chỗ, Tuy nhiên, phương pháp có chi phí cao, phù hợp tiến hành với quy mô nhỏ tình trạng nhiễm đất lại xảy diện rộng, khơng số phương pháp cịn làm phát sinh chất ô nhiễm đất, Do đó, hiệu việc áp dụng phương pháp không cao Vậy, vấn đề đặt cần phải tìm phương pháp xử lý kim loại nặng đất cho vừa hiệu quả, vừa dễ thực hiện, chi phí thấp mà lại thân thiện với môi trường Năm 1990, phương pháp sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm kim loại nặng đất lần đưa giới thiệu loại công nghệ thương mại Với việc đáp ứng tiêu chí nêu phương pháp sử dụng rộng rãi nhiều quốc gia giới nước ta phương pháp nghiên cứu để đưa vào áp dụng rộng rãi Qua khảo sát mỏ sắt Trại Cau cho thấy khu vực khai thác sậy dương xỉ phát triển tốt; khu vực gần bãi thải mỏ chì kẽm Làng Hích cỏ tre bị phát triển tốt Phải loại thực vật có khả hấp thụ kim loại nặng đất để sinh trưởng phát triển Xuất phát từ vấn đề trên, tiến hành nghiên cứu đề tài:“Nghiên cứu khả tích tụ số kim loại nặng đất rễ loài thực vật chủ yếu khu vực khai thác quặng huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên” Mục tiêu đề tài Đánh giá trạng ô nhiễm KLN đất khu vực khai thác khoáng sản huyện Đồng hỷ - tỉnh Thái Ngun Từ đó, tìm loại có khả xử lý kim loại nặng đất phù hợp làm sở cho việc đề xuất việc ứng dụng mơ hình sử dụng loại để xử lý kim loại nặng đất khu vực mỏ khai thác khoáng sản Thái Nguyên Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Một số loài thực vật địa: sậy thường (Phragmites australis), dương xỉ thường (Cyclosorus parasiticus) cỏ tre bò (thuộc chi Paspalum, họ hòa thảo poaceace); - Đất khu vực khai thác khoáng sản huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên; - KLN: Pb, Zn, As, Cd đất khu vực nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiêm cứu Nghiên cứu trạng ô nhiễm kim loại nặng đất sau khai thác khoáng sản khả hấp thụ kim loại nặng số loài thực vật địa khu vực mỏ Sắt Trại Cau mỏ chì kẽm làng Hích - Thái Ngun PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan ô nhiễm kim loại nặng đất 1.1.1 Khái niệm ô nhiễm kim loại nặng ô nhiễm đất Thuật ngữ kim loại nặng từ điển hoá học định nghĩa kim loại có khối lượng riêng lớn g/cm3 Đối với nhà độc tố học, thuật ngữ “kim loại nặng” chủ yếu dụng để kim loại có nguy gây nên vấn đề môi trường, bao gồm: Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Ni, Cr, Co, V, Ti, Fe, Mn, Fe, Ag, Sn Ngoài ra, kim As Se xem KLN Các KLN thường dạng vết môi trường đất tự nhiên Các KLN phổ biến là: Cd, Cr, Cu, Hg, Pb Zn Trong đó, Cu Zn nguyên tố vi lượng, có vai trị quan trọng q trình trao đổi chất tế bào thành phần, cấu trúc protein enzyme Tuy nhiên, nguyên tố vi lượng nói riêng KLN nói chung nồng độ cao yếu tố độc hại trình trao đổi chất tế bào [2] Ô nhiễm đất xem tất tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất chất gây ô nhiễm gây ảnh hưởng xấu đến đời sống sinh vật người 1.1.2 Các nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng đất 1.1.2.1 Các nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng đất a Nguồn tự nhiên * Nguồn ô nhiễm KLN đất từ lắng đọng khí KLN tồn khơng khí thường dạng bụi sol khí Các sol khí kim loại khí có đường kính khác từ 0,01 - 1µm (đối với Pb khí thải ơtơ, khói dầu, khói luyện kim); từ - 10µm (trong tro nhiên liệu bụi kim loại) từ 10 - 80µm (trong tro đốt lò) Các yếu tố định dạng tồn xâm nhập KLN vào đất qua đường khí gồm có: cỡ hạt, độ hồ tan, khoảng cách từ nguồn phát thải đến nơi tiếp nhận, độ axit nước mưa [2] Các phần tử kim loại lớn rơi xuống đất dạng kết tủa khô theo nước mưa mang thành phần kim loại hoà tan Hàm lượng số kim loại nặng có nước mưa thể qua bảng sau: Bảng 1.1 Hàm lượng kim loại nặng giáng thủy Đơn vị: µg/l Khu vực Đơng bắc Scotlen Pb Cd 0,6 - 29 0,1 - 1,52 0,1 - 13 2,5 - 95 - 118 < 0,1 - 5,1