Nghiên cứu sử dụng vật liệu mgal LDH – zeolite xử lý các kim loại nặng(cd2+ và pb2+) trong môi trường đất

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐÀM HÀ LƯƠNG THANH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU MG/AL LDH ZEOLITE XỬ LÝ CÁC KIM LOẠI NẶNG •• (Cd2+ VÀ Pb2+) TRONG MƠI TRƯỜNG ĐẤT Ngành: Khoa học mơi trường Mã số ngành: 8.64.01.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ •• KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG THÁI NGUYÊN - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi nhóm nghiên cứu Các số liệu, kết đưa luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả ĐÀM HÀ LƯƠNG THANH LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới TS Trần Thị Phả - Cơ tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ suốt trình nghiên cứu thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn đề tài “Nghiên cứu xử lý số lim loại nặng môi trường đất vật liệu hấp phụ lưỡng cực Mg/Al LDH Zeolite” (Dưới viết tắt đề tai, Mã số 105.08-2019.01) GS.TS Đặng Văn Minh, chủ trì Đồng thời em xin cảm ơn TS Văn Hữu Tập, anh chị phịng Thí nghiệm Tài ngun - Mơi trường, Trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để thực đề tài nghiên cứu này, Tôi xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa Môi trường thầy cô giáo khoa Môi trường, trường Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên động viên giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2020 Tác giả ĐÀM HÀ LƯƠNG THANH MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH CEC: KLN: LDH: OC: Dung tích trao đổi cation Kim loại nặng Vật liệu hydroxit lớp kép Chất hữu đất QCVC: Quy chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TPCG: Thành phần giới VLHP: WHO: Vật liệu hấp phụ Tổ chức Y tế Thế giới MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện ô nhiễm kim loại nặng đất vấn đề môi trường gây nhiều xúc Hậu kim loại nặng gây phản ánh trực tiếp từ “sức khỏe” trồng, vật nuôi đặc biệt thông qua chuỗi thức ăn, kim loại nặng xâm nhập vào thể người gây hậu khó lường Trước thực trạng có nhiều nghiên cứu thực với với mục đích hạn chế, làm giảm hàm lượng kim loại nặng xuất môi trường đất Tuy nhiên thực tế nhận thấy rằng, trình xử lý kim loại nặng đất phức tạp tốn nhiều lần so với xử lý kim loại nặng môi trường nước khơng khí Chì (Pb) Cadimi (Cd) hai kim loại có tính độc hại lớn cho ngườivà hệ sinh thái vượt ngưỡng cho phép số điều kiện môi trường định Pb có tự nhiên, đặc biệt khu mỏ Pb, Pb-Zn sản phẩm ngày xăng, sản xuất ắc quy, làng nghề Trong điều kiện bình thường mơi trường tự nhiên, Pb trạng thái bền vững nên nước, thực vật, sinh vật thường có hàm lượng chì thấp Chỉ môi trường định tác nhân nhân tạo Pb dạng trao đổi Trong đất, Pb tồn dạng trao đổi nguy bị rửa trôi làm ô nhiễm nguồn nước ngầm thủy vực nước mặt lớn Cadimi (Cd) tồn đá đất với hàm lượng nhỏ, khả tích lũy lâu dài đất vào thể sinh vật gây gia tăng liên tục hàm lượng kim loại độc hại hệ sinh thái Cd vào đất chủ yếu qua hoạt động người khai khống, ngành cơng nghiệp mạ, bón phân nông nghiệp, đốt nhiên liệu, giao thông, dùng bùn thải Mặc dù ảnh hưởng Pb Cd đến người, hệ sinh thái lớn hầu hết hàm lượng phát thải chúng vào môi trường từ hoạt động nhân tạo lại khơng có suy giảm mà gia tăng Tuy nhiên, chưa có nhiều nghiên cứu để hấp phụ kim loại Cd Pb vật liệu hấp phụ tự nhiên, nhân tạo nhằm ngăn chặn kim loại xâm nhập vào trồng Trước thực tế nhóm sâu nghiên cứu theo hướng: bổ sung cho đất vật liệu tự nhiên biến tính có khả hấp phụ kim loại nặng đất, không cho chúng di chuyển vào trồng Các vật liệu tự nhiên dùng xử lý kim loại nặng như: zeolit, bentonite, tro bay, diatomit, than bùn bã thải thủy sả 11 Trong zeolite vật liệu quan tâm Với hướng tiết kiệm chi phí, thân thiện môi trường khả áp dụng vào thực tiễn cao Do đó, chúng tơi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu sử dụng vật liệu Mg/Al LDH - Zeolite xử lý kim loại nặng(Cd2+ Pb2+) môi trường đất" Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá khả hấp phụ VLHP Mg/Al LDH Zeolite Cd Pb linh động đất đất bạc màu mức độ ô nhiễm cao - Xác định điều kiện tối ưu cho trình hấp phụ ion KLN vật liệu hấp phụ Mg/Al LDH Zeolite Ý nghĩa khoa học thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học - Đánh giá khả hấp phụ Cd Pb đất xám bạc màu mức ô nhiễm cao VLHP Mg/Al LDH zeolite - Đưa phương pháp để xử lý đất nhiễm chì cadimi mức ô nhiễm cao 3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Các kết thu sở để tiếp tục thực nghiệm sử dụng Mg/Al LDH Zeolite xử lý đất nhiễm chì cadimi mức ô nhiễm cao, cải tạo đất nông nghiệp ô nhiễm kim loại nặng Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học đề tài 1.1.1 Khái niệm nhiễm đất Theo Bách khoa tồn thư Việt Nam, ô nhiễm đất thuật ngữ làm biến đổi thành phần, tính chất đất gây tập quán phản vệ sinh hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp thải bỏ chất cặn bã lỏng đặc vào đất Môi trường đất nơi trú ngụ người hầu hết sinh vật cạn, móng cho cơng trình xây dựng dân dụng, cơng nghiệp văn hóa người Đất nguồn tài nguyên quý giá, người sử dụng tài nguyên đất vào hoạt động sản xuất nông nghiệp để đảm bảo nguồn cung cấp lương thực thực phẩm người Nhưng với nhịp độ gia tăng dân số tốc độ phát triển công nghiệp hoạt động đô thị hóa diện tích đất canh tác ngày bị thu hẹp, chất lượng đất ngày bị suy thối, diện tích đất bình qn đầu người ngày giảm Đất nơi tiếp nhận lại số lượng lớn sản phẩm phế thải sinh hoạt, sản phẩm phế thải người, động vật, ngành công nghiệp giao thông vận tải, nguyên nhân gây ô nhiễm đất lắng đọng chất chất gây ô nhiễm không khí lắng xuống đất (theo nước mưa) Các nguồn gây nhiễm đất là: vi khuẩn, kí sinh trùng phát sinh việc sản xuất chăn nuôi không hợp vệ sinh, dùng phân tươi bón cây, v.v, loại chất thải rắn, phịng xạ, nhựa dẻo, bao bì nilon, kim loại, amiang phát sinh từ nguồn thải công nghiệp đưa vào đất, loại hóa chất độc hại sinh phân hủy loại hóa chất sử dụng nơng nghiệp (như thuốc trừ sâu, diệt cỏ, kích thích tăng trường, ) ngấm vào đất (Lê Huy Bá, 2006) 1.1.2 Khái niệm kim loại nặng Theo tác giả Hawkes kim loại nặng kim loại có khối lượng riêng > 5g/cm3, t ự nhiên có h n 70 nguyên tố kim lo i n ặ ng Nhi ều nghiên cứu rằng, có sơ ngun tốt cần thiết cho sinh vật, nguyên tố vi lượng Cu, Mn, Zn, Các nguyên tố phần thiết yếu số enzym cấu trúc thể sinh vật, thừa hay thiếu nguyên tố trở nên bất lợi cho sinh vật 1.1.2.1 Giới thiệu chung ngun tố chì (Pb) (Hồng Nhâm, 2001; Lương Thị Thúy Vân, 2012; Nguyễn Đức Vận, 2004) - Tính ch ấ t lý-hóa học c ủ a nguyên t ố chì Chì (Pb) thuộc nhóm ICA hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học Chì có hai trạng thái oxy hóa bền Pb(II) Pb(IV) có bống đồng 204 Pb, 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb, Trong mơi trường axit tồn dạng ion Pb2+ hợp chất vơ hữu Chỉ có tự nhiên dạng khoáng Sunfua Galen, khoáng Cacbonate-Cerussite Sunfat Anglessite Trong đất có lượng nhỏ chì, hịa tan chì đất tăng lên trình axit hóa đất (đất chua) Chì có khả tích tụ trồng q trình sinh trưởng lương thực bị nhiễm chì dẫn đến ngộ độc chì điều kiện thường, chì bị oxi hóa tạo thành lớp oxit màu xám xanh bao bọc bề mặt bảo vệ cho chì khơng tiếp tục bị oxi hóa Do E0(Pb 2+/Pb) = -0,126 V nên nguyên tắc chì tan HCl lỗng H4SO4 80% thực tế chì tương tác bề mặt với dung dịch axit HCl loãng axit H4SO4 80% bị bao bọc lớp muối khó tan (PbCl2 PbSO4) Với dung dịch đậm đặc axit chì có khả tạo phức tan - H ợ p ch ấ t củ a chì + Chì oxit Chì có hai oxit PbO, PbO2 hai oxit hỗn hợp chì metaplombat Pb2O3 (hay PbO.PbO2), chì orthoplombat Pb3O4 (2PbO.PbO2) Monooxit PbO chất rắn có hai dạng: PbO -a màu đỏ PbO -p màu vàng, PbO tan chút nước nên chì tương tác với nước có mặt 10 oxi PbO tan axit tan kiềm mạnh, đun nóng khơng khí bị oxi hóa thành Pb3O4 Dioxit PbO2 chất rắn màu nâu đen, có tính lưỡng tính tan kiềm dễ axit Khi đun nóng PbO dần oxi biến thành oxit chì có số oxi hóa thấp hơn: PbO2 (nâu đen) Pb2O3 (vàng đỏ) -> Pb3O4 (đỏ) PbO (vàng) Chì orthoplombat (Pb3O4) hay cịn gọi minium, hợp chất Pb có số oxi hóa +2, +4 Nó chất bột màu đỏ da cam, dùng chủ yếu để sản xuất thủy tinh pha lê, men đồ sứ đỏ sắt, làm chất màu cho sơn (sơn trang trí sơn bảo vệ cho kim loại khơng bị rỉ) + Chì hidroxit Pb(OH)2 chất kết tủa màu trắng không tan nước Khi đun nóng dễ nước biến thành oxit Pb(OH)2 chất lưỡng tính Tác dụng với axit, tan dung dịch kiềm mạnh tạo thành muối hidroxoplombit Pb(OH)2 + 2HCl Pb(OH)2 + 2KOH PbCl2 + H2O K2[Pb(OH)d Muối hidroxoplombit dễ tan nước bị thủy phân mạnh nên bền dung dịch kiềm dư + Các muối chì Các muối Pb(II) thường tinh thể có cấu trúc phức tạp, khơng tan nước trừ Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2 Ion Pb(II) tạo nhiều phức với hợp chất hữu cơ, điển hình với dithizon pH=8,5 - 9,5; tạo phức màu đỏ gạch Các dihalogenua chì chất rắn khơng màu, trừ PbI2 màu vàng, tan nước lạnh tan nhiều nước nóng Tất dihalogenua kết hợp với halogenua kim loại kiềm MX đất tăng từ đến đất cải tạo Tại giá trị pH = 5, nồng độ Cd2+ Pb2+ dạng trao đổi đạt giá trị nhỏ 9,57mg/kg, 8,85mg/kg, tối thiểu nguy gây ảnh hưởng môi trường sinh thái Như vậy, vật liệu hấp phụ Mg/Al LDH Zeolite, khoảng pH hấp phụ tối ưu chì cadimi 5,0 3.3.2 Khả hấp phụ vật liệu theo tỷ lệ phối trộn Nồng độ Cd dạng trao đổi CT1 21,34mg/kg (Bảng 3.3), giảm xuống đạt giá trị 11,56; 8,32 8.567 mg / kg ứng với tỷ lệ vật liệu 1%, 3% 5% (w / w) Mg/Al LDH Zeolite Hầu hết dạng trao đổi (F1) Cd xử lý đối chứng chuyển thành dạng liên kết Fe-Mn oxit (F2) lien kết cacbon (F3) sau ủ 30 ngày Phần lại dạng chất hữu (F4) Crddư (F5) Dang et al (2018) Chen et al (2017) báo cáo xu hướng tương tự việc ủ kim loại nặng đất bị ô nhiễm than sinh học từ 1-5% (w / w) Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ trộn đến khả hấp phụ Cd Mg/Al Công thức F1 LDH zeolit F2 F3 thí nghiệm Cd CTITL CT2 TL CT3 TL CT4 TL Pb CT1 TL CT2 TL CT3 TL CT4 TL F4 F5 Mg/kg 21,34±0,41c 3,103±0,96a 0,43±0,05a 0,11±0,017a 0,573±0,05a 11,56±0,13b 4,66±0,16b 7,46±0,18b 1,85±0,12d 0,63±0,032a 7,32±0,433a 6,79±0,24c 8,71±0,32c 1,41±0,081c 0,56±0,032a 7,567±0,07a 6,97±0,59c 8,51±0,21c 0,98±0,09b 0,58±0,041a 21,81±0,58d 0,36±0,02a 1,88±0,06a 0,6±0,02c 0,23±0,05a 12,84±0,23c 2,14±0,12b 8,37±0,44b 0,4±0,06b 1,03±0,14c 9,11±0,64a 3,53±0,29c 10,12±0,64c 0.38±0,06ab 0,76±0,07b 10,16±0,36b 3,36±0,19c 9,79±0,19c 0,31±0,02a 0,63±0,1b Đối với chì, sau 30 ngày ủ với tỷ lệ zeolite khác nhau, nồng độ chì ng trao đổ i (F1) công thức đối chứng 21,81mg/kg giảm xuống đạt giá trị thấp 9,11mg/kg, nồng độ trộn 3% Mg/Al LDH Zeolite Phần lại chì tập cung chủ yếu dạng liên kết cacbonat (F3), tiếp đến dạng liên kết oxit Mn, Fe (F2), dạng liên kết hữu (F4), dạng cặn dư (F5) Ắ -a Hình 3.4: Ảnh hưởng tỷ lệ trộn đến khả hấp phụ Cd Mg/Al LDH zeolite ? ~ ~ ~ ~ « J* o Có thể thấy Pb dạng trao đổi giảm đáng kể từ xử lý đối chứng sang xử lý sửa đổi với tỷ lệ hàm lượng Mg/Al LDH Zeolite đất bị ô nhiễm từ 1% đến 5% (w / w) Ngược lại, dạng liên kết cacbonat (F2) dạng lien kết Fe-Mn oxit (F3) tăng lên nghiệm thức ủ với tỷ lệ từ 1% đến 5% 30 ngày Có nghĩa dạng Pb trao đổi cố định diện Mg/Al LDH Zeolite Hình 3.5: Ảnh hưởng tỷ lệ trộn đến khả hấp phụ Pb Mg/Al LDH zeolite Kết thu cho thấy Cadimi chì trao đổi giảm đáng kể tất loại đất cải tạo so với CT1 đối chứng (đất ô nhiễm nhân tạo) Cd Pb dạng trao đổi thấp tìm thấy cơng thức xử lý đất với 3% Mg/Al LDH Zeolite Hình 3.3 3.5 tỷ lệ tương đối phân đoạn khác (F1-F5) dạng kim loại nặng nghiệm thức sửa đổi Khơng có khác biệt đáng kể dạng Cr trao đổi nghiệm thức ủ 3% 5% Mg/Al LDH Zeolite Do đó, tỷ lệ trọng lượng phù hợp kinh tế Mg/Al LDH Zeolite 3% để xử lý đất ô nhiễm chì cadimi dạng trao đổi Cadimi chì dạng trao đổi cố định Mg/Al LDH Zeolite nhờ hấp phụ kết tủa bề mặt vật liệu hấp phụ Nó chất hấp phụ hấp dẫn để cố định chất gây nhiễm đất, đặc biệt có kích thước thể tích lỗ rỗng cao Mg/Al LDH Zeolite sử dụng cho nghiên cứu làm giàu C O, biết đến với khả tạo phức bề mặt với kim loại nặng trao đổi trở thành dạng liên kết cacbonat (F3) chất hữu (F4) Cấu trúc hạt đồng xốp Mg/Al LDH Zeolite có khả thu hút Cd Pb trao đổi lên bề mặt Cấu trúc xốp chất hấp phụ dẫn đến gia tăng cố định kim loại nặng đất Độ xốp Mg/Al LDH Zeolite tăng lên dẫn đến phản ứng oxy hóa cacbon Do đó, nồng độ nhóm cacboxyl cacbonyl tăng lên tương ứng với hấp thụ cố định kim loại nặng trao đổi thông qua trao đổi ion kết tủa Việc cố định kim loại nặng dựa ảnh hưởng điều kiện bề mặt vật liệu hấp thụ cacbon đề cập nghiên cứu trước Chang cộng (2013) báo cáo sản phẩm phụ nông học công nghiệp chất hấp phụ hiệu để chuyển đổi kim loại nặng từ dạng trao đổi thành dạng oxit cacbonat Fe-Mn Uchimiya cộng (2012) cacbonat than sinh học thúc đẩy cố định kim loại nặng trình cải tạo đất Chất hữu đất tạo phức với kim loại nặng dẫn đến giảm dạng trao đổi 3.3.3 Khả hấp phụ vật liệu theo thời gian hấp phụ ẩm độ trì Thời gian ủ yếu tố có ảnh hưởng lớn đến khả hấp phụ KLN vật liệu hấp phụ Mg/Al LDH zeolite đất Trong thí nghiệm này, thời gian đưa để thử nghiệm khả hấp phụ vật liệu Mg/Al LDH Zeolite 15, 30 45 ngày Tại công thức đối chứng CT1, mẫu đất ô nhiễm không trộn VLHP ủ 15 ngày, hầu hết Cd tồn dạng trao đổi (F1) với nồng độ 22,18 mg/kg (87,65%), sau trộn thêm 3% VLHP ủ 15 ngày, nồng độ Cd dạng trao đổi (F1) giảm đáng kể xuống 11,87mg/kg, kết thí nghiệm cho thấy, thời gian ủ với VLHP dài, nồng độ giảm thấp, đạt 7,47 (35,6%) 6,74mg/kg (34,55%) sau 30 45 ngày ủ Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian ủ đến khả hấp phụ Cd Mg/Al LDH zeolit Cơng thức F1 F2 thí nghiệm Cd Pb F3 F4 F5 Mg/kg CTITG 22,18±0,32d 2,36±0,06a 0,31a 0,20±0,01a 0,26±0,01a CT2 TG 11,78±0,04c 8,34±0,22b 3,59±0,34b 0,70±0,08b 0,29±0,07a CT3 TG 7,47±0,23b 9,29±0,20c 6,64±0,31c 0,69±0,03b 0,46±0,03b CT4 TG 6,74±0,32a 10,96±0,03d 6,68±0,25c 0,76±0,02b 0,43±0,04b CT1 TG 23,28±0,17d 0,34±0,04a 1,24±0,03a 0,63±0,03a 0,38±0,15a CT2 TG 14,11±0,24c 5,33±0,2b 5,71±0,3b 1,52±0,03d 0,5±0,01c CT3 TG 9,48±0,32b 6,5±0,16c 9,55±0,33c 0,92±0,05c 0,45±0,015b CT4 TG 8,66±0,30a 6,9±0,04d 8,66±0,04d 0,84b 0,50±0,05c Hình3.6: Ảnh hưởng thời gian ủ đến khả hấp phụ Cd Mg/Al LDH zeolite Đất ô nhiễm sau cải tạo, ủ với 3% Mg/Al LDH zeolite, nồng độ cadimi dạng trao đổi công thức đối chứng CT1 hầu hết chuyển sang dạng liên kết cacbonat (F2), lien kết Mn-Fe oxit Cụ thể sau 15 đến 45 ngày ủ, nồng độ cadimi dạng lien kết cabon (F2) lien kết Mn-Fe oxit (F3) tăng từ 2,36mg/kg lên 10,96mg/kg, từ 0,31 lên 6,68mg/kg, tương đương 34,62% 26,83% dạng sau 45 ngày ủ với VLHP Lượng cadimi lại tồn dạng liên kết hữu (F4) cặn dư (F5) có xu hướng tăng lên theo thời gian ủ, không đáng kể từ 0,2 lên 0,76mg/kg 0,26 lên 0,43mg/kg ■ F5:Dạng cặn dư ■ F4: Dạng liên kết hữu ■ F3: Dạng liên kết cacbon ■ F2: Dạng liên kết MnFe oxit Cơng thức thí nghiệm Hình 3.7: Ảnh hưởng thời gian ủ đến khả hấp phụ Pb c Mg/Al LDH zeolite Tương tự cadimi, chì (Pb), đất ô nhiễm sau cải tạo ủ với 3% Mg/Al LDH zeolite thời gian 15, 30 45 ngày Chì d ạng trao đổi cơng thức đối chứng CT1 từ 23,28mg/kg (chiếm 90,02%) giảm xuống 14,11; 9,48 8,66 mg/kg sau 15, 30 45 ngày ủ với VLHP, lượng chì cịn lại tồn chủ yếu dạng lien kết cacbon (F2) liên kết Mn- Fe oxit (F3) Cụ thể sau 45 ngày ủ với 3% VLHP, nồng độ chì dạng liên kết cacbon (F2) tăng từ 0,34 mg/kg (CT1) chiếm 1,29% lên 6,9mg/kg chiếm 7,13% tổng lượng chì đất; dạng liên kết Mn-Fe oxit, nồng độ tăng từ 1,24mg/kg (chiếm 4,8%) lên 8,66mg/kg (chiếm 25,28%); dạng liên kết hữu tăng từ 0,63mg/kg tương ứng 2,44% (tại CT1) lên 0,84mg/kg tương đương 17,77% (sau 45 ngày ủ) Phần lại nhỏ tồn dạng cặn dư (F5) chiếm 1,68% tổng lượng chì đất Như vậy, kết thu cho thấy Cadimi chì trao đổi giảm đáng kể tất loại đất cải tạo so với CT1 đối chứng (đất ô nhiễm nhân tạo) Cd Pb dạng trao đổi thấp tìm thấy cơng thức xử lý đất với 3% Mg/Al LDH Zeolite sau 45 ngày ủ Hình 3.6 3.7 tỷ lệ tương đối phân đoạn khác (F1-F5) dạng kim loại nặng nghiệm thức sửa đổi Do đó, thời gian phù hợp để xử lý đất nhiễm chì cadimi dạng trao đổi Mg/Al LDH zeolite 45 ngày KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đất (sử dụng gây nhiễm nhân tạo) sử dụng thí nghiệm có dung tích trao đổi cation (EC) tương đối cao, đất có phản ứng chua (pHH2O=4,93) Hàm lượng Pb Cd có sẵn đất ngưỡng an tồn, gần khơng làm ảnh hưởng đến kết thí nghiệm Vật liệu hấp phụ Mg/Al LDH zeolite có diện tích bề mặt lớn, lên tới 3,7930 m2/g, thể tích lỗ trung bình 0,010824 cm3 / g kích thước lỗ 11,6766 nm, làm tăng khả hấp phụ vật liệu, bên cạnh đó, nguyên tố vật liệu tồn chủ yếu dạng SiO2, Al2O3 Mang điện tích âm, có khả hấp phụ kim loại nặng lên bề mặt vật liệu Nghiên cứu khả hấp phụ Cd Pb vật liệu hấp phụ Mg/Al LDH Zeolite thu số kết sau: - Kh ả o sát ảnh hưở ng củ a pH: Mg/Al LDH zeolite có khả n ăng hấp phụ KLN tối ưu giá trị pH = - Kh ả o sát ảnh h ưởng t ỷ l ệ tr ộn Mg/Al LDH Zeolite với đất ô nhiễm: với nguyên tố chì cadimi, tỷ lệ trọng lượng phù hợp kinh tế Mg/Al LDH Zeolite 3% để xử lý đất nhiễm chì cadimi dạng trao đổi - Kh ả o sát ảnh hưởng củ a thờ i gian h ấp phụ: kho ảng thời gian hấp phụ tiến hành cho thí nghiệm, thời gian hấp phụ tối ưu chì cadimi 45 ngày Kiến nghị Đề tài bước đầu xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ vật liệu hấp phụ, điều kiện pH thí nghiệm, tỷ lệ vật liệu hấp phụ, thời gian hấp phụ, nhiên, nghiên cứu dừng lại việc thử nghiệm phịng thí nghiệm, vậy, để xác định rõ hiệu hấp phụ Mg/Al LDH Zeolite Cd Pb gần với điều kiện thực tế, cần thực thí nghiệm thực nghiệm đồng ruộng, điều kiện tự nhiên Đồng thời, tác giả kiến nghị nghiên cứu khả hấp phụ VLHP với kim loại nặng mối tương tác kim loại với nhau, tương tác lim loại nặng với VLHP hợp phần khác đất TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bùi Hải An, (2010), “Nghiên cứu khả hấp phụ Cadimi chì đất bentonite than bùn”, Luận văn thạc sỹ khoa học môi trường, Trường Đại học khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Bùi Thị Kim Anh, Đặng Đình Kim, Trần Văn Tựa, Lê Đức, Nguyễn Trung Kiên, Đỗ Văn Tuấn, Nguyễn Thị Hoài Phương (2008), “Khả chống chịu tích lũy As hai lồi dương xỉ thu từ vùng khai thác mỏ”, Tạp chí khoa học công nghệ Lê Huy Bá (2006), Độc học môi trường (phần chuyên đề), NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Lê Huy Bá (chủ biên) (2000), Độc học môi trường, NXB ĐH Quốc Gia TPHCM Lê Huy Bá (chủ biên) (2008), Độc học môi trường bản, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Đức Q, Vũ Minh Quân (2000), “Sự phân bố phát tán KLN đất nước khu vực mỏ thiếc Sơn Dương”, Tạp chí khoa học trái đất, vol 22, no 2, pp 134 - 139 Phạm Ngọc Cần, Trần Tuấn Anh, Trần Trọng Hòa, Phạm Thị Dung, Ngô Thị Phượng, Trần Quốc Hùng, Bùi Ấn Niên, Nguyễn Viết Ý, Trần Văn Hiếu (2011), Tạp chí Các khoa học Trái đất, 85 - 93 Lê Đức, Một số phương pháp phân tích mơi trường, NXB ĐHQG Hà Nội, Hà Nội, 2014 Lê Đức, Nguyễn Cảnh Tiên Trình, Phạm Việt Dũng, Nguyễn Thị Thu Nhạn, “Nghiên cứu dạng Asen đất ô nhiễm khai thác thiếc Hà Thượng- Đại Từ - Thái Nguyên”, Tạp chí khoa học đất, pp 87 - 91, 2009 10.Nguyễn Thùy Dương (2008), “Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại nặng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc thăm dò xử lý mơi trường”, Luận văn Thạc sĩ hóa học, ĐH Sư phạm Thái Nguyên 11.Đỗ Thu Hà, Phạm Quang Hà (2008), “Chì tổng số mối quan hệ với số tính chất lý hóa học đất phù sa sơng Hồng”, Tạp chí khoa học đất, (30), tr 16 - 19 12.Nguyễn Duy Hải, “Đánh giá thực trạng ô nhiễm kim loại nặng đất nghiên cứu biện pháp sinh học để phục hồi đất sau khai thác thiếc huyên Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”, Luận vãn Thạc sĩ khoa học môi trường, 2011 13.Nguyễn Ngọc Hương (2015) “Nghiên cứu khả hấp phụ Ion Hg2+ Cd2+ tro bay”, Khóa luận tốt nghiệp, ĐH Sư phạm Hà Nội 14.Nguyễn Văn Khánh, Phạm Văn Hiệp (2009), “Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng cadmium (Cd) chì (Pb) lồi hến (Corbicula sp.) vùng cửa sơng thành phố Đà Nẵng”, Tạp chí Khoa học công nghệ, ĐH Đà Nẵng 15.Lê Văn Khoa cộng (2010), Giáo trình nhiễm mơi trường đất biện pháp xử lý, NXB Giáo dục, Hà Nội 16.Ngô Ngọc Linh, “Nghiên cứu sử dụng số vật liệu tự nhiên để hấp phụ kim loại nặng đất sau khai thác khoáng sản'', 2015 17.L ươ ng Đứ c Long, Nguyễ n Vă n Đ oàn, L ưu Th ị Hồng, Lê Vi ệ t Hùng, Nguyễn Mạnh Tường, “Nghiên cứu sử dụng tro nhiệt điện đốt sunfua ( CFFA ) Nhà máy Nhiệt điện”, vol 10, pp - 16, 2010 18.Minh Long 16/12/2008, 10 thành phố ô nhiễm giới năm 2008 19.Phạm Luận (2006), Phương phap phân tích phổ nguyên tử, NXB Đại học Quốc gia Hà nội, Hà Nội 20.Nguyễn Văn Mạnh, Ô nhiễm kim loại nặng khai thác khống sản, Tạp chí cơng nghiệp, 2010 21.Hồng Nhâm (2001), Hóa vơ tập ba, NXB Giáo dục, Hà Nội 22.Trần Thị Phả, “Nghiên cứu khả hấp phụ số kim loại nặng (As, Pb, Cd, Zn) đất sậy (phramites australis) ứng dụng xử lý đất bị ô nhiễm kim loại nặng sau khai thác khoáng sản tỉnh Thái Nguyên” Luận án tiến sỹ Môi trường đât nước, 2013 23.Nguyễn Nhật Quang (2013), Ô nhiễm kim loại nặng, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp 24.Trịnh Thị Thanh (2001), Độc học, môi trường, sức khỏe người, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội 25.Lê Hiền Thảo (1999), “Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng Việt Nam” 26.Nguyễn Thị Thu, Nguyễn Đức Chuy, Hoàng Văn Hùng, “Nghiên cứu chuyển hóa tro bay nhiệt điện thành sản phẩm chứa zeolite” Tạp chí khoa học số năm 2001, ĐHSP Hà nội 27.Lương Thị Thúy Vân (2012), Nghiên cứu sử dụng cỏ vetiver (vetiveria zizanioides (L.) Nash) để cải tạo đất bị nhiễm Pb, As sau khai thác khống sản tỉnh Thái Nguyên, Luận án Tiến sĩ, Đại học Thái Nguyên 28.Nguyễn Thị Quỳnh Trang (2011), “Nghiên cứu khả hấp phụ Cadimi chì đất nhiễm vật liệu có nguồn gốc tự nhiên”, Luận văn Thạc s ĩ , ĐHQG Hà N ộ i 29.Phạm Ngọc Thúy, Nguyễn Đình Mạnh, Đinh Văn Hùng, Nguyễn Viết Tùng, Ngô Xuân Mạnh CTV.” Hiện trạng ô nhiễm KLN (Hg, As, Pb, Cd) đất số rau trồng khu vực huyện Đông Anh, Hà Nội” Khoa đất đại học Nơng Nghiệp I, Tạp chí khoa hoc công nghệ môi trường số 3- 2011 30.Nguyễn Đức Vận (2004), Hóa vơ tập 2: Các kim loại điển hình, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh 31.A Tessier et al (1979), "Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace Mgtels", Analytical Chemistry, 52, pp 844-850 32.Agnieszka Mocko, Witold Walawek (2004), Anal Bioanal Chem, 380, 813 - 817 33.Aiguo Liu and Richard D Gonzalez (1999), “Adsorption/Desorption in a System Consisting of Humic Acid, Heavy Metals, and Clay Minerals”, Journal of Colloid and Interface Science 218, pp225-232 34.Alloway B J (1990), Heavy metals in soils, Blackie, London 35.B J Alloway and D C Ayres (1993), Chemical Principles of Environmental Pollution, Toxicity and Risk of Environmental pollutants, Blackie Academic & Professional, Table 3.7, p 55 (1993) 36.Brummer G W., Herms U (1983), “Influence of soil reaction and organic matter on solubility of heavy metals in soils”, in Effects of accumulation of air polllutants in forest ecosystems, D Reidel publishing company, Dordrecht, Germany, p.233 - 243 37.C K Yap, A Ismail, et al (2002) "Corelations between speciation of Cd, Cu, Pb, and Zn in sediment and their concentrations in total soft tissue of green-lipped mussel Perna viridis from the west coast ò Peninsular Malaysia", Environment International, 28, pp, 117-126 38.Channey R et al (1997), "Phytoremediation of soil metals", Current Opinion in Biotechnology 1997 39.DasMghapatra G P., Pal T K., Bhadra A K., Bhattacharya B (1996), Studies on separation characteristics of hexavalent chromium from aqueous solution by fly ash, Separation science and technology, 31 (14), 2001-2009 40.F T Ademiluyi and E.O David-West Department (2012) Effect of chemical activation on the adsorption of heavy metals using activated carbons from waste Mgterials 41.Fergusson JE Chemistry of Environmental Impact and Health Effect (1990), The Heavy Elements, Pergamon press, Oxford 42.Fytianos K, Katsianis G et al (2001), Bull Environ Contam Toxicol 67, 423 - 430 43.H Akcay, A Oguz, and C Karapire (2003) "Study of heavy metal pollution and speciation on Buyak Menderes and Gediz river sediments", Water Research, 37, pp.813-822 44.Heike B Bradl, Adsorption of heavy metal ions on soils and soils constituents, Journal of Colloid and Interface Science, 277 (2004), pp1- 18, 2004.Lasat, “The use of plants for the removal of toxic metals from contaminated soils”, U.S Environ Prot Agency, 2000 45.I Riba, T A Delvalls, et al (2002), "Influence of the Aznalcollar mining spill on the vertical distribution of heavy metals in sediments from the Guadalquivir (SW Spain)", Marine Pollution Bulletin, 44, pp 39-47 46.J Zerbe (1999), "Speciation of Heavy Metals in Botton Sediments of Lakes", Polish Journal of Environmental Studies, 8(5), pp 331-339 47.Marco Ramires, Serena Massolo, et al (2005), "Metal speciation and environmental impact on sandy beaches due to El Salvador copper mine, Chile", Marine Pollution Bulletin, 50, pp 62 - 72 48.N K Baruah, P Kotoky, et al (1996), "Metal speciation in Jhanji River sediments", The Science of the Total Environment, 193, pp 1-12 49.Nriagu j O., Pacyna J M (1988), “Quantitative assessment of worldwide contamination of air, water and soils by trace metals”, Nature, (333), p 134 - 139 50.P Alvarez Iglesias, B Rubio and F Vilas (2003), "pollution in intertidal sediments of San Simon Bay (Inner Ria de Vigo, NW of Spain): total heavy metal concentrations and speciation", Marine Pollution Bulletin, 46, pp 491521 51.Plant J.A., Raiswell R (1983), “Principles of environmental geochemistry”, Applied environmental geochemistry, Academic Press, London, p.1 - 39 52.R A Lidin, V A Molosco, et al (Người dịch: Lê Kim Long, Hồng Nhuận) (2001), Tính chất lý hóa học chất vô cơ, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 53.Rafae Pardo, Enrique Barrado, Lourder Peres and Mgrisol Vega (1990), "Determination and speciation of heavy mentals in sediments of the Pisuerga River", Wal Res., 24(3), pp 373-379 54.Rita Cornelis (2002), Anal Bioanal Chem, 373, 123 - 124 ... tài ? ?Nghiên cứu sử dụng vật liệu Mg/Al LDH - Zeolite xử lý kim loại nặng(Cd2+ Pb2+) môi trường đất" Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá khả hấp phụ VLHP Mg/Al LDH Zeolite Cd Pb linh động đất đất bạc... Raijib cộng nghiên cứu hấp phụ (VI) loại vật liệu LDH khác Mg/Al LDH, Ni/Al LDH Zn/Cr LDH thấy vật liệu Mg/Al LDH có khả hấp phụ Cr(VI) cao vật liệu lại Việc sử dụng vật liệu Mg/Al LDH để hấp... lớn nghiên cứu tập trung vào việc xử lý mơi trường nước, cịn hiệu LDH việc xử lý đất bị nhiễm cịn chưa nghiên cứu nhiều + -+ Việc tổng hợp vật liệu LDH- zeolit để sử dụng chất hấp phụ đa nghiên cứu