Xác định một số chỉ tiêu về thổ nhưỡng, hàm lượng một số nguyên tố vi lượng mn, cu, zn, mo và các nguyên tố đất hiếm trong đất ngập mặn ở xã hộ độ và xã thạch hạ tỉnh hà tĩnh, đề xuất phương án sử dụng

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHAN THỊ HƢƠNG XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ THỔ NHƢỠNG, HÀM LƢỢNG MỘT SỐ NGUYÊN TỐ VI LƢỢNG Mn, Cu, Zn, Mo VÀ CÁC NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM TRONG ĐẤT NGẬP MẶN Ở XÃ HỘ ĐỘ VÀ XÃ THẠCH HẠ TỈNH HÀ TĨNH, ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN SỬ DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHỆ AN - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ THỔ NHƢỠNG, HÀM LƢỢNG MỘT SỐ NGUYÊN TỐ VI LƢỢNG Mn, Cu, Zn, Mo VÀ CÁC NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM TRONG ĐẤT NGẬP MẶN Ở XÃ HỘ ĐỘ VÀ XÃ THẠCH HẠ TỈNH HÀ TĨNH, ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN SỬ DỤNG Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60.44.0113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN QUỐC THẮNG Học viên thực hiện: PHAN THỊ HƢƠNG NGHỆ AN, 2014 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến: -Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Quốc Thắng – giao đề tài, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu hồn thành luận văn - Cơ giáo PGS.TS Phan Thị Hồng Tuyết thầy giáo PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa dành nhiều thời gian đọc viết nhận xét cho luận văn - Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học thầy giáo, giáo thuộc Bộ mơn Hóa vơ khoa Hoá học trường ĐH Vinh giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Tôi xin cảm ơn tất người thân gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực luận văn Tp Vinh, tháng 11 năm 2014 Phan Thị Hƣơng MỤC LỤC MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược đất ngập mặn nhiễm mặn 1.1.1 Xâm nhập mặn Việt Nam 1.1.2 Đất mặn đất chua mặn 1.1.3 Nhóm đất mặn 1.1.3.1 Diện tích phân bố 1.1.3.2 Phân loại mơ tả đặc tính tính chất đất 1.1.4 Nhóm đất phèn (đất chua mặn) 1.2 Rừng ngập mặn 10 1.3 Vài nét vùng nghiên 13 1.3.1 Đất ngập mặn Hà Tĩnh 13 1.3.2 Thổ nhưỡng xã Hộ Độ xã Thạch Hạ 14 1.3.2.1 Hộ Độ 14 1.3.2.2 Thạch Hạ 15 1.4 Tầm quan trọng đất số tiêu dinh dưỡng đất trồng trọt 17 1.4.1 Tầm quan trọng đất 17 1.4.2 Dạng tồn Mo, Mn, Zn, Cu đất chức sinh lý chúng trồng 17 1.4.2.1 Nguyên tố Cu 18 1.4.2.2 Nguyên tố kẽm 21 1.4.2.3 Nguyên tố Mangan 24 1.4.2.4 Nguyên tố molipden 26 1.4.3 Dạng tồn nguyên tố đất đất chức sinh lý chúng trồng 28 1.4.3.1 Dạng tồn 28 1.4.3.2 Chức sinh lý 29 1.5 Các phương pháp nghiên cứu 31 1.5.1 Các phương pháp chung 31 1.5.2 Phương pháp phân tích kích hoạt nơtron 31 1.5.3 Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử lửa theo TCVN 6496-1999 33 1.5.4 Phương pháp UV-ViS 34 1.5.4.1 Định luật Lambert – Beer 34 1.5.4.2 Kỹ thuật định lượng phổ UV- ViS 36 Chương 2: THỰC NGHIỆM 38 2.1 Phương pháp thu xử lý mẫu 38 2.1.1 Thu mẫu 38 2.1.2 Xử lý mẫu 39 2.2 Hố chất , dụng cụ , máy móc 39 2.2.1 Hoá chất 39 2.2.2 Dụng cụ, máy móc 39 2.3 Pha chế dung dịch phân tích 39 2.3.1 Dung dịch muối Morh 0,2N 39 2.3.2 Dung dịch K2Cr2O7 0,4N 40 2.3.3 Thuốc thử điphenylamin 40 2.3.4 Một số hoá chất khác 40 2.3.5 Điều chế dung dịch gốc dung dịch tiêu chuẩn Cu 40 2.4 Xác định số tiêu chung đất 41 2.4.1 Xác định thành phần cấp hạt đất 41 2.4.1.1 Thiết bị thí nghiệm 41 2.4.1.2 Tiến hành thí nghiệm 41 2.4.2 Xác định độ ẩm đất 41 2.4.2.1 Nguyên tắc 41 2.4.2.2 Thiết bị 42 2.4.2.3 Quy trình phân tích 42 2.4.3 Xác định tổng khoáng đất 42 2.4.4 Xác định tổng lượng mùn đất phương pháp Chiurin 43 2.4.4.1 Nguyên tắc 43 2.4.4.2 Quy trình phân tích 44 2.4.5 Phương pháp xác định tỉ trọng đất theo TCVN 4195-199 45 2.4.6 Phương pháp xác định độ xốp (khối lượng thể tích) phương pháp dao vịng theo TCVN 4202-1995 46 2.5 Xác định tổng số vi lượng Cu theo TCVN 6496-1999, Mo theo TCNSTPT 1999 47 2.5.1 Xác định hàm lượng đồng theo TCVN 6496:1999 47 2.5.2 Xác định Mo theo TCN – STPT 1999 47 2.6 Xác định tổng số vi lƣợng Zn, Mn nguyên tố đất đất phƣơng pháp kích hoạt nơtron 48 2.6.1 Nguyên tắc chung 48 2.6.2 Thiết bị thí nghiệm, hóa chất 48 2.6.3 Q trình thí nghiệm 49 Chương THẢO LUẬN KẾT QUẢ 51 3.1 Về thành phần cấp hạt 51 3.2 Độ ẩm 53 3.3 Tổng khoáng 53 3.4 Tổng mùn 54 3.5 Tỷ trọng, độ xốp 54 3.6 Về nguyên tố vi lƣợng 55 3.7 Về hàm lƣợng nguyên tố đất 55 3.8.Nhận xét sử dụng vùng đất nghiên cứu 58 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG Danh mục bảng Bảng 1.1: Đất mặn phân loại đất mặn Hà Tĩnh Bảng1.2: Khoảng tối thích ngưỡng giới hạn Cu (mg/kg) lúa Bảng 1.3: Khoảng tối thích ngưỡng giới hạn (mg/kg) Zn lúa Bảng 1.4: Khoảng tối thích ngưỡng giới hạn Mn (mg/kg) lúa Bảng 3.1: Thành phần cấp hạt mẫu đất Bảng 3.2: Thành phần cấp hạt mẫu đất Bảng 3.3: Thành phần cấp hạt mẫu đất Bảng 3.4: Độ ẩm mẫu đất Bảng 3.5: Tổng khoáng mẫu đất Bảng 3.6: Tổng lượng mùn mẫu đất Bảng 3.7: Một số tiêu đất Bảng 3.8: Hàm lượng số nguyên tố vi lượng Cu Mo Bảng 3.9: Hàm lượng số nguyên tố vi lượng đất Bảng 3.10: hàm lượng nguyên tố vi lượng nguyên tố đất đất nhiễm mặn trồng lúa MỘT BỤI ĐỎ huyện Hồng Dân, tỉnh Bạc Liêu Trang DANH MỤC CÁC HÌNH Danh mục hình Hình 1.1: Sơ đồ vùng nghiên cứu đề tài Hình 2.1 Quang cảnh vùng lấy mẫu Trang MỞ ĐẦU Thạch Hạ thuộc thành phố Hà Tĩnh Hộ Độ thuộc huyện Lộc Hà hai xã tỉnh Hà Tĩnh có vị trí gần biển Đơng, có hệ thống sơng ngịi bao quanh, đất ngập mặn chiếm diện tích lớn Nhà nước có sách đầu tư định để ổn định rừng ngập mặn, rừng phòng hộ nghiên cứu khai thác vùng đất hiệu chưa cao đầu tư chưa nhiều Vì vậy, nghiên cứu thổ nhưỡng vùng đất này, đặc biệt nghiên cứu thổ nhưỡng, nguyên tố vi lượng dinh dưỡng đất đất ngập mặn Thạch Hạ Hộ Độ, đề xuất phương án sử dụng hướng nghiên cứu cần thiết có ý nghĩa địa phương Trong năm gần đây, việc nghiên cứu khôi phục phát triển rừng ngập mặn, rừng phòng hộ nhiều nước giới quan tâm Mỹ, Pakistan , Panama, Ostraylia, Trung Quốc, Ấn Độ, Philippin Kết nghiên cứu theo hướng mang lại số kết tốt việc làm hạn chế suy giảm, khơi phục rừng ngập mặn[42] Ở Việt Nam, có kết nghiên cứu thử nghiệm đất nhiễm mặn, ngập mặn chưa nhiều, chưa quan tâm mức Hiện số tỉnh Thành phố Hồ Chí Minh, Khánh Hịa, Cà Mau, Nam Định … có đề tài khoa học theo hướng áp dụng để khôi phục rừng ngập mặn địa phương Đặc biệt tỉnh Bạc Liêu sử dụng đất ngập mặn trung bình để sản xuất lúa MỘT BỤI ĐỎ thu kết tốt[15] Ở Hà Tĩnh vấn đề nghiên cứu thổ nhưỡng đất ngập mặn cịn ỏi, có đề tài hướng bắt đầu triển khai Hà Tĩnh Vì vậy, chúng tơi chọn đề tài: "Xác định số tiêu thổ nhƣỡng, hàm lƣợng số nguyên tố vi lƣợng Mn, Cu, Zn, Mo nguyên tố đất đất ngập mặn xã Hộ Độ xã Thạch Hạ tỉnh Hà Tĩnh, đề xuất phƣơng án sử dụng" làm nội dung khoa học cho luận văn cao học thạc sĩ Đề tài đặt cần thiết vừa mang ý nghĩa khoa học vừa mang tính thực tiễn, đáp ứng yêu cầu thực tế Hà Tĩnh Đặc biệt kết đề tài tài liệu để quan chức tham khảo, từ trồng loại thích hợp với vùng đất góp phần sử dụng cách có hiệu vùng đất ngập mặn nhiễm mặn địa phương Thực đề tài giải vấn đề sau: Lấy mẫu, xử lý mẫu Xác định số tiêu đất ngập mặn như: Cấp hạt, tỷ trọng, độ xốp, tổng mùn, tổng khoáng, độ ẩm Xác định tổng số vi lượng Cubằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử Xác định Mo phương pháp phổ tử ngoại – khả kiến Xác định Zn, Mn nguyên tố đất đất phương pháp kích hoạt nơtron So sánh lí giải kết phân tích mẫu cần phân tích So sánh với kết nghiên cứu vùng đất khác, so sánh kết luận văn với kết tài liệu tham khảo Rút kết luận, nhận xét cần thiết 50 - Mẫu nghiên cứu mx = 5gam c Chiếu xạ ngắn - Thời gian chiếu: tc= phút, kênh 7-1, cơng suất lị 500 kW - Thời gian để rã: tn= 10 phút - Thời gian đo: tđ = phút d.Chiếu xạ dài: - Thời gian chiếu: tc=10 giờ, mâm quay, cơng suất lị 500 kW - Thời gian để rã: Tùy theo chu kì bán rã nguyên tố để chọn thời gian để rã cho thích hợp - Thời gian đo: tđ = 51 Chƣơng THẢO LUẬN KẾT QUẢ Qua số liệu thực nghiệm mà thu tình bày chương 2, chúng tơi nhận thấy: 3.1 Về thành phần cấp hạt Các kết phân tích Trung tâm Phân tích Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt Bảng 3.1: Thành phần cấp hạt mẫu đất Đƣờng kính/Đơn vị Kết >10 mm 10-5mm 5-2mm Cát thô 2-1mm Cát thô 1-0,5mm 3,06 Cát trung 0,5-0,25mm 8,31 Cát nhỏ 0,25-0,10mm 6,09 Cát bụi 0,10-0,05mm 12,36 Bụi to 0,05-0,01mm 22,66 Bụi nhỏ 0,01-0,005mm 15,74 / 10 mm 0,00 10-5mm 0,00 5-2mm 0,00 52 Cát thô 2-1mm 0,00 Cát thô 1-0,5mm 2,85 Cát trung 0,5-0,25mm 7,43 Cát nhỏ 0,25-0,10mm 6,26 Cát bụi 0,10-0,05mm 13,09 Hạt bụi Bụi to 0,05-0,01mm 23,12 (%) Bụi nhỏ 0,01-0,005mm 16,69 Hạt sét (%) / 10 mm 0,00 10-5mm 0,00 5-2mm 0,00 Cát thô 2-1mm 0,00 Cát thô 1-0,5mm 2,85 Cát trung 0,5-0,25mm 7,43 Cát nhỏ 0,25-0,10mm 6,26 Cát bụi 0,10-0,05mm 13,09 Bụi to 0,05-0,01mm 23,12 Bụi nhỏ 0,01-0,005mm 16,69 / % : Rất giàu Qua bảng 3.6 cho thấy hàm lượng mùn mẫu thấp, đất nghèo mùn, mẫu hàm lượng mùn nghèo mẫu giàu mùn nhất, điều giải thích tương tự 3.5 Tỷ trọng, độ xốp Các kết phân tích Trung tâm Phân tích Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt Bảng 3.7: Một số tiêu đất Chỉ tiêu Đơn vị mẫu mẫu mẫu Tỷ trọng g/cm3 2,766 2,748 2,759 Độ xốp n (%) 50,83 51,43 51,02 Theo bảng 3.7, tiêu tỷ trọng, độ xốp có tính tương đồng mẫu đất, nhiên tiêu độ xốp mẫu có thấp tỷ trọng cao mẫu lại Qua số tiêu nêu trên, kết luận mẫu đất lấy thuộc thành phần đất giới trung bình 55 3.6 Về nguyên tố vi lƣợng Các kết phân tích Trung tâm Phân tích Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt Bảng 3.8: Hàm lượng số nguyên tố vi lượng Cu,Zn, Mn Mo Nguyên tố Đơn vị mẫu mẫu mẫu Cu mg/kg 7,85 36,1 15,7 Mo mg/kg 1,12 2,34 0,63 Zn mg/kg 13,2 179 41,2 Mn mg/kg 165 290 98,6 Từ số liệu bảng 3.8 cho thấy: Các nguyên tố vi lượng Cu, Mo, Zn, Mn mẫu cao cao hẳn mẫu cịn lại, điều mẫu vũng ngập bùn sâu, tích tụ kim loại nặng dễ dàng hơn, phân hủy xác động thực vật góp phần tích tụ kim loại Đối chiếu với số liệu phần tổng quan nhận thấy rằngcác mẫu đất nghiên cứu giàu Cu, Zn, Mn chí thừa Mn 3.7 Về hàm lƣợng nguyên tố đất Các kết phân tích Trung tâm Phân tích Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt Bảng 3.9: Hàm lượng số nguyên tố vi lượng đất Nguyên tố Đơn vị Mẫu Mẫu Mẫu Pr mg/kg 2,47 2,31 0,93 Nd mg/kg 15,1 14,0 5,40 56 Gd mg/kg 1,72 1,89 0,62 Tb mg/kg 0,20 0,22 0,07 Dy mg/kg 1,66 2,07 0,96 Ho mg/kg 0,30 0,40 0,12 Er mg/kg 0,73 0,97 0,22 Tm mg/kg 0,11 0,12 0,04 La mg/kg 13,7 13,4 5,20 Sm mg/kg 2,33 2,42 0,91 Lu mg/kg 0,15 0,15 0,06 Yb mg/kg 3,32 1,14 0,31 Eu mg/kg 0,39 0,38 0,14 Ta mg/kg 0,46 1,41 1,14 Từ bảng 3.9 cho thấy hàm lượng đất có khác mẫu, mẫu giàu đất nhất, mẫu nghèo Tuy nhiên, theo cách phân loại Trung Quốc [3] hàm lượng đất xác định mẫu đất thấp mức trung bình, nghĩa cho đất vùng loại đất nghèo đất Về nguyên tố vi lượng đất mà đề tài nghiên cứu, so sánh với tài liệu tham khảo đất nhiễm mặn trồng lúa MỘT BỤI ĐỎ huyện Hồng Dân tỉnh Bạc Liêu [15] (mẫu so sánh) cho thấy, hàm lượng NTĐH, Zn, Cu đất Thạch Hạ Hộ Độ thấp đất so sánh nhiều lần, hàm lượng Mn Mo lại lớn nhiều (ngoại trừ mẫu 3) 57 Bảng 3.10: hàm lượng nguyên tố vi lượng nguyên tố đất đất nhiễm mặn trồng lúa MỘT BỤI ĐỎ huyện Hồng Dân, tỉnh Bạc Liêu Stt Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Q-1 Q-2 Cu mg/kg 33,6 32,3 Mn mg/kg 127 131 Mo mg/kg 0,71 0,88 Zn mg/kg 259 244 La mg/kg 41,8 44,1 Sm mg/kg 6,96 7,18 Ce mg/kg 101 105 Eu mg/kg 1,35 1,46 Yb mg/kg 3,9 3,8 Lu mg/kg 0,58 0,51 Pr mg/kg 6,99 6,56 Nd mg/kg 25,2 23,9 Gd mg/kg 5,45 5,16 10 Tb mg/kg 0,73 0,67 11 Dy mg/kg 3,74 3,60 12 Ho mg/kg