2.3.1.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
Thu thập tất cả các tài liệu có liên quan đến vấn đề nghiên cứu. Kế thừa những thông tin, sốliệu khoa học đã có phục vụcho nội dung nghiên cứu của đềtài:
các văn bản pháp luật liên quan đến môi trường đất, trên sách báo, Internet,... Sử
dụng các kết quảnghiên cứu trong và ngoài nước đã có, sửdụng kết quảnghiên cứu của các đề tài trước đây.
2.3.1.2. Phương pháp lấy mẫu đất và mẫu thực vật
Mẫu đất được lấy theo TCVN 5297:1995 - Chất lượng đất, lấy mẫu, yêu cầu chung
- Mẫu đất tại các khu vực nghiên cứu được lấy ở tầng mặt có độ sâu từ 0 - 20cm, trên diện tích đất sau khai thác. Các mẫu đất sau khi lấy được đựng vào các túi riêng, có ghi kí hiệu ngoài bao bì.
- Thực vật được chọn lấy mẫu là đâị diện cho mỗi ô thí nghiêm với 3 lần nhắc lại tại các khu vực nghiên cứu. Các mẫu cây được đựng vào các túi riêng và ghi kí hiệu tương ứng với các mẫu đất tại các khu vực đó.
2.3.1.3. Phương pháp thiết kế thí nghiệm đồngruộng
* Chuẩn bịnguyên liệu nghiên cứu
- Cây sậy khi lấy về sẽ được phân tích thành phần các kim loại ban đầu có sẵn trong rễ, thân, lá của cây. Sau đó chọn những cây khoẻ, sạch đem trồng thí nghiệm; đối với sậy cắt đểlại đoạn thân và lá dài khoảng 20cm, rễdài khoảng 5cm.
- Cây cỏ linh lăng được trồng bằng cách gieo hạt giống trực tiếp 1g/m2
* Thiết kếthí nghiệm
Mục đích của thí nghiệm này là đánh giá hiệu quả cải tạo đất ô nhiễm KLN
của cây sậy và cây cỏ linh lăng trong điều kiện đồng ruộng. Thử nghiệm được tiến
hành tại bãi thải mỏ sắt Nậm Búng.
Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp hoàn hoàn ngẫu nhiên với 3 lần
nhắc lại,Diện tích 1 ô thí nghiệm là 12 m2với chiều dài ô là 4m, chiều rộng ô là 3 m, tổng diện tích thí nghiệm là 180 m2. Khoảng cách giữa mỗi ô thí nghiệm là 1m.Yêu cầu đảm bảo duy trì điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho cây sinh trưởng và phát triển.
Hình 2.1. Sơ đồbốtrí thí nghiệm
Thí nghiệm với cây cỏ linh lăng 2 công thức: CT1LL: công thức 1 linh lăng trồngở sườn đồi CT2LL: công thức 2 linh lăng trồngở đỉnh đồi Thí nghiệm với cây sậy 3 công thức:
CT1S: công thức 1 sậy trồngở chân đồi CT2S: công thức 2 sậy trồngở sườn đồi CT3S: công thức 3 sậy trồngở đỉnh đồi
PH và hàm lượng KLN tại khu vựcnghiên cứu được thể hiện ở bảng 2.1.
Bảng 2.1: pH và hàm lượng kim loại nặng trong đất trước khi trồng cây
Cây Địa điểm
Chỉ tiêu Asts (mg/kg) Pbts (mg/kg) Cdts (mg/kg) Znts (mg/kg) pHKCl CEC (mđl/100g) OM (%)
Linh lăng Sườn đồi 325,04 882,22 0,56 842,72 5,4 8,1 2,27 Đỉnh đồi 400,98 403,70 1,54 218,83 4,8 8,7 1,13
Sậy
Chân đồi 32,79 652,01 4,45 1273,80 4,94 7,7 1,81
Sườn đồi 84,29 629,36 6,68 2201,10 4,34 8,1 2,27
Đỉnh đồi 35,65 3000,24 2,42 2315,20 4,08 8,7 1,13
Cây sậy được trồng với mật độ 20 nhánh/m2. Thời gian thí nghiệmkéo dài 8 tháng (từ tháng 2 /2014 đến tháng9/2014). Định kỳ 1 tháng đochiều cao cây, chiều dài lá và 4 tháng đo chiều dài rễ. Sau 4 tháng và 8 tháng lấy mẫu cây và mẫu đất để phân tích hàm lượng KLN. NL1 NL2 NL3 NL1 NL2 NL3 NL1 NL2 NL3 CT1S CT2S CT3S NL1 NL2 NL3 NL1 NL2 NL3 CT1LL CT2LL
Cây cỏ linh lăng tiến hành gieo hạt 1g/m2. Thời gian thí nghiệm: cây cỏ linh lăng kéo dài 4 tháng (từ tháng 2 /2014 đến tháng 5/2014). Định kỳ 1 tháng đo chiều
cao cây, chiều dài lá và 2 tháng đo chiều dài rễ. Sau 2 tháng và 4 tháng lấy mẫu cây
và mẫu đất để phân tích hàm lượng KLN.
2.3.1.4. Phương pháp xây dựng mô hình xử lý đất ô nhiễm
Mô hình xử lý đất ô nhiễm được thiết kế xây dựng tại mỏ khai khoáng bị ô nhiễm KLN thuộc tỉnh Yên Bái. Mỗi một mô hình triển khai trên diện tích 0,2 ha (0,1 ha cho mỗi loại cây nghiên cứu).
2.3.1.5. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm * Phương pháp phân tích
Xác định các chỉ tiêu trong đất bằng những phương pháp có độchính xác cao
và thường được dùng phổbiến hiện nay trong các phòng phân tích đất ởViệt Nam.
Các phương pháp cụthể như sau:
+ pH (H20): dùng phương pháp pH Meter.
+ Xác định hàm lượng KLN trong đất và trong các loài thực vật bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, chiết rút: Cd,Zn,Pb bằng dung dịch chiết amoniaxetat; As dung dịch chiết Natriaxetat.
Phương pháp phântích kim loại nặng tổng số trong đất và cây
Cân 3 g mẫu cho vào bình Kjeldahl. Thêm 20 ml HNO3:HCl theo tỷ lệ1: 3 vào bình . Đun trên bếp ở nhiệt độ 90oC - 110oC. Duy trì các điều kiện oxy hóa trong bình suốt quá trình công phá mẫu bằng việc thêm cẩn thận các lượng nhỏaxit
nitric cho đến khi hỗn hợp chuyển sang màu trắng. Dung dịch cuối cùng phải không màu hoặc vàng rơm. Đểnguội, lọc mẫu và chuyển vào bìnhđịnh mức 100 ml
Mẫu trắng: Chuẩn bị mẫu trắng song song với mẫu thử, các bước tiến hành
tương tự và lượng thuốc thửcho vào cũng tương đương như chuẩn bị mẫu thử, chỉ
khác là không có mẫu thử.
Tiến hành phân tích KLN trong dung dịch trên hệthống quang phổ hấp thu nguyên tửThermo M6 AAS ngọn lửa.
Phương pháp phân tích các dạng di động của 4 KLN trong đất
Cân trên cân phân tích 50 g đất đã rây qua rây 1 mm, cho lượng cân trên vào bình tam giác nút nhám thể tích 500 ml, cho vào chính xác 250 ml dung dịch đệm amoni axetat pH = 4,8, lắc trên máy lắc 1 giờ. Lọc qua giấy lọc băng trắng. Lấy 150ml dung dịch lọc cho vào bát sứ, cho vào đây 10 ml HNO3 (d = 1,4), 10 ml H2O2 30% rồi chưng dung dịch trong bát trên bếp cách thủy đến trạng thái sệt. Thêm vào 2 ml HNO3 và 2 ml H2O2rồi chưng đến khô. Hòa tan phần khô trong 50
ml nước cất 2 lần khi đun nóng. Lọc dung dịch nhận được vào bình định mức 100 ml, rửa giấy lọc bằng nước cất 2 lần đãđược axit hóa bằng HCl. Dùng nước cất đưa
thểtích dung dịch đến vạch mức.
+ Phương pháp chiết rút As di động (dùng phương pháp Natri axetat để
chiết rút
Lấy 1 g đất (kích cỡ< 250 m) cho vào ống của may li tâm có dung tích 50 mlo cùng với 20 ml natri axetat 1 M đã được điều chỉnh về pH = 5. Ống
được đậy kín bởi 1 nút cao su đàn hồi và được đặt nằm ngang trong một bình lắc có tác dụng tương hỗ. Ống được lắc 1 giờ và ly tâm với vận tốc 8000 vòng/phút trong vòng 5 phút. Sau đó mẫu được lọc qua màng kích thước 0,45
m. Dịch lọc được axit hóa xuống pH < 2 bằng axit HCl đặc để bảo vệ mẫu
trước khi đem phân tích As
Tiến hành xác định hàm lượng KLN trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử
Thermo M6 AAS kết hợp với hệlò graphit.
-pH (KCl): Được chiết bằng dung dịch KCl 1 N, đo bằng máy pH meter, tỷ
lệ đất nước là 1/2,5 (W/V).
- Chất hữu cơ xác định bằng phương pháp Dumas trên thiết bị phân tích đa
nguyên tốCNS TruSpec LECO USA.
- CEC được xác định theo phương pháp amoniaxetat (phương pháp
Schachtschabel)
2.3.1.6.Phương pháp xử lý số liệu
Sửdụng phần mềm xửlý sốliệu SAS 9.0 và Excel 2013: vẽ đồthị, tính toán giá trịtrung bình, sai sốchuẩn (SD), sai khác nhỏnhất có ý nghĩa (LSD), hệsốbiến
động (CV%), phân tích hồi quy và tương quan để xác định mối quan hệ giữa hàm
lượng KLN hấp thụtrong cây với hàm lượng KLN có trong đất.