4. ĐỊA QUYỂN VĂ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT 89
4.6.2. Chất dinh dưỡng vi lượng 98
Bo, clo, đồng, sắt, mangan, molipden vă kẽm lă câc nguyín tố vi lượng cần thiết cho sự phât triển của thực vật, tuy nhiín ở nồng độ cao chúng lại gđy hại cho cđy trồng.
Hầu hết câc nguyín tố năy tham gia văo thănh phần của câc enzim quan trọng. Mangan, sắt, clo vă kẽm có liín quan đến quâ trình quang hợp của thực vật. Natri, silic vă coban cũng lă câc nguyín tố vi lượng cần thiết đối với một số thực vật.
Một số loại thực vật có thể tích lũy một lượng rất lớn câc nguyín tố kim loại vi lượng. Nguyín tố vi lượng được gọi lă tích lũy cao (hyperaccumulators) khi hăm lượng của nó trong sinh khối thực vật khô lớn hơn 1 mg/g. Một số loăi thực vật có thể tăng tích lũy
(hyperaccumulate) niken vă đồng. Một trong những ví dụđiển hình cho hiện tượng năy lă loại cđy Aeolanthus biformifolius DeWild, phât triển trín vùng đất có hăm lượng đồng cao ở vùng Shaba, Zaire có thể tích lũy đến 1,3% đồng tính theo khối lượng khô, do đó hoa của nó được gọi lă “Hoa đồng”.
Hiện tượng tăng tích lũy một số nguyín tố kim loại của thực vật đê lăm nảy sinh ý tưởng sử dụng thực vật có khả năng tích lũy cao để xử lý đất bị ô nhiễm kim loại. Cải bắp Trung Hoa (Brassica juncea vă Brassica chinensis) khi phât triển trín đất bị ô nhiễm uranium có thể tích lũy đến 5 mg uranium trong 1 g bắp cải khô . Đặc biệt khi thím citrat văo đất, ion năy sẽ tạo được phức tan với uranium nín thực vật còn có thể tích lũy được một lượng uranium cao hơn.
Phần đọc thím: Phđn bón [15]
Phđn bón dùng trong nông nghiệp chứa câc thănh phần chính lă nitơ, photpho vă kali. Ngoăi ra, phđn bón còn có thể chứa magií, sulfat vă câc nguyín tố vi lượng. Phđn bón được ký hiệu bằng câc con số lần lượt chỉ thănh phần trăm (w/w) của nitơ (tính theo N), photpho (tính theo P2O5) vă kali (tính theo K2O). Ví dụ, phđn bón 6-12-8 chứa 6% N, 12% P2O5, 8% K2O. Phđn chuồng có thănh phần gần tương đương với phđn 0,5- 0,24-0,5. Phđn chuồng cần được ủđể phđn hủy sinh học vă giải phóng ra câc cấu tử vô cơ thực vật có thể hấp thụđược (NO3−, HxPO4x-3 vă K+).
• Phđn nitơ: hầu hết câc loại phđn nitơ ngăy nay đều được tổng hợp dựa văo phản ứng:
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
khi có mặt xúc tâc thích hợp ở nhiệt độ 500°C, âp suất 1000 atm.
Có thể đưa trực tiếp NH3 văo đất vì nó có thể tan trong nước tạo ra ion amoni, nhưng do NH3 lă một khí độc, nín phải dùng thiết bị đặc biệt cho mục đích năy. Trong một số trường hợp, người ta đê sử dụng dung dịch NH3 30% (w/w) để thím trực tiếp văo nước thủy lợi.
Phđn nitơ thường có trín thị trường lă amoni nitrat (NH4NO3) ở dạng hạt nhỏ được phủ một lớp chất chống ẩm. Amoni nitrat chứa 33,5% nitơ. Mặc dù thuận tiện cho việc sử dụng, nhưng khi sản xuất vă bảo quản loại phđn năy cần phải tuđn theo câc chế độ an toăn nghiím ngặt vì NH4NO3 dễ phât nổ. Hỗn hợp amoni nitrat vă dầu nhiín liệu lă một loại chất nổ thường được sử dụng trong xđy dựng vă khai thâc đâ.
Bín cạnh amoni nitrat, ngăy nay urí lă dạng phđn nitơđược dùng khâ phổ biến. Phđn urí được tổng hợp dựa văo phản ứng:
CO2 + 2NH3 ⇌ CO(NH2)2 + H2O
Một số hợp chất cũng được dùng lăm phđn bón nitơ như natri nitrat, canxi nitrat, kali nitrat, amoni photphat, amoni sulfat. Câc nitrat kim loại kiềm có xu hướng kiềm hóa đất, trong lúc đó amoni sulfat lại lăm chua đất
• Phđn lđn: nhiều loại phđn lđn được sản xuất từ câc loại khoâng photphat. Trong đó, fluorapatite, Ca5(PO4)3F, lă loại khoâng được sử dụng nhiều nhất. Thực vật không hấp thụ được photphat trong fluorapatite. Khoâng năy thường được xử lý bằng axit photphoric hay axit sulfuric để sản xuất supephotphat:
2Ca5(PO4)3F(r) + 14H3PO4 + 10H2O → 2HF(k) + 10Ca(H2PO4)2.H2O 2Ca5(PO4)3F(r) + 7H2SO4 + 3H2O → 2HF(k) + 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4
Supephotphat tan trong nước tốt hơn fluorapatite nhiều. Sản phẩm phụ HF của câc phản ứng trín có thể gđy ô nhiễm không khí.
Câc khoâng photphat còn chứa nhiều nguyín tố vi lượng cần cho thực vật như bo,
đồng, mangan, molipden vă kẽm. Nhưng rất tiếc lă trong quâ trình xử lý câc khoâng photphat để sản xuất phđn bón, hầu hết câc nguyín tố vi lượng năy đều bị thất thoât một phần đâng kể.
Amoni photphat lă loại phđn lđn rất tốt, tan nhiều trong nước. Phđn amoni polyphotphat lỏng chứa muối amoni của pyrophotphat, triphotphat vă một lượng nhỏ
anion polyphotphat. Câc polyphotphat có thể tạo phức với sắt vă câc ion kim loại vi lượng, giúp cho thực vật có thể hấp thụđược chúng thuận lợi hơn.
• Phđn kali: câc loại phđn kali lă câc muối kali, trong đó được sử dụng phổ biến nhất lă phđn kali clorua. Có thể sản xuất phđn kali clorua bằng câch điều chế nhđn tạo, hoặc khai thâc từ nước ót trong quâ trình sản xuất muối ăn từ nước biển.
Một số loại cđy trồng thường hấp thụ một lượng kali vượt quâ nhu cầu cần thiết
để phât triển. Hiện tượng năy lăm mất một lượng lớn kali từđồng ruộng sau câc vụ mùa trong trường hợp sản phẩm thu hoạch lă lâ hay thđn cđy.