Giống
Trƣớc khi trồng Sau 6 tuần thí nghiệm
HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 Cúc chùm vàng 37,15 40,34 45,67 50,72 42,41 95,19 104,13 12,51 33,26 19,29 Cúc Đại đóa 43,04 46,22 50,56 53,09 48,64 94,57 110,25 31,44 102,36 16,04 Cúc Indo 39,87 40,12 42,32 44,18 45,66 87,83 91,38 28,15 98,63 92,27
Kết quả thu đƣợc về sinh khối của các giống hoa cúc ở bảng 3.8 cho thấy, sinh khối của cây ở tất cả các công thức có tỷ lệ cây sống sót cao đều tăng so với ban đầu. Tƣơng ứng với tỷ lệ sống sót, sinh khối của cúc Chùm vàng và cúc Đại đóa ở các công thức HT3 và HT5 đều thấp hơn nhiều so với các công thức còn lại. Đối với cúc Indo, loài này sinh trƣởng kém ở môi trƣờng đất HT3 nên sinh khối thu đƣợc chỉ đạt 28,15 gam/chậu. Nhìn chung, sinh khối của cả 3 loài cúc tăng đều và ổn định khi trồng trên môi trƣờng đất HT1, HT2 và HT4.
Tóm lại, xét về khả năng chống chịu thông qua tỷ lệ cây sống sót và sinh khối có thể khẳng định 3 loài cúc sinh trƣởng tốt trên môi trƣờng đất HT1, HT2 và HT4.
Hình 5.2. Khả năng sinh trƣởng, phát triển của các giống hoa cúc sau 3 tuần thí nghiệm
Hình 5.3. Khả năng sinh trƣởng, phát triển của các giống hoa cúc sau 6 tuần trồng thí nghiệm
5.6. Đề xuất biện pháp phục hồi sinh học cải tạo đất bị thoái hóa và ô nhiễm do khai thác khoáng sản nhiễm do khai thác khoáng sản
Căn cứ vào địa hình, thành phần, tính chất đất, đặc biệt là hàm lƣợng kim loại nặng, độ pH, thành phần các loài cây hoang dại và cây trồng, chúng
HT1 HT2 HT3H HT4 HT5
tôi đề xuất một số biện pháp phục hồi đất ô nhiễm tại khu vực khai thác thiếc xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ nhƣ sau:
- Khu vực đất ô nhiễm HT1, HT2: Môi trƣờng đất đã đƣợc cải tạo bằng cỏ Vetiver và dƣơng xỉ nên hàm lƣợng kim loại thấp, thành phần cơ giới nhẹ, tơi xốp, giàu chất hữu cơ nên có thể trồng 3 loài cúc đã đƣợc nghiên cứu. Nếu đƣợc đầu tƣ về phân bón và chăm sóc đầy đủ, các loài hoa cúc có thể sinh trƣởng, phát triển tốt trên đất này. Ngoài ra, để cải thiện tính chất đất, có thể trồng luân canh hoặc xen canh với một số cây họ đậu cải tạo đất nhƣ Muồng lá nhọn (Cassia occidentalis L.); Đậu công (Flemingia congesta); Đậu ren (Rensonic); Trinh nữ không gai (Mimosa sp); Sục sặc (Sesbania javaica Mi);
Cốt khí cao (Tephrosia candida)... Cần lƣu ý, khuyến cáo bà con nông dân chƣa nên trồng những loại cây lƣơng thực, cây thực phẩm ở khu vực này vì kim loại có thể tích tụ vào sản phẩm thu hoạch, gây hại cho sức khỏe con ngƣời và vật nuôi.
- Khu vực đất HT4: Môi trƣờng đất đã đƣợc hoàn thổ, địa hình trên cao, 1 phần đang trồng các loại keo tai tƣợng và keo lá tràm, phần đất trũng còn lại vẫn bỏ hoang do hàm lƣợng pH thấp, nghèo dinh dƣỡng nên tiếp tục trồng các loại cây lâm nghiệp. Ở giai đoạn đầu, khi mới tiếp xúc với đất ô nhiễm, nếu cây sinh trƣởng kém có thể khắc phục bằng cách trồng cây trong bầu, đào hố sâu khi trồng và lấp đất bằng đất mƣợn ở khu vực không ô nhiễm. - Khu vực HT3 và HT5: Môi trƣờng đất cần tiếp tục đƣợc cải tạo. Nên sử dụng những loài cây có khả năng tích tụ kim loại nặng cao, đặc biệt là loài tích tụ cao As nhƣ loài dƣơng xỉ Pteris vittata L [2]. Ngoài ra cần kết hợp trồng xen canh và luân canh với các loài cây họ đậu cải tạo đất.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. Kết luận
- Các mẫu đất nghiên cứu đều có thành phần cơ giới nhẹ và đƣợc phân loại thành đất cát pha nặng và đất thịt nhẹ.
- Đất có pH thấp, nghèo dinh dƣỡng, hàm lƣợng N, P2O5, K2O tổng số, hàm lƣợng mùn ở mức thấp. Khả năng dự trữ chất dinh dƣỡng ở mức trung bình do dung tích hấp thu (CEC) của các mẫu đất đều có kết quả lớn hơn 10 mgđl/100 gam đất. Chất lƣợng đất ở những khu vực đã đƣợc cải tạo và hoàn thổ một phần (HT1, HT2 và HT4) tốt hơn so với khu đất ô nhiễm nặng không có thực vật mọc.
- Hàm lƣợng As đều cao hơn so với tiêu chuẩn cho phép đối với đất nông nghiệp từ 3,20 đến 14,09 lần.
- Thực vật có khả năng tích lũy kim loại chủ yếu là các loài thân cỏ có khả năng thích nghi với môi trƣờng đất pH thấp, nghèo dinh dƣỡng và hàm lƣợng kim loại nặng cao.
- Nguồn phát sinh ô nhiễm là do sự đổ thải của xí nghiệp tuyển quặng thiếc và hoạt động khai thác quặng thủ công của ngƣời dân. Nƣớc thải gây ô nhiễm môi trƣờng đất, nƣớc, giảm diện tích đất nông nghiệp, đất rừng và ảnh hƣởng đến cuộc sống của một bộ phận dân cƣ xung quanh.
- Đề xuất trồng 3 loài hoa cúc tại 2 khu vực đất đã đƣợc cải tạo 1 phần là HT1 và HT2. Khu vực HT4 nên tiếp tục trồng các loại cây lâm nghiệp. Khu vực HT3 và HT5 nên trồng các loại cây tích tụ kim loại nặng cao kết hợp với các loài cây họ đậu cải tạo đất.
2. Đề nghị
- Cần phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong cây sau khi trồng để có cơ sở chắc chắn hơn.
- Tiếp tục thí nghiệm (trong chậu và ngoài đổng ruộng) để chọn lựa đƣợc những loại cây trồng có giá trị kinh tế, phù hợp với mục đích cải tạo, phục hồi môi trƣờng đất ô nhiễm do khai thác khoáng sản.
TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tài liệu Tiếng Việt:
1. Đặng Thị An, Chu Thị Thu Hà (2009), “Đất bị nhiễm asen (As) ở Đại Từ, Thái Nguyên”, Tạp chí Khoa học đất, số 31/2009, tr. 88 – 90.
2. Bùi Thị Kim Anh, Đặng Đình Kim, Trần Văn Tựa, Lê Đức, Nguyễn Trung Kiên, Đỗ Tuấn Anh, Nguyễn Thị Hoài Phƣơng (2008), “Khả năng chống chịu và tích lũy asen của hai loài dƣơng xỉ thu từ vùng khai thác mỏ”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam), tập 46, số 6a, tr. 248 - 257.
3. Nguyễn Anh (2005), “Sự ô nhiễm đất ở vùng khai thác khoáng của Việt Nam”, Hội thảo quốc tế về quản lý và xử lý đất nông nghiệp bị ô nhiễm, Hà Nội ngày 12 - 13/12/2005.
4. Đặng Văn Bát và cs (2005), “Môi trƣờng khai thác khoáng sản ở việt Nam”, Báo cáo tại Hội nghị Môi trường toàn quốc, Hà Nội.
5. Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Đức Quý, Vũ Minh Quân, Lê Quang Thành (2000) “Sự phân bố và phát tán kim loại nặng trong đất và nƣớc khu vực mỏ thiếc Sơn Dƣơng”, Tạp chí Khoa học về trái đất, 22(2), tr. 134-139. 6. Bộ Công nghiệp (2005), Báo cáo tổng kết, Nhiệm vụ: “Xây dựng chƣơng
trình phục hồi môi trƣờng vùng khai thác khoáng sản tại Việt Nam”.
7. Công ty gang thép Thái Nguyên (2006), Báo cáo quan trắc chất lượng môi trường mỏ sắt Trại Cau năm 2006, Thái Nguyên 8/2006.
8. Công ty khoáng sản Tiberon (2004), báo cáo ĐTM Dự án Núi Pháo, Đại Từ, Thái Nguyên.
9. Lê Đức, Nguyễn Xuân Huân, Nguyễn Thị Đức Hạnh, Trần Thị Tuyết Thu (2005), “Ảnh hƣởng của kim loại nặng (Pb2+
, Cu2+) đến giun đất
(Pheretima morrisi) và cây rau cải (Brassica juncea)”, Tạp chí Khoa học đất, số 22, tr. 95 - 101.
10. Lê Văn Khoa, Trần Thiện Cƣờng, Lê Văn Thiện (2009), Dinh dưỡng khoáng thực vật, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
11. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt (2007), Chỉ thị sinh học môi trường Nxb Giáo dục, Hà Nội.
12. Võ Văn Minh (2009), Luận văn Tiến sĩ khoa học môi trƣờng, trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội, Hà Nội.
13. Đặng Đình Kim, Lê Đức, Bùi Thị Kim Anh 2011, Xử lý ô nhiễm môi trường bằng thực vật, Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội.
14. Trần Văn Tựa, Nguyễn Đức Thọ, Đỗ Tuấn Anh, Nguyễn Trung Kiên và Đặng Đình Kim (2007), “Sử dụng cây cỏ Vetiver trong xử lý nƣớc thải chứa Cr và Ni theo phƣơng pháp vùng rễ”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam), tập 46 (6a), tr. 40 - 45. 15. Phạm Tích Xuân (2011), “Nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng của các bãi
thải khai thác và chế biến khoáng sản kim loại đến môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời, đề xuất giải pháp giảm thiểu”, Hội nghị tổng kết chương trình khoa học công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, tr . 265-274
16. Nguyễn Quốc Thông, Đặng Đình Kim, Trần Văn Tựa, Lê Lan Anh (1999), Khả năng tích tụ kim loại nặng Cr, Ni và Zn của bèo tây trong xử lý nước thải công nghiệp, Báo cáo khoa học Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, Hà Nội 9,10/12/1999, Nxb Khoa học Kỹ thuật, tr. 983 - 988.
17. UBND xã Hà Thƣợng, (2009), Thống kê, kiểm kê đất đai năm 2009.
II. Nguồn tiếng nƣớc ngoài:
18. ANZ. (1992), Australian and New Zealand Guidelines for the Assessment and Management of Contaminated Sites, Australian and
New Zealand Environment and Conservation Council, and National Health Medical Research Council, January 1992.
19. Barcelo J., and Poschenrieder C. (2003), Phytoremediation: principles and perspectives, Contributions to Sciencs, institute d’Edtudis Catalans, Bacelona, pp. 333 - 344.
20. Berti W. R., and Cunningham S. D. (2000), Phytostabilization of metal. In: Raskin I, Ensley B (eds) Phytoremediation of toxic metals: Using plants to clean up the environment, Wiley Interscience, New York, pp. 71 - 88.
21. Cunningham et al (1995), Phytoremediation of contaminated soils,
Trends Biotechnol. 13, pp. 393 - 397.
22. Channey R. et al (1997), Phytoremediation of soil metal, Current Opinion in Biotechnology 8, pp. 279 - 284.
23. CHEN Tongbin et al. (2002),”Arsenic hyperaccumulator Pteris vittata
L. And its arsenic accumulation”,Chinese Science Bulletin, 47 , No. 11,pp.902-905.
24. Ghosh M., and Singh S. P. (2005), “A review on phytoremediation of heavy metals and utilization of its byproducts”, Applied ecology and environmental reserch, 3(1), pp. 1 - 18.
25. H.S. Lim, et al. (2004), “Heavy metal contamination and risk assessment in the vicinity of the abandoned songcheon Au-Ag Mine in Korea”, Procc.of II Inter. Conf. On Soil Poll. And Rem, pp. 5-7.
26. Henry J. R. (2000), “In An Overview of Phytoremediation of Lead and Mercury”, NNEMS Report, Washington, D.C., pp. 3 - 9.
27. Huang et al (1997), “Phytoremadiation of lead-contaminated soils: Role of synthetic chelates in lead phytoextraction”, Environ Sci Technol 31, pp. 800 - 805.
28. JECFA (2000), Summary and conclusions of the fifty-fifth metting, Geneva, World Health Organization, Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives.
29. Marcus Jopony and Felix Tongkul (2002), “Heavy Metal Hyperaccumulating Plants in Malaysia and Their Potential Applications”,
The First ASEM Conference on Bioremediation, September 2002, Hanoi - Vietnam, pp. 24 - 27.
30. Neil Willey (2007), Phytoremediation: methods and reviews, Humana Press, Totowa, New Jersey.
31. Neumann et al (2003), “Rapid microalgal metabolism of selenate to volatile dimethylselenide”, Plant Cell Environ 26, pp. 897 - 905.
32. Norman Terry, Gary Bañuelos (2000), Phytoremediation of contaminated Soil and Water, CRC Press LLC, the United States of America.
33. Raskin & Ensley (2000), Phytoremediation of Toxic Metals: Using Plants to Clean up the Environmental, John Wiley & Sons, Inc., NewYork.
34. Raskin et al (1997), Phytoremediation of metals: using plants to remove pollutionts from the environment, Curr. Op. Biotechnology 8, pp. 221 - 226.
35. Robinson et al (2003), Phytoextraction: an assessment of biogeochemical and economic viability, Plant Soil 249, pp. 117-125. 36. Rulkens W. H., Tichy R., and Grotenhuis J. T. C. (1998), “Remediation of
pollutet soil and sediment: perspectives and failures”, Water Sci. Technol., 37, pp. 27 - 35.
37. Salt D. E., Blaylock M., Nanda Kumar P. B. A., Dushenkov V., Ensley B. D., and Raskin I. (1995), “Phytoremediation: A novel strategy for the removel of toxic metals from the environment using plants” Biotechnol., 13, pp. 468-474.
38. Salt D. E., Pickering I. J., Prince R. C., Gleba D., Dushenkov S., Smith R. D., and Raskin I. (1997), “Metal accumulation by aquacultured seedlings of Indian Mustard”, Environ. Sci. Techno., 31(6), pp. 1636 - 1644.
39. Salt et al (1995), Phytoremediaton: A novel strategy for the removal of toxic metals from the environment using plants, Bio/Tech 13, pp. 468 - 474. 40. Salt et al (1998), Phytoremediation, Annu Rev Plant Physiol Plant, Mol
Biol 49, pp. 643 - 668.
41. Shelmerdine P.A., C.R Black, S.D. Young and S.P Mcgrath (2004), “Phytoremediation of arsenic-contaminated soils using the hyperaccumulating fern Pteris vittata” Proceedings of the 2nd International Conference on Soil Pollution and Remediation, Nanjing, China, pp. 205-213.
42. Truong P. N. V. (1996), Vetiver grass for land rehabilitation, Proc. ICV- 1: pp. 49 - 56.
43. Truong P. N. V. (2006), “Vetiver system: disater mitigation and environmental protection in Vietnam”, Regional conference: Vetiver system, disaster mitigation and environmental protection in Vietnam, Cantho University: 18-21/1/2006.
44. World Health Organization, Geneva (2001), Arsenic and arsenic compounds.
45. Raskin&Ensley (2000), Phytoremediation of Toxic Metals: Using Plants to Clean Up the Environment. Jon Wiley & Sons, Inc.., New York.
46. Cunningham et al (1995) Phytoremediation of contaminated soil. Treds Biotechnol.
III. Nguồn internet Việt Nam:
47. http://hoala.vn/newsdetail/1437/cuc-nu-hoang--cuc-indo.html. 48. http://cayhoacanh.com/cach-trong-va-cham-soc-cay-cuc-dai-doa/. 49. http://www.biology.hcmus.edu.vn/data/BM_Sinhthai_Tienhoa/12_Khao_
sat_sinh_vat_dat_LCM.pdf
50. Vn.express (2003), Hoa ngũ sắc chống ô nhiễm chì trong đất, http://vnexpress.net/gl/khoa-hoc/2003/, ngày 26/10/2007.
51. http://m21love.blogspot.com/2012/12/hoa-cuc-chrysanthemum- sp.html
PHỤ LỤC
1. Phụ lục 1: Thang đánh giá kim loại nặng trong đất
Giới hạn cho phép của hàm lƣợng tổng số của As, Cd, Cu, Pb, Zn trong đất (QCVN 03:2008) (Đơn vị : mg/kg đất khô, tầng đất mặt) Thông số ô nhiễm Đất sử dụng cho mục đích nông nghiệp Đất sử dụng cho mục đích lâm nghiệp Đất sử dụng cho mục đích dân sinh Đất sử dụng cho mục đích công nghiệp As 12 12 12 12 Cd 2 2 5 10 Cu 50 70 70 100 Pb 70 100 120 300 Zn 200 200 200 300
2. Phụ lục 2: Danh mục thang đánh giá chỉ tiêu pH trong đất
pH Loại đất >7 Kiềm yếu 5,5-6 Trung tính 4,5-5,5 Chua nhẹ < 4,5 Rất chua 3. Phụ lục 3: Hàm lƣợng mùn trong đất Tỷ lệ % mùn trong đất < 1% 1-2% 2-4% 4-8%
4. Phụ lục 4: Hàm lƣợng phốt pho tổng số
< 0,06% 0,06 - 0,01% >0,1%
Nghèo Trung tính Giàu
5. Phụ lục 5: Hàm lƣợng Ni tơ tổng số
<0,08% 0,08- 0.15% 0,15-0,2% >0,2%
Nghèo Trung bình Khá giàu Giàu
6. Phụ lục 6: Hàm lƣợng Kali tổng số
<0,8% 0,8-2% >2%
Nghèo Trung bình Giàu
7. Phụ lục 7. Giới hạn nồng độ kim loại chứa trong lá thực vật (mg/kg VCK) Nguyên tố Mức thấp Mức trung bình Mức cao
Ca Mg K Na P Fe Mn Zn Cd Pb Ni Co Cr Cu Se 800 400 1000 400 300 10 5 5 0.03 0.01 0.2 0.01 0.05 1 0.01 3000 – 30000 1000 – 6000 5000 – 20000 1000 – 4000 800 – 3000 60 – 600 20 – 400 20 – 400 0.1 – 3 0.1 – 5 1 – 10 0.03 – 2 0.2 – 5 5 – 25 0.05 - 1 60000 10000 50000 10000 5000 2500 2000 2000 20 100 100 20 50 100 10