A B
C
2.3.2. Phương pháp phân tích đất trong phòng thí nghiệm
- Xử lý mẫu đất trƣớc khi phân tích: Đất ô nhiễm đƣợc lấy ở tầng canh tác 0 – 30 cm. Sau khi lấy về loại bỏ rễ cây, tạp chất, hong khô trong không khí ở nhiệt độ phòng sau đó đem nghiền qua rây 1mm, cất trữ trong túi bóng kính để phân tích thành phần hóa học đất.
2.3.1.1. Xác định thành phần cơ giới đất theo phương pháp để lắng Rutcovski
- Xác định thành phần cát của đất: Dùng ống trụ nhỏ có dung tích 10ml đong lấy 10cm3
đất đã rây nhỏ, gõ cho chặt, sau đó trút vào ống đong có dung tích 10ml, đổ nƣớc vào cho tới khi cột nƣớc quá mặt lớp đất là 12cm, dùng đũa thủy tinh khuấy đều, để yên 1 phút rồi cẩn thận trút bỏ phần nƣớc ở trên mặt lớp đất. Cứ lặp đi lặp lại nƣ vậy cho tới khi lớp nƣớc bên trên trở nên trong là đƣợc (nghĩa là đã tách hết các hạt có đƣờng kính <0.05mm). Phần còn lại dƣới đấy là cát. Chuyển toàn bộ phần cát còn lại sang ống trụ 10ml để đo thể tích phần này và tính ra tỷ lệ % so với thể tích đất ban đầu.
Xác định thành phần sét của đất: Lấy 5 cm3
đất đã rây nhỏ cho vào ống đong có dung tích 100ml, rồi cho vào đó ¼ tìa con muối ăn và khuấy đều trong 10 phút, để yên qua đêm đất sẽ nở ra. Đo thể tích đất tăng lên rồi chia ra 5 lần để tìm xem 1cm3
(1ml) đất ban đầu đã nở ra là bao nhiêu.
Xác định thành phần bụi (limon) của đất: Hàm lƣợng bụi đƣợc xác định bằng cách tính hiệu số của 100% tổng số đất với tỷ lệ phần trăm (%) của 2 thành phần cát và sét.
Phân loại đất căn cứ vào tỷ lệ sét trong đất của Ôkhôtin.
2.3.1.2. Xác định ẩm độ đất theo phương pháp sấy khô
Bƣớc 1: Lấy hộp nhôm đem sấy khô, cho vào bình hút ẩm để nguội đem cân đƣợc trọng lƣợng W1 gam.
Bƣớc 2: Lấy 10-20 gam đất cho vào hộp nhôm đem cân đƣợc trọng lƣợng W2 gam.
Bƣớc 3: Đem hộp nhôm có đất vào tủ sấy 1100C thời gian 6-8 tiếng (khi sấy mở nắp hộp) sấy xong đậy nắp hộp cho vào bình hút ẩm 15-20 phút cho nguội đem cân đƣợc trọng lƣợng W3 gam.
Sau đó lại cho vào tủ sấy them 1 tiếng ở nhiệt độ 1100C, để nguội trong bình hút ẩm đem cân cứ lặp lại từ 2-3 lần đến khi trọng lƣợng W3 không thay đổi là đƣợc.
Bƣớc 4: Tính kết quả
Độ ẩm tuyệt đối (%) = W2W3−−W3W1100
Độ ẩm tƣơng đối (%) = W2W2−−W3W1100
2.3.1.3. Xác định pH đất: Cân 10g đất ->cốc-> +50ml KCl 1N lắc 30 phút-> đo trên máy pH meter.
2.3.1.4. Xác định tỷ trọng của đất
Bƣớc 1: Đổ nƣớc cất đã đun sôi để nguội vào đầy bình picromet đậy nút lại, lau sạch khô bên ngoài cân đƣợc P1 gam.
Bƣớc 2: Đổ bớt ½ nƣớc trong bình, cân 10g đất ( P0) đã qua rây 1mm đổ vào bình picromet lắc đều đem đun sôi 5 phút để loại không khí ra, nhấc xuống để nguội.
Bƣớc 3: Dùng nƣớc cất đã đun sôi để nguội đổ vào cho đầy bình, đậy nút lại lau sạch khô bên ngoài đem cân đƣợc trọng lƣợng P2 gam.
Bƣớc 4: Tính kết quả
D =
P0.K P0+P1− P2
Trong đó K là hệ số quy về đất khô tuyệt đối.
2.3.1.5. Xác định dung tích hấp thu (CEC) của đất theo phương pháp Aminoaxetat
Bƣớc 1:
+ Lấy 10g đất đã qua rây + 10g cát sạch trộn đều cho vào phễu mehlich đã đƣợc chuẩn bị sẵn.
+ Dùng 100ml CH4COONH4 (pH = 7) chia làm 10 lần để bão hòa đất bằng NH4+
+ Rửa đất bằng cồn 96 độ (3 lần) 15ml x 3 lần = 45ml
Bƣớc 2: Chuyển toàn bộ phễu và đất sang bình định mức 250ml rồi dung 250ml KCL 0.1N trao đổi (25ml x 10 lần) lên thể tích 250ml
Bƣớc 3: Lấy 25ml dịch trao đổi trên + 10ml focmalin 20% trung tính + 5 giọt phenolphthalein rồi chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,05 N tiêu chuẩn đến màu hồng nhạt.
Bƣớc 4: Tính kết quả CEC = V.N.kW 100
CEC: dung tích trao đổi cation (mgđl/100g đất) V: thể tích NaOH chuẩn độ (ml)
N: nồng độ NaOH chuẩn độ (0.05 N) W: lƣợng đất cân (10g)
k: hệ số pha loãng (250/25=10)
2.3.1.6. Phân tích lân tổng số trong đất theo phương pháp so màu
Bƣớc 1 (Công phá mẫu): Cân 1g khô trong không khí đã rây 0,25mm cho vào bình tam giác có thể tích 100ml cho vào 5ml H2SO4 đặc lắc cho đều để yên trong 30 phút, đậy phễu ngƣng lạnh rồi đun trên bếp điện đến khi bốc hết khói trắng SO4 xuống để nguội nhỏ vào 3-5 giọt HClO4 70% rồi đặt lên bếp đun cho đến khi dung dịch chuyển sang màu trắng nhấc xuống để nguội hẳn . Dùng nƣớc cất chuyển dung dịch và cặn vào bình định mức có thể tích 100ml rồi dung nƣớc cất lên thể tích đến vạch.
Bƣớc 2 (Lên màu lân để so màu): Hút 10ml dung dịch trong suốt (dung dịch đã đƣợc lắng hoặc đã đƣợc lọc qua giấy lọc không chứa lân) cho vào bình định mức 50ml thêm vào 15-20ml nƣớc cất và 2-4ml dung dịch
Natrisunfit Na2SO3 20% để khử sắt. Rồi ngâm vào nồi cách thủy có nhiệt độ 95-1000C khoảng 3-4 phút đến khi màu dung dịch ở trong bình trắng trong suốt. Nhấc ra để nguội cho vào 15ml hỗn hợp Môlípđát amôn Hydrazin sunfat, thêm nƣớc cất đến khoảng 45ml ngâm vào nồi cách thủy 95-1000
C khoảng 12-15 phút để dung dịch hiện màu xanh, nhấc ra để nguội thêm nƣớc cất đến vạch lắc đều, màu xanh của dung dịch bền và ổn định trong khoảng 8- 12 giờ. Đem so màu với dãy tiêu chuẩn.
2.3.1.7. Phân tích hàm lượng mùn trong đất theo phương pháp Tiurin
Bƣớc 1: Cân 0,1g đất đã qua rây 0,25mm cho vào bình tam giác có thể tích 100ml, cho tiếp 10ml K2Cr2O7 (0,4N) lắc nhẹ cho dung dịch vào đất trộn đều nhau và đậy phễu ngƣng lạnh lên miệng bình tam giác.
Bƣớc 2: Đặt trên bếp cách cát đun ở nhiệt độ 150-1700C để dung dịch trong bình sôi nhẹ đúng 5 phút, nhấc xuống để nguội cho vào 1ml H3PO4 và 8 giọt chỉ thị màu phenylantranin (0,2%).
Bƣớc 3: Dùng dung dịch muối Morh FeSO4(NH4)2SO4 6H2O (0,1N) chuẩn độ lƣợng Kalibicromat dƣ thừa. Dung dịch chuyển từ tím mận sang xanh lá cây. Bƣớc 4: Tính kết quả Mùn % = C , 0, .N V2 V1 . 003 .1724.100 K
V1: là thể tích muối Morh (ml) dùng để chuẩn độ thí nghiệm đối chứng (lấy thể tích K2Cr2O7 0,4N + 8 giọt chỉ thị màu phenylantranin (0,2%) lắc đều. Dùng muối Mo chuẩn độ đến lúc dung dịch chuyển sang màu xanh.)
V2 : là thể tích muối Mo dùng để chuẩn độ thí nghiệm có đất. N: là nồng độ muối mohr
C: số gam đất dùng để phân tích. K: là hệ số quy về đất khô kiệt (K=1)
2.3.1.8. Đạm tổng số: Xác định theo phƣơng pháp Dumas trên thiết bị phân tích đa nguyên tố CNS TruSpec LECO USA. 2.3.1.9. K
theo phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Công phá mẫu bằng hỗn hợp H2SO4 + HClO4.
2.3.1.9. Phân tích As tổng số trong đất: Công phá mẫu ban đầu bằng hỗn hợp HNO3 và HClO4 giống nhƣ phân tích Pb. Khi thu đƣợc mẫu hòa tan tiến hành cô cạn. Hòa tan cặn mẫu đó bằng 10 ml dung dịch HCl 30%. Lên thể tích định mức 50 ml. Hút lấy 10 ml dịch lọc thu đƣợc cho thêm 2 – 5 ml HCl 30%. Sau đó đem đo trên máy cực phổ 797 VA Computrace của hãng METROHM, Thụy Sỹ, điện cực xuyến vàng xoay.
* Hàm lƣợng dinh dƣỡng và chất hữu cơ trong đất so sánh theo TCVN 7373: 2004 về chất lƣợng đất.
2.3.3. Xác định hệ số rủi ro (HSRR) và đường truyền ô nhiễm
2.3.3.1. Xác định hệ số rủi ro (HSRR)
HSRR = NĐMTĐ/NĐN
NĐMTĐ: Nồng độ của 1 chất trong môi trƣờng đất; NĐN: Nồng độ ngƣỡng (theo tiêu chuẩn quy định).
Nếu HSRR < 1: tính rủi ro thấp và có thể chấp nhận đƣợc
Nếu HSRR > 1: sự rủi ro đang đe dọa, cần thiết phải có giải pháp kiểm soát và quản lý phù hợp.
Quy chuẩn đất ô nhiễm As theo QCVN 03:2008/BTNMT là 12 mg/kg đất.
2.3.3.2. Xác định đường truyền rủi ro: khảo sát thực địa và vẽ sơ đồ nguồn phát sinh ô nhiễm và đường truyền rủi ro
2.3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm trong chậu
Đất nghiên cứu là đất ô nhiễm đƣợc lấy ở tầng mặt từ 0 - 30 cm tại khu khai thác thiếc xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ, Thái Nguyên.
Các chậu thí nghiệm sử dụng để trồng cây có kích thƣớc: chiều cao 20 cm, đƣờng kính miệng 27 cm, đƣờng kính đáy 20 cm.
Đất ô nhiễm đƣợc phơi khô, đập nhỏ, loại bỏ tạp chất. Mỗi chậu thí nghiệm có khối lƣợng 3 kg đất. Công thức thí nghiệm đƣợc bố trí nhƣ sau:
HT1 HT2 HT3 HT4 HT5
Cúc chùm vàng Cúc chùm vàng Cúc chùm vàng Cúc chùm vàng Cúc chùm vàng Cúc đại đóa Cúc đại đóa Cúc đại đóa Cúc đại đóa Cúc đại đóa
Cúc Indo Cúc Indo Cúc Indo Cúc Indo Cúc Indo
2.3.5. Phương pháp phân loại thực vật có khả năng hấp thụ kim loại nặng
Các loài thực vật có khả năng hấp thụ kim loại tại khu vực đất ô nhiễm do khai thác thiếc đƣợc phân loại dựa theo danh lục các loài thực vật thống kê trong tài liệu “Xử lý ô nhiễm môi trƣờng bằng thực vật” [13].
2.3.6. Phương pháp đánh giá khả năng chống chịu của cây
- Tỷ lệ cây sống sót (%): Đếm số cây còn sống so với tổng số cây trồng ban đầu trong 1 chậu.
- Sinh khối của cây (gam/chậu): dùng cân kỹ thuật cân tổng số cây trồng trong 1 chậu.
Chƣơng 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
3.1.1. Vị trí địa lý
Hà Thƣợng là một xã miền núi, nằm phía đông nam huyện Đại Từ, cách trung tâm huyện 6km, với tổng diện tích tự nhiên là 1.534,35 ha; tiếp giáp với các đơn vị hành chính:
- Phía bắc giáp xã Phục Linh - Phía đông giáp xã Cù Vân - Phía nam giáp xã Tân Thái
- Phía tây giáp xã Tân Linh và Hùng Sơn
3.1.2. Địa hình
Xã Hà Thƣợng có địa hình chủ yếu là đồi bát úp và các dãy núi có độ dốc trung bình đến lớn bị chia cắt bởi hệ thống sông suối và khe rạch.
3.1.3. Khí hậu, thủy văn
* Khí hậu
Theo phân vùng khí hậu, Hà Thƣợng chịu ảnh hƣởng của vùng miền núi phía bắc đƣợc chia làm hai màu rõ rệt là mùa khô và mùa mƣa.
- Mùa mƣa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 trong năm lƣợng mƣa tập trung vào các tháng 6,7,8 chiếm 60-70% lƣợng mƣa trong năm.
- Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4, có gió mùa đông bắc và sƣơng muối.
- Nhiệt độ trung bình từ 230-280 C. Cao nhất là 380C vào tháng 6. Nhiệt độ thấp nhất vào tháng 4 khoảng 140
C.
- Lƣợng mƣa trung bình hang năm là 1869mm/năm. - Độ ẩm không khí bình quân là 84%
- Tổng số giờ nắng khoảng 1589h/năm. - Gió hình thành trong năm:
+ Gió Đông Nam từ tháng 5- tháng 10. + Gió Đông Bắc từ tháng 11- tháng 4.
Thủy văn
Trong xã không có hệ thống sông mà chỉ có các khe suối. Các suối này thƣờng dốc và không cố định về lƣợng mƣa nên mùa mƣa thƣờng gây ra lũ lụt, về mùa khô thƣờng hạn hán.
3.1.4. Tài nguyên đất
Đất đai xã Hà Thƣợng đƣợc chia thành các loại chính nhƣ sau: - Đất Feralit đỏ vàng (Fe) chiếm 30% tổng diện tích tự nhiên.
- Đất Feralit nâu vàng trên phù sa cổ (FH) chiếm 15% tổng diện tích tự nhiên.
- Đất dốc tụ (D) chiếm khoảng 12% tổng diện tích tự nhiên.
- Đất đỏ vàng trên đá macma axit (Pa) chiếm khoảng 30% tổng diện tích tự nhiên [18]
- Đặc tính của đất feralit là lớp vỏ phong hóa dày, đất thoáng khí, thoát nƣớc, nghèo các chất badơ, nhiều ôxít sắt, nhôm; đất chua, dễ bị thoái hóa.
- Loại đất này thích hợp để trồng rừng, cây công nghiệp lâu năm, cây ăn quả và đồng cỏ cho chăn nuôi, nhƣng không thích hợp để trồng lúa và các cây ngắn ngày. Trong quá trình trồng trọt cần phải cải tạo đất, giảm độ chua, hạn hán, xói mòn, rửa trôi đất.
Nhƣ vậy, tài nguyên đất của xã chủ yếu là đất Feralit đỏ vàng và đất đỏ vàng thuận lợi cho phát triển cây công nghiệp đặc biệt là cây chè.
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu
* Sản xuất nông nghiệp
- Cây nông nghiệp:
Cây lúa diện tích gieo cấy cả năm 174 ha, năng suất bình quân đạt 55 tạ/ha và sản lƣợng đạt 957 tấn. Cây ngô với tổng diện tích gieo trồng là 30,2 ha, năng suất bình quân đạt 39,7 tạ /ha, sản lƣợng đạt 119,9 tấn. Tổng sản lƣợng lƣơng thực năm 2010: 1076,9 tấn.
- Cây công nghiệp:
Chủ yếu là cây chè diện tích đất chè kinh doanh 129 ha, năng suất 93 tạ/ha, sản lƣợng 1.199,7 tấn.
Về lâm nghiệp
Quản lý và bảo vệ tốt rừng tự nhiên, rừng đầu nguồn, thƣờng xuyên kiểm tra đôn đốc các chủ rừng làm tốt công tác bảo vệ rừng, tiến hành cho nông dân trồng rừng sau khai thác, trồng mới 42,7 ha.
Chăn nuôi
Các chỉ tiêu về chăn nuôi và gia súc đều đạt và vƣợt kế hoạch. Số lƣợng đàn trâu 127 con, đàn bò 60 con, đàn lợn 4.180 con, đàn gia cầm là 24.500 con. Diện tích nuôi trồng thủy sản 4,4 ha, năng suất ƣớc đạt 22,5 tấn và sản lƣợng cá thịt ƣớc đạt 9 tấn.
* Sản xuất tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ thương mại
Về tiểu thủ công nghiệp năm 2010 nhịp độ phát triển sản xuất tiểu thủ công nghiệp ổn định các ngành nghề nhƣ cơ khí gia công, mộc, may mặc, vật liệu xây dựng, xay xát, chế biến chè v.v… Năm 2010 tổng giá trị sản xuất tiểu thủ công nghiệp đạt 14,4 tỷ đồng đạt 106% kế hoạch.
Ngành dịch vụ cũng tập trung phát triển chủ yếu là ngành vận tải, vận tải chở hàng hóa và xe khách, dịch vụ sản xuất nông nghiệp đƣợc chú trọng mở mang nhƣ: máy cày, vật tƣ nông nghiệp.
Dịch vụ thƣơng mại cũng đƣợc chú trọng, nhiều dịch vụ thƣơng mại đƣợc hình thành nhƣ khu ngã ba mỏ thiếc, khu gốc mai, chợ làng cầm, nhiều dịch vụ thƣơng mại ngay tại cơ sở xóm tạo điều kiện cho nhân dân mua bán trao đổi thuận lợi.
* Về y tế, giáo dục, văn hóa – xã hội
Y tế
Làm tốt công tác chăm sóc sức khỏe ban đầu cho nhân dân. Khám và chăm sóc sức khỏe cho trên 5000 lƣợt. Không có dịch bệnh nguy hiểm xảy ra trên địa bàn, đảm bảo chế độ trực 24/24 giờ.
Giáo dục
Duy trì dạy và học ở cả 3 nhà trƣờng bảo đảm chất lƣợng và sỹ số học sinh. Trƣờng tiểu học với 14 lớp, trƣờng THCS với 11 lớp, trƣờng mầm non với 250 cháu. Tỷ lệ huy động trẻ đến độ tuổi đến trƣờng đạt 100%.
Dân số
Tính đến tháng 10/2010 toàn xã có 1.635 hộ, 5.716 nhân khẩu. Lĩnh vực văn hóa – xã hội:
Tổ chức tuyên truyền vệ sinh an toàn thực phẩm, tiêm phòng gia súc gia cầm, phối hợp với tƣ pháp và công an tuyên truyền luật an toàn giao thông, luật hôn nhân gia đình…
Tổ chức kiểm tra các dịch vụ văn hóa, hoạt động văn hóa trên địa bàn xã. Kết quả bình xét gia đình văn hóa năm 2010 có 1.423 hộ gia đình văn hóa, 3 xóm đạt khu dân cƣ tiên tiến, 5/5 cơ quan văn hóa.
Giao thông
Xã có 5 khu đƣờng quốc lộ và 15km đƣờng giao thông cơ bản đã đƣợc giải cấp phối, đảm bảo giao thông liên xóm nhƣng vẫn còn gặp nhiều khó khăn vào mùa mƣa.
Thủy lợi
Hệ thống kênh mƣơng cơ bản đã đáp ứng đƣợc nhu cầu tƣới tiêu cho các diện tích canh tác.
Dân số và lao động
Tổng số hộ toàn xã là 1.678 hộ, với tổng số là 5.648 ngƣời dân cƣ phân bố tƣơng đối đồng đều trên toàn xã, mật độ dân số trung bình là 357 ngƣời/km2.
Lĩnh vực đất đai, tài nguyên và môi trƣờng