(%) P2O5 (%) K2O (%) CEC (mgđl/100g đất) Mùn (%) 1 HT1 5,74 0,08 0,08 0,38 23 1,56 2 HT2 4,58 0,06 0,12 0,35 32 1,56 3 HT3 4,23 0,06 0,10 0,32 22 1,43 4 HT4 4,06 0,05 0,06 0,27 16 0,47 5 HT5 3,33 0,05 0,08 0,26 14 1,17
Hoạt động khai thác thiếc đã có tác động mạnh đến pH của môi trƣờng đất khu vực. Mẫu đất chịu ảnh hƣởng nặng nhất là HT5 là 3,33 thuộc loại rất chua. Những nơi đã chịu sự tác động cải tạo của con ngƣời (HT1 đến HT4), giá trị pH đƣợc cải thiện hơn dao động từ 4,06 đến 5,74. Giá trị pH của đất thấp có thể do trong quy trình sản xuất đã sử dụng axit để phá vỡ cấu trúc đất nhằm thu hồi quặng, hay do có hiện tƣợng xuất hiện “dòng axit” đƣợc tạo thành do quá trình oxi hóa các quặng sunphua gây ra.
Mùn không chỉ là kho dự trữ dinh dƣỡng của cây trồng mà còn là tác nhân điều tiết nhiều tính chất lý, hóa, sinh học của đất theo hƣớng tích cực, ảnh hƣởng rõ rệt đến việc làm đất và sức sản xuất của đất. Hàm lƣợng mùn trong đất nằm trong khoảng từ 0,47 – 1,56%. Hoạt động khai thác thiếc trong quá trình tuyển quặng đã có tác động xấu đến hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất, đất nghèo mùn. Các mẫu HT1, HT2 và HT3 có hàm lƣợng mùn cao hơn 2 mẫu còn lại là do trong khu vực này đất ô nhiễm đã đƣợc cải tạo một phần bằng biện pháp sử dụng thực vật. Mặt khác đây cũng là khu vực còn có thực vật che phủ nên cũng là nguyên nhân tạo nên mùn trong đất. Mẫu đất HT4 có hàm lƣợng mùn thấp nhất đƣợc lấy tại khu vực đồi trồng keo tai tƣợng nhƣng
do cây mới trồng nên chƣa có tác dụng cải tạo đất cũng nhƣ ngăn chặn xói mòn còn kém nên dẫn đến hiện tƣợng đất bị rửa trôi chất hữu cơ trong đất. Mẫu đất HT5 cũng có hàm lƣợng mùn thấp do đƣợc lấy tại khu vực ruộng ô nhiễm nặng, pH thấp nên hầu nhƣ không có thực vật mọc.
Dung tích trao đổi cation của đất (CEC) là đại lƣợng cho biết khả năng đất giữ đƣợc bao nhiêu ion ở dạng trao đổi. Dung tích trao đổi của đất liên quan nhiều đến chế độ dinh dƣỡng của cây trồng, nói lên khả năng dự trữ chất dinh dƣỡng của đất chống lại sự rửa trôi. Kết quả phân tích cho thấy, dung tích trao đổi cation thuộc loại trung bình (> 10 mgđl/100 gam đất), tuy nhiên những mẫu đã có sự tác động cải tạo của con ngƣời thì chỉ số này cao hơn, dao động từ 22 – 32 mgđl/100 gam đất.
Theo tiêu chuẩn TCVN 7373: 2004 về chất lƣợng đất Việt Nam thì các mẫu đất nghiên cứu đều có hàm lƣợng N, P2O5 và K2O tổng số ở mức thấp. Những mẫu đƣợc lấy ở khu vực đã đƣợc cải tạo chứa hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng cao hơn so với hai mẫu đất còn lại chƣa có sự can thiệp của con ngƣời.
4.4.3. Đặc điểm sinh học
Ở Việt Nam, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng đã và đang xảy ra, nguy cơ con ngƣời phải đối mặt với loại ô nhiễm này đã rõ và một số loài thực vật có thể đóng vai trò tích cực trong xử lý đã đƣợc biết đến. Đối chiếu với danh lục các loài thực vật có khả năng xử lý Pb, Cd, As và Zn có thể bắt gặp ở Việt Nam chúng tôi thống kê đƣợc 16 loài thực vật đƣợc trình bày trong bảng 4.5:
Bảng 4.5. Các loài thực vật có khả năng hấp thụ kim loại nặng bắt gặp ở khu vực đất ô nhiễm do khai thác thiếc tại xã Hà Thƣợng,
huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
STT Tên khoa học Tên tiếng Việt Họ Kim loại
1 Ptyrogramma calomelanos (L.) Link
Dáng chò
chanh Aidianthaceae As
2 Pteris vittata L. Ráng sẹo gà
dải Pteridaceae As 3
Equisetum ramosissimum
Desf. Subsp. Debile (Roxb. Ex Vaucher) Hauke
Cỏ tháp bút
trƣờn, mộc tặc Equisetaceae Pb 4 Phragmites autralis (Cav.)
Trin. Ex. Steud. Sậy Poaceae
5 Polygonum hydropiper L. Nghể răm Polygonaceae Pb, Cd, Zn 6 Ageratum conyzoides L. Cứt lợn Asteraceae Pb 7 Altermantherasessilis (L.)
A.DC Rau dệu Amaranthacea
e Pb, Cd
8 Colocasia esculenta(L.)
Schott Khoai nƣớc Araceae Pb 9 Cynodon dactylon ((L.)
Pers.) Cỏ gà Poaceae Pb 10 Stevia rebaudiana Bertoni
(Hem-shi) Cỏ mật Asteraceae
11 Echinochloa crusgalli L. Cỏ lồng vực Poaceae Pb 12 Eclipta alba Hassk Nhọ nồi Asteraceae Pb 13 Eleusine indica (L.) Gaertn. Cỏ mần trầu Poaceae Pb 14 Vetiveria zizanioides L. Cỏ Vetiver Graminae Pb, As
15 Tradescantia pallida Thài lài Commelinacea
e 16 Kyllinga
Thực vật hoang dại phân bố tại khu vực nghiên cứu chủ yếu là các loài cỏ thích nghi trong môi trƣờng đất có pH thấp, nghèo dinh dƣỡng và hàm lƣợng kim loại nặng cao.
Hình 4.7. Ráng sẹo gà dải Hình 4.8. Dáng chò chanh (Pteris vittata L.) (Ptyrogramma calomelanos (L.) Link) (Pteris vittata L.) (Ptyrogramma calomelanos (L.) Link) (Pteris vittata L.) (Ptyrogramma calomelanos (L.) Link)
Hình 4.9. Cỏ Vetiver Hình 5.0. Cỏ tháp bút trƣờn (Vetiveria zizanioides L.) (Equisetum ramosissimum Desf. Subsp. (Vetiveria zizanioides L.) (Equisetum ramosissimum Desf. Subsp. (Vetiveria zizanioides L.) (Equisetum ramosissimum Desf. Subsp.
Debile (Roxb. Ex Vaucher) Hauke
4.4.4. Hàm lượng As và hệ số rủi ro của đất ô nhiễm
Hoạt động khai thác khoáng sản đã gây ra sự ô nhiễm As trong môi trƣờng đất, nƣớc và không khí. Asen đƣợc tạo ra nhờ quá trình khử oxit asen (As O ) với than hoạt tính, oxit Asen là sản phẩm phụ của quá trình
luyện kim và thƣờng có trong bụi khói của quá trình nung quặng, nhất là luyện đồng. Mặc dù các khoáng Asen và hợp chất của nó dễ dàng hòa tan, nhƣng sự di chuyển của Asen là có giới hạn vì As bị hút thu trên bề mặt của khoáng sét, hydroxit và các chất hữu cơ. As có trong thành phần của hơn 200 loại quặng và thƣờng có hàm lƣợng cao trong một số loại quặng asenua của Cu, Pb, Hg hoặc tồn tại cùng với các sunphua. Một số loại quặng có chứa hàm lƣợng Asen cao là Asenopirit (FeAsS), realgar (As4S4) và orpinen (As2S3). Trong khu vực nghiên cứu, phổ biến là quặng Asenopirit (FeAsS) là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm As trong môi trƣờng đất [4]. Kết quả phân tích hàm lƣợng As tổng số trong đất đƣợc trình bày tại bảng 4.6.