STT Chỉ tiêu Đơn vị Một số tính chất tro bay Phả Lại Mông Dƣơng 1 Mông Dƣơng 2 Quảng Ninh Ninh Bình Trung bình 1 pHKCl - 9,71 12,3 9,9 9,03 9,42 10,072 2 CEC cMc/kg 4,16 7,84 1,92 8,48 1,44 4,768 3 SiO2 % 57,02 44,04 54,25 39,78 37,41 46,5 4 MgO % 1,16 1,28 1,22 1,39 1,11 1,232 5 CaO % 0,81 6,75 0,91 1,57 1,21 2,25 6 K2O % 6,56 5,52 6,76 4,97 5,16 5,794 7 P2O5 % 0,13 0,12 0,16 0,13 0,16 0,14 8 Catđ Mg/kg 752,5 25 012 1 011 2 738 2 159 6334,5 9 Mgtđ Mg/kg 107,5 1 006 102,4 498,1 168,1 376,42
Dung tích trao đổi ion
Dung tích trao đổi cation (CEC) là đại lƣợng cho biết khả năng giữ đƣợc bao nhiêu cation ở dạng trao đổi của mẫu. Dung tích trao đổi cation của đất liên quan nhiều đến chế độ dinh dƣỡng của cây trồng, nói lên khả năng dự trữ chất dinh dƣỡng của đất trồng chống lại sự rửa trơi. Dung tích trao đổi ion của các mẫu cũng
dao động trong khoảng lớn từ 1,44 cMc/kg ở mẫu Ninh Bình đến 8,48cMc/kg ở mẫu Quảng Ninh.
Các nguyên tố trung lượng
Bên cạnh các nguyên tố đa lƣợng chính là N, P, K các nguyên tố trung lƣợng Ca, Mg, Si cũng rất quan trọng đối với đất cũng nhƣ cây trồng.
Trừ những đất cacbonat, các đất Việt Nam có CaO khơng quá 1%. Các đất chua, hàm lƣợng CaO < 0,5%. Nghèo canxi hơn là đất bạc màu (0,04%) và giàu nhất là đất phù sa sông Hồng (0,82%). Hàm lƣợng Ca và Mg nhìn chung là thấp do vậy khả năng cung cấp Ca2+ và Mg2+ cho cây trông bị thiếu hụt. Hàm lƣợng Ca và Mg trao đổi là 2 thành phần cơ bản trong dung tích trao đổi cation của đất. Chúng ảnh hƣởng lớn tới tính chất, chi phối tác động của phân bón. Các mẫu tro bay phân tích đều chứa hàm lƣợng các nguyên tố Ca và Mg khá cao: CaO ≥ 0,81%; MgO ≥ 1,11% %. Hàm lƣợng Ca trao đổi dao động mạnh trong khoảng từ 752,5 mg/kg – 25012 mg/kg, hàm lƣợng Mg trao đổi thấp hơn hàm lƣợng Ca trao đổi nhƣng hàm lƣợng Mg trao đổi cũng dao động mạnh trong khoảng từ 107,5 mg/kg – 1 006 mg/kg.
Các mẫu tro bay đều chứa hàm lƣợng các nguyên tố dinh dƣỡng khá cao: CaO ≥ 0,81%; MgO ≥ 1,11% % và P2O5 ≥ 0,13%, K2O ≥ 4,97 %. Hàm lƣợng SiO2 trung bình là 46,5% cao hơn so với trung bình trên thế giới (43,86%). Silic có vai trị quan trọng trong việc tạo nên cơ sở vật chất của đất, là chỗ dựa cơ bản cho khối đất, chúng đảm nhiệm vai trò cấu tạo quan trọng nhất của đất. Do vậy, tro bay với hàm lƣợng SiO2 cao có thể sử dụng để cải tạo cấu trúc của đất xám bạc màu (thành phần cơ giới nhẹ, tầng đất mỏng) đặc biệt là tro bay của nhà máy nhiệt điện Phả Lại với hàm lƣợng SiO2 chiếm 57,02%.
Ngoại trừ SiO2, K2O thì mẫu tro bay trong nghiên cứu có hàm lƣợng các ngun tố đều ít hơn so với trung bình của một số nƣớc trên thế giới. Hàm lƣợng trung bình trên thế giới của SiO2, P2O5, K2O, CaO, MgO lần lƣợt là 43,86%; 0,42%; 2,00%; 8,81% và 2,73%.
3.2.1.5. Kết quả phân tích hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng tổng số và đồng vị phóng xạ
Nhiều kim tố kim loại nặng có ý nghĩa quan trọng trong đời sống của sinh vật và đƣợc biết nhƣ những nguyên tố vi lƣợng. Tuy nhiên, chúng vẫn có thể gây hại cho môi trƣờng đất và vi sinh vật, khả năng độc hại của các kim loại nặng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau nhƣ: hàm lƣợng của chúng, các con đƣờng xâm nhập, dạng tồn tại và thời gian có thể gây hại.
Để có thể tái sử dụng tro bay từ các nhà máy nhiệt điện để cải tạo đất, cần xem xét các nguyên tố kim loại nặng trong tro nhằm giảm ảnh hƣởng tiêu cực của tro bay đến môi trƣờng đất và cây trồng.
Hàm lƣợng các nguyên tố phóng xạ đƣợc đo bằng Hệ phổ kế gamma ORTEC
- GEM 30 có độ phân giải cao với việc sử dụng Detector bán dẫn siêu tinh khiết HP
Ge thể tích nhậy 83 cm3và máy phân tích biên độ đa kênh (MCA- 8192 kênh) với cao áp + 4000V đƣợc tích hợp trong thiết bị “Máy phân tích phổ DigiDART”.
Kết quả phân tích hàm lƣợng nguyên tố đồng vị phóng xạ và hàm lƣợng các kim loại nặng đƣợc ghi trong bảng 17.
Theo kết quả phân tích, hàm lƣợng các nguyên tố đồng vị phóng xạ (226Ra,
238
U, 232Th, 40K) ở trong các mẫu phân tích là rất thấp ≤ 1193,20 Bq/kg, hàm lƣợng này không gây ảnh hƣởng tới đất trồng.
Ở bảng 17 cho thấy, hàm lƣợng các nguyên tố kim loại nặng phân tích là Cu, Zn, Ag, Cd, Cr, Fe, Mn trong mẫu tro bay đều có hàm lƣợng rất nhỏ. Hàm lƣợng Cu dao động trong khoảng từ 18,81 đến 99,93 mg/kg; hàm lƣợng Zn nằm trong khoảng 3,36 đến 27,76 mg/kg; Hàm lƣợng Mn dao động trong khoảng 8,33 mg/kg đến 20,61.Theo thông tƣ 41/2014/ TT-BNNPTNT ngƣỡng giới hạn của các kim loại Pb, Cd đối với phân bón là Pb = 200, Cd =5 mg/kg, bên cạnh đó theo TCVN 03:2008 BTNMT trong đất nông nghiệp ngƣỡng giới hạn của các kim loại này là Cu = 50, Zn = 200, Cd =2 , Pb =70mg/kg, nên có thể xem các nguyên tố kim loại Zn, Mn, Fe nhƣ các nguyên tố dinh dƣỡng vi lƣợng cho đất, cây trồng. Do vậy, tro bay có thể sử dụng để bón cải tạo đất.