Bước 3: Biện pháp làm tăng khả năng hấp thu kim loại
Bón phân vơ cơ hết hợp phân hữu cơ, bổ sung EDTA nồng độ 1-2 mmol/kg
Bước 1: Nhận biết môi trường đất bị ô nhiễm
Xác định hàm lượng Pb, Cd, As trong đất và các thành phần khác của đất như pH, N, P
Bước 2: Cải tạo đất để trồng cây
Cày xới, điều chỉnh pH về hơi chua (pH: 5,0)
Bước 5: Thu hoạch
Thu hoạch phần thân và rễ của cây cỏ Mần trầu và thu phần thân lá hoặc cả cây của cây Lu lu đực 3 tháng/lần
.
Bước 6: Xử lý sinh khối
Phơi khô, đốt, chôn lấp tro hoặc bê tơng hố
Bước 4: Lựa chọn loại thực vật cho xử lý
Trồng cây Eleusine indica L. (cỏ Mần trầu) và cây Solanum nigrum L. (cây Lu lu đực) trên đất ô nhiễm Cd, Pb, As sau khi cải tạo
KẾT LUẬN
1. Một số khu vực trồng rau ở phường Túc Duyên và Quang Vinh đang bị ô nhiễm cả môi trường đất, nước và rau.
- Môi trường đất: Hàm lượng Pb dao động 22,12 - 145,05 mg/kg; Cd: 0,32 - 3,23 mg/kg; As: 4,27 - 8,39 mg/kg. So với QCVN 03-MT:2015/BTNMT thì Pb chiếm 49,71% , Cd: 35,90% số mẫu phân tích vượt QCCP.
- Môi trường nước: Hàm lượng Pb: 0,015 - 0,135 mg/l; Cd: 0,002 - 0,032
mg/l; As: 0,015 - 0,094 mg/l. So với QCVN 03-MT:2015/BTNMT thì Pb chiếm 60% , Cd: 44%; As: 47% số mẫu phân tích vượt QCCP.
- Ơ nhiễm rau: Hàm lượng Pb trong rau: 0,31±0,19 mg/kg đến 0,64±0,39
mg/kg; Cd: 0,023±0,012 đến 0,108±0,093 mg/kg; As: 0,12±0,09 đến 0,28±0,12 mg/kg. So với QCVN 8-2:2011/BYT thì trong 74 mẫu rau nghiên cứu, số mẫu bị ô nhiễm Pb là 41mẫu; nhiễm Cd là 16 mẫu; nhiễm As là 9 mẫu, tập trung chủ yếu ở rau bắp cải, rau đay, mướp đắng và cải xanh.
2. Hai loài thực vật là cỏ Mần trầu và Lu lu đực có khả năng chống chịu được trong mơi trường đất trồng rau có hàm lượng Cd lên tới 50 mg/kg, Pb 1500 mg/kg, As 100 mg/kg.
3. Các kết quả thu được từ những nghiên cứu nhằm nâng cao khả năng xử lý ô nhiễm KLN (Cd, Pb, As) trong đất của cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực cho thấy:
- Thời điểm thu hoạch cây để xử lý sinh khối thích hợp nhất là sau 3tháng - Cơng thức pH = 5 (đất hơi chua) phù hợp nhất cho cả cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực sinh trưởng và phát triển
- Cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực sinh trưởng và tích lũy KLN tốt nhất ở cơng thức bón hỗn hợp cả phân bón hữu cơ vi sinh và phân vơ cơ (2,0 g phân hữu cơ vi sinh/kg + 1,0 g phân bón vơ cơ NPK/kg với tỷ lệ 12N:8P:12K ).
- Đối với cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực khi bổ sung phức chất hữu cơ EDTA tương ứng là 1 mmol/kg và 2 mmol/kg đất thì khả năng tích lũy KLN cũng cao nhất, cụ thể tích lũy As tăng tương ứng là 56% và 60%, Pb tăng 57% và 80%, Cd tăng tương ứng là 88% và 79% so với đối chứng.
4. Hiệu quả xử lý KLN của 2 loài thực vật ở mơ hình tương đối cao, tính trên 1 ha thì trung bình 1 năm cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực lấy ra khỏi đất một lượng Cd tương ứng là 2,41 kg và 2,04 kg; Pb tương ứng là 11,01 kg và 7,18 kg. Lượng As
trong đất thấp nên lượng As cây Mần trầu hấp thu được không đáng kể. Cây Lu lu đực lấy ra khỏi đất 0,89 kg As/ha/năm. Thời gian ước tính cần thiết để cây Lu lu đực và cây cỏ Mần trầu làm sạch Cd khỏi đất là 2 năm và 1,7 năm; làm sạch Pb là 23,7 năm và 15,7 năm, theo thứ tự.
5. Đã đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý đất trồng rau ơ nhiễm KLN (Cd, Pb, As) bằng thực vật.
KIẾN NGHỊ
1. Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố khác (ảnh hưởng của vi sinh vật vùng rễ, các gen mã hóa khả năng tích lũy KLN,..) đến khả năng xử lý KLN bằng cây cỏ Mần trầu (Eleusine indica L.) và cây Lu lu đực (Solanum nigrum L.),
2. Tiếp tục nghiên cứu khả năng xử lý KLN bằng cây cỏ Mần trầu (Eleusine
indica L.) và cây Lu lu đực (Solanum nigrum L.) tại những vùng trồng rau khác bị ô
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC
CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Phạm Thị Mỹ Phương, Lê Tất Khương, Nguyễn Mạnh Khải, Đặng Thị Kim
Chi (2015), “Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đất đến khả năng sinh trưởng và hấp thu chì (Pb) của cây cỏ Mần trầu (Eleusine indica L.) và cây Lu lu đực(Solanum nigrum L.) ”, Tạp chí Khoa học, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, 31 (1S), tr. 71-77.
2. Phạm Thị Mỹ Phương, Lê Tất Khương, Đặng Thị Kim Chi, Nguyễn Mạnh
Khải (2016), “Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng cadimi (Cd) và chì (Pb) trong đất đến khả năng sinh trưởng và hấp thu chì Cd, Pb của cây Lu lu đực(Solanum nigrum L.) ”, Tạp chí Khoa học, Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội, 32 (4), tr. 29-35.
3. Phạm Thị Mỹ Phương, Đoàn Văn Tú, Nguyễn Mạnh Khải, Đặng Thị Kim Chi
(2018), “Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng cadimi (Cd) và chì (Pb) trong đất đến khả năng sinh trưởng và hấp thu các kim loại này của cây cỏ Mần trầu
(Eleusine indica L.) ”, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam, 60 (2), tr.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2015), Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia
giai đoạn 2011 - 2016, NXB Tài nguyên - Môi trường và Bản đồ Việt Nam.
2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016), Báo cáo hiện trạng môi trường quốc
gia 2016, NXB Tài nguyên - Môi trường và Bản đồ Việt Nam.
3. Đặng Thị An và Trần Quang Tiến (2008), “Ơ nhiễm Chì và Cadimi trong đất nông nghiệp và một số nông sản ở Văn Lâm, Hưng Yên, Tạp chí Khoa học đất (29).
4. Đặng Thị An, Nguyễn Phương Hạnh và Nguyễn Đức Thịnh (2008), “Đất bị ô nhiễm KLN ở một số khu vực ở Việt Nam”, Tạp chí Khoa học đất (29), tr.
59-61.
5. Bùi Thị Kim Anh (2011), Nghiên cứu sử dụng thực vật (dương xỉ) để xử lý ô
nhiễm Asen trong đất vùng khai thác khoáng sản, Luận án tiến sĩ, Đại học
Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
6. Nguyễn Văn Chương và Ngô Ngọc Hưng (2012), “Khảo sát khả năng tích lũy của thạch tín và cadimi trong đất và hạt ngô ở huyện An Phú - tỉnh An Giang”, Tạp chí Khoa học đất, tr.106-109
7. Lê Đức (1978), Nguyên tố vi lượng trong trồng trọt, tập II, NXB Khoa học
Kỹ thuật, Hà Nội.
8. Lê Đức và Nguyễn Ngọc Minh (2001), “Tác động của hoạt động làng nghề tái chế đồng thủ công ở xã Đại Đồng, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên đến môi trường đất khu vực”, Tạp chí Khoa học đất (14), tr. 48-52.
9. Lê Đức, Nguyễn Thị Đức Hạnh, Nguyễn Xuân Huân, Đặng Thị Tuyết (2005), “Ảnh hưởng của đồng, chì, kẽm, cadimi đến cây mạ trên nền đất phù sa sơng Hồng”, Tạp chí Khoa học đất (22), tr.130 -135.
10. Lê Đức, Nguyễn Cảnh Tiến Trình, Phạm Viết Dũng, Nguyễn Thị Thu Nhạn (2009), “Nghiên cứu các dạng asen trong đất ô nhiễm do khai thác thiếc ở Hà Thượng - Đại Từ - Thái Nguyên”, Tạp chí Khoa học đất (30), tr.87-91.
11. Nguyễn Ngân Hà, Nguyễn Minh Phương, Nguyễn Mai Anh (2016), “Đánh giá hiện trạng môi trường đất và sự tích lũy một số KLN, nitrat trong rau trồng ở phường Yên Nghĩa, quận Hà Đông, thành phố Hà Nội”, Tạp chí Khoa
học, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội 32 (1S),
12. Nguyễn Ngân Hà, Nguyễn Xuân Hải, Phạm Thị Hà Nhung, Nguyễn Minh Phương (2015), “Đánh giá hàm lượng KLN, nitrat trong đất và rau ở một số vùng trồng rau huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội”, Tạp chí Khoa học, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội 31 (2S), tr.88-94.
13. Nguyễn Thị Hoàng Hà, Bùi Thị Kim Anh, Tống Thị Thu Hà (2016), “Đánh giá khả năng xử lý asen trong đất của một số loài thực vật bản địa mọc xung quanh khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội: Các Khoa học Trái đất và Môi trường 32 (2S), tr.1-8.
14. Phạm Quang Hà, Vũ Đình Tuấn, Hà Mạnh Thắng (2000), “Hiện trạng ô nhiễm môi trường đất và nước ở xã Văn Môn, Yên Phong, Bắc Ninh”, Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển Nơng thôn (6/2001).
15. Phạm Thị Thu Hà (2016), Nghiên cứu phân tích dạng một số KLN trong cột
trầm tích thuộc lưu vực sơng Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, Luận án tiến
sĩ, Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
16. Nguyễn Ngọc Sơn Hải, Chanchai Sangchayoswat, Attachai Jintrawet, Nguyễn Ngọc Nông (2011), “Các nhân tố ảnh hưởng đến sự tích lũy chì trong đất canh tác rau và rau tại phường Túc Duyên, Thành Phố Thái Nguyên, Việt Nam”, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, Đại học Thái Nguyên 85(09), pp.111 - 117.
17. Phan Thị Thu Hằng (2007), Nghiên cứu hàm lượng Nitrat và KLN trong đất, nước và rau và một số biện pháp nhằm hạn chế sự tích lũy của chúng trong rau tại Thái Nguyên, Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp, Đại học Nông lâm Thái
Nguyên.
18. Phạm Hoàng Hộ (1999-2000), Cây cỏ Việt Nam, Quyển 1 - 3, NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh.
19. Phan Quốc Hưng (2011), Nghiên cứu xử lý đất nơng nghiệp ơ nhiễm chì (Pb),
đồng (Cu), kẽm (Zn) bằng biện pháp sinh học, Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp,
Đại học Nông nghiệp Hà Nội.
20. Nguyễn Thị Lan Hương (2014), “Nghiên cứu Hàm lượng Cu, Pb, Zn trong đất nông nghiệp do ảnh hưởng của nước tưới sơng Nhuệ”, Tạp chí Khoa học
Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường (45), tr. 84-89.
21. Đặng Đình Kim, Lê Đức, Trần Văn Tựa, Bùi Thị Kim Anh, Đặng Thị An (2011), Xử lý ô nhiễm môi trường bằng thực vật (Phytoremediation), NXB
22. Nguyễn Hoàng Linh, Lê Văn Thiện, Nguyễn Kiều Băng Tâm (2011), “Ảnh hưởng của việc thâm canh cây trồng đến môi trường đất xã Mê Linh, huyện Mê Linh, Hà Nội”, Tạp chí Khoa học, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Đại
học Quốc gia Hà Nội 28 (5S), tr. 147 – 156.
23. Nguyễn Hoàng Linh (2016), Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động chuyên canh hoa đến môi trường đất vùng ven đô Hà Nội, Luận án tiến sĩ, Đại học
Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN.
24. Đặng Văn Minh, Nguyễn Duy Hải (2011), “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và hấp thu KLN của cây cỏ Vetiver, dương xỉ và sậy trên đất sau khai thác thiếc tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ,
Đại học Thái Nguyên 85 (09), pp. 13 - 16.
25. Võ Văn Minh (2007), "Khả năng hấp thụ cadimi trong đất của cỏ Vetiver",
Thông báo khoa học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng.
26. Nguyễn Ngọc Nông (2003), “Hàm lượng các nguyên tố vi lượng và KLN trong một số loại đất chính ở vùng đơng Bắc Việt Nam”, Tạp chí Khoa học đất (18), tr.15-17.
27. Nguyễn Hữu On và Ngô Ngọc Hưng (2004), “Cadimi (Cd) trong đất lua đồng bằng sông Cửu Long và sự cảnh báo ơ nhiễm”, Tạp chí Khoa học đất (20), tr. 137 - 139.
28. Trần Thị Phả, Hoàng Thị Mai Anh, Hà Thị Lan (2011), “Đánh giá sự ô nhiễm KLN trong môi trường đất sau khai thác khoáng sản tại mỏ sắt Trại Cau - huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên”, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, Đại
học Thái Nguyên 78 (02).
29. Trần Thị Phả, Hoàng Thị Mai Anh (2011), Sự tích lũy KLN trong đất và thực vật
tại khu vực mỏ sắt Trại Cau - huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên, Hội nghị khoa
học trẻ tồn Quốc khối Nơng Lâm Ngư Thủy, tr. 359-364.
30. Trần Thị Phả, Đặng Văn Minh, Hoàng Văn Hùng, Đàm Xuân Vận (2013), “Nghiên cứu khả năng xử lý KLN của cây sậy (Phragmites australis) trên đất sau khai thác tại mỏ sắt Trại Cau - huyện Đồng Hỷ và mỏ thiếc Hà Thượng, huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên”, Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn (9/2013), tr.66-74.
31. Trần Thị Phả, Đặng Văn Minh, Lê Đức, Hoàng Văn Hùng, Đàm Xuân Vận (2013), “Nghiên cứu khả năng hấp thụ KLN của cây sậy (Phragmites australis) trong các môi trường đất với hàm lượng KLN khác nhau”, Tạp chí Khoa học đất (42), tr. 75-81.
32. Võ Đình Quang (1999), “Một số kết quả ban đầu về quan trắc phân tích mơi trường đất Việt Nam”, Kết quả nghiên cứu khoa học - quyển 3, Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa, NXB Nơng nghiệp, tr. 354-363.
33. Nguyễn Ngọc Quỳnh và Lê Huy Bá (2002), “Phân tích khảo sát dầu và một số KLN trên vùng đất trồng lúa chịu ảnh hưởng nước thải công nghiệp và đơ thị thành phố Hồ Chí Minh”, Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển Nơng thôn
(4), tr. 311-312.
34. Nguyễn Đức Thành (2007), Nghiên cứu khả năng tích lũy KLN (Zn, Pb) trong đất của cỏ Vetiver để ứng dụng xử lý môi trường, Viện nghiên cứu địa
chất, Việt Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, tr.77-81.
35. Nguyễn Viết Thành (2012), Nghiên cứu hàm lượng một số KLN (Cu, Pb, Zn)
trong đất nông nghiệp do ảnh hưởng của nước tưới sông Nhuệ, Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên.
36. Nguyễn Xuân Thành (1997), Đánh giá hiện trạng môi trường đất, nước phục
vụ cho quy hoạch và phát triển vùng rau sạch ở ngoại ô thành phố Hà Nội,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.
37. Trần Thị Thảo (2014), Nghiên cứu sử dụng cây sậy và cây cỏ linh lăng để cải
tạo đất ô nhiễm bởi một số KLN tại khu vực khai thác quặng sắt xã Nậm Búng, huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái, Trường Đại học Nông lâm Thái
Nguyên.
38. Vũ Quyết Thắng (1998), “Hàm lượng KLN trong đất trồng và rau muống vùng Thanh Trì”, Tạp chí Hoạt động Khoa học, Bộ Khoa học Công nghệ (2).
39. Trần Thị Tuyết Thu (2015), “Ảnh hưởng của KLN (Zn, Pb) đến cây kèo nèo
(Limnocharis Flava) ở giai đoạn cây con”, Tạp chí Khoa học, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội 31(2S), tr. 274-280.
40. Nguyễn Thị Thúy (2015), “Nghiên cứu sử dụng mối quan hệ cộng sinh giữa dương xỉ và nấm rễ cộng sinh (Arbuscular Mycorrhizal Fungi) để xử lý đất ô nhiễm chì tại thơn Đơng Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên”,
Tạp chí Khoa học, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội 31(2S), tr. 302-309.
41. Hồ Thị Lam Trà và Nguyễn Hữu Thành (2003), “KLN (tổng số và trao đổi) trong đất nông nghiệp của huyện Văn Lâm - Hưng Yên”, Tạp chí Khoa học
đất (19), tr. 167-173.
42. Nguyễn Thị Việt Trà (2012), Đánh giá ảnh hưởng và đề xuất biện pháp giảm
thiểu ô nhiễm mơi trường tại xí nghiệp thiếc Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, Luận
43. UBND Tỉnh Thái Nguyên (2015), Báo cáo quy hoạch tổng thể phát triển kinh
tế xã hội tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030, Thái Nguyên.
44. UBND tỉnh Thái Nguyên (2004), Đề án tăng cường quản lý Nhà nước về tài
nguyên khoáng sản tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2005-2010.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
45. Abdul Razaque Memon, Seigo Itoo and Michihiko Yatazawa (1979), “Absorption and accumulation of iron, manganese and copper in plants in the temperate forest of central Japan”, Soil Science and Plant Nutrition 25(4), pp. 611-620.
46. Abid A. Ansari, Sarvajeet Singh Gill, Ritu Gill, Guy R. Lanza, Lee Newman (2017), Phytoremediation, Management of Environmental Contaminants (5), Springer, pp. 157-182.
47. Abhilash, Pandey B. D., Natarajan (2015), Microbiology for minerals, metals,
meterials and the environment, Taylor and Francis, CRC Press.
48. Almaroai Y.A., Usman A.R.A., Ahmad M., Kim K.-R., Vithanage M., Ok Y.S (2013), “Role of chelating agents on release kinetics of metals and their uptake by maize from chromated copper arsenate-contaminated soil”,
Environmental Technology (34), pp. 747-755.
49. Bui Thi Kim Anh, Dang Dinh Kim, Tran Van Tua, Nguyen Trung Kien, Do Tuan Anh (2011), “Phytoremediation potential of indigenous plant from Thai Nguyen province, Viet Nam”, Journal of Environmental Biology (32), pp. 257- 262.
50. Anh T. K. Bui, Ha T. H. Nguyen, Minh N. Nguyen, Tuyet-Hanh T. Tran, Toan V. Vu, Chuyen H. Nguyen, Heather L. Reynolds (2016), “Accumulation and potential health risks of cadmium, lead and arsenic in vegetables grown near mining sites in Northern Vietnam”, Environ Monit Assess (188), pp. 525.
51. Bui Thi Kim Anh, Nguyen Ngoc Minh, Nguyen Thi Hoang Ha, Dang Dinh