Nguyên tố Thủy ngân (Hg): Thời gian đất hồi phục về giá trị nền lớn nhất là 41 năm, nhanh nhất là 6 năm. Các cơng thức có bổ sung chế phẩm VSV có thời gian hồi phục nhanh hơn so với không sử dụng chế phẩm.
Hiệu quả ở công thức trồng rau bình thường (đậu bắp, dọc mùng) cần thời gian dài hơn nhiều so với trồng rau bón chế phẩm vi sinh 1. Trong hai cây, trồng đậu bắp thời gian phục hồi nhanh hơn trồng dọc mùng.
3.9. Kết quả xây dựng và thử nghiệm mơ hình ứng dụng thực vật để xử lý ô nhiễm KLN trong đất nhiễm KLN trong đất
3.9.1. Mơ hình ứng dụng biện pháp sinh học xử lý ô nhiễm KLN trong đất
Áp dụng quy trình kết hợp giữa cây đậu bắp, cây dọc mùng kết hợp với chế phẩm VSV để xử lý ơ nhiễm 4 KLN bố trí 02 mơ hình quy mơ 0,5 ha/mơ hình tại ấp 3, xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, TP. HCM.
3.9.1.1. Mơ hình với cây đậu bắp
Bảng 3.44. Hàm lượng KLN trong cây đậu bắp sau mô hình
STT Cơng thức Pb (ppm) Cd (ppm) As (ppm) Hg (ppm) Quả Thân, lá, rễ Quả Thân, lá, rễ Quả Thân, lá, rễ Quả Thân, lá, rễ 1 CT1 (ĐC) 0,017 0,575 0,016 0,031 0,044 0,189 0,011 0,042 2 CT2 (MH) 0,018 0,658 0,017 0,036 0,046 0,218 0,012 0,049 Tăng so đối chứng (%) 5,9 14,4 6,25 16,13 4,5 15,3 4,5 15,5
Nhìn chung, hàm lượng KLN tích lũy trong sinh khối của cây đậu bắp ở mơ hình thử nghiệm khơng q lớn, như ở dạng siêu tích lũy. Bón chế phẩm VSV làm tăng lượng KLN tích lũy trong quả tươi khơng lớn từ 5,9 - 6,25%/năm nhưng tăng mạnh trong thân, lá, rễ từ 14,4 - 16,67%/năm.
Sau 1 năm bố trí mơ hình, hàm lượng KLN trong đất giảm từ 14,5 - 16,1% so với đối chứng.
Bảng 3.45. Hàm lượng KLN trong đất sau mơ hình trồng cây đậu bắp (ppm)
Cơng thức Pb Cd As Hg
ĐC 70,4 1,92 11,79 0,59
MH 60,2 1,64 9,90 0,50
3.9.1.2. Mơ hình với cây dọc mùng
Kết quả phân tích hàm lượng KLN trong cây dọc mùng sau thí nghiệm cũng cho kết quả tương tự. Bón chế phẩm VSV làm tăng lượng KLN tích lũy trong thân tươi không lớn từ 3,8 - 4,2%/năm nhưng tăng trong lá, củ, rễ tới 14,0 - 15,3%/năm.
Bảng 3.46. Hàm lượng KLN trong cây dọc mùng sau mơ hình (ppm)
STT Công thức Pb Cd As Hg Thân Lá, củ, rễ Thân Lá, củ, rễ Thân Lá, củ, rễ Thân Lá, củ, rễ 1 CT1 (ĐC) 0,016 0,129 0,026 0,035 0,048 0,067 0,011 0,045 2 CT2 (MH) 0,017 0,147 0,027 0,040 0,050 0,077 0,011 0,052 Tăng so đối chứng (%) 6,3 14,0 3,8 14,3 4,2 15,1 3,6 15,6
Hình 3.35. Thí nghiệm đồng ruộng nghiên cứu ảnh hưởng của KLN đối với cây dọc mùng
Sau 1 năm bố trí mơ hình, hàm lượng KLN trong đất giảm từ 14,1 - 15,9% so với đối chứng.
Bảng 3.47. Hàm lượng KLN trong đất sau mơ hình trồng cây dọc mùng (ppm)
Ký hiệu mẫu Pb Cd As Hg
ĐC 70,4 1,92 11,79 0,59
MH 60,3 1,65 9,95 0,50
3.9.2. Mơ hình ứng dụng biện pháp sinh học xử lý ơ nhiễm KLN trong bùn
Áp dụng quy trình kết hợp giữa cây kèo nèo kết hợp với chế phẩm VSV để xử lý ô nhiễm 4 KLN, bố trí 01 mơ hình quy mơ 0,5 ha/mơ hình tại phường Thới An, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh.
Bảng 3.48. Hàm lượng KLN trong cây kèo nèo sau mơ hình, (ppm)
Số TT Cơng thức Pb Cd As Hg Thân Lá, củ, rễ Thân Lá, củ, rễ Thân Lá, củ, rễ Thân Lá, củ, rễ 1 CT1 (ĐC) 0,045 0,343 0,021 0,315 0,022 0,228 0,017 0,156 2 CT2 (MH) 0,047 0,402 0,022 0,370 0,023 0,269 0,018 0,185 Tăng so với ĐC (%) 4,7 17,2 4,8 17,5 5,5 18,2 5,3 18,7
Sau 1 năm bố trí mơ hình trồng cây kèo nèo, hàm lượng KLN trong bùn giảm từ 15,8 - 17,5% so với đối chứng.
Bảng 3.49. Hàm lượng KLN trong đất sau mơ hình trồng cây kèo nèo, (ppm)
Công thức Pb Cd As Hg
CT1 (ĐC) 74,20 2,05 12,15 0,51
CT2 (MH) 62,5 1,72 10,08 0,42
Giảm so với đối chứng (%) -15,8 -16,1 -17,0 -17,5
Kết quả phân tích hàm lượng KLN trong cây kèo nèo sau thử nghiệm cho thấy: hàm lượng KLN tích lũy trong sinh khối của cây kèo nèo ở mơ hình thử nghiệm lớn hơn so với 03 thực vậy dùng để xử lý đất bị ơ nhiễm KLN. Bón chế phẩm VSV làm tăng lượng KLN tích lũy trong hoa, nụ và cuống hoa tươi không lớn từ 4,7 - 5,5%/năm nhưng trong thân, lá, củ rễ gấp 3,6 lần từ 17,2 – 18,7%/năm.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận
1.1. Hiện trạng KLN trong đất, nước và rau ở vùng nghiên cứu: Qua kết quả khảo sát, điều tra phân tích tổng số 155 mẫu đất, 70 mẫu bùn, 60 mẫu nước và 77 mẫu rau tại khu vực thuộc 4 tỉnh ĐNB có thể rút ra nhận xét:
- KLN trong đất dao động 8,18 - 70,4 ppm Pb; 1,92 - 0,04 ppm Cd; 0,32 - 1,79 ppm As và 0,06 - 0,59 ppm Hg, hầu hết ở trong phạm vi cho phép, chỉ có 6 mẫu (3,9%) vượt ngưỡng giới hạn an toàn theo tiêu chuẩn Việt Nam (QCVN03-MT: 2015/BTNMT);
- Bùn lấy từ các ruộng canh tác rau nước, có hàm lượng các KLN dao động trong phạm an toàn theo QCVN43:2017/BTNMT): 9.88 - 74.20 ppm Pb; 0.25 - 2.02 ppm Cd; 0.27-12.15 ppm As và 0.18 - 0.51 ppm Hg..
- Trong nước mặt và nước ngầm dùng tưới cho rau có hàm lượng KLN nằm trong giới hạn cho phép, đảm bảo an toàn cho sản xuất rau. Hàm lượng dao động 0,01 - 0,04 ppm Pb và Cd; 0,001 - 0,004 ppm As và 0,001 - 0,0009 ppm Hg. Chỉ có 01 mẫu nước tại vùng đất bỏ hoang không canh tác, ở Phường Thới An, Quận 12, TP. HCM có hàm lượng KLN vượt ngưỡng cho phép.
- Trong rau có 100% số mẫu rau có hàm lượng KLN dưới ngưỡng cho phép (QCVN 8-2:2011/BYT), các vùng chuyên canh rau an toàn về chỉ tiêu KLN. Hàm lượng dao động 0,006 - 0,05 ppm Pb; 0,002 - 0,042 ppm Cd; 0,008 - 0,905 ppm As và dạng vết đến 0,009 ppm Hg.
1.2. Đề tài đã lựa chọn được 5 loại thực vật, từ 10 loại cây trồng: đậu rồng, đậu bắp, dọc mùng, rau ngót và kèo nèo, là những thực vật có khả năng hút thu và tích lũy KLN mạnh ở những bộ phận phi thương phẩm. Đây là những loài thực vật hút thu KLN ưu thế trong khu vực đất và nước bị ô nhiễm.
1.3. Áp dụng biện pháp trồng cây có khả năng hút thu và tích lũy KLN cao, kết hợp với VSV có khả năng hút thu, tích lũy hoặc chuyển hóa KLN mạnh để giảm thiểu ô nhiễm KLN (P, Cd, As, Hg) có tính khả thi cao ở ĐNB. Hiệu quả xử lý ô
nhiễm KLN bằng biện pháp này có hiệu quả từ 3,6 - 4,8% đến 26 - 30%, tùy thuộc từng nguyên tố.
1.4. Đã nghiên cứu và xây dựng được mơ hình ứng dụng giải pháp sinh học trồng cây đa mục đích, kết hợp VSV hấp thu, tích lũy KLN mạnh, có khả năng hồi phục đất trở về môi trường nền ban đầu trên đất xám vùng chuyên rau ở ĐNB. Thời gian phục hồi tùy thuộc từng nguyên tố và mức độ ô nhiễm của KLN: 4 - 26 năm đối vơi Pb; 7 - 48 năm với Cd; 8 - 50 năm với As và 6 - 41 năm đối với Hg.
2. Kiến nghị
Tiếp tục nghiên cứu về cơ chế hấp thu, chuyển hóa KLN trong mối quan hệ giữa đất, nước và cây trồng.
Cần áp dụng rộng rãi kỹ thuật trồng cây kết hợp VSV có khả năng hút thu, tích lũy KLN để xử lý ơ nhiễm KLN ở vùng trồng rau và nghiên cứu tiếp tục với những cùng đất, cây trồng khác trong thời gian tới.
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Nguyễn Minh Hưng, Nguyễn Viết Hiệp, Bùi Ngọc Dung, Nguyễn Xuân
Hải (2012),"Vai trò của nấm cộng sinh vùng rễ (mycorrhiza) trong việc nâng cao tính chống chịu của thực vật ở các vùng đất nông nghiệp bị ơ nhiễm kim loại nặng",
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 28 (4S), tr. 103-110.
2. Nguyễn Minh Hưng, Nguyễn Viết Hiệp, Bùi Ngọc Dung, Nguyễn Xuân
Hải (2014), "Khả năng sử dụng một số cây đa mục đích trong các vùng đất nông nghiệp trồng rau xanh có nguy cơ bị ơ nhiễm kim loại nặng", Tạp chí Nơng nghiệp
& Phát triển nơng thơn, TSSN 1859-4581, tháng 11/2014, tr 153-160.
3. Nguyen Minh Hung, Nguyen Viet Hiep, Bui Ngoc Dung and Nguyen
Xuan Hai (2014), "Lead accumulation in different parts of okra plant (Abelmoschus
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. 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 29/2008, tr. 56-58.
2. Đỗ Mai Ái, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Khắc Vinh, Một số đặc điểm phân bố arsen trong tự nhiên và vấn đề ô nhiễm arsen trong môi trường ở Việt Nam, Hiện trạng ô nhiễm As ở Việt Nam, Trung tâm thông tin lưu trữ Địa chất, tr. 5 -20.
3. Nguyễn Thị Ngọc Ẩn, Dương Thị Bích, “Hiện trạng ơ nhiễm kim loại nặng trong rau xanh ở vùng ngoại ô thành phố Hồ Chí Minh”, Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ 10 (1).
4. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2008), Báo cáo kết quả thực hiện kế
hoạch tháng 12 năm 2008 ngành Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, ngày
25/12/2008.
5. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2012), Báo cáo kết quả thực hiện kế
hoạch tháng 12 năm 2012 ngành Nông nghiệp và Phát triển nông thôn,
25/12/2012.
6. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2016), Báo cáo kết quả thực hiện kế
hoạch tháng 12 năm 2016 ngành Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, ngày
23/12/2016.
7. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2018), Báo cáo kết quả thực hiện kế
hoạch tháng 12 năm 2018 ngành Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, ngày
25/12/2018.
8. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2015), QCVN 08:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, Hà Nội.
9. Bộ Y tế (2011), QCVN 8-2:2011/BYT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới
hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm, Hà Nội.
10. Đoạn Chí Cường, Võ Văn Minh; Nguyễn Thị Bích Trâm (2014), “Đánh giá rủi ro sức khỏe của kim loại nặng trong rau muống trồng tại thôn Trung Sơn, xã Hòa Liên, huyện Hòa Vang, TP. Đà Nẵng”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại
11. Lê Đức, Trần Thị Tuyết Thu (2000), Bước đầu nghiên cứu khả năng hút thu và
tích luỹ Pb trong Bèo tây và Rau muống trong nền đất bị ô nhiễm, Thông báo
khoa học của các trường đại học, tr. 52-56.
12. Nguyễn Ngân Hà, Nguyễn Minh Phương, Nguyễn Mai Anh (2016), “Đánh giá hiện trạng mơi trường đất và sự tích lũy một số kim loại nặng, nitrat trong rau trồng ở phường Yên Nghĩa, quận Hà Đông, thành phố Hà Nội”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội 32(1), tr. 118-124.
13. Trần Đức Hạ, (2018), "Phân tích, đánh giá thành phần kim loại nặng trong bùn trầm tích sơng Tơ Lịch và hồ Tây - Đề xuất giải pháp quản lý phù hợp", Tạp chí
Mơi trường, số Chuyên đề I/2018.
14. Diệp Thị Mỹ Hạnh, E. Garnier Zarli, Lantana camera L. (2007), “Thực vật có khả năng hấp thụ Pb trong đất để giảm ô nhiễm”, Tạp chí Phát triển Khoa học
và Công nghệ 10 (1), tr. 13-20.
15. Đồng Minh Hậu, Hoàng Thị Thanh Thủy và Đào Phú Quốc (2008), “Nghiên cứu lựa chọn một số thực vật có khả năng hấp thụ kim loại”, Tạp chí phát triển
khoa học công nghệ 11(4), tr. 59-67.
16. Đặng Thu Hịa (2002), Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón, độ ơ nhiễm của đất trồng và nước tưới tới mức độ tích luỹ nitrat và kim loại nặng trong một số loại rau, Luận văn thạc sĩ khoa học KTNN, Trường Đại học Nông nghiệp I, Hà
Nội.
17. Chiêng Hông (2003), Nghiên cứu ảnh hưởng của nước tưới phân bón đến tồn dư
Nitrat và một số kim loại nặng trong rau trồng tại Hà Nội, Luận án Tiến sĩ Nông
nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội.
18. Nguyễn Thị Lan Hương (2014), “Nghiên cứu hàm lượng Cu, Pb, Zn trong đất nông nghiệp do ảnh hưởng của tưới nước sông Nhuệ”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật thủy lợi và Môi trường số 45 (6/2014).
19. Nguyễn Thị Mai Hương, Lê Thị Phương Quỳnh, Nguyễn Thị Bích Ngọc, Christina Seilder, Matthias Kaendler, Dương Thị Thủy (2012), “Hàm lượng một số kim loại nặng trong môi trường đất và nước vùng canh tác nông nghiệp (Hoa - Rau - Cây ăn quả) tại xã Phú Diễn và xã Tây Tựu (Hà Nội)”, Tạp chí Khoa học
20. Lê Như Kiểu, Nguyễn Viết Hiệp, Lê Thị Thanh Thủy, Nguyễn Hữu Thành, Phan Quốc Hưng. (2011), "Hiệu quả của sự kết hợp thực vật - vi sinh vật đến mức độ tích lũy kim loại nặng trong sinh khối thực vật bản địa trồng ở xã Chỉ Đạo, Văn Lâm, Hưng Yên", Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt
Nam 1(22), tr. 42 - 48
21. Đặng Đình Kim (2010), Báo cáo tổng kết đề tài: “Nghiên cứu sử dụng thực vật
để cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng tại các vùng khai thác khoáng sản”, Mã
số KC08.04/06-10, Hà Nội.
22. 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 khoa học môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN.
23. N. M. Maqsud (1998), “Ơ nhiễm mơi trường vùng nội ô và ngoại ơ Thành phố Hồ Chí Minh nhận biết qua lượng kim loại nặng tích tụ trong nước và bùn các kênh rạch”, Tạp chí Khoa học Đất 10, tr. 162-169.
24. Võ Văn Minh (2007), “Khả năng hấp thụ Cd, Pb, Cr trong đất của cỏ Vetiver”,
Tạp chí Khoa học Đất 27.
25. Võ Văn Minh, Võ Châu Tuấn (2005), “Công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm KLN trong đất, hướng tiếp cận và triển vọng”. Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, Đại
học Đà Nẵng, số 4/2005.
26. Cao Thị Thanh Nga (2007), Nghiên cứu sự hút thu Cu, Pb, Zn và tìm hiểu khả năng sử dụng phân bón để giảm thiểu sự tích lũy chúng trong rau cải xanh và rau xà lách, Luận văn thạc sĩ khoa học môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
27. Đặng Xuyến Như và nnk, (2004), Nghiên cứu xác định một số giải pháp sinh học (thực vật và VSV) để xử lý ô nhiễm KLN trong nước thải ở Thái Nguyên, Đề
tài cấp Bộ năm 2003–2004.
28. Phạm Tố Oanh (2004), “Ảnh hưởng của một số chất ô nhiễm trong nước sông Tô Lịch tới chất lượng rau ở một số điểm thuộc Thanh Trì, Hà Nội”, Tạp chí Hố học và Ứng dụng 3, tr 39-34.
29. Sở nông nghiệp và PTNT TP.HCM (2013), Báo cáo công tác tăng cường quản lý sản xuất rau muống nước trên địa bàn Thành phố 2013.
30. Trần Công Tấu và Trần Công Khánh (1998), “Hiện trạng môi trường đất Việt Nam thông qua việc nghiên cứu các kim loại nặng”, Tạp chí Khoa học đất 10, tr. 152-160.
31. Nguyễn Hữu Thành, (2008), Nghiên cứu giải pháp sinh học xử lý ô nhiễm Zn, Cu, Pb trong đất nông nghiệp, Báo cáo tổng kết đề tài trọng điểm, cấp bộ, Mã số
B2006-11-01-đt, Hà Nội, 2008.
32. Nguyễn Bích Thu (2008), Thực trạng ơ nhiễm KLN trong đất tại các vùng chuyên canh rau và hoa tỉnh Lâm Đồng, Sở Khoa học Công nghệ Lâm Đồng.
33. Nguyễn Bích Thu, Phạm Quang Khánh (2008), Thực trạng ô nhiễm KLN trong
đất nông nghiệp xung quanh 10 khu công nghiệp của tỉnh Đồng Nai, Sở