Hàm lượng KLN tích lũy trong cây Dọc mùng ở bảng 3.20
Đối với cây Dọc mùng Pb tích lũy nhiều nhất ở rễ và củ từ 5.27 (đất nền) - 371 ppm chất khô ở đất bị nhiễm chì cao (700 ppm Pb), trong dọc và lá non 0.0094 - 0.201 ppm Pb được trồng các nền đất tương ứng.
Bảng 3.20. Khả năng tích lũy KLN của cây dọc mùng ở các nồng độ khác nhau. KLN Công thức Nồng độ KLN Sinh khối khô (g/cây) Hàm lượng KLN (ppm) Doc, lá non tươi Rễ, củ khô Tổng Pb CT 1 Nền (70,4 ppm) 33.579 0.049 5.27 5.32 CT 2 HNT (70 ppm) 35.607 0.072 81.33 81.41 CT 3 NT (350 ppm) 36.084 0.096 148.28 148.38 CT 4 RNT (700 ppm) 31.244 0.201 371.00 371.20 LSD0,05 0.203 0.015 6.38 CV (%) 5.89 7.21 6.99 Cd CT 1 Nền (1,92 ppm) 31.677 0.021 17.39 17.41 CT 2 HNT (5 ppm) 33.428 0.038 26.15 26.18 CT 3 NT (10 ppm) 33.124 0.057 39.19 39.25 CT 4 RNT (20 ppm) 30.699 0.122 59.24 59.37 LSD0,05 0.426 0.019 3.25 CV (%) 8.05 6.39 7.22 As CT 1 Nền (11,79 ppm) 34,69 0.01 1.08 1.09 CT 2 HNT (25 ppm) 34,91 0.03 33.89 33.92 CT 3 NT (60 ppm) 35,82 0.06 52.71 52.77 CT 4 RNT (120 ppm) 36,21 0.96 59.74 60.70 LSD0,05 0,16 0.14 7.23 7.37 CV (%) 2,13 1.38 5.16 6.54 Hg CT 1 Nền (0,59 ppm) 35,76 0.02 16.56 16.58 CT 2 HNT (1 ppm) 36,08 0.03 20.64 20.67 CT 3 NT (2,5 ppm) 36,82 0.05 34.38 34.43 CT 4 RNT (5 ppm) 37,44 0.18 61.07 61.25 LSD0,05 0,19 0.14 7.26 CV (%) 2,12 1.98 6.73
Hút thu và tích lũy Cd của cây Dọc mùng dao động trong phạm 17.39 ppm Cd ở đất nền đến 59.24 ppm Cd trong rễ và củ ở đất nhiễm nặng; từ và 0.021 - 0.122 ppmCd ở dọc và lá non tươi khi cây được trồng trong từng đất tương ứng.
Cây đậu Dọc mùn hút thu và tích lũy Asen (As) dao động trong phạm vị 1.08 ppm As ở đất nền đến 59.71 ppm As trong thân lá ở đất nhiễm nặng; từ 0.01 ppm As đến 0.96 ppm As trong dọc và lá non tươi, trên các đất tương ứng.
Hút thu và tích lũy Thủy ngân (Hg) của cây Dọc mùng dao động trong phạm vị 16.56 ppm Hg ở đất nền, đến 61.57 ppm Hg trong dọc và lá non tươi, khi cây được trồng ở đất nhiễm nặng tương ứng.
Đánh giá chung:
Khả năng chịu đựng KLN trong đất của cả 4 cây thí nghiệm khá cao, khi gây ơ nhiễm vào đất ở mức 70 – 700 ppm Pb, 2 - 20 ppm Cd, 25 - 120 ppm As hay 1 - 5 ppm Hg, các cây (Đậu bắp, Đậu rồng, Dọc mùng, Rau ngót) vẫn cịn sinh trưởng. Tuy nhiên, sự sinh trưởng của cây bị kìm hảm, và năng suất sinh học giảm ở 350 ppm Pb, 20 ppm Cd đối với cây đậu bắp. Cây đậu rồng giảm năng suất sinh khối ở mức ô nhiễm 700 ppm Bb, 10 ppm Cd, cây rau ngót giảm ở mức ơ nhiễm 700 ppm Pb, 20 ppm Cd. Cả 3 cây giảm sức sinh trưởng khi đất bị ô nhiễm ở mức 5 ppm Hg hoặc 120 ppm As.
Ở ngưỡng 700 ppm Pb trong đất, khả năng tích lũy Pb đạt cao nhất và lượng tích lũy Pb trong phần sử dụng (quả, hoa, lá và thân) vượt gấp từ 2 - 9,5 lần ngưỡng cho phép. Ở nồng độ 350 ppm Pb trong đất, lượng Pb tích lũy ở các bộ phận sử dụng của thực vật ở ngưỡng cho phép theo QCVN 8-2:2011/BYT (Pb: 0,1 - 0,3 ppm tươi). Vì vậy, giới hạn sử dụng thực vật và chế phẩm VSV dạng 1 để xử lý ô nhiễm chì trong đất là hàm lượng Pb trong đất < 350 ppm.
Đối với Cd, khi tăng nồng độ Cd trong đất, khả năng sinh trưởng của cả 4 cây trồng bị ảnh hưởng. Tổng sinh khối khô của cây giảm mạnh so với đối chứng. Trong đó, tổng sinh khối khô cao nhất ở công thức 2 (5 ppm Cd) của cây dọc mùng là 33,43 g/cây và thấp nhất ở công thức 4 (20 ppm Cd) của cây đậu rồng 11,9 g/cây.
Cd cũng được tích lũy nhiều ở phần khơng sử dụng của 4 loại thực vật và hàm lượng tích lũy tăng theo hàm lượng Cd có trong đất:
Đối với cây đậu bắp, Cd tích lũy nhiều nhất ở rễ, thân lá chất khô từ 0,62 (đất nền) – 7,14 ppm (20 ppm Cd) và trong quả tươi từ 0,02 - 0,65 ppm.
4,1 ppm chất khô (20 ppm Cd) và trong quả tươi từ 0,01 - 0,83 ppm.
Đối với cây rau ngót, Cd tích lũy nhiều nhất ở rễ, thân và cành chất khô từ 0,33 (đất nền) - 4,0 ppm (20 ppm Pb) và trong lá tươi từ 0,02 - 1,02 ppm.
Đối với cây dọc mùng, Cd tích lũy nhiều nhất ở rễ, củ và lá chất khô từ 0,6 (đất nền) – 6,8 ppm (20 ppm Cd) và trong thân tươi từ 0,02 - 0,2 ppm.
Ở ngưỡng 20 ppm Cd trong đất, khả năng tích lũy Cd đạt cao nhất và lượng tích lũy Cd trong phần sử dụng (quả, hoa, lá và thân) vượt gấp hàng chục lần ngưỡng cho phép. Ở nồng độ10 ppm Cd trong đất, lượng Cd tích lũy ở các bộ phận sử dụng của thực vật ở ngưỡng cho phép theo QCVN 8-2:2011/BYT (Cd: 0,05 - 0,2 ppm tươi). Vì vậy, giới hạn sử dụng thực vật để xử lý Cd ô nhiễm trong đất là hàm lượng Cd trong đất <10 ppm.
Đối với As, khi tăng nồng độ As trong đất, khả năng sinh trưởng của cả 4 cây trồng thuận lợi hơn. Tổng sinh khối khô của cây tăng so với đối chứng. Trong đó, tổng sinh khối khơ cao nhất ở công thức 4 (120 ppm As) của cây dọc mùng là 36,21 g/cây và thấp nhất ở công thức 1 (11,79 ppm As) của cây đậu rồng 14,57 g/cây.
As cũng được tích lũy nhiều ở phần khơng sử dụng của 4 loại thực vật và hàm lượng tích lũy tăng theo hàm lượng As có trong đất:
Đối với cây đậu bắp, As tích lũy nhiều nhất ở rễ, thân lá khơ từ 2,53 (đất nền) - 29,4 ppm chất khô (120 ppm As) và trong quả tươi từ 0,01 - 0,98 ppm.
Đối với cây đậu rồng, As tích lũy nhiều nhất ở rễ, thân lá khơ từ 0,83 (đất nền) - 23,4 ppm (120 ppm As) và trong quả tươi từ 0,01 - 1,07 ppm.
Đối với cây rau ngót, As tích lũy nhiều nhất ở rễ, thân và cành khô từ 1,89 (đất nền) - 22,2 ppm (120 ppm As) và trong lá tươi từ 0,02 - 1,05 ppm tươi.
Đối với cây dọc mùng, As tích lũy nhiều nhất ở rễ, củ và lá từ 2,49 (đất nền) - 28,92 ppm (120 ppm As) và trong thân từ 0,02 - 0,96 ppm.
Ở ngưỡng 120 ppm As, khả năng tích lũy As đạt cao nhất và lượng tích lũy As trong phần sử dụng (quả, hoa, lá và thân) vượt gấp từ 3 - 6 lần ngưỡng cho phép. Ở nồng độ 60 ppm As trong đất, lượng As tích lũy trong bộ phận sử dụng của thực vật ở ngưỡng cho phép theo QCVN 8-2:2011/BYT (As: 0,1 ppm).Vì vậy, giới hạn sử dụng thực vật để xử lý As ô nhiễm trong đất là hàm lượng As trong đất < 60 ppm.
Đối với Hg, khi tăng nồng độ Hg trong đất, khả năng sinh trưởng của cả 4 cây trồng thuận lợi hơn. Tổng sinh khối khô của cây tăng so với đối chứng. Trong đó, tổng sinh khối khô cao nhất ở công thức 4 (5 ppm Hg) của cây dọc mùng là 37,44 g/cây và thấp nhất ở công thức 1 (0,59 ppm Hg) của cây đậu rồng 13,18 g/cây.
Hg cũng được tích lũy nhiều ở phần khơng sử dụng của 4 loại thực vật và hàm lượng tích lũy tăng theo hàm lượng Hg có trong đất:
Đối với cây đậu bắp, Hg tích lũy nhiều nhất ở rễ, thân lá khô từ 0,13 (đất nền) - 1,11 ppm (5 ppm Hg) và trong quả từ 0,01 - 0,19 ppm.
Đối với cây đậu rồng, Hg tích lũy nhiều nhất ở rễ, thân lá khô từ 0,11 (đất nền) - 1,06 ppm (5 ppm Hg) và trong quả tươi từ 0,02 - 0,28 ppm.
Đối với cây rau ngót, Hg tích lũy nhiều nhất ở rễ, thân và cành khô từ 0,1 (đất nền) - 1,03 ppm (5 ppm Hg) và trong lá tươi từ 0,03 - 0,29 ppm.
Đối với cây dọc mùng, Hg tích lũy nhiều nhất ở rễ, củ và lá khô từ 0,13 (đất nền) - 1,23 ppm (5 ppm Hg) và trong thân tươi từ 0,02 - 0,18 ppm.
Ở ngưỡng 5 ppm Hg trong đất, khả năng tích lũy Hg đạt cao nhất và lượng tích lũy Hg trong phần sử dụng (quả, hoa, lá và thân) vượt gấp từ 3 - 5 lần ngưỡng cho phép. Ở nồng độ 1 ppm Hg trong đất, lượng Hg tích lũy ở các bộ phận sử dụng của thực vật ở ngưỡng cho phép theo QCVN 8-2:2011/BYT (Hg: 0,05 ppm). Vì vậy, giới hạn khả năng sử dụng thực vật để xử lý Hg ô nhiễm trong đất là hàm lượng Hg trong đất < 1 ppm.
Xu thế hạn chế tích lũy KLN trong các bộ phận mang tính chất sinh sản của cây là khá rõ ràng ở tất cả các thí nghiệm đã thu được. Điều này cho phép thực vật (cây trồng) tồn tại và duy trì được nịi giống trong điều kiện mơi trường đất có hàm lượng KLN vượt ngưỡng cho phép tới 30 - 40 lần. Tích lũy KLN tập trung nhiều tại các phần là rễ và thân ngầm, vị trí ít ảnh hưởng đến sinh sản của cây.
3.5. Khả năng xử lý ô nhiễm KLN của thực vật.
3.5.1. Khả năng xử lý ô nhiễm KLN của cây đậu bắp
Trồng các loại rau có khả năng tích lũy KLN và tích lũy chủ yếu vào các bộ phận không ăn được vừa cho thu hoạch, đồng thời cải thiện tình trạng KLN trong đất. Kết quả nghiên cứu được trình bày ở các bảng 3.21 đến bảng 3.24.
Bảng 3.21. Hàm lượng KLN trong đất trước và sau thí nghiệm trồng cây đậu bắp (mg/kg đất khô) (TN 1)
KLN CT Nông độ KLN gây ô nhiễm đất
Đất trồng đậu bắp
Trước thí nghiệm Sau thí nghiệm Tổng số Linh động Tổng số Linh động Pb CT 1 Nền (ĐC) 14.40 3.58 14.06 3.22 CT 2 HNT (150 ppm) 67.59 10.20 65.18 9.43 CT 3 NT (350 ppm) 355.77 50.11 352.76 45.85 CT 4 RNT (700 ppm) 711.08 177.38 706.13 163.60 LSD0,05 2,77 1,04 3.77 1.04 CV (%) 3,16 2,05 5.11 5.38 Cd CT 1 Nền 1.92 0.38 1.87 0.34 CT 2 HNT (5 ppm) 5.00 1.15 4.86 1.01 CT 3 NT (10 ppm) 10.00 3.30 9.60 2.90 CT 4 RNT (20 ppm) 20.00 11.20 18.66 9.86 LSD0,05 0,12 0,07 0.12 0.07 CV (%) 1,16 1,07 1,01 1,19 As CT 1 Nền 11,79 2,36 11,51 2,08 CT 2 HNT (25 ppm) 25,00 5,75 24,31 5,06 CT 3 NT (60 ppm) 60,00 19,80 57,62 17,42 CT 4 RNT (120 ppm) 120,00 67,20 111,94 59,14 LSD0,05 2,15 0,17 2,13 0,72 CV (%) 2,92 1,18 2,89 1,28 Hg CT 1 Nền 0,59 0,12 0,58 0,10 CT 2 HNT (1 ppm) 1,00 0,23 0,97 0,20 CT 3 NT (2,5 ppm) 2,50 0,83 2,40 0,73 CT 4 RNT (2 ppm) 5,00 2,80 4,66 2,46 LSD0,05 0,13 0,10 0,09 0,12 CV (%) 1,34 1,39 1,36 1,44
Số liệu ở bảng 3.21 nêu lên sự thay đổi hàm lượng của nguyên tố KLN (Pb, Cd, As và Hg) trong đất bị gây ô nhiễm ở 3 mức độ từ hơi nghiêm trọng (HNT), ,nghiêm trọng (NT) đến rất nghiêm trọng (RNT) dưới tác động của trồng cây đậu
bắp để xử lý KLN. Sau khi tiến hành các thí nghiệm trồng cây, thu hoạch cây mang ra khỏi ruộng, đã mang theo một lượng KLN, làm giảm KLN trong đất..
* Đối với đất trồng cây đậu bắp, hàm lượng chì tổng số trước thí nghiệm tăng theo nồng độ chì có trong đất từ 67.58 – 711.08 mg/kg đất khơ, sau thí nghiệm giảm cịn 65,18 – 706.13 mg/kg đất khơ. Hàm lượng chì linh động trước thí nghiệm 3.58 ppm ở cơng thức đất nền, 10.2 ppm ở công thức 2, gây ở mức hơi ô nhiễm và 177,38 ppm ở mức gây ô nhiễm nghiêm trọng. Sự sụt giảm của nguyên tố chì tổng số là 0.34 ppm ở công thức nền (ĐC), 0.24 ppm ở công thức 2 và 4.95 ppm ở công thức gây ô nhiễm cao nhất (CT4). Đối với chì dạng di động bị giảm từ 0.36 ppm ở đối chnứg lên tới 13.78 ppm ở cộng thức gây ô nhiễm cao nhất (CT4).