Chƣơng 4 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Thực trạng sản xuất và tiêu thụ rau muống tại khu vực nghiên cứu
4.1.1. Quy trình trồng và chăm sóc rau muống
Do điều kiện môi trường tại khu vực nghiên cứu là môi trường sông nước nên loại rau muống được trồng ở đây là rau muống nước. Hiện nay, diện tích rau muống nước tại khu vực nghiên cứu khoảng 20 ha. Theo kết quả phỏng vấn người dân tại đây thì kỹ thuật trồng rau muống tương đối đơn giản, chi phí thấp.
Vào khoảng tháng 3, khi thời tiết ấm người ta lấy xơ từ rau muống đỏ hoặc trắng đã được trồng từ 3 – 4 tháng rút xơ và ủ thành từng đống trên bờ cho rau muống úa vàng rụng gần hết lá mới đem kết thành từng bẻ thả sông. Khoảng
cách giữa các bè muống là 3 – 5 m, diện tích mỗi bè khoảng 40 – 60 m2
, ở bờ sơng và giữa các bè có đóng cọc để giữ cho bè khỏi trơi.
Rau muống tại khu vực nghiên cứu được trồng tự nhiên, cây sinh trưởng chủ yếu dựa vào nguồn dinh dưỡng từ nước sơng. Vì vậy, người dân ở đây khơng cần phải bón phân hay phun thuốc cho rau.
Vào mùa nước lớn, thời tiết ấm (mùa hè và mùa thu) rau phát triển rất mạnh, người dân thu hái không kịp phải phạt đi để rau lên mầm mới. Vào mùa lạnh, rau ít phát triển hơn, nhất là trong thời tiết sương giá rau có khi cịn bị lụi đi, lúc này người dân phải kết lại bè cho rau tự phát triển, lên mầm mới khi thời tiết ấm lên.
Rau được thu hoạch quanh năm bằng hình thức là dùng thuyền nhỏ và hái thủ công. Rau thường được hái vào buổi chiều từ 2 giờ đến 5 giờ hoặc vào buổi sáng sớm. Các hộ dân trồng rau muống trên sông đều dựng nhà tạm ở ngay bờ sông để thuận tiện cho việc chăm sóc và thu hoạch rau muống.
36
Nhà tạm tại khu vực trồng rau
Thuyền dùng để hái rau Nhà tạm tại khu vực trồng rau
(Nguồn: Ảnh do tác giả chụp ngày 19/03/2011)
Như vậy, tại khu vực nghiên cứu, các hộ sản xuất rau muống không sử dụng phân bón hay hóa chất bảo vệ thực vật trong quy trình trồng và chăm sóc rau, do đó khơng gây ra ơ nhiễm mơi trường quanh khu vực canh tác. Đây có thể được coi là quy trình trồng rau an tồn, là khởi đầu cho canh tác nơng nghiệp bền vững hay nói cách khác chính là nơng nghiệp hữu cơ.
Tuy nhiên, do việc sản xuất rau muống tại khu vực nghiên cứu vẫn cịn mang tính chất nơng nghiệp thủ cơng nên năng suất và thu nhập không được ổn định. Hơn nữa, mặc dù rau muống tại đây có thể khơng tích lũy nhiều các
Hình 4.1: Một vài hình ảnh về quy trình trồng và chăm sóc rau muống tại khu vực nghiên cứu
37
thành phần độc tố liên quan đến phân bón và hóa chất bảo vệ thực vật nhưng cũng không thể khẳng định rằng chúng không bị ô nhiễm vi sinh vật và ký sinh trùng gây bệnh hay ô nhiễm kim loại nặng. Do đó, cần phải có những giải pháp mới hiệu quả nhằm thúc đẩy phát triển trồng rau an toàn tại khu vực nghiên cứu.
4.1.2. Hiệu quả kinh tế từ sản xuất rau muống
Do quy trình trồng và chăm sóc rau tương đối đơn giản nên chi phí đầu tư cho sản xuất thấp, người dân chỉ cần đầu tư một lần ban đầu cho giống, bè và thuyền. Sau khi rau muống đã phát triển người dân có thể thu hoạch nhiều năm liền mà không cần phải đầu từ trồng lại, chỉ cần làm lại bè rau muống cho chắc chắn để tránh bị nước cuốn trôi.
Thu nhập từ sản xuất rau muống của người dân tại khu vực nghiên cứu, theo điều tra phỏng vấn, trung bình mỗi hộ hái được khoảng 300 - 500 bó/ngày, có thời điểm cực đại hái được 800 – 1000 bó/ngày tùy vào từng mùa trong năm. Giá thành rau vào các thời điểm khác nhau trong năm là khác nhau. Vào mùa rau hiếm (thời tiết lạnh) hoặc gần tết rau muống thường đắt: 3000 - 5000 VNĐ/bó, có khi rau lên tới 20000 - 30000 VNĐ/bó vào những đợt lũ lụt hay bão. Tuy nhiên, vào những mùa rau tốt (mùa hè) thì giá thành rau lại rất rẻ, chỉ 500 - 1000 VNĐ/bó. Rau muống ở đây chủ yếu được chở bán buôn tới các chợ lớn. Thị trường tiêu thụ chủ yếu là Hà Đông và một số tỉnh khu vực Tây Bắc như: Hịa Bình, Sơn La, Lai Châu…và một số chợ quanh khu vực. Như vậy thu nhập trung bình của mỗi hộ vào khoảng 200 ngàn – 1 triệu VNĐ/ngày tùy thuộc vào từng mùa. Đây có thể coi là một khoản thu nhập tương đối cao cho các hộ sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, có những lúc thời tiết lạnh, rau khơng phát triển được nên khơng có rau hái bán hoặc những lúc giá rau thấp người dân không hái rau nữa mà đi làm việc khác. Do đó, thu nhập từ sản xuất rau muống của các hộ trồng rau cũng không ổn định, phụ thuộc nhiều vào thời tiết cũng như giá cả thị trường. Vì
38
vậy, cần phải có giải pháp quy hoạch sản xuất rau bền vững, đảm bảo thu nhập ổn định cho người dân trồng rau tại khu vực.
4.2. Quy trình xác định nitrat trong cây rau muống bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử
4.2.1. Thời gian chiết tối ƣu nitrat từ cây rau muống
Sau khi tiến hành thực nghiệm khảo sát thời gian chiết nitrat tối ưu từ cây rau muống theo quy trình đã được mơ tả ở chương 2, kết quả phân tích
được thống kê trong bảng 4.1 như sau:
Các kết quả phân tích trên đều là giá trị trung bình cộng của ba lần phân tích lặp lại. Như vậy:
+ Nếu đun trong thời gian 25 phút thì hiệu suất chiết nitrat từ rau muống đạt: H1 = 598 , 3 150 , 2 x 100% = 59,75%
+ Nếu đun trong thời gian 35 phút thì hiệu suất chiết nitrat từ rau muống đạt: H2 = 691 , 3 841 , 2 x 100% = 76,98%
Mẫu Thời gian đun (phút) Vo (ml) V1 (ml) C1 (mg/l) Co (mg/l) Lƣợng NO- 3 trong 10 gam rau (mg) A1 25 10 50 4,300 21,498 2,150 3,598 B1 25 20 50 2,930 7,326 0,733 C1 25 20 50 2,863 7,157 0,716 A2 35 10 50 5,682 28,409 2,841 3,691 B2 35 20 50 2,303 5,757 0,576 C2 35 20 50 1,096 2,740 0,274
39
Từ kết quả thu được ta thấy rằng đun trong thời gian 35 phút cho hiệu suất chiết cao hơn so với đun trong thời gian 25 phút. Mặt khác, khi đun trong
thời gian 25 phút, lượng nitrat chiết được lần từ lần thứ nhất (mẫu A1) thấp,
còn tồn dư khá nhiều trong các mẫu bã (mẫu B1, C1). Trong khi đó, nếu đun
trong thời gian 35 phút thì lượng nitrat chiết được ngay trong lần thứ nhất là tương đối cao và triệt để, lượng nitrat còn lại trong các mẫu bã thấp và gần như khơng cịn. Vậy nếu tiến hành theo kết quả nghiên cứu của Gaya.U I và Alimi.S (2006) về quy trình chiết nitrat trong thực vật nói chung với thời gian chiết là 25 phút thì sẽ khơng đảm bảo hiệu suất tách chiết tối đa, do đó khơng thu hồi được tồn bộ lượng nitrat có trong rau muống. Vì vậy, từ kết quả thu được sau khi khảo sát thời gian chiết nitrat tối ưu từ cây rau muống, đề tài đã lựa chọn thời gian đun cho các mẫu trong q trình phân tích là 35 phút.
4.2.2. Độ thu hồi của phƣơng pháp xác định nitrat trong rau muống
Như đã giới thiệu ở phần tổng quan về vấn đề nghiên cứu, đề tài đã lựa chọn phương pháp trắc quang dùng thuốc thử axit đisunfofenic để xác định hàm lượng nitrat trong rau muống cũng như trong nước dùng để trồng rau tại khu vực nghiên cứu. Tuy nhiên, trước khi áp dụng quy trình phân tích được nêu ra trong phần phương pháp phân tích ở chương 2, đề tài đã tiến hành khảo sát lại quy trình phân tích nhằm tính tốn độ thu hồi của phương pháp. Một quy trình phân tích dư lượng có hiệu lực để áp dụng trong các phịng thí nghiệm phải có độ thu hồi đạt 70 % - 120%.
Sau khi tiến hành thực nghiệm khảo sát theo quy trình, đề tài đã thu được kết quả như sau:
+ Mẫu trắng: Hàm lượng nitrat trong 10 gam rau muống đem đi phân tích là 0,875 mg (m1)
+ Mẫu giả: Hàm lượng nitrat trong 10 gam rau muống đem đi phân tích là 2,976 mg (m2).
Các kết quả phân tích trên đều là giá trị trung bình cộng của ba lần phân tích lặp lại. Như vậy độ thu hồi của quy trình phân tích là:
40 o m m m R 2 1 x 100% = 3 875 , 0 976 , 2 x 100% = 70,03%
Với R = 70,03% thì quy trình này hồn tồn có thể áp dụng để xác định hàm lượng nitrat trong rau muống một cách hiệu quả, đảm bảo nhanh, chính xác và cho giới hạn xác định tốt.
Như vậy, từ các kết quả khảo sát thời gian chiết tối ưu và độ thu hồi của phương pháp xác định nitrat trong rau muống ta có thể mơ tả quy trình tách chiết và phân tích xác định hàm lượng nitrat trong rau muống theo sơ đồ như trong hình 4.2.
Cân 10 gam rau
Nghiền đồng nhất Đun nóng ở 80o C trong 35 phút 70 ml H2O 2,5 ml NaOH 4% Ly tâm 4000 vòng/phút trong 10 phút Lọc 100 ml dung dịch chiết Bã 5 ml dung dịch chiết Khử màu 1 ml Ag2SO4 5% 0,2 g than hoạt tính Lọc Cơ cạn Tạo phức màu
Đo mật độ quang trên máy UV - VIS
0,5 ml axit sunfamic 0,2 ml axit axetic
2 ml axit đisunfofenic 20 ml H2O
41
4.3. Hàm lƣợng nitrat trong cây rau muống và nƣớc dùng để trồng rau tại khu vực nghiên cứu
4.3.1. Hàm lƣợng nitrat trong nƣớc dùng để trồng rau muống tại khu vực nghiên cứu
Để nghiên cứu hàm lượng nitrat trong nước dùng để trồng rau muống tại khu vực nghiên cứu, đề tài đã tiến hành lấy 6 mẫu nước tại các điểm được
Mo M1 M2 M3 M4 M5 Sơn g Đ áy Cầu Mai Lĩnh
Hình 4.3. Sơ đồ khu vực lấy mẫu
Hình 4.2: Sơ đồ quy trình xác định nitrat trong rau muống
M3’
M4’
42
bố trí như trong hình 4.3, mỗi điểm cách nhau khoảng 100 m. Các mẫu từ Mo đến M5 được lấy xuôi theo chiều dịng chảy. Ngồi ra, đề tài còn thêm lấy 3 mẫu nước tại các điểm thải để phân tích mức độ ảnh hưởng của nước thải đến hàm lượng nitrat trong nước sơng. Vị trí các điểm thải được lấy như sau:
+ M3’ là mẫu nước thải do nhà máy thuốc thú y thải ra, được lấy cách M3 khoảng 25 m ngược với hướng dòng chảy.
+ M4’ là mẫu nước thải do nhà máy thuốc thú y thải ra, được lấy cách M4 khoảng 2 m ngược với hướng dòng chảy.
+ M5’ là mẫu nước thải từ chuồng chăn ni lợn của hộ gia đình thải ra, được lấy cách M5 khoảng 10 m xi theo hướng dịng chảy.
Sau q trình thực nghiệm, kết quả phân tích hàm lượng nitrat trong 9 mẫu nước trên được thống kê trong bảng 4.2 như sau:
Bảng 4.2: Hàm lƣợng nitrat trong nƣớc sông Đáy tại khu vực nghiên cứu
Đơn vị: mg/l
Mẫu Hàm lƣợng nitrat trong mẫu nƣớc
Mo 1,125 M1 1,146 M2 1,287 M3 2,232 M4 2,727 M5 2,263 M3’ 3,394 M4’ 4,685 M5’ 4,002
Theo QCVN 08 : 2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt của Bộ Tài nguyên và Mơi trường thì giới hạn cho phép về
43 Mo M1 M2 M3 M4 M5 M3’ M4’ M5’ Mẫu nƣớc H àm lƣợ ng n itr at (m g/ l)
Hàm lượng nitrat trong các mẫu nước lấy tại sông Đáy Hàm lượng nitrat trong các mẫu nước theo QCVN
lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có u cầu chất lượng nước tương tự) là
không quá 10 mg/l tính theo nitơ tương đương với khoảng 44,29 mg NO3-/l.
Để đánh giá mức độ ô nhiễm nitrat trong nước sông Đáy tại khu vực nghiên cứu, đề tài đã tiến hành so sánh kết quả thu được với quy chuẩn trên, chênh lệch về hàm lượng nitrat được thể hiện cụ thể trong hình 4.4.
Hình 4.4: Chênh lệch về hàm lƣợng nitrat trong các mẫu nƣớc tại sông Đáy so với QCVN 08:2008/BTNMT
Từ bảng 4.2 và hình 4.4 ta thấy, hàm lượng nitrat trong tất cả các mẫu nước lấy tại sông Đáy đều thấp hơn rất nhiều so với QCVN 08 : 2008/BTNMT. Mẫu nước có hàm lượng nitrat cao nhất là M4’ với nồng độ là 4,685 mg/l thấp hơn 9,5 lần so với QCVN. Như vậy có thể kết luận rằng nước sông Đáy tại khu vực nghiên cứu không bị ô nhiễm nitrat.
Tuy nhiên, từ bảng 4.2 và hình 4.4 ta có thể thấy hàm lượng nitrat tại các vị trí M3, M4 và M5 khá cao so với các vị trí khác (gấp khoảng 2 lần). Nguyên nhân có thể do phía trên các điểm này có một số điểm thải, chính
44
lượng nước thải này đã cung cấp một phần lượng nitrat vào nước và xuôi theo dong chảy tới các điểm M3, M4 và M5.
4.3.2. Hàm lƣợng nitrat trong rau muống tại khu vực nghiên cứu
Tương tự như với việc nghiên cứu hàm lượng nitrat trong nước sông, để nghiên cứu hàm lượng nitrat trong rau muống tại khu vực nghiên cứu, đề tài đã tiến hành lấy 6 mẫu rau tổ hợp tại các điểm được bố trí như trong hình 4.3.
Hàm lượng nitrat thực tế có trong rau muống được tính bằng cơng thức:
a.104
R.H Trong đó:
+ A: hàm lượng nitrat thực tế có trong rau muống (mg/kg rau tươi); + a: hàm lượng nitrat trong mẫu phân tích (mg/kg rau tươi);
+ R: Độ thu hồi của quy trình phân tích (R = 70,03%); + H: Hiệu suất chiết nitrat từ rau muống (H = 76,98%).
Sau quá trình thực nghiệm, kết quả phân tích hàm lượng nitrat trong 6 mẫu rau trên được thống kê trong bảng 4.3 như sau:
Bảng 4.3: Hàm lƣợng nitrat trong rau muống tại khu vực nghiên cứu
Đơn vị: mg/kg rau tươi
Mẫu Hàm lƣợng nitrat thực tế có
trong rau muống
Mo 54,121 M1 56,510 M2 58,899 M3 114,370 M4 138,574 M5 124,031 Trung bình 91,084 A =
45
Mặc dù trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có rất nhiều các nghiên cứu thành công về hàm lượng nitrat trong rau xanh. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có một nghiên cứu cụ thể nào đưa ra tiêu chuẩn cho phép về hàm lượng nitrat trong rau muống. Do đó, để đánh giá mức độ ô nhiễm nitrat trong rau muống tại khu vực nghiên cứu, đề tài đã tiến hành so sánh kết quả phân tích thu được với tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) về giới hạn dư lượng nitrat trong rau tươi nói chung là khơng vượt q 300 mg/kg rau tươi. Chênh lệch về hàm lượng nitrat được thể hiện cụ thể trong hình 4.5.
Mo M1 M2 M3 M4 M5 Mẫu rau H àm lƣợn g n it rat ( m g/ kg)
Hàm lượng nitrat trong mẫu rau muống trồng trên sông Đáy Giới hạn hàm lượng nitrat trong rau theo tiêu chuẩn của WHO
Hình 4.5: Chênh lệch về hàm lƣợng nitrat trong các mẫu rau muống trồng trên sông Đáy so với tiêu chuẩn của WHO
Từ hình 4.5 ta thấy, hàm lượng nitrat trong tất cả các mẫu rau muống lấy tại sông Đáy đều thấp hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn của WHO. Mẫu rau có hàm lượng nitrat cao nhất là M4 với nồng độ là 138,574 mg/l thấp hơn 2 lần
46
so với tiêu chuẩn của WHO. Như vậy có thể kết luận rằng rau muống được trồng trên sông Đáy tại khu vực nghiên cứu không bị ô nhiễm nitrat.
So sánh với kết quả phân tích hàm lượng nitrat trong rau muống và nguồn nước để trồng rau tại xã Tứ Hiệp, huyện Thanh Trì, Hà Nội ta thấy hàm lượng nitrat trong rau và nguồn nước để trồng rau tại khu vực nghiên cứu thấp hơn rất nhiều. Số liệu so sánh cụ thể được thống kê trong bảng 4.4.
Bảng 4.4: So sánh giữa hàm lƣợng nitrat trong rau muống và nguồn nƣớc để trồng rau tại phƣờng Biên Giang và xã Tứ Hiệp