Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.2. Hoạt động khai thác quặng sắt ảnh hưởng đến môi trường đất của khu vực mỏ sắt Trại Cau
3.3.2. Đánh giá khả năng thu hút kim loại nặng của một số loại cây mọc trong đất
Như trên đã phân tích, các loại cây mọc phổ biến tại vùng mỏ khai thác quặng sắt cho thấy khả năng sinh trưởng phát triển tốt và là cơ sở cho tuyển chọn để trồng cho đất sau khai khoáng. Khả năng sinh trưởng, phát triển tốt sẽ nhanh cho sinh khối lớn trả lại cho đất để phục hồi độ phì đất đã bị thoái hóa. Mặt khác, cần phải tuyển chọn các loại cây có khả năng sinh trưởng được trong điều kiện bị ô nhiễm, nhất là bị ô nhiễm kim loại nặng. Đó cũng chính là xử lý được đất bị ô nhiễm. Vì vậy, trước hết đề tài cần đánh giá được khả năng xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất của các loại cây ở trên, sau đó là khả năng phục hồi độ phì đất.
3.3.2.1. Kim loại nặng trong đất ở các vị trí của mỏ
Để đánh giá tình hình tích lũy và mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong đất của các vị trí khác nhau của mỏ, các mẫu đất đã được phân tích, số liệu tại bảng 3.23.
Kết quả nghiên cứu cho thấy:
Bảng 3.23. Kết quả phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong đất có cây mọc trên đất đó
Ký hiệu mẫu Hàm lượng trong đất (mg/kg đất)
As Pb Cd
MĐC1 22,57 74,45 0,761
MĐC2 20,70 69,08 0,774
MĐC3 21,35 79,50 0,796
MĐC4 21,30 69,74 0,760
MĐC5 24,78 80,90 0,803
MĐC6 23,87 77,55 0,791
MĐC7 22,12 77,08 0,721
MĐC8 20,68 69,49 0,765
QCVN 03-MT:2015/BTNMT 15 70 1,5
- Hàm lượng As: Tất cả mẫu đất ở 8 vị trí khác nhau của mỏ sắt Trại Cau đều có hàm lượng As ở tầng mặt từ 20,68 - 23,87 mg/kg đất, vượt quy chuẩn QCVN 03- MT:2015/BTNMT. Nhất là vị trí đất do nước khu tuyển quặng chảy xuống và đất
sát nhà tuyển quặng của mỏ. Thậm trí đất vừa hoàn thổ và đất gần khu văn phòng mỏ cũng bị ô nhiễm As.
- Hàm lượng Pb: Hàm lượng Pb tổng số trong đất do nước khu tuyển quặng chảy xuống, bãi thải đất đá, khu đất sát nhà tuyển quặng và sát khu khai trường là cao nhất tương ứng 77,08 - 80,90 mg/kg, vượt QCVN 03-MT:2015/BTNMT. Còn lại các vị trí vị trí đất khác thì hàm lượng Pb thấp hơn nhưng cũng gần ngưỡng cho phép của quy chuẩn quốc gia.
- Hàm lượng Cd tổng số: Hàm lượng Cd tổng số trong đất của tất cả các vị trí đều thấp và thấp hơn quy chuẩn QCVN 03-MT:2015/BTNMT cho đất nông nghiệp. Tuy nhiên, mẫu đất ở vị trí khu tuyển quặng chảy xuống, bãi thải đất đá và khu đất sát nhà tuyển quặng khá cao, 0,791 - 0,810 mg/kg. Hàm lượng Cd trong đất ở vị trí đất đồi sát khu khai trường và đất ruộng lúa thấp hơn.
3.3.2.2. Khả năng thu hút kim loại nặng của các loại cây
Số liệu phân tích cây ở 8 vị trí đã phân tích đât ở trên cho chúng ta thấy về khả năng thu hút 3 nguyên tố kim loại nặng As, Pb và Cd của một số loại cây như sau (Bảng 3.24).
Bảng 3.24. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong cây Ký hiệu Tên mẫu Hàm lượng trong cây (mg/kg)
As Pb Cd
MC1 Keo lá tràm 7,45 19,50 0,264
MC2 Keo tai tượng 7,00 20,59 0,279
MC3 Lau 7,69 27,83 0,255
MC4 Mua 5,54 17,50 0,248
MC5 Dương xỉ 8,40 27,67 0,249
MC6 Mần trầu 7,73 21,64 0,214
MC7 Ngải dại 6,98 19,73 0,144
MC8 Đơn buốt 5,38 20,99 0,260
- Đối với As: Cho dù As là nguyên tố rất độc đối với cây, nhưng số liệu phân tích vẫn cho thấy cả 8 loại cây đều có khả năng thu hút As từ đất, lượng As trong thân lá của cây từ 5,38 - 8,40 mg/kg. Trong đó, một số loại cây dương xỉ, mần trầu, lau và keo có khả năng khá cao trong thu hút As.
- Đối với Pb: Tất cả 8 loại cây thu thập đều cho khả năng thu hút Pb khá và cao. Hàm lượng Pb chứa trong thân, cành, lá của một số loại cây lớn so với hàm lượng trung bình và cho phép trong sản phẩm cây nông nghiệp. Trong đó, cây dương xỉ và lau có khả năng cao nhất trong thu hút Pb. Trong 8 loại cây chỉ có mua có khả năng hút Pb thấp hơn một số loại cây khác. Đáng lưu ý, trong 8 loại cây thì có 2 cây thân gỗ lớn là keo lá chàm và keo tai tượng, chúng có khả năng thu hút Pb rất tốt.
- Đối với Cd: Cả 8 loại cây đều có khả năng thu hút Cd. Tuy nhiên, hàm lượng Cd hút vào cây là rất khác nhau và tương đối thấp, chỉ từ 0,144 - 0,279 mg/kg. Nhưng khi so sánh với hàm lượng Cd trung bình trong cây và ngưỡng cho phép trong sản phẩm cây nông nghiệp thì đều cao hơn.
Để đánh giá khả năng thu hút kim loại nặng của một số loại cây thu thập, đề tài sử dụng hệ số tích lũy sinh học HF (Bioaccumulation Factor). Hệ số HF được tính bằng hàm lượng kim loại nặng cây hút chia cho hàm lượng kim loại nặng có trong đất.
Số liệu bảng 3.25 cho biết hệ số sinh học của 8 loại cây thu thập đối với từng nguyên tố kim loại nặng, cụ thể tạm xếp như sau:
Bảng 3.25. Hệ số tích lũy sinh học của một số loại cây hấp thụ kim loại nặng
Tên mẫu As Pb Cd
Đất Cây HF* Đất Cây HF* Đất Cây HF*
Keo lá tràm 22,57 7,45 0,330 74,45 19,50 0,262 0,761 0,264 0,347 Keo tai tượng 20,70 7,00 0,338 69,08 20,59 0,298 0,774 0,279 0,360 Lau 21,35 7,69 0,360 79,50 27,83 0,350 0,796 0,255 0,320 Mua 21,30 5,54 0,260 69,74 17,50 0,251 0,810 0,248 0,306 Dương xỉ 24,78 8,40 0,339 80,90 27,67 0,342 0,803 0,249 0,310 Mần trầu 23,87 7,73 0,324 77,55 21,64 0,279 0,791 0,214 0,271 Ngải dại 22,12 6,98 0,316 77,08 19,73 0,256 0,721 0,144 0,200 Đơn buốt 20,68 5,38 0,260 69,49 20,99 0,302 0,765 0,260 0,340
Ghi chú: *HF: Hệ số tích lũy sinh học - Bioaccumulation Factor (HF được tính bằng số lượng KLN cây hút trên hàm lượng KLN trong đất)
- Khả năng thu hút As:
+ Nhóm có khả năng thu hút As cao được xếp thứ tự:
Lau - Dương xỉ - Keo tai tượng - Keo lá chàm - Mần trầu.
+ Nhóm có khả năng hút As thấp là:
Ngải dại - Mua - Đơn buốt.
- Khả năng thu hút Pb:
+ Nhóm có khả năng thu hút Pb cao được xếp thứ tự:
Lau - Dương xỉ - Đơn buốt - Keo tai tượng.
+ Nhóm có khả năng hút Pb thấp là:
Mần trầu - Keo lá chàm - Ngải dại - Mua.
- Khả năng thu hút Cd:
+ Nhóm có khả năng thu hút Cd cao được xếp thứ tự:
Keo tai trượng - Keo lá chàm - Lau - Đơn buốt - Dương xỉ.
+ Nhóm có khả năng hút Cd thấp là:
Mua - Mần trầu - Ngải dại.
Sự xắp xếp này chỉ là tương đối, vì ngoài thực tế còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác ngoài hàm lượng kim loại nặng trong đất (như loại đất, độ ẩm, pH, hay một số tính chất độ phì khác…). Tuy nhiên, chúng ta có thể thấy xu hướng tiềm năng của một số loại cây đối với việc thu hút kim loại nặng. Từ đó chúng ta có thể định hướng sử dụng cho cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng của khu vực.