Đề tài: Nghiên cứu sử dụng cỏ Vetiver để cải tạo đất bị nhiễm chì (Pb), asen sau khi khai thác khoáng sản ở tỉnh Thái Nguyên

Đề tài: Nghiên cứu sử dụng cỏ Vetiver để cải tạo đất bị nhiễm chì (Pb), asen sau khi khai thác khoáng sản ở tỉnh Thái Nguyên nhằm đánh giá khả năng sinh trưởng và tích lũy Pb trong các bộ phận của cỏ Vetiver trồng trên đất ô nhiễm chì; đề xuất một số biện pháp kỹ thuật sử dụng cỏ vetiver để cải tạo, xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng do quá trình khai thác khoáng sản.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: Nghiên cứu sử dụng cỏ Vetiver để cải tạo đất bị nhiễm chì (Pb), asen sau khi khai thác khoáng sản ở tỉnh Thái Nguyên Mục Lục NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CỎ VETIVER ĐỂ CẢI TẠO ĐẤT BỊ NHIỄM CHÌ (Pb), Asen SAU KHI KHAI THÁC KHOÁNG SẢN Ở TỈNH THÁI NGUYÊN I. Đặt vấn đề Chì và Asen là những kim loại nặng độc hại và đang có dấu hiệu ô nhiễm trong môi trường đất, nước ở nhiều nơi trên thế giới. Có rất nhiều phương pháp khác nhau để xử lý đất bị ô nhiễm chì, trong đó phương pháp sử dụng thực vật là phương pháp đang được nhiều nhà khoa học quan tâm hiện nay bởi hiệu quả cao, chi phí thấp và thân thiện với môi trường,đặc biệt có khả nặng xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng.Và cỏ vetiver (vetiver zizanioides L.) được đưa vào Việt Nam năm 1999, hiện nay đã có 43 tỉnh thành trong nước trồng loài cỏ này với các mục đích khác nhau như: Chống sạt lở, xói mòn, ứng dụng xử lý nước thải từ các trại chăn nuôi,xử lý chất độc hóa học điôxin ở A lưới (Thừa thiên Huế).Qua một số kết quả nghiên cứu của Randoff et al. (1995); Knoll (1997); Truong và Baker (1998); Chen (2000) cho thấy cỏ Vetiver là đối tượng thực vật có nhiều đặc tính ưu việt trong lĩnh vực này. Tuy nhiên, việc ứng dụng một loài thực vật xử để lý ô nhiễm cần thiết phải đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển cũng như hiệu quả hấp thu các chất trong môi trường đất ô nhiễm.Vì vậy nghiên cứu sử dụng cỏ vetiver để cải tạo đất bị nhiễm kim loại nặng chủ yếu là chì (Pb), As qua số liệu thu thập được ở các tỉnh thái nguyên là minh chứng cho khả năng cải tạo đất của cỏ vetiver, đồng thời đưa ra những giải pháp cụ thể khi sử dụng loài cỏ này nhằm cải tạo môi trường bị ô nhiễm. II. Đối tượng, Mục đích và phương pháp nghiên cứu. 2.1. Đối tượng nghiên cứu: - Thực vật sử dụng để nghiên cứu là loài cỏ vetiver (Vetiveria zizanioides L.). - Kim loại nghiên cứu là Pb, As những kim loại nặng độc hại, thường tích lũy cao trong các dây chuyền thực phẩm và đang được cảnh báo ô nhiễm trong đất với nồng độ cao, ở nhiều nơi trên thế giới và Việt Nam. 2.2. Mục tiêu nghiên cứu -Xác định tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đât tại khu vực khai thác thiếc (xã Hà Thượng,Đại Từ) và khu vực khai thác chì (xã Tân Long, Đồng Hỷ) của tỉnh Thái Nguyên. -Đánh giá khả năng sinh trưởng và tích lũy Pb trong các bộ phận của cỏ vetiver trồng trên đất ô nhiễm chì. -Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật sử dụng cỏ vetiver để cải tạo, xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng do quá trình khai thác khoáng sản. 2.3. Phương pháp nghiên cứu - Chọn những cây cỏ có thời gian sinh trưởng như nhau, khỏe mạnh, rửa sạch và cắt ngắn để lại phần thân dài 35cm và phần rễ 5cm. Trồng 5 tép cỏ vào mỗi chậu và ổn định trong 30 ngày. - Bổ sung Pb vào đất dưới dạng dung dịch PbCl2 để được các nồng độ Pb trong đất tương ứng là 500, 750, 1000, 1500ppm và đối chứng không bổ sung Pb. Mỗi công thức được lặp lại 3 lần. * Phương pháp phân tích: Sau 30, 50 và 70 ngày tiến hành xác định các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển; hàm lượng Pb tích lũy trong cỏ và hàm lượng Pb còn lại trong các chậu thí nghiệm. - Xác định chiều cao thân, chiều dài rễ, trọng lượng khô, khả năng phân nhánh theo phương pháp cân, đo. - Xác định Nts theo phương pháp Kjeldahl; Pts theo phương pháp so màu; Kts theo phương pháp quang kế ngọn lửa; Pb theo phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ASS; Ph đo trực tiếp trên máy pH meter 710A, Inolab. * Xử lý số liệu: -Các số liệu được xử lý bằng phương pháp thống kê: xác định phương sai của dữ liệu và giá trị trung bình bằng phương pháp phân tích ANOVA; so sánh các giá trị trung bình bằng phương pháp LSD (giới hạn sai khác nhỏ nhất - Least Significant Difference). III. ý nghĩa của việc nghiên cứu. Trồng cỏ vetiver trên đất ô nhiễm kim loại nặng do khai thác khoáng sản,có khả nắng chống chịu và tích lũy chì,với hàm lượng cao trong cây. Những nghiên cứu ngoài thực địa nhằm mục đích tăng cường khả năng cải tạo đất ô nhiễm kim loại nặng của cỏ vetiver, và đây là cơ sở khoa học raats có ý nghĩa cho việc nghiên cứu và sử dụng cỏ vetiver để cải tạo đất ô nhiễm nói chung,đặc biệt là những vùng đất ô nhiễm kim loại nặng do quá trình khai thác khoáng sản. IV. Kết quả nghiên cứu và bàn luận 4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng chì trong đất đến sự tạo thành sinh khối của cỏ Vetiver Khả năng hấp thụ kim loại nặng của cỏ vetiver không cao như một số cây tích lũy khác nhưng do có sinh khối lớn và khả năng tái sinh mạnh mẽ nên cỏ vetiver vẫn được chọn là đối tượng để xử lý những vùng đât ô nhiễm Bảng 1.1: Ảnh hưởng hàm lượng chì đến sinh khối cỏ vetiver (n=3,mean±sd) Kết quả ở bảng cho thấy sau 45 ngày cây bắt đâu thích nghi với môi trường đất, nên mới sinh trưởng chậm, sinh khối thu được chưa cao. Đến giai đoạn 90 ngày công thức 2 có sinh khối cỏ cao nhất là 1055,13 mg Pb/kg đất, còn thấp nhất là công thức 5 với lượng Pb là 2906,12 mg/kg đất.Khi kết thúc thí nghiệm, khối lượng thân lá ở công thức đối chứng đạt 82.96 gam, các công thức còn lại đều thấp hơn đối chứng và thấp nhất là công thức 5 đạt 41.,17 gam. Như vậy, Vetiver vẫn có khả năng cho sinh khối cao khi trồng trong đất ô nhiễm chì.Đây là ưu thế của cỏ vetiver so với một số dối tượng cây trồng như dương xỉ, cỏ mần trầu… 4.2. Khả năng tích lũy chì (Pb) trong rễ và trong thân,lá của cỏ Vetiver Khả năng tích lũy tích lũy kim loại nặng của cỏ Vetiver trong các bộ phận thân lá và rễ được coi là con đường chính loại bỏ kim loại ra khỏi đất của cỏ vetiver. Bảng 1.2: Hàm lượng Pb trong thân lá của cỏ vetiver trong các giai đoạn sinh trưởng khác nhau Kết quả phân tích ở bảng cho thấy,hàm lượng chì tích lũy trong lá tỷ lệ thuận với hàm lượng chì trong đất và thời gian thực nghiệm.Ỏ mức ô nhiễm cao nhất là 2906,12 mg Pb/kg đất,hàm lượng chì trong thân lá tăng rõ rệt, đạt 14,01 mg/kg (giai đoạn 45 ngày),đến 23,82 mg/kg 9giai đoạn 90 ngày) và đạt 26,32 mg/kg 9giai đoạn 150 ngày). Như vậy hàm l ...