MỞ ĐẦU. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu của đề tài. Ý nghĩa của đề tài.
3 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU. Tổng quan về ô nhiễm kim loại nặng trong đất. Khái niệm ô nhiễm kim loại nặng và ô nhiễm đất. Các nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng trong đất.
Đặc điểm hoá học của Pb, Zn, Cd và As trong đất. Hoạt động khai thác khoáng sản và các vấn đề môi trường liên quan. Hoạt động khai thác khoáng sản ở Việt Nam. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác khoáng sản đến môi trường đất ở Việt Nam.
Các phương pháp xử lý đất bị ô nhiễm kim loại nặng. Các nguyên tác chính để xử lý đất bị ô nhiễm. Các phương pháp truyền thống làm sạch đất ô nhiễm. Tổng quan về xử lý kim loại nặng trong đất bằng thực vật.
Cơ sở khoa học của công nghệ xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất bằng thực vật. Một số kết quả nghiên cứu khả năng hấp thụ một số kim loại nặng bằng thực vật. Triển vọng của công nghệ thực vật xử lý kim loại nặng trong đất. 28 PHẦN II: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiêm cứu. Địa điểm và thời gian nghiên cứu.
Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.
Phương pháp thu thập số liệu, thống kê, kế thừa truyền thống. Phương pháp lấy mẫu đất và mẫu thực vật. Phương pháp thiết kế thí nghệm. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm.
Phương pháp xử lý số liệu. 33 PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Đồng Hỷ. Điều kiện tự nhiên.
Điều kiện kinh tế - xã hội. Hiện trạng khai thác khoáng sản tại khu vực mỏ sắt Trại Cau và mỏ Chì Kẽm Làng Hích huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên.Hiện trạng khu vực khai thác khoáng sản mỏ Sắt Trại Cau. Hiện trạng khu vực khai thác khoáng sản tại mỏ làng Hích. Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất và sự tích luỹ kim loại trong thực vật tại khu vực khai thác khoáng sản huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất tại khu vực mỏ sắt Trại Cau và mỏ chì, kẽm làng Hích - huyện Đồng Hỷ. Độ pH của đất. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất. Sự tích lũy kim loại nặng trong một số loài thực vật tại khu vực mỏ sắt Trại Cau và mỏ chì, kẽm làng Hích - huyện Đồng Hỷ.
Nghiên cứu khả năng hấp thụ kim loại nặng của cây sậy, và cỏ lá tre bò trên đất bị ô nhiễm kim loại nặng do khai thác khoáng sản. Đánh giá sự thay đổi nồng độ kim loại nặng trong các mẫu đất trồng thí nghí nghiệm. Đánh giá độ pH của đất nghiên cứu. Đánh giá sự thay đổi hàm lượng kim loại nặng trong đất trồng thí nghiệm.
Khả năng tích luỹ kim loại nặng trong thân, lá và rễ của các loài thực vật nghiên cứu. Đánh giá sự sinh trưởng phát triển của thực vật nghiên cứu trong đất ô nhiễm kim loại nặng. Sự thay đổi hàm lượng kim loại nặng trong các thực vật nghiên cứu58 3. Đề xuất biện pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất.
62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 66 PHỤ LỤC n vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt Diễn giải đầy đủ nội dung BVMT Bảo vệ môi trường KK Không khí KLN Kim loại nặng KSON Kiểm soát ô nhiễm HĐND Hội đồng nhân dân MTV Một thành viên TCCP Tiêu chuẩn cho phép TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHHNN Trách nhiệm hữu hạn Nhà nước TTCN Tiểu thủ công nghiệp QCVN Quy chuẩn Việt Nam UBND Ủy ban nhân dân n vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Hàm lượng kim loại nặng trong giáng thủy.Hàm lượng trung bình một số kim loại nặng trong đá và đất.
Hàm lượng kim loại nặng trong nguồn phân bón nông nghiệp. Biến đổi hàm lượng kim loại nặng trong đất do các hoạt động khai khoáng theo thời gian. Tình hình khai thác chì, kẽm một số mỏ tại tỉnh Thái Nguyên. Tình hình khai thác sắt, thiếc một số mỏ trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
Diện tích rừng và đất rừng bị thu hẹp, thoái hóa ở một số mỏ. Mức độ ô nhiễm đất nông nghiệp do khai thác mỏ. pH của đất nghiên cứu. Hàm lượng kim loại nặng trong đất.
Hàm lượng các kim loại nặng trong cây sậy và cây dương xỉ. pH của đất nghiên cứu .5: Hàm lượng kim loại nặng trong đất nghiên cứu. Khả năng sinh trưởng của cây Sậy trong đất ô nhiễm kim loại nặng .7 Hàm lượng kim loại trong các bộ phận của các loài thực vật nghiên cứu trước và sau khi trồng thí nghiệm. 58 n viii DANH MỤC HÌNH Hình 4.
Hàm lượng Asen trong đất nghiên cứu. Hàm lượng chì trong đất nghiên cứu. Hàm lượng Cadimi trong đất nghiên cứu. Hàm lượng Kẽm trong đất nghiên cứu.
Hàm lượng Asen trong các loài thực vật nghiên cứu. Hàm lượng Chì trong các loài thực vật nghiên cứu. Hàm lượng Cadimi trong các loài thực vật nghiên cứu. Hàm lượng Kẽm trong một số loài thực vật nghiên cứu.
Hàm lượng Kẽm trong đất nghiên cứu. Hàm lượng Chì trong đất nghiên cứu. Hàm lượng Cadimi trong đất nghiên cứu. Hàm lượng Asen trong đất nghiên cứu.
Hàm lượng Kẽm trong thực vật trước và sau khi trồng thí nghiệm. Hàm lượng Chì trong thực vật trước và sau khi trồng thí nghiệm 60 Hình 4. Hàm lượng Cadimi trong thực trước và sau khi trồng thí nghiệm 60 Hình 4. Hàm lượng Asen trong thực vật trước và sau khi trồng thí nghiệm.
Tính cấp thiết của đề tài Ngày nay, ô nhiễm môi trường đang trở thành vấn nạn của toàn thế giới. Không chỉ môi trường nước, môi trường không khí mà môi trường đất cũng đang ngày càng bị ô nhiễm nặng nề bởi nhiều hoạt động khác nhau của con người. Trong đó ô nhiễm đất do KLN đã và đang trở thành mối quan tâm đặc biệt của nhiều quốc gia trên thế giới. Cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành công nghiệp, nông nghiệp và khai khoáng thì quy mô và cường độ ô nhiễm KLN cũng ngày càng gia tăng.
Do đó, việc nghiên cứu, tìm kiếm các phương pháp xử lý kim loại nặng trong đất, góp phần cải tạo ô nhiễm môi trường đất là hết sức cần thiết nhất là khi xu thế tài nguyên đất trên thế giới đang bị suy giảm nhanh chóng về diện tích và chất lượng, đe doạ đến an ninh lương thực và sự phát triển bền vững. Hiện nay, trên thế giới đã có rất nhiều các phương pháp khác nhau xử để lý kim loại nặng trong đất được đưa ra và sử dụng như: Công nghệ rửa đất, công nghệ cố định tại chỗ,. Tuy nhiên, các phương pháp này đều có chi phí cao, chỉ phù hợp tiến hành với quy mô nhỏ trong khi tình trạng ô nhiễm đất lại xảy ra trên diện rộng, không những thế một số phương pháp còn có thể làm phát sinh các chất ô nhiễm mới trong đất,. Do đó, hiệu quả của việc áp dụng các phương pháp trên là không cao.
Vậy, vấn đề đặt ra là cần phải tìm ra một phương pháp xử lý kim loại nặng trong đất sao cho vừa hiệu quả, vừa dễ thực hiện, chi phí thấp mà lại thân thiện với môi trường. Năm 1990, phương pháp sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất lần đầu tiên đã được đưa ra giới thiệu như một loại công nghệ thương mại [10]. Với việc đáp ứng được những tiêu chí nêu trên phương pháp này đang được sử dụng khá rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thế giới và ở nước ta phương pháp này cũng đang được nghiên cứu để đưa vào áp dụng rộng rãi. n 2 Qua khảo sát mỏ sắt Trại Cau cho thấy ở khu vực khai thác này sậy và dương xỉ phát triển rất tốt; đối với khu vực gần bãi thải của mỏ chì kẽm Làng Hích thì cây cỏ lá tre bò cũng phát triển rất tốt.
Phải chăng các loại thực vật này có khả năng hấp thụ các kim loại nặng trong đất để sinh trưởng và phát triển. Xuất phát từ thực tế đó, dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Đàm Xuân Vận và sự giúp đỡ của cô ThS. Trần Thị Phả, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Hiện trạng ô nhiễm và khả năng hấp thụ kim loại nặng trong đất của một số loài thực vật tại khu vực khai thác khoáng sản huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên”.
Mục tiêu của đề tài 2. Mục tiêu chung Đánh giá hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất tại khu vực khai thác khoáng sản huyện Đồng hỷ - tỉnh Thái Nguyên. Từ đó, tìm ra một loại cây có khả năng xử lý kim loại nặng trong đất phù hợp nhất làm cơ sở cho việc đề xuất việc ứng dụng mô hình sử dụng loại cây trên để xử lý kim loại nặng trong đất khu vực các mỏ khai thác khoáng sản tại Thái Nguyên. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất tại khu vực các mỏ khai thác: mỏ sắt Trại Cau và mỏ chì kẽm làng Hích tỉnh Thái Nguyên.
- Đánh giá và so sánh khả năng tích luỹ KLN (Pb, Zn, Cd, As) trong rễ, thân và lá của cây sậy, dương xỉ và cỏ lá tre bò. - So sánh khả năng xử lý KLN (Pb, Zn, Cd, As) trong đất tại mỏ sắt Trại Cau và mỏ chì kẽm Làng Hích tỉnh Thái Nguyên của thực vật bản địa để tìm ra loại cây có khả năng xử lý phù hợp nhất với khu vực nghiên cứu. - Trên cơ sở các kết quả đạt được, đề xuất một số biện pháp xử lý ô nhiễm KLN cho các khu vực nghiên cứu. Ý nghĩa của đề tài 3.
Ý nghĩa khoa học: - Nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần làm sáng tỏ khả năng sinh trưởng và hấp thụ các KLN: Pb, Zn, Cd, As của thực vật bản địa tại các khu vực mỏ khai thác khoáng sản. - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở khoa học đóng góp vào việc nghiên cứu và phát triển công nghệ thực vật để xử lý ô nhiễm trong đất.