Hiện Trạng Ô Nhiễm & Khả Năng Hấp Thụ Kim Loại Nặng Của Thực Vật Tại Khu Khai Thác Khoáng Sản Đồng Hỷ, Thái Nguyên

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

1. PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về ô nhiễm kim loại nặng trong đất

1.1.1. Khái niệm ô nhiễm kim loại nặng và ô nhiễm đất

1.1.2. Các nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng trong đất

1.1.2.1. Nguồn tự nhiên

1.1.2.2. Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo

1.1.3. Ô nhiễm kim loại nặng do hoạt động khai thác khoáng sản

1.1.4. Đặc điểm hoá học của Pb, Zn, Cd và As trong đất

1.1.4.1. Chì (Pb)

1.1.4.2. Kẽm (Zn)

1.1.4.3. Cadimi (Cd)

1.1.4.4. Asen (As)

1.1.5. Hoạt động khai thác khoáng sản và các vấn đề môi trường liên quan

1.1.6. Các phương pháp xử lý đất bị ô nhiễm kim loại nặng

1.1.7. Tổng quan về xử lý kim loại nặng trong đất bằng thực vật

2. PHẦN II: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu

2.1.2.1. Địa điểm nghiên cứu

2.1.2.2. Thời gian nghiên cứu

2.2. Nội dung nghiên cứu

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu, thống kê, kế thừa truyền thống

2.3.2. Phương pháp lấy mẫu đất và mẫu thực vật

2.3.3. Phương pháp thiết kế thí nghiệm

2.3.4. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu

3. PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Đồng Hỷ

3.1.1. Điều kiện tự nhiên

3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội

3.2. 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

3.2.1. Hiện trạng khu vực khai thác khoáng sản mỏ Sắt Trại Cau

3.2.2. Hiện trạng khu vực khai thác khoáng sản tại mỏ làng Hích

3.3. 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

3.3.1. 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

3.3.2. Độ pH của đất

3.3.3. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất

3.3.4. 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

3.3.5. 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

3.3.5.1. Đánh giá sự thay đổi nồng độ kim loại nặng trong các mẫu đất trồng thí nghiệm

3.3.5.2. Đánh giá độ pH của đất nghiên cứu

3.3.5.3. Đánh giá sự thay đổi hàm lượng kim loại nặng trong đất trồng thí nghiệm

3.3.5.4. Khả năng tích luỹ kim loại nặng trong thân, lá và rễ của các loài thực vật nghiên cứu

3.3.5.5. Đánh giá sự sinh trưởng phát triển của thực vật nghiên cứu trong đất ô nhiễm kim loại nặng

3.3.5.6. Sự thay đổi hàm lượng kim loại nặng trong các thực vật nghiên cứu

3.4. Đề xuất biện pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Ô nhiễm kim loại nặng

Ô nhiễm kim loại nặng là vấn đề nghiêm trọng tại khu vực khai thác khoáng sản Đồng Hỷ, Thái Nguyên. Các hoạt động khai thác khoáng sản đã làm gia tăng hàm lượng kim loại nặng trong đất, đặc biệt là Pb, Zn, Cd, và As. Nghiên cứu chỉ ra rằng, các kim loại này tích tụ trong đất do quá trình khai thác và xử lý khoáng sản, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe con người. Ô nhiễm môi trường từ hoạt động khai thác không chỉ giới hạn trong khu vực mỏ mà còn lan rộng ra các vùng lân cận.

1.1. Nguồn gây ô nhiễm

Các nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng bao gồm cả tự nhiên và nhân tạo. Nguồn tự nhiên chủ yếu từ quá trình phong hóa đá và lắng đọng khí quyển. Trong khi đó, nguồn nhân tạo xuất phát từ hoạt động khai thác khoáng sản, sản xuất công nghiệp và nông nghiệp. Các chất thải từ các ngành này chứa hàm lượng cao kim loại nặng, tích tụ trong đất qua thời gian.

1.2. Đặc điểm hóa học của kim loại nặng

Các kim loại nặng như Pb, Zn, Cd, và As có đặc điểm hóa học khác nhau. Chì (Pb) thường tồn tại ở dạng không hòa tan, trong khi kẽm (Zn) và cadimi (Cd) có tính linh động cao hơn, đặc biệt trong môi trường axit. Asen (As) tồn tại chủ yếu ở dạng asenat và asenit, với độc tính phụ thuộc vào dạng hóa học của nó.

II. Khả năng hấp thụ kim loại nặng của thực vật

Nghiên cứu đánh giá khả năng hấp thụ kim loại nặng của một số loài thực vật hấp thụ kim loại nặng tại khu vực Đồng Hỷ, Thái Nguyên. Các loài thực vật như cây sậy, dương xỉ, và cỏ lá tre bò được xác định có khả năng tích lũy kim loại nặng trong rễ, thân và lá. Điều này cho thấy tiềm năng sử dụng thực vật trong phytoremediation để xử lý ô nhiễm môi trường.

2.1. Cơ chế hấp thụ

Các loài thực vật nghiên cứu có cơ chế hấp thụ kim loại nặng thông qua hệ rễ. Kim loại nặng được vận chuyển từ đất vào các bộ phận của cây, tích lũy chủ yếu trong rễ và một phần trong thân, lá. Khả năng này phụ thuộc vào loại đất, pH, và hàm lượng hữu cơ trong đất.

2.2. Hiệu quả xử lý

Kết quả nghiên cứu cho thấy, cây sậy và cỏ lá tre bò có hiệu quả cao trong việc hấp thụ Pb, Zn, Cd, và As. Sự thay đổi hàm lượng kim loại nặng trong đất sau khi trồng các loài thực vật này giảm đáng kể, chứng minh tiềm năng ứng dụng trong phytoremediation.

III. Ứng dụng và đề xuất

Nghiên cứu đề xuất các biện pháp sử dụng thực vật phục hồi môi trường để xử lý ô nhiễm kim loại nặng tại khu vực khai thác khoáng sản. Các loài thực vật bản địa như cây sậy và cỏ lá tre bò được khuyến nghị sử dụng rộng rãi do khả năng thích nghi và hiệu quả cao. Đây là giải pháp thân thiện với môi trường, chi phí thấp và dễ triển khai.

3.1. Triển vọng ứng dụng

Việc ứng dụng phytoremediation tại các khu vực khai thác khoáng sản không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn góp phần phục hồi hệ sinh thái. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình và mở rộng quy mô ứng dụng.

3.2. Khuyến nghị chính sách

Cần có các chính sách hỗ trợ và quy định cụ thể để thúc đẩy việc áp dụng phytoremediation trong xử lý ô nhiễm kim loại nặng. Đồng thời, cần nâng cao nhận thức cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường tại các khu vực khai thác khoáng sản.

Nghiên Cứu Hiện Trạng Ô Nhiễm Và Khả Năng Hấp Thụ Kim Loại Nặng Của Thực Vật Tại Khu Vực Khai Thác Khoáng Sản Huyện Đồng Hỷ, Tỉnh Thái Nguyên