Nghiên cứu sinh trưởng và hấp thụ kim loại nặng của cây sậy Phragmites Australis trên đất sau khai thác quặng tại Thái Nguyên

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu

1.1.1. Ô nhiễm kim loại nặng trong đất

1.1.1.1. Khái niệm ô nhiễm kim loại nặng

1.1.2. Các nguồn gây ô nhiễm KLN trong đất

1.1.2.1. Quá trình khoáng hoá đá

1.1.2.2. Nguồn ô nhiễm KLN do các hoạt động khai khoáng

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

2.1. Đối tượng nghiên cứu

2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1. Thời gian nghiên cứu

2.3. Phạm vi nghiên cứu

2.4. Nội dung nghiên cứu

2.5. Đánh giá thực trạng tài nguyên đất sau khai thác quặng khoáng sản tại một số mỏ trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

2.6. Điều tra sự phân bố, khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Sậy trong các khu khai thác quặng, so sánh mật độ và sự phân bố ở các mỏ khai thác khác nhau

2.7. Nghiên cứu khả năng hấp thụ KLN của cây Sậy trên đất sau khai thác quặng khoáng sản

2.8. Xây dựng mối tương quan giữa hàm lượng KLN trong đất với hàm lượng KLN hấp thụ trong cây Sậy

2.9. Xác định mối tương quan của một số tính chất đất với hàm lượng KLN trong đất và khả năng hấp thụ trong cây Sậy

2.10. Phương pháp nghiên cứu và chỉ tiêu theo dõi

2.10.1. Phương pháp điều tra thu thập tài liệu

2.10.2. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu

2.10.3. Phương pháp khảo sát thực địa và lập ô tiêu chuẩn (OTC)

2.10.4. Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

2.10.5. Phương pháp xử lý số liệu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Thực trạng tài nguyên đất sau khai thác quặng khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

3.1.1. Thực trạng khai thác quặng khoáng sản tại Thái Nguyên

3.1.2. Hiện trạng môi trường đất tại một số mỏ khai thác quặng khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

3.2. Điều tra sự phân bố, khả năng sinh trưởng và phát triển của cây sậy trong khu vực nghiên cứu

3.2.1. Sự phân bố của cây Sậy

3.2.2. Khả năng sinh trưởng và phát triển của cây sậy

3.3. Khả năng hấp thụ kim loại nặng của cây Sậy trên đất bãi thải sau khai thác quặng

3.4. Sự tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong đất và hàm lượng kim loại nặng hấp thụ trong cây

3.4.1. Tương quan giữa hàm lượng Zn trong đất và trong cây

3.4.2. Tương quan giữa hàm lượng Pb trong đất và trong cây

3.4.3. Tương quan giữa hàm lượng Cd trong đất và trong cây

3.4.4. Tương quan giữa hàm lượng As trong đất và trong cây

3.5. Mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng hấp thụ trong cây với hàm lượng kim loại nặng trong đất và một số yếu tố môi trường đất

3.5.1. Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng hấp thụ trong cây với hàm lượng kim loại nặng trong đất và pH

3.5.2. Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng hấp thụ trong cây với hàm lượng kim loại nặng trong đất và dung tích hấp thu của đất (CEC)

3.5.3. Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng hấp thụ trong cây với hàm lượng kim loại nặng trong đất và hàm lượng chất hữu cơ (CHC) trong đất

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Sinh trưởng cây sậy

Nghiên cứu tập trung vào sinh trưởng cây sậy (Phragmites Australis) trên đất sau khai thác quặng tại Thái Nguyên. Kết quả cho thấy cây sậy có khả năng thích nghi cao với điều kiện đất bị ô nhiễm kim loại nặng. Sự sinh trưởng thực vật được đánh giá qua các chỉ số như chiều cao, mật độ, và sinh khối. Cây sậy phát triển tốt ở các khu vực có hàm lượng kim loại nặng cao, chứng tỏ khả năng chịu đựng và phục hồi đất của loài này.

1.1. Phân bố cây sậy

Cây sậy phân bố rộng rãi tại các khu vực khai thác quặng ở Thái Nguyên. Nghiên cứu ghi nhận sự hiện diện của cây sậy ở các bãi thải, khu vực đất trống, và ven các dòng suối. Sự phân bố này phụ thuộc vào điều kiện đất và mức độ ô nhiễm kim loại nặng.

1.2. Khả năng phát triển

Cây sậy thể hiện khả năng phát triển mạnh mẽ trong điều kiện đất nghèo dinh dưỡng và nhiễm kim loại nặng. Chiều cao trung bình của cây đạt từ 1,5 đến 2,5 mét, với mật độ trung bình 20-30 cây/m². Sinh khối khô của cây sậy cũng được ghi nhận ở mức cao, cho thấy tiềm năng sử dụng trong phục hồi đất.

II. Hấp thụ kim loại nặng

Nghiên cứu đánh giá khả năng hấp thụ kim loại nặng của cây sậy trên đất sau khai thác quặng. Kết quả cho thấy cây sậy có khả năng tích lũy các kim loại nặng như Pb, Cd, Zn, và As trong thân, lá, và rễ. Hàm lượng kim loại nặng trong cây sậy tương quan chặt chẽ với hàm lượng trong đất, chứng tỏ hiệu quả của cây sậy trong việc xử lý đất ô nhiễm.

2.1. Tích lũy kim loại nặng

Cây sậy tích lũy kim loại nặng chủ yếu trong rễ, với hàm lượng Pb, Cd, Zn, và As lần lượt đạt 150, 25, 300, và 50 mg/kg. Hàm lượng kim loại nặng trong thân và lá thấp hơn, nhưng vẫn đáng kể, cho thấy khả năng di chuyển kim loại nặng từ rễ lên các bộ phận khác của cây.

2.2. Tương quan với đất

Nghiên cứu xác định mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong đất và trong cây sậy. Kết quả cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong cây tăng tỷ lệ thuận với hàm lượng trong đất, đặc biệt là ở các khu vực có mức độ ô nhiễm cao.

III. Phục hồi đất sau khai thác quặng

Nghiên cứu đề xuất sử dụng cây sậy như một giải pháp phục hồi đất sau khai thác quặng. Cây sậy không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng mà còn cải thiện cấu trúc đất và tăng độ phì nhiêu. Phương pháp này được đánh giá là hiệu quả về kinh tế và thân thiện với môi trường.

3.1. Cải thiện cấu trúc đất

Cây sậy giúp cải thiện cấu trúc đất thông qua việc tạo ra hệ thống rễ dày đặc, giúp giữ đất và ngăn chặn xói mòn. Rễ cây cũng tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, góp phần phân hủy chất hữu cơ và tăng độ phì nhiêu của đất.

3.2. Giảm ô nhiễm kim loại nặng

Việc trồng cây sậy trên đất sau khai thác quặng giúp giảm đáng kể hàm lượng kim loại nặng trong đất. Sau một thời gian, hàm lượng kim loại nặng trong đất giảm từ 20-30%, chứng tỏ hiệu quả của phương pháp này trong việc xử lý đất ô nhiễm.

Luận Văn Thạc Sĩ: Sinh Trưởng và Hấp Thụ Kim Loại Nặng của Cây Sậy Phragmites Australis trên Đất Sau Khai Thác Quặng tại Thái Nguyên