Luận án tiến sĩ nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm mộ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- PHẠM THỊ MỸ PHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (As, Cd, Pb) TRONG ĐẤT VÙNG TRỒNG RAU THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN VÀ PHỤ CẬN BẰNG THỰC VẬT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI – 2018 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- PHẠM THỊ MỸ PHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (As, Cd, Pb) TRONG ĐẤT VÙNG TRỒNG RAU THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN VÀ PHỤ CẬN BẰNG THỰC VẬT Chuyên ngành: Môi trường đất và nước Mã số: 62.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: PGS. Nguyễn Mạnh Khải GS. Đặng Thị Kim Chi HÀ NỘI - 2018 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CAM ĐOAN Nghiên cứu sinh xin cam đoan toàn bộ kết quả trong luận án này là công trình nghiên cứu của riêng nghiên cứu sinh dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS. Nguyễn Mạnh Khải và GS.

Đặng Thị Kim Chi, các số liệu nghiên cứu được trình bày một cách chính xác và trung thực. Toàn bộ số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là do nghiên cứu sinh trực tiếp thực hiện và công bố trên các tạp chí. Các số liệu của các tác giả khác được sử dụng đã có trích dẫn rõ ràng. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh Phạm Thị Mỹ Phương TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận án này, nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.

Nguyễn Mạnh Khải, giảng viên Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội và GS. Đặng Thị Kim Chi, giảng viên cao cấp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội - người thầy đã tận tình tâm huyết, chỉ đường dẫn lối và đóng góp những ý kiến quý báu cho nghiên cứu sinh có được định hướng trong nghiên cứu khoa học để hoàn thành kết quả nghiên cứu. Xin cảm ơn Phòng Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên cùng toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường đặc biệt là các thầy cô ở Bộ môn Tài nguyên và Môi trường đất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã truyền cho nghiên cứu sinh kiến thức, niềm đam mê nghiên cứu khoa học, luôn tận tình chỉ bảo và giúp đỡ để nghiên cứu sinh được sinh hoạt chuyên môn cũng như vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành nghiên cứu này. Xin trân trọng cảm ơn Viện Nghiên cứu và Phát triển vùng - Bộ Khoa học và Công nghệ, cùng các phòng chức năng trực thuộc Viện - nơi nghiên cứu sinh đang trực tiếp làm việc đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để nghiên cứu sinh có điều kiện tốt nhất để làm việc cũng như thực hiện nghiên cứu khoa học.

Cảm ơn đề tài cấp Bộ theo quyết định số 1488/QĐ-BKHCN ngày 29/6/2013 của Bộ Khoa học và Công nghệ. Xin trân trọng cảm ơn Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ và tạo điều kiện để nghiên cứu bố trí và thực hiện các thí nghiệm trong nhà lưới. Cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp cùng các sinh viên đã động viên và hỗ trợ nghiên cứu sinh rất nhiều để có được các kết quả trong nghiên cứu này. Cuối cùng xin được đặc biệt cảm ơn những người thân trong gia đình đã ủng hộ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh trong cuộc sống để hoàn thành kết quả nghiên cứu của luận án.

Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh Phạm Thị Mỹ Phương TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN TÀI LIỆU. Một số vấn đề về nguồn gốc và dạng tồn tại của KLN trong đất. Khái niệm KLN.

Nguồn gốc KLN trong đất. Dạng tồn tại và chuyển hóa KLN trong đất. Tình hình ô nhiễm KLN trong đất trên thế giới và Việt Nam. Tình hình ô nhiễm KLN trong đất trên thế giới.

Tình hình ô nhiễm KLN trong đất Việt Nam. Tình hình ô nhiễm KLN trong đất ở tỉnh Thái Nguyên. Xử lý KLN trong đất bằng thực vật. Biện pháp xử lý đất ô nhiễm KLN bằng thực vật.

Các loài thực vật có khả năng xử lý đất ô nhiễm KLN. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ KLN của thực vật. Tình hình xử lý KLN bằng thực vật trên thế giới và ở Việt Nam. Đặc điểm khu vực nghiên cứu.

ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Đối tượng nghiên cứu. Địa điểm và thời gian nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.

Đánh giá thực trạng ô nhiễm KLN (As, Cd, Pb) trong nước tưới, đất và rau tại một số vùng chuyên canh rau ở thành phố Thái Nguyên và phụ cận. Nghiên cứu khả năng hấp thu KLN (Cd, Pb, As) của cây cỏ Mần trầu (Eleusine indica L.) và cây Lu lu đực (Solanum nigrum L.) trong đất ở điều kiện thí nghiệm. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố (thời gian, pH, phân bón, phức chất hữu cơ EDTA) đến khả năng hấp thu KLN (Cd, Pb, As) của cây cỏ Mần trầu (Eleusine indica L.) và cây Lu lu đực (Solanum nigrum L.) trong đất trồng rau ở điều kiện thí nghiệm .32 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Xây dựng mô hình khảo nghiệm khả năng ứng dụng cây cỏ Mần trầu (Eleusine indica L.) và cây Lu lu đực (Solanum nigrum L.) để xử lý ô nhiễm KLN (Cd, Pb, As) trong đất trồng rau.

Đề xuất quy trình xử lý đất ô nhiễm KLN (Cd, Pb, As) ở vùng trồng rau thuộc thành phố Thái Nguyên và phụ cận bằng thực vật. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp kế thừa và tổng hợp tài liệu. Phương pháp điều tra, phỏng vấn.

Phương pháp quan trắc và lấy mẫu thực địa. Phương pháp bố trí thí nghiệm. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm. Phương pháp so sánh và xử lý số liệu.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. Thực trạng ô nhiễm KLN (As, Cd, Pb) trong nước tưới, đất và rau tại một số vùng chuyên canh rau ở thành phố Thái Nguyên và phụ cận. Thực trạng sản xuất rau ở thành phố Thái Nguyên và vùng phụ cận. Thực trạng nước tưới cho rau ở thành phố Thái Nguyên và vùng phụ cận.

Chất lượng đất và hàm lượng KLN trong đất trồng rau ở thành phố Thái Nguyên và vùng phụ cận. Hàm lượng KLN trong rau ở khu vực nghiên cứu. Nghiên cứu khả năng hấp thu KLN (Cd, Pb, As) của cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực trong điều kiện nhà lưới. Nghiên cứu khả năng chống chịu và tích lũy Cd của 2 loài thực vật.

Nghiên cứu khả năng chống chịu và tích lũy Pb của 2 loài thực vật. Nghiên cứu khả năng chống chịu và tích lũy As của 2 loài thực vật. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng hấp thu KLN (Cd, Pb, As) của cây cỏ Mần trầu và cây lu lu đực. Nghiên cứu thời gian thu hoạch ảnh hưởng đến khả năng tích luỹ KLN (Cd, Pb, As) của cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực.

Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến khả năng tích lũy KLN (Cd, Pb, As) của cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực.73 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến khả năng tích luỹ KLN (Cd, Pb, As) của cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực. Nghiên cứu ảnh hưởng của EDTA đến khả năng tích luỹ KLN (Cd, Pb, As) của cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực. Xây dựng mô hình khảo nghiệm khả năng ứng dụng cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực để xử lý ô nhiễm KLN (Cd, Pb, As) trong đất trồng rau.

Mô hình trồng cây Lu lu đực để xử lý ô nhiễm KLN (Cd, Pb, As) trong đất trồng rau. Mô hình trồng cây cỏ Mần trầu để xử lý ô nhiễm KLN (Cd, Pb, As) trong đất trồng rau. Đề xuất quy trình xử lý đất ô nhiễm KLN (Cd, Pb, As) ở vùng trồng rau thuộc thành phố Thái Nguyên và phụ cận bằng thực vật .104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .106 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .107 TÀI LIỆU THAM KHẢO .108 PHỤ LỤC TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BVTV Bảo vệ thực vật BYT Bộ Y tế CEC Khả năng trao đổi ion của đất CHC Chất hữu cơ CTTN Công thức thí nghiệm KLN Kim loại nặng LSD Sự sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa OM Hàm lượng chất hữu cơ QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TT Thứ tự BS Bổ sung EDTA Ethylendiamin Tetraacetic Acid TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Hàm lượng KLN trong một số loại đá chính.

Các nguồn KLN đưa vào đất nông nghiệp. Các nguồn KLN từ một số hoạt động sản xuất công nghiệp. Hàm lượng KLN trong đất của một số mỏ tại Anh. Hàm lượng Pb và Cd trong đất và rau muống ở một số khu vực.

Thí nghiệm nghiên cứu sự hấp thu KLN của cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực. Thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian đến khả năng tích lũy Cd, Pb, As của cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực. Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến tích lũy Cd, Pb, As trong cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực. Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến tích lũy Cd, Pb, As trong cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực.

Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của EDTA đến tích lũy Cd, Pb, As trong cây cỏ Mần trầu và cây Lu lu đực. Phương pháp xác định các chỉ tiêu trong đất theo TCVN. Năng suất một số các loại rau trồng ở Thái Nguyên và vùng phụ cận. Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV cho một số loại rau nghiên cứu.

Tình hình sử dụng phân bón cho một số loại rau nghiên cứu. Hàm lượng KLN tổng số trong mẫu nước tưới (đợt 1). Hàm lượng KLN tổng số trong mẫu nước tưới (đợt 2). Một số tính chất đất trồng rau ở Thái Nguyên.

Hàm lượng KLN tổng số trong đất trồng rau nghiên cứu. Hàm lượng KLN trong rau tại Thái Nguyên. Ảnh hưởng Cd đến sinh khối và tích lũy Cd của cây cỏ Mần trầu .