Luận Văn Nghiên cứu khả năng tích tụ asen (As) và sắt (Fe) của một số loài thực vật tại Mỏ sắt Trại Cau – Đồn

ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện Việt Nam có khoảng 216 mỏ và điểm quặng sắt với tổng trữ lượng khoảng 1.2 tỷ tấn trong đó trữ lượng đã được thăm dò và đang trong quá trình khai thác khoảng trên 761 triệu tấn. Ngành khai thác quặng sắt nói riêng và khoáng sản nói chung đã và đang đóng góp một phần không nhỏ vào tổng thu nhập quốc dân đồng thời mang lại việc làm cho một bộ phận dân cư tại khu vực diễn ra hoạt động khai thác mỏ. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích không thể phủ nhận trên thì hoạt động khai thác mỏ cũng gây ra nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường đất. Việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường đất đang là một bài toán đặt ra cho các nhà khoa học và các nhà quản lý, đặc biệt là đối với những người làm trong lĩnh vực môi trường.
Các nghiên cứu hiện nay về xử lý ô nhiễm đất còn nặng về phương pháp cơ giới hoặc hóa lý Các biện pháp này thường rất tốn kém và chỉ áp dụng đối với các khu vực có diện tích nhỏ đòi hỏi việc xử lý ô nhiễm cần phải tiến hành khẩn cấp. Không chỉ vậy, các phương pháp xử lý này còn có thể có các tác động ngược lên hoạt động của khu hệ vi sinh vật đất, làm mất đi cấu trúc và độ màu mỡ của đất. Một xu hướng xử lý ô nhiễm môi trường đang được nhiều nhà khoa học quan tâm là sử dụng thực vật xử lý ô nhiễm do nó có hiệu quả cao, chi phí thấp, thân thiện với môi trường và phù hợp với điều kiện của từng địa phương. Phương pháp này đã được nhiều nước trên thế giới thử nghiệm và đã đạt được nhiều thành tựu to lớn. Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu về lĩnh vực này và bước đầu đã đạt được nhiều kết quả khả quan. TS. Diệp Thị Mỹ Hạnh đã phát hiện ra loài thơm ổi (Lantana camara) là một loài siêu tích lũy Chì (Pb), nó có khả năng thích ứng với điều kiện môi trường đất chứa một hàm lượng Pb rất lớn mà tại các hàm lượng đó ít có loài cây nào có khả năng tồn tại được.
Mỏ sắt Trại Cau là một trong những mỏ sắt lớn của nước ta, với trữ lượng trên 8 triệu tấn, mỏ sắt Trại Cau đang là một trong những nguồn cung cấp quặng sắt chất lượng cao cho các nhà máy, công ty luyện kim lớn ở nước ta. Bên cạnh các lợi ích do khai thác quặng mang lại, vấn đề môi trường của vùng mỏ sau khai thác là một vấn đề nhận được sự quan tâm không chỉ của ban quản lý mỏ sắt Trại Cau. Việc khai thác mỏ đã và đang tạo nên nhiều vấn đề to lớn trong đó có vấn đề ô nhiễm kim loại nặng.
Với các lý do nêu trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu khả năng tích tụ asen (As) và sắt (Fe) của một số loài thực vật tại Mỏ sắt Trại Cau – Đồng Hỷ - Thái Nguyên”



MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
1.1. Một số khái niệm về ô nhiễm đất và công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật. 3
1.2. Cơ chế xử lý ô nhiễm đất bằng thực vật. 4
1.3. Nghiên cứu xử lý ô nhiễm đất bằng thực vật và ứng dụng của nó trên thế giới. 7
1.4. Nghiên cứu các loài cây có khả năng hấp thụ kim loại nặng tại Việt Nam. 12
1.5. Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật. 13
1.5.1. Ưu điểm. 13
1.5.2. Nhược điểm. 14
1.6. Tổng quan về Asen và Sắt. 14
1.6.1. Asen (As). 14
1.6.2. Sắt (Fe) 16
Chương II: MỤC TIÊU - ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
2.1. Mục tiêu nghiên cứu. 18
2.1.1. Mục tiêu chung. 18
2.1.2. Mục tiêu cụ thể. 18
2.2. Đối tượng nghiên cứu. 18
2.3. Nội dung nghiên cứu. 18
2.4. Phương pháp nghiên cứu. 18
2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu. 18
2.4.2. Phương pháp ngoại nghiệp. 19
2.4.2.1. Phương pháp PRA. 19
2.4.2.2. Phương pháp chọn vùng nghiên cứu. 19
2.4.2.3. Phương pháp điều tra thảm thực vật. 19
2.4.2.4. Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu. 20
2.4.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm. 20
2.4.3.1. Phương pháp xác định sinh khối thực vật. 20
2.4.3.2. Phương pháp phân tích đất và thực vật. 21
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp. 24
CHƯƠNG III: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 25
3.1. Ranh giới và vị trí địa lý. 25
3.2. Đặc điểm tự nhiên và xã hội khu vực nghiên cứu. 25
CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27
4. 1. Kết quả điều tra thực địa tại khu vực nghiên cứu. 27
4.2. Kết quả xác định sinh khối thực vật. 30
4.3. Kết quả phân tích đất. 31
4.3.1. Kết quả phân tích hàm lượng As trong đất. 31
4.3.1. Kết quả phân tích hàm lượng As trong đất. 31
4.3.1. Kết quả phân tích hàm lượng As trong đất. 31
4.4. Kết quả phân tích thực vật. 37
4.4.1. Kết quả phân tích As trong thực vật. 37
4.4.2. Kết quả phân tích hàm lượng sắt trong thực vật. 45
4.5. Đề xuất hướng áp dụng thực vật xử lý ô nhiễm đất tại khu vực nghiên cứu. 50
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KHUYẾN NGHỊ 52
5.1. Kết luận. 52
5.2. Tồn tại. 52
5.3. Khuyến nghị. 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 54


DANH MỤC HÌNH VÀ ẢNH
Hình 1.1: Cơ chế tích lũy kim loại nặng ở thực vật 4
Hình 1.2: Sự phân hủy các chất ở vùng quyển rễ 5
Hình 1.3: Ứng dụng quá trình lọc sinh học trong xây dựng bãi lọc ngập nước 6
Hình 1.4: Cơ chế xử lý ô nhiễm bằng thực vật 7
Ảnh 4.1 + 4.2: Bề mặt khu khai thác mỏ Thác Lạc 3 28
DANH MỤC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ
Bảng 1.1: Các loài thực vật tích tụ nhiều Zn, Ni, Se, 9
Cu, Co hoặc Mn ở chồi, cành 9
Bảng 1.2: Các loài thực vật cho sinh khối cao được sử dụng để xử lý kim loại nặng trong đất 10
Mẫu biểu 2.1: Mẫu biểu điều tra đặc điểm lớp phủ thực vật tại 19
Mẫu biểu 2.2: Biểu kết quả xác định sinh khối thực vật 21
Bảng 4.2: Các loài cây lựa chọn nghiên cứu 30
Bảng 4.4: Kết quả phân tích hàm lượng As trong đất 32
Biểu đồ 4.1: Hàm lượng As trong các mẫu đất lấy tại khu vực nghiên cứu 33
Bảng 4.5: Kết quả phân tích hàm lượng sắt trong đất 35
Biểu đồ 4.2: Hàm lượng sắt trong các mẫu đất lấy tại khu vực nghiên cứu 36
Bảng 4.6: Kết quả phân tích hàm lượng As trong thực vật 38
Biểu đồ 4.3: Kết quả xác định hàm lượng As trong thực vật 39
Biểu đồ 4.4: So sánh hàm lượng As trong đất và trong thực vật 41
Bảng 4.7: Tỷ lệ giữa hàm lượng As trong thực vật so với hàm lượng As 44
trong đất 44
Bảng 4.8: Kết quả phân tích hàm lượng sắt trong thực vật 45
Biểu đồ 4.5: Kết quả phân tích hàm lượng sắt trong thực vật 46
Biểu đồ 4.6: So sánh hàm lượng Fe trong đất và trong thực vật 49