Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học môi trường: Nghiên cứu, đánh giá thực trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất vùng chuyên canh rau Đông Nam Bộ và biện pháp xử lý bằng thực vật

Mục tiêu chính của luận án là góp phần xây dựng được cơ sở khoa học áp dụng các biện pháp sinh học xử lý ô nhiễm KLN (As, Cd, Pb, Hg) trong đất; Nâng cao chất lượng sản phẩm rau, bảo vệ sức khoẻ người tiêu dùng và người trồng rau ở vùng chuyên canh rau ĐNB.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN MINH HƯNG

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG

TRONG ĐẤT VÙNG CHUYÊN CANH RAU

ĐÔNG NAM BỘ VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ BẰNG THỰC VẬT

Chuyên ngành: Môi trường đất và nước

Mã số: 62440303

DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Công trình được hoàn thành tại:

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải

TS Bùi Thị Ngọc Dung

Phản biện:

Phản biện:

Phản biện:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận

án tiến sĩ họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

vào hồi giờ ngày tháng năm 20

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam;

- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nhu cầu về rau quả ngày càng cao trong nước và quốc tế, đã thúc đẩy ngành sản xuất rau quả của Việt Nam phát triển mạnh với tốc

độ nhanh Chỉ trong 10 năm gần đây, cả nước diện tích rau tăng từ 635,1 nghìn ha lên 900 nghìn ha, sản lượng tăng lên tương ứng 15 triệu tấn

Vùng Đông Nam Bộ là vùng rau lớn của nước ta, đây là nơi cung cấp rau quả chính cho các thành phố lớn của khu kinh tế trọng điểm phía Nam năm 2014 diện tích rau là 60,7 nghìn ha, sản lượng 1.021,3 nghìn tấn

Cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành công nghiệp, dịch vụ, nông nghiệp 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 toàn lương thực và sự phát triển bền vững

Hiện nay trên thế giới và Việt Nam đã áp dụng nhiều các phương pháp khác nhau nhằm xử lý KLN trong đất, 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 chưa hiệu quả

Vì vậy, việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá thực trạng

ô nhiễm kim loại nặng trong đất vùng chuyên canh rau Đông Nam Bộ và biện pháp xử lý bằng thực vật” là hết sức cần thiết nhằm góp phần xác

định cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc phát triển và ứng dụng cơ chế của công nghệ thực vật và VSV xử lý ô nhiễm KLN trong đất – công nghệ được đánh giá rất cao ở các nước phát triển, nhưng đang còn khá mới mẻ ở Việt Nam

2 Mục tiêu của đề tài

2.1 Mục tiêu chung

- Góp phần xây dựng được cơ sở khoa học áp dụng các biện pháp sinh học xử lý ô nhiễm KLN (As, Cd, Pb, Hg) trong đất;

- Nâng cao chất lượng sản phẩm rau, bảo vệ sức khoẻ người tiêu dùng và người trồng rau ở vùng chuyên canh rau ĐNB

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Đã bổ sung và góp phần bổ sung, hoàn thiện danh mục các loài thực vật có khả năng hấp thụ KLN cao;

- Đã góp phần xây dựng được cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu

và ứng dụng công nghệ sinh học xử lý ô nhiễm KLN trong đất, nước vùng chuyên canh rau ở ĐNB bằng biện pháp xử lý thực vật

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Luận án đã đánh giá được thực trạng ô nhiễm KLN trong đất

vùng chuyên canh rau ĐNB, và đưa ra được giải pháp kỹ thuật sinh học

xử lý ô nhiễm KLN bằng biện pháp xử lý bằng thực vật

4 Những đóng góp mới của đề tài

- Tuyển chọn được một số thực vật đa mục đích có khả năng hút thu, tích lũy KLN cao, từ đó chọn được chọn 2 loài thực vật trên cạn là Đậu bắp và Dọc mùng; 1 loài thực vật sống dưới nước là Kèo nèo có khả năng hút thu KLN cao vừa có giá trị làm thực phẩm Đã đưa ra quy trình công nghệ sinh học (sử dụng thực vật, kết hợp thực với VSV) giảm thiểu

ô nhiễm KLN trong đất trồng rau, hướng tới sản xuất ra an toàn

- Đã tính toán được khả năng hồi phục của đất trở về như môi trường nền ban đầu, khi áp dụng các cây trồng đa mục đích hấp thu KLN thì thời gian phục hồi nhanh nhất từ 4-6 năm, chậm nhất từ 41-50 năm tùy thuộc từng đối tượng nghiên cứu

*Phương pháp ủ thành đống:

Phương pháp này thường sử dụng để xử lý đất ô nhiễm chất hữu

cơ Nguyên tắc cơ bản của phương pháp là phân hủy chất ô nhiễm bằng cách ủ đống nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân giải hảo khí tự nhiên Có các kiểu ủ đống như sau:

- Ủ thành phân (composting):

Đất đào lên được rải thành luống hay đánh đống đều đặn với chu

vi mỗi đống ủ vài mét, cao khoảng 1 m Để thúc đẩy quá trình phân hủy thường trộn thêm vào đất chất hữu cơ thô nhằm giúp cung cấp thêm chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật (Jennifer Goetz, 2002)

- Làm đất như có canh tác (land farming):

Đất ô nhiễm được rải đều trên một mặt phẳng lớn thành lớp dày khoảng vài chục cm, để tránh nguy cơ ô nhiễm cho khu vực xử lý công việc này thường được tiến hành trên bề mặt không thấm nước Rải chất dinh dưỡng đều khắp bề mặt và trộn đều vào đất Tiến hành đảo khối đất định kỳ nhằm đảm bảo tính thoáng khí (Jennifer Goetz, 2002)

- Phương pháp gò sinh học (biopile):

Đất ô nhiễm được đào lên và trải trên một bề mặt không thấm, hơi dốc Đống vật liệu được ủ cao vài mét được đắp kiểu sườn dốc Quanh đống có hệ thống rãnh thu hồi chất lỏng chảy ra từ đống ủ và chảy tràn trên mặt Toàn bộ khu ủ được phủ lớp chất dẻo để cách ly với bên ngoài (Jennifer Goetz, 2002)

* Xử lý tại chỗ trên quy mô hẹp "in situ":

Xử lý sinh học trong quy mô hẹp thường được ứng dụng cho việc xử lý chất ô nhiễm dưới các vật kiến trúc, ô nhiễm ở các tầng sâu hàng chục mét, ô nhiễm cácbua hydro đã mở rộng theo chiều ngang (Jennifer Goetz, 2002)

* Quạt sinh học (bioventing) và tạo bọt sinh học (bioparging)

Kỹ thuật quạt sinh học là thực hiện hiếu khí cưỡng bức trong đất không bão hòa phía trên mực nước ngầm Trong kỹ thuật tạo bọt sinh học người ta bơm trực tiếp không khí vào lớp nước ngầm (Jennifer Goetz, 2002)

* Rào chắn sinh học và bình phong sinh học:

Kỹ thuật này được sử dụng để xử lý nước ngầm trên quy mô hẹp

"in situ" Người ta tạo ra ở phía hạ lưu trên đường đi của nước ngầm một vùng nhiều vi sinh vật phù hợp với chất ô nhiễm cần xử lý

1.3.3 Xử lý ô nhiễm bằng thực vật (phytoremediation):

Làm sạch đất ô nhiễm là một quá trình đòi hỏi công nghệ phức tạp và vốn đầu tư cao Gần đây, nhờ những hiểu biết về cơ chế hấp thụ, chuyển hoá, chống chịu và loại bỏ kim loại nặng của một số loài thực vật, người ta đã bắt đầu chú ý đến khả năng sử dụng thực vật để xử lý môi trường như một công nghệ môi trường đặc biệt (Barceló J và Poschenrieder C., 2003)

Có các kiểu xử lý ô nhiễm bằng thực vật sau:

- Lọc bằng rễ thực vật (rhizofiltration): Người ta dùng rễ cây để tập trung kim loại nặng Việc lấy kim loại được thực hiện bằng cách nhổ

bỏ cây trồng khỏi khu vực cần xử lý, sau đó trồng mới;

- Tích lũy chất ô nhiễm bằng thực vật (Phytoaccumulation): là quá trình rút và tích lũy chất ô nhiễm trong mô rễ hay các cơ quan trên mặt đất của cây trồng Người ta dùng cây để "bơm" kim loại nặng rồi chuyển chúng ra khỏi đất

- Cố định chất ô nhiễm bằng thực vật (Phytostabilisation): Người ta dùng cây trồng để ngăn chặn kim loại nặng chuyển xuống các lớp đất dưới (hay nước ngầm) bằng cách giữ nó trong rễ khiến nó trở nên không linh động;

- Chuyển hóa qua thực vật (phytotransformation): Dùng thực vật phân hủy các chất hữu cơ thành chất đơn giản hơn rồi hút vào cơ thể thực vật Phương pháp này thường kết hợp với việc làm phân ủ và chỉ vận dụng với chất hữu cơ dễ phân giải;

- Kích thích bằng thực vật (phytostimulation): Các chất tiết ra từ

rễ cây trồng hay các chất men do rễ cây tiết ra ở các vùng quanh rễ kích thích vi sinh vật hoạt động chuyển hóa chất hữu cơ ô nhiễm Có nhiều thực vật tích lũy lượng lớn kim loại nặng

1.3.4 Tiêu chuẩn loài thực vật được sử dụng để xử lý kim loại nặng trong đất

Theo Chaney và cộng sự, 1997, để đạt hiệu quả cao trong xử lý ô nhiễm KLN trong đất, các loài thực vật được chọn phải có những tính năng sau:

- Có khả năng chống chịu đối với hàm lượng KLN cao;

- Có khả năng hấp thụ nhanh các KLN từ môi trường đất và nước;

- Có khả năng tích lũy KLN cao kể cả hàm lượng các ion này thấp trong đất;

- Có khả năng chuyển vận KLN từ rễ lên thân và lá;

- Có thể chịu đựng được điều kiện môi trường dinh dưỡng kém;

- Có khả năng sinh trưởng nhanh và cho sinh khối lớn

1.3.5 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ KLN của thực vật

Khả năng linh động và tiếp xúc sinh học của KLN chịu ảnh hưởng lớn bởi các đặc tính lý hóa của môi trường đất như: pH, hàm lượng khoáng sét, chất hữu cơ, CEC và hàm lượng KLN trong đất Thông thường pH thấp, thành phần cơ giới nhẹ, độ mùn thấp, thực vật hút KLN mạnh

Tương tác qua lại giữa các KLN với tính chất đất là vấn đề cốt lõi của công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm Nói chung, sự hấp phụ vào các hạt đất sẽ làm giảm hoạt tính của kim loại Vì vậy, khả năng trao đổi cation (CEC) trong đất cao, sự hấp thụ và cố định kim loại càng lớn Trong đất chua, H+ tham gia đẩy các kim loại nặng khỏi liên kết với các hạt keo sét của đất, đưa chúng vào dung dịch đất Vì vậy, pH đất không chỉ ảnh hưởng đến khả năng tiếp xúc sinh học của kim loại mà còn ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình hút kim loại vào trong rễ

Phương pháp kết hợp thực vật và vi sinh vật

Sử dụng các loài vi sinh vật (VSV) kết hợp với thực vật có khả năng tích lũy KLN để xử lý đất bị ô nhiễm đang là một xu hướng phổ biến được ứng dụng nhiều trên thế giới Phương pháp này còn giúp cho việc tăng cường sự hoạt động cũng như sự đa dạng của các VSV đất, giữ cho hệ sinh thái “khỏe” (Zueng, 2007)

Sự kết hợp cộng sinh giữa thực vật - VSV trong đất bị ô nhiễm KLN có thể bị ảnh hưởng từ 2 chiều: cả chiều từ VSV lẫn chiều từ thực vật ký chủ Mối quan hệ cộng sinh giữa VSV vùng rễ và thực vật là hỗ trợ nhau, cùng tồn tại và phát triển, giảm thiểu mức thấp nhất tác động

có hại của các KLN trong đất bị ô nhiễm (Gilis và cộng sự, 1998)

1.4 Tình hình nghiên cứu xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng bằng phương pháp sinh học ở Việt Nam

1.4.1 Tình hình sử dụng thực vật

Năm 2007, Đặng Đình Kim và cộng sự đã đánh giá mức độ ô nhiễm của đất khu vực các vùng mỏ đồng thời tuyển chọn các thực vật bản địa phục vụ cho đề tài Qua chọn lọc được 33 loài cây có thể sống được trên nền đất ô nhiễm cao

Năm 2008, Nguyễn Hữu Thành đã lựa chọn được một số loại thực vật bản địa có khả năng hấp thụ Pb, Zn, Cu cao có thể sử dụng các thực vật này để xử lý đất bị ô nhiễm KLN, đặc biệt ô nhiễm Pb bao gồm đơn buốt, dừa nước, mương đứng và cây rau muống Hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong thân lá và rễ của các thực vật này rất cao, sinh khối lớn cho thấy tiềm năng sử dụng trong xử lý đất ô nhiễm KLN bằng thực vật tại Việt Nam rất khả quan bởi chúng là những thực vật bản địa,

dễ trồng, dễ nhân giống và thu hoạch

Đồng Thị Minh Hậu và cộng sự (2008) nghiên cứu một số thực vật có khả năng hấp thu Cu, Cr, Zn trong bùn nạo vét kênh Tân Hóa-Lò Gốm tại thành phố Hồ Chí Minh đã cho thấy 5 loài thực vật gồm cây ngô, cỏ nến, cây sậy, cây so đũa và cỏ voi có khả năng tích lũy kim loại nặng khác nhau

Lê Đức và cộng sự đã nghiên cứu khả năng hấp thụ và tích lũy Pb trong đất của cây rau muống, bèo tây và cải Diệp Thị Mỹ Hạnh và cộng

sự, 2007 nghiên cứu thấy khả năng chống chịu và hấp thu Pb của cây thơm ổi trong đất ô nhiễm Pb rất cao Võ Văn Minh, đã chứng minh khả năng loại bỏ một số kim loại nặng của cỏ Vetiver khỏi đất tại một số loại bãi thải ở Đà Nẵng là rất khả quan

1.4.2 Một số loài thực vật có khả năng tích tụ kim loại nặng cao phân

bố tại vùng Đông Nam Bộ

Cỏ vetiver (vetiveria zizanioides L.): là một loại cây tiên phong

trong cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng,

Cây thơm ổi (Cosmos bipinnuatus): có thể hấp thu lượng chì

cao gấp 500 - 1.000 lần so với các loài cây bình thường mà không bị ảnh hưởng

Cây cải (Brassicaceae oleracea): Điển hình là khả năng hấp thu

Cd và Pb của cải xanh và cải xoong

Cây đơn buốt (Biden pilosa L): đơn buốt có khả năng sinh

trưởng và phát triển bình thường trong điều kiện hàm lượng As trong đất đến 1.500 mg/kg đất và hàm lượng Pb trong đất đến 3.000 mg/kg đất

Cây Sậy: Sậy có khả năng hấp thụ một lượng lớn các kim loại nặng

trong đất thông qua lượng sinh khối của chúng Cây sậy được coi là loài thực vật có triển vọng trong việc xử lý kim loại nặng trong đất

1.4.3 Tình hình sử dụng vi sinh vật

Việc dùng Aspergillus.sp phân lập từ đất để chiết Pb, Zn và Cr

khỏi đất có hiệu quả trung bình sau 21 ngày là 37%; 15,9%; 30,14%

theo thứ tự Bên cạnh đó, việc dùng nấm Penicillium.sp để chiết rút Pb

từ đất theo hệ thống chiết rút như trên đã đạt hiệu quả từ 30 đến 36% so với hàm lượng Pb tổng số

1.4.4 Phương pháp kết hợp thực vật với vi sinh vật

Nghiên cứu sử dụng thực vật xử lý kim loại nặng ở vùng khai thác khoáng, năm 2010, Đặng Đình Kim và cộng sự tiến hành đã xác

định được 2 loài dương xỉ Pteris vittata và Pittyrogramma calomelano

khi kết hợp với nấm rễ AMF có khả năng hấp thu mạnh As, Pb từ đất sau khai thác mỏ

Lê Như Kiểu và cộng sự (năm 2013) thực hiện đã xác định được một số loài thực vật: dương xỉ, khoai nước, dừa nước, ráy, ngổ dại có khả năng tích lũy Pb, Cu và Zn Đề tài cũng tuyển chọn được một số chủng VSV có khả năng tích lũy Pb

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, CÁCH TIẾP CẬN

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu môi trường đất là loại đất xám (Acrisols) chuyên trồng rau tại xã Vĩnh Lộc B, Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh Ở đây các loại rau quả được trồng phổ biến trong vùng Đất chuyên canh rau quả có những tính chất cơ bản có thể đại diện chung cho vùng chuyên canh rau ở Đông Nam Bộ

Sơ đồ khu vực thí nghiệm:

Khu vực bố trí thí nghiệm được đặt tại xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh

- Đối tượng nghiên cứu thực vật là một số loại rau chính tại khu vực trồng rau chuyên canh ở ĐNB và các thực vật bản địa có khả năng tích luỹ, chuyển hoá As, Cd, Pb, Hg trong đất và nước bao gồm: đậu rồng, đậu bắp, rau ngót, dọc mùng, kèo nèo,

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Điều tra, đánh giá thực trạng ô nhiễm As, Cd, Pb, Hg trong đất, nước

và rau tại các vùng chuyên canh rau ở ĐNB;

- Nghiên cứu tuyển chọn thực vật có khả năng xử lý ô nhiễm As, Cd, Pb,

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu

Đề tài tiến hành phân tích, tổng hợp các công trình nghiên cứu có liên quan về các biện pháp sinh học để xử lý ô nhiễm KLN trong đất và nước Trên cơ sở đó, rút ra một số vấn đề có tính lý luận và thực tiễn liên quan đến nội dung nghiên cứu

2.4.2 Phương pháp lấy mẫu

 Phương pháp lấy mẫu đất

- Lấy mẫu đất phân tích các chỉ tiêu KLN theo TCVN 5297:1995: + Mẫu đất: lấy 196 mẫu ở độ sâu 0 - 30 cm tại vùng chuyên canh rau của 4 tỉnh để phân tích các chỉ tiêu kết hợp với lấy mẫu phân lập VSV

+ Mẫu bùn: được lấy ở ruộng trồng rau nước với tổng số 70 mẫu

- Phân lập VSV theo phương pháp của Wollum

 Phương pháp lấy mẫu nước

Mẫu nước lấy theo TCVN 6663-1:2011: lấy ở ruộng trồng rau, mương tưới, tiêu nước ruộng trồng rau, giếng khoan trong vùng trồng rau với tổng số 70 mẫu

 Phương pháp lấy mẫu thực vật: Mẫu rau được lấy theo TCVN9016:2011

2.4.3 Phương pháp tuyển chọn thực vật và vi sinh vật

 Tuyển chọn thực vật

Điều tra khảo sát thực địa, lấy mẫu về phân tích hàm lượng các KLN trong các bộ phận của cây, để lựa chon những cây có khả năng hút thu tích lũy KLN cao làm vật liệu nghiên cứu

 Tuyển chọn vi sinh vật

Khảo sát, lấy mẫu đất, bùn tại vùng nghiên cứu, phân lập các loài/chủng VSV, phân tích khả năng tích lũy KLN trong sinh khối, và khả năng chuyển hóa KLN của các VSV, từ đó chọn những VSV có khả năng tích lũy KLN cao, sinh khối lớn và khả năng chuyển hoá KLN cao làm vật liệu nghiên cứu

2.4.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.4.4.1 Bố trí thí nghiệm trong phòng, trong nhà lưới

a Thí nghiệm 1-4: Thử nghiệm đánh giá hiệu quả tích lũy Pb, Cd, As,

Hg của chế phẩm dạng 1 trong đất

b Thí nghiệm 5: thử nghiệm đánh giá hiệu quả tích lũy, chuyển hóa Pb,

Cd, As, Hg của chế phẩm dạng 2 trong bùn

Hệ số vận chuyển TC (Transfer Coeffient) được tính bằng tỷ lệ giữa

hàm lượng tổng số KLN tích lũy ở trong mô của cây với nồng độ KLN trong đất (Kiekens & Camerlych, 1982)

Hệ số giảm thiểu RC (Remediation factor) là tỷ số giữa hàm lượng KLN được tích lũy ở phần trên mặt đất của cây so với hàm lượng tổng số KLN trong lớp đất mặt (Vyslouzilova, 2003)

Xác định thực trạng mức độ ô nhiễm KLN của đất, nước và rau

Chỉ số Nemerow:

Pimax: Chỉ số ô nhiễm đơn lẻ cực đại

Giá trị trung bình của các chỉ số ô nhiễm riêng lẻ

Chất lượng môi trường đất được phân thành 5 hạng theo chỉ số Pi (PI n): PI <0.7, miền an toàn; 0.7≤ PI Nemerow <1.0, miền đề phòng;

1.0 ≤ PI Nemerow < 2.0, miền ô nhiễm nhẹ; 2.0≤ PI < 3.0, miền ô nhiễm vừa; và PI > 3.0, miền bị ô nhiễm nghiêm trọng (Cheng et al (2007)

Chỉ số ô nhiễm đơn lẻ: Pi < 1: Ô nhiễm thấp; 1 – < 3: Ô nhiễm

vừa phải: 3 - < 6: Ô nhiễm đáng kể; Từ 6 trở đi là ô nhiễm rất cao

Chỉ số ô nhiễm trung bình: Nếu > 1 chỉ ra chất lượng của đất bị

a Địa điểm: Ấp 3, xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, Tp.HCM

để đánh giá khả năng xử lý ô nhiễm KLN trong đất trồng rau bằng quy trình kết hợp thực vật (cây đậu bắp, cây dọc mùng) và VSV Quy mô 0,5 ha/mô hình

b Đối tượng thử nghiệm:

- Đất: Đất xám chuyên canh rau Mô hình gồm 2 công thức

- Chỉ tiêu theo dõi: sinh khối thực vật và hàm lượng KLN được tích luỹ

2.5.2 Mô hình ứng dụng biện pháp sinh học để xử lý ô nhiễm KLN trong bùn (MH2)

a Địa điểm: Phường Thới An, Quận 12, TP.HCM để đánh giá

khả năng xử lý ô nhiễm KLN trong ruộng nước, trồng rau bằng quy trình kết hợp thực vật (kèo nèo) và VSV Quy mô 0,5ha/mô hình

b Đối tượng thử nghiệm:

- Ruộng nước: Canh tác rau

- Chỉ tiêu theo dõi: sinh khối thực vật và hàm lượng KLN được tích luỹ

2.6 Phương pháp phân tích

- Xác định hàm lượng KLN linh động trong đất: theo phương pháp Double Acid (Mehlich I), đo trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

- Đánh giá mức độ ô nhiễm Pb, Cd, As trong đất theo QCVN MT: 2015/BTNMT Đánh giá mức độ ô nhiễm Hg trong đất theo tiêu chuẩn Châu Âu

03 Đánh giá mức độ ô nhiễm KLN trong nước theo QCVN

39:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dùng cho tưới tiêu

- Đánh giá mức độ ô nhiễm KLN trong rau theo QCVN 8-2:2011/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với ô nhiễm KLN trong thực phẩm

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Thực trạng sản xuất rau ở vùng ĐNB

Theo số liệu thống kê năm 2014, tổng diện tích trồng rau vùng ĐNB có 59,8 nghìn ha, sản lượng 1.021,3 nghìn tấn (chiếm 6,8% về diện tích và 6,6% sản lượng rau của cả nước) Nhiều vùng rau an toàn (RAT) đã được hình thành đem lại thu nhập cao đang được chú trọng

đầu tư xây dựng mới và mở rộng

Trong 4 tỉnh nghiên cứu ở vùng Đông Nam bộ, Đồng Nai là tỉnh

có diện tích rau lớn nhất 14,7 nghìn ha, sản lượng 208,6 nghìn tấn; thành phố Hồ Chí Minh có diện tích rau 10 nghìn ha, sản lượng 253,7 nghìn tấn; Bà Rịa - Vũng Tàu có diện tích rau 7,3 nghìn ha, sản lượng 139,5 nghìn tấn/năm và diện tích rau của Bình Dương là 5,3 nghìn ha, sản lượng đạt 77,5 nghìn tấn/năm

Các nhóm rau được trồng trên địa bàn nghiên cứu gồm 4 nhóm

chính: Nhóm rau ăn lá; Nhóm rau ăn củ quả ngắn ngày; Nhóm rau ăn bông; Nhóm rau gia vị

3.2 Thực trạng ô nhiễm KLN trong đất, nước và rau ở vùng chuyên canh rau ĐNB

3.2.1 Thực trạng ô nhiễm KLN trong đất ở vùng chuyên canh rau ĐNB

Bảng 3.2 Tổng hợp kết quả phân tích KLN trong đất trồng rau ở ĐNB

TT Tỉnh/ Thành

phố

Tổng

số mẫu

Số mẫu đạt tiêu chuẩn

Số mẫu vượt giới hạn

3 Bình Dương 20 20 100

Hành, mướp đắng, dưa chuột, đậu xanh, mồng tơi, cà pháo

rau cần

Vùng chuyên canh rau với đặc điểm nổi bật là sản xuất rau quy

mô lớn, người dân có trình độ thâm canh cao nên đã hạn chế được ảnh hưởng của phân bón, hóa chất BVTV, nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt đến môi trường đất Chính vì vậy, đất trồng rau ở đây rất ít

bị ô nhiễm do quá trình tác

Trong tổng số 155 mẫu đất trên 4 tỉnh ở ĐNB, chỉ có 6 mẫu (6,7%) vượt ngưỡng giới hạn an toàn

Trong 155 mẫu khảo sát, có 150 mẫu có chỉ số ô nhiễm riêng lẻ

Pi < 1, thuộc nhóm ô nhiễm thấp và 5 mẫu có Pi ≥1, thuộc nhóm ô nhiễm vừa phải; Chỉ số ô nhiễm trung bình đạt 0,76, cho thấy nhìn chung chất lượng của đất toàn miền vẫn còn tốt do đa số không bị ô nhiễm kim loại nặng; Chất lượng môi trường của đất thuộc miền đề phòng do chỉ số Nemerow đạt 0,769

Kim loại nặng trong bùn

Trong 50 mẫu khảo sát, có 48 mẫu có chỉ số ô nhiễm riêng lẻ Pi < 1, thuộc nhóm ô nhiễm thấp và 2 mẫu có Pi ≥ 1, thuộc nhóm ô nhiễm vừa phải; Chỉ số ô nhiễm trung bình của 50 mẫu này đạt 0,442, cho thấy nhìn chung chất lượng của bùn toàn miền vẫn còn tốt do đa số không bị ô nhiễm kim loại nặng; Chất lượng môi trường của bùn thuộc miền đề phòng do chỉ số Nemerow đạt 0,812 (0.7≤ PI Nemerow < 1.0)

3.2.2 Thực trạng ô nhiễm KLN trong nước ở vùng chuyên canh rau ĐNB