Cadimi (Cd) là một trong những kim loại nặng độc nhất cho
môi trường sinh thái đất, cây trồng, sức khoẻ con người và động vật
(FAO, 1992). Cd vào đất từ nhiều nguồn khác nhau, thực tế phát
triển công nghiệp, đô thị và kể cả thâm canh nông nghiệp đều tiềm
ẩn tăng Cd trong môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng.
Các nghiên cứu về hiện trạng Cd trong đất, mức độ ô nhiễm Cd
trong môi trường đất ở Việt Nam chưa thực sự có hệ thống, chưa đủ
cơ sở khoa học tin cậy để xác định mức vượt ngưỡng đối với các
nhóm đất khác nhau, rất ít số liệu về các quan hệ giữa Cd trong đất
và Cd tích lũy trong cây, chưa xác định được nguyên nhân chính gây
ô nhiễm Cd trong đất, mức vượt ngưỡng cảnh báo, cũng như tác
động của việc tăng Cd trong đất đối với cây trồng và môi trường sinh
thái, đặc biệt trong đối tượng cây rau ăn lá là đối tượng rau được con
người tiêu thụ trực tiếp. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần đánh giá
hiện trạng ô nhiễm Cd trong đất, giúp tìm ra nguyên nhân gây ô
nhiễm Cd, xác định được mối quan hệ giữa hàm lượng Cd trong đất,
cây trồng và cây rau nói riêng nhằm cung cấp cơ sở khoa học tin cậy
để xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn về Cd trong đất cũng như đề
xuất các giải pháp kiểm soát ô nhiễm Cd trong sản xuất nông nghiệp
đặc biệt đối với đất trồng rau.
25 trang |
Chia sẻ: thientruc20 | Lượt xem: 824 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt Luận án Nghiên cứu cadimi trong một số nhóm đất ở Việt Nam và tích luỹ cadimi trong rau ăn lá, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
HÀ MẠNH THẮNG
NGHIÊN CỨU CADIMI TRONG MỘT SỐ NHÓM ĐẤT
Ở VIỆT NAM VÀ TÍCH LUỸ CADIMI TRONG RAU ĂN LÁ
Chuyên ngành: Khoa học đất
Mã số: 9 62 01 03
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Phạm Quang Hà
2. PGS.TS. Nguyễn Đình Mạnh
HÀ NỘI, 2019
2
Công trình được công bố tại:
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Phạm Quang Hà
2. PGS.TS. Nguyễn Đình Mạnh
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện
Họp tại
Vào hồi......giờ ........ngày........tháng.........năm..........
Có thể tìm hiểu luận án tại:
1. Thư Viện Quốc gia
2. Thư Viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Deleted: PGS.TS Nguyễn Xuân Hải
Deleted: TS. Trần Minh Tiến
3
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cadimi (Cd) là một trong những kim loại nặng độc nhất cho
môi trường sinh thái đất, cây trồng, sức khoẻ con người và động vật
(FAO, 1992). Cd vào đất từ nhiều nguồn khác nhau, thực tế phát
triển công nghiệp, đô thị và kể cả thâm canh nông nghiệp đều tiềm
ẩn tăng Cd trong môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng.
Các nghiên cứu về hiện trạng Cd trong đất, mức độ ô nhiễm Cd
trong môi trường đất ở Việt Nam chưa thực sự có hệ thống, chưa đủ
cơ sở khoa học tin cậy để xác định mức vượt ngưỡng đối với các
nhóm đất khác nhau, rất ít số liệu về các quan hệ giữa Cd trong đất
và Cd tích lũy trong cây, chưa xác định được nguyên nhân chính gây
ô nhiễm Cd trong đất, mức vượt ngưỡng cảnh báo, cũng như tác
động của việc tăng Cd trong đất đối với cây trồng và môi trường sinh
thái, đặc biệt trong đối tượng cây rau ăn lá là đối tượng rau được con
người tiêu thụ trực tiếp. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần đánh giá
hiện trạng ô nhiễm Cd trong đất, giúp tìm ra nguyên nhân gây ô
nhiễm Cd, xác định được mối quan hệ giữa hàm lượng Cd trong đất,
cây trồng và cây rau nói riêng nhằm cung cấp cơ sở khoa học tin cậy
để xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn về Cd trong đất cũng như đề
xuất các giải pháp kiểm soát ô nhiễm Cd trong sản xuất nông nghiệp
đặc biệt đối với đất trồng rau.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Xác định, đánh giá hàm lượng Cd trong một số nhóm đất
chính phục vụ sản xuất nông nghiệp Việt Nam, mối quan hệ của Cd
trong đất và Cd tích luỹ trong cây trồng dưới tác động của thâm canh
sản xuất nông nghiệp, chất thải công nghiệp, đô thị, làng nghề.
- Xác định mức độ ảnh hưởng của các ngưỡng Cd trong đất
đến sinh trưởng, năng suất, Cd tích luỹ trong rau ăn lá (cải mơ, rau
muống) trên đất phù sa sông Hồng và đất xám bạc màu Việt Nam.
4
3. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài góp phần xác định một cách có hệ thống hiện trạng
Cd trong một số nhóm đất chính (đất xám, đất phù sa, đất đỏ vàng và
đất cát) theo phân loại Việt Nam, cung cấp cơ sở khoa đề xuất các
tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia về sản xuất nông nghiệp.
- Chỉ ra được những tác động, áp lực của công nghiệp, chất
thải đô thị, đầu tư thâm canh sản xuất nông nghiệp đến tích luỹ và
gây ô nhiễm Cd trong đất sản xuất nông nhiệp, khuyến cáo được
những tác động của ô nhiễm Cd trong đất đến chất lượng nông sản,
môi trường và sức khoẻ con người, tìm hiểu giải pháp làm giảm quá
trình ô nhiễm Cd trong đất trồng trọt.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài đã xác định được ảnh hưởng của hàm lượng Cd trong
đất đến sinh trưởng, phát triển của cây rau ăn lá (cải mơ, rau muống),
tích lũy Cd trong cây trồng trên 02 loại đất chính (đất xám bạc màu,
đất phù sa sông Hồng) cung cấp cơ sở cho việc xây dựng, hoàn thiện
các tiêu quẩn, quy chuẩn quốc gia về môi trường đất, góp phần xác
định vùng sản xuất rau an toàn đặc biệt đối với nhóm đất phù sa và
đất bạc màu của Việt Nam.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Đối tượng đất: Đất phù sa, đất xám, đất đỏ vàng, đất cát.
Trong đó lựa chọn đất xám bạc màu và đất phù sa sông Hồng làm
đối tượng nghiên cứu về ô nhiễm Cd trong điều kiện thí nghiệm.
- Đối tượng cây trồng: lúa, khoai lang, đậu xanh, ớt, rau
muống và một số loại rau phổ biến khác. Trong đó lựa chọn cải mơ
và rau muống làm đối tượng nghiên cứu về ảnh hưởng của Cd trong
đất đến Cd tích luỹ trong cây trồng trong điều kiện thí nghiệm.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu đánh giá hiện trạng hàm lượng Cd tổng số
Formatted: Line spacing: multiple 1,2 li
Deleted: Cd trong đất
5
trong một số loại đất chính (đất xám, đất phù sa, đất cát, đất đỏ) được
nghiên cứu trên phạm vi toàn lãnh thổ Việt Nam.
- Nghiên cứu tác động của sản xuất nông nghiệp và chất thải
từ các hoạt động công nghiệp, làng nghề, đến tích luỹ Cd trong một
số đối tượng cây trồng (cây lương thực, cây thực phẩm) tại một số
tỉnh trọng điểm.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của Cd trong đất đến sinh trưởng và
tích luỹ Cd trong cây rau ăn lá (cải mơ, rau muống) trên hai nhóm
đất chính (đất phù sa sông Hồng, đất xám bạc màu) Việt Nam.
5. Những đóng góp mới của luận án về học thuật và lý luận
- Luận án, là công trình nghiên cứu định lượng có hệ thống
đầu tiên công bố về Cd trong một số loại, nhóm đất chính theo phân
loại đất Việt Nam sử dụng trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam.
- Đã xác định được mối quan hệ giữa Cd trong đất và cây
trồng, khả năng nhiễm độc, tích luỹ của Cd trong cây rau ăn lá, cũng
như những tác động của Cd trong đất đối với sinh trưởng và phát
triển của cây rau ăn lá trên đất phù sa sông Hồng và đất xám bạc màu
ở Việt Nam.
- Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khoa học cho việc
xác định những công nghệ xử lý ô nhiễm Cd trong các vùng đất
trồng rau trọng điểm, qui hoạch vùng rau sạch, hữu cơ; các giải pháp
nhằm giảm thiểu ô nhiễm Cd trong đất cũng như các giải pháp nhằm
giảm thiểu tích luỹ Cd đối với cây trồng ở những khu vực có nguy cơ
ô nhiễm đất sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam hiện nay và trong
tương lai.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cadimi và một số ứng dụng
Cadimi tên La tinh là Cadmium, ký kiệu hoá học (Cd), Cd sử
dụng rộng rãi trong công nghiệp chế tạo lò phản ứng, công nghệ hàn,
mạ kim loại, chế tạo sơn màu vàng, sản xuất pin, acquy, dùng mạ
kim loại, đồ trang sức, đồ chơi...
Formatted: Line spacing: multiple 1,2 li
6
1.2. Độc tính của Cd trong thực vật
Cd không phải là yếu tố dinh dưỡng cho cây trồng vì vậy khi
xâm nhập vào cây trồng gây nên kìm hãm sự sinh trưởng, phát triển.
Cd ở nồng độ 2,5 - 4mg/kg đất khô, nồng độ này làm cho năng suất
lúa mỳ giảm 21%, tỷ lệ nảy mầm của ngô giảm 28% (Phạm Quang
Hà, 2001). Bệnh nhiễm đốm lá, cuộn lá và còi cọc là các triệu chứng
ngộ độc Cd chính và dễ thấy ở thực vật. Bệnh vàng lá có thể xuất
hiện là thiếu Fe (Haghiri, 1973), thiếu phốt pho hoặc giảm vận
chuyển Mn (Godbold and Hutterman, 1985). Sự ức chế gây ra bởi Cd
dẫn đến thiếu Fe (II) và nó ảnh hưởng nghiêm trọng đến quang hợp
(Alcantara et al., 1994). Cd làm giảm sự hấp thu, vận chuyển và sử
dụng một số nguyên tố (Ca, Mg, P, K) và nước trong thực vật (Das P
et al., 1997). Cd cũng làm giảm sự hấp thụ nitrat và vận chuyển của
nó từ rễ sang chồi (Hernandez et al., 1996). Cd còn ảnh hưởng đến
sự cố định nitơ và đồng hóa amoniac trong các nốt của cây đậu tương
(Balestrasse et al., 2003). Mức độ ảnh hưởng của Cd đối với cây
trồng phụ thuộc vào nồng độ trong đất, pH, khả năng oxi hóa khử,
nhiệt độ và nồng độ của các nguyên tố khác trong đất (Clarkson and
Luttge, 1989; Rivetta et al., 1997).
1.3. Độc tính của Cd đối với sinh vật và môi trường sinh thái
Các hợp chất của Cd trong nước, không khí, trong dung dịch
và trong thức ăn đều gây độc. Trong không khí, nồng độ Cd tối đa
cho phép là 0,1mg/m3. Với động vật, liều chết chắc chắn là 210mg
Cd/kg thể trọng. Theo Báo cáo của Bộ Môi trường Canada (1997),
Cd ảnh hưởng đến vi sinh vật đất, ảnh hưởng khá rõ nét đến quá trình
sinh trưởng của một số chủng vi sinh vật có lợi. Theo Phạm Khắc
Hiếu (1998), vật nuôi và động vật hoang dã có thể bị ngộ độc Cd khi
ăn phải thức ăn giàu Cd, mức độ độc hại tuỳ theo loài, tuổi và trọng
lượng cũng như phụ thuộc vào cả các cation khác trong thức ăn.
7
1.4. Độc tính của Cd đối với con người
Cadimi xâm nhập vào cơ thể và làm mất hoạt tính của nhiều
enzim do ion Cd2+ có ái lực mạnh đối với các phân tử có chứa nhóm
-SH và -SCH3 của các enzim. Khi nhiễm độc Cd, con người có thể bị
nôn mửa, tiêu chảy hoặc có thể bị co giật, các bệnh về xương, gan
thận, tim mạch, tỷ lệ ung thư tiền liệt tuyến và ung thư phổi cũng khá
lớn ở nhóm người thường xuyên tiếp xúc với chất độc này.
1.5. Nguồn gây ô nhiễm Cadimi trong đất nông nghiệp
Nguồn ô nhiễm Cd từ tự nhiên và khí quyển: Cd trong đất
thông qua khí quyển, chất thải công nghiệp, nông nghiệp và bản thân
đất có sẵn (đá mẹ). Cd trong đất tồn tại ở các dạng rất khác nhau (pha
khoáng, pha hữu cơ, tự do). Cd được cây trồng hấp thụ qua con
đường sinh dưỡng và trao đổi chất.
Nguồn ô nhiễm Cd từ hoạt động sản xuất nông nghiệp: Sử
dụng phân bón, thuốc BVTV qua nhiều năm cũng gây nên sự tích luỹ
Cd trong đất. Trong các loại phân bón sử dụng trong sản xuất nông
nghiệp, phân bón photphat vô cơ là nguồn cung cấp nhiêu Cd và các
KLN khác vào đất. Đá photphat ở Senegal và Togo chứa hàm lượng
Cd lớn nhất, vào khoảng 160-255 gCd/ tấn P2O5 (Alloway, 1990).
Phân photphat với hàm lượng Cd trung bình khoảng 7 µg/g sẽ đóng
góp vào khoảng 660 tấn Cd vào đất trên toàn thế giới thông qua hoạt động
sử dụng phân photphat trong sản xuất nông nghiệp (Williams, 1985).
Nguồn ô nhiễm Cd từ hoạt động công nghiệp và chất thải: Ở
các khu vực khai thác mỏ và công nghiệp hàm lượng Cd trong đất rất
cao, từ 2-336 mg/kg đối với khu vực khai thác mỏ và từ 1,8 -
1500mg/kg đối với khu vực tác động công nghiệp. Khu vực ven đô
thị có hàm lượng Cd từ 0,02-17 mg/kg và trong nước tưới và phân
bón là 0,4-167 mg/kg. Các khu vực bị tác động bởi chất thải đô thị có
mức độ ô nhiễm Cd thấp hơn ở các khu vực khai thác mỏ và tác động
của công nghiệp (Alina Kabata, 2010). Liu, Yizhang, (2013) nghiên
8
cứu về Cd trong đất từ một khu vực khai thác than, cho thấy trong
khu vực nghiên cứu, đất canh tác chứa hàm lượng Cd từ 0,42–
42 mg/kg trong khi đó trong các khu vực không chịu tác động, hàm
lượng Cd chỉ đạt từ 0,12–8,5 mg/kg, như vậy hoạt động nông nghiệp,
khai thác than làm tăng đáng kể hàm lượng Cd trong đất. Nghiên cứu
của Nguyễn Bích Thu và cộng sự, (1997) tưới nước thải công nghiệp
dệt và công nghiệp bột giặt, sự tích luỹ Cd trong cây cải ngọt cao
hơn, như vậy ảnh hưởng của chất thải công nghiệp đã là những
nguyên nhân chính gây tích luỹ Cd trong đất và sản phẩm cây trồng.
1.6. Tổng quan đất Việt Nam và một số nghiên cứu về Cadimi
trong đất, cây trồng và môi trường ở Việt Nam
1.6.1. Một số loại đất chính sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam
Các loại đất sử dụng trong nông nghiệp hiện nay chủ yếu là
đất phù sa, đất xám bạc màu, đất đỏ vàng, đất cát biển, đất mặn và
đất phèn (Lê Văn Khoa, Lê Đức, 2014).
1.6.2. Một số kết quả nghiên cứu về Cadimi trong đất, cây trồng và
môi trường ở Việt Nam
* Cadimi trong đất: Theo tác giả Phạm Quang Hà và các
cộng sự (2007), Cd trong các nhóm đất của Việt Nam rất biến động,
phụ thuộc loại đất và vùng sinh thái. Cd trung bình thấp nhất ở đất
cát biển, cao nhất ở nhóm đất mặn. Đất phù sa ở một số địa điểm tại
Hà Nội, hàm lượng Cd trong đất đều nằm dưới ngưỡng QCVN 03-
MT:2015/BTNMT cho phép đối với đất sản xuất nông nghiệp (Lê
Đức, 1994). Theo kết quả nghiên cứu của đề tài ACIAR, Viện Thổ
nhưỡng Nông hoá (2005), hàm lượng Cd tích lũy trong đất ở 3 huyện
Gia Lâm, Đông Anh và Từ Liêm rất khác nhau nhưng vẫn nằm trong
ngưỡng an toàn đối với đất sản xuất nông nghiệp. Theo Nguyễn Đình
Mạnh (2004), môi trường đất Hà Nội bị ô nhiễm theo 3 khu vực: khu
vực 1 bị ô nhiễm thuỷ ngân (Hg, Cd, Pb) bao gồm (Thanh Trì, Lĩnh
Nam, Trần Phú, Yên Sở, Yên Mỹ). Khu vực 2 chủ yếu bị nhiễm bẩn
9
Hg bao gồm các điểm phía đông đường 1A. Khu vực 3 bao gồm phía
Bắc Thanh Trì xuống thị trấn Văn Điển, Vĩnh Quỳnh, Ngọc Hồi, đất
bị nhiễm bẩn Cd và Pb.
Theo Nguyễn Xuân Hải (2009), đất và bùn ở các ruộng ngập
nước và mương tưới tại Vân Nội và Vĩnh Quỳnh (Thanh Trì) đã có
dấu hiệu cảnh báo ô nhiễm Cd. Theo nghiên cứu của Bùi Lan Hương
và các cộng sự (2012), tại một số vùng trồng rau trọng điểm của Hà
Nội (Đông Anh, Thanh Trì, Mê Linh) và Vĩnh Phúc, kết quả cho
thấy 733/733 (100%) mẫu đất đều phát hiện có Cd.
* Cadimi trong rau: Theo Nguyễn Đình Mạnh và cộng sự
(2004), khu vực Đông Anh và Gia Lâm một số loại rau gia vị bị
nhiễm bẩn nhẹ Cd; khu vực Thanh Trì bị nhiễm bẩn Cd và một số
nguyên tố như Pb, Hg, thậm chí có những mẫu rau có hàm lượng Cd
vượt quá 5 lần tiêu chuẩn cho phép. Nghiên Nguyễn Thị An Hằng
(1998), hàm lượng Cd trong các loại rau ở 2 Khu vực Văn Điển và
Hanel dao động từ 0,0007 - 0,0125ppm, thấp hơn Tiêu chuẩn của
WHO. Theo Nguyễn Đình Mạnh và nnk (1999) khi nghiên cứu hàm
lượng Cd và Pb trong rau vùng ven Hà Nội cho thấy: hàm lượng Cd
trong bắp cải, cải xanh, cải bao có hàm lượng Cd từ 0,009-0,019ppm.
Hàm lượng Cd trong một số loại rau ăn quả là 0,009-0,014ppm; hàm
lượng Cd trong một số loại rau ăn thân và ăn củ từ 0,009-0,014ppm
và trong nhóm rau gia vị có hàm lượng Cd từ 0,009-0,028ppm.
* Một số loài thực vật có khả năng hút Cd: Một số thực vật
có khả năng hút và tích luỹ tốt KLN (Cu, Zn, Pb, Cd) từ đất, nước
như (Sậy, cỏ Vectiver, Bèo tây, Rau umống, rau ngổ, dừa nước) đã
cho thấy nhiều tiềm năng và triển vọng trong việc ứng dụng công
nghệ sinh học trong xử lý đất và nước bị ô nhiễm KLN (Anh B.T.K,
và nnk, 2014).
Theo Trần Kông Tấu và cộng sự (2005) đã tìm hiểu khả năng
tích Cd và Zn của 9 loài cây cảnh phổ biến (cúc susi, ngũ gia bì, tía
10
tô cảnh, thanh táo, dâm bụt, tai tượng, ngâu, trúc đào và thiên thanh)
cho thấy: Các loại cây có triển vọng cho mục đích xử lý đất ô nhiễm,
riêng cúc susi và ngũ gia bì là 2 loại cây có hàm lượng tích tụ cao và
có triển vọng cho xử lý đất ô nhiễm Cd và Zn. Theo Hồ Thị Lam Trà
và cộng sự, (2000), cải bắp tích lũy Cd tăng dần theo % lượng bùn
bón vào, với tỷ lệ bón 50% bùn, hàm lượng Cd trong rau tăng gấp 9
lần tiêu chuẩn cho phép và gấp 2 lần so với đối.
1.7. Tổng quan một số nghiên cứu về Cadimi trong đất, cây trồng
và môi trường trên thế giới
Theo Rietra, R. P. J. J và cộng sự (2017), khoảng 55% tổng
lượng Cd trong thức ăn liên quan đến Cd trong đất. Theo M. J.
McLaughlin, (1996), hàm lượng Cd trong đất mặt tại Hà Lan và Tây
Ban Nha cho kết quả khá cao 1,70-1,76ppm. Cd trong đất phụ thuộc
rất lớn vào hàm lượng Cd trong mẫu chất hình thành đất; Cd trung
bình trong đá bazơ là 0,13 mg/kg, đá axit là 0,09, trầm tích là 0,17
mg/kg, trong vỏ phong hoá là 0,11 mg/kg; khoảng dao động của hàm
lượng Cd trong mẫu chất là 0,01-2 mg/kg (Lindsay, 1979). Theo
McLaughlin (1996), nguy cơ bị nhiễm bẩn Cd từ phân bón là rất cao,
nhất là trong phân lân được sản xuất từ quặng phốt phát; Cd trong
quặng phốt phát khu vực tây Mỹ từ 60-340ppm, Nga là 0,2ppm,
Trung Quốc là 5ppm. Đất nông nghiệp không sử dụng phân bón có
hàm lượng Cd từ 0,05-0,97mg/kg và đất nông nghiệp có sử dụng
phân bón có hàm lượng Cd cao hơn đạt > 0,09 mg/kg.
Một số loại cây trồng có khả năng hấp thụ rất mạnh Cd trong
đất như (cỏ doi ngựa, cây bong nước, cẩm chướng, mào gà, ngũ tinh
có khả năng hấp thu Cd từ đất đạt từ 50-56gCd/ha/năm (A.Elliott and
P.Hoang, 1996). Theo Li Xiong, et al, (2016), củ cải có khả năng tích
lũy Cd cao. Theo De Oliveira, Vinicius Henrique, và nnk (2016),
tăng pH đất bằng cách bón vôi là phương pháp hiệu quả trong việc
làm giảm độc tính Cd trong sự phát triển của cây con.
11
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Đất thí nghiệm: Các nghiên cứu dựa trên cơ sở phân tích hàm
lượng Cd tổng số trong 194 mẫu đất xám, 273 mẫu đất phù sa, 253 mẫu
đất đỏ vàng và 200 mẫu đất cát. Bố trí thí nghiệm độc tính của Cd trên
nền đất phù sa sông Hồng, đất xám bạc màu.
2.1.2. Cây trồng thí nghiệm: Cây trồng nghiên cứu sự tích lũy Cd: một
số loại cây lương thực, cây thực phẩm (thóc, lạc, rau muống, khoai lang,
ớt). Bố trí thí nghiệm nghiên cứu độc tính Cd với rau muống, cải mơ.
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu
- Địa điểm lấy mẫu đất, cây trồng: Tại các vùng sản xuất
nông nghiệp tại một số tỉnh thành trên phạm vi cả nước.
- Địa điểm tiến hành thí nghiệm trong chậu: Khu vực thí
nghiệm Viện Môi trường Nông nghiệp (MTNN), Phú Đô, Nam Từ
Liêm, Hà Nội.
2.2.2. Thời gian nghiên cứu: Từ 2013 đến 2018
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Nội dung 1: Đánh giá hàm lượng Cd trong một số loại đất
chính sản xuất nông nghiệp Việt Nam (đất xám, đất phù sa, đất đỏ
vàng, đất cát) theo nguồn gốc phát sinh, theo vùng sinh thái phân bố.
- Nội dung 2: Đánh giá tương quan hàm lượng Cd trong đất
và cây trồng (cây lương thực, cây thực phẩm) do sản xuất nông
nghiệp và tác động chất thải (công nghiệp, đô thị, làng nghề).
- Nội dung 3: Xác định mức độ ảnh hưởng hàm lượng Cd
trong đất đối với động thái tích luỹ Cd trong rau ăn lá (cải mơ, rau
muống) trên đất phù sa sông Hồng và đất xám bạc màu.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp lấy mẫu đất, mẫu cây trồng và xử lý mẫu
* Phương pháp lấy mẫu
12
- Mẫu đất: lấy tầng canh tác ở độ sâu 0-30 cm, điểm lấy mẫu
cách xa khu dân cư và đường quốc lộ, dụng cụ lấy mẫu bằng inox.
- Mẫu cây trồng: Lấy phần con người sử dụng, khối lượng
khô khoảng 15g.
* Phương pháp xử lý mẫu
- Mẫu đất: nghiền nhỏ và rây qua rây nhôm 2mm.
- Mẫu cây trồng: rửa sạch bằng nước cất hai lần, để ráo, phơi
khô không khí, sấy ở nhiệt độ 40oC, nghiền nhỏ phục vụ phân tích.
2.4.2. Phương pháp thí nghiệm trong chậu
* Thí nghiệm 1: Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của một
số ngưỡng Cd trong đất phù sa sông Hồng đến cải mơ và rau muống
Bảng 2.1. Công thức thí nghiệm và hàm lượng Cd nghiên cứu trên
nền đất phù sa
+ Bố trí thí nghiệm: Theo khối ngẫu nhiên với 05 công thức
và 03 lần lặp lại; bố trí trong thùng xốp, kích thước 50 x 30 cm.
+ Phân bón và muối kim loại nặng chứa Cd: chỉ sử dụng
phân hoá học, bón theo mức bón của nông dân; sử dụng CdCl2.5H2O
tinh khiết để bón lây nhiễm Cd trong đất.
* Thí nghiệm 2: Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của một số
ngưỡng Cd trong đất xám bạc màu đến cải mơ và rau muống
Bảng 2.3. Công thức thí nghiệm và lượng Cd nghiên cứu trên đất
xám bạc màu
Công thức CT1
(đối chứng)
CT2 CT3 CT4 CT5
Hàm lượng Cd (mg/kg
đất) trong đất
0,04 2 3 4 6
Công thức CT1
(đối chứng)
CT2 CT3 CT4 CT5
Hàm lượng Cd (mg/kg
đất) trong đất
1
2 3 4 6
13
+ Bố trí thí nghiệm: Theo khối ngẫu nhiên với 05 công thức
và 03 lần lặp lại; bố trí trong thùng xốp, kích thước 50 x 30 cm, khối
lượng đất thí nghiệm 20 kg/ chậu.
+ Phân bón và muối kim loại nặng chứa Cd: chỉ sử dụng
phân hoá học, bón theo mức bón của khuyễn nông; sử dụng
CdCl2.5H2O tinh khiết để bón lây nhiễm Cd trong đất.
2.4.3. Phương pháp phân tích
Phân tích Cd trong đất và cây trồng: TCVN 6496-99.
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu
- Số liệu Cd trong đất và cây trồng được xử lý: Số trung vị
(Me, Median), nhỏ nhất (min), lớn nhất (max), trung bình (m ), độ
lệch chuẩn (Std), khoảng tin cậy (Confidence Interval, CI) của giá trị
trung bình (m), phân bố chuẩn (Normal distribution). Các số liệu
năng suất, xử lý Excel, GenStat 2013.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đánh giá hàm lượng Cadimi trong một số nhóm đất chính
sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam
3.1.1. Cd trong nhóm đất phù sa Việt Nam
Bảng 3.2. Hàm lượng Cd (mg/kg) trong đất phù sa
Thông số
thống kê
Nhóm
đất
phù sa
Đất phù sa hệ thống sô