Đề tài Nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của một số độc chất kim loại nặng (cd2+, hg2+) lên quá trình sinh trưởng và phát triển của cây rau muống trên khu vực đất đỏ bazan tỉnh lâm đồng

ñaát vaø söï töông taùc giöõa ñaát vaø caây qua moâi tröôøng reã caây [4] Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 32 Khi trong ñaát tích tuï caùc kim loaïi naëng (Cd, Hg) vôùi noàng ñoä quaù lôùn (vöôït quaù söùc choáng chòu cuûa caây), caây seõ cheát. Neáu moâi tröôøng soáng coù tích luõy ñoäc chaát daàn daàn töø thaáp ñeán cao thì caây bieán ñoåi sinh lyù cô theå ñeå thích nghi daàn vôùi ñieàu kieän baát lôïi gaây neân. AÛnh höôûng cuûa caùc kim loaïi naëng ñeán quaù trình coá ñònh nitô sinh hoïc coøn chöa ñöôïc nghieân cöùu nhieàu. Rother vaø coäng söï (1982) [8] ñaõ cho thaáy, Cd, Pb, Zn coù aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng cuûa enzim nitrozenaza trong quaù trình coá ñònh nitô sinh hoïc. Moät soá taùc giaû khaùc cho raèng caùc kim loaïi naëng coù aûnh höôûng tröôùc heát ñoái vôùi caùc thöïc vaät baäc cao nhö gaây beänh ñoám laù laøm giaûm hoaït ñoäng cuûa dieäp luïc vaø giaûm caùc saûn phaåm quang hôïp. Cuoái cuøng noù coù aûnh höôûng ñeán quaù trình coá ñònh nitô sinh hoïc. Vieäc xaây döïng ngöôõng ñoäc haïi ñoái vôùi caùc kim loaïi naëng laø raát khoù khaên tuyø thuoäc vaøo muïc ñích söû duïng ñaát. 2.4.4.4. Cô cheá gaây ñoäc cuûa kim loaïi naëng trong moâi tröôøng ñaát Ñoäc chaát töø moâi tröôøng xaâm nhaäp vaøo vaøo cô theå thöïc vaät qua söï haáp thu cuûa reã khi laáy chaát dinh döôõng nuoâi caây. Giai ñoaïn ñaàu caây haáp thu, trao ñoåi chuû ñoäng ñeán khi caây caûm nhaän ra chaát ñoäc, coù phaûn öùng baèng caùch haïn cheá söï haáp thu. Giai ñoaïn keá tieáp, chaát ñoäc nhaäp phaù vôõ maøng teá baøo ñi vaøo caùc cô quan vaø doøng nhöïa trong caây leân thaân, laù – giai ñoaïn naøy caây haáp thuï bò ñoäng. Cuõng coù theå laø söï xaâm nhaäp ñôn thuaàn töø noàng ñoä cao trong dung dòch nuoâi troàng vaøo cô theå thöïc vaät. Cô quan quan troïng nhaát haáp thu, tieáp xuùc vôùi ñoäc toá laø heä reã. Khi reã phaùt trieån vaø hoaït ñoäng thì khaûo saùt aûnh höôûng ñoäc chaát môùi coù yù nghóa. Caây non ñöôïc troàng trong moâi tröôøng baát lôïi seõ keùm phaùt trieån, haïn cheá khaû naêng sinh tröôûng. Neáu moâi tröôøng soáng coù noàng ñoä taùc nhaân cao vöôït quaù ngöôõng choáng chòu cuûa caây, caây seõ cheát. Neáu moâi tröôøng soáng coù tính tích luõy ñoäc chaát daàn daàn töø Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 33 thaáp ñeán cao thì gaây bieán ñoäng sinh lyù cô theå ñeå thích nghi vôùi ñieàu kieän bieán ñoäng cô theå gaây neân nhö : + Reã caây ít phaùt trieån hay phaùt trieån theo höôùng khaùc ít bò aûnh höôûng bôûi ñoäc chaát. + Taêng cöôøng khaû naêng choáng chòu nhö tieát caùc acid, hoaù chaát trung hoaø ñoäc chaát. + Tích luõy ñoäc toá ôû moät boä phaän rieâng bieät trong cô theå ñeå nuoâi caùc boä phaän khaùc. Nhö tích luõy Al, Fe ôû reã caây vuøng ñaát pheøn, tích ñoäc trong vuøng moâ thaân, voû. + Coù khuynh höôùng ñaøo thaûi ra ngoaøi qua moät con ñöôøng rieâng bieät hoaëc gaây cheát moät soá vuøng phaùt trieån ôû laù, ngoïn ñeå haïn cheá nhu caàu dinh döôõng khi caây huùt vaøo nguyeân toá ñoäc. Chuùng ta bieát raèng, ñoäc chaát ñöôïc quan taâm nhieàu ôû choã chuùng ñöôïc söû duïng roäng raõi trong moät soá hoaït ñoäng coâng nghieäp treân haàu heát caùc quoác gia. Maët khaùc, chuùng ñöôïc coi laø nhöõng yeáu toá vi löôïng caàn thieát cho caây troàng vaø gia suùc. Tuy nhieân, chuùng cuõng ñöôïc coi laø chaát oâ nhieãm ñeán moâi tröôøng sinh thaùi neáu chuùng toàn taïi ôû noàng ñoä vöôït quaù möùc nhu caàu söû duïng cuûa sinh vaät. Hieän nay, kim loaïi naëng trong ñaát ñang ñöôïc quan taâm ñuùng möùc bôûi söï phaùt trieån cuûa khoa hoïc vaø vaán ñeà oâ nhieãm moâi tröôøng ñaát ñaõ ñöôïc coi troïng. 2.4.4.5. Cô cheá chòu ñöïng cuûa thöïc vaät ñoái vôùi ñoäc chaát Ta bieát raèng trong thöïc teá thì ñoäc toá töø moâi tröôøng xaâm nhaäp vaøo cô theå thöïc vaät qua söï haáp thu cuûa reã khi laáy chaát dinh döôõng nuoâi caây. Thoâng thöôøng kim loaïi naëng mang tính ñoäc neân nhöõng loaøi thöïc vaät coù khaû naêng tích tuï kim loaïi naëng phaûi coù heä thoáng giôùi haïn söï haáp thuï vaø phaân boá kim loaïi. - Haáp thu coù choïn loïc caùc ion. - Giaûm tính thaám cuûa maøng nhaày vaø thay ñoåi chöùc naêng maøng nhaày teá baøo ñeå choáng laïi ñoäc chaát teá baøo. Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 34 - Coù khaû naêng coá ñònh caùc ñoäc chaát daïng ion trong reã, trong laù, trong haït. - Coù khaû naêng chuyeån ñoåi tính chaát ñoäc toá bôûi quaù trình laéng tuï trong caùc phaûn öùng hay keát tuûa vôùi caùc ñoäc chaát kim loaïi naëng. - Thay ñoåi phöông thöùc trao ñoåi chaát, taêng hoaït tính heä thoáng enzym ñeå giaûm thieåu quaù trình ñoäc hay bôûi söï chuyeån hoùa vaø haïn cheá ñoäc chaát kim loaïi naëng. - Laøm giaûm bôùt söï taäp trung cuûa caùc ion kim loaïi ñoäc baèng cô cheá ñaëc bieät cuûa caùc caønh laù hay ruïng bôùt laù, hay bôûi daãn truyeàn vaø söï baøi tieát cuûa reã. - Tính thích öùng laø kieåu ñaëc tröng cuûa moãi thöïc vaät vôùi nhöõng kim loaïi naëng khaùc nhau. Tuy vaäy, noù khoâng vöôït khoûi möùc giôùi haïn nhaát ñònh. - Nhieàu loaøi sinh vaät ñaõ ñöôïc phaùt hieän coù tính chòu ñöôïc ñoäc kim loaïi naëng. - Veà khaû naêng nhaïy caûm cuûa thöïc vaät vôùi kim loaïi naëng ôû möùc ñoä naøo ñoù laø vi löôïng toái caàn thieát, nhöng vöôït quaù möùc ñoä cho pheùp ngay laäp töùc trôû thaønh ñoäc chaát. Gaây ñoäc tröïc tieáp, caáp tính Chuyeån hoùa Xaâm nhaäp MT beân trongMT beân ngoaøi Nguoàn Tích luõy ñoäc chaát ñoäc toá Sinh vaät Gaây ñoäc maõn tính Chuyeån hoaù Ñaøo thaûi Ñoäc chaát & ñoäc toá  Hình 6: Chu trình töông taùc giöõa caùc ñoäc chaát vaø ñoäc toá vôùi cô theå sinh vaät [1] Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 35 Chöông 3 PHÖÔNG PHAÙP VAØ VAÄT LIEÄU NGHIEÂN CÖÙU 3.1. Vò trí ñòa lyù vaø vi khí haäu khu vöïc tieán haønh thí nghieäm Huyeän Hoùc Moân thuoäc Thaønh Phoá Hoà Chí Minh ñöôïc hình thaønh vôùi 11 xaõ vaø 1 thò traán, toång dieän tích töï nhieân laø 109,18 km2, daân soá laø 254598 ngöôøi (tính ñeán giöõa naêm 2006) - Ñaëc tröng khí haäu Bảng khí hậu Thaønh phố Hồ Chí Minh Thaùng Nhiệt độ trung bình cao (oC) Nhiệt độ trung bình thấp (oC) Lượng mưa trung bình (mm Ngaøy mưa trung bình (mm) 1 31,6 21,1 13,8 2,4 2 32,9 22,5 4,1 1,0 3 33,9 24,4 10,5 1,9 4 34,6 25,8 50,4 5,4 5 34,0 25,2 218,4 17,8 6 32,4 24,6 311,7 19,0 7 32,0 24,3 293,7 22,9 8 31,8 24,3 269,8 22,4 9 31,3 24,4 327,1 23,1 10 31,2 23,9 266,7 20,9 11 31,0 22,8 116,5 12,1 12 30,8 21,4 48,3 6,7 Trung bình 32,3 23,7 1931,0 155,6 Nguoàn: World Weather information service Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 36 - Cheá ñoä möa Löôïng möa trung bình haøng naêm taïi thaønh phoá Hoà Chí Minh laø 1931 mm ñöôïc ghi nhaän cao nhaát laø 2047,7 mm (naêm 1990) vaø thaáp nhaát laø 1654,3 (naêm 1985). Möa chuû yeáu taäp trung vaøo caùc thaùng 5, 6, 7, 8, 9, 10 vaø 11 haøng naêm, chieám töø 65% - 95% toång löôïng möa rôi caû naêm. Löôïng möa trong thaùng cao nhaát laø 537,9 mm (thaùng 9 naêm 1990) trong khi töø thaùng 12 ñeán thaùng 4 cuûa naêm sau möa raát ít, coù thaùng haàu nhö khoâng möa. - Löôïng boác hôi Löôïng boác hôi trung bình taïi thaønh phoá Hoà Chí Minh laø 1169,4 mm cao nhaát laø 1223,3 mm (naêm 1990) vaø nhoû nhaát laø 1136 mm (naêm 1989). Thoâng thöôøng thì löôïng boác hôi ôû caùc thaùng muøa khoâ cao töø 104,4 – 146,8 mm trong khi ôû caùc thaùng muøa möa löôïng boác hôi thaáp töø 64,9 – 88,4 mm. Noùi chung löôïng boác hôi trung bình laø 97,4 mm/thaùng. - Ñoä aåm Ñoä aåm trung bình taïi thaønh phoá Hoà Chí Minh töø naêm 1988 – 1990 laø 78%, trong ñoù naêm 1988 coù ñoä aåm cao nhaát laø 86% vaø naêm 1990 coù ñoä aåm thaáp nhaát laø 40%. Ñoä aåm trung bình laø 78%, ôû caùc thaùng muøa möa ñoä aåm cao töø 82 – 85% vaø ôû caùc thaùng muøa khoâ ñoä aåm thaáp nhaát töø 70 – 76%. - Nhieät ñoä Nhieät ñoä taïi thaønh phoá Hoà Chí Minh cao nhaát laø 34,60C (thaùng 4 naêm 2006) vaø thaáp nhaát laø 21.10C (thaùng 1/2006). Qua baûng thoáùng keâ treân cho thaáy thaønh phoá Hoà Chí Minh laø vuøng coù nhieät ñoä oân hoøa. Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 37 - Böùc xaï maët trôøi Thaønh phoá Hoà Chí Minh ôû vaøo vó ñoä thaáp, vò trí maët trôøi luoân cao vaø ít thay ñoåi qua caùc thaùng trong naêm, do vaäy cheá ñoä böùc xaï raát phong phuù vaø oån ñònh. Toång löôïng böùc xaï/naêm ñaït töø 14,5 – 15,2 Kcal/cm2, thaùng coù böùc xaï cao nhaát laø thaùng 3 (15,69 Kcal/cm2) trong khi caùc thaùng muøa möa coù löôïng böùc xaï thaáp nhaát (11,37 Kcal/cm2 ). Löôïng böùc xaï trung bình ban ngaøy ñaït 417 Kcal/cm2. Soá giôø naéng trung bình/naêm laø 2488 giôø, cao nhaát laø 12,4 giôø/ngaøy vaø thaáp nhaát vaøo thaùng 7, 8, 9 vaø 10 (trung bình 5,5 giôø/ngaøy). - Gioù Thaønh phoá Hoà Chí Minh naèm trong vuøng coù 3 höôùng gioù chính laø Ñoâng Nam, Taây Nam vaø Taây laàn löôït xen keõ nhau töø thaùng 5–10, trong ñoù khoâng coù caùi naøo chieám öu theá. Toác ñoä gioù dao ñoäng töø 2,1- 3,6 m/s (gioù Taây) vaø 2,4- 3,7 m/s (gioù Ñoâng). 3.2. Ñoái Töôïng Vaø Vaät Lieäu Nghieân Cöùu 3.2.1. Ñaát nghieân cöùu Ñaát ñöôïc laáy trong ñieàu kieän trôøi maùt khoâng naéng, möa phuøn nheï, maãu ñaát ñöôïc laáy taïi huyeän Laâm Haø, tænh Laâm Ñoàng. Maãu ñöôïc choïn töông ñoái oån ñònh, laáy taïi nhieàu ñòa ñieåm khaùc nhau, khoâng coù hieän töôïng ñaøo bôùi saâu ñeå xaây döïng nhaø cöûa, ñöôøng saù, hay caùc coâng trình thuyû lôïi, ít chòu aûnh höôûng cuûa chaát thaûi coâng nghieäp vaø caùc chaát thaûi sinh hoaït. Ñaát ñöôïc laáy ôû nhöõng nôi khoâng tuø ñoïng caùc chaát thaûi, nôi baèng phaúng, ôû khu vöïc naøy ñaát thöôøng troàng caùc caây coâng nghieäp nhö caø pheâ. Toång soá löôïng ñaát laáy khoaûng 800kg vaø ñöôïc ñöïng trong bao taûi hai Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 38 lôùp. Maãu ñaát laáy veà ñöôïc phôi khoâ khoâng khí trong voøng 5 ngaøy sau ñoù duøng raây 4mm töï taïo ñeå loaïi boû caùc taïp chaát trong ñaát, sau khi loaïi boû caùc taïp chaát thì ñaát ñöôïc troän ñeàu taát caû vôùi nhau. Laáy khoaûng 2kg cho vaøo tuùi plastic ñi phaân tích caùc thoâng soá kim loaïi naëng vaø laáy khoaûng 2kg khaùc cho vaøo tuùi plastic leân phoøng thí nghieäm phaân tích caùc chæ tieâu caàn thieát nhö: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, toång Fe, Al3+, P2O5. Phaàn coøn laïi xöû lyù gaây nhieãm baèng hoaù chaát theo töøng noàng ñoâï cho saün ñeå troàng caây thí nghieâm. 3.2.2. Xöû lyù vaø phaân tích ñaát trong phoøng thí nghieäm Ñaát ñaõ ñöôïc phôi khoâ khoâng khí, loaïi boû caùc taïp chaát trong ñaát baèng raây 4mm, troän ñeàu maãu ñaát sau ñoù tieáp tuïc duøng raây 2mm ñeå loaïi boû phaàn thoâ cuûa ñaát. Ñaát naøy duøng ñeå phaân tích caùc thaønh phaàn cô giôùi, dinh döôõng vaø hoaù lyù cuûa ñaát. - Xaùc ñònh loaïi ñaát (söû duïng phöông phaùp ngoaøi ñoàng ruoäng) Laáy moät ít maãu ñaát ñem troän vôùi nöôùc moät löôïng vöøa ñuû, roài duøng hai baøn tay se thaønh sôïi daøi khoaûng 6-7 cm, maãu ñaát ñöôïc troän vôùi nöôùc khoâng quaù khoâ hay quaù öôùt, sau ñoù uoán thaønh voøng. Qua thöïc nghieäm xaùc ñònh ñöïôc ñaát laø ñaát ñoû bazan chua nheï, thaønh phaàn cô giôùi laø ñaát thòt nheï, coù ñoä xoáp cao. - Xaùc ñònh ñoä aåm cuûa ñaát Saáy coác thuûy tinh ôû 1050C ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi, sau ñoù cho vaøo bình huùt aåm. Caân chính xaùc khoái löôïng coác (W1). Cho vaøo coác chính xaùc 10g ñaát, caân laïi coác ñöôïc W2. Cho vaøo tuû saáy ôû 105-1100C trong khoaûng 3h. Roài laáy ra cho vaøo bình huùt aåm. Caân vaø saáy tôùi khi sau 2 laàn caân khoâng vöôït quaù 3mg thì döøng (W3) Cuoái cuøng ta tính ñöôïc ñoä aåm töông ñoái (% löôïng nöôùc trong ñaát) laø 5.3%. Heä soá khoâ kieät k = 1.025. Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 39 - Xaùc ñònh pH ñaát Tieán haønh xaùc ñònh 2 loaïi ñoä chua cuûa ñaát theo höôùng daãn cuûa soå tay phaân tích [7], ñoä chua trao ñoåi vaø ñoä chua tieàm taøng söû duïng maùy pHmeter cuûa haõng HACH ñeå ño dung dòch nöôùc vaø dung dòch KCl (1N) ñaõ khuaáy troän vôùi ñaát vaø qua loïc. Xaùc ñònh ñöôïc: pHhieän taïi = pHnöôùc = 4.58 pHKCl = pHtrao ñoåi =4.36 - Xaùc ñònh haøm löôïng kim loaïi naëng trong ñaát neàn Maãu ñöôïc phaân tích taïi Trung taâm Coâng Ngheä Vaø Quaûn Lyù Moâi Tröôøng & Taøi Nguyeân. Phaân tích baèng maùy quang phoå haáp thu nguyeân töû (AAS). Keát quaû phaân tích nhö sau: Baûng 4: haøm löôïng KLN trong ñaát neàn ñaát ñoû bazan Tænh Laâm Ñoàng Kyù hieäu maãu Chæ tieâu phaân tích Ñaát Phöông phaùp Hg2+ (μg/kg ñaát) 2222,59 Cd2+ (μg/kg ñaát) 99,13 Pb2+ (mg/kg ñaát) 0,50 AAS 3.2.3. Ñaùnh giaù chaát löôïng ñaát Qua caùc keát quaû phaân tích treân phoøng thí nghieäm, taäp hôïp thaønh baûng caùc giaù trò ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng ñaát söû duïng cho thí nghieäm: Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 40 Baûng 5: Haøm löôïng caùc chaát trong ñaát neàn khaûo saùt (ñaát ñoû bazan tænh Laâm Ñoàng) Stt Chæ tieâu phaân tích Giaù trò Nhaän xeùt 1 pHnöôùùc 4,58 2 pHKCl 4,36 Ñaát coù ñoä chua tieàm taøng lôùn 3 EC 333*10-6 s/cm Ñaát khoâng bò maën 4 Ca2+ 0,012% 5 Mg2+ 0,009% 6 Toång P 2,83% Haøm löôïng P cao 7 Nitô toång soá 0,32% Ñaát ngheøo Nitô 8 Al3+ 10,374% 9 Pb (mg/kg ñaát) 0,5 10 Cd (μg/kg ñaát) 99,13 11 Hg (μg/kg ñaát) 2222,59 Ñaát chöùa haøm löôïng Hg cao 3.2.4. Xöû lyù maãu ñaát söû duïng cho thí nghieäm - Xöû lyù thoâ Ñaát laáy töø thöïc ñòa veà ñöôïc phôi khoâ trong khoâng khí trong voøng 5 ngaøy. Duøng que goã ñaäp nhoû. Sau ñoù saøng qua raây 4mm töï taïo ñeå loaïi boû caùc taïp chaát trong ñaát, ñaát qua raây ñöôïc cho vaøo tuùi plastic beân ngoaøi laø bao taûi, sau ñoù caân vaøo moãi roå 2kg ñaát ñeå tieán haønh thí nghieäm. - Gaây nhieãm ñaát   Dung dòch gaây nhieãm ñöôïc pha töø hoaù chaát tinh khieát daïng boät, cuû theå laø: + Dung dòch gaây nhieãm Cd2+ñöôïc pha töø muoái CdSO4. 8/3H2O theo noàng ñoä thích hôïp 0,01ppm, 0,1ppm, 10 ppm, 1000 ppm. Sau ñoù söû duïng dung dòch naøy nhö dung dòch “meï” ñeå pha cho caùc dung dòch “con” khaùc. Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 41 + Dung dòch gaây nhieãm Hg2+ñöôïc pha töø muoái HgCl2 theo noàng ñoä thích hôïp 0,01 ppm, 0,1 ppm, 10 ppm, 1000 ppm. Sau ñoù söû duïng dung dòch naøy nhö dung dòch “meï” ñeå pha cho caùc dung dòch “con” khaùc. Ñeå ñaûm baûo khoâng coù söï gaây nhieãm töø nöôùc pha ta söû duïng nöôùc caát ñaõ khöû ion ñeå laøm dung moâi pha dung dòch gaây nhieãm cho ñaát thí nghieäm. Sau ñoù söû duïng dung dòch ñaõ pha coù noàng ñoä phuø hôïp pha loaõng thaønh 400 ml dung dòch cho vaøo 2kg ñaát ñaõ caân saün, troän ñeàu cho taát caû ñaát thaám ñeàu dung dòch. Ñaát ñöôïc troän ñeàu baèng ñuõa goã ñaûm baûo khoâng aûnh höôûng ñeán noàng ñoä gaây nhieãm. 3.2.5. Vaät lieäu vaø thöïc vaät thöû nghieäm 3.2.5.1. Vaät lieäu ‐ Roå duøng laøm thí nghieäm Roå duøng laøm thí nghieäm ñöôïc ñan baèng tre coù ñöôøng kính khoaûng 18cm, cao khoaûng 12cm. Toång soá roå söû duïng laø 192 chieác, trong ñoù söû duïng cho troàng rau gaây nhieãm Cd2+ laø 48 chieác vaø ñöôïc laëp laïi 2 laàn, söû duïng cho troàng rau gaây nhieãm Hg2+ laø 48 chieác vaø ñöôïc laëp laïi 2 laàn. - Moâi tröôøng nuoâi troàng Ñaát ñoû bazan ñaõ qua phaân tích thaønh phaàn cô giôùi, dinh döôõng vaø möùc ñoä oâ nhieãm kim loaïi naëng. Ñaát naøy ñöôïc gaây nhieãm Cd2+ hoaëc Hg 2+ theo töøng noàng ñoä khaùc nhau. Sau ñoù cho ñaát ñaõ gaây nhieãm vaøo tuùi plastic vaø roå tre, roå tre ñöïng ñaát ñaõ gaây nhieãm ñöôïc choân ngang baèng vôùi maët ñaát ñeå ñaûm baûo nhieät ñoä vaø ñoä aåm phuø hôïp vôùi moâi tröôøng nuoâi troàng. Caùc roå tre ñöôïc boá trí moät caùch ngaãu nhieân ñeå traùnh caùc vaán ñeà moâi tröôøng nuoâi döôõng khoâng ñeàu nhau. Rau thí nghieäm ñöôïc troàng trong nhaø löôùi ñeå traùnh söï böùc xaï quaù möùc cuûa aùnh saùng maët trôøi, phuø hôïp ôùi Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 42 moâi tröôøng nuoâi döôõng thöïc vaät. Toång löôïng ñaát söû duïng cho thí nghieäm khoaûng 400kg. - Nguoàn nöôùc töôùi Nguoàn nöôùc töôùi ñöôïc laáy taïi khu vöïc tieán haønh thí nghieäm. Laø nguoàn nöôùc maùy coù chaát löôïng nöôùc toát ñaûm baûo phuø hôïp cho töôùi tieâu caây troàng. Moät soá chæ tieâu ñaõ ñöôïc phaân tích cuûa nöôùc ñöôïc trình baøy theo baûng döôùi ñaây: Baûng 6: Caùc chæ tieâu trong nguoàn nöôùc töôùi cho caây troàng khaûo saùt Chæ tieâu Giaù trò Ñôn vò Hg2+ 2,21 μ g/l Cd2+ 6,43 μ g/l Pb2+ 0,018 mg/l EC 8,51 μ g /cm PH 7,9 Ñoä maën 0 ‰ Qua phaân tích caùc chæ tieâu trong nöôùc cho thaáy raèng trong nöôùc noàng ñoä kim loaïi naëng ñuû nhoû ñeå khoâng gaây nhieãm theâm caùc kim loaïi naëng khaûo saùt trong ñaát, PH cuûa nöôùc cuõng töông ñoái trung tính khoâng aûnh höôûng tôùi söï phaùt trieån cuûa caây troàng. - Nguoàn phaân boùn Söû duïng loaïi phaân boùn ñaàu traâu RL phoái hôïp cho caùc loaïi rau aên laù (theo khuyeán caùo cuûa trung taâm baûo veä thöïc vaät Mieàn Nam). + Daïng phaân 16%N 10% P2O5 10% K2O Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 43 3.2.5.2. Thöïc vaät khaûo saùt (rau muoáng) Gioáng thöïc vaät khaûo saùt laø gioáng rau muoáng SG14_1 Ñaëc ñieåm: Sinh tröôûng maïnh, ñoä ñoàng ñeàu cao. Tæ leä naåy maàm 95%. Choáng chòu saâu beänh toát. Thu hoaïch löùa ñaàu töø 23-25 ngaøy sau gieo. Daïng daøi, laù heïp, thaân laù xanh trung bình. Naêng suaát cao. Gioáng rau ñöôïc mua taïi Coâng Ty Gioáng Caây Troàng Thaønh Phoá Hoà Chí Minh. 3.3. LÖÏA CHOÏN MOÂ HÌNH THÍ NGHIEÄM Hieän nay, coù nhieàu moâ hình khaûo saùt aûnh höôûng cuûa kim loaïi naëng ñoái vôùi moät soá caây troàng noâng nghieäp nhö: - Nuoâi caây trong caùc moâi tröôøng dinh döôõng ñaõ bò gaây nhieãm bôûi kim loaïi naëng. Vôùi moâ hình naøy, do khaû naêng ñeäm cuûa moâi tröôøng nöôùc keùm, haøm löôïng kim loaïi naëng cho vaøo trong moâi tröôøng khoâng caàn cao (khoaûng vaøi ppm). Moâ hình naøy thöôøng khaûo saùt aûnh höôûng cuûa nöôùc töôùi bò oâ nhieãm ñoái vôùi quaù trình sinh tröôûng cuûa caây. - Moâ hình troàng thöïc vaät treân caùt ñöôïc töôùi moâi tröôøng dinh döôõng phuø hôïp vôùi caây troàng. Moâ hình naøy laáy caùt laøm ñoái chöùng vaø so saùnh vôùi caùc nghieäm thöùc coù chöùa ñaát chaát löôïng toát vaø nghieäm thöùc coù chöùa ñaát chöa bieát chaát löôïng caàn khaûo saùt. - Moâ hình khaûo saùt aûnh höôûng cuûa kim loaïi naëng ñoái vôùi thöïc vaät trong moät loaïi moâi tröôøng ñaát naøo ñoù. Ñaát laáy veà qua xöû lyù vaø gaây nhieãm kim loaïi naëng ôû caùc noàng ñoä thích hôïp ñöôïc troàng haït ñaõ naåy maàm. Baèng moâ hình naøy, chuùng ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc khaû naêng aûnh höôûng cuûa kim loaïi naëng ñoái vôùi thöïc vaät vaø khaû naêng haáp thu kim loaïi naëng cuûa thöïc vaät. Do khaû naêng ñeäm vaø xöû lyù cuûa moâi tröôøng ñaát Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 44 raát cao neân noàng ñoä cuûa kim loaïi naëng gaây nhieãm thöôøng raát lôùn (coù theå leân ñeán 1000 ppm). Döïa vaøo 3 moâ hình treân, toâi choïn moâ hình thöù 3 laøm thí nghieäm ñeå khaûo saùt bôûi vì: - Caùc thí nghieäm veà nöôùc vaø khoâng khí ñaõ ñöôïc nghieân cöùu nhieàu, hôn nöõa ñaát laø “vaät mang” cuûa caùc heä sinh thaùi, trong ñaát coù chöùa caû nöôùc vaø khoâng khí. Ñoàng thôøi caùc caây troàng noâng nghieäp chuû yeáu soáng trong moâi tröôøng ñaát. Vì vaäy, vieäc löïa choïn moâ hình naøy ñeå nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa kim loaïi naëng ñoái vôùi caây troàng laø phuø hôïp vaø mang laïi hieäu quaû cao hôn so vôùi caùc moâ hình khaùc. 3.4. BOÁ TRÍ THÍ NGHIEÄM 3.4.1. Ñòa ñieåm vaø thôøi gian tieán haønh thí nghieäm Thí nghieäm ñöôïc ñaët taïi nhaø vöôøn ôû Taân Xuaân huyeän Hoùc Moân. Hoaù chaát vaø caùc giai ñoaïn tieán haønh xöû lyù saûn phaåm thu hoaïch ñöôïc thöïc hieän taïi phoøng thí nghieäm TN.15 cuûa tröôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä thaønh phoá Hoà Chí Minh. Thôøi gian tieán haønh thí nghieäm ñöôïc chia laøm hai ñôït: - Ñôït 1: baét ñaàu töø 23/4/2007 keát thuùc vaøo ngaøy 25/5/2007 - Ñôït 2: baét ñaàu töø 30/8/2007 keát thuùc vaøo ngaøy 2/9/2007 3.4.2. Hình thöùc boá trí thí nghieäm Muïc ñích: ñaùnh giaù aûnh höôûng cuûa caùc lieàu löôïng Cd2+ , Hg2+ nhieãm trong ñaát ñeán quaù trình sinh tröôûng, phaùt trieån vaø moät soá ñaëc tính noâng hoïc cuûa caây Rau muoáng. Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 45 Döïa vaøo nhöõng phöông phaùp tieâu chuaån veà thí nghieäm ñoäc tính cuûa Hieäp hoäi söùc khoeû coäng ñoàng Myõ (1995) ñeå tìm hieåu caùch boá trí vaø tìm giôùi haïn noàng ñoä cho thí nghieäm. Qua caùc nghieân cöùu cuûa sinh vieân khoaù tröôùc vaø cuûa thaïc só Thaùi Vaên Nam. Qua tìm hieåu treân toâi boá trí thí nghieäm vôùi 12 noàng ñoä khaûo saùt, moãi noàng ñoä ñöôïc laëp laïi 4 laàn. Trong ñoù noàng ñoä cao nhaát laø 1000 ppm vaø noàng ñoä thaáp nhaát laø noàng ñoä ñoái chöùng (ÑC). Chuùng ñöôïc phaân boá theo haøm logarit (TCVN5965-195) [12]. Baûng 7. Daõy noàng ñoä khaûo saùt KLN Cd2+, Hg2+ trong boá trí thí nghieäm Noàng ñoä khaûo saùt (ppm) Cd2+ DC 0,01 0,03 0,1 0,3 1 3 10 30 100 300 1000 Hg2+ DC 0,01 0,03 0,1 0,3 1 3 10 30 100 300 1000 Chuù giaûi: ñoái chöùng (DC) Tuy nhieân keát quaû phaân tích haøm löôïng kim loaïi naëng trong ñaát neàn laø: Nguyeân toá Haøm löôïng (μ g /kg) Cd2+ 2222,59 Hg2+ 99,13 Vì vaäy daõy noàng ñoä ñöôïc boá trí chính thöùc laø noàng ñoä kim loaïi naëng gaây nhieãm coäng theâm vôùi haøm löôïng kim loaïi naëng trong ñaát neàn. Khi phaân tích söï tích luyõ kim loaïi naëng trong thöïc vaät khaûo saùt: - Ñoái vôùi thí nghieäm gaây nhieãm Cd2+ ta phaân tích töø noàng ñoä 0,1 ppm ñeán1000 ppm. Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 46 - Ñoái vôùi thí nghieäm gaây nhieãm Hg2+ ta phaân tích töø noàng ñoä 3 ppm ñeán1000 ppm. Ñoái vôùi noàng ñoä khaûo saùt nhoû thì ta coäng theâm noàng ñoä kim loaïi naëng trong ñaâùt neàn (Cd2+töø 0,1 ppm ñeán 3 ppm, Hg2+ töø 3ppm ñeán 100 ppm). Coøn ñoái vôùi noàng ñoä khaûo saùt lôùn hôn thì sai soá khoâng ñaùng keå neân toâi boû qua khoâng coäng theâm vaøo. Sô ñoà boá trí thí nghieäm Tieán haønh boác thaêm ngaãu nhieân ñeå saép xeáp caùc noàng ñoä thí nghieäm (trong quaù trình thí nghieäm saép xeáp theo thöù töï naøy) - Ñoái vôùi Cd2+ (con soá trong baûng theå hieän noàng ñoä gaây nhieãm trong ñaát) Baûng 8: Sô ñoà boá trí thí nghieäm cuûa loâ thí nghieäm gaây nhieãm Cd2+ Loâ thí nghieäm 3 0,01 100 DC 30 1000 10 0,1 0,03 300 0,3 1 10 0,3 3 1 0,01 0,03 100 30 1000 DC 0,1 300 0,03 1 1000 0,01 100 0,3 DC 300 30 3 0,01 10 300 30 0,01 10 3 DC 0,1 1 0,3 100 1000 0,03 - Ñoái vôùi Hg2+ (con soá trong baûng theå hieän noàng ñoä gaây nhieãm trong ñaát) Baûng 9: Sô ñoà boá trí thí nghieäm cuûa loâ thí nghieäm gaây nhieãm Hg2+ Chuù giaûiù: ñoái chöùng (DC) Loâ thí nghieäm 0,3 DC 10 100 0,1 300 30 1 0,01 1000 3 0,03 100 0,1 0,01 30 1 DC 3 0,03 10 300 0,3 1000 0,03 1 3 10 0,3 1000 0,1 300 100 DC 30 0,01 30 0,3 300 DC 100 10 0,01 3 1000 0,03 0,1 1 Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 47 3.4.3. Pha cheá dung dòch thí nghieäm Söû duïng hoaù chaát tinh khieát phaân tích trong phoøng thí nghieäm CdSO4.8/3H2O, HgCl2. Khoái löôïng vaø theå tích caân pha theo baûng sau. + Ñoái vôùi dung dòch Cd2+ Baûng 10: Pha cheá dung dòch gaây nhieãm Cd2+ Kim loaïi mcaân (g) Vpha (l) Noàng ñoä(ppm) Cd2+ 34,2153 0,75 1000 Cd2+ 0,3421 0,75 10 Cd2+ 0,0034 0,75 0,1 + Ñoái vôùi Hg2+ Baûng 11: Pha cheá dung dòch gaây nhieãm Hg2+ Kim loaïi mcaân (g) Vpha (l) Noàng ñoä(ppm) Hg2+ 20,3039 0,75 1000 Hg2+ 0,2030 0,75 10 Hg2+ 0,002 0,75 0,1 Dung dòch sau khi ñaõ pha ñöôïc söû duïng nhö dung dòch “meï” ñeå pha cheá caùc dung dòch “con” coù noàng ñoä nhoû hôn. Tuyø thuoäc vaøo noàng ñoä yeâu caàu maø ta coù heä soá pha loaõng khaùc nhau. Söû duïng 100 ml dung dòch ñaõ pha troän ñeàu vôùi 300 ml nöôùc cho vaøo chaäu troän ñeàu vôùi ñaát ñeå ñaït ñöôïc noàng ñoä vaø ñoä aåm thích hôïp cho gieo troàng. Cuoái cuøng ñaùnh daáu vaø ghi nhaõn vaøo caùc maãu thí nghieäm. Ñoà AÙn Toát Nghieäp GVHD: Th.S Leâ Thò Vu Lan SVTH: Nguyeãn Ngoïc Huøng Trang 48 3.4.4. Quy trình kyõ thuaät troàng caây trong thí nghieäm - Haït gioáng ñöôïc mua taïi Coâng Ty Gioáng Caây Troàng Thaønh Phoá Hoà Chí Minh veà ñöôïc ngaâm trong nöôùc aám trong voøng 5 phuùt ñeå loaïi boû caùc ha