cadimi trong trầm tích lưu vực sông Nhuệ do khả năng đáp sinh học cao của nguyên tố này.
Trên sông Đáy, hàm lượng cadimi tập trung chủ yếu trong 3 dạng liên kết với oxit sắt- mangan+ liên kết với các hợp chất hữu cơ + cặn dư (F3+F4+F5), tổng 3 dạng này đều 84%. Dạng cadimi trao đổi hàm lượng đều nhỏ hơn 0,02mg/kg (nhỏ hơn 4% so với hàm lượng tổng tương ứng). Dạng cacbonat cao nhất cũng chỉ 0,27mg/kg trong trầm tích Cầu Đọ, còn lại đều nhỏ hơn 0,12mg/kg. Điều này cho thấy khả năng đáp ứng sinh học của cadimi trong trầm tích sông Đáy không cao bằng sông Nhuệ.
Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong đất được trình bày trong bảng 3.22, hình 3.8 và hình 3.9
Bảng 3.22 Hàm lượng các dạng và tổng kim loại chì và cadimi trong đất
Các dạng | Pb(mg/kg) | Cd(mg/kg) | |
Đất trồng Cải ngồng - Đông Anh | F1 | 0,29±0,01 | 0,058±0,002 |
F2 | 3,91±0,16 | 0,280±0,007 | |
F3 | 3,13±0,03 | 0,280±0,014 | |
F4 | 2,64±0,07 | 0,080±0,004 | |
F5 | 14,29±0,21 | 0,150±0,002 | |
Tổng 5 dạng | 24,25±0,28 | 1,4630,073 | |
Tổng phá cường thủy | 20,24±0,10 | 0,968±0,007 | |
Đất trồng Cải canh - Đông Anh | F1 | 0,25±0,01 | 0,019±0,001 |
F2 | 5,86±0,23 | 0,240±0,010 | |
F3 | 2,91±0,14 | 0,320±0,012 | |
F4 | 2,53±0,13 | 0,069±0,001 | |
F5 | 20,24±0,26 | 0,375±0,019 | |
Tổng 5 dạng | 31,78±0,40 | 1,259±0,025 | |
Tổng phá cường thủy | 32,02±0,17 | 1,145±0,010 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Nền Đến Phép Đo Ngọn Lửa -
Độ Hấp Thụ A Của Cadimi Thay Đổi Theo Tốc Độ Hút Mẫu -
Phân Tích Dạng Chì Và Cadimi Trong Mẫu Trầm Tích Và Mẫu Đất -
Phân tích dạng kim loại chì (pb) và cadimi (cd) trong đất và trầm tích bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - 10
Xem toàn bộ 82 trang tài liệu này.
Các dạng | Pb(mg/kg) | Cd(mg/kg) | |
Đất trồng rau Muống cạn - Đông Anh | F1 | 0,120±0,00 | 0,158±0,006 |
F2 | 2,780±0,14 | 0,312±0,012 | |
F3 | 15,240±0,59 | 0,406±0,020 | |
F4 | 4,760±0,15 | 0,174±0,007 | |
F5 | 34,520±1,62 | 0,275±0,010 | |
Tổng 5 dạng | 65,711,31 | 1,325±0,027 | |
Tổng phá cường thủy | 55,95±0,20 | 1,215±0,008 | |
Đất trồng rau Muống cạn- Thanh Liệt | F1 | 0,053±0,002 | 0,166±0,003 |
F2 | 11,79±0,55 | 0,497±0,021 | |
F3 | 13,33±0,27 | 0,690±0,020 | |
F4 | 5,71±0,08 | 0,579±0,015 | |
F5 | 47,62±1,81 | 0,123±0,004 | |
Tổng 5 dạng | 78,51±1,91 | 2,055±0,033 | |
Tổng phá cường thủy | 72,22±0,13 | 1,904±0,018 | |
Đất trồng rau Muống cạn - Cầu Diễn | F1 | 0,04±0,00 | 0,305±0,009 |
F2 | 7,62±0,24 | 0,508±0,025 | |
F3 | 9,52±0,20 | 0,609±0,023 | |
F4 | 1,46±0,02 | 0,250±0,004 | |
F5 | 46,43±2,00 | 0,375±0,012 | |
Tổng 5 dạng | 65,08±2,02 | 2,046±0,038 | |
Tổng phá cường thủy | 63,89±0,63 | 2,030±0,005 |
Sự phân bố hàm lượng các dạng của kim loại chì và cadimi trong đất trồng rau trên địa bàn nghiên cứu được trình bày dưới dạng đồ thị trên hình 3.8.
Đất trồng rau Cải ngồng- Đông Anh
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
ChìNguyên Cadimi
tố
F5 F4 F3 F2 F1
Đất trồng rau Cải canh- Đông Anh 120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
F5 F4 F3 F2
F1
Chì
Nguyên tố
Cadimi
Đất trồng rau Muống cạn- Đông
Anh
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
F5 F4 F3 F2
F1
Chì
Nguyên tố
Cadimi
Đất trồng rau Muống cạn_ Cầu Diễn
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
Nguyên tố
F5 F4 F3 F2
F1
Chì
Cadimi
Đất trồng rau Muống cạn_Thanh Liệt
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
Chì
Nguyên tố
Cadimi
F5 F4 F3 F2 F1
%
%
%
%
%
Hình 3.8 Sự phân bố các dạng kim loại trong đất
Tổng kim loại Chì trong đất
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
ĐA-Cải ĐA-Cải ĐA-
ngồng canh Muống
TL-
Muống
cạn cạn
CD-
Muống cạn
Các vị trí lấy mẫu
Tổng kim loại Cadimi trong đấ
2.500
2.000
1.500
1.000
0.500
0.000
ĐA-Cải ĐA-Cải ĐA-
ngồng canh Muống
cạn
TL- CD-
Muống Muống cạn cạn
Các vị trí lấy mẫu
Hàm lượng (mg/kg)
Hàm lượng (mg/kg
Hình 3.9 Hàm lượng tổng các kim loại trong đất
Hình 3.9 cho thấy tổng hàm lượng nguyên tố cadimi trong 3 mẫu đất tại Đông Anh đều <1,5 mg/kg, mẫu đất Thanh Liệt và Cầu Diễn đều >2 mg/kg cho thấy đất tại Thanh Liệt và Cầu Diễn ô nhiễm cadimi hơn tại Đông Anh. Mặc dù điểm Đông Anh gần khu công nghiệp, nhưng tại Cầu Diễn và Thanh Liệt, các điểm này lại được vớt bùn từ sông Tô Lịch và Sông Nhuệ đổ lên, nên đây có thể là một trong những nguyên nhân làm tăng hàm lượng kim loại trong đất tại 2 điểm này (xem hình 3.7).
Tổng 2 dạng F1+F2 (trong hình 3.8) tại tất cả các điểm lấy mẫu đều rất cao (>25% so với hàm lượng tổng tương ứng), thấp nhất là 25,3% (0,26mg/kg). Dạng F1 có hàm lượng thấp nhất là 0,019 mg/kg tại Đông Anh trên đất trồng cải canh, Điều này cho thấy nguy cơ ảnh hưởng của cadimi vào cây trồng lớn do khả năng đáp ứng sinh học cao của cadimi trong đất trồng tại cả 3 điểm nghiên cứu: Cầu Diễn, Đông Anh và Thanh Liệt.
Tuy nhiên nếu tính riêng từng điểm thì tổng cadimi trong dạng F1+F2 của đất tại Đông Anh nằm trong khoảng 25 ÷ 40% (cao nhất là 39,86% tại đất trồng cải ngồng, cao hơn cả tổng F1+F2 trong đất CD: 39,69% và TL: 32,28%) dù hàm lượng tổng số cadimi trong đất Đông Anh thấp hơn CD và TL. Điều này cho thấy nguy cơ nhiễm cadimi từ đất trồng rau tại cả ba điểm xấp xỉ nhau. Có thể giải thích kết quả này có được do giá trị pH đất tại các điểm là khác nhau. Tại phòng Hóa phân tích (Viện Hóa học) cũng đã nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này (bảng 3.23), cho thấy đất
tại Đông Anh có pH (6,10) thấp hơn đất Cầu Diễn (6,90) và Thanh Liệt (8,80). Theo như E, E Golia và CCs [33], nếu đất có pH axit sẽ dẫn đến việc hòa tan kim loại dễ và các ion có khả năng trao đổi tốt hơn những đất có độ pH trung tính hoặc kiềm. Trên địa bàn nghiên cứu, pH ở Thanh Liệt mang tính kiềm, do vậy dạng kim loại tan và trao đổi sẽ thấp hơn 2 điểm Cầu Diễn và Đông Anh (hình 3.8), pH tại Đông Anh chỉ là 6,10 nên cho giá trị tổng 2 dạng trao đổi và cacbonat cao nhất.
Bảng 3.23 Giá trị pH của các mẫu đất nghiên cứu
CD - MC | ĐA - MC | TL - MC | ĐA - CC | ĐA - CN | |
pH(H20) | 7,06 0,18 | 6,08 0,26 | 9,58 0,34 | 5,72 0,33 | 5,80 0,33 |
CC = cải canh; CN = cải ngồng; MC = muống cạn
Hàm lượng F1 trong đất trồng rau muống tại cả ba điểm nghiên cứu nói chung và tại Đông Anh nói riêng đều lớn hơn trong đất trồng rau cải. Nguyên nhân có thể do quy trình canh tác, bón phân, tưới tiêu, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật cho từng loại rau là khác nhau, dẫn đến kim loại trong đất có thể thay đổi với mức độ khác nhau.
Đối với nguyên tố chì, hàm lượng cao nhất nằm trong dạng cặn dư (F5), ở tất cả các mẫu, hàm lượng trong dạng này đều lớn hơn 55%. Tổng 2 dạng F1+F2 đều < 20% tổng hàm lượng tương ứng. Hàm lượng cao nhất trong F1 là 0,29mg/kg (1,2%) tại Đông Anh (đất trồng cải ngồng). Theo đó, mức độ đáp ứng sinh học của chì là không cao bằng cadimi. Điều này phù hợp với các công bố khác đã tham khảo được [30, 33].
Mặt khác, ta còn nhận thấy cả ba mẫu đất lấy từ Đông Anh đều có lượng chì trong F1 lớn hơn 0,1mg/kg, (lớn hơn hai mẫu đất Thanh Liệt và Cầu Diễn: Hàm lượng chì trong F1 đều nhỏ hơn 0,05mg/kg) mặc dù tổng hàm lượng chì trong ba mẫu đất tại Đông Anh thấp hơn trong đất tại Cầu Diễn và Thanh Liệt. Điều này cho thấy khả năng đáp ứng sinh học của chì trong đất Đông Anh cao hơn Thanh Liệt và
Cầu Diễn. Có thể giải thích là do cấu tạo địa chất, do độ pH, hoặc do thành phần cơ giới của đất dẫn đến hàm lượng chì trong F1 cao hơn.
Một điều nữa là hai mẫu đất trồng cải tại Đông Anh có tổng lượng chì thấp hơn nhiều so với đất trồng rau muống, tuy nhiên hàm lượng trong F1 của hai mẫu đất trồng cải lại cao hơn, thậm chí còn lớn hơn cả lượng chì trong F1 ở đất Cầu Diễn và Thanh Liệt. Điều này cũng có thể giải thích là với loại rau trồng khác nhau, quy trình chăm bón, tưới tiêu khác nhau tác động đến chất lượng đất trồng trọt và làm thay đổi các dạng tồn tại của kim loại.
Kết quả phân tích dạng trao đổi và dạng cacbonat của Cd và Pb thu được khá tương đồng với kết quả của những công bố khác [30, 33, 40, 47]. Nhưng riêng kết quả của dạng cacbonat thì mẫu trên địa bàn nghiên cứu lớn hơn nhiều. Chỉ có thể giải thích rằng, khu vực nghiên cứu có tính chất đa dạng hơn [45], nên thành phần cấu tạo của đất có nhiều tính chất khác. Do vậy để so sánh các dạng đòi hỏi phải có những thông số khác như : Thành phần cấu tạo hóa học cơ bản (sét, cát, Si, Ca, Mg, Na, K…) của đất cũng như các thông số hóa lý khác (pH, Eh…).
Dưới đây là một số kết quả về thành phần đa lượng mà nhóm nghiên cứu của phòng Hóa phân tích đã thực hiện cho các mẫu trên địa bàn nghiên cứu để minh chứng thêm sự phân bố của các dạng kim loại nặng.
Bảng 3.24 Kết quả phân tích nguyên tố đa lượng trong đất
Mẫu | % CHC | % P | % N | % Mùn | K (g/kg) | Na (mg/kg) | Ca (mg/kg) | Mg (mg/kg) | |
1 | CD-MC | 4,823 | 0,217 | 0,804 | 8,311 | 2,939 | 786,29 | 4009,95 | 6444,4 |
2 | ĐA-MC | 2,241 | 0,055 | 0,419 | 3,862 | 1,554 | 184,86 | 141,59 | 1500,0 |
3 | TL-MC | 2,437 | 0,096 | 0,462 | 4,200 | 3,514 | 297,53 | 84,07 | 7222,2 |
4 | ĐA-CC | 1,008 | 0,035 | 0,250 | 1,737 | 0,517 | 152,90 | 155,97 | 259,70 |
5 | ĐA-CN | 1,011 | 0,048 | 0,273 | 1,742 | 1,081 | 205,94 | 128,32 | 398,61 |
CC=cải canh; CN=cải ngồng; MC= muống cạn
Nhìn chung, đánh giá về mặt dinh dưỡng cho thấy đất Cầu Diễn có chất lượng tốt, sau đó là đất TL, còn đất Đông Anh khá cằn cỗi.
Trên đây là kết quả bước đầu nghiên cứu của chúng tôi tại thời điểm nghiên cứu, để biết rõ ràng hơn tiềm năng ảnh hưởng của các kim loại nặng cadimi và chì đến môi trường đất về lâu dài thì đòi hỏi cần phải có nghiên cứu thường xuyên và sâu hơn nữa.
3.10 Đánh giá độ chính xác của phương pháp
Để đánh giá độ chính xác của phương pháp, chúng tôi sử dụng mẫu trầm tích chuẩn MESS-3. Kết quả được trình bày tại bảng 3.25:
Bảng 3.25 Kết quả phân tích chì và cadimi trong mẫu trầm tích chuẩn
Giá trị chứng chỉ (ppm) | Kết quả phân tích KL tổng số (ppm) | Độ thu hồi (%) | |
chì | 21,1 | 22,1 | 104,74 |
cadimi | 0,24 | 0,21 | 87,50 |
Kết quả cho thấy phương pháp phân tích có độ chính xác cao, độ thu hồi từ 87,50% đến 104,74% đáp ứng được yêu cầu phân tích lượng vết chì và cadimi trong mẫu môi trường.
KẾT LUẬN
Từ những kết quả thu được của đề tài “Phân tích dạng kim loại chì (Pb) và cadimi (Cd) trong đất và trầm tích bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử” chúng tôi rút ra kết luận sau:
1. Đã tách được 5 dạng của các kim loại Pb và Cd trong đất và trầm tích bằng quy trình chiết liên tục.
2. Đã xác định được hàm lượng các dạng và tổng số Pb và Cd trong các mẫu trầm tích và đất bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
3. Đánh giá mức độ ô nhiễm và khả năng đáp ứng sinh học của cadimi và chì tại những điểm nghiên cứu:
- Các mẫu trầm tích tại các điểm nghiên cứu:
+ Khả năng gây ô nhiễm môi trường sinh thái của chì không cao trong trầm tích tại các điểm nghiên cứu trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy, mặc dù hàm lượng tổng số cao.
+ Trên lưu vực sông Nhuệ, nguy cơ ô nhiễm đến môi trường sinh thái thủy sinh do khả năng đáp ứng sinh học cao của cadimi trong trầm tích.
+ Khả năng gây ô nhiễm môi trường sinh thái (đáp ứng sinh học) của cadimi trong trầm tích sông Đáy thấp hơn tại sông Nhuệ.
- Các mẫu đất tại các điểm nghiên cứu:
+ Khả năng đáp ứng sinh học của cadimi cao hơn của chì.
+ Khả năng đáp ứng sinh học của chì trong đất Đông Anh cao hơn Thanh Liệt và Cầu Diễn. Tổng hàm lượng chì trong ba mẫu đất tại Đông Anh thấp hơn trong đất tại Cầu Diễn và Thanh Liệt.
+ Đất trồng rau cải ở Đông Anh có tổng lượng chì thấp hơn nhiều so với đất trồng rau muống.
+ Cadimi trong đất trồng rau tại cả ba điểm nghiên cứu đều có khả năng đáp ứng sinh học cao. Đất trồng rau tại Thanh Liệt và Cầu Diễn có hàm lượng