Tên luận án:
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TỐI ĐA CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC TƯỚI CHO RAU ĂN LÁ
Ngành:
Kỹ thuật tài nguyên nước
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tiến sĩ này tập trung nghiên cứu cơ sở khoa học để xác định hàm lượng tối đa cho phép của một số kim loại nặng (Cu, Pb, Cd) trong nước tưới cho rau ăn lá, nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm kim loại nặng ngày càng gia tăng trong môi trường nước và đất nông nghiệp tại Việt Nam. Vấn đề này đặc biệt nghiêm trọng do sự tích lũy độc tố trong rau ăn lá thông qua chuỗi thức ăn, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người, trong khi các nghiên cứu trước đây chưa xác định được giới hạn an toàn cụ thể cho kim loại nặng trong nước tưới.
Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu là xác định giới hạn hàm lượng Cu, Pb, Cd trong nước tưới cho rau, phục vụ quản lý chất lượng nước tưới, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng và bảo vệ môi trường. Các mục tiêu cụ thể bao gồm xác định giới hạn hàm lượng Cu, Pb, Cd trong nước tưới cho rau ăn lá trồng trên đất phù sa sông Hồng và đề xuất các giải pháp hạn chế tích lũy kim loại nặng bằng vật liệu tự nhiên sẵn có.
Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát hiện trạng kim loại nặng trong nước tưới và rau tại các hệ thống thủy lợi điển hình vùng Đồng bằng sông Hồng, thực hiện thí nghiệm chậu vại và đồng ruộng để đánh giá ảnh hưởng của Cu, Pb, Cd trong nước tưới đến sinh trưởng, năng suất và sự tích lũy của chúng trong rau cải xanh, xà lách, mồng tơi. Đồng thời, luận án cũng nghiên cứu các giải pháp giảm thiểu tích lũy kim loại nặng bằng cách bổ sung khoáng sét zeolite, than sinh học và phân rơm.
Kết quả cho thấy, hàm lượng Cu, Pb, Cd trong nước tưới tại một số hệ thống thủy lợi vượt giới hạn cho phép theo QCVN 08-2015/BTNMT, dẫn đến tích lũy Pb và Cd trong rau vượt ngưỡng an toàn. Luận án đã xác định được hàm lượng tối đa cho phép của Cu (2,95-9,33ppm), Pb (0,04-0,93ppm), Cd (0,05-0,18ppm) trong nước tưới cho rau ăn lá trồng trên đất phù sa sông Hồng, cao hơn so với QCVN hiện hành (08:2023/BTNMT). Đặc biệt, việc bổ sung khoáng sét zeolite (2-3%), than sinh học và rơm ủ (5%) đã chứng minh hiệu quả trong việc hạn chế tích lũy Pb và Cd trong rau ăn lá khi sử dụng nước tưới ô nhiễm, với zeolite mang lại hiệu quả cao nhất (giảm tích lũy Pb từ 69,72-72,61% và Cd từ 59,09-60,94% trong rau).
Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng và giải pháp thực tiễn cho việc quản lý chất lượng nước tưới và sản xuất rau an toàn tại Việt Nam.
Mục lục chi tiết:
- PHẦN 1. MỞ ĐẦU
- 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
- 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- 1.2.1. Mục tiêu tổng quát
- 1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- 1.5.1. Ý nghĩa khoa học
- 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
- 2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ RAU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
- 2.2. TỔNG QUAN VỀ TÍCH LŨY KIM LOẠI NẶNG TRONG RAU
- 2.3. THỰC TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT, NƯỚC TƯỚI TẠI VIỆT NAM
- 2.4. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ GIỚI HẠN AN TOÀN KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC TƯỚI CHO RAU
- 2.5. GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÍCH LŨY KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT VÀ THỰC VẬT
- PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 3.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
- 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 3.3.1. Phương pháp thu thập thông tin và khảo sát thực địa
- 3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
- 3.3.2.1. Thí nghiệm (1) ảnh hưởng của Cu, Pb, Cd trong nước tưới đến sinh trưởng, năng suất và sự tích lũy của chúng trong rau cải xanh, xà lách, mồng tơi
- 3.3.2.2. Thí nghiệm (2) ảnh hưởng của nước tưới trên hệ thống thủy lợi điển hình tại vùng đồng bằng sông Hồng đến cải xanh, xà lách, mồng tơi
- 3.3.2.3. Thí nghiệm (3) giải pháp giảm thiểu tích lũy Pb, Cd trong nước tưới cho rau cải xanh, xà lách, mồng tơi
- 3.3.3. Phương pháp theo dõi
- 3.3.4. Phương pháp xác định giới hạn tối đa cho phép hàm lượng Cu, Pb, Cd trong nước tưới
- 3.3.5. Phương pháp đánh giá rủi ro sức khỏe
- 3.3.6. Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu
- 3.3.7. Phương pháp phân tích mẫu
- 3.3.8. Xử lý số liệu
- PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
- 4.1. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Cu, Pb, Cd TRONG NƯỚC TƯỚI VÀ RAU TRÊN CÁC HỆ THỐNG THỦY LỢI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
- 4.1.1. Hiện trạng Cu, Pb, Cd trong nước tưới trên một số hệ thống thủy lợi vùng đồng bằng sông Hồng
- 4.1.2. Hàm lượng kim loại nặng trong rau tại khu vực sử dụng nước tưới của một số hệ thống thủy lợi
- 4.2. GIỚI HẠN AN TOÀN HÀM LƯỢNG Cu, Pb, Cd TRONG NƯỚC TƯỚI CHO RAU CẢI XANH, XÀ LÁCH, MỒNG TƠI TRỒNG TRÊN ĐẤT PHÙ SA SÔNG HỒNG
- 4.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng kim loại nặng trong nước tưới đến tăng trưởng và năng suất của rau ăn lá
- 4.2.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng Cu trong nước tưới đến tăng trưởng và năng suất của rau
- 4.2.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng Pb trong nước tưới đến tăng trưởng và năng suất của rau
- 4.2.1.3. Ảnh hưởng của hàm lượng Cd trong nước tưới đến tăng trưởng và năng suất của rau
- 4.2.2. Ảnh hưởng của hàm lượng kln trong nước tưới đến sự tích lũy trong rau ăn lá
- 4.2.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng Cu trong nước tưới đến sự tích lũy trong rau
- 4.2.2.2. Ảnh hưởng của hàm lượng Pb trong nước tưới đến sự tích lũy trong rau
- 4.2.2.3. Ảnh hưởng của hàm lượng Cd trong nước tưới đến sự tích lũy trong rau
- 4.2.3. Ảnh hưởng của hàm lượng kim loại nặng trong nước tưới đến sự tích lũy trong đất trồng
- 4.2.3.1. Tích lũy Cu trong đất trồng rau
- 4.2.3.2. Tích lũy Pb trong đất trồng rau
- 4.2.3.3. Ảnh hưởng đến tích lũy Cd trong đất trồng rau
- 4.2.4. Đánh giá tích lũy kim loại nặng của rau ăn lá qua thí nghiệm đồng ruộng
- 4.2.4.1. Hiện trạng nguồn nước tưới và đặc tính lý hóa đất khu vực thí nghiệm
- 4.2.4.2. Ảnh hưởng của nguồn nước tưới đến sinh trưởng và năng suất rau
- 4.2.4.3. Ảnh hưởng của nguồn nước tưới đến tích lũy kim loại nặng trong rau và đất trồng tại khu khảo nghiệm
- 4.2.5. Đánh giá rủi ro sức khỏe khi sử dụng rau được tưới nước nhiễm Cu, Pb, Cd
- 4.2.5.1. Đánh giá rủi ro sức khỏe từ tiêu thụ rau thí nghiệm đồng ruộng
- 4.2.5.2. Đánh giá rủi ro sức khỏe từ tiêu thụ rau thí nghiệm nhà lưới
- 4.2.6. Giới hạn an toàn về nồng độ kim loại nặng trong nước tưới cho rau ăn lá
- 4.3. GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÍCH LŨY KLN TRONG RAU ĂN LÁ DO TƯỚI NƯỚC Ô NHIỄM
- 4.3.1. Ảnh hưởng của khoáng sét zeolite, than sinh học và phân rơm đến hàm lượng Pb và Cd dễ tiêu trong đất
- 4.3.1.1. Ảnh hưởng của khoáng sét zeolite, than sinh học và phân rơm đến hàm lượng Pb dễ tiêu trong đất
- 4.3.1.2. Ảnh hưởng của khoáng sét zeolite, than sinh học và phân rơm đến hàm lượng Cd dễ tiêu trong đất
- 4.3.2. Ảnh hưởng của khoáng sét zeolite, than sinh học và phân rơm đến tích lũy Pb, Cd trong rau ăn lá do sử dụng nước tưới ô nhiễm
- PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- 5.1. KẾT LUẬN
- 5.2. KIẾN NGHỊ
- CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ