Nghiên cứu sử dụng than sinh học sản xuất từ phế phụ phẩm nông nghiệp để xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng do khai thác khoáng sản. (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------

LÊ HUYỀN TRANG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THAN SINH HỌC SẢN XUấT
TỪ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT Ô NHIỄM
KIM LOẠI NẶNG DO KHAI THÁC KHOÁNG SẢN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học môi trƣờng

Khoa

: Môi trƣờng

Khóa học

: 2012 -2016

THÁI NGUYÊN – 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------

LÊ HUYỀN TRANG
Tên đề tài: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THAN SINH HỌC SẢN XUấT
TỪ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐỂ XỬ LÝ ĐẤT Ô NHIỄM
KIM LOẠI NẶNG DO KHAI THÁC KHOÁNG SẢN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Lớp
Khoa
Khóa học
Giáo viên hƣớng dẫn

: Chính quy
: Khoa học môi trƣờng
: K44 – KHMT – N01
: Môi trƣờng
: 2012 -2016
: Th.S Dƣơng Thị Minh Hòa

THÁI NGUYÊN – 2016


i

LỜI CẢM ƠN
Đƣợc sự đồng ý của Ban giám hiệu trƣờng Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, khoa Môi trƣờng và cô giáo hƣớng dẫn ThS. Dƣơng Thị Minh Hòa,
em tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử dụng than sinh học sản xuất từ
phế phụ phẩm nông nghiệp để xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng do khai thác
khoáng sản”.
Em xin chân thành cảm ơn tới cô Dƣơng Thị Minh Hòa đã tận tình
hƣớng dẫn và giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt khóa luận này.
Em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn đến các thầy cô giáo trong
khoa Môi trƣờng đã truyền đạt và cung cấp kiến thức cho em trong suốt bốn
năm học vừa qua.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình đã luôn động viên, khuyến khích
và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập cũng nhƣ hoàn thành khóa luận.
Do thời gian có hạn, năng lực bản thân còn hạn chế nên bài khóa luận
không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng
góp của quý thầy cô và các bạn để bài khóa luận của em đƣợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày….tháng…..năm 2016
Sinh viên

Lê Huyền Trang


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Hàm lƣợng các KLN trong nguồn phân bón nông nghiệp (ppm) .. 13
Bảng 2.2: Tiềm năng nguồn sinh khối ở Việt Nam ........................................ 18
Bảng 4.1: Hiện trạng sử dụng đất xã Hà Thƣợng năm 2009 .......................... 26

Bảng 4.2: Tình hình khai thác khoáng sản trên địa bàn xã Hà Thƣợng ......... 30
Bảng 4.3: Hiện trạng sử dụng đất của khu mỏ ................................................ 31
Bảng 4.4: Hiện trạng quản lý đất sau khai thác khoáng sản ........................... 31
Bảng 4.5: Sử dụng lại đất sau khai thác khoáng sản ....................................... 31
Bảng 4.6: Kết quả phân tích đất tại khu vực mỏ thiếc Hà Thƣợng ................ 32
Bảng 4.7: Kết quả phân tích pH và CEC của TSH từ rơm rạ ......................... 33
Bảng 4.8: Hàm lƣợng các nguyên tố trong TSH từ rơm rạ............................. 34
Bảng 4.9: Hàm lƣợng một số chất dinh dƣỡng trong TSH từ rơm rạ ............. 34
Bảng 4.10: Kết quả phân tích pH đất sau 4 tuần ............................................. 35
Bảng 4.11: Kết quả phân tích Pb di động sau 4 tuần ...................................... 37
Bảng 4.12: Kết quả phân tích pH đất sau 8 tuần ............................................. 39
Bảng 4.13: Kết quả phân tích Pb di động sau 8 tuần ...................................... 40


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện giá trị pH sau 4 tuần ................................................... 36
Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện hàm lƣợng Pb2+ sau 4 tuần ........................................ 37
Hình 4.3: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữ pH và nồng độ Pb2+ sau 4 tuần ..... 38
Hình 4.4: Biểu đồ thể hiện giá trị pH sau 8 tuần ................................................... 39
Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện nồng độ Pb2+ sau 8 tuần ............................................. 40
Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa pH và nồng độ Pb2+ sau 8 tuần .... 41


iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CEC

Dung tích trao đổi cation của đất

CV%

Hệ số biến động

KLN

Kim loại nặng

LSD05

Giá trị sai khác nhỏ nhất

PAHs

Polycyclic aromatic hydrocarbons

PCP
QCVN
QSD

Phencyclidine
Quy chuẩn Việt Nam
Quyền sử dụng

TBVTV

Thuốc bảo vệ thực vật

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TSH
UBND
UNESCO

Than sinh học
Ủy ban nhân dân
Tổ chức Giáo dục, khoa học và văn hóa của Liên Hiệp Quốc


v

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................. iv
MỤC LỤC ......................................................................................................... v
PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài ............................................................... 2
1.2.1. Mục tiêu của đề tài........................................................................... 2
1.2.2. Yêu cầu của đề tài ............................................................................ 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................... 3
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ............................... 3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................. 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4

2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................... 4
2.1.1. Cơ sở lý luận .................................................................................... 4
2.1.2. Cơ sở pháp lý ................................................................................... 5
2.2. Cơ sở thực tiễn........................................................................................ 6
2.2.1. Thực trạng khai thác khoảng sản trên thế giới và Việt Nam ........... 6
2.2.2.Tình hình sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp trên thế giới và
Việt Nam ........................................................................................... 11
2.3. Ô nhiễm kim loại nặng trong đất và các phƣơng pháp xử lý ............... 12
2.3.1. Hiện trạng và nguyên nhân ô nhiễm KLN trong đất ..................... 12
2.3.2. Các biện pháp xử lý ô nhiễm KLN trong đất ................................ 14


vi

2.3.3. Một số công trình nghiên cứu đã đƣợc công bố liên quan đến
đề tài .............................................................................................. 16
2.4. Tổng quan về than sinh học.................................................................. 17
2.4.1. Khái niệm than sinh học ................................................................ 17
2.4.2. Tiềm năng TSH ở Việt Nam.......................................................... 17
2.4.3. Lợi ích của TSH trong nông nghiệp .............................................. 19
PHẦN 3.ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 22
3.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 22
3.2. Địa điểm và thời gian thực hiện ........................................................... 22
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 22
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu và các chỉ tiêu phân tích .............................. 22
3.4.1. Phƣơng pháp thu thập tài liệu thứ cấp ........................................... 22
3.4.2. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm ...................................................... 23
3.4.3. Chỉ tiêu theo dõi và phƣơng pháp lấy mẫu .................................... 23
3.4.4. Phƣơng pháp phân tích .................................................................. 23

3.4.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu ............................................................. 24
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 25
4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ...................................................... 25
4.1.1. Điều kiện tự nhiên ......................................................................... 25
4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .............................................................. 27
4.2. Thực trạng ô nhiễm môi trƣờng đất sau khai thác tại mỏ thiếc Hà Thƣợng. 29
4.2.1. Tình hình khai thác quặng thiếc và việc quản lý, sử dụng đất sau
khai thác thiếc trên địa bàn xã Hà Thƣợng .............................................. 29
4.2.2. Thực trạng môi trƣờng đất ............................................................. 32
4.3. Nghiên cứu thành phần, tính chất của than sinh học sản xuất từ rơm rạ.. 33
4.3.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến tính chất lý học của TSH từ rơm rạ. 33


vii

4.3.2. Thành phần, hàm lƣợng các nguyên tố có trong TSH từ rơm rạ ... 34
4.4. Nghiên cứu ứng dụng TSH sản xuất từ rơm rạ để xử lý Pb di động
trong đất sau khai thác khoáng sản.............................................................. 35
4.4.1. Hiệu quả xử lý Pb di động sau 4 tuần nghiên cứu ......................... 35
4.4.2. Hiệu quả xử lý Pb di động sau 8 tuần nghiên cứu ......................... 39
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 42
5.1. Kết luận ................................................................................................ 42
5.2. Kiến nghị .............................................................................................. 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU

1.1.Đặt vấn đề
Hiện nay ô nhiễm môi trƣờng đã trở thành vấn đề cấp bách của xã hội.
Do nhiều nguyên nhân khác nhau mà môi trƣờng ngày càng bị ô nhiễm
nghiêm trọng. Đặc biệt không thể không kể đến sự ô nhiễm môi trƣờng đất do
hoạt động khai thác khoáng sản. Việt Nam nói chungvà tỉnh Thái Nguyên nói
riêng có số lƣợng mỏ khoảng sản khá lớn. Đất tại những vùng sau khi khai
thác khoáng sản thƣờng bị suy thoái nghiêm trọng làm cho đất không có khả
năng canh tác nông nghiệp hoặc nếu trồng đƣợc cây nông nghiệp thì hiệu quả
thấp và sản phẩm nông nghiệp trồng trên đất này không đƣợc an toàn cho
ngƣời sử dụng.
Thực tế hiện nay, do điều kiện kinh tế phát triển và sản xuất nông
nghiệp bằng cơ giới hóa, từ đó thói quen sử dụng phụ phẩm nông nghiệp của
ngƣời dân đã thay đổi dẫn đến dƣ thừa một lƣợng rất lớn. Theo Báo Nông
nghiệp Việt Nam ngày 05/03/2012, hoạt động sản xuất nông nghiệp phát thải
trên 84,5 triệu tấn chất thải từ trồng trọt, chúng không đƣợc quản lý tốt ở khắp
các vùng miền ở Việt Nam. Tình trạng vứt bỏ rơm rạ, trấu ở trên đồng ruộng,
kênh rạch dẫn đến việc phân hủy chất hữu cơ tạo ra khí metan, ô nhiễm không
khí, sự phân hủy chất hữu cơ làm rửa trôi photpho, kim loại nặng trong môi
trƣờng đất gây ô nhiễm nguồn nƣớc. Ngoài ra, việc đốt rơm, rạ không những
gây ô nhiễm môi trƣờng, làm gia tăng khí nhà kính trong khí quyển mà còn
ảnh hƣởng tới sức khỏe con ngƣời.
Than sinh học là sản phẩm đƣợc nhiệt phân yếm khí từ các loại sinh
khối hữu cơ giàu cacbon và có nhiều tác dụng trong sản xuất và đời
sống.Không phải ngẫu nhiên mà than sinh học đƣợc các nhà khoa học ví nhƣ
“vàng đen” của ngành nông nghiệp.Sự đề cao này xuất phát từ những đặc tính


Khóa luận đầy đủ ở file: Khóa luận full