ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------------------------

Phạm Vy Anh

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG KHỬ ĐẾN SỰ GIẢI PHÓNG
MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Cu, Pb, Zn) TRONG MẪU ĐẤT LÚA XÃ ĐẠI ÁNG,
THANH TRÌ, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội, 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------------------

Phạm Vy Anh

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG KHỬ ĐẾN SỰ GIẢI PHÓNG
MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Cu, Pb, Zn) TRONG MẪU ĐẤT LÚA XÃ ĐẠI ÁNG,
THANH TRÌ, HÀ NỘI

Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Minh

Bảng 7. Một số tính chất cơ bản của mẫu đất nghiên cứu. ................................................ 39
Bảng 8. Thành phần cấp hạt của các tầng đất .................................................................. 39
Bảng 9. Hàm lượng KLN thu được từ thí nghiệm chiết liên tiếp (mg/kg) ........................ 43
Bảng 10. Kết quả phân tích ANOVA của 2 thí nghiệm đối với các thông số từ môi trường
và KLN (pH, Eh, Cu2+, Pb2+, Zn2+, Fe2+ và Mn2+) ........................................................... 57
Bảng 11. Hệ số tương quan Pearson của các thông số KLN của 2 thí nghiệm .................. 58
Bảng 12. Phương trình tương quan giữa nồng độ KLN và các yếu tố môi trường ............. 61


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
KLN
CHC
DOM
HST
CEC
VSV
BOD5
COD
TSS

Kim loại nặng
Chất hữu cơ
Chất hữu cơ hòa tan
Hệ sinh thái
Dung tích trao đổi cation
Vi sinh vật
Nhu cầu oxy sinh học
Nhu cầu oxy hóa học
Tổng rắn lơ lửng


tình hướng dẫn và chỉ bảo em để hoàn thành được luận văn này.
Em cũng bày tỏ lòng biết ơn tới PGS. TS. Nguyễn Mạnh Khải, người đã giúp
đỡ rất nhiều trong quá trình hoàn thành luận văn.
Em gửi lời cảm ơn chân thành tới NCS. Chu Anh Đào, người đã luôn giúp
đỡ và hướng dẫn em trong quá trình hoàn thành luận.
Em chân thành cảm ơn Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Khoa Môi
trường đã giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành luận văn.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình và bạn bè, những người đã luôn ở bên
cạnh và động viên em để hoàn thành luận văn.

Hà Nội, ngày … tháng … năm 2015

Phạm Vy Anh


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam kết những số liệu được sử dụng trong luận văn này đều trung thực,
chính xác. Các số liệu được trích dẫn trong luận văn này đều đã được sự cho phép của tác
giả.
Tôi sẵn sàng chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu có bất kỳ tranh chấp nào có thể xảy ra.
Ngày 30 Tháng 07 Năm 2015


LỜI MỞ ĐẦU
Ô nhiễm kim loại nặng (KLN) trong môi trường đất là một vấn đề môi
trường đáng báo động ở nhiều nơi trên thế giới. Đã có nhiều nhà khoa học trong
nước và quốc tế đang nỗ lực trong việc nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp cho vấn
đề này. Các KLN không chỉ chịu ảnh hưởng từ các thành phần trong đất lúa như
khoáng sét, các chất hữu cơ hòa tan, các oxit sắt, mangan mà còn chịu tác động của
thế oxi hóa-khử trong môi trường ngập nước… Môi trường khử sau khi ngập nước

Thanh Trì, Hà Nội” được thực hiện với mục đích đánh giá ảnh hưởngcủa môi
trường khử đến sự giải phóng của các KLN (Cu, Pb và Zn) trong đất lúa tại xã Đại
Áng, huyện Thanh Trì, Hà Nội.
Đề tài sẽ thực hiện các nội dung sau:
- Phân tích các tính chất hóa lý cơ bản của đất nghiên cứu;
- Thiết lập môi trường khử nhân tạo để xác định động thái oxy hóa-khử, pH,
hàm lượng của một số KLN (Cu, Pb, Zn), hàm lượng của Fe, Mn theo thời gian.
- Đánh giá ảnh hưởng của môi trường khử đến một số yếu tố lý hóa trong đất
(pH, Eh, Fe2+, Mn2+, Cu, Pb, Zn).

2


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt:
1. Phạm Vy Anh (2011), Nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng (Cu, Pb và Zn)
trong đất lúa xã Đại Áng, huyện Thanh Trì, Hà Nội dưới ảnh hưởng của
nước tưới từ sông Nhuệ. Khóa luận tốt nghiệp khoa Môi trường, trường
Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.
2. Dương Văn Đảm (2004), Nguyên tố vi lượng và phân vi lượng, NXB Khoa
học và Kỹ thuật, Hà Nội.
3. Lê Đức (2004), Nguyên tố vi lượng, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học
Quốc gia Hà Nội.
4. Trịnh Quang Huy (2006), Tồn dư hoá chất nông nghiệp, Trường ĐH Nông
Nghiệp Hà Nội.
5. Lê Văn Khoa (2000), Đất và Môi trường, NXB Giáo dục, Hà Nội.
6. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc
Hiệp, Cái Văn Tranh (2000), Phương pháp phân tích đất nước phân bón
cây trồng, NXB Giáo dục, Hà Nội.
7. Khương Minh Phượng (2012), Ứng dụng mô hình Hydrus – 1D để mô phỏng

10. Cantwell, M., Burgess, R. M., and Kester, D. R. (2002), “Release and phase
partitioning of metals from anoxyc estuarine sediments during perios of
simulated resuspension”, Environ. Sci. Technol, 36, pp. 5328–5334.
11. Cappuyns V, Swennen R (2005), “Kinetics of element release during
combined oxydation and pH leaching of anoxyc river sediments”, Appl.
Geochem 54, 3993-4008.
12. Cappuyns V, Swennen R (2008), “The application of pHstat leaching tests in
assess the pH-dependent release of trace metals from soils, sediments and
waste minerals”, J. Hazard. Mater. 158, 185-195.
13. Chlopecka, A., and Adriano, D. C. (1996),“Mimicked in situ stabilization of
metals in a cropped soil: Bioavailability and chemical forms of zinc”,
Environ. Sci. Technol, 30, pp. 3294–3303.


14. Clemens, S., Kim, E. J., Neumann, D., and Schroeder, J. I. (1999),
“Tolerance to toxyc metals by a gene family of phytochelatin synthases
from plants and yeast”, EMBOJ, 18, pp. 3325–3333.
15. Davranche M, Bollinger J. C, (2000a), “Release of metals from iron
oxyhydroxydes under reductive conditions: Effect of Metal/Solid
Interactions”, J. Colloid Interface Sci. 232, 165-173.
16. Davranche M, Bollinger J. C, (2000b), “Heavy metals desorption from
synthesized and natural Iron and Manganese oxyhydroxydes: Effect of
Reductive Conditions”, J. Colloid Interface Sci. 227, 531-539.
17. Davranche M, Jean-Claude B, Hubert B (2002), “Effect of reductive
conditions on metal mobility from wasteland solids : an example from the
Mortagne-du-Nord site (France)”, Appl. Geochemis. 18, 383-394.
18. Davranche, M., and Bollinger, J. C. (2001), “A desorption dissolution model
for metal release from polluted soil under reductive conditions”, J.
Environ. Qual, 30, pp. 1581–1586.
19. Delaune R.D, Reddy K.R, (2005), Oxydation-Reduction Potential Encyclopedia of Soils in the Environment, Elsiver, USA

and zinc in soil profiles in the vicinity of a copper smelter”, J . Environ.
Qual, 30, pp. 485–492.
31. Kelderman P, Osman A.A (2007), “Effect of oxy hóa - khử potential on
heavy metal binding forms in polluted canal sediments in Delf (The
Netherlands)”, Water Research, 41, 4251-4261.
32. Kohut, C.K. (1994), Chemistry and mineral stability in saline, alkaline soil
environments, Doctoral thesis, University of Alberta, Edmonton, AB,
Canada.
33. Koo, B. J., Adriano, D. C., Bolan, N. S., and Barton, C. (2005), “Plant root
exudates”, Encyclopedia of Soils in the Environment,
Amsterdam, Netherlands.

Elsevier,


34. Kurek, E. (2002), Interactions Between Soil Particles and Microorganisms,
Wiley and Sons, Chichester, UK.
35. Krauskoft (1967), Introduction to geochemistry, McGraw Hill, New York.
36. Lee, S. Z., Allen, H. E., Huang, C. P., Sparks, D. L., Sanders, P. F., and
Peijnenburg, W. J. G. M. (1996), “Predicting soil‐water partition
coefficients for cadmium”, Environ. Sci. Technol, 30, pp. 3418–3424.
37. Levitt, E. A. (1988), “Geochemical monitoring of atmostphere heavy metal
pollution: theory and applications”, Advances in Ecological Research, 18,
pp. 65–177.
38. Lindberg, S. E. and Harriss, R. C. (1989), “The role of atmospheric
deposition in an eastern U.S.deciduous forest”, Water, Air and Soil
Pollution, 16, pp. 13–31.
39. Liang M, Renkou X, Jun J (2010), “Adsorption and desorption of Cu(Ⅱ) and
Pb(Ⅱ) in paddy soils cultivated for various years in the subtropical
China”, Journal of Environmental Sciences 22, 689-695.

50. Melannie D, Jean-Claude B (2000a), “Release of metals from iron
oxyhydroxydes under reductive conditions: Effect of metal/solid
interactions”, J. Colloid Interface Sci. 232, 165-173.
51. Melannie D, Jean-Claude B (2000b), “Heavy metals desorption from
synthesized and natural iron and manganese oxyhydroxydes: Effect of
reductive conditions”, J. Colloid Interface Sci. 227, 531-539.
52. Melannie D, Jean-Claude B, Hubert B (2003), “Effect of reductive
conditions on metal mobility from wasteland solids: an example from the
Mortagne-du-Nord site (France)”, Appl. Geochem. 18, 383-394.
53. Miao S, Delaune R.D, Jugsujinda A (2006), “Influence of sediment oxy hóa khử conditions on release/solubility of metals and nutrients in a Louisiana
Missisippi River deltaic plain freshwater lake”, Sci. Total Environ. 371,
334-343.


54. Mitchell, R. L. (1964), Trace elements in soil - Chemistry of the Soil,
Chapman and Hall, London.
55. Motelica‐Heino, M., Naylor, C., Zhang, H., and Davison, W. (2003),
“Simultaneous release of metals and sulfide in lacustrine sediment”,
Environ. Sci. Technol, 37, pp. 4374–4381.
56. Narwal, R. P., Singh, B. R., Salbu, B. (1999), “Association of cadmium,
zinc, copper, and nickel with components in naturally heavy metal rich
soils studied by parallel and sequential extractions”, Commun. Soil. Sci.
Plant Anal, 30, pp. 1209–1230.
57. Nguyen N.M., Dultz S., Kasbohm J. (2009), “Simulation of retention and
transport of copper, lead and zinc in a paddy soil of the Red River Delta,
Vietnam”, Agriculture, Ecosystems and Environment ,129, pp 8–16.
58. Nikiforova, E. M. and Smirnova, R. S. (1975), “Metal technophility and lead
technogenic migration”, Proceeding of the International Conference on
Metals in the Environment, Toronto, pp. 94–96.
59. Norton, S. A. (1986), “A review of the chemical record in lake sediments of

70. Sheppard, S. C., and Evenden, W. G. (1988), “The assumption of linearity in
soil and plant concentration ratios: An experimental evaluation”, J.
Environ. Radioact, 7, pp. 221–247.
71. Sheppard, M. I., and Thibault, D. H. (1990), “Default soil solid/liquid
partition coeffcients, Kds, for four major soil types: A compendium”,
Health Physics, 59, pp.471–482.
72. Sparks, K. M, Wells, J. D., and Johnson, B. B. (1997a), “Sorption of heavy
metals by mineral humic acid substrates”, Aust. J. Soil Res, 35, pp. 113–
122.
73. Sparks, K. M., Wells, J. D., and Johnson, B. B. (1997b), “The interaction of a
humic acid with heavy metals”, Aus. J. Soil. Res, 35, pp. 89–101.


74. Sposito, G. (1989), The chemistry of soils, Oxford University Press, New
York.
75. Tanji, K.K., Gao, S., Scardaci, S.C., Chow, A.T. (2003), “Characterization
oxy hóa-khử status of paddy soils with incorporated rice straw”,
Geoderma, 114, pp. 333–353.
76. Thompson, A., Chadwick, O. A., Rancourt, D.G. (2006a),
crystallinity increases during oxy hóa-khử

“Iron-oxyde

oscillations”,Geochim.

Cosmochim. Acta, 70, pp. 1710–1727.
77. Thompson, A., Chadwick,O.A., Boman, S., Chorover, J. (2006b), “Colloid
mobilization during soil iron oxy hóa-khử oscillations”, Environ. Sci.
Technol, 40, pp. 5743–5749.
78. Vervaeke, P., Tack, F. M. G., Lust, N., and Verloo, M. (2004), “Short and