Nghiên cứu ảnh hưởng của than sinh học từ lõi bắp và xương gà đến đặc tính hóa lý, dưỡng chất của đất và xử lý Cd trong đất

Abstract

Tình trạng ô nhiễm môi trường đang ngày một gia tăng. Trong đó ô nhiễm môi trường đất và thực phẩm đang là vấn đề thời sự, được các nhà khoa học trong và ngoài nước cũng như toàn xã hội rất quan tâm. Nhiều nơi đất bị ô nhiễm kim loại nặng (KLN) vượt quá mức cho phép. Có rất nhiều biện pháp để xử lý ô nhiễm KLN như biện pháp vật lý, hóa học và sinh học. Trong những năm gần đây, việc sử dụng than sinh học đang được quan tâm. Vì vây, đề tài này nghiên cứu than sinh học có nguồn gốc từ lõi bắp và xương gà (than CPB) để giảm thiểu sự ô nhiễm đất đồng thời cải thiện dinh dưỡng cho đất. Trong nghiên cứu này, than sinh học CPB được tổng hợp và phối trộn vào các mẫu đất không ô nhiễm và ô nhiễm Cd (5 mg/kg và 27 mg/kg) với 3 tỷ lệ than (0%, 2,5% và 5%). Các tính chất hóa lý, dưỡng chất N, P của đất và xử lý Cd trong đất đã được phân tích và khảo sát. Kết quả cho thấy rằng than sinh học (CPB) có diện tích bề mặt lớn, nhiều lỗ xốp. Than CPB được phối trộn cả hai tỷ lệ than 2,5% và 5% đều tăng cường các tính chất hóa lý của đất. Cụ thể, pH đất tăng lên 0,3 - 0,85 đơn vị, EC đất tăng 80%, CEC của đất tăng gấp 1,2 - 1,4 lần, hàm lượng N tổng tăng 51,2% trong đó hàm lượng N dễ tiêu cho cây tăng 41%, hàm lượng P tổng số tăng 3,4 lần và hàm lượng P linh động tăng gấp 3 lần so với đất khi chưa được xử lý với than CPB. Hàm lượng Cd linh động trong đất đều giảm dần theo tỷ lệ xử lý với than. Tỷ lệ than 5% xử lý ô nhiễm Cd là tốt nhất bởi vì cố định được 10,67% Cd linh động đối với đất ô nhiễm thấp và 22,58% Cd linh động trong đất ô nhiễm cao. Hàm lượng Cd linh động đã phân bố về dạng Cd không linh động. Hàm lượng các dạng Cd liên kết với chất hữu cơ và sulfua và Cd liên kết bền chặt với khoáng chất đã tăng 1,7 đến 3,8 lần. Bên cạnh đó, nghiên cứu đã làm rõ vai trò chủ chốt của các nhóm chức, hình thái của than CPB, pH, EC, CEC và hàm lượng P đến sự phân bố các dạng Cd trong đất. Nhìn chung, phương pháp xử lý ô nhiễm bằng than sinh học từ lõi bắp và xương gà được xem là phương pháp xử lý xanh có tiềm năng lớn. Nó không chỉ là tận dụng nguồn phế phầm nông nghiệp, cải thiên được dinh dưỡng đất mà còn cố định được Cd trong đất ô nhiễm. Vì lí do đó, than CPB đáng được mong chờ cho việc nghiên cứu mở rộng vận dụng vào xử lý ô nhiễm trên diện rộng.