Đề tài Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng (Pb2+) trong cây cải xanh và xà lách (Phần 1)

Nội dung text: Đề tài Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng (Pb2+) trong cây cải xanh và xà lách (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG ( Pb2+) TRONG CÂY CẢI XANH VÀ XÀ LÁCH MÃ SỐ: SV2009 - 103 S K C 0 0 2 8 6 7 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2009
2. Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng Pb2+ trong cây cải xanh và xà lách MỤC LỤC 1 LỜI MỞ ĐẦU 3 LỜI CẢM ƠN 4 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4 PHẦN 1 :ĐẶT VẤN ĐỀ 5 I. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 5 1. Tình hình sản xuất rau trên thế giới 5 2. Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam 6 3. Giới thiệu về cải xanh 7 4. Giới thiệu về xà lách 7 5. Một số đề tài có liên quan 8 6. Tổng quan về chì 9 a. Giới thiệu chì 9 b. Độc tính của chì 9 c. Nguồn gốc phát sinh chì ra môi trƣờng 10 d. Các phƣơng pháp xử lý kim loại nặng chì 11 II. NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI 13 PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 14 I. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI 14 II. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 III. NỘI DUNG 19 1. Cơ sở lý thuyết 19 1.1 Cơ sở của quá trình hấp phụ 19 1.2 Kỹ thuật hấp phụ 23 1.3 Đẳng nhiệt hấp phụ 24 a.Phƣơng trình Langmuir 24 b. Phƣơng trình Freundlich 25 1.4 Lý thuyết cực phổ 26 a. Các hiện tƣợng ngăn cản việc xác định 27 1
3. Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng Pb2+ trong cây cải xanh và xà lách b. Độ nhạy 28 c. Độ chính xác 28 2. Tổng quan về vị trí trồng rau 28 3. Xây dựng quy trình phân tích bằng cực phổ 31 3.1 Thiết bị và dụng cụ 31 3.2 Hóa chất 32 3.3 Tiến hành phân tích chì 33 3.3.1 Tiến hành phân tích chì trong rau cải xanh 34 3.3.2 Tiến hành phân tích chì trong rau xà lá 35 IV. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 44 PHẦN 3 : KẾT LUẬN 46 I. KẾT LUẬN 46 II. ĐỀ NGHỊ 46 PHỤC LỤC 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 LỜI MỞ ĐẦU 2
4. Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng Pb2+ trong cây cải xanh và xà lách Ngày nay rau xanh bị nhiễm kim loại nặng đang trở thành vấn đề thời sự thu hút nhiều nhà khoa học trong cũng nhƣ ngoài nƣớc nghiên cứu.Một trong những vấn đề đƣợc chú ý nghiên cứu nhiều là rau xanh bị nhiễm kim loại nặng có nguồn gốc từ nƣớc thải đô thị và công nghiệp thải ra môi trƣờng Rau xanh nói chung ,rau cải xanh và rau xà lách nói riêng đƣợc sử dụng rộng rãi đối với ngƣời dân Việt Nam.chúng là những cây trồng ăn lá có khả năng tích lũy cao các nguyên tố kim loại nặng.Nhiều nghiên cứu trong nƣớc cũng nhƣ ngoài nƣớc đã cảnh báo mức độ nguy hại của các loại rau không an toàn trong bữa ăn hằng ngày của ngƣời dân do có tích lũy cao các kim loại nặng Mức độ tích lũy hàm lƣợng kim loại nặng trong rau cải xanh và rau xà lách có vƣợt xa ngƣỡng cho phép hay không?Và các giải pháp nào nhằm giảm thiếu sự tích lũy kim loại nặng trong cây trồng nói chung đặc biệt là những loại rau xanh đƣợc sử dụng rấ phổ biến nhƣ cải xanh và xà lách ,để góp phần sản xuất rau an toàn cung cấp cho tiêu dùng hằng ngày của ngƣời dân Xuất phát từ những vấn đề trên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “ nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lƣợng kim loại nặng Pb2+ trong rau cải xanh và rau xà lách “ Bài báo cáo của chúng tôi gồm 3 phần chính Phần 1 : Đặt vấn đề Phần 2 : Giải quyết vấn đề Phần 3 : Kết luận LỜI CẢM ƠN 3
5. Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng Pb2+ trong cây cải xanh và xà lách Để hòan thành tốt đề tài này, chúng em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình từ quý thầy cô: Giáo viên hƣớng dẫn đề tài: Cô Nguyễn Thị Minh Nguyệt Cán bộ phòng thí nghiệm : Cô Lê Thị Bạch Huệ Cùng sự giúp đỡ từ quý thầy cô khác trong khoa. Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, các thầy cô đã hƣớng dẫn và giúp đỡ chúng em rất nhiều để có thể hòan thành tốt đề tài nghiên cứu khoa học. Chúng em xin thành thật cám ơn quý thầy cô. Chúng em xin kính chúc quý thầy cô luôn đƣợc dồi dào sức khỏe và thành công trong công tác giáo dục để dìu dắt chúng em và các thế hệ tiếp theo hòan thành tốt chặng đƣờng học tập của mình và trở thành ngƣời hữu ích cho xã hội. Một lần nữa chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô! LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4
6. Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng Pb2+ trong cây cải xanh và xà lách Trong cuộc sống đô thị ngày nay ,việc trồng và sử dụng rau xanh vẫn luôn là mối lo ngại cho sức khoẻ của con ngƣời.Rau cải xanh và rau xà lách là 2 loại rau đƣợc con ngƣời sử dụng nhiều rất là nhiều trong cuộc sống hằng ngày. Ở TPHCM do sự ô nhiễm nƣớc, không khí và đất rất trầm trọng nên tình trạng rau xanh bị nhiễm kim loại nặng rất nhiều.Một trong những kim loại đƣợc tích lũy nhiều nhất trong rau đó là chì.Vì vậy nhóm chúng tôi nghiên cứu khả năng hấp thụ chì của cải xanh và xà lách để khảo sát hàm lƣợng tích lũy trong hai loại rau này có vƣợt quy chuẩn cho phép của Việt Nam hay không và lƣợng Pb2+ tích lũy đó ảnh hƣởng tới sức khỏe của con ngƣời nhƣ thế nào. Vì ảnh hƣởng của điều kiện thời tiết và thời gian cũng có hạn nên đề tài của chúng tôi chỉ dừng lại ở việc “khảo sát sự tăng trƣởng và hấp thụ chì của cải xanh và xà lách”.Sau khi hoàn thành đề tài nhóm đã có một số kiến nghị và giải pháp để hạn chế các chất độc trong rau trƣớc khi sử dụng cho bữa ăn hằng ngày. PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ I. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 5
7. Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng Pb2+ trong cây cải xanh và xà lách Nƣớc Việt Nam là một trong những nƣớc nằm trong đới khí hậu nhiệt đới gió mùa, điều này thật sự đã mang lại rất nhiều thuận lợi cho ngành nông nghiệp nói chung và lĩnh vực trồng rau quả nói riêng. Rau quả đƣợc trồng ở nhiều nơi trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh để phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng hằng ngày của ngƣời dân. Vì lý do đó, chất lƣợng rau quả, rau xanh phải là vấn đề ƣu tiên và quan tâm hàng đầu. Tuy nhiên, hiện nay môi trƣờng của khu vực thành phố Hồ Chí Minh đang chịu ảnh hƣởng nghiêm trọng từ các họat động công nghiệp cũng nhƣ lƣợng phế thải đang gia tăng một cách đáng kể. Phần lớn lƣợng phế thải đó chƣa đƣợc xử lý mà đuợc thải vào trong môi trƣờng đất và nƣớc, tích tụ trong đất và nƣớc dẫn đến hậu quả là môi trƣờng đất và nƣớc trở nên ô nhiễm ảnh hƣởng đến chất lƣợng rau quả cũng nhƣ gây độc cho ngƣời sử dụng. Để đánh giá mức độ độc hại của các kim lọai nặng đối với sức khỏe con ngƣời nhƣ Chì, trong rau xanh mà đặc biệt là rau cải xanh và rau xà lách , nên trong phạm vi đề tài này nhóm chúng tôi đã khảo sát hàm lƣợng kim lọai nặng (chì) trong rau cải xanh và rau xà lách và bên cạnh đó đƣa ra qui trình phân tích hàm lƣợng kim lọai nặng bằng cực phổ để lƣu ý những trƣờng hợp có dƣ lƣợng vƣợt mức qui định. Từ đó, đƣa ra những đề xuất để cải thiện chất lƣợng rau đảm bảo cho sức khỏe ngƣời sử dụng, Do thời gian hạn chế nên chúng tôi trồng mẫu để phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong cải xanh và rau xà lách 1. Tình hình sản xuất rau trên thế giới Nền kinh tế của thế giới hiện nay đang phát triển với tốc độ tăng trƣởng cao để đạt mục tiêu là tạo mức cân bằng mới, với sự ổn định thị trƣờng trên toàn cầu. Cùng với sự phát triển kinh tế đã kéo theo hàng loạt các vấn đề có liên quan đến môi trƣờng xung quanh. Do sự phát triển mạnh mẽ của đô thị và công nghiệp cũng nhƣ sự gia tăng lƣợng phân hoá học, thuốc trừ sâu trong nông nghiệp đã gây ô nhiễm môi trƣờng và ảnh hƣởng đến sức khoẻ con ngƣời. Trong những năm gần đây, các tổ chức quốc tế nhƣ: Nông lƣơng (FAO), tổ chức Y tế thế giới (WHO) và các tổ chức về vấn đề môi trƣờng đã đƣa ra các khuyến cáo, hạn chế việc sử dụng hoá chất nhân tạo vào nông nghiệp, xây dựng các quy trình sản xuất theo công nghệ sạch, công nghệ sinh học, công nghệ sử dụng nguồn năng lƣợng tái tạo Ở thập kỷ 80, lƣợng thuốc bảo vệ thực vật đƣợc sử dụng trên các nƣớc nhƣ: Indonesia, Srilanca, Philippin đã gia tăng hơn 10% hàng năm. Tổ chức y tế thế giới đã ƣớc tính rằng mỗi năm có 3% nhân 6
8. Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng Pb2+ trong cây cải xanh và xà lách lực lao động nông nghiệp ở các nƣớc đang phát triển bị nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật. Trong thập kỷ 90 ở Châu Phi hàng năm có khoảng 11 triệu trƣờng hợp bị ngộ độc. Ở Malaixia 7% nông dân bị ngộ độc hàng năm, 15% ngƣời bị ngộ dộc thuốc bảo vệ thực vật ít nhất một lần trong đời . Chính vì vậy, từ quy trình công nghệ sản xuất rau truyền thống, các nƣớc này đã cải tiến ứng dụng công nghệ sản xuất rau an toàn và đƣợc phát triển mạnh, ngày càng đƣợc phổ biến rộng rãi trên thế giới. Ở các nƣớc phát triển công nghệ sản xuất rau đƣợc hoàn thiện ở trình độ cao. Sản xuất rau an toàn trong nhà kính, nhà lƣới, trong dung dịch đã trở nên quen thuộc. Phần lớn các loại rau quả trên thị trƣờng đều có thể sản xuất theo quy trình rau an toàn. Vì vậy rau an toàn là nhu cầu không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày của các nƣớc này. Những năm gần đây một số nƣớc nhƣ Singapore, Thái Lan, Hồng Kông cũng đã phát triển mạnh trong công nghệ sản xuất rau an toàn để phục vụ cho nhu cầu nội địa và xuất khẩu. Ở Đức có hàng ngàn cửa hàng bán “rau xanh sinh thái” và “trái cây sinh thái” để phục vụ nhu cầu rau quả cho ngƣời tiêu dùng. 2.Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam Ở Việt Nam rau đƣợc sản xuất chủ yếu từ hai vùng: Đối với vùng rau đặc biệt thƣờng đƣợc trồng dọc theo vành đai của các thành phố với tổng diện tích ƣớc tính 40% tƣơng đƣơng với 113.000 ha và 48% sản lƣợng tƣơng đƣơng với 153 triệu tấn. Các loại rau này đƣợc sản xuất và tiêu dùng tại thị trƣờng nội địa. Hiện nay đã có sự thay đổi về cơ cấu loại rau để đáp ứng cho thị trƣờng về sản lƣợng và chất lƣợng. Đối với các loại rau quay vòng theo mùa vụ dùng làm thực phẩm chủ yếu tập trung vào mùa Đông từ tháng 11 đến tháng 1 ở miền Bắc Việt Nam, đồng bằng châu thổ sông MêKông và miền Đông Nam Bộ, với hơn 10 triệu hộ gia đình trồng rau có diện tích đất bình quân 36m2/hộ. Tuy nhiên diện tích đất dành cho sản xuất rau ở các vùng trong 13 năm qua chỉ tăng 4%. Hơn nữa, sản lƣợng rau ở Việt Nam phụ thuộc nhiều vào thời tiết, dễ bị thay đổi. Ở Đà Lạt, Lâm Đồng là vùng trồng rau đạt sản lƣợng cao nhất là 20.500 kg /ha vào năm 1993. Trong khi đó, Quảng Trị lại có sản lƣợng thấp nhất là 4500 kg /ha vào năm 1993. Đối với sản xuất rau an toàn đã đƣợc triển khai nghiên cứu và phát triển: vào năm 1995 chƣơng trình rau quốc tế đƣợc sự tham gia của 80 nhà khoa học nghiên cứu về rau sạch đã làm việc với 11 viện nghiên cứu, các Trƣờng đại học và các Trung tâm rau sạch trong cả nƣớc. Chƣơng trình này phối hợp với các Viện nghiên cứu đã đƣa ra 17 giống mới trong đó 7
9. Nghiên cứu khả năng tích lũy hàm lượng kim loại nặng Pb2+ trong cây cải xanh và xà lách 12 loại giống rau đã đƣợc dành riêng công nhận có hiệu quả về năng suất cũng nhƣ chất lƣợng sản phẩm. Các mô hình sản xuất rau sạch đƣợc triển khai ở một số thành phố nhƣ Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Lạt bƣớc đầu đã thu đƣợc kết quả nhất định, cụ thể nhƣ sau: ở Hà Nội có một số cơ quan nghiên cứu, thử nghiệm sản xuất rau an toàn nhƣ Đại học Nông nghiệp I, Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện nghiên cứu rau quả Trung ƣơng, Trung tâm nghiên cứu rau quả Hà Nội, Sở khoa học công nghệ môi trƣờng Hà Nội. Nhờ vậy những năm vừa qua đã phát triển đƣợc 35 ha ở hợp tác xã Văn Đức, 10 ha ở Đông Dƣ - Gia Lâm, 2 ha ở xã Tây Tựu - Từ Liêm, 5 ha ở huyện Đông Anh và một số diện tích rau trong vùng với hiệu quả năng suất rau an toàn còn thấp so với các loại rau cùng loại không đƣợc sản xuất rau an toàn có thể nhân ra diện rộng ở các xã ngoại thành có điều kiện môi trƣờng tự nhiên cho phép . Bên cạnh việc triển khai mô hình sản xuất rau an toàn ngoài đồng ruộng các cơ sở nghiên cứu còn triển khai một số mô hình rau an toàn trong nhà lƣới, đặc biệt mô hình trồng rau an toàn bằng phƣơng pháp thuỷ canh của trƣờng đại học Nông nghiệp I. Tuy nhiên, mô hình này chỉ thích hợp với việc sản xuất nhỏ và tiêu thụ tại chỗ không phù hợp với mô hình sản xuất có tính hàng hoá lớn, đa dạng và giá thành cao. Thành phố Hồ Chí Minh cũng đã hình thành một số mô hình sản xuất rau sạch ở ngoại thành: 14 ha ở xã Tân Phú Trung, huyện Củ Chi do trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia phối hợp với Sở khoa học công nghệ môi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh triển khai. Trong mô hình này đã ứng dụng biện pháp sinh học tổng hợp tạo ra sản phẩm rau an toàn mà chủ yếu là bắp cải đƣợc thị trƣờng chấp nhận. Hiện nay mô hình này đang tiếp tục triển khai và trồng các loại rau khác nhƣ dƣa leo, đậu đũa, mƣớp đắng Ở Đà Lạt dƣới sự chỉ đạo của Liên hiệp Hội khoa học nhiều mô hình thí nghiệm đã áp dụng các phƣơng pháp bón phân vi sinh, dùng thuốc trừ sâu sinh học thay thuốc trừ sâu hoá học, đồng thời sử dụng các biện pháp canh tác tổng hợp với các mục tiêu giảm tối thiểu lƣợng phân hoá học đã thu đƣợc những kết quả khả quan ban đầu. Tính đến cuối tháng 12 năm 1995 có 3500 tấn rau an toàn đã đƣợc xuất khẩu sang thị trƣờng nƣớc ngoài nhƣ Singapore, Đài Loan, hiện nay đang chào bán sản phẩm xu hào an toàn sang Nhật Bản. 3. Giới thiệu về cải xanh(Brassica juncea L.czern) Đây là một trong những cây rau dễ trồng, nhanh cho thu hoạch, chỉ từ 30 – 45 ngày và có thể gieo trồng đƣợc nhiều vụ trong năm. Hơn nữa, chi phí đầu tƣ thấp mà lợi nhuận lại 8