Nghiên cứu sử dụng bùn thải sinh hoạt làm nguyên liệu cải tạo đất nông nghiệp

KẾT LUẬN Tính chất lý, hóa học của bùn thải sinh hoạt thay đổi một cách rõ rệt trong quá trình ủ phân compost. Bùn thải và sản phẩm phân compost chế biến từ bùn thải chứa hàm lượng các chất dinh dưỡng cao, đặc biệt là nitơ và phốt pho. Nồng độ nitơ và phốt pho tổng số tăng tương ứng từ 40,8 và 13,6mg/kg trong nguyên liệu bùn thải lên 42,4 và 21,9mg/kg trong phân compost đã ủ chín. Hàm lượng nitơ cây trồng tích lũy được trong thân lá ở công thức 1-Urê và 2- bùn thải là như nhau (sự sai khác không có ý nghĩa về mặt thống kê p > 0,05). Tuy nhiên, hiệu quả hấp thụ nitơ của cây trồng (NUE) có xu hướng giảm dần ở CT1-Urê và tăng dần ở CT2 - bùn thải. Trong khi đó, lượng nitrate và ammonium thẩm lậu xuống dưới vùng rễ đều cao hơn ở CT1-Urê so với các ô thí nghiệm khác sử dụng bùn thải và compost. Điều này cũng chứng tỏ bùn thải có khả năng khoáng hóa chậm, nhờ đó có khả năng giữ và cung cấp nitơ và chất dinh dưỡng tốt hơn cho cây trồng. Bùn thải và sản phẩm phân compost từ bùn thải có ảnh hưởng tích cực đến nồng độ pH, nitơ tổng số, cácbon tổng số, tỷ lệ C/N và hàm lượng phốt pho dễ tiêu trong đất trồng. Hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải và compost sử dụng bón cho đất đều không vượt quá ngưỡng giới hạn cho phép, do đó nồng độ kim loại nặng trong tất cả các mẫu cây và đất sau thu hoạch phân tích được đều nằm trong giới hạn an toàn cho sự tiêu thụ của con người và vật nuôi, không gây ô nhiễm môi trường đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tái chế bùn thải sinh hoạt sử dụng trong nông nghiệp có thể tận dụng các thành phần dinh dưỡng, đồng thời giúp giảm áp lực xử lý bằng biện pháp chôn lấp, hạn chế gây ô nhiễm môi trường đất, nước ngầm.

pdf8 trang | Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 4 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu sử dụng bùn thải sinh hoạt làm nguyên liệu cải tạo đất nông nghiệp, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 25. 2015 24 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÙN THẢI SINH HOẠT LÀM NGUYÊN LIỆU CẢI TẠO ĐẤT NÔNG NGHIỆP Nguyễn Thị Dung1 TÓM TẮT Tái chế bùn thải sử dụng trong nông nghiệp được xem như một giải pháp ưu việt giúp giảm áp lực xử lý chất thải, đồng thời tận dụng các thành phần dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng. Tuy nhiên, việc sử dụng bùn thải có tiềm năng gây độc cho con người và môi trường sinh thái do nguy cơ làm tăng nồng độ kim loại nặng, nitrat và ammonium trong đất, nước ngầm và cây trồng. Nghiên cứu của chúng tôi bước đầu đánh giá tiềm năng sử dụng bùn thải trong cải tạo đất nông nghiệp. Kết quả nghiên cứu cho thấy (i) bùn thải chứa hàm lượng hữu cơ, nitơ và phốt pho cao; (ii) bùn thải có khả năng nhả chậm khoáng đồng thời giảm nguy cơ ô nhiễm nitơ trong nước ngầm tốt hơn so với phân Urê; (iii) bùn thải giúp cải thiện chất lượng đất trồng; (iiii) hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép, do đó nồng độ kim loại nặng trong tất cả các mẫu cây và đất sau thu hoạch phân tích được đều nằm trong giới hạn an toàn cho sự tiêu thụ của con người và vật nuôi, không gây ô nhiễm môi trường đất và nước ngầm. Từ khóa: Compost, bùn thải, kim loại nặng, nitơ. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, cùng với tốc độ gia tăng dân số, sự phát triển đô thị và phát triển công nghiệp, khối lƣợng bùn thải phát sinh từ công đoạn xử lý nƣớc thải ngày càng gia tăng và đang trở thành gánh nặng cho các doanh nghiệp không chỉ ở Việt Nam mà ngay cả ở các nƣớc có nền kinh tế, khoa học kỹ thuật tiên tiến trên thế giới. Nguồn chất thải này trên thực tế chứa hàm lƣợng chất hữu cơ, nitơ và phốt pho rất cao, có tiềm năng sử dụng để làm phân bón hữu cơ hoặc chất cải tạo đất nông nghiệp hiệu quả. Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới đã thực hiện thành công tái chế bùn thải sinh hoạt thành phân hữu cơ (phân compost) hoặc đất sạch để trồng cây, giúp thay thế phƣơng pháp xử lý chôn lấp vốn chiếm nhiều diện tích đất và hạn chế gây ô nhiễm môi trƣờng đất, nƣớc ngầm. Tuy nhiên, việc sử dụng bùn thải có tiềm năng gây độc cho con ngƣời và môi trƣờng sinh thái do bùn thải thƣờng chứa nhiều loại chất ô nhiễm là kim loại nặng với hàm lƣợng cao. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu sử dụng bùn thải sinh hoạt làm nguyên liệu cải tạo đất nông nghiệp”. 1 ThS. Giảng viên Khoa NLNN, trường Đại học Hồng Đức. TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 25. 2015 25 Mục đích: Bƣớc đầu xác định tiềm năng sử dụng bùn thải và phân compost chế biến từ bùn thải sinh hoạt trong cải tạo đất trồng. 2. NGUYÊN VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên vật liệu Nguyên liệu bùn thải, phân compost chế biến từ bùn thải (Thu thập tại nhà máy sản xuất phân compost tại khu vực Chugoku, Nhật Bản), phân đạm Urea, phân lân Supephotphat, phân Kali (KCl). Cây trồng thí nghiệm: Cây rau muống (Ipomoea aquatic) 2.2. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu sự thay đổi tính chất lý, hóa học của bùn thải sinh hoạt trong quá trình ủ phân compost. Nghiên cứu ảnh hƣởng của bùn thải và phân compost chế biến từ bùn thải lên tính chất đất trồng. Phân tích tính chất lý hóa học cơ bản của đất: pH; Ni tơ tổng số (T-C), Phốt pho tổng số (T-P) và P dễ tiêu, Các bon tổng số (T-C), Cation trao đổi, độ ẩm Xác định hàm lƣợng kim loại nặng tích lũy trong cây trồng và đất sau thu hoạch. So sánh hàm lƣợng Cu, Zn, Pb, Cd tổng số trong mẫu đất, cây trồng nghiên cứu với giá trị giới hạn cho phép về nồng độ kim loại nặng trong đất và cây trồng khi sử dụng phân bón từ bùn thải sinh hoạt. 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu Thí nghiệm đƣợc tiến hành từ tháng 4/2013 đến tháng 01/2014, tại Đại học Okayama, Nhật Bản. Cây rau muống (Ipomoea aquatic) đƣợc trồng trong nhà kính với hệ thống tƣới phun mƣa tự động đảm bảo nhu cầu nƣớc cho quá trình sinh trƣởng và phát triển. Nguyên liệu bùn thải, phân compost chế biến từ bùn thải và phân Urê đƣợc trộn đều với đất cát trƣớc khi gieo hạt với liều lƣợng 50kg N/ha. Công thức thí nghiệm: CT1: Bón lót với phân Urê CT2: Bón lót với nguyên liệu bùn thải sinh hoạt CT3: Bón lót với phân compost chế biến từ bùn thải (sau 14 ngày ủ) CT4: Bón lót với phân compost đã ủ chín - Phương pháp phân tích:  pHH20: Đo bằng máy pH metter. TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 25. 2015 26  Nitơ tổng số và Cácbon hữu cơ tổng số: Phân tích bằng phƣơng pháp đốt khô, sử dụng máy CN- corder (MT-700)  Phospho tổng số, phospho dễ tiêu đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo màu với "màu xanh molipđen", sử dụng máy quang phổ (UV-vis).  Hàm lƣợng nitrat và amonium: xác định bằng Phƣơng pháp Indophenol, sử dụng máy quang phổ (UV-vis)  Ca2+, Mg2, K+ ,Na+: Phƣơng pháp Amôn axetat.  Kim loại nặng: Xác định hàm lƣợng trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. 2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu Số liệu đƣợc tính toán và xử lý thống kê trên máy tính bằng phần mềm R (i386 3.0.1) và Microsoft Excel 2007. Phân tích ANOVA đƣợc thực hiện để so sánh các kết quả thu đƣợc với mức tin cậy 95%. Phép kiểm định Tukey HSD (p < 0,05) đƣợc thực hiện sau phép phân tích ANOVA để kiểm chứng lại sự khác nhau của các kết quả thu đƣợc. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Sự thay đổi tính chất lý, hóa học của nguyên liệu bùn thải trong quá trình ủ compost Bảng 1. Các chỉ tiêu vật lý, hóa học cơ bản của mẫu bùn thải nghiên cứu Cation trao đổi T-N T- C Tỉ lệ C/N T-P P dễ tiêu Độ ẩm K+ Na+ Ca2+ Mg2+ cmol kg -1 g kg -1 % Bùn thải (Nguyên liệu) 6.2 4.8 7.9 4.3 40.8 335.4 8.2 13.6 4.0 77.1 Compost (sau 14 ngày ủ) 10.7 5.1 9.7 4.3 41.9 314.7 7.5 20.6 3.8 47.4 Compost (sản phẩm) 11.3 5.5 8.5 4.4 42.4 310.0 7.3 21.9 5.1 21.9 Bảng 2. Hàm lƣợng kim loại nặng trong mẫu bùn thải nghiên cứu Đơn vị: mg/kg đất Cu Zn Pb Cd Bùn thải (Nguyên liệu) 145.0 431.5 3.62 0.41 Compost (sau 14 ngày ủ) 298.0 458.3 9.59 0.77 Compost (sản phẩm) 304.2 380.6 5.49 0.80 * Giá trị giới hạn 1500.0 2500.0 750.00 20.00 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 25. 2015 27 (*) Giá trị giới hạn đối với hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải khi sử dụng trên đất nông nghiệp, quy định bởi Cộng đồng kinh tế châu Âu (European Economic Commission (EEC) Council). Kết quả thu đƣợc trong bảng 1 và 2 cho thấy: Tính chất lý, hóa học của bùn thải thay đổi đáng kể trong quá trình ủ phân. Nồng độ nitơ (T-N) và phốt pho tổng số (T-P) tăng tƣơng ứng từ 40,8 và 13,6 mg/kg trong bùn thải nguyên liệu đến 42,4 và 21,9 mg/kg trong phân compost khi quá trình ủ hoàn thiện. Độ ẩm giảm từ 77% trong bùn thải nguyên liệu xuống gần 30% trong sản phẩm compost, giá trị độ ẩm này đƣợc xem là thấp hơn so với độ ẩm tối ƣu cho phân compost ủ chín dao động từ 40 đến 60%. Tỷ lệ C: N trong bùn thải giảm từ 8,2 xuống 7,3 vào giai đoạn cuối của quá trình ủ phân. Nồng độ kim loại nặng trong tất cả các mẫu bùn thải nghiên cứu ở tất cả các giai đoạn ủ đều nằm trong giới hạn cho phép đối với phân bón hay nguyên liệu cải tạo đất khi sử dụng trong nông nghiệp, đảm bảo chất lƣợng môi trƣờng. 3.2. Khả năng cung cấp Nitơ cho cây trồng Kết quả thu đƣợc trong bảng 3 cho thấy: Hàm lƣợng nitơ cây trồng tích lũy đƣợc trong thân lá (N content) cả 2 lần thu hoạch đối với công thức 1 và 2 là nhƣ nhau (sự sai khác không có ý nghĩa về mặt thống kê p > 0,05). Tuy nhiên, về hiệu quả hấp thụ nitơ của cây trồng (NUE) có sự khác nhau giữa 2 lần thu hoạch: Thu hoạch lần 1: CT1-Urê (25,1%) > CT2- bùn thải nguyên liệu (9,6%); thu hoạch lần 2 cho kết quả ngƣợc lại: CT1-Urê (9,0%) < CT2- bùn thải nguyên liệu (13,3%). Điều này chứng tỏ bùn thải có khả năng nhả chậm khoáng tốt hơn phân Urê. Bảng 3. Ảnh hƣởng của các công thức phân bón khác nhau đến hàm lƣợng Nitơ cây trồng tích lũy đƣợc và hiệu quả hấp thụ các nguồn Nitơ cung cấp Thu hoạch lần 1 Thu hoạch lần 2 N content * N uptake * NUE * N content * N uptake * NUE * g kg -1 kg ha -1 % g kg -1 kg ha -1 % CT1 20.9±2.31 a 12.5±1.38 a 25.1±2.76 a 12.4±0.26ns 4.5±0.10 af 9.0±0.19 a CT2 19.7±0.81 a 4.8±0.20 b 9.6±0.40 b 14.0±0.79 ns 6.7±0.38 bf 13.3±0.75b CT3 13.7±0.10 b 2.1±0.01 c 4.1±0.03 c 15.5±0.78 ns 2.3±0.11 ac 4.5±0.23 a CT4 13.2±0.40 b 1.7±0.05 c 3.3±0.10 c 14.6±1.04 ns 1.2±0.09 c 2.5±0.18 c 3.3. Sự rửa trôi ammonium (NH4-N), nitrate (NO3-N) xuống dƣới vùng rễ Từ kết quả thu đƣợc ở bảng 4 ta thấy, so với các ô thí nghiệm sử dụng bùn thải và sản phẩm compost chế biến từ bùn thải (CT2, CT3, CT4) thì ô thí nghiệm sử dụng phân TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 25. 2015 28 Urê (CT1) có lƣợng nitrate và ammonium thẩm lậu xuống dƣới vùng rễ đều cao hơn nhiều. Điều này cũng chứng tỏ bùn thải có khả năng khoáng hóa chậm, nhờ đó có khả năng giữ và cung cấp nitơ và chất dinh dƣỡng tốt hơn cho cây trồng. Bảng 4. Lƣợng nitrate, ammonium thẩm lậu xuống dƣới vùng rễ NO3-N NH4-N mgL -1 kgha -1 mgL -1 kgha -1 CT1 66.48 1.50 3.45 0.29 CT2 7.14 0.31 1.80 0.13 CT3 10.12 0.41 1.69 0.06 CT4 11.09 0.23 1.30 0.06 3.4. Ảnh hƣởng của việc bón bùn thải và phân compost đến tính chất đất trồng Bảng 5. Các chỉ tiêu vật lý, hóa học cơ bản của mẫu đất sau thu hoạch pH T-N T-C Tỷ lệ C/N P dễ tiêu 0~10 cm 10~15 cm 0~10 cm 10~15cm 0~10 cm 10~15 cm 0~10 cm 10~15 cm g kg -1 mg kg -1 CT1 7.1±0.25 ab 0.2±0.01 b 0.2±0.02 ns 0.9±0.04 a 1.1±0.09 ns 4.0±0.17 5.5±0.33 27.6±3.6 ns 18.0±2.9 ad CT2 7.0±0.68 a 0.3±0.02 ab 0.2±0.01 ns 1.0±0.08 a 0.9±0.08 ns 3.9±0.39 5.2±0.2 30.3±4.9 ns 16.0±1.0 a CT3 7.7±0.23 b 0.3±0.02 a 0.2±0.02 ns 1.4±0.27 b 1.0±0.09 ns 5.3±0.63 5.3±0.13 30.2±2.5 ns 19.8±1.8 ab CT4 7.2±0.32 ab 0.3±0.02 ab 0.2±0.04 ns 1.2±0.25 ab 0.9±0.19 ns 4.9±0.64 5.4±0.22 32.5±8.1 ns 20.8±2.8 bd (*) 0.10 0.40 4.40 8.0 Ghi chú: Các chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (P< 0,05), ns: sự khác nhau không có ý nghĩa thống kê. (*) Đất chưa bón phân Kết quả thu đƣợc trong bảng 5 cho thấy: Hàm lƣợng nitơ tổng trong đất sau thu hoạch tăng 1.7 - 2.6 lần so với đất ban đầu. Nồng độ nitơ tổng số và phốt pho dễ tiêu trong các mẫu đất mặt (0-10cm) đƣợc bón với bùn thải và compost tƣơng đối cao hơn so với phân Urê, mặc dù sự sai khác này không luôn luôn có ý nghĩa về mặt thống kê. Nguyên nhân là do sự khoáng hóa nitơ chậm của bùn thải và sản phẩm phân compost so với phân bón hóa học. Bùn thải do đó có khả năng tích trữ nguồn Nitơ trong đất để cung cấp cho cây trồng, đồng thời giảm thiểu lƣợng Nitơ (NO3 - , NH4 +) rò rỉ gây ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm. Các mẫu đất nghiên cứu có phản ứng từ trung tính đến kiềm nhẹ, pH dao động từ 7.0 - 7.7, cao nhất ở CT3. TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 25. 2015 29 3.5. Hàm lƣợng kim loại nặng tích lũy trong đất và cây trồng Bảng 6. Hàm lƣợng kim loại nặng tích lũy trong đất Đơn vị: mg/kg đất Zn Pb Cd Cu 0~10 cm 10~15 cm 0~10 cm 10~15 cm 0~10 cm 10~15 cm 0~10 cm 10~15 cm CT2 38.6 a 34.0 a 1.70ns 1.63 a 0.01 a 0.01 ns 2.09 1.16ns CT3 37.8 ac 34.7 ab 2.41ns 2.05 ab 0.25 bc 0.01 ns 2.10 1.10ns CT4 34.5 c 38.8 b 1.45ns 2.20 b 0.30 c 0.02 ns 1.88 1.39 ns *Giá trị giới hạn (EEC) 300.0 100.00 3.00 100.00 TCVN 7209 - 2002 200.0 70.00 - 50.00 Ghi chú: Các chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (P< 0,05), ns: sự khác nhau không có ý nghĩa thống kê. (*) Giá trị giới hạn về hàm lượng kim loại nặng trong đất sử dụng bùn thải, đề xuất trong chỉ thị Hội đồng châu Âu số 86/278/EEC năm 1986 (European Economic Commission (EEC) Council Directive No. 86/278/EEC) Số liệu trong bảng 6 cho thấy: Hàm lƣợng kim loại nặng (Cu, Zn, Cd, Pd) tổng số trong tất cả các mẫu đất sau thu hoạch rau đều thấp hơn nhiều so với giá trị giới hạn đƣợc đề xuất trong chỉ thị của Hội đồng châu Âu số 86/278/EEC năm 1986 về bảo vệ môi trƣờng, đặc biệt là ô nhiễm đất trồng khi sử dụng bùn thải trong nông nghiệp và TCVN 7209-2002. Hàm lƣợng Cu dao động trong khoảng 1.10 - 2.10mg/kg đất, tập trung chủ yếu ở lớp đất trên cùng (0-10cm). Hàm lƣợng Zn tổng số trong đất dao động trong khoảng 34.0 - 38.8mg/kg đất (thấp hơn 5.3-5.9 lần TCVN). Hàm lƣợng Pb tổng số dao động trong khoảng 1.45-2.41mg/kg đất (thấp hơn 31.8-48.3 lần TCVN). Bảng 7. Hàm lƣợng kim loại nặng tích lũy trong cây trồng Đơn vị: mg/kg trọng lượng khô Thân Rễ Thu hoạch lần 1 Thu hoạch lần 2 Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cu Zn Pb CT1 0.66 29.3 0.23 0.01 1.04 28.94 0.05 1.02 32.1 0.00 CT2 1.74 36.9 0.22 0.01 0.94 40.71 0.07 1.96 48.4 0.05 CT3 2.29 29.6 0.22 0.02 1.61 43.30 0.06 4.94 49.5 0.08 CT4 2.58 26.5 0.20 0.09 4.08 55.58 0.08 4.20 56.6 0.10 *WHO-ML 73.00 100.0 0.30 0.10 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 25. 2015 30 Ghi chú: Các chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (P< 0,05), ns: sự khác nhau không có ý nghĩa thống kê. * Hàm lượng kim loại nặng tối đa được phép đối với rau quả thực phẩm, đề xuất bởi WHO - ML(World Health Organization Model List (CODEX, 2001)) (Mohsen Bigdeli, 2008; Oti Wilberforce, 2013) Bùn thải thƣờng chứa hàm lƣợng kim loại nặng cao hơn so với các loại phân bón khác, do đó việc xác định hàm lƣợng KLN tích lũy trong thực vật trồng trên đất đƣợc bón với bùn thải là thực sự cần thiết, nhằm đánh giá và tránh các tác hại gián tiếp từ bùn thải đến sức khỏe con ngƣời và vật nuôi (Pishdar, 2007). Số liệu trong bảng 7 cho thấy: Hàm lƣợng KLN (Cu, Zn, Pb, Cd) tích lũy trong thân và rễ của các mẫu cây nghiên cứu tuân theo thứ tự: Zn >Cu >Pb > Cd (Bảng 5). Mặc dù hàm lƣợng Cu, Zn, Cd trong mẫu cây trồng đƣợc bón với bùn thải và phân compost thƣờng cao hơn so với phân Urea, hầu hết các giá trị KLN này đều không vƣợt quá ngƣỡng cho phép đối với rau thực phẩm quy định bởi FAO/WHO (Mohsen Bigdeli, 2008). Hàm lƣợng Zn tích lũy trong cây rau muống ở CT2,3 và 4 dao động trong khoảng 26.5- 56.6mg/kg (trọng lƣợng khô), và có sự gia tăng theo thời gian trồng. Ngƣợc lại với xu hƣớng này, nồng độ Pd tích lũy ở lần thu hoạch 2 giảm hơn so với lần 1, dao động từ 0.05- 0.22mg/kg. Hàm lƣợng Cu tích lũy ít có sự chênh lệch hoặc thay đổi theo giai đoạn sinh trƣởng của cây trồng, dao động trong khoảng 0.66- 4.94mg/kg. 4. KẾT LUẬN Tính chất lý, hóa học của bùn thải sinh hoạt thay đổi một cách rõ rệt trong quá trình ủ phân compost. Bùn thải và sản phẩm phân compost chế biến từ bùn thải chứa hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng cao, đặc biệt là nitơ và phốt pho. Nồng độ nitơ và phốt pho tổng số tăng tƣơng ứng từ 40,8 và 13,6mg/kg trong nguyên liệu bùn thải lên 42,4 và 21,9mg/kg trong phân compost đã ủ chín. Hàm lƣợng nitơ cây trồng tích lũy đƣợc trong thân lá ở công thức 1-Urê và 2- bùn thải là nhƣ nhau (sự sai khác không có ý nghĩa về mặt thống kê p > 0,05). Tuy nhiên, hiệu quả hấp thụ nitơ của cây trồng (NUE) có xu hƣớng giảm dần ở CT1-Urê và tăng dần ở CT2 - bùn thải. Trong khi đó, lƣợng nitrate và ammonium thẩm lậu xuống dƣới vùng rễ đều cao hơn ở CT1-Urê so với các ô thí nghiệm khác sử dụng bùn thải và compost. Điều này cũng chứng tỏ bùn thải có khả năng khoáng hóa chậm, nhờ đó có khả năng giữ và cung cấp nitơ và chất dinh dƣỡng tốt hơn cho cây trồng. Bùn thải và sản phẩm phân compost từ bùn thải có ảnh hƣởng tích cực đến nồng độ pH, nitơ tổng số, cácbon tổng số, tỷ lệ C/N và hàm lƣợng phốt pho dễ tiêu trong đất trồng. Hàm lƣợng kim loại nặng trong bùn thải và compost sử dụng bón cho đất đều TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 25. 2015 31 không vƣợt quá ngƣỡng giới hạn cho phép, do đó nồng độ kim loại nặng trong tất cả các mẫu cây và đất sau thu hoạch phân tích đƣợc đều nằm trong giới hạn an toàn cho sự tiêu thụ của con ngƣời và vật nuôi, không gây ô nhiễm môi trƣờng đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tái chế bùn thải sinh hoạt sử dụng trong nông nghiệp có thể tận dụng các thành phần dinh dƣỡng, đồng thời giúp giảm áp lực xử lý bằng biện pháp chôn lấp, hạn chế gây ô nhiễm môi trƣờng đất, nƣớc ngầm. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Alloway B.J., Jackson, A.P., Morgan, H. (1991) The behavior of heavy metals in sewage sludge amended soils. The Science of the Total Environment:151-176. [2] Berglund S. D.R.D., L`Hermite P. (1983) (Ed.)^(Eds.) Ultilization of sewage sludge on land: Rates of application and long-term effects of metals, D.Reidel Publishing Company. pp. Pages. [3] Cerny J. B.J., Kulhanek M., Vadak F.,Peklova L., Sedlar O. (2012) The effect of mineral N fertilizer and sewage sludge on yield and nitrogen efficiency of silage maize. Plant soil environment 7:76-83. [4] Corrêa R. S. W.R.E., Weatherley A. J. (2012) Effects of sewage sludge stabilization on organic-N mineralization in two soils. Soil Use and Management 28:12-18. [5] Darren L.Binder A.D., Donald H.Sander, Kenneth G.Cassman. (2002) Biosolids as Nitrogen source for irrigated maize and rainfed sorghum. Soil Scie.Soc.Am.J 66:531-543. [6] G. A. Ogunwande J.A.O.a.L.A.O.O. (2008) “Effects of Carbon to Nitrogen Ratio and Turning Frequency on Composting of Chicken Litter in Turned Windrow Piles. Agricultural Engineering International: the CIGR Ejournal 10:1-16. [7] Mohsen Bigdeli M.S. (2008) Investigation of Metals Accumulation in some Vegetables Irrigated with Waster in Shahre Rey-Iran and Toxicological Implications. American- Eurasion J. Agric. & Environ. Sci. 4:86-92. [8] MONRE. (2012) National Environmental Report, Sewage Sludge. [9] Pishdar O.N.R.a.H. (2007) Evaluation of Composted Sewage Sludge (CSS) as a Soil Amendment for Bermudargrass Growth. Pakistan Journal of Biological Science 9:1371-1379. [10] Oti Wilberforce J.O., Nwabue, F. I. (2013) Heavy Metals Effect due to Contamination of Vegetables from Enyigba Lead Mine in Ebonyi State, Nigeria. Environment and Pollution 2.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfnghien_cuu_su_dung_bun_thai_sinh_hoat_lam_nguyen_lieu_cai_ta.pdf