1

Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu xác định nguồn gốc và đề xuất biện pháp xử lý khắc phục hàm lượng Crom cao trong đất tại Thị xã Long Khánh tỉnh Đồng Nai

2

3

4

Mã số nhiệm vụ (nếu có): DTT2018-01-A

5

Tên tổ chức chủ trì: Trường Đại học Đồng Nai

6

Cơ quan chủ quản: UBND Tỉnh Đồng Nai

7

Chủ nhiệm nhiệm vụ: Nguyễn Thành Hưng

8

Danh sách cá nhân tham gia nhiệm vụ: TS. Trần Minh Hùng; TS. Nguyễn Thành Hưng; Ths. Mai Hương Trà; ThS. Nguyễn Hoàng Khánh Ngọc; TS. Đinh Thanh Sang; TS. Phạm Thành; TS. Đinh Quang Toàn; TS. Trần Thị Anh Thư; ThS. Phạm Ngọc Hoài; CH. Trần Ngọc Hà; ThS. Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết

9

Mục tiêu nghiên cứu:

10

Tóm tắt nội dung nghiên cứu chính: - Nội dung 1: Điều tra, khảo sát, thu thập, tổng hợp, phân tích các thông tin, số liệu phục vụ cho việc tìm ra nguồn gốc dư lượng Cr cao trong đất tại thị xã Long Khánh, Đồng Nai
- Nội dung 2: Phân tích hàm lượng Cr còn tồn động ở sản phẩm sau thu hoạch. Các chỉ tiêu lý hóa của đất, nguồn nước tại 03 HTX nghiên cứu để tìm ra nguồn gốc dư lượng Cr cao trong đất
- Nội dung 3: Thu mẫu phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật bản địa có khả năng chống chịu, chuyển hóa KLN cao tại địa điểm nghiên cứu
- Nội dung 4: Đánh giá đặc tính sinh học của các chủng vi sinh vật mới được phân lập.
- Nội dung 5: Bố trí thí nghiệm
- Nội dung 6: Xây dựng mô hình thí điểm vùng đệm bằng cách trồng hoa Hướng dương để tạo cảnh quan cũng như giảm thiểu các nguồn ô nhiễm phân tán vào khu vực canh tác
- Nội dung 7: Xây dựng quy trình thực nghiệm xử lý đất ô nhiễm KLN Cr.
- Nội dung 8: Xây dựng kế hoạch bảo vệ, phục hồi môi trường đất và giảm thiểu dư lượng Cr

11

Lĩnh vực nghiên cứu: Khoa học nông nghiệp

12

Mục tiêu kinh tế xã hội của nhiệm vụ:

13

Phương pháp nghiên cứu: I. Phương pháp nghiên cứu liên quan đến nội dung 1: Điều tra, khảo sát, thu thập, tổng hợp, phân tích các thông tin, số liệu phục vụ cho việc tìm ra nguồn gốc dư lượng Cr cao trong đất tại thị xã Long Khánh, Đồng Nai. Đối với tất cả các thông tin và số liệu cần thu thập cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:
- Bao phủ toàn bộ diện tích tự nhiên của thị xã Long khánh;
- Quãng thời gian có số liệu phải đủ dài, ít nhất là 5 năm tính từ mốc hiện tại lùi về quá khứ. Riêng đối với các số liệu về khí tượng – thủy văn, môi trường nước cần thu thập chuỗi số liệu càng dài càng tốt;
- Mức độ chi tiết của các thông tin, số liệu (càng chi tiết càng tốt, ngoài các thông tin mang tính mô tả – thông tin thuộc tính, cần cố gắng thu thập các thông tin về không gian – tức các bản đồ).
II. Phương pháp nghiên cứu liên quan đến nội dung 2: Phân tích hàm lượng Cr còn tồn động ở, (1) sản phẩm, (2) các chỉ tiêu lý hóa của đất, (3) hàm lượng KLN Cr trong đất,  hàm lượng KLN Cr nguồn nước, (4) hàm lượng KLN Cr trong không khí trên địa bàn 3 phường Bình Lộc, Bảo Quang, Xuân Tân thuộc Thành phố Long Khánh tỉnh Đồng Nai, để phục vụ công việc tìm ra nguyên nhân, nguồn gốc dư lượng Cr cao trong đất.
III. Phương pháp nghiên cứu liên quan đến nội dung 3: Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng chống chịu, chuyển hóa KLN Cr cao tại địa điểm nghiên cứu. Các phương pháp thực hiện:
- Thu mẫu
- Phân lập tuyển chọn các chủng vi sinh vật
- Đánh giá khả năng chống chịu KLN của vi sinh vật
IV. Phương pháp nghiên cứu liên quan đến nội dung 4: Đánh giá đặc tính sinh học của các chủng vi sinh vật. Các nội dung thực hiện
1) Xác định khả năng thích ứng với môi trường pH khác nhau
2) Xác định khả năng chống chịu kháng sinh
3) Xác định khả năng thích ứng với nhiệt độ
4) Đánh giá khả năng sinh Indol axetic axit (IAA) của một số chủng vi khuẩn xác định hoạt tính sinh IAA của các chủng vi sinh vật
V. Phương pháp nghiên cứu liên quan đến nội dung 5: Bố trí thí nghiệm.
Thí nghiệm 1: Kế thừa và sàng lọc chọn loài thực vật bản địa để thực hiện nghiên cứu
- Mục đích của thí nghiệm: (i) kế thừa các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước về các loài thực vật có khả năng hấp thụ KLN Cr để rút ngắn thời gian nghiên cứu, (ii) sàng lọc loài thực vật bản địa có khả năng hấp thụ KLN Cr để tận dụng được khả năng chông chịu, thích nghi với thổ nhưỡng địa phương cũng như khả năng cộng sinh của các chủng VSV có trong đất.
Thí nghiệm 2: Xác định ảnh hưởng của các chủng vi sinh vật đến sinh trưởng và khả năng tích luỹ KLN Cr của cây Cỏ Vetiver và cây bản địa A.
- Mục đích là sàng lọc, tuyển chọn tìm ra những tổ hợp chủng vi sinh vật (có thể là chủng Vi khuẩn, Nấm men, Nấm mốc, Nấm rễ) kết hợp Cỏ Vetiver và cây bản địa A để thúc đẩy   khả năng tích luỹ Cr vào trong cây cao nhất, giúp loại bỏ Cr nhanh chóng và triệt để ra khỏi đất ô nhiễm Cr.
- Thí nghiệm được bố trí trong chậu nhựa, mỗi chậu đựng 5kg đất khô, đất thí nghiệm được lấy tại địa điểm nghiên cứu ở tầng đất mặt 20cm, hàm lượng KLN Cr= 214 - 296mg/kg đất khô (mẫu đất được lấy tại HTXNN-DV-TM Bình Lộc, Thành phố Long Khánh, tỉnh Đồng Nai) và được hấp vô trùng theo phương pháp nhiệt ẩm của Duane C. Wolf và Horace D. Skipper (1994). Mỗi chậu trồng 3 cây, thí nghiệm lặp lại 4 lần. Lượng vi sinh vật sử dụng là 2ml dịch thể/chậu (108 CFU/ml). Riêng nấm rễ sử dụng 2g chất mang (cám gạo) mỗi chậu (mỗi gam chứa ≥3,0.104 bào tử)
Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của liều lượng chủng vi sinh vật đến việc hấp thụ Cr của Cỏ Vetiver và cây bản địa A.
- Thí nghiệm trong chậu nhằm xác định ảnh hưởng của liều lượng chủng vi sinh vật B đến khả năng hấp thu KLN Cr và khả năng sinh trưởng của Cỏ Vetiver và cây bản địa A.  
- Đất và chậu dùng trong thí nghiệm giống như thí nghiệm 2, thí nghiệm lặp lại 4 lần, thực vật sử dụng là Cỏ Vetiver và cây bản địa A (là cây có khả năng tích lũy KLN cao nhất được chọn ra từ thí nghiệm 01 và 02), mỗi chậu trồng 3 cây. Chế phẩm vi sinh vật B được hỗn hợp các sinh khối vi sinh vật theo tỷ lệ 1/10 với chất mang là than bùn, mật độ vi sinh vật trong sinh khối trước phối trộn đạt 109 CFU/ml, riêng nấm rễ là ≥3,0.104 bào tử/g chất mang.
Thí nghiệm 4: Đánh giá ảnh hưởng của liều lượng chủng vi sinh vật T(x) được lựa chọn với Cỏ Vetiver và cây bản địa A đến khả năng hấp thụ Cr trong điều kiện đồng ruộng thực địa quy mô nhỏ
- Sau khi lựa chọn được các chủng vi sinh vật có khả năng chuyển hóa KLN Cr cao trong phòng thí nghiệm và có những thí nghiệm đánh giá sự kết hợp của chúng với một số thực vật, thí nghiệm ngoài đồng ruộng được tiến hành với mục tiêu đánh giá sự kết hợp giữa vi sinh vật và thực vật trong điều kiện đồng ruộng ngoài thực tế tại địa điểm nghiên cứu.
- Thí nghiệm nhằm đánh giá ảnh hưởng của vi sinh vật đến khả năng tích luỹ Cr và sinh khối của thực vật trong điều kiện đồng ruộng tại vường cây chôm chôm (Bình Lộc), cây ổi (Bảo Quang), cây sầu riêng (Xuân Tân) thị xã Long Khánh tỉnh Đồng Nai. Sau khi phân tích tính chất vật lý và hóa học của đất trước thí nghiệm (pHKCl =....., OC% =......., N% =......, K2O = ...., P2O5= ........%, Cr mg/kg đất khô), thì tiến hành bố trí thí nghiệm theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh, với 3 lần lặp lại.
VI. Phương pháp nghiên cứu liên quan đến nội dung 6: Xây dựng mô hình thí điểm vùng đệm bằng cách trồng hoa Hướng dương để tạo cảnh quan cũng như giảm thiểu các nguồn ô nhiễm phân tán vào khu vực canh tác.
1) Mục tiêu: Tạo canh quan và giảm thiểu nguồn ô nhiễm phân tán vào môi trường.
2) Kết quả và sản phẩm
- Bản đồ vị trí các khu vực phù hợp cần xây dựng vùng đệm.
- Bản thiết kế.
- Báo cáo đánh giá hiệu quả vai trò vùng đệm trong giảm thiểu ô nhiễm phân tán.
3) Xây dựng mô hình thí điểm
- Lựa chọn vị trí triển khai mô hình: Vị trí triển khai dựa trên địa hình để bố trí ngăn chặn nguồn ô nhiễm phân tán vào khu vực canh tác
- Khảo sát thực tế hệ đệm tại khu vực nghiên cứu, nơi có nguy cơ chịu tác động lớn do ô nhiễm phân tán từ các hoạt động nông nghiệp, đô thị, công nghiệp…để lựa chọn khu vực nghiên cứu thực nghiệm.
4) Triển khai thực hiện
- Xác định độ dốc địa hình, xác định tính chất thấm của đất.
- Tính toán bề rộng và cách trồng hoa Hướng Dương tại khu vực nghên cứu.
- Tiến hành xây dựng với quy mô dự kiến: ngang 4m x dài 50m (200m2).
- Số lượng mẫu cần phân tích: Trước thí nghiệm 10 mẫu/ 01 HTX x 3HTX= 30 mẫu x 03 lần lặp lại = 90 mẫu. Sau thí nghiệm 10 mẫu/1 HTX x 3 HTX= 30 mẫu x 03 lần lặp= 90 mẫu. Tổng số mẫu cần phân tích là 90 + 90= 180 mẫu.
VII. Phương pháp nghiên cứu liên quan đến nội dung 7: Xây dựng quy trình thực nghiệm xử lý đất ô nhiễm KLN. Từ các thí nghiệm nghiên cứu ở phòng thí nghiệm, tới các thí nghiệm trực tiếp ngoài đồng ruộng tại vườn cây chôm chôm (Bình Lộc), cây ổi (Bảo Quang), cây sầu riêng (Xuân Tân), thị xã Long Khánh, tỉnh Đồng Nai, chúng tôi đưa ra quy trình xử lý đất ô nhiễm Cr như sau:
Phương pháp chuyên gia
Đây là phương pháp rất quan trọng nhằm phát hiện, điều chỉnh kịp thời những tình huống đột xuất ngoài ý muốn, hạn chế những rủi ro có thể xảy ra. Triển vọng của phương pháp về thời gian phục hồi đất ô nhiễm Cr tại thị xã Long Khánh, tỉnh Đồng Nai. Theo công bố của Võ Châu Tuấn và Cs, thì cỏ Vetiver có khả năng hấp thụ Cr trong đất rất cao. Ngoài ra, nội dung của phương pháp trong thuyết minh là sự kết hợp, sàng lọc giữa thực vật bản địa, cỏ Vetiver với các chủng vi sinh vật, ở những nghiệm thức tối ưu, nên thành công khi áp dụng vào thực tế là hoàn toàn có cơ sở khoa học.
Xử lý thống kê
Dữ liệu được thể hiện ± SD, ý nghĩa thống kê về sự khác biệt giữa các nhóm được đánh giá bằng phân tích phương sai (ANOVA), và so sánh sử dụng sự khác biệt đáng kể nhất (LSD) với p< 0.05. Các mối tương quan Pearson được tính toán để kiểm tra các mối quan hệ với khoảng tin cậy 95%, sử dụng phần mềm Microsoft Excel, SPSS 16.0 và Sigma Plot 12.5.

14

Sản phẩm khoa học và công nghệ dự kiến:

15

Địa chỉ và quy mô ứng dụng dự kiến: Sở Khoa học và Công nghệ Tỉnh Đồng Nai; Sở Tài nguyên và Môi trường Tỉnh Đồng Nai; Ủy ban nhân dân Thành phố Long Khánh; Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Tỉnh Đồng Nai; Hội Nông dân, Hiệp hội các hội khoa học và kỷ thuật Tỉnh Đồng Nai; Vùng trồng cây chôm chôm (HTXNN - DV - TM Bình Lộc); cây ổi (THT ổi xã Bảo Quang); cây sầu riêng (THT sầu riêng xã Xuân Tân) trên địa bàn Thành phố Long Khánh tỉnh Đồng Nai.

16

Thời gian thực hiện: 0 tháng (từ 01/12/2019 đến 01/12/2021)

17

Kinh phí được phê duyệt: 1.481 triệu đồng
trong đó:

18

Quyết định phê duyệt: số 499A/QĐ-SKHCN ngày 12 tháng Tháng 12 năm 2019

19

Hợp đồng thực hiện: số ngày 01 tháng Tháng 1 năm 1970