Đánh giá hiện trạng Cu, Pb, Zn trong đất sản xuất nông nghiệp của huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên

tơi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tơi cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả Nguyễn Thị Huyên Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp, ngồi sự nỗ lực của bản thân tơi đã nhận được sự động viên, giúp đỡ tận tình của nhiều cá nhân và tập thể. Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc và chân thành tới cơ giáo TS. Cao Việt Hà đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo tơi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Bên cạnh đĩ, tơi xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo, cán bộ trong bộ mơn Khoa Học ðất, khoa Tài nguyên & Mơi trường – Trường ðại học Nơng Nghiệp Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tơi trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các cán bộ huyện Mỹ Hào – tỉnh Hưng Yên đã luơn tạo điều kiện, nhiệt tình giúp đỡ tơi trong quá trình thực tập tại địa phương để tơi hồn thành đề tài nghiên cứu của mình. Nhân dịp này tơi cũng xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè đã luơn ủng hộ, động viên và giúp đỡ tơi trong suốt quá trình học tập và hồn thành luận văn tốt nghiệp. Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả Nguyễn Thị Huyên Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các từ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii 1 MỞ ðẦU i 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 2 1.2.1 Mục đích 2 1.2.2 Yêu cầu 2 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 3 2.1 Khái quát chung về ơ nhiễm kim loại nặng trong mơi trường đất 3 2.1.1 Vấn đề ơ nhiễm kim loại nặng trong mơi trường đất 3 2.1.2 Các dạng tồn tại của kim loại nặng trong đất 3 2.1.3 Nguồn gốc ơ nhiễm Cu, Pb, Zn trong đất 4 2.2 Nghiên cứu về quá trình chuyển hố của Cu, Pb, Zn trong đất 6 2.2.1 Nghiên cứu đặc tính của Cu, Pb, Zn trong đất 6 2.2.2 Quá trình chuyển hố các kim loại nặng trong đất 12 2.3 Tình hình ơ nhiễm Cu, Pb, Zn trong đất trên thế giới và ở Việt Nam 15 2.3.1 Nghiên cứu ơ nhiễm Cu, Pb, Zn trên thế giới 15 2.3.2 Ơ nhiễm kim loại nặng trong đất ở Việt Nam 18 2.4 Các phương pháp xử lý ơ nhiễm kim loại nặng trong đất 24 2.4.1 Phương pháp lý – hố 24 2.4.2 Phương pháp sinh học 26 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. iv 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.1 ðối tượng nghiên cứu 28 3.2 Nội dung nghiên cứu 28 3.3 Phương pháp nghiên cứu 28 3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 28 3.3.2 Phương pháp lấy mẫu 28 3.3.3 Phương pháp phân tích một số tính chất cơ bản của mẫu đất 29 3.3.4 Phương pháp phân tích hàm lượng tổng số của các kim loại Cu, Pb, Zn trong đất 29 3.3.5 Phân tích hàm lượng Cu, Pb, Zn dễ tiêu trong đất 29 3.3.6 ðánh giá mức độ ơ nhiễm kim loại nặng Cu, Pb, Zn trong đất 29 3.3.7 Phương pháp tổng hợp thống kê và xử lý số liệu 29 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 33 4.1 ðiều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Mỹ Hào 33 4.1.1 ðiều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên của huyện 33 4.1.2 Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội của huyện Mỹ Hào 37 4.1.3 Dân số, lao động và việc làm 41 4.2 Nguồn gây ơ nhiễm Kim loại nặng Cu, Pb, Zn trên địa bàn huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 42 4.3 Một số tính chất cơ bản của đất sản xuất nơng nghiệp huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên. 45 4.3.1 Thành phần cơ giới của đất khu vực nghiên cứu 45 4.3.2 Một số chỉ tiêu hố học cơ bản của đất khu vực nghiên cứu 47 4.4 Hàm lượng Cu, Pb, Zn trong đất huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 52 4.4.1 Hàm lượng Cu trong đất 52 4.4.2 Hàm lượng Zn trong đất 58 4.4.3 Hàm lượng Pb trong đất 63 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. v 4.5 Một số giải pháp khắc phục tình trạng ơ nhiễm kim loại nặng trong đất sản xuất nơng nghiệp huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 68 4.5.1 Giải pháp chính sách 68 4.5.2 Giải pháp kỹ thuật 70 4.5.3 Giải pháp cơng nghệ 71 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 5.1 Kết luận 72 5.2 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 80 PHỤ LỤC 1 80 PHỤ LỤC 2 82 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KLN Kim loại nặng KCN Khu cơng nghiệp CEC – cation exchange capacity Dung tích hấp phụ trao đổi cation TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCCP Tiêu chuẩn cho phép NXB Nhà xuất bản CNH – HðH Cơng nghiệp hố - Hiện đại hố UBND Uỷ ban nhân dân HCBVTV Hố chất bảo vệ thực vật EEC Cộng đồng kinh tế Châu Âu UNICEP Quỹ nhi đồng Liên Hiệp Quốc CCME Hội đồng Bộ trưởng Canada về Mơi trường VSV Vi sinh vật CT Cơng ty TNHH Trách nhiệm hữu hạn MAC Hàm lượng tối đa cho phép TPCG Thành phần cơ giới Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. vii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Các nguồn phát thải kim loại 5 2.2 Hàm lượng Cu trong 5 nhĩm đất chính của Việt Nam 8 2.3 Hàm lượng Zn trong 5 nhĩm đất chính của Việt Nam 10 2.4 Ước tính hàm lượng kim loại Cu, Pb, Zn đưa vào đất vùng Valencia (Tây Ban Nha) từ phân bĩn 17 2.5 Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của Cu, Pb, Zn trong đất nơng nghiệp ở một số nước phát triển 18 2.6 Hàm lượng kim loại nặng ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam (mg/kg) 19 2.7 Các thực vật cĩ khả năng tích luỹ cao KLN 27 3.1 Một số thơng tin về các mẫu đất khu vực nghiên cứu 31 3.1 Một số thơng tin về các mẫu đất khu vực nghiên cứu (tiếp) 32 4.1 Tài nguyên đất nơng nghiệp của huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 36 4.2 Hiện trạng sử dụng đất năm 2010 huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 39 4.3 Các ngành sản xuất của các cơ sở trong huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 44 4.4 Thành phần cơ giới của đất khu vực nghiên cứu 46 4.5 Một số chỉ tiêu hố học cơ bản của đất khu vực nghiên cứu 48 4.5 Một số chỉ tiêu hố học cơ bản của đất khu vực nghiên cứu (tiếp) 49 4.6 Hàm lượng Cu trong đất khu vực nghiên cứu 53 4.7 Hàm lượng Zn trong đất khu vực nghiên cứu 59 4.8 Hàm lượng Pb trong đất khu vực nghiên cứu 64 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. viii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 3.1 Sơ đồ lấy mẫu 30 4.1 Sơ đồ huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 34 4.2 Cơ cấu kinh tế của huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên giai đoạn 2002 - 2008 38 4.3 Biến động đất sản xuất kinh doanh phi nơng nghiệp huyện Mỹ Hào giai đoạn 2002 - 2010 40 4.4 Cơ cấu lao động huyện Mỹ Hào năm 2009 42 4.5 Hàm lượng Cu tổng số trong đất tầng mặt huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 54 4.6 Hàm lượng Cu tổng số trong các mẫu đất gần KCN 55 4.7 Hàm lượng Cu dễ tiêu trong đất tầng mặt khu vực nghiên cứu 57 4.8 Hàm lượng Zn tổng số trong đất tầng mặt huyện Mỹ Hào 60 4.9 Hàm lượng Zn tổng số trong các mẫu đất lấy gần KCN 61 4.10 Hàm lượng Zn dễ tiêu trong đất tầng mặt huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 62 4.11 Hàm lượng Pb tổng số trong đất tầng mặt huyện Mỹ Hào tỉnh Hưng Yên 65 4.12 Hàm lượng Pb tổng số trong đất nghiên cứu ở khu vực gần KCN 66 4.13 Hàm lượng Pb dễ tiêu trong đất tầng mặt huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên 67 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 1 1. MỞ ðẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài ðất là một bộ phận hợp thành của mơi trường. Việc sử dụng hợp lý đất sẽ gĩp phần điều hồ mối quan hệ người - đất trong tổ hợp các nguồn tài nguyên thiên nhiên, đồng thời mang lại lợi ích lớn về mặt kinh tế - xã hội cũng như bảo vệ mơi trường. Trong quá trình sinh hoạt, sản xuất hầu hết các phế thải đều quay trở lại mơi trường đất, nước dưới nhiều hình thức khác nhau. Ở các nước phát triển như các nước Tây Âu, Mỹ, Nhật Bản, ... quá trình sản xuất cơng nghiệp nặng, cơng nghiệp chế biến và các hoạt động khác được kiểm sốt chặt chẽ và tuân thủ theo những quy định nghiêm ngặt về chất thải. Do đĩ ảnh hưởng của các chất thải vào nguồn đất và nước được hạn chế tối đa. Việt Nam là nước đang phát triển, với sự phát triển của nền kinh tế nhiều thành phần. Quá trình cơng nghiệp hố, đơ thị hố, sự hoạt động của các cơ sở sản xuất ... đang phát triển rất mạnh. Ngành cơng nghiệp nước ta đang hình thành theo xu thế phát triển các khu cơng nghiệp lớn, khu chế xuất, khu cơng nghệ cao và tập trung thành 3 vùng kinh tế trọng điểm: phía Bắc, miền Trung và phía Nam. Cho đến nay cả nước ta cĩ khoảng 60 khu cơng nghiệp tập trung được hình thành với hàng trăm nhà máy đi vào hoạt động. Tuy nhiên, ngoại trừ các nhà máy mới được xây dựng gần đây, phần lớn các thiết bị trong ngành cơng nghiệp đã lạc hậu, nhiều nhà máy khơng cĩ thiết bị xử lý hoặc xử lý chưa triệt để các chất thải trước khi thải ra ngồi, gây ơ nhiễm nghiêm trọng mơi trường trong đĩ cĩ mơi trường đất. Sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nơng nghiệp nĩi chung, đặc biệt là đất nơng nghiệp gần các khu cơng nghiệp và các làng nghề đã và đang là mối quan tâm của nhiều nhà khoa học. Mỹ Hào là một huyện của tỉnh Hưng Yên cĩ đường quốc lộ 5 chạy qua. Huyện nằm giữa thủ đơ Hà Nội, thành phố Hải Dương và thành phố Hưng Yên. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 2 Vị trí địa lý của huyện Mỹ Hào đã tạo nhiều thuận lợi về giao lưu kinh tế - văn hĩa, xã hội với các huyện trong tỉnh và với các tỉnh, thành phố trong cả nước, cĩ nhiều cơ hội để thu hút vốn đầu tư của các doanh nghiệp trong và ngồi nước. Trong giai đoạn từ 2003-2010 huyện Mỹ Hào đã cĩ tốc độ cơng nghiệp hĩa rất mạnh. Hàng loạt khu cơng nghiệp (KCN) được thành lập trong giai đoạn này như: Khu cơng nghiệp Phố Nối A, Phố Nối B, khu cơng nghiệp Minh ðức... Ngồi các KCN tập trung trên địa phận huyện Mỹ Hào cịn cĩ rất nhiều các nhà máy và các cơ sở sản xuất nằm rải rác. Hoạt động sản xuất ở các khu cơng nghiệp và các cơ sở sản xuất này dù ở hình thức hay quy mơ nào cũng đều liên quan ít hoặc nhiều đến việc khai thác và sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên và phát sinh chất thải, trong đĩ cĩ rất nhiều chất thải chứa các kim loại nặng gây ơ nhiễm mơi trường, ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng mơi trường và sức khoẻ cộng đồng. Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn trên, dưới sự hướng dẫn của TS. Cao Việt Hà, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ðánh giá hiện trạng Cu, Pb, Zn trong đất sản xuất nơng nghiệp của huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên”. 1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 1.2.1 Mục đích - Xác định hiện trạng Cu, Pb, Zn trong đất sản xuất nơng nghiệp của huyện Mỹ Hào - tỉnh Hưng Yên. - ðánh giá mức độ ảnh hưởng của KCN đến hàm lượng Cu, Pb, Zn trong đất sản xuất nơng nghiệp của huyện Mỹ Hào - tỉnh Hưng Yên. - ðề xuất giải pháp khắc phục tình trạng ơ nhiễm kim loại nặng trong đất nơng nghiệp của huyện. 1.2.2 Yêu cầu - Xác định hàm lượng Cu, Pb, Zn trong đất nơng nghiệp theo phương pháp quy định trong QCVN 03: 2008/BTNMT. - ðề xuất giải pháp cĩ tính khả thi, phù hợp với tình hình địa phương. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1 Khái quát chung về ơ nhiễm kim loại nặng trong mơi trường đất 2.1.1 Vấn đề ơ nhiễm kim loại nặng trong mơi trường đất Thuật ngữ kim loại nặng dùng để chỉ bất kỳ nguyên tố kim loại nào cĩ khối lượng riêng lớn (d≥5g/cm3) và thể hiện độc tính ở nồng độ thấp. Các nguyên tố KLN là thành phần tự nhiên của vỏ trái đất. Các nguyên tố này khơng thể bị thốt biến hay phá huỷ. Một lượng nhỏ các nguyên tố KLN này đi vào cơ thể thơng qua thức ăn, nước uống và khơng khí. Một vài nguyên tố KLN đĩng vai trị như các nguyên tố cần thiết cho việc duy trì quá trình trao đổi chất của cơ thể con người chẳng hạn như kẽm (Zn), đồng (Cu) và selen (Se). Tuy nhiên ở nồng độ cao chúng vẫn cĩ thể gây độc cho cơ thể người và sinh vật [5]. Như vậy, ơ nhiễm mơi trường đất do KLN được xem là tất cả các hiện tượng nhiễm bẩn mơi trường đất bởi các KLN và hợp chất của chúng, gây ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến đời sống của sinh vật và con người. 2.1.2 Các dạng tồn tại của kim loại nặng trong đất Khi nghiên cứu sự tích luỹ của KLN trong đất mà chỉ xem xét hàm lượng tổng số thì chưa thể đánh giá đúng độ độc của chúng đối với cây trồng cũng như chiều hướng biến đổi của chúng ở trong đất. A.Tessier, P.G.C Campbel và M. Bisson (1979) [45] đã chia kim loại nặng trong đất thành các dạng chính sau: - Dạng trao đổi: Các KLN được hấp phụ trên bề mặt các hạt đất (hạt sét, các oxit sắt và oxit mangan bị solvat hố, các axit mùn). ðây là dạng mà cây trồng dễ hấp thu trong quá trình hút dinh dưỡng và nước vào cơ thể. - Dạng liên kết cacbonat: Các KLN tồn tại dưới dạng các muối cacbonat (CO32-) trong đất. Sự tồn tại và liên kết của các dạng này phụ thuộc rất nhiều vào pH của đất cũng như lượng cacbonat trong đất. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 4 - Dạng liên kết oxit sắt, oxit mangan: Dạng này dễ dàng hình thành do các oxit sắt và oxit mangan tồn tại trong đất như kết von đá ong, vật liệu gắn kết giữa các hạt đất. Các oxit này là những chất loại bỏ rất tốt các KLN nhờ quá trình nhiệt động học khơng ổn định dưới điều kiện khử. - Dạng liên kết với chất hữu cơ: KLN liên kết với các chất hữu cơ khác nhau trong đất như: sinh vật đất, sản phẩm phân giải của chất hữu cơ, chất hữu cơ bao phủ bên ngồi hạt đất,… Do đặc tính tạo phức và peptiz hố của các chất hữu cơ trong đất (đặc biệt các axit humic, axit fulvic) đã được cơng nhận giống như hiện tượng tích luỹ sinh học trong các sinh vật đất. Trong điều kiện oxi hố các chất hữu cơ cĩ thể bị phân giải dẫn đến sự giải phĩng các kim loại nặng này vào đất. - Dạng cịn lại: Bao gồm các KLN nằm trong cấu trúc tinh thể của các khống vật nguyên sinh và thứ sinh. Dạng này rất khĩ giải phĩng ra mơi trường dưới các điều kiện tự nhiên bình thường. Do tác dụng của các quá trình phong hố, đặc biệt là phong hố hố học và phong hố sinh học mà các KLN dần dần được giải phĩng ra mơi trường đất. 2.1.3 Nguồn gốc ơ nhiễm Cu, Pb, Zn trong đất 2.1.3.1 Nguồn gốc tự nhiên ðá mẹ là nguồn cung cấp đầu tiên các nguyên tố khống và cĩ vai trị quan trọng trong việc tích luỹ các KLN trong đất. Trong những điều kiện xác định, tuỳ thuộc vào các loại đá mẹ khác nhau mà các đất được hình thành cĩ chứa hàm lượng các KLN khác nhau. Các KLN xâm nhập vào đất theo con đường tự nhiên từ quá trình phong hố đá thường cĩ hàm lượng rất thấp. Một số vùng cịn thiếu các KLN đặc biệt là các kim loại cần thiết cho cây trồng. Hàm lượng các KLN trong đá mẹ được coi là hàm lượng nền và nếu đất cĩ hàm lượng KLN vượt quá hàm lượng nền thì được xem là đất bị ơ nhiễm KLN. Thơng thường lượng KLN Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 5 trong đá macma cao hơn trong đá trầm tích. Cu và Zn cĩ nhiều nhất trong mọi loại đá. Chì được tích luỹ nhiều trong đá macma axit và các trầm tích sét, cĩ ít trong các đá siêu bazơ, các trầm tích đá vơi. [7] 2.1.3.2 Nguồn gốc nhân tạo Các hoạt động sản xuất của con người như: luyện kim, khai mỏ, nhuộm, tái chế kim loại … và hoạt động giao thơng đã đưa một lượng lớn kim loại vào đất, gây ơ nhiễm nghiêm trọng cho mơi trường đất. Khoảng 50% chất thải trong cơng nghiệp là dạng rắn (than, bụi, chất hữu cơ, xỉ quặng …) và trong đĩ 15% cĩ khả năng gây độc nguy hiểm, thường khĩ cĩ khả năng phân huỷ trong đất, điển hình là các kim loại nặng: Pb, Zn … [8]. Kết quả so sánh của Campell (1983) cho thấy lượng kim loại phát thải vào khí quyển do hoạt động nhân tạo với quá trình tự nhiên cĩ sự khác biệt rất lớn: Pb nhiều hơn 100 lần, Cu nhiều hơn 13 lần và Zn hơn 21 lần. [41] Bảng 2.1 Các nguồn phát thải kim loại KLN Nguồn gây ơ nhiễm Cu Khai khống, luyện kim, cơng nghiệp vi điện tử, bảo quản gỗ, lắng đọng từ khí quyển, phân bĩn , hố học, bùn thải Pb Luyện kim, khai khống, lọc dầu, lắng đọng từ khí quyển, vơi, bùn thải Zn Khai khống, luyện kim, dệt, cơng nghiệp vi điện tử, lắng đọng từ khí quyển, bùn thải Nguồn: Campell, 1983 [41] Bên cạnh đĩ, hoạt động nơng nghiệp đã đưa một lượng đáng kể KLN vào đất do sử dụng các loại phân bĩn hố học khơng tinh khiết, các thuốc trừ sâu cơ – kim, bùn thải, trầm tích sơng hồ và các nguồn nước tưới bị ơ nhiễm KLN. Nguồn bổ sung qua các hoạt động nơng nghiệp đáng kể nhất là đối với các KLN như Zn, Pb. Hàm lượng Cu bổ sung vào đất (9kg/ha/năm) gần với Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 6 giới hạn được xác định bởi luật của Cộng đồng Châu Âu (12 kg/ha/năm). [7] Việc sử dụng bùn thải làm phân bĩn cũng cĩ thể gây ra ơ nhiễm đất nơng nghiệp. Bùn thải là sản phẩm phụ của xử lý nước thải đơ thị, cĩ chứa nhiều các chất dinh dưỡng như Nitơ, Lân, Kali … và vì thế được xem là phân bĩn tốt, rẻ tiền, chất điều hồ đất. Nhưng theo Lê ðức (2004) bùn thải cĩ chứa đáng kể hàm lượng Pb từ 13 – 2.600 ppm chất khơ [7]. Trong khi đĩ tốc độ loại bỏ KLN trong đất là rất chậm nên nếu ta sử dụng bùn thải làm phân bĩn lâu dài sẽ gây ơ nhiễm đất. Các nghiên cứu của Mc. Grath (1987) và Jane (1989) về sử dụng cây trồng để hấp thu KLN cho thấy sau 20 năm chỉ cĩ <0,5% lượng KLN cĩ trong bùn thải là được cây trồng sử dụng. Do đĩ, tập quán dùng bùn thải bĩn ruộng ở nhiều nước sau một thời gian nhất định đã gây nhiễm bẩn đất và nảy sinh các vấn đề về kinh tế và sức khoẻ cộng đồng [7]. Sử dụng nước thải bao gồm: nước thải cơng nghiệp, nước mưa, nước chảy tràn đơ thị và trên đất nơng nghiệp, nước thải từ mỏ cĩ chứa hàm lượng KLN khá cao đã cung cấp một lượng lớn KLN vào đất. Cũng như bùn thải, việc dùng các loại nước thải nĩi trên để tưới ruộng lâu ngày sẽ gây ơ nhiễm đất bởi các KLN. Hội đồng Châu Âu đã khuyến nghị khi sử dụng nước cống đối với đất nơng nghiệp phải hạn chế nồng độ KLN tới 4.000 ppb (bắt buộc) và 2.500 ppb (khuyến cáo) [5]. 2.2 Nghiên cứu về quá trình chuyển hố của Cu, Pb, Zn trong đất 2.2.1 Nghiên cứu đặc tính của Cu, Pb, Zn trong đất
ðặc tính của nguyên tố đồng (Cu) ðồng là kim loại thuộc nhĩm 1B trong bảng tuần hồn các nguyên tố hố học, cĩ thể gặp đồng dưới 4 mức oxi hố (Cu, Cu+, Cu2+, Cu3+) nhưng thơng thường là đồng cĩ hố trị II, Cu2+. ðồng cĩ thể bị thải vào mơi trường do cơng nghiệp, nhuộm, ngành điện, luyện chì, kim hồn. Cơng nghiệp hố chất, thuốc chống nấm, phân bĩn động vật cũng thải ra mơi trường rất nhiều Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 7 đồng. Do đĩ cùng với kẽm, nguyên tố đồng được đặc biệt chú ý khi đánh giá chất lượng đất [14]. ðồng được phân bố rộng rãi trong đất và trong khống, khống chứa đồng quan trọng nhất là chacolite (Cu2S) chacopyrite (CuFeS2). Trong các loại đất thiếu đồng, Cu tổng số chỉ cĩ 2 – 3 ppm, cĩ một số đất dư đồng cĩ thể đến 200 ppm. Trong đất, Cu cĩ trong nhiều loại khống khác nhau và cĩ khả năng được giữ trong các sản phẩm tồn dư của thực vật nhờ quá trình “tạo phức càng cua”. Cu cĩ khả năng trao đổi trong các loại đất chua và được cố định dưới dạng phức chất trong đất kiềm. Nếu đất bị ơxi hố và ẩm ướt lâu, một số khống bị phong hố, chất hữu cơ bị phân huỷ và các hợp chất cĩ chứa đồng thường cĩ mức độ hịa tan cao mức độ rửa trơi lớn gây nên hiện tượng thiếu Cu trong đất. [28] Trong đất Cu là nguyên tố vi lượng, ở một mức độ vừa phải Cu cũng cĩ ý nghĩa hết sức quan trọng và đặc biệt trong đời sống thực vật, khơng cĩ một nguyên tố nào khác cĩ thể thay thế được đồng. Khi thiếu đồng trong mơi trường dinh dưỡng, cây khơng phát triển và chết. Tuy nhiên trong mơi trường đất nguyên tố đồng nếu thừa sẽ trở nên rất độc vì nĩ cản trở rất mạnh hoạt động dị hố của tập đồn vi sinh vật đất, ngăn cản chu trình tuần hồn hữu cơ. ðối với thực vật cũng phát hiện được sự nhiễm độc gây ra ngay từ nồng độ 50 mg Cu/kg đất khơ đối với các loại rau ăn lá, các loại cây họ kim và một số lồi khác. ðối với động vật các bệnh xuất hiện do bị cho ăn thức ăn chứa nhiều đồng hoặc được chăn thả ở các bãi cỏ cĩ sử dụng thuốc chống nấm chứa đồng là: bệnh đường ruột, vàng da, buồn ngủ và cĩ thể bị ngộ độc cấp tính. Ảnh hưởng của nhiễm độc đồng đối với sức khoẻ con người rất lớn. Việc dung nạp quá nhiều đồng dẫn đến sự nhiễm độc cấp tính biểu hiện ở cơn đau dạ dày, cảm giác buồn nơn, ĩi, tiêu chảy, nhức đầu và cảm giác hoa mắt. đặc biệt gây ra các bệnh tim mạch [13]. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 8 Theo Tyler (1976) trong khi các nguyên tố Hg, Cd, As được xếp vào loại độc nhất đối với vi sinh vật tham gia quá trình khống hố đạm thì đồng được coi là nguyên tố độc mạnh đối với vi sinh vật tham gia quá trình khống hố phosphat [46]. Theo Doemam (1986) [31] với hàm lượng khoảng 100 mg Cu/kg trong một số trường hợp bắt đầu cĩ khả năng ức chế các quá trình hơ hấp của vi sinh vật đất, ức chế quá trình khống hố đạm và quá trình nitrat hố khi hàm lượng Cu đạt khoảng 1.000 mg/kg thì các quá trình này sẽ hồn tồn bị ức chế. Klobe (1979) [39] và rất nhiều tác giả khác cho rằng hàm lượng 100 mg/kg Cu là ngưỡng độc của nguyên tố này. Tiêu chuẩn mơi trường của EEC quy định ngưỡng tối đa cho phép bĩn rác thải là 50 mg Cu/kg. Trong giai đoạn 2001 - 2007, kết quả nghiên cứu của Phạm Quang Hà (2009) khi xây dựng chất lượng nền mơi trường đất Việt Nam đối với nguyên tố Cu trong 5 nhĩm đất chính cho thấy như sau: Bảng 2.2 Hàm lượng Cu trong 5 nhĩm đất chính của Việt Nam ðơn vị: mg/kg đất khơ Loại đất Số mẫu Khoảng dao động Trung bình ðất phù sa 189 12,97 - 31,78 22,37 Nhĩm đất đỏ 221 32,87 - 83,75 58,31 Nhĩm đất xám 198 1,07 - 18,05 9,65 Nhĩm đất cát biển 214 2,92 - 9,55 6,24 Nhĩm đất mặn 226 15,52 - 68,28 41,90 Nguồn: Phạm Quang Hà, 2009 [14]
ðặc tính của nguyên tố chì (Pb) Chì là một kim loại nặng màu sáng, chuyển thành xẫm khi tiếp xúc với khơng khí. Chì cĩ khối lượng phân tử 207, nĩng chảy ở nhiệt độ 327,50oC và sơi ở 1.740oC. Chì nguyên chất hồ tan rất kém, trong tự nhiên chì tồn tại dưới Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 9 nhiều dạng oxi hố và thường gặp với kẽm. Trong đất ơ nhiễm chì thường cao ở tầng mặt do bụi chì rơi từ khơng khí xuống tạo nên các hợp chất tương đối bền vững với hữu cơ: Pb = f (pH, CEC, PO43-, hữu cơ). Trong nhiều trường hợp bĩn phân hữu cơ, bĩn lân cĩ tác dụng cố định chì tạm thời. [13] Chì gây ơ nhiễm mơi trường do một chất trộn lẫn vào xăng cĩ tên gọi là Tetraethyl chì Pb(C2H5). Chất này được đốt cháy cùng với xăng tạo thành khí PbCl2, PbBr2, và một số ít PbO, sau đĩ thải ra ngồi gây ơ nhiễm khơng khí, sau khi rơi xuống đất làm ơ nhiễm đất. Càng gần đường giao thơng thì đất ơ nhiễm chì càng nhiều. Phần lớn chì phĩng ra trong phạm vi 33 cm kể từ lề đường. Càng xuống sâu tỉ lệ chì càng giảm, chứng tỏ độ hoạt hố của chì rất kém. Trong mơi trường trung tính hoặc kiềm chì tạo thành PbCO3 hoặc Pb3(PO4)2 ít hồ tan, cây khĩ hút vì vậy trong đất cĩ phản ứng cacbonat hoặc trong đất trung tính vấn đề ơ nhiễm chì khơng đáng kể. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng hấp phụ chì của keo sét cao hơn 2 – 3 lần hấp phụ canxi. Chất hữu cơ cũng hấp phụ chì rất mạnh vì tính linh động của chì kém nên bị ơ nhiễm cĩ lẽ do chì trong khơng khí là chủ yếu [2]. Chì là một nguyên tố rất độc ở trong mơi trường đất, nếu thừa nĩ sẽ cản trở rất mạnh đến hoạt động của quần thể sinh vật: Pb2+ cĩ thể gây độc trực tiếp qua màng tế bào sinh vật. ðối với hoạt động của vi sinh vật: Pb2+ gây rối loạn quá trình tuần hồn nitơ (giảm nitrat hố, phản nitrat hố và khống hố đạm hữu cơ). ðối với cây trồng nhiều tác giả cho rằng Pb bắt đầu gây độc ở mức 100 – 200 mg/kg. Trên thực tế, với đặc tính sinh lý khác nhau, các cây trồng sẽ phản ứng rất khác nhau tuỳ theo mức độ Pb trong đất, tuy nhiên việc thống nhất về ngưỡng độc của cây của rất nhiều tác giả là cơ sở rất tốt cho việc đánh giá mức độ ơ nhiễm trong điều kiện quan trắc ở Việt Nam. Một số nghiên cứu chứng tỏ ảnh hưởng tích cực của chì với hàm lượng nhỏ cĩ tác dụng kích thích nhưng trong trường hợp bị độc chì sẽ làm giảm quá trình Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 10 quang hợp, lá vàng xuất hiện cùng với nhiều chấm đen ở các lá nhỏ, nồng độ 50 mg Pb/kg đất khơ, năng suất giảm 11% so với đối chứng. ðối với vật nuơi: bị con hấp thu 7,7 mg Pb/kg/ngày giảm trọng lượng 13%. ðối với sức khoẻ con người Pb làm suy giảm trí thơng minh, phá huỷ hệ thần kinh ngoại biên làm suy giảm sự dẫn truyền thần kinh vận động, gây thiếu máu, gây tổn thương gan và thận, làm xốp xương. [13] Kết quả nghiên cứu của Phạm Quang Hà (2009) [14] từ 2001 - 2007 để xây dựng chất lượng nền mơi trường đất của Việt Nam cho Zn với 5 nhĩm đất chính, cho thấy như sau: Bảng 2.3 Hàm lượng Zn trong 5 nhĩm đất chính của Việt Nam ðơn vị: mg/kg đất khơ Loại đất Số mẫu Khoảng dao động Trung bình ðất phù sa 190 31,63-121,65 76,64 Nhĩm đất đỏ 215 7,48-190,63 99,05 Nhĩm đất xám 198 4,92-40,78 22,85 Nhĩm đất cát biển 211 <47,21 18,99 Nhĩm đất mặn 229 63,73-103,20 83,47 Nguồn: Phạm Quang Hà, 2009 [14]
ðặc tính của kẽm (Zn) Theo CCME (1979), nguyên tố kẽm là một kim loại chuyển tiếp thuộc nhĩm II B chu kỳ 4 trong bảng tuần hồn các nguyên tố hố học, cĩ khối lượng phân tử 65,38. Ở trạng thái nguyên chất Zn nĩng chảy ở nhiệt độ 419oC và sơi ở 907oC. Thơng thường Zn bị ơxi hố và mang 2 điện tích dương, ion Zn cĩ ái lực cao đối với các hợp chất khống cũng như hữu cơ đặc biệt là các axit mùn humic và fulvic trong đất. Các dạng oxit kẽm, hay muối cacbonat, photphat hay silicat kẽm đều khĩ hồ tan. Trong khi đĩ muối với sunphat hay Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 11 clo đều rất dễ hồ tan. Thơng thường kẽm cĩ trong cơng nghệ hàn và các cơng nghệ luyện kim thiếc và chì, cơng nghệ pin, cơng nghệ điện tử và cơng nghệ cao su. Khi thải trong mơi trường đất kẽm trở nên rất linh hoạt dưới dạng ion kẽm hố trị II. Ion này cĩ thể nằm trong các thành phần hữu cơ hay hấp phụ trong các khống sét của đất hay các muối photphat. Cân bằng kẽm trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đĩ nổi bật là hàm lượng hữu cơ, khả năng khống hố, điện thế oxi hố khử và pH của đất [30]. Kẽm trong đất cĩ ở trong các khống nguyên sinh và trong sét. Kẽm được chất hữu cơ và sét hấp phụ chặt, ngồi ra một ít kẽm ở dạng kết tủa dưới dạng hydroxit hoặc các muối phot phat, cacbonat và silicat ở các loại đất chua nhẹ đến kiềm. Trong đĩ cĩ các loại đất lượng kẽm hồ tan trong nước chỉ khoảng phần tỉ, trong dung dịch amon axetat cũng rất thấp, ngoại trừ trường hợp các tác nhân như EDTA diphenyl thiocacbazon (dithizone) [28]. Kẽm cĩ trong thành phần của các khống vật như: biotit, amphibol. Phong hố đá và khống vật chuyển kẽm thành hợp chất hồ tan và hấp phụ ở dạng Zn2+. Trong đất cĩ phản ứng axit thì tính linh động của Zn2+ tăng và độ dễ tiêu cũng tăng. Hiện tượng thiếu kẽm biểu hiện ở đất cĩ pH > 6 và nghèo chất hữu cơ [12]. Theo Kabata – Pendia, Pendias (1991) với hàm lượng khoảng 100 mg/kg trong một số trường hợp Zn cĩ khả năng ức chế quá trình hơ hấp của vi sinh vật (VSV) đất, quá trình khống hố đạm, quá trình nitrat hố và các quá trình này sẽ hồn tồn bị ức chế khi Zn đạt hàm lượng 1.000 mg/kg. So với các kim loại nặng khác, Zn được coi là nguyên tố ít độc hơn đối với cây trồng [36]. Trong nơng nghiệp, kẽm vẫn được coi là nguyên tố dinh dưỡng vi lượng, thiếu kẽm cũng cĩ thể dẫn đến năng suất, chất lượng nơng sản thấp, khả năng chống chịu sâu bệnh kém. Tuy nhiên ở trong mơi trường đất, nếu thừa nĩ sẽ cản trở rất mạnh đến chu trình sinh học bình thường của sự sống trong đất đặc biệt đối với quá trình dị hố [14]. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 12 2.2.2 Quá trình chuyển hố các kim loại nặng trong đất 2.2.2.1 Sự tương tác giữa KLN với các hợp phần khơng sống của đất. Các hệ thống đất gồm các thành phần vơ cơ, hữu cơ phức tạp và biến động, tại bất kỳ thời điểm nào trong thể lỏng của đất cũng diễn ra hàng loạt phản ứng giữa các axit – bazơ; phản ứng oxy hĩa – khử; phản ứng tạo phức với các phối tử hữu cơ – vơ cơ; phản ứng kết tủa, hịa tan các chất rắn và cuối cùng là quá trình hấp phụ, trao đổi ion. Tốc độ phản ứng cũng như tốc độ phân hủy/hấp phụ sinh học quyết định nồng độ các chất gây ơ nhiễm trong pha lỏng của đất [29]. Các ion kim loại đi vào đất cĩ thể thực hiện nhiều mối liên kết khác nhau và tương tác với các hợp phần khác nhau của đất. Chúng cĩ thể biến đổi thành các dạng liên kết và tồn tại ở nhiều dạng tùy thuộc vào các mối liên kết hình thành. Tương tác giữa KLN và chất hữu cơ trong đất rất phức tạp, gồm nhiều cơ chế khác nhau. Các kim loại cĩ thể bị hấp phụ trao đổi do các chất hữu cơ, tạo phức hệ hoặc bị cố định. Khả năng liên kết của chất hữu cơ với kim loại ở pH = 5,8 giảm dần theo trật tự sau: Fe = Al = Cr = Hg = Pb = Cu > Cd > Zn > Ni > Co > Mn (Schmitzer và Khan, 1978). Các phức chất kim loại và chất hữu cơ bao gồm cả chất nội phức, hình thành bởi sự liên kết giữa các cation với các nhĩm chức năng của các chất hữu cơ. Sự hình thành các liên kết giữa KLN với chất hữu cơ phụ thuộc vào ion kim loại, nồng độ của chúng và các chất hữu cơ. Nhìn chung chúng xảy ra rất nhanh chĩng. Các chất hữu cơ cũng cĩ vai trị lớn trong việc tích luỹ chì trong đất do hình thành các phức hệ với chì (Bunzl và cộng sự, 1976) [29]. Mứ._.c độ bền vững của các liên kết phụ thuộc vào bản chất các kim loại, các chất hữu cơ và phụ thuộc khá mạnh vào pH dung dịch đất. Khi pH tăng lên, độ bền vững của các phức chất hữu cơ – kim loại cũng tăng do sự Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 13 phân ly mạnh của các nhĩm chức năng. ðộ chua của đất cĩ ảnh hưởng mạnh đến khả năng hấp phụ KLN vì khi pH tăng làm cho lượng keo âm trong đất cũng tăng, đồng thời sự hình thành các keo dương trong dung dịch đất cũng tăng theo. Khả năng hịa tan của KLN chịu tác động đồng thời của pH và Eh, điều đĩ làm cho quá trình biến đổi giữa các dạng tồn tại của chúng càng trở nên phức tạp hơn. ðất cĩ pH thấp kết hợp với thế oxy hĩa – khử trung bình hoặc cao là điều kiện thuận lợi cho quá trình hịa tan của nhiều kim loại. Tuy nhiên, với các đất cĩ hàm lượng lưu huỳnh thấp (đất glây) thì điều kiện khử làm tăng sự hịa tan, do đĩ làm tăng tính độc hại của các cation kim loại [29]. 2.2.2.2 Quá trình chuyển hố KLN nhờ vi sinh vật VSV cĩ thể tương tác với các KLN theo nhiều phương thức: - Một vài kim loại cĩ thể được chuyển hĩa trong quá trình oxy hĩa (Fe và Mn), quá trình alkyl hĩa (Hg). - Sự tích tụ kim loại cĩ thể xảy ra theo cơ chế bị động hoặc chủ động. Cả hai quá trình này đều cĩ thể xảy ra trong cùng một cơ thể sinh vật. Khi kim loại được tích lũy bởi VSV, sự tồn tại của nĩ phụ thuộc vào hoạt động của tế bào sinh vật. VSV cĩ thể chuyển hĩa kim loại sang dạng di động, nhưng phần lớn VSV cĩ khả năng cố định và các kim loại được giữ lại. - VSV cĩ thể sinh sản hay giải phĩng một hợp chất hữu cơ làm thay đổi tính di động của kim loại. Hợp chất này cĩ tác dụng liên kết và giữ lại các kim loại. Do đĩ tác động đáng kể vào quá trình di động của chúng. Mặt khác, các liên kết này cĩ thể làm giảm sự phân hủy các hợp chất hữu cơ của vi khuẩn (Brinhidsen, 1992; Krantz – Rulcker và cộng sự, 1995) [44]. Quá trình này diễn ra mạnh hơn trong đất cĩ sự ơ nhiễm các chất hữu cơ và KLN, do các chất hữu cơ khơng bị phân hủy mà bị tích lũy lại. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 14 - Bên cạnh đĩ VSV cịn cĩ thể ảnh hưởng một cách gián tiếp đến tính di động của kim loại thơng qua giá trị pH, Eh,… Hoạt động của các VSV làm tăng quá trình chuyển hĩa của các kim loại trong đất gấp rất nhiều lần. Ví dụ, quá trình oxy hĩa hĩa học các chất sulfite thành sulfat sẽ được tăng lên 10.000 lần khi cĩ mặt các vi khuẩn Thiobacillus sp. (Silver và Torm, 1974) [44]. Các hợp chất hữu cơ làm tăng khả năng di động của kim loại cĩ thể được sinh ra từ quá trình trao đổi chất của VSV. Nghiên cứu của Burekhard và cộng sự, (1995) của Fox (1995) cho thấy, vi khuẩn và nấm sản sinh các loại axit hữu cơ khác nhau như: formic, axetic, propionic và butyric, oxalic, fumaric, succinic, lactic, malnic [44]. Những hợp chất hữu cơ này gây các ảnh hưởng khác nhau đối với khả năng di động của KLN. 2.2.2.3 Khả năng hút và tích luỹ KLN của thực vật Cơng nghệ thực vật xử lý KLN trong đất là một dạng của cơng nghệ thực vật xử lý ơ nhiễm. ðây là loại cơng nghệ bao gồm phức hợp các cơ chế khác nhau của các mối quan hệ giữa thực vật và mơi trường đất. * Cơ chế chiết tách chất ơ nhiễm bằng thực vật (Phytoextraction): Quá trình chiết tách chất ơ nhiễm bằng thực vật là quá trình xử lý chất độc, đặc biệt là KLN, bằng cách sử dụng các lồi thực vật hút các chất ơ nhiễm qua rễ, sau đĩ chuyển hĩa lên các cơ quan trên mặt đất của thực vật. Chất ơ nhiễm tích lũy vào thân cây và lá, sau đĩ thu hoạch và loại bỏ khỏi mơi trường [41]. * Cơ chế cố định chất ơ nhiễm bằng thực vật (Phytostabilization): Quá trình xĩi mịn, rửa trơi và thẩm thấu cĩ thể di chuyển chất ơ nhiễm trong đất vào nước mặt và nước ngầm. Cơ chế cố định chất ơ nhiễm nhờ thực vật là cách mà các chất ơ nhiễm tích lũy ở rễ cây và kết tủa trong đất. Quá trình diễn ra là nhờ chất tiết ở rễ thực vật cố định chất ơ nhiễm và làm giảm khả năng linh động của kim loại trong đất. [41] Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 15 2.3 Tình hình ơ nhiễm Cu, Pb, Zn trong đất trên thế giới và ở Việt Nam 2.3.1 Nghiên cứu ơ nhiễm Cu, Pb, Zn trên thế giới Chất lượng mơi trường nĩi chung, mơi trường đất nĩi riêng đang được cả thế giới quan tâm. Phát triển xã hội phải đi đơi với bảo vệ mơi trường đã, đang và sẽ là mục tiêu chung của mọi quốc gia. Khoảng 2 tỷ ha đất canh tác và đất trồng cỏ trên Thế Giới đã và đang bị suy thối do sử dụng đất thiếu khoa học hoặc khơng cĩ quy hoạch. Ở nhiều nơi đất bị xĩi mịn, sa mạc hố, phèn hố, mặn hố đã khơng cịn khả năng canh tác. Trước sức ép về gia tăng dân số trên tồn cầu, để tăng sản lượng lương thực đáp ứng yêu cầu đĩ người nơng dân đã lạm dụng phân bĩn hố học, hố chất bảo vệ thực vật để tăng năng suất cây trồng là một trong những nguyên nhân gây ơ nhiễm đất và nước. Ngồi ra, sự phát triển cơng nghiệp, mạng lưới giao thơng và đơ thị hố… đã làm cho đất, nước, khơng khí nĩi riêng và mơi trường nĩi chung của chúng ta bị ơ nhiễm KLN. Theo thống kê của các tổ chức Mơi Trường Thế Giới, hàng năm các con sơng của Châu Á đưa ra biển khoảng 50% chất cặn lắng, cĩ tới 70% trong số đĩ chảy vào Thái Bình Dương khơng được xử lý. Hơn 40% ơ nhiễm trong khu vực bắt nguồn từ cơng nghiệp, nơng nghiệp, sinh hoạt, đơ thị và giao thơng vận tải. Tình hình ơ nhiễm xảy ra hầu hết ở các nước đang phát triển. Hơn 90% chất thải, nước thải từ các nước này được trực tiếp đổ vào các con sơng, từ sơng vào các cánh đồng mà khơng qua xử lý [1]. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, hàm lượng của các nguyên tố Cu, Pb, Zn trong đất cũng phụ thuộc nhiều vào mẫu chất hình thành đất. Kết quả nghiên cứu của Lindsay (1979) [40], Kabara-pendiac và các cộng sự (1992) [38] cho thấy rằng: ở trong đất hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng dao động nhiều hơn so với trong đá mẹ. Trong đất, Cu biến động từ 2 - 100 mg/kg, Pb từ 2 – 200 mg/kg và Zn từ 10 – 300 m/kg. Hàm lượng Cu, Pb và Zn trong đá vơi thường thấp hơn hàm lượng của chúng trong các loại đá macma và đá trầm tích khác. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 16 Cơng trình nghiên cứu của Kabata và Henryk (1985) tại 53 thành phố, thị xã ở nước Anh cho thấy hầu hết đất cĩ hàm lượng Pb tổng số vượt trên 200 ppm, ở nhiều vùng cơng nghiệp đã vượt quá 500 ppm, năm 1993 cĩ khoảng 200.000 ha đất bị ơ nhiễm KLN [35]. Các nguyên tố kim loại nặng như: Cu, Pb, Zn, … thường chứa trong phế thải của ngành luyện kim màu, sản xuất ơtơ. Khi nước thải chứa 13 ppm Cu, 10 ppm Pb đã gây sự ơ nhiễm đất nghiêm trọng [47]. Ở Ấn ðộ, nồng độ Pb cao bất thường được phát hiện ở nhiều lạch sơng Thane thuộc bờ biển thành phố Bom Bay, các trạm quan trắc ngồi khơi cũng được báo cáo cĩ chứa Pb với hàm lượng đáng kể. Ở Pakistan, người ta cũng đã phát hiện thấy nồng độ đáng kể các kim loại nặng trong nước và các cặn lắng ở vùng ven bờ khu vực sơng Indus [47]. Giao thơng là một trong những nguyên nhân gây tích luỹ KLN. Ở Châu Âu, người ta ước tính cĩ tới 76% tổng lượng Pb thốt ra mơi trường đất là do sử dụng xăng pha chì làm nhiên liệu [43]. Khi nghiên cứu nước mưa chảy ra từ các đường cao tốc một số vùng tây nam Scotland hai tác giả Neill Mc.A. và Olley S.(1998) nhận thấy rằng do ảnh hưởng của hoạt động giao thơng, các chất thải ra từ các động cơ đốt trong của các phương tiện tham gia giao thơng chính là các nguồn gây ơ nhiễm KLN cho nước mặt. Theo hai tác giả này: trong tổng số 63 mẫu nghiên cứu, nồng độ Cu (khơng hồ tan) dao động từ 0,001 – 0,036 ppm, đạt trung bình là 0,011 ppm; nồng độ Zn tổng số dao động trong khoảng 0,001 – 0,132 ppm, trung bình đạt 0,029 ppm. Hàm lượng Cu (khơng hồ tan) và Zn tổng số đều vượt 0,007 lần TCCP [42]. Ở Mỹ, Anh, Hà Lan khi nghiên cứu một số chế phẩm sử dụng trong nơng nghiệp người ta xác định được nồng độ Pb trong bùn thải biến động từ 50 – 3.000 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 17 mg/kg, phân lân từ 7 – 225 mg/kg, vơi từ 20 – 1.250 mg/kg, phân đạm 2 – 27 mg/kg, phân chuồng 6,6 – 15 mg/kg và thuốc bảo vệ thực vật là 60 mg/kg [35]. Ở Hungari, theo báo cáo của O.Palmai. (1995) thì hàm lượng cực đại của nguyên tố Cu, Pb, Zn được đưa vào đất canh tác (chủ yếu theo con đường phân bĩn hố học, bùn thải hố học, bùn thải và nước tưới) lần lượt là 10; 10; 30 kg/ha/năm. Số liệu này cũng cho thấy: nếu tính ở tầng đất mặt 30 cm trong 1ha đất cĩ khoảng 6.000 tấn đất. Khơng thể kể đến sự mất mát khác thì sau một năm sản xuất hàm lượng kim loại nặng đã tăng thêm trong đất: Zn là 5 ppm; Cu, Pb là 1,67 ppm cho mỗi nguyên tố. ðây là những con số đáng báo động theo một cách nhìn cảnh giác, đề phịng các tai biến bột phát xảy ra khi cĩ sự tích đọng kim loại nặng dẫn đến hiểm hoạ lớn hơn [18]. Theo kết quả điều tra của nhĩm tác giả Tây Ban Nha E.Gimeno – Gareia, V.Andreu và Boluda (1996) ở vùng Valencia (Tây Ban Nha) người ta dùng các loại phân bĩn: Urê 40% N, Superphosphat 18% P, sắt Sunphat 18,5% Fe, ðồng Sunphat 25% Cu. Khi sử dụng các loại phân này lượng KLN được đưa vào cho đất là rất lớn. Với tổng lượng phân bĩn tiêu thụ ở đây là khoảng 2 triệu tấn lượng Cu, Pb, Zn đưa vào đất lần lượt là 8.932,68 - 2,83 - 33,34 g/ha/năm. Trong đĩ Cu được đưa vào đất nhiều nhất sau đĩ tới Zn và tới Pb [18]. Bảng 2.4 Ước tính hàm lượng kim loại Cu, Pb, Zn đưa vào đất vùng Valencia (Tây Ban Nha) từ phân bĩn Hàm lượng nguyên tố (g/ha/năm) Kim loại nặng CuSO4 FeSO4 Urê Superphosphat Tổng lượng (g/ha/năm) Cu 8.925.000 60,0 120,0 7.500 8.932,68 Pb 385 2.000,0 - - 2,38 Zn 749 2.600,0 - 30.000 33,34 Nguồn: E.Gimeno – Gareia, V.Andreu và Boluda (1996) Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 18 ðất bị ơ nhiễm KLN khơng chỉ làm giảm năng suất cây trồng mà cịn ảnh hưởng đến nơng sản dẫn tới tác động xấu tới sức khoẻ con người. Vì vậy nhiều nước trên thế giới đã quy định mức ơ nhiễm KLN (bảng 2.5) Bảng 2.5 Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của Cu, Pb, Zn trong đất nơng nghiệp ở một số nước phát triển (mg/kg) Nguyên tố Áo Canada Balan Nhật Anh ðức Cu 100 100 100 125 50 50 Zn 300 400 300 250 150 300 Pb 100 200 100 400 50 500 Nguồn: Kabata – Pendias, 1992 [38] 2.3.2 Ơ nhiễm kim loại nặng trong đất ở Việt Nam Trong những năm gần đây, nhờ từng bước thực hiện Cơng nghiệp hố – Hiện đại hố đất nước cùng nền kinh tế thị trường, Việt Nam đã cĩ những bước tiến rõ rệt. Khi nền kinh tế xã hội phát triển, dân số tiếp tục gia tăng, kèm theo áp lực của cơ chế thị trường đã làm nảy sinh những tư duy kinh tế thiếu cân nhắc kỹ lưỡng vượt khỏi tầm kiểm sốt của nhà nước trong nhiều lĩnh vực dẫn đến những hành động duy ý chí chạy theo lợi nhuận tối đa đặc biệt là trong khai thác, sử dụng tài nguyên thiên nhiên. Với quỹ đất cĩ hạn trong khi nhu cầu sử dụng đất của con người ngày càng tăng làm cho quan hệ giữa người và đất ngày càng căng thẳng. Những sai lầm liên tục của con người trong quá trình sử dụng đất (cĩ ý thức hoặc vơ thức) dẫn đến sự cạnh tranh, xung đột về đất đai, các mâu thuẫn về phát triển và mơi trường ngày càng gay gắt đơi khi làm huỷ hoại mơi trường đặc biệt là mơi trường đất, nước. ðể sử dụng đất đai bền vững, tạo ra lợi ích tổng hồ về kinh tế - xã hội - mơi trường thì vai trị quản lý và điều hành của nhà nước thơng qua sự can thiệp đúng mức, kịp thời của các cấp chính quyền từ Trung Ương đến địa phương cĩ ý nghĩa hết sức quan trọng. Việc nhìn nhận lại vấn Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 19 đề ơ nhiễm mơi trường đất, nước, khơng khí … đã được các cấp, các ngành quan tâm. Ở Việt Nam, vấn đề ơ nhiễm KLN trong đất đã và đang được nhiều nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu trong nhiều năm gần đây. 2.3.2.1 Ơ nhiễm kim loại nặng do tự nhiên Những nghiên cứu bước đầu của Việt Nam về KLN (Cu, Pb, Zn, …) trong đất đã cho rằng KLN phụ thuộc nhiều vào các nguồn gốc đá mẹ và mẫu chất hình thành nên các loại đất đĩ. Thêm vào đĩ, đất là nơi giữ các nguyên tố KLN và giải phĩng ra mơi trường bên ngồi thơng qua các hoạt động của con người. Trần Kơng Tấu và Trần Cơng Khánh (1998) khi nghiên cứu KLN dạng tổng số và di động ở tầng mặt 0 - 20 cm trên một số loại đất đã chỉ ra 2 độc tố (Pb, Zn) tập trung chủ yếu ở hai loại đất là đất phù sa thuộc đồng bằng sơng Hồng và đồng bằng sơng Cửu Long (bảng 2.6), hàm lượng kim loại nặng trong đất phù sa đồng bằng sơng Cửu Long cĩ xu hướng tích luỹ dạng di động Bảng 2.6 Hàm lượng kim loại nặng ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam (mg/kg) Loại ðất Dạng Pb Zn Tổng số 9,00 81,00 ðất feralit phát triển trên đá bazan Di động <0,51 <0,51 Tổng số 29,10 36,20 ðất phù sa sơng Cửu Long Di động <0,51 1,10 Tổng số 37,10 86,70 ðất phù sa sơng Hồng Di động 0,29 0,60 Tổng số 9,30 11,60 ðất xám phát triển trên đá granit Di động <0,51 <0,51 Tổng số 23,40 21,40 ðất phèn Di động <0,51 4,89 Trần Kơng Tấu và Trần Cơng Khánh (1998) [22] Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 20 Các kết quả nghiên cứu của tác giả Lê ðức (1998) đã chỉ ra rằng hàm lượng KLN trong các loại đất khác nhau cĩ giá trị thành phần nguyên tố khác nhau phụ thuộc vào nguồn gốc đá mẹ. Trong đất nâu đỏ phát triển trên đá vơi cĩ hàm lượng nguyên tố Cu đạt: 52 ± 3 mg/kg. Nhưng đất nâu đỏ phát triển trên đá Gnai thì hàm lượng Cu cĩ xu hướng ít hơn chỉ đạt 28 ± 1 mg/kg [3] . Các kết luận tương tự cũng được Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (2001) đưa ra khi nghiên cứu hàm lượng Cu, Pb, Zn trong các loại đất: phù sa, đất vàng nhạt trên đá cát, đất nâu đỏ phát triển trên đá vơi, đất nâu đỏ phát triển trên đá bazan ở một số vùng của Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy trong đất nâu đỏ phát triển trên đá vơi lấy tại Ninh Bình cĩ hàm lượng Cu và Zn khá cao (106 mg/kg và 153 mg/kg) nhưng lại thấp trong đất vàng nhạt trên đá cát lấy tại Bắc Giang (16 mg/kg và 32 mg/kg) [33, 37]. Tác giả Võ ðình Quang (2001) nghiên cứu hàm lượng một số kim loại nặng trong đất phù sa ở huyện Hooc Mơn đã nhận được kết quả như sau: 7,25 - 81,0 mg/kg với Cu; 64,0 - 168,5 mg/kg với Zn; 14,5 - 75,75 mg/kg với Pb. [19] Nghiên cứu KLN trong một số loại đất Việt Nam của tác giả Phạm Quang Hà đã chỉ ra rằng: đối với đất phù sa của Việt Nam, hàm lượng Cu tổng số trung bình là 22,98 mg/kg; hàm lượng Pb tổng số là 33,81 mg/kg; hàm lượng Zn tổng số là 76,64 mg/kg. Tương tự, đối với đất đỏ hàm lượng Cu tổng số cĩ giá trị trung bình là 58,31 mg/kg; hàm lượng Pb tổng số là 33,78 mg/kg ; hàm lượng Zn tổng số là 99,05 mg/kg. [10, 11] 2.3.2.2 Ơ nhiễm kim loại nặng do hoạt động nơng nghiệp Theo Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (1999) khi nghiên cứu hàm lượng một số KLN trong đất nơng nghiệp của các huyện Từ Liêm, Thanh Trì - Hà Nội cho thấy: tại vùng đất chuyên rau của Tây Tựu - Từ Liêm - Hà Nội hàm lượng Cu đã cao hơn từ 20 - 30 mg/kg so với đất khác. Nguyên nhân của hiện tượng này cĩ thể do người dân sử dụng nhiều phân hĩa học và hĩa Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 21 chất bảo vệ thực vật cĩ chứa Cu trong quá trình trồng rau [32]. Trong quá trình sản xuất nơng nghiệp, con người đã làm tăng đáng kể các nguyên tố kim loại nặng trong đất. Trong các sản phẩm dùng làm phân bĩn trong nơng nghiệp, hàm lượng Pb cao được tìm thấy trong: phân lân, đá vơi, bùn cống thải; trong đĩ hàm lượng Pb cao nhất trong đá vơi (20 – 1.250 ppm); thấp nhất trong phân chuồng 0,1 – 16 ppm [17]. Tại thành phố Hồ Chí Minh, kết quả phân tích hiện trạng ơ nhiễm KLN trong đất trồng lúa khu vực phía Nam thành phố Hồ Chí Minh của Nguyễn Ngọc Quỳnh và cộng sự (2002) cho thấy hàm lượng Cu từ 9,2 – 55,4 ppm (tương đương và cĩ dấu hiệu vượt ngưỡng cho phép TCVN 7209 - 2002), hàm lượng Pb từ 14 - 85 ppm (vượt quá TCCP hơn 1 lần), hàm lượng Zn từ 70 - 353 ppm, giá trị cao nhất tại điểm Bình Mỹ là 353 ppm vượt quá TCCP 1,76 lần [21]. Phân bĩn hĩa học cũng là một trong những nguồn gây ơ nhiễm kim loại nặng. Do hầu hết các mẫu phân bĩn đều cĩ chứa kim loại nặng nên khi bĩn vào đất để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, đồng thời ta cũng đưa vào mơi trường các kim loại nặng, các chất này cĩ thể tích lũy trong đất làm ơ nhiễm đất, cĩ thể hịa tan vào dinh dưỡng đất, được cây trồng hấp thu và tích lũy ở các mơ thực vật rồi cuối cùng được chúng ta sử dụng làm thức ăn hoặc gián tiếp qua các loại vật nuơi làm thức ăn. 2.3.2.3 Ơ nhiễm kim loại nặng do cơng nghiệp và đơ thị Nguồn phát thải các KLN trước hết phải kể đến sản xuất cơng nghiệp, cơng nghiệp cĩ sử dụng xút, clo là nguồn phế thải nhiều thủy ngân; ngành cơng nghiệp sử dụng than đá và vật liệu mỏ như dầu … là nguồn thải chì, thủy ngân và cadimi … Trong đĩ, các nguyên nhân gây tích lũy KLN gây ơ nhiễm mơi trường một phần là do tác động trực tiếp từ nguồn thải, một phần là do quá trình quản lí và xử lý các nguồn thải chưa chặt chẽ, khơng được coi Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 22 trọng đã gián tiếp gây ơ nhiễm dần mơi trường. Kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Khoa và các cộng tác viên (1999) ở khu vực cơng ty Pin Văn ðiển và cơng ty Orion Hanel cho thấy: Nước thải của cơng ty Orion Hanel cĩ hàm lượng Pb vượt 1,12 lần so với TCVN 5945 – 1995 đối với nước mặt loại B; trong bùn thải mương của khu cơng nghiệp Sài ðồng - Hanel, Pb cĩ hàm lượng vượt quá hàm lượng nền (3,3 - 10,25 lần; ðất gần cơng ty Pin Văn ðiển cĩ hàm lượng Zn cao hơn hàm lượng tối đa gây độc cho thực vật ở đất nơng nghiệp, theo tiêu chuẩn của Anh từ 1,33 – 1,79 lần [16]. Nguyễn Ngọc Quỳnh và cộng sự (2001) đã nghiên cứu ảnh hưởng của các KCN tới hàm lượng KLN trong tầng đất mặt. Các mẫu đất được lấy tại các KCN phía bắc của thành phố Hồ Chí Minh (quận Thủ ðức, quận 2, quận 9) cĩ hàm lượng Zn rất cao dao động từ 161 - 390 mg/kg trong tầng đất mặt ở quận 2, từ 356 - 679 mg/kg trong đất ở quận 9 [20]. Sau khi phân tích các KLN Cu, Pb, Zn từ 126 mẫu đất trồng lúa bị ơ nhiễm bởi nước tưới từ các kênh thốt nước của thành phố Hồ Chí Minh, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Lê Huy Bá và các cộng sự (2002) đã chỉ ra rằng: Pb, Cu ở một số mẫu đã bị ơ nhiễm so với TCVN. Hàm lượng Zn trong đất rất cao, đặc biệt là các khu vực gần nhà máy sản xuất và khu cơng nghiệp. ðất bị ơ nhiễm do ảnh hưởng của nước và bùn bị ơ nhiễm [21]. Sau khi nghiên cứu hàm lượng KLN trong đất ở các KCN thuộc ngoại thành Hà Nội, tác giả Nguyễn Thị Lan Hương (2006) cho biết hàm lượng Cu dao động từ 11,87 - 59,66 mg/kg; Zn từ 13,07 đến 283,16 mg/kg; Pb từ 8,36 đến 93,39 mg/kg. [15] 2.3.2.4 Ơ nhiễm kim loại nặng do hoạt động của các làng nghề Sự mở rộng và phát triển làng nghề khơng đi kèm với các biện pháp xử lý chất thải, bảo vệ mơi trường, do đĩ đã làm cho mơi trường tại các làng nghề bị ơ nhiễm nghiêm trọng. Hầu hết các làng nghề ở nước ta đều khơng Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 23 đảm bảo chất lượng mơi trường. Hậu quả này do nhiều nguyên nhân, trong đĩ nguyên nhân chủ yếu là do sử dụng hĩa chất trong quá trình sản xuất, song lại chưa cĩ biện pháp xử lý chất thải. Ơ nhiễm mơi trường tại các làng nghề khơng chỉ gây ra những tác hại trước mắt mà nĩ cịn cĩ tác động tiềm ẩn gây ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe và đời sống con người. Theo Trần Thị Tuyết Thu (2000) hầu hết các mẫu đất trồng lúa quanh làng nghề tái chế chì thơn ðơng Mai, xã Chỉ ðạo, huyện Văn Lâm, Hưng Yên đều cĩ hàm lượng Pb tổng số lớn hơn 2.000 ppm. Hàm lượng Pb trung bình trong các mẫu đất lấy tại ruộng lúa quanh làng nghề này là 2.249,85 ppm, vượt TCCP 45 lần [24]. Nghiên cứu đất ở làng nghề đúc nhơm, đồng Văn Mơn - Yên Phong - Bắc Ninh tác giả Phạm Quang Hà cùng cộng sự (2000) đã kết luận hàm lượng kim loại nặng trong đất nơng nghiệp của làng nghề này khá cao: trung bình hàm lượng Cu là 41,1 mg/kg (dao động từ 20,0 - 216,7 mg/kg); Pb là 39,7 mg/kg (dao động từ 20,1 - 143,1 mg/kg) và Zn là 100,3 mg/kg (dao động từ 33,7 - 887,4 mg/kg) [9]. Theo tác giả Lê ðức và Lê Văn Khoa (2001) một số mẫu đất ở làng nghề tái chế chì Chỉ ðạo - Văn Lâm - Hưng Yên cĩ hàm lượng Cu: 43,68 - 69,68 mg/kg; Pb: 147,06 - 661,2 mg/kg; Zn: 23,6 - 42,3 mg/kg (thuộc loại đất cĩ hàm lượng Zn di động cao). Mơi trường bị ơ nhiễm đã ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cây trồng và đặc biệt là đến sức khoẻ của người dân trong xã [4]. Cũng theo tác giả Lê ðức và cộng tác viên (2003) khi nghiên cứu về ơ nhiễm ở làng nghề cơ kim khí Phùng Xá, Thạch Thất (Hà Tây) cho thấy các quá trình sản xuất cũng ảnh hưởng rất lớn đến mơi trường đất. Hàm lượng Zn và Pb trong đất chịu ảnh hưởng của nguồn nước thải cao gấp 3 đến 10 lần so với vùng đối chứng. Các KLN trong đất đã thể hiện xu thế tích luỹ cao ở các khu vực chịu ảnh hưởng của nước thải từ làng nghề. Trong đĩ sự tích luỹ Pb, Zn là rất đáng chú ý. Hàm lượng Zn và Pb đã ở mức báo động trong đất sản Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 24 xuất nơng nghiệp [6]. Tác giả Hồ Thị Lam Trà và Nguyễn Hữu Thành (2003) khi nghiên cứu hàm lượng Cu, Zn (tổng số và di động) trong đất nơng nghiệp của huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên cũng cho thấy: hàm lượng tổng số của Cu dao động từ 21,85 - 149,34 mg/kg; Zn từ 59,45 - 188,65 mg/kg. Trong 15 mẫu đất nghiên cứu cĩ hai mẫu bị ơ nhiễm Cu, các tác giả cũng cảnh báo về nguy cơ ơ nhiễm Zn [26]. Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Cơng Vinh, Ngơ ðức Minh (2007) ở các làng nghề tại các huyện Yên Phong - Bắc Ninh, Nam Trực - Nam ðịnh cho thấy hàm lượng Zn trong đất đạt hoặc gần vượt quá (166,11 - 200,12 ppm) so với giới hạn cho phép của TCVN 7209 : 2002 (200 ppm) [27]. 2.4 Các phương pháp xử lý ơ nhiễm kim loại nặng trong đất Hiện nay, trên thế giới đã cĩ rất nhiều phương pháp khác nhau để xử lý ơ nhiễm KLN trong đất. Sau đây là một số phương pháp cụ thể: 2.4.1 Phương pháp lý – hố Nhìn chung, ơ nhiễm đất cĩ sự liên quan tới các đặc tính lý – hố học của đất. Nguyên lý cơ bản của phương pháp là các đất ơ nhiễm được đào lên, xử lý từng mặt bằng cách tách, di chuyển, phá huỷ chất bẩn rồi sau đĩ trả về vị trí cũ hoặc sử dụng vào các mục đích khác. 2.4.1.1 Phương pháp xử lý nhiệt Một số KLN và các hợp chất của Hg, As, Cd, cĩ thể bay hơi ở nhiệt độ lớn hơn 800oC. Tuy nhiên, hầu hết các KLN nặng này thường dừng lại ở pha rắn, khơng di chuyển trong xỉ do các cơ chế hố học và vật lý. Chi phí xử lý phụ thuộc vào loại đất [48]. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 25 2.4.1.2 Phương pháp kết tủa hố Phương pháp này phụ thuộc vào nồng độ của các KLN trong pha lỏng của đất. Việc tăng nồng độ các KLN trong pha lỏng cĩ thể thực hiện được nếu cĩ mặt các chất hố học như: các axit mạnh (HCl, HNO3, và H2SO4) chất tạo chelat (vịng càng cua) tổng hợp như EDTA (axit etylen diamin tetraaxetic), DTPA (axit dietylen triamin pentaaxetic). Ưu điểm của phương pháp là xử lý được các kim loại với nồng độ cao, tốn ít thời gian và cĩ hiệu suất cao. Tuy nhiên nhược điểm của nĩ là: đưa vào mơi trường các hố chất khác, sau xử lý cĩ một lượng bùn lớn. Các axit mạnh và chất tạo chelat cĩ thể làm thay đổi đặc tính đất do việc rửa đi một lượng lớn các chất dinh dưỡng (dẫn theo Lê ðức và cộng sự, 2004) [8]. 2.4.1.3 Phương pháp trao đổi ion Phương pháp này dùng để tách các kim loại như Pb, Cr, Zn, Hg… ra khỏi nước thải. Mới đây việc sử dụng vật liệu nhựa trao đổi ion bắt đầu được áp dụng. Tuy vậy, vật liệu nhựa khơng cĩ độ bền nhiệt và bền áp suất thẩm thấu, dễ bị oxy hố. ðặc biệt khả năng hoạt động của nhựa trao đổi ion phụ thuộc vào sự cĩ mặt của ion Ca2+, Mg2+. Tuy cĩ hiệu quả nhưng giá thành đắt khơng phù hợp với các nước đang phát triển (dẫn theo Nguyễn Cơng Vinh và Ngơ ðức Minh, 2007) [27]. Các phương pháp lý - hố học thường chỉ áp dụng đối với các khu vực nhiễm bẩn với hàm lượng lớn và khả năng linh động của các kim loại là khơng cao trên diện hẹp. Ưu điểm của các phương pháp này là hiệu suất xử lý khá cao và đang được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên phương pháp này cịn cĩ nhược điểm là xử lý khơng triệt để, nồng độ KLN sau khi xử lý cịn cao hơn mức cho phép nên trong vận hành buộc phải đưa thêm các chất hố học mới vào mơi trường, việc duy trì quá trình là khĩ khăn và địi hỏi kinh phí lớn. Do đĩ giải pháp sinh học là một nhu cầu tất yếu, nhất là đối với các nước đang phát triển như nước ta. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 26 2.4.2 Phương pháp sinh học Cùng với việc sử dụng các phương pháp xử lý đất ơ nhiễm KLN nêu trên, mới đây cơng nghệ hấp phụ KLN bằng các vật liệu sinh học được đề xuất như là một phương pháp cĩ hiệu quả. Kỹ thuật này dựa chủ yếu vào các sinh vật sẵn cĩ trong tự nhiên như thực vật, VSV. Gilson và Tinker phân lập được một nấm rễ cĩ khả năng chịu được nồng độ 100 ppm Zn [49]. Theo nghiên cứu của Trần Thị Tuyết Thu (2005) cho thấy việc dùng Aspergillus sp phân lập từ mẫu đất thơn Vĩnh Lộc, xã Phùng Xá, huyện Thạch Thất, tỉnh Hà Tây để chiết Pb, Zn khỏi các cột đất nghiên cứu được tạo từ mẫu đất này đã cĩ hiệu quả trung bình sau 21 ngày là 37%; 15,9% theo thứ tự. Bên cạnh đĩ, việc dùng nấm Penicillium sp để chiết rút chì từ đất thơn ðơng Mai - Chỉ ðạo - Văn Lâm - Hưng Yên theo hệ thống chiết rút như trên đã đạt hiệu quả từ 30 đến 36% so với hàm lượng Pb tổng số [25]. Cĩ ít nhất 400 lồi phân bố trong 45 họ thực vật được biết là cĩ khả năng hấp thụ kim loại. Các lồi này là các lồi thực vật thân thảo hoặc thân gỗ, cĩ khả năng tích luỹ và khơng cĩ biểu hiện về mặt hình thái khi nồng độ kim loại trong thân cao hơn hàng trăm lần so với các lồi bình thường khác. Chúng thích nghi một cách đặc biệt với các điều kiện mơi trường và khả năng tích luỹ hàm lượng kim loại cao. Bảng 2.7 cho thấy một số lồi thực vật cĩ khả năng tích lũy KLN cao trong thân của một số tác giả đã cơng bố [34]. Nghiên cứu của Nguyễn Hữu Thành và các cộng sự (2006 – 2007), khi trồng các thực vật trên đất ơ nhiễm Pb, Cu, Zn ở xã Chỉ ðạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên cho kết quả như sau: Cây ðơn Buốt cĩ thể sử dụng để xử lý đất bị ơ nhiễm Cu, Pb, Zn đặc biệt là ơ nhiễm chì. Lượng Pb cây ðơn Buốt hút từ đất đạt tới 298,5 mg/m2. Nghiên cứu cũng chỉ ra cây Mương ðứng, lồi cây sinh trưởng rất khỏe sinh khối lớn, rễ ăn sâu, phát triển tốt trong điều kiện ngập nước và khơng Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 27 ngập nước cũng cĩ khả năng tích lũy một lượng lớn các kim loại này. Hàm lượng Pb trong thân lá cũng như hàm lượng Pb trong rễ rất cao và gấp 3 – 4 lần so với hàm lượng Cu, Zn. Lượng Cu, Zn, Pb cây Mương ðứng tích lũy được sau 90 ngày là 257,1; 731,7; 1.594,3 mg/m2, vì vậy cây mương đứng cĩ thể sử dụng làm cây xử lý đất bị ơ nhiễm KLN cả khi đất khơ hoặc đất ngập nước [23]. Bảng 2.7 Các thực vật cĩ khả năng tích luỹ cao KLN Kim loại Lượng tích luỹ (mg/kg) Tên thực vật Tác giả Năm cơng bố Cu 12.300 - Thlaspi caerulescens - Brassica juncea - Ipomoea alpina Scott 1996 34.500 - idaeaL - Brassica juncea Webbs 1997 Pb 11.400 Psychotria douarrel Baumelser 1978 15.700 Brassica juncea Anderson 1961 Zn 51.600 Minuartia verna Brown 1995 Nguồn: Barcelĩ J., and Poschenrieder C. 2003 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 28 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 ðối tượng nghiên cứu - ðất sản xuất nơng nghiệp huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên - Ba kim loại Cu, Pb, Zn và hai dạng tồn tại (tổng số, dễ tiêu) trong đất 3.2 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu các điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội của huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên - Nguồn gây ơ nhiễm KLN trên địa bàn huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên - ðánh giá một số tính chất cơ bản của đất sản xuất nơng nghiệp huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên. - Xác định hàm lượng Cu, Pb, Zn trong các mẫu đất nơng nghiệp nghiên cứu ở hai dạng tổng số và dễ tiêu - ðánh giá mức độ ơ nhiễm Cu, Pb, Zn trong đất theo QCVN 03: 2008/BTNMT - ðề xuất giải pháp khắc phục tình trạng ơ nhiễm kim loại nặng trong đất sản xuất nơng nghiệp cĩ tính khả thi và phù hợp với tình hình địa phương. 3.3 Phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp - Thu thập các tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Mỹ Hào - Thu thập báo cáo quy hoạch sử dụng đất của huyện Mỹ Hào 3.3.2 Phương pháp lấy mẫu - Lấy mẫu đất theo tầng canh tác: Phương pháp lấy mẫu đất hỗn hợp. Mẫu đất được lấy ở độ sâu 0 - 20 và 20 - 40 cm. Dựa vào bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010 và hướng dẫn của cán bộ huyện, tiến hành chấm mẫu trên bản đồ (sơ đồ lấy mẫu), khu vực là nguồn ơ nhiễm thì mật độ mẫu đất lấy dày hơn. Xa nguồn ơ nhiễm thì mật độ mẫu lấy ít hơn (bảng 3.1 và hình 3.1 Sơ đồ lấy mẫu). Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 29 3.3.3 Phương pháp phân tích một số tính chất cơ bản của mẫu đất - Thành phần cơ giới: Phương pháp ống hút Rơbinsơn - pH đo bằng pH metter + pHH2O đo bằng pH metter với tỷ lệ đất : nước là 1: 5 + pHKCl đo bằng pH metter với tỷ lệ đất : nước là 1: 2,5 - Htp – Phương pháp Kappen - CEC – phương pháp Amon axetat. - Cation trao đổi - phương pháp Amon axetat (pH = 7) + Ca2+, Mg2+ - Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) + K+, Na+ - Phương pháp quang kế ngọn lửa S là tổng các cation trao đổi CEC = S + Htp - 100(%) × + = HS SB._. 67,41 6,42 9 20 - 40 18 66,09 5,19 0 - 20 19 105,36 16,66 10 20 - 40 20 94,27 14,29 0 - 20 21 105,94 5,15 11 20 - 40 22 79,60 2,68 0 - 20 99,37 9,44 Gần KCN TB 20-40 83,33 6,03 12 23 79,29 6,30 13 24 56,47 7,06 14 25 71,07 4,56 15 26 80,23 7,58 16 27 85,29 5,34 17 28 97,90 8,20 18 29 82,49 6,97 19 30 49,89 8,96 20 31 72,05 6,10 Xa KCN TB 0 - 20 74,96 6,79 QCVN 03: 2008/BTNMT 200 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 60 ư Hình 4.8 Hàm lượng Zn tổng số trong đất tầng mặt huyện Mỹ Hào Qua hình 4.8 chúng ta cĩ thể nhận thấy: hàm lượng Zn tổng số trong đất tầng mặt ở khu vực gần KCN biến động từ 67,41 – 126,17 mg/kg đất, rộng hơn so với vùng xa KCN (khoảng biến động là 49,89 – 97,90 mg/kg đất). Ở độ sâu 0 – 20 cm, hàm lượng Zn tổng số trung bình của khu vực gần KCN cao hơn so với hàm lượng Zn tổng số trung bình ở khu vực xa KCN 1,33 lần với các giá trị lần lượt đạt 99,37 mg/kg đất (bằng 49,68 % so với QCVN 03: 2008/BTNMT); 74,96 mg/kg đất (bằng 37,48 % so với QCVN 03: 2008/BTNMT). Như vậy là đã cĩ sự chênh lệch về giá trị trung bình của hàm lượng Zn tổng số giữa hai khu vực gần và xa KCN. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PD mg/kg đất Gần KCN Xa KCN Ngưỡng nhiễm bẩn QCVN 03:2008/BTNMT Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 61 Khơng chỉ cĩ sự chênh lệch về hàm lượng Zn tổng số giữa hai khu vực lấy mẫu mà chúng ta cịn nhận thấy sự chênh lệch hàm lượng Zn giữa các tầng trong cùng một phẫu diện nghiên cứu. Kết quả được thể hiện ở bảng 4.7 và hình 4.9. 0 20 40 60 80 100 120 140 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 PD mg/kg đất 0-20cm 20-40cm Hình 4.9 Hàm lượng Zn tổng số trong các mẫu đất lấy gần KCN Tầng từ 20 – 40 cm, hàm lượng Zn tổng số dao động trong khoảng 66,09 – 99,67 mg/kg đất; thấp nhất ở PD9, cao nhất ở PD2. Tầng 0 – 20 cm cĩ hàm lượng Zn tổng số trung bình đạt 99,37 mg/kg; cao hơn 1,19 lần hàm lượng Zn tổng số trung bình của tầng 20 – 40 cm (hàm lượng Zn tổng số trung bình của tầng này là 83,33 mg/kg đất). Những phẫu diện: PD2, PD7, PD8, PD11 cĩ hàm lượng Zn tổng số chênh lệch đáng kể giữa tầng mặt với tầng dưới sâu do được lấy gần các cơ sở sản xuất (nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuơi An Phát, CT cổ phần thực phẩm Thiên Hương, CT may Hưng Yên) và KCN xã Dị Sử. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 62 Do vậy cĩ thể nhận xét là đã cĩ sự ảnh hưởng của khu cơng nghiệp và các cơ sở sản xuất đến sự tích luỹ Zn tổng số trong đất nơng nghiệp khu vực liền kề. * Hàm lượng Zn dễ tiêu trong đất Cũng giống như Cu, Zn là yếu tố dinh dưỡng vi lượng khơng thể thiếu cho cây trồng. Tuy nhiên nếu hàm lượng Zn trong đất quá cao thì nĩ trở thành nguyên tố gây độc cho cây trồng. Kết quả phân tích hàm lượng Zn dễ tiêu được thể hiện qua bảng 4.7 và hình 4.10. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PD mg/kg đất Hình 4.10 Hàm lượng Zn dễ tiêu trong đất tầng mặt huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 63 Hàm lượng Zn dễ tiêu trong đất tầng mặt khu vực nghiên cứu biến động trong khoảng từ 4,56 – 16,66 mg/kg đất; thấp nhất ở PD14, cao nhất ở PD10. Tất cả các mẫu đất phân tích đều cĩ hàm lượng Zn dễ tiêu dưới ngưỡng ơ nhiễm đất. Khác với hàm lượng Zn tổng số, ở khu vực nghiên cứu chúng ta chưa thấy sự sai khác đáng kể về giá trị trung bình của hàm lượng Zn dễ tiêu trong đất tầng mặt giữa hai khu vực gần KCN và xa KCN. Hàm lượng Zn dễ tiêu trong đất tầng mặt của khu vực gần KCN cĩ giá trị trung bình là 9,44 mg/kg đất (khoảng dao động là 5,15 – 16,66 mg/kg đất) và ở khu vực xa KCN giá trị này đạt 6,79 mg/kg đất (biến động trong khoảng 4,56 – 8,98 mg/kg đất). Như vậy, hàm lượng Zn dễ tiêu trung bình ở khu vực gần KCN cao hơn 1,39 lần so với khu vực xa KCN. Chứng tỏ sự tích lũy Zn dễ tiêu trong đất nơng nghiệp chưa chịu ảnh hưởng của hoạt động sản xuất của các khu cơng nghiệp và các cơ sở sản xuất liền kề. Tuy nhiên đáng chú ý là những mẫu cĩ hàm lượng Zn dễ tiêu cao như PD8, PD10 đều nằm ở vị trí gần KCN. Do vậy nếu khơng cĩ biện pháp xử lý nước thải (đảm bảo theo QCVN 08: 2008/BTNMT) thì trong tương lai gần hàm lượng Zn ở khu vực gần KCN cĩ thể gây độc cho cây trồng. Zn dễ tiêu tập trung chủ yếu ở tầng mặt và hàm lượng của nĩ giảm dần theo chiều sâu của phẫu diện. Hàm lượng Zn dễ tiêu trung bình của tầng mặt là 9,44 mg/kg đất; cao hơn xấp xỉ 1,57 lần hàm lượng Zn dễ tiêu trung bình của tầng 20 – 40 cm. Tầng 20 – 40 cm cĩ hàm lượng Zn dễ tiêu trung bình là 6,03 mg/kg đất. 4.4.3 Hàm lượng Pb trong đất Nghiên cứu hàm lượng Pb trong đất sản xuất nơng nghiệp của huyện Mỹ Hào chúng tơi thu được kết quả ở bảng 4.8 và hình 4.11, hình 4.12, hình 4.13. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 64 * Hàm lượng Pb tổng số Bảng 4.8 Hàm lượng Pb trong đất khu vực nghiên cứu Pb (mg/kg đất) Vị trí Phẫu diện ðộ sâu (cm) Số thứ tự mẫu Tổng số Dễ tiêu 0 - 20 1 40,45 11,80 1 20 - 40 2 38,68 11,32 0 - 20 3 43,61 12,58 2 20 - 40 4 43,56 10,66 0 - 20 5 52,90 9,40 3 20 - 40 6 34,13 7,41 0 - 20 7 44,39 9,10 4 20 - 40 8 36,31 9,04 0 - 20 9 37,70 14,62 5 20 - 40 10 31,27 14,08 0 - 20 11 44,39 23,16 6 20 - 40 12 36,31 12,40 0 - 20 13 46,81 16,07 7 20 - 40 14 41,14 9,46 0 - 20 15 44,25 17,57 8 20 - 40 16 33,77 16,79 0 - 20 17 40,13 18,29 9 20 - 40 18 26,92 13,96 0 - 20 19 41,72 11,62 10 20 - 40 20 39,91 10,12 0 - 20 21 33,81 13,72 11 20 - 40 22 31,01 7,95 0 - 20 42,74 14,36 Gần KCN TB 20 - 40 35,73 11,20 12 0 - 20 23 40,91 9,68 13 0 - 20 24 38,44 10,30 14 0 - 20 25 37,70 10,00 15 0 - 20 26 37,46 15,54 16 0 - 20 27 38,31 13,96 17 0 - 20 28 31,93 11,86 18 0 - 20 29 35,69 9,76 19 0 - 20 30 36,48 14,02 20 0 - 20 31 26,92 13,30 Xa KCN TB 0 - 20 35,98 12,05 QCVN 03: 2008/BTNMT 70 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 65 Hình 4.11 Hàm lượng Pb tổng số trong đất tầng mặt huyện Mỹ Hào tỉnh Hưng Yên Kết quả phân tích ở bảng 4.8 và hình 4.11 chứng tỏ ảnh hưởng của nguồn ơ nhiễm khác nhau dẫn đến mức độ tích lũy Pb cũng khác nhau. Hàm lượng Pb tổng số trong đất tầng mặt khu vực nghiên cứu biến động trong khoảng 26,92 – 52,90 mg/kg đất, nhỏ hơn quy chuẩn cho phép (QCVN 03: 2008/BTNMT là 70 mg/kg đất). Hàm lượng Pb tổng số trong đất tầng mặt thấp nhất ở mẫu 31 (PD20), cao nhất ở mẫu 5 (PD3). Trong tổng số 20 mẫu đất nghiên cứu chỉ cĩ duy nhất mẫu đất số 5 thuộc phẫu diện 3 (đạt 52,90 mg/kg đất) đã ở ngưỡng nhiễm bẩn (chiếm tỷ lệ 5% tổng số mẫu). Hàm lượng Pb tổng số ở mẫu đất này cao là do vị trí lấy mẫu gần đường giao 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PD mg/kg đất Gần KCN Xa KCN Ngưỡng nhiễm bẩn QCVN 03:2008/BTNMT Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 66 thơng, gần khu dân cư, đất sản xuất nơng nghiệp chịu ảnh hưởng của bụi, khí thải, nước thải sinh hoạt, nước thải cơng nghiệp từ các nhà máy, các cơ sở sản xuất, KCN liền kề (Cơng ty TNHH sản xuất và thương mại thép Hồng Xuân, Tập đồn Hà Việt). Số liệu này cũng rất phù hợp với kết quả phân tích Cu của mẫu (hàm lượng Cu tổng số ở đây cũng ở ngưỡng nhiễm bẩn). Gần KCN hàm lượng Pb tổng số ở tầng mặt biến động trong khoảng 33,81 – 52,90 mg/kg đất. Trong khi đĩ ở khu vực xa KCN hàm lượng Pb tổng số cĩ khoảng biến động từ 26,92 – 40,91 mg/kg. Ở tầng mặt, hàm lượng Pb tổng số trung bình ở khu vực gần KCN cao hơn 1,19 lần hàm lượng Pb tổng số trung bình ở khu vực xa KCN. Giá trị hàm lượng Pb tổng số trung bình của hai khu vực này thứ tự là 42,74 và 35,98 mg/kg đất. ðiều này chứng tỏ đã cĩ sự sai khác về hàm lượng Pb tổng số ở tầng mặt giữa khu vực gần KCN so với khu vực xa KCN. 0 10 20 30 40 50 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 PD mg/kg đất 0-20cm 20-40cm Hình 4.12 Hàm lượng Pb tổng số trong đất nghiên cứu ở khu vực gần KCN Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 67 Cũng giống như Cu và Zn tổng số, càng xuống sâu Pb tổng số trong đất khu vực huyện Mỹ Hào càng giảm. Hàm lượng Pb tổng số trong tầng 20 – 40 cm của huyện dao động trong khoảng từ 26,92 – 43,56 mg/kg đất; thấp nhất ở PD9, cao nhất ở PD2. Tầng 0 – 20 cm cĩ hàm lượng Pb tổng số trung bình cao hơn gần 1,20 lần hàm lượng Pb tổng số trung bình của tầng 20 – 40 cm. Hàm lượng Pb tổng số trung bình của tầng 0 – 20 và 20 – 40 cm lần lượt đạt 42,74; 35,73 mg/kg đất. Sự chênh lệch giữa hai tầng được tìm thấy rõ nhất ở PD3 và PD9. * Hàm lượng Pb dễ tiêu trong đất Khác với Cu và Zn, Pb khơng phải là yếu tố dinh dưỡng đối với cây trồng. Vì vậy, Pb dễ tiêu trong đất càng nhiều thì mức độ gây độc của Pb đối với cây trồng và mơi trường càng lớn. Một trăm phần trăm các mẫu đất phân tích đều cĩ hàm lượng Pb dễ tiêu dưới ngưỡng ơ nhiễm đất (hình 4.13). 0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PD mg/kg đất Hình 4.13 Hàm lượng Pb dễ tiêu trong đất tầng mặt huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 68 Khoảng dao động của Pb dễ tiêu trong tầng đất mặt khu vực nghiên cứu từ 9,10 – 23,16 mg/kg đất; cao nhất ở PD6 (mẫu đất 11), thấp nhất ở PD4 (mẫu đất 7). Chưa cĩ sự khác biệt đáng kể về hàm lượng Pb dễ tiêu trung bình ở các mẫu đất tầng mặt lấy gần KCN với các mẫu đất lấy xa KCN. Tuy nhiên giá trị trung bình của hàm lượng Pb dễ tiêu trong đất tầng mặt ở khu vực gần KCN đã cao hơn ở khu vực xa KCN tới 1,19 lần. Gần KCN hàm lượng Pb dễ tiêu cĩ giá trị trung bình là 14,36 mg/kg đất (khoảng dao động từ 9,10 – 23,16 mg/kg đất) và ở xa KCN hàm lượng Pb dễ tiêu trung bình là 12,05 mg/kg đất (khoảng dao động từ 9,68 – 15,54 mg/kg đất ). Như vậy, hoạt động sản xuất của KCN chưa ảnh hưởng tới sự tích luỹ Pb dễ tiêu trong đất sản xuất nơng nghiệp khu vực liền kề. Pb dễ tiêu tập trung chủ yếu ở tầng mặt và hàm lượng của nĩ giảm theo chiều sâu của phẫu diện. Hàm lượng Pb dễ tiêu trung bình của tầng mặt là 14,36 mg/kg đất; cao hơn xấp xỉ 1,28 lần hàm lượng Pb dễ tiêu trung bình của tầng 20 – 40 cm. Tầng 20 – 40 cm cĩ hàm lượng Pb dễ tiêu trung bình là 11,20 mg/kg đất. 4.5 Một số giải pháp khắc phục tình trạng ơ nhiễm kim loại nặng trong đất sản xuất nơng nghiệp huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên ðất nơng nghiệp khu vực xung quanh KCN huyện Mỹ Hào tuy chưa bị ơ nhiễm Cu, Pb, Zn , nhưng cục bộ một số điểm ở gần nguồn ơ nhiễm đã bắt đầu biểu hiện sự tích luỹ Cu và Pb trong đất vượt ngưỡng nhiễm bẩn. Vì vậy cần cĩ các giải pháp thích hợp để ngăn chặn sự phát tán của Cu, Pb, Zn trong mơi trường đất dẫn đến ơ nhiễm đất. Các biện pháp đĩ bao gồm: 4.5.1 Giải pháp chính sách
Tăng cường cơng tác tuyên truyền, giáo dục bảo vệ mơi trường Bảo vệ mơi trường là cơng việc của tồn xã hội, nhưng ý thức của mỗi Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 69 người trong vấn đề mơi trường là hồn tồn khác nhau, vì vậy tuyên truyền, giáo dục mơi trường được coi là vấn đề cốt lõi trong cơng tác bảo vệ mơi trường. Do đĩ, ðảng uỷ, UBND huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên cần chỉ đạo, kết hợp với các cơ quan đồn thể như Hội nơng dân, ðồn thanh niên … tăng cường cơng tác tuyên truyền, thơng tin về tác động của các chất ơ nhiễm đến sức khoẻ con người và đời sống cộng động, đến hiệu quả sản xuất, kinh doanh cho mọi tầng lớp nhân dân trong xã, huyện. - Tổ chức thơng tin nhanh về diễn biến chất lượng mơi trường ở các KCN và các khu vực xung quanh KCN; các kết quả xử phạt các KCN và doanh nghiệp trong KCN gây ơ nhiễm mơi trường trên các phương tiện thơng tin đại chúng - Phổ biến các thơng tin kỹ thuật về sự phát thải ơ nhiễm, các kỹ thuật kiểm sốt phát thải, các biện pháp sản xuất sạch hơn. - Tuyên truyền cổ động, cộng đồng ủng hộ các thương phẩm đã được dán nhãn sinh thái, các sản phẩm được sản xuất theo quy trình được cấp Giấy phép mơi trường hay các hệ thống quản lý chất lượng mơi trường quốc tế khác.
Thực hiện tốt cơng tác quy hoạch các KCN Ở Mỹ Hào hiện nay cĩ rất nhiều KCN và các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ nằm rải rác trên địa bàn huyện, gây khĩ khăn cho cơng tác thu gom và xử lý chất thải, nước thải, ... Vì vậy cần thiết phải quy hoạch các KCN tập trung. Việc quy hoạch các KCN tập trung vừa tiện cho việc quản lý KCN, quản lý chất thải, nước thải lại tiện cho cơng tác thanh, kiểm tra mơi trường.
Giải pháp hành chính - Mạng lưới quan trắc KCN cần được chuẩn hố hồ mạng mơi trường quốc gia và gắn kết hỗ trợ với hệ thống cơ sở dữ liệu quản lý mơi trường - Cơng tác hậu kiểm tra sau khi cấp giấy phép ở KCN cần được tiến Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 70 hành kịp thời, thường xuyên nhưng tinh gọn và hiệu quả; cần cĩ các chế tài thanh tra, xử phạt đối với các cơ sở vi phạm Luật Bảo Vệ Mơi Trường. - Cơng tác thanh tra mơi trường KCN cần tránh dàn trải và tập trung giải quyết dứt điểm các trường hợp khiếu nại liên quan đến KCN. 4.5.2 Giải pháp kỹ thuật
Các phương án khống chế ơ nhiễm nguồn nước Cải tiến cơng nghệ sản xuất đã lạc hậu để giảm bớt lượng xả thải chất thải. Mỗi nhà máy trong KCN cần cĩ các hệ thống xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt cục bộ phù hợp với cơng nghệ, ngành nghề sản xuất của mình. Nước thải của các nhà máy phải được xử lý sơ bộ, sau đĩ được đưa về hệ thống xử lý tập trung của KCN, trước khi thải ra sơng ngịi. Ngồi ra, nguồn nước thải của khu cơng nghiệp sau khi đã được xử lý tập trung nên tiếp tục xử lý sinh học bằng cách sử dụng các lồi cây cĩ khả năng hút Cu, Pb, Zn mạnh như: Rau ngổ, bèo tây, dừa nước, … trước khi thải ra mơi trường.
Xử lý đất bị ơ nhiễm KLN Tuỳ theo vùng đất bị ơ nhiễm hàm lượng và thành phần (dạng tồn tại) của Cu, Zn, Pb trong đất chúng ta cĩ thể áp dụng các biện pháp cụ thể: - ðất chua làm tăng tính độc của các KLN trong đất. Dùng vơi để khử chua cho đất sẽ chuyển phần lớn các KLN về dạng khĩ tan (kết tủa các KLN dưới dạng các Hydroxit), giảm đáng kể sự giải phĩng KLN từ đất. Phần lớn đất của khu vực nghiên cứu là đất chua nên việc bĩn vơi cải tạo đất là rất cần thiết. - Chất hữu cơ cĩ khả năng liên kết, cố định KLN nĩi chung và Cu, Pb, Zn nĩi riêng thơng qua khả năng tạo phức chelat khĩ tan với kim loại. Vì vậy cĩ thể tăng cường bĩn thêm phân hữu cơ cho đất vừa giúp nâng cao độ phì của đất, vừa làm giảm mức độ di động của các KLN trong đất. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 71 4.5.3 Giải pháp cơng nghệ Các biện pháp cơng nghệ được phân thành các nhĩm chính như sau: - Cơng nghệ cần được cải tiến và đổi mới trong quy trình sản xuất kinh doanh ở từng nhà máy - Áp dụng các cơng nghệ mới vào việc xử lý chất thải phát sinh từ quy trình sản xuất - Tăng cường cơng nghệ mới cho kiểm sốt mức phát thải của KCN từ phía cơ quan quản lý Nhà nước. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 72 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua quá trình nghiên cứu hiện trạng Cu, Pb, Zn trong đất sản xuất nơng nghiệp của huyện Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên chúng tơi rút ra một số kết luận sau: 1. Huyện Mỹ Hào cĩ diện tích tự nhiên là 7.910,96 ha; trong đĩ đất nơng nghiệp chiếm tỷ lệ cao nhất (59,63%), tiếp đến là đất phi nơng nghiệp (40,24%). Cơ cấu kinh tế huyện Mỹ Hào chuyển dịch theo hướng tăng tỷ trọng các ngành cơng nghiệp - tiểu thủ cơng nghiệp đã dẫn tới sự phát triển nhanh của các khu cơng nghiệp với các hoạt động sản xuất cĩ thể gây ơ nhiễm kim loại nặng cho mơi trường như: sản xuất vật liệu xây dựng, sản xuất hố chất, cán thép và gia cơng cơ khí, sản xuất thiết bị điện, điện tử... 2. ðất tầng mặt khu vực nghiên cứu cĩ thành phần cơ giới dao động từ thịt pha cát đến thịt pha sét. Phần lớn các mẫu đất nghiên cứu cĩ tỷ lệ sét > 20%. Phản ứng của đất từ trung tính đến chua. Hàm lượng chất hữu cơ dao động trong khoảng 1,48 - 5,16 %; CEC trong tầng đất mặt của huyện biến động trong khoảng 7,59 – 14,42 ldl/100g đất. 3. Hàm lượng Cu, Pb, Zn trong đất khu vực nghiên cứu: - Hàm lượng Cu tổng số dao động trong khoảng 22,77 – 46,07 mg/kg đất. Tuy chưa vượt quá QCVN 03: 2008/BTNMT nhưng 11/20 điểm nghiên cứu đất đã bị nhiễm bẩn Cu. - Hàm lượng Zn tổng số dao động trong khoảng khá rộng từ 49,89 – 126,17 mg/kg đất. So với QCVN 03: 2008/BTNMT thì khơng cĩ mẫu đất nào cĩ hàm lượng Zn tổng số ở mức ơ nhiễm. - Hàm lượng Pb tổng số dao động trong khoảng 26,92 – 52,90 mg/kg đất. Chỉ cĩ 1/20 điểm nghiên cứu cĩ đất bị nhiễm bẩn Pb (chiếm 5% tổng số Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 73 mẫu). - Hàm lượng dễ tiêu của Cu, Pb, Zn trong đất tầng mặt khu vực nghiên cứu dao động tương ứng là 6,50 – 16,73 mg/kg đất; 9,1 – 23,16 mg/kg đất; 4,56 – 16,66 mg/kg đất. Phần lớn hàm lượng Cu, Pb, Zn đều giảm theo chiều sâu phẫu diện. 4. Kết quả nghiên cứu cho thấy đã cĩ sự ảnh hưởng rõ của KCN và các cơ sở sản xuất tới sự tích lũy Cu, Pb, Zn trong đất nơng nghiệp khu vực liền kề. ðất ở các khu vực chịu ảnh hưởng của KCN và các cơ sở sản xuất cĩ hàm lượng Cu, Pb, Zn tổng số cao hơn so với các điểm xa KCN lần lượt 1,46; 1,33; 1,19 lần, hàm lượng dễ tiêu của Cu, Pb, Zn ở các điểm này cao hơn so với các điểm xa KCN thứ tự là 1,42; 1,39; 1,19 lần. Tất cả các mẫu đất bị nhiễm bẩn Cu, Pb đều thuộc khu vực liền kề khu cơng nghiệp và các cơ sở sản xuất. 5.2 Kiến nghị 1. UBND huyện Mỹ Hào cần quản lý và kiểm sốt chặt chẽ các nguồn chất thải từ các khu cơng nghiệp và làng nghề, cần quy hoạch, xây dựng các bể để chứa chất thải và xử lý chúng đảm bảo tiêu chuẩn trước khi đổ ra hệ thống thốt nước chung. 2. Các cơ sở hoạt động trong khu cơng nghiệp cần đào tạo, huấn luyện nâng cao kiến thức chuyên mơn cho các nhân viên vận hành hệ thống xử lý nước thải đạt hiệu quả cao hơn, giảm thiểu tác nhân gây ơ nhiễm ra mơi trường. 3. Tăng cường cơng tác thanh tra, kiểm tra các cơ sở sản xuất, đặc biệt là khu cơng nghiệp. 4. Tiếp tục nghiên cứu thêm về các tác nhân gây ơ nhiễm khác do ảnh hưởng của các khu cơng nghiệp đến đất sản xuất nơng nghiệp của huyện. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tài liệu tiếng Việt 1. Bộ Khoa học Cơng nghệ và mơi trường (2001), “ðịnh hướng quốc gia về chất thải”, Hà Nội 2. Bộ mơn Khoa học đất (2006), Giáo trình thổ nhưỡng học, NXB Nơng nghiệp Hà Nội 3. Lê ðức (1998), “Hàm lượng ðồng, Mangan, Molip đen trong một số loại đất chính ở miền Bắc Việt Nam”, Tạp chí KHð số 10 trang 170 – 181 4. Lê ðức và Lê Văn Khoa (2001),″Tác dụng của việc hoạt động làng nghề tái chế kim loại đến mơi trường đất, nước ở một số xã thuộc đồng bằng sơng Hồng”, Tuyển tập hội nghị khoa học Tài nguyên và mơi trường, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội 5. Lê ðức (2003), “Bài giảng kim loại nặng trong đất”, Trường ðHKHTN Hà Nội. 6. Lê ðức và các cộng sự (2003), “Hiện trạng ơ nhiễm mơi trường làng nghề cơ, kim khí Phùng Xá, Thạch Thất – Hà Tây”, trang 30 – 36 7. Lê ðức (2004), Bài giảng nguyên tố vi lượng, Trường ðại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội. 8. Lê ðức, Nguyễn Xuân Cự, Trần Thị Tuyết Thu (2004). Bài giảng ơ nhiễm đất và các biện pháp xử lý, Trường ðại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội. 9. Phạm Quang Hà và cộng tác viên (2000), “Hiện trạng ơ nhiễm mơi trường đất và nước ở xã Văn Mơn, Yên Phong, Bắc Ninh”, Viện thổ nhưỡng nơng hĩa, Hà Nội 10. Phạm Quang Hà (2002), “Nghiên cứu hàm lượng Cadmium và cảnh báo ơ nhiễm trong một số loại đất Việt Nam”, Tạp chí khoa học đất, số16, Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 75 trang 65 – 67 11. Phạm Quang Hà (2003), “Hàm lượng kẽm trong một số loại đất ở Việt Nam và cảnh báo ơ nhiễm”, Tạp chí khoa học đất, số 17/2003, trang 71 – 77 12. Phạm Quang Hà (2005), “ Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn mơi trường nền 2 nguyên tố trong đất đỏ Việt Nam”, kết quả nghiên cứu khoa học (quyển 4) - kỷ niệm 35 năm thành lập Viện Nơng hố - Thổ nhưỡng Hà Nội, NXB Nơng nghiệp Hà Nội 13. Phạm Quang Hà (2006), “Chất lượng đất nơng nghiệp – xây dựng giới hạn tối đa cho phép hàm lượng một số KLN (Cu, Pb, Zn, Cd, As) và Nitơ trong một số nhĩm đất”, ðề tài cấp ngành – 10 CTN, Viện Nơng hố - Thổ nhưỡng Hà Nội. 14. Phạm Quang Hà (2009), “Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn nền chất lượng mơi trường đất Việt Nam cho các nhĩm đất phù sa, đất đỏ, đất bạc màu, cát biển và đất mặn”, Kết quả nghiên cứu khoa học, quyển 5, NXB nơng nghiệp, Hà Nội, 2009, tr 416-426 15. Nguyễn Xuân Hải, Dương Tú Oanh (2006), “Bước đầu nghiên cứu ơ nhiễm mơi trường nơng nghiệp xã Tây Tựu - huyện Từ Liêm - Hà Nội và đề xuất biện pháp giảm thiểu ”, Tạp chí khoa học đất, số 26, trang 124 – 128 16. Lê Văn Khoa, Lê Thị Hằng, Phạm Minh Cương (1999), “ðánh giá ơ nhiễm kim loại nặng trong mơi trường đất - nước - trầm tích - thực vật ở khu vực cơng ty pin Văn ðiển và cơng ty điện tử Orion Hanel”, Tạp chí khoa học đất, số 11, trang 124 – 131 17. Lê Văn Khoa (2000), ðất và Mơi trường, NXB Giáo dục Hà Nội, trang 162 – 168 18. Nguyễn ðình Mạnh (2000), Hố chất dùng trong nơng nghiệp và ơ nhiễm mơi trường (Giáo trình dùng cho đại học), NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 76 19. Võ ðình Quang (2001), kết quả và cảnh báo mơi trường đất ở miền Nam Việt Nam, Viện Thổ Nhưỡng Nơng Hố, Hà Nội 20. Nguyễn Ngọc Quỳnh và cộng tác viên (2001), “Hàm lượng một số kim loại nặng trong đất trồng lúa do ảnh hưởng của cơng nghiệp và sinh hoạt tại thành phố Hồ Chí Minh”, Tạp chí Nơng nghiệp và thực phẩm, số 4, trang 311 – 312 21. Nguyễn Ngọc Quỳnh và cộng tác viên (2002), Ơ nhiễm KLN trong đất trồng lúa ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh do được tưới bằng nước thải và ảnh hưởng của Cadimi tới việc trồng lúa, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 22. Trần Kơng Tấu và Trần Cơng Khánh (1998), “Hiện trạng mơi trường đất ở Việt Nam thơng qua việc nghiên cứu các kim loại nặng”, Tạp chí Thơng tin mơi trường, số 2, trang 17 – 21] 23. Nguyễn Hữu Thành và cộng sự, Nghiên cứu sử dụng biện pháp sinh học xử lý ơ nhiễm Zn, Cu, Pb trong đất nơng nghiệp, ðề tài khoa học, Mã số B2006 - 11 - 01 - Tð năm 2006 – 2007 24. Trần Thị Tuyết Thu (2000), Bước đầu nghiên cứu giải pháp xử lý đất bị ơ nhiễm chì bằng bèo tây và rau muống, Khố luận tốt nghiệp cử nhân Mơi trường, Trường ðHKHTN, ðHQGHN. 25. Trần Thị Tuyết Thu (2005), Nghiên cứu sử dụng Aspergillus sp và Penicillium sp xử lý đất ơ nhiễm chì, kẽm, crơm ở Vĩnh Lộc, Phùng Xá, Thạch Thất, Hà Tây và ðơng Mai, Chỉ ðạo, Mỹ Văn, Hưng Yên, Luận văn thạc sỹ KHMT, Trường ðHKHTN, ðHQGHN 26. Hồ Lam Trà, Nguyễn Hữu Thành (2003), “kim loại nặng tổng số và di động trong đất nơng nghiệp huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên”, Tạp chí KHð số 19, trang 167 – 173 27. Nguyễn Cơng Vinh, Ngơ ðức Minh (2007), “Ảnh hưởng ơ nhiễm từ các làng nghề đến sự tích luỹ Cd và Zn trong đất trồng lúa và lúa tại một số Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 77 vùng ở đồng bằng sơng Hồng”, Tạp chí khoa học đất, trang 103 – 109 28. Viện Nơng hố - Thổ nhưỡng, Sổ tay phân tích ðất – Phân bĩn – Cây trồng, NXB Nơng nghiệp Hà Nội II. Tài liệu tiếng Anh 29. B. Yaron, R. Culvet, R. Prost (1996), “Soil pollution processes and dynamics”, Springer – Verlag Berlin Heidelberg 30. Canada Council of Minister of the Enviroment (CCME, 1997), Recommendations canadadiennes pour laf qualite des sols, Mars 31. Doeman (1986), “ Resistance of soil microbial communites to heavy metals. In : Microbial communities in soil. Jensen et al. (eds)”, Elsvier Appli. Science Publication. 369 32. Ho Thi Lam Tra and Kazuhiko Egashira (1999), “Heavy Metal Status of agricultural soils in Tuliem and Thanhtri Districs of Hanoi city - Vietnam”, J.Fac, Arg., Kuyshu Univer, 43 (3-4), page 489- 497 33. Ho Thi Lam Tra and Kazuhiko Egashira (2001),″Status of heavy metal in agricultural soils of Vietnam”, Soil Sci, Plant Nutr., 47, page 419- 422 34. Isao. HASEGAWA (2002), “Phytoremediation: a novel strategy for Removing Toxic Heavy metals from contaminated Soils using Plants”, J. Farning Japan, Vol 36, (pp10 - 15) 35. Kabata Pendias and Henryk Pendias (1985), Trace Elements in soils and plant, CRS Press, Inc.Boca Raton, Florida 36. Kabata P. et al (1991), “Background Levels and Environmental Influencec on Trace Metals in Soil of the Temperate Humid Zone of Europe” 37. Kabata – Pendias A. Pendias H (1992), Trace Elements in soils and plant, CRS Press, LonDon 38. Kabata P. et al (1992), “Background Levels and Environmental Influences on Trace Metals in Soils of the Temperate Humid Zone of Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 78 Europe”, Biogeochemistry of trace metals, Florida, page 61-84 39. Kloke A. (1979), “Conten of arsenic, cadmium, chronmium, flourine, lead, mercury and nikel in plants grown on contaminated soils”, Paper presented at United Nations – ECE symposium on effects of air – born pollution on vegetation – Warsaw, page 192 40. Linsay W.L. (1979), “Chemical Equilibrium in Soils”, Uliley Interscience Publication, New York, page 6-8 41. M. Ghosh, S. P. Singh (2005), “Areview on Phytoremediation of heavy metals and Utilization of its by products”, Biomass and Waste Management Laboratory, School of Energy and Environmental Studies, Faculty of Engineering Science, Devi Ahilya University, Indore – 45207, India, Reiceived 29th Feb 2005, accepted 28 th june 2005 42. Neill Mc.A. và Olley S. (1998), “The Effects of Motorway Runof on Watercourses in South – Wets Scotland. Water and Environmental Management”, Volume 12, No6, December 43. Pacyna J.M, J, Much and F. Axenfeld (1991), European Inventory of Trace Metal Emissions to the Atmosphere, Elsevier Amsterdam London, NewYork, Tokyo, page 1 – 16 44. Roger Herbert, Maria Ledin, Lars Lovgren, “Mimi – Laboratory Studies of key processes”, Migitation of the environmental impact from Mining waste, dowloaded 2004, 1998 45. Tessier A. P., Campbel G.C. and Bisson M. (1979), “Sequential Extraction Procedure for the Speciation of Particulate Trace Metals”, Analytical Chemistry, Vol. 51, No.7. June, page 844 – 851] 46. Tylel F. 1976, “Heavy metal pollution, phosphatase activity and mineralization of organic phsphorus in forest soil”, Soil biol. Biochem. 8, page 327 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 79 47. Vernet J.P.(don - NewYork - Tokyo, Edited) (1991), Heavy metals in the environments, Elsevier, Amsterdam – Lon page 42 – 47 48. W. Salomons and P. Mader (1995), Heavy Metals, Problems and solutions. Springer-Verlag, Germany, p. 237 49. Zhang X. H., Lin Ai - jun, Chen Bao-dong, Wang You – Shan, Smith F Andrew, Effects of Glomus mosseae on the toxicity of heavy metals to Vicia faba, Journal of Environmental Sciences, 18, 2006.P.721 – 726 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 80 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1 Tiêu chuẩn phân cấp một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng đất Bảng phụ lục 1.1: Thang đánh giá CEC của đất và độ bão hịa bazơ của đất Mức độ CEC8,2 (lđl/100g đất) BS (%) Rất cao > 40 81 – 100 Cao 26 – 40 61 – 80 Trung bình 13 – 25 41 – 60 Thấp 6 – 12 21 - 40 Rất thấp < 6 < 20 Bảng phụ lục 1.2: Thang đánh giá hàm lượng tổng số chất hữu cơ Mức độ OM (%) OC (%) Rất cao > 6,0 >3,50 Cao 4,3 – 6,0 2,51 – 2,51 Trung bình 2,1 – 4,3 1,26 – 2,51 Thấp 1,0 – 2,1 0,60 – 1,26 Rất thấp < 1,0 < 0,60 Bảng phụ lục 1.3: Thang đánh giá hàm lượng cation trao đổi trong đất (lđl/100g đất) (phương pháp amonaxetat) Mức độ Ca2+ Mg2+ K+ Na+ Rất cao > 20 >8,0 > 1,2 > 2,0 Cao 10 – 20 3,0 – 8,0 0,6 – 1,2 0,7 – 2,0 Trung bình 5 – 10 1,5 – 3,0 0,3 – 0,6 0,3 – 0,7 Thấp 2 – 5 0,5 – 1,5 0,1 – 0,3 0,1 – 0,3 Rất thấp < 2 < 0,5 < 0,1 < 0,1 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 81 Bảng phụ lục 1.4: Xếp loại phản ứng của đất (theo pHKCl, tỷ lệ đất : nước = 1 : 5) Mức độ pHKCl Rất chua <4,0 Chua 4,0 – 5,5 Ít chua 5,5 – 6,5 Trung tính 6,5 – 7,0 Kiềm yếu và kiềm > 7,0 Bảng phụ lục 1.5: Xếp loại phản ứng của đất (theo pHH2O, tỷ lệ đất : nước = 1 : 2,5) pHH2O Mức độ < 4,5 ðất rất chua 4,5 – 5,5 ðất chua 5,6 – 6,5 ðất chua ít 6,6 – 7,5 ðất trung tính 7,6 – 8,0 ðất kiềm ít 8,1 – 8,5 ðất kiềm vừa > 8,5 ðất kiềm nhiều Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………………………….. 82 PHỤ LỤC 2 Giới hạn tối đa cho phép hàm lượng tổng số của As, Cd, Pb, Cu, Zn trong đất ðơn vị: mg/ kg đất khơ, tầng đất mặt Thơng số ơ nhiễm ðất sử dụng cho mục đích nơng nghiệp ðất sử dụng cho mục đích lâm nghiệp ðất sử dụng cho mục đích dân sinh, vui chơi, giải trí ðất sử dụng cho mục đích thương mại, dịch vụ ðất sử dụng cho mục đích cơng nghiệp 1. Arsen (As) 12 12 12 12 12 2. Cadmi (Cd) 2 2 5 5 10 3. ðồng (Cu) 50 70 70 100 100 4. Chì (Pb) 70 100 120 200 300 5. Kẽm (Zn) 200 200 200 300 300 (Nguồn: QCVN 03: 2008/BTNMT) ._.