Đồ án Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một số khu vực ở Việt Nam và ảnh hưởng của nó đến môi trường

MỤC LỤC

CHƯƠNG I . 1

I.1 Lý do hình thành đềtài . 1

I.2 Mục tiêu nghiên cứu. 2

I.3 Nội dung nghiên cứu . 2

I.4 Phương pháp nghiên cứu. 2

I.5 Gớii hạn của đềtài . 3

CHƯƠNG II . 4

II.1 Khái niệm vềđất . 4

II.2 Quá trình hình thành đất . 4

II.2.1 Đá mẹ. 5

II.2.2 Khí hậu . 5

II.2.3 Yếu tốsinh học . 5

II.2.4 Yếu tốđịa hình . 6

II.2.5 Yếu tốthời gian . 6

II.3 Chức năng của đất. 6

II.4 Tính chất vật lý của đất . 7

II.4.1 Sa cấu đất (soil texture ) . 7

II.4.2 Cơ cấu đất (soil structure ) . 7

II.4.3 Màu sắc của đất . 8

II.5 Tính chất hóa học của đất . 8

II.6 Thành phần hữu cơ của đất . 9

II.7 Keo đất và khảnăng hấp phụcủa đất . 9

II.7.1 Keo đất . 9

II.7.2 Khảnăng hấp phụcủa đất . 10

II.7.2.1 Hấp phụcơ học . 10

II.7.2.2 Hấp phụlý học (Hấp phụphân tử) . 10

II.7.2.3 Hấp phụhóa học . 11

II.7.2.4 Hấp phụlý – hóa học (Hấp phụtrao đổi) . 11

II.7.2.5 Hấp phụsinh học . 11

II.7.3 Khảnăng trao đổi cation . 11

II.8 Ô nhiễm môi trường đất . 13

II.8.1: Ô nhiễm ởKCN và đô thị. 14

II.8.1.1 Chất thải xây dựng . 15

II.8.1.2: Chất thải kim loại . 15

II.8.1.3: Chất thải khí . 16

II.8.1.4: Chất thải hóa học và hữu cơ . 16

II.8.2: Ô nhiễm đất do hoạt động nông nghiệp . 17

II.8.2.1: Ô nhiễm do phân bón . 17

II.8.2.2: Ô nhiễm do thuốc bảo vệthực vật . 18

CHƯƠNG III . 20

III.1 Khái niệm vềkim loại nặng . 20

III.2 Nguồn gốc của một sốkim loại nặng thường gặp trong đất và trong cây trồng . 20

III.2.1 Từcác thuốc trừsâu vô cơ, thuốc trừbệnh và phân bón . 22

III.2.1.1 Thuốc trừnấm chứa đồng . 23

III.2.1.2 Các thuốc trừnấm chứa thủy ngân . 23

III.2.2 Từbùn cống rãnh . 23

III.2.3 Từquá trình khai thác và sản xuất kim loại . 24

III.2.4 Các lò nấu kim loại . 25

III.2.5 Rác thải và các chất thải bỏcông nghiệp . 25

III.3 Hóa học kim loại nặng trong đất . 26

III.3.1 Asen (As) . 26

III.3.2 Cadimi (Cd) . 26

III.3.3 Thủy ngân (Hg) . 27

III.3.4 Chì (Pb) . 27

III.3.5 Selen (Se) . 28

III.4 Ảnh hưởng của kim loại nặng . 29

III.4.1 Ảnh hưởng có lợi . 29

III.4.2 Ảnh hưởng có hại . 30

CHƯƠNG IV . 37

IV.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một sốkhu vực sản

xuất rau quảtrọng điểm miền Bắc Việt Nam . 38

IV.2 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một sốkhu vực sản

xuất rau quảtrọng điểm miền Nam Việt Nam . 49

CHƯƠNG V . 65

V.1 Xửlý kim loại nặng trong đất . 65

V.1.1 Phương pháp cơ lý – Nhiệt . 65

V.1.2 Phương pháp sinh học . 65

V.2 Xửlý nước thải công nghiệp . 67

V.3 Quy hoạch các khu công nghiệp thân thện với môi trường. 68

V.4 Cải tạo hệthống tiêu thoát nước . 69

V.5 Tuyên truyền và giáo dục ý thức bảo vệmôi trường. 70

CHƯƠNG VI . 71

VI.1 Kết luận . 71

VI.2 Đềxuất . 72

pdf93 trang | Chia sẻ: netpro | Ngày: 02/05/2013 | Lượt xem: 3386 | Lượt tải: 33download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một số khu vực ở Việt Nam và ảnh hưởng của nó đến môi trường, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
> allophane > kaolinit, axit humic > montmorillonit. Quá trình hấp phụ Cd trong đất xảy ra khá nhanh, 95% Cd đưa vào đất hấp phụ trong vòng 10 phút và 100% trong vòng 1 giờ. Thông thường Cd tồn tại trong đất ở dạng hấp phụ trao đổi chiếm 20 – 40%, dạng các hợp chất cacbonat là 20%, hydoxyt và oxyt là 20%. Phần liên kết với các hợp chất hữu cơ chiếm tỷ lệ nhỏ. III.3.3 Thủy ngân (Hg): Thủy ngân có thể tồn tại ở dạng linh động, không tan hoặc bay hơi (CH3)2Hg. Trong đất kiềm (pH ≥ 7) Hg bị kết tủa ở dạng Hg(OH)2. Các dạng hợp chất thường gặp như: Hg – photphat, Hg – chất hữu cơ (R HgOH). Trong điều kiện khử Hg có thể gặp ở dạng HgS. Sự liên kết giữa Hg với S và các chất hữu cơ trong đất cũng xảy ra khá mạnh hình thành các hợp chất như humic – Hg. Sự hấp phụ Hg trong đất phụ thuộc rất lớn vào các dạng thủy ngân và các tính chất đất như pH, thành phần cation và thế oxy hóa khử, các khoáng sét, oxyt Fe/Mn và chất hữu cơ. Trong khoáng sét, illit hấp phụ Hg nhiều hơn so với kaolinit. Thủy ngân dễ tiêu trong đất có thể ở nhiều dạng khác nhau, thông thường Hg hòa tan trong CaCl2 0,1M được đánh giá là thích hợp đối với cây trồng. III.3.4 Chì (Pb): Chì là nguyên tố kim loại nặng có khả năng linh động kém, có thời gian bán hủy trong đất từ 800 – 6000 năm. Trong tự nhiên chì có nhiều dưới dạng PbS và bị chuyển hóa thành PbSO4 do quá trình phong hóa. Pb2+ sau khi được giải phóng sẽ tham gia vào nhiều quá trình khác nhau như bị hấp phụ bởi các khoáng sét, chất hữu cơ hoặc oxyt kim loại. Hoặc bị cố định trở lại dưới các hợp chất Pb(OH)2, PbCO3, PbS, PbO, Pb(PO4)2, Pb5(PO4)3OH. Chì bị hấp phụ trao đổi chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ (< 5%) hàm lượng chì có trong đất. Các chất hữu cơ có vai trò lớn trong việc Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 28 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền tích lũy Pb trong đất do hình thành các phức hệ với chì. Đồng thời chúng cũng làm tăng tính linh động của Pb khi các chất hữu cơ này có tính linh động cao. Chì cũng có khả năng kết hợp với các chất hữu cơ hình thành các chất bay hơi như (CH3)4Pb. Trong đất chì có tính độc cao, nó hạn chế hoạt động của các vi sinh vật và tồn tại khá bền vững dưới dạng các phức hệ với chất hữu cơ. Pb2+ trong đất có khả năng thay thế ion K+ trong các phức hệ hấp phụ có nguồn gốc hữu cơ hoặc khoáng sét. Khả năng hấp thu chì tăng dần theo thứ tự sau: montmorillonit < humic < kaolinit < allophan < oxyt sắt. Khả năng hấp phụ Pb tăng dần đến pH mà tại đó hình thành kết tủa Pb(OH)2. III.3.5 Selen (Se): Se là nguyên tố dinh dưỡng rất quan trọng đối với động vật, nhưng ở nồng độ cao nó sẽ gây độc hại. Se có nhiều hóa trị khác nhau như Se (II), selenide HSe-, Se(O), Se(IV), Selenit HseO3- và SeO32-, Se(VI), selenat SeO42-. Các dạng selen và selen – hữu cơ thường có nhiều ở đất gley và đất có chứa nhiều chất hữu cơ. Trong đất thoát nước tốt và đất axit Se thường ở các dạng selenit, còn trong đất kiềm sẽ là dạng selenat. Các dạng selen rất khó hòa tan như Fe2(SeO3)3 và Fe2(OH)4SeO3. Trong các đất axit, Se có khả năng linh động kém hơn so với các đất kiềm. Các dạng selenit và selenat thường kết hợp với sắt, mangan thành các oxyt bền vững ít hòa tan. Đất có chứa nhiều axit fulvic cũng làm tăng khả năng hòa tan của Se trong nước nhưng đây không phải là dạng dễ tiêu cho thực vật vì Se ở dạng liên kết Se – fulvic. Quá trình metyl hóa selen cũng xuất hiện ở trong đất với sự tham gia của các vi sinh vật hình thành (CH3)2Se. Quá trình này xảy ra mạnh khi đất có nhiều chất hữu cơ. Khả năng linh động của các kim loại nặng phụ thuộc rất lớn vào độ axit, điện thế oxy hóa – khử của đất Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 29 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng III.3.1 Khả năng linh động của một số nguyên tố kim loại nặng trong đất KHẢ NĂNG LINH ĐỘNG ĐIỀU KIỆN Oxy hóa Axit Trung tính – kiềm Khử Rất cao Cao Trung bình Thấp Rất thấp Không linh động Se Hg, As, Cd Pb, As, Sb, Ti Te Se, Hg As, Cd Pb, Bi, Sb, Ti Te Se As, Cd Pb, Bi, Sb, Ti Te, Hg Te, Se, Hg Cd, Pb, Bi, Ti (Nguồn: Kabata, 1984) III.4 ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI NẶNG: III.4.1 Ảnh hưởng có lợi: Các kim loại nặng được xem như là một nguyên tố vi lượng thiết yếu cho sự phát triển bình thường của cây trồng hoặc động vật. Nhờ những thành tựu to lớn của lĩnh vực sinh hóa nửa đầu thế kỷ 20, người ta biết được một phần ba tổng số các enzyme đã được biết là các enzyme có chứa kim loại hoặc được 17 kim loại khác hoạt hóa. Trong đó, sự có mặt của các kim loại nặng (Cu, Zn, Pb,…) là tác nhân hoạt hóa không đặc thù của hàng loạt enzyme. Sự hình thành phức chất của enzyme và kim loại đã làm tăng hoạt tính xúc tác của mỗi thành phần đó lên gấp bội. Chẳng hạn hoạt tính oxy hóa khử của các chất chứa Cu gấp hàng nghìn lần thậm chí là gấp hàng vạn lần Cu ở trạng thái tự do… Nhìn chung nhiều kim loại nặng có vai trò to lớn trong mọi khâu của quá trình trao đổi Nito. Do đó, nó làm tăng rất nhiều chất lượng của nông sản. Tuy nhiên, ở một lượng nhỏ vừa phải thì nó là những nhân tố kích thích cho sinh trưởng ở thực vật. Ở hàm lượng cao thì tác dụng là ngược lại. Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 30 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Các kim loại nặng được sử dụng như một loại phân vi lượng để bón cho cây trồng ở một lượng nhỏ vừa phải thì không những năng xuất cây trồng tăng rõ rệt mà phẩm chất các sản phẩm nông nghiệp cũng được cải thiện đồng thời khắc phục được nhiều loại bệnh của cây trồng và gia súc như bệnh: thối củ cải đường, nhũn củ khoai tây, nhũn xương trâu bò… Nhiều nguyên tố kim loại nặng có ý nghĩa quan trọng trong đời sống của sinh vật và được biết như những nguyên tố vi lượng. Tyler cho rằng nhu cầu của các nguyên tố C, Zn, Fe và Mn vào khoảng 1 – 100 ppm trong chất khô của sinh vật. Ở lượng cao hơn thường gây độc hại. Khoảng cách từ đủ đến dư thừa các kim loại nặng là rất hẹp (Bowen, 1966). III.4.2 Ảnh hưởng có hại: Nhiều tài liệu khoa học đã xác định hậu quả của các kim loại nặng bao gồm các mặt sau: Làm nhiễm độc môi trường sống con người, các kim loại nặng bị giữ lại trong đất, bị cuốn trôi theo các dòng nước ngầm, đi vào nước giếng, ao, hồ, sông, suối… Các kim loại nặng xâm nhập vào bộ phận của cây, sau nhiều năm tích lũy sẽ dần dần bị vàng, lá cây bị rụng, nhiều cây chết khô. Quan sát các bộ phận bị hại, thì thấy kim loại nặng xâm nhập trên lá. Kim loại nặng tích lũy ở gian bào, dần dần di chuyển qua các mạch gỗ, mạch libe vào các than cành làm các than cành khô chết. Hàm lượng đồng trong đất cao đã gây ngộ độc cho giun đất, giết toàn bộ giun trong vườn cây sau một thời gian sử dụng các hợp chất chứa đồng để trị bệnh cho cây. Vi sinh vật bị tiêu diệt, do đó quá trình phân giãi chất hữu cơ nghèo nàn là do đất ngày cạn kiệt dinh dưỡng, đất chai cứng khả năng cấp chất dinh dưỡng của đất thấp. Kim loại nặng tồn tại trong các sản phẩm nông nghiệp và đi vào chuỗi thực phẩm và cuối cùng con người sử dụng chúng. Từ những năm 70 của thế kỷ trước Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 31 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền nhiều nghiên cứu đã cho thấy kim loại nặng tích lũy trong các phần của hạt gạo như vơ, hạt và cám như sau (bảng III.4.1) Bảng III.4.1 Dư lượng thủy ngân trong gạo Giống lúa Lượng thuốc dung(kg/ha) Số lần phun Hàm lượng ppm trong Vỏ trấu Gạo Cám A B C D 1.00 0.48 0.48 0.48 1 3 3 3 1.79 1.19 1.53 3.77 0.18 0.54 0.13 1.02 1.92 2.74 41.66 5.08 (Nguồn Kanazawa.J, 1971) Khả năng độc hại của các kim loại nặng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: hàm lượng của chúng, các con đường xâm nhập, dạng tồn tại và thời gian có thể gây hại. Trong môi trường cần phải xác định được mức độ gây hại đối với cá thể, hoặc đối với hệ sinh thái. Sự ô nhiễm các kim loại nặng trong môi trường (đất, nước, sinh vật) có thể ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp (thông qua chuỗi thức ăn) đến sức khoẻ con người. Tuỳ theo từng chất mà có những tác động khác nhau đến các bộ phận cơ thể. Ảnh hưởng của kim loại đối với sinh vật đất : Đối với đa số sinh vật đất, tính độc hại giảm dần theo thứ tự: Hg > Cd > Cu > Zn > Pb. Chang và Broadbent (1981) đã xây dựng ngưỡng độc hại của một số kim loại nặng đối với sinh vật đất dựa trên cơ sở giảm khả năgn hô hấp của các quần thể sinh vật đất đi 10%, được gọi là giá trị C10. Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 32 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng III.4.2 : Ngưỡng độc hại trong đất và lượng kim loại bón vào để đạt đến ngưỡng độc hại (C10) (chiết rút bằng diethylen triamine pentaacetic acid (DTPA) hoặc acid nitric (HNO3) (Williams và Winkins) Kim loại Lượng kim loại bón để đạt tới C10 C10 (nm/g) ppm nm/g DTPA HNO3 Cd Cr Cu Zn 8,7 8,6 11,8 11,7 77,4 165,0 186,0 179,0 22,1 14,5 65,6 96,2 48,0 73,4 339,0 266,0 Dựa vào tính chất độc hại của kim loại nặng, Duxbury (1985) đã chia ra 3 nhóm: - Nhóm có độc tính cao: Hg - Nhóm có độc tính trung bình: Cd - Nhóm có độc tính thấp: Ci, Ni, Zn Các kim loại nặng có thể gây độc hại và ảnh hưởng đến cả số lượng cá thể và cả đa dạng về thành phần loài của các vi sinh vật đất. Tuy nhiên ảnh hưởng của mỗi nguyên tố đối với các sinh vật không giống nhau: (1) Sự tích lũy cao của Cu chỉ giảm số lượng vi khuẩn, trong khi Cd làm giảm số lượng vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn, các loại giun tròn và dung đất (Bisessar, 1982). Sự tích luỹ cao của Pb/Zn sẽ lam giảm số lượng các loại chân đốt (Arthropods), đặc biệt là muối (mites) và nấm; làm tăng số lượng bọ bật đuôi (spring tails) và không có ảnh hưởng nhiều đối với vi khuẩn và xạ khuẩn (Willians và cộng sự, 1977), số lượng bọ bật đuôi tăng là do các loài mối bị tiêu diệt làm giảm kẻ thù của chúng. (2) Các kim loại ở nồng độ thích hợp sẽ có tác dụng kích thích quá trình hô hấp của vi sinh vật và tăng cường lượng CO2 giải phóng ra. Tuy nhiên ở nồng độ cao của Pb, Zn, Cu, Cd, Ni sẽ giảm lượng CO2 giải phóng (Mathur và cộng sự, 1979). Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 33 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền (3) Nhiều nghiên cứu cho thấy sự giảm đáng kể sinh khối vi sinh vật khi tăng hàm lượng các kim loại nặng độc hại. Ảnh hưởng này tăng khi đất có độ axít cao. Ở các đất bị ô nhiễm nặng bởi Cu làm giảm sinh khối vi sinh vật đất đến44% và 36% ở các đất hữu cơ à đất khoáng so với đất không bị ô nhiễm (Dumontet và Mathur, 1989). (4) Các kim loại nặng trong đất cũng có ảnh hưởng đến quá trình khoáng hoá nitơ cũng như quá trình nitrat hoá. Thuỷ ngân làm giảm 73% tốc độ khoáng hóa nitơ ở đất axít và 32 – 35% ở các đất kiềm; Cu làm giảm khả năng khoáng hóa 82% ở các đất kiềm và 20% ở đất axít (Lrang và Tabatabai, 1977). (5) Ảnh hưởng của các kim loại nặng đến quá trình cố đinh nitơ sinh học còn chưa được nghiên cứu nhiều. Rother et al. 1982) đã cho thấy Cd, Pb, Xn có ảnh hưởng đến hoạt động của enzym nitrogenase trong quá trình cố định nitơ sinh học. (6) Một số tác giả cho rằng kim loại nặng có ảnh hưởng trước hết đối với các thực vật bậc cao như gây bệnh đốm lá, làm giảm hoạt động của diệp lục tố (chlorophyll) và giảm các sản phẩm quang hợp. Việc xây dựng ngưỡng độc hại đối với các kim loại nặng là rất khó khăn và tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng đất. Tuỳ theo từng nước mà công việc kiểm soát đánh giá đất ô nhiễm có khác nhau. Ở Anh. mức độ đánh giá các kim loại nặng được trình bày trong bảng III.4.3 Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 34 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng III.4.3: Mức độ ô nhiễm kim loại nặng ở Anh (µg/g (Kelly, 1979) Kim loại (tổng số) Ô nhiễm Nhẹ Trung bình Nặng Rất nặng Sn Cd Cr Pb Hg Cu Ni Zn 30 – 50 1 – 3 100 – 200 500 – 1000 1 – 3 100 – 200 20 – 50 250 – 500 50 – 100 3 – 10 200 – 500 1000 – 2000 3 – 10 200 – 500 50 – 200 500 – 1000 100 – 500 10 – 50 500 – 2500 5000 – 10000 10 – 250 500 – 2500 200 – 1000 1000 – 5000 > 500 > 50 > 2500 > 10000 > 50 > 2500 > 1000 >5000 Ở Việt Nam cũng đã đưa ra dự thảo hàm lượng kim loại nặng trong đất và trên rau không được quá mức giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn của Bộ NN và PTNT quy định về chất lượng rau, quả, chè an toàn trong quyết định số 99/2008/QĐ – BNN. Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 35 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng III.4.4: Hàm lượng tối đa cho phép của một số kim loại nặng theo tiêu chuẩn của Bộ NN & PTNT quy định về chất lượng rau, quả, chè an toàn trong quyết định số 99/2008/QĐ – BNN. Các kim loại độc hại có thể tồn tại trong đất ở nhiều dạng khác nhau, hấp phụ, liên kết với các hợp chất vô cơ, hữu cơ hoặc tạo thành các chất phức hợp. Nhiều nguyên tố kim loại nặng có ý nghĩa quan trọng trong đời sống của sinh vật và được biết là nguyên tố vi lượng. Nó có tác dụng sâu sắc và nhiều mặt đối với quá trình quang hợp, điều hoà sinh trưởng. Ngoài ra, nó còn ảnh hưởng mạnh đến quá trình hấp thu nước, thoát hơi nước và vận chuyển nước trong cây. Nhưng khi có hàm lượng quá cao thường trở nên độc hại. Khả năng độc hại của các kim loại nặng đối với sinh vật cũng khác nhau. Bảng III.4.5 sắp xếp tính độc của các kim loại nặng lên một số loại sinh vật khác nhau. STT Tên nguyên tố Mức giới hạn (mg/kg) Trong rau Trong đất 1 2 3 4 5 6 7 Đồng (Cu) Kẽm (Zn) Nickel (Ni) Cadmium (Cd) Crôm (Cr) Mangan (Mn) Chì (Pb) 10 20 10 1 1,5 10 2 100 500 100 5 – 10 50 5000 – 9000 100 Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 36 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng III.4.5: Tính độc hại của các kim loại nặng đối với sinh vật Sinh vật Tính độc hại Động vật nguyên sinh (Protozoa) Giun đốt (Annelida) Động vật có xương sống (Vretibrata) Vi khuẩn khoáng hoá Nito (N – minerlising bacteria) Tảo (Algae) Nấm (Fungi) Thực vật bậc cao (Higher plants) Hg, Pb>Ag>Cu>Cd>Ni, Co>Mn>Zn Hg>Cu>Zn>Pb>Cd Ag>Hg>Cu>Pb>Cd>Zn>Ni>Cr Ag>Hg>Cu>Cd>Pb>Cr>Mn>Zn, Ni>Sn Hg>Cu>Cd>Fe>Cr>Zn>Ni>Co>Mn Ag>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn Hg>Pb>Cu>Cd>Cr>Ni>Zn ( Nguồn: Richardon và Nieboer, 1980) Đối với đa số sinh vật đất, tính độc hại giảm dần theo thứ tự Hg > Cd > Cu > Zn > Pb. Dựa vào tính độc hại của kim loại nặng Ouxbury ( 1985) đã chia ra ba nhóm. Nhóm có độc tính cao ( Hg), nhóm có độc tính trung bình và nhóm có độc tính thấp hơn ( Cu, Ni, Zn) Độc tố trong thực vật cao sẽ là nguyên nhân gây ra ngộ độc thực phẩm kim loại nặng ( Cd, Pb, Hg) tập trung cao ở những rễ cao hơn các bộ phận khác Khi trong đất tích tụ các kim loại nặng ( Cd, Pb, Hg) với nồng độ quá lớn vượt quá sức chống chịu của cây, cây sẽ chết. Nếu môi trường sống có tích luỹ độc tố dần dần từ thấp đến cao thì cây biến đổi sinh lý cơ thể để thích nghi dần với điều kiện bất lợi gây nên. Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 37 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền CHƯƠNG IV: TÌNH HÌNH Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT VÀ CÂY TRỒNG TẠI MỘT SỐ KHU VỰC Ở VIỆT NAM HIỆN NAY VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN MÔI TRƯỜNG Hiện nay môi trường nông thôn VN đang chịu ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự gia tăng các chất phế thải. Phần lớn các phế thải chưa được xử lý đều đổ bừa bãi vào đất và nước do vậy khiến đất và nước tại nhiều khu vực canh tác nông nghiệp bị ô nhiễm. Phế thải công nghiệp, phế thải sinh hoạt, hóa chất nông nghiệp tồn dư tất cả đều đi vào đất từ đó tích tụ lại trong đất, làm cho đất bị thoái hóa, làm giảm năng suất, chất lượng sản phẩm, đặc biệt là rau xanh sản xuất trên khu vực đất bị ô nhiễm rất có thể trở thành nguồn gây độc cho người sử dụng. Từ trước tới nay người ta hầu như chỉ quan tâm đến các khía cạnh dinh dưỡng mà không lưu ý đến sự hiện diện của kim loại nặng trong phân bón nông nghiệp. Thực tế khi đưa vào môi trường đất các chất dinh dưỡng, đồng thời chúng ta cũng đưa vào đất một số chất độc hại . Các chất này có thể tích lũy trong đất làm ô nhiễm đất, có thể hòa tan vào dung dịch đất, được cây trồng hấp thu và tích lũy ở các mô thực vật (hoa,trái, hạt, lá). Cuối cùng con người khi ăn các thành phần khác nhau của cây thì phần kim loại nặng trong đó sẽ đi vào cơ thể, tích lũy trong gan, mỡ , máu , xương… là nguyên nhân của bệnh tật. Như vậy, giữa đất và cây trồng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau không chỉ trên phương diện các chất dinh dưỡng mà trên cả khía cạnh các chất gây độc. Mối quan hệ đó có thể được mô tả trên hình IV.1 như sau: Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 38 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Từ không khí Hình IV.1: Vòng tuần hoàn các nguyên tố KL trong tự nhiên IV.1 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT VÀ CÂY TRỒNG TẠI MỘT SỐ KHU VỰ SẢN XUẤT RAU QUẢ TRỌNG ĐIỂM MIỀN BẮC VIỆT NAM Ở Việt Nam nhìn chung đất bị ô nhiễm do tích lũy kim loại nặng chưa phải là phổ biến. Tuy nhiên sự tích lũy kim loại nặng đã xuất hiện và mang tính cục bộ trên những diện tích nhất định do tác động của các chất độc hại. Qua kết quả khảo sát tháng 11/ 1997 tại xã Chỉ Đạo – Mỹ Văn – Hưng Yên của bộ môn Thổ nhưỡng – Môi trường đất, ĐH Khoa học tự nhiên Hà Nội cho thấy trước kia ở đây có nghề phụ là đúc đồng, từ năm 1985 đến nay đã chuyển sang nghề nấu, tái chế Pb. Nghề nấu Pb phát triển mạnh mẽ vào những năm 1986 và vẫn còn duy trì cho đến nay. Lá Sinh khối Rễ Chất hữu cơ của đất Vi sinh vật đất Rửa trôi Dạng chất khoáng Hấp phụ trao đổi Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 39 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Mặc dù nơi nấu Pb cách xa khu dân cư 600 – 800 m nhưng vẫn có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người dân. Đất và nước tại địa phương này đã có biểu hiện ô nhiễm Pb do tích lũy từ nhiều năm qua. (bảng IV.1) Bảng IV.1 Hàm lượng Pb trong một số đất và mẫu bùn ao tại Chỉ Đạo – Mỹ Văn – Hưng Yên STT Mẫu bùn nghiên cứu Hàm lượng Pb (ppm) 1 Mẫu bùn trong ao đựng nước phá acquy 2166,00 2 Mẫu đất lúa 1 gần nơi nấu Pb 387,60 3 Mẫu đất lúa 2 (giữa đồng) 125,40 4 Mẫu đất lúa 3 (gần làng) 2911,40 (Nguồn: Đất và Môi trường – NXB Giáo dục, 2000) Tuy nhiên, kim loại nặng hiện diện với nồng độ cao trong đất được quan sát thấy đa phần ở các khu vực canh tác nông nghiệp, với nhiều nguyên nhân dẫn đến nồng độ cao của kim loại nặng trong đất như phân bón, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV), các nguồn nước dùng để tưới cây… Điều này một lần nữa lý giải nguyên nhân tại sao vấn đề “Vệ sinh an toàn thực phẩm” ngày càng được quan tâm và chú ý ở nước ta. Theo nghiên cứu mang tính thực địa của tác giả Võ Quyết Thắng (1998) về hàm lượng kim loại nặng trong rau muống ở Thanh Trì, Hà Nội cho thấy hàm lượng Pb trung bình ở các điểm khảo sát (5 điểm) là 44,14 ppm. Đặc biệt có khu vực lên tới 120 ppm. Nhìn chung, hàm lượng Pb trong rau muống đã vượt tiêu chuẩn cho phép (TCCP) của Bộ NN & PTNT từ 1- 12 lần. Cũng tại Hà Nội, nhưng ở một số địa điểm của huyện Đông Anh, theo kết quả phân tích kim loại nặng trong đất, nước và cây trồng trong các năm 2001, 2002, 2003 (bảng IV.2) cho thấy dấu hiệu ô nhiễm trong đất và rau đã xuất hiện khi so Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 40 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền sánh với TCVN 7209 – 2002 quy định giới hạn tối đa cho phép của kim loại nặng trong đất. Bảng IV.2 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trongđất, nước và rau trên một số khu vực huyện Đông Anh, Hà Nội Số mẫu Vị trí, thời gian lấy mẫu Hiện trạng nhiễm KLN trong đất (Đ), nước (N). Ô nhiễm (+), chưa ô nhiễm (-) Hiện trạng về an toàn KLN trong rau Ô nhiễm (+), chưa ô nhiễm (-) Hg As Pb Cd Loại rau Hg As Pb Cd Đ N Đ N Đ N Đ N 1 Xã Bắc Hồng Năm 2001 - - - - + + - - Cải xanh Su hào - - - - - - - - 2 Xã Xuân Nội Năm 2001 - + - - - + - + Xà lách Cải cúc Su hào - - - - - - - - - + - - 3 Xã Liên Hà Năm 2001 + - - - - + - + Rau muống + - - + 4 Xã Cổ Loa Năm 2001 - + - - - + - + Cải bắp Cải ngọt Xà lách Su hào Hành hoa - - - - - - - - - - - - - - - - + - - - 5 Xã Đông Hội Năm 2003 - + - - - + - + Xà lách Cải cúc Rau muống Thì là Mùi tầu Hanh hoa - - - - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - 6 Xã Tiên Dương Năm 2001 - + - - + + - + Cà chua Cải thảo - - - - - - - - Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 41 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Năm 2002 - + - - + + - - Su hào - - + - 7 Xã Nam Hồng Năm 2003 - + - - + + - + Cải bắp Cải ngọt Xà lách Cải cúc Su hào - - - - - - - - - - + - - - - + + + - - 8 Xã Vân Nội Năm 2001 Năm 2002 Năm 2003 - - + - - - - - + - - - - + - - - - - - - - - - Cải bắp Xà lách Hành hoa S.lơ trắng S.lơ xanh Cần tây Cải bắp Cải ngọt Xà lách Cải cúc Cải xôi Cải bắp Cải cúc Cải ngọt Xà lách Cải làn - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (Nguồn: Hiện trạng về KLN trong đất, nước và một số rau trồng trên khu vực huyện Đông Anh – Hà Nội, Phạm Ngọc Thụy, Nguyễn Đình Mạnh,…& CTV) Từ bảng IV.2 có thể rút ra một số nhận xét sau: Ô nhiễm do As: Trong những mẫu phân tích chỉ có duy nhất mẫu số 8 thuộc xã Vân Nội (phân tích năm 2003) có lượng As đồng thời ở cả mẫu đất và mẫu rau (cải làn) ở ngưỡng ô nhiễm. Đây có thể là mẫu cá biệt, mẫu này có liên quan đến việc sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật không rõ nguồn gốc của nông dân (một hiện tượng khá phổ biến hiện nay). Tuy nhiên để có thể có kết luận chính xác còn cần Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe của con người GVHD: Th.S Võ Hồng Thi 42 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền phải phải khảo sát thêm. Các mẫu còn lại đều có hàm lượng As trong cả 3 đối tượng (đất, nước, rau) thấp hơn nhiều so với ngưỡng ô nhiễm. Qua đó có thể nhận định rằng: đất, nước, rau trên khu vực nghiên cứu chưa có biểu hiện bị ô nhiễm As. Ô nhiễm do Hg: Trong tất cả các mẫu phân tích không có trường hợp nào đất và nước đồng thời cùng bị ô nhiễm Hg. Tuy nhiên số điểm mẫu nước bị ô nhiễm Hg nhiều hơn mẫu đất: kết quả phân tích trong 3 năm, chỉ có 2 mẫu đất bị ô nhiễm Hg. Điều này có thể cho rằng khi đất bị ô nhiễm Hg thì rau trồng trên đất này có khả năng bị ô nhiễm Hg cao. Ô nhiễm do Pb: Điều đáng chú ý là khi mẫu đất ô nhiễm Pb thì đồng thời nước cũng bị ô nhiễm nguyên tố này. Hầu hết các mẫu rau ô nhiễm Pb đều thuộc vị trí có đất và nước đồng thời bị ô nhiễm Pb. Nông dân Việt Nam ở phía Bắc nhìn chung có thói quen sử dụng phân hữu cơ bón cho cây trồng với lượng khá cao. Để nâng cao năng suất cây trồng, có những nơi nông dân sử dụng tới 44 tấn phân heo/ha/vụ hay 20 tấn phân gà/ha/vụ. Việc sử dụng quá nhiều phân hữu cơ như vậy có thể gây tích lũy một lượng lớn kim loại nặng trong đất. Từ năm 2001, theo nghiên cứu của tác giả Huỳnh Thanh Hùng, trong thành ph

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfNGUYEN THI VAN HIEN.pdf
Tài liệu liên quan