Luận án Nghiên cứu hàm lượng nitrat và kim loại nặng trong đất, nước, rau và một số biện pháp nhằm hạn chế sự tích luỹ của chúng trong rau tại Thái Nguyên

tiến hành theo dõi qui trình sản xuất của một số loại rau chính đang được áp dụng trong vụ Đông Xuân 2003 - 2004, phạm vi điều tra là 60 hộ sản xuất tại 5 địa điểm nghiên cứu của thành phố Thái Nguyên, chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.01: 62 Bảng 3.01: Hiện trạng sử dụng phân bón cho một số loại rau tại Thành phố Thái Nguyên (Nguồn: Số liệu điều tra nông hộ năm 2003 - 2004) Phân chuồng (tấn/ha) Lượng phân hoá học nguyên chất (kg/ha) Loại rau Tươi Đã ủ N P2O5 K2O Thời gian cách ly N (ngày) Bắp cải 0,94 ± 0,24 - 145 ± 107 88 ± 42 56 ± 27 7 -10 TCQĐ 20 – 25 200 90 75 18 - 20 Cải xanh 0,52 ± 0,13 0,1±0,04 85 ± 48 58 ± 37 22 ± 18 3 - 5 TCQĐ 15 – 18 70 60 35 10 - 14 Rau muống - - 328 ± 67 27 ± 18 12 ± 21 5 - 7 TCQĐ 15 - 20 150 70 45 10 - 14 Đậu côve 4,8 ± 2,3 96 ± 43 97 ± 36 67 ± 48 2 - 6 TCQĐ 20 80 60 90 8 - 10 Cải củ 2,67 ± 1,3 - 90 ± 53 76 ± 39 50 ± 27 7 - 15 TCQĐ 10 - 15 50 45 40 18 - 20 (TCQĐ: Theo qui trình của Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2003)[45] Kết quả điều tra cho thấy: Nhìn chung lượng phân bón mà nông dân sử dụng cho rau tại Thành phố Thái nguyên còn rất tuỳ tiện, tuỳ thuộc vào điều kiện sản xuất của từng vùng và từng hộ gia đình. Hầu hết người sản xuất rau thường bón phân theo kinh nghiệm. Trong ba loại phân hoá học quan trọng thì người trồng rau chỉ chú ý bón phân đạm, tiếp đến là phân lân còn phân kali được sử dụng rất ít, thậm chí có hộ không bón. Đối chiếu với qui trình sản xuất rau an toàn của Bộ NN và PTNT thì lượng phân đạm được sử dụng cho các loại rau ở vùng rau của thành phố Thái 63 Nguyên như đối với bắp cải, cải củ và rau muống hầu hết đều bón gấp 1,5 - 3 lần với so với qui trình, với cải xanh, đậu côve thì lượng phân đạm sử dụng ở mức trung bình. Phân lân được sử dụng ở bắp cải và cải xanh đạt tiêu chuẩn qui định, rau muống sử dụng ít phân lân hơn qui trình, còn đậu côve và cải củ lượng phân lân sử dụng lớn hơn qui định từ 1,5 - 1,8 lần. Đối với phân kali thì hầu hết các loại rau (trừ cải xanh) đều sử dụng với lượng thấp hơn so với tiêu chuẩn qui định và thậm chí có đến 35% số hộ trong tổng số hộ điều tra không sử dụng phân kali. Phân hữu cơ được sử dụng rất ít và điều đặc biệt là hầu hết các hộ dân đều sử dụng phân chuồng tươi hoặc được ủ qua bón cho rau. Lượng phân chuồng tươi được sử dụng dao động từ 0,45 – 4,5 tấn/ha, chủ yếu là phân lợn, phân gà. Điều này sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng rau và dễ gây bệnh cho người sử dụng rau thông qua chuỗi thức ăn. Ngoài ra tại các vùng trồng rau ở thành phố Thái Nguyên, thời gian cách ly kể từ sau lần bón đạm cuối đến khi thu hoạch sản phẩm cũng là điều đáng lo ngại. Kết quả điều tra cho thấy chỉ có khoảng 15% số hộ điều tra đảm bảo đủ thời gian cách ly đối với đạm, còn lại hầu hết có thời gian cách ly với phân đạm rất ngắn chỉ từ 3 - 10 ngày, ngắn hơn rất nhiều so với qui định. Đây là nguyên nhân chính làm tồn dư NO3- trong rau cao. Song song với việc đầu tư phân bón để tăng năng suất rau cung cấp cho thị trường thì công tác BVTV cũng hết sức quan trọng đối với người trồng rau. Để phòng trừ các loại sâu bệnh hại trên rau các hộ trồng rau đã sử dụng hoá chất BVTV với số lượng lớn và đa dạng về chủng loại. Điều đáng bàn là 100% các hộ đều sử dụng thuốc BVTV với liều lượng rất cao, thường gấp từ 1,5 – 2,0 lần so với qui định, phun rất nhiều lần trong một vụ sản xuất (tính trên một lứa rau tổng số lần phun từ 3 - 10 lần tuỳ theo loại rau) và thời gian cách ly hầu hết chỉ khoảng từ 2 - 8 ngày (bảng 3.02): 64 Bảng 3.02: Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV cho một số loại rau tại thành phố Thái Nguyên Loại rau Số lần phun/vụ Thời gian cách ly (ngày ) Bắp cải 12 - 18 3 - 7 Cải xanh 8 - 11 4 - 6 Rau muống 3 - 6 1 - 3 Cải củ 7 - 10 7 - 10 Rau mùi 3 - 4 2 - 5 Đậu côve 10 - 12 2 - 4 (Nguồn: Số liệu điều tra nông hộ năm 2003 - 2004) Thuốc BVTV được các hộ sử dụng thường xuyên mỗi khi họ phát hiện thấy có dịch hại và việc lựa chọn thuốc loại thuốc và liều lượng chủ yếu dựa vào kinh nghiệm hoặc theo sự hướng dẫn của người bán thuốc BVTV và chính vì vậy mà chủng loại thuốc được thay đổi thường xuyên, thậm chí người nông dân còn trộn lẫn nhiều loại thuốc khi phun để phòng trừ dịch hại nhanh. Xét về mặt an toàn thì có thể khẳng định rằng với tình hình sản xuất như vậy thì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng rau thương phẩm. 3.1.3. Tình hình sử dụng nước tưới cho rau Tại các vùng trồng rau của thành phố Thái Nguyên đã có hệ thống mương dẫn nước sông Cầu, sông Công và Hồ núi Cốc vào hầu hết các cánh đồng và được dữ trữ trong các bể chứa vì vậy nguồn nước tưới chủ yếu là nước Sông Cầu (Túc Duyên, Quang Vinh, Tân Long ...) Sông Công (Tích Lương, Hương Sơn, Tân Thành ...) và Hồ Núi Cốc (Thịnh Đán, Thịnh Đức, Quyết Thắng). Chất lượng nước sông Cầu, sông Công cũng như Hồ núi Cốc lại có sự biến đổi tuỳ theo mùa vụ và chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi các nguồn thải, đặc biệt là nước sông Cầu. 65 Một bể chứa nước tưới tại Túc Duyên Nước tưới cho rau tại Cam Giá Hệ thống mương dẫn nước vào ruộng rau Một vũng nước thải sử dụng tưới rau Hình 3.01: Một số hình ảnh về nguồn nước tưới cho rau tại Thái Nguyên Nước giếng khoan được sử dụng tưới cho rau hầu như không có, chỉ một số rất ít hộ dùng tưới những ruộng rau dành riêng cho gia đình. Hiện tượng sử dụng nước phân chuồng để tưới thường xuyên cho rau rất phổ biến ở Thái Nguyên và nông dân cho đó là một hình thức thay việc bón phân đạm, nguy hại hơn rất nhiều hộ sử dụng nước tưới ở rãnh thải, hố nước đọng gần khu vực dân cư hoặc nước thải của khu sản xuất để tưới cho rau. Nói chung việc sử dụng nước tưới cho rau tại Thái Nguyên rất tùy tiện, ở gần ruộng rau có nguồn nước là được sử dụng để tưới, bất kể đó là từ nguồn nước nào. 66 3.1.4. Kết quả tình hình tồn dư NO3- và kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong rau sản xuất tại thành phố Thái Nguyên Hàm lượng NO3- và các kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong một số loại rau chính tại 5 địa điểm nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.03: Theo Quyết định 03/2006/QĐ - BHK ngày 10/01/2006 về tiêu chuẩn cho phép về hàm lượng các hóa chất gây hại trong rau ta thấy: * Tồn dư NO3- trong rau: Trong 6 loại rau trồng phổ biến ngoài sản xuất thì hàm lượng NO3- đều rất cao, chỉ có khoảng 10% số mẫu được kiếm tra có hàm lượng đạt TCCP, cụ thể : + Trong 7 mẫu bắp cải được phân tích chỉ có 1 mẫu ở Túc Duyên đạt TCCP là 450,6mg/kg còn lại đều gấp từ 2 - 8 lần TCCP. + Đậu cô ve: 90% mẫu kiểm tra đều có tồn dư NO3 - gấp 2,8 - 11 lần TCCP + Cải củ, cải xanh: 55% mẫu có hàm lượng NO3- của gấp 2 – 2,5 lần * Sự tích luỹ kim loại nặng trong rau: Tất cả các mẫu rau được kiểm tra đều phát hiện có Pb, Cd và As trong phần thương phẩm, cụ thể: - Bắp cải: 7/7 mẫu có hàm lượng Pb vượt TCCP từ 1,1 - 5 lần, 4/7 mẫu có hàm lượng Cd và As vượt TCCP. - Cải xanh: 8/20 mẫu kiểm tra có hàm lượng Pb và As vượt TCCP, 14/20 mẫu có hàm lượng Cd vượt TCCP. - Đậu côve: Số mẫu có hàm lượng vượt quá TCCP với Pb là 12/19 mẫu Cd là 11/19 mẫu và As là 8/19 mẫu. - Cải củ: Hàm lượng Pb vượt TCCP có 12/20 mẫu, Cd là 14/20 mẫu và As là 10/20 mẫu kiểm tra. - Rau mùi: có 1 mẫu bị ô nhiễm Cd, As trong tổng số 4 mẫu kiểm tra. 67 Bảng 3.03 : Hàm lượng NO3- và kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong rau sản xuất tại Thành phố Thái Nguyên (Số liệu điều tra năm 2003 - 2004) Đơn vị tính: mg/kg rau tươi NO3- Pb Cd As Loại rau Số mẫu Hàm lượng thực tế TCCP Số mẫu vượt TCCP Hàm lượng thực tế Số mẫu vượt TCCP Hàm lượng thực tế Số mẫu vượt TCCP Hàm lượng thực tế Số mẫu vượt TCCP Bắp cải 7 1524,7 ± 798,1 500 6 1,017 ± 0,302 7 0,053 ± 0,056 4 0,480 ± 0,468 4 Cải xanh 20 782,5 ± 639,4 500 10 0,633 ± 0,623 8 0,081 ± 0,083 14 0,196 ± 0,223 8 Rau muống 10 465,5 ± 242,6 600 3 0,372 ± 0,439 4 0,032 ± 0,035 6 0,057 ± 0,050 0 Đậu côve 19 835,3 ± 794,8 200 17 0,789 ± 0,772 12 0,071 ± 0,083 11 0,406 ± 0,460 8 Cải củ 20 796,9± 669,6 600 11 0,623 ± 0,615 12 0,056 ± 0,057 14 0,300 ± 0,372 10 Rau mùi 4 247,9 ±138,9 400 1 0,236 ± 0,202 0 0,010 ± 0,009 1 0,164 ± 0,170 1 TCCP* ≤ 1,0 ≤ 0,02 ≤ 0,2 Ghi chú: TCCP*: Theo Quyết định 04/2007/QĐ - BNN của Bộ NN và PTNT ngày 19/01/2007 Qui định về quản lý sản xuất và chứng nhận rau an toàn, kèm theo Quyết định 03/2006/QĐ - BHK của Bộ khoa học Công nghệ ngày 10/01/2006, công bố tiêu chuẩn chất lượng hàng hoá. 68 Nhận xét chung: Cũng như nhiều vùng trồng rau khác trong cả nước hiện tượng rau bị nhiễm các yếu tố độc hại đã và đang là một vấn đề xã hội cần quan tâm của cả người sản xuất và người sử dụng. Qua kết quả kiểm tra, rau được trồng tại thành phố Thái Nguyên đã có đến 50 - 60% số mẫu kiểm tra bị ô nhiễm NO3- và 25 - 45 % số mẫu bị ô nhiễm kim loại nặng Pb, Cd, tập trung vào rau bắp cải, nhóm rau cải xanh, đậu côve và cải củ. Những vùng có rau bị ô nhiễm cao là Túc Duyên, Cam Giá, Quang Vinh. Các nguyên nhân gây ô nhiễm nitrat và kim loại nặng (Pb, Cd và As) trong rau có thể là do những yếu tố : - Trong quá trình thâm canh: người nông dân đã bón phân không cân đối, đặc biệt phân đạm bón với lượng nhiều, bón đạm sát với thời kỳ thu hoạch. Đây là nguyên nhân chính làm cho tồn dư NO3- cao ở trong rau. Ngoài ra trong quá trình sản xuất, vì chạy theo lợi nhuận nên người trồng rau đã sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật với lượng rất lớn và nhiều loại thuốc độc hại, điều này góp phần tích lũy kim loại nặng trong rau. - Khu vực sản xuất nông nghiệp nằm xen lẫn trong khu dân cư và khu công nghiệp là nơi môi trường đất, nước bị ô nhiễm các kim loại nặng nên đã ảnh hưởng đến chất lượng rau. Quá trình thâm canh nông nghiệp ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nông phẩm, vấn đề này đã được rất nhiều các nghiên cứu khẳng định. Trong giới hạn, luận án đề cập đến hiện trạng môi trường đất nước và nghiên cứu ảnh sự có mặt của NO3- và kim loại nặng trong môi trường đất, nước đến sự tích luỹ của chúng trong rau. 3.2. Hiện trạng môi trường đất, nước tưới khu vực sản xuất rau của thành phố Thái Nguyên 3.2.1. Hiện trạng môi trường đất Đất trồng rau thành phố Thái Nguyên được hình thành trên đất phù sa, đất thịt nhẹ. Chỉ tiêu lý hoá tính của đất được thể hiện như sau: pH từ 4,8 – 5,6 69 đất chua; hàm lượng mùn, N, P2O5, K2O thấp. Tiến hành kiểm tra hàm lượng NO3- và một số kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong môi trường đất ở địa bàn nghiên cứu cho thấy (bảng 3.04): Bảng 3.04: pH và hàm lượng NO3-, Pb, Cd, As trong đất trồng rau tại 5 địa điểm nghiên cứu của thành phố Thái Nguyên Hàm lượng trong đất (mg/kg đất khô) Địa điểm pH Pb As Cd N - NO3- TCVN 7209-2002 - ≤ 70 ≤ 12 ≤ 2 - Túc duyên 5,3±0,34 2,809± 1,60 1,233±1,32 0,641±0,558 37,2±22,8 Q.Vinh 5,3±0,46 3,082±2,06 1,045±0,89 0,837±0,58 34,2±29,4 Cam Giá 5,2±0,31 3,165±1,85 1,405±0,84 0,772±0,55 25,3±20,2 Q. Thắng 5,2±0,27 2,528±1,37 1,513±1,31 0,625±0,43 34,6±26,2 Lương Sơn 5,5±0,4 2,761±2,66 1,322±0,62 0,669±0,70 23,4±23,4 Xét về hàm lượng các kim loại nặng, căn cứ theo TCVN 7209 - 2002 thì đất trồng rau Thái Nguyên hiện tại vẫn đủ điều kiện để sản xuất, trong 60 mẫu đất ở 5 địa điểm được kiểm tra thì chưa có mẫu nào bị ô nhiễm. Hàm lượng Pb, As trong đất rất thấp, thấp hơn rất nhiều theo qui định của TCVN 7209 - 2002: - Hàm lượng As: 0,057 – 3,356 mg/kg đất. - Hàm lượng Pb: 0,024 – 9,672 mg/kg đất. Tuy vậy hàm lượng Cd trong đất đã có biểu hiện cao, toàn vùng nghiên cứu có 2/60 mẫu đất tại Túc Duyên và Quang Vinh ở mức nhiễm bẩn (>1,5 mg/kg đất), ngoài ra còn có 15/60 mẫu đất có hàm lượng Cd > 1,0 mg/kg trong đó Cam Giá có 7/11 mẫu, Quang Vinh là 3/10 mẫu, Túc Duyên là 3/16 mẫu, và Quyết Thắng là 2/12 mẫu. Cũng theo kết quả kiểm tra, đất trồng rau 70 tại Thành phố Thái Nguyên có pH thấp, đất chua, ở điều kiện này các kim loại nặng (nhất là Cd) thường linh động nên mặc dù hàm lượng Cd trong đất chưa đến mức ô nhiễm nhưng có thể hàm lượng linh động cao nên cũng là một nguyên nhân làm cho hàm lượng Cd trong một số loại rau cao. Đây là một yếu tố rất cần lưu ý, nếu cần thiết phải bón vôi để hạn chế điều kiện di động của Cd không chỉ ở bản thân trong đất mà cả những nguồn khác (nước tưới, phân bón…) đưa các kim loại nặng vào đất trong quá trình canh tác. Nhận xét chung: trong đất trồng rau trong các khu vực nghiên cứu của thành phố Thái Nguyên mặc dù có sự ảnh hưởng của sản xuất công nghiệp, khai thác khoáng sản nhưng hiện tại hàm lượng NO3- Pb, Cd, As vẫn đạt được tiêu chuẩn để sản xuất. 3.2.2. Hiện trạng môi trường nước 3.2.2.1. Môi trường nước mặt Phần lớn các sông ở Thái Nguyên nằm trong hệ thống sông Thái Bình, trong đó có hai lưu vực sông lớn là sông Cầu và sông Công. Ở mùa mưa trữ lượng nước mặt có ở các sông, suối là rất lớn. Ở Thái Nguyên, ngoài các sông, suối còn có 3.169 ha ao, hồ, đặc biệt là Hồ Núi Cốc chứa 170 triệu m3 nước có thể tưới cho 12.000 ha ruộng. Tổng trữ lượng nước mặt của tỉnh Thái Nguyên có khoảng trên 2 tỷ m3 (Sở Tài nguyên và môi trường Thái Nguyên, 2006 [34]). Trong khu vực nghiên cứu nguồn nước tưới chủ yếu là nước Sông Cầu ngoài ra có Sông Công, Hồ núi Cốc được bơm về theo hệ thống mương dẫn. Thực tế nước Sông Cầu, Sông Công là nơi tiếp nhận các nguồn thải công nghiệp (Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, mỏ than Khánh Hoà, khai thác khoáng sản từ các vùng Sơn Dương, Đại Từ, nước thải sinh hoạt, nước thải của các nhà máy Khu gang thép.....) nên chất lượng nước các sông có sự biến 71 động tuỳ theo mùa và theo chế độ nguồn thải. Nghiên cứu và theo dõi tình hình nhiễm kim loại nặng và sự biến động của chúng trong nước ở 5 địa điểm chuyên canh rau của thành phố Thái Nguyên kết quả cho thấy được thực trạng ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước tưới. Hàm lượng kim loại nặng các mẫu nước tưới tại khu vực trồng rau của thành phố Thái Nguyên qua 3 đợt theo dõi: 08/2003, 03/2004 và 11/2005 cho thấy: * Hàm lượng N-NO3- Theo Tiêu chuẩn Việt Nam 6773 - 2000 đối với nước dùng cho thuỷ lợi, chúng tôi tạm chia hàm lượng NO3- trong nước làm 3 mức: Hàm lượng NO3- ≤ 15 mg/l : Không bị ô nhiễm Hàm lượng NO3-: 15 - 25 mg/l : Ô nhiễm Hàm lượng NO3- ≥ 25 mg/l: Ô nhiễm nặng Kết quả kiểm tra thể hiện bảng 3.05: Bảng 3.05: Mức độ ô nhiễm NO3- trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu của Thành phố Thái Nguyên Phân bố mẫu chứa NO3- trong nước qua các đợt theo dõi (mg/l) 08/2003 03/2004 11/2005 Địa điểm Số mẫu ≤15 15 - 25 ≥ 25 ≤15 15 - 25 ≥ 25 ≤15 15 - 25 ≥ 25 Túc Duyên 9 9 9 8 1 Q. Vinh 6 4 1 6 6 Cam Giá 5 5 5 5 Lương Sơn 6 6 6 6 Q. Thắng 7 7 7 7 Toàn vùng 33 32 1 33 32 1 Nhìn chung hàm lượng NO3- trong nước tưới ở 5 địa điểm nghiên cứu đều đạt TCVN 6773 - 2000, chiếm 97% số mẫu kiểm tra (đợt 08/2003), 100% 72 (đợt theo dõi 03/2004) và 97% (đợt theo dõi 11/2005), số mẫu nước bị ô nhiễm NO3- rất ít chỉ chiếm 3% và cũng chỉ ô nhiễm ở mức nhẹ, mẫu có hàm lượng cao nhất là mẫu nước ở Quang Vinh có hàm lượng 18,1mg NO3-/l (đợt theo dõi tháng 08/2003). Căn cứ theo TCVN 6773 - 2000, xét về hàm lượng NO3- thì nước tưới tại các vùng trồng rau của thành phố Thái Nguyên vẫn đảm bảo đủ điều kiện để sản xuất. Như vậy vấn đề ô nhiễm NO3 - trong rau từ nguồn nước tưới có thể được loại trừ mà nguyên nhân chính làm cho ô nhiễm NO3- trong rau phổ biến ở thành phố Thái Nguyên là do việc bón phân không cân đối, bón với lượng phân đạm lớn và bón thúc đạm sát thời kỳ thu hoạch. * Hàm lượng Pb Theo Tiêu chuẩn Việt Nam 6773 - 2000 đối với nước dùng cho thuỷ lợi. chúng tôi tạm chia hàm lượng Pb trong nước làm 3 mức: Hàm lượng Pb ≤ 0,1mg/l : Không bị ô nhiễm Hàm lượng Pb: 0,1 – 1,0 mg/l : Ô nhiễm Hàm lượng Pb ≥ 1,0 mg/l: Ô nhiễm nặng Bảng 3.06: Mức độ ô nhiễm Pb trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu của Thành phố Thái Nguyên Phân bố mẫu chứa Pb trong nước ở các đợt theo dõi (mg/l) 08/2003 03/2004 11/2005 Địa điểm Số mẫu ≤0,1 0,1-1,0 ≥ 1,0 ≤0,1 0,1-1,0 ≥ 1,0 ≤0,1 0,1-1,0 ≥1,0 Túc Duyên 9 8 1 8 1 7 2 Q. Vinh 6 3 2 1 4 2 3 1 2 Cam Giá 5 2 2 1 2 3 3 1 1 Lương Sơn 6 3 1 2 5 1 1 2 3 Q. Thắng 7 5 2 5 2 5 2 Toàn vùng 33 21 8 4 19 13 1 19 8 6 73 - Đợt tháng 8/2003: Tỷ lệ mẫu ô nhiễm là 12/33 trong đó có mẫu nước tại Xóm Trước xã Lương Sơn hàm lượng Pb là 1,405mg/l gấp 14 lần TCVN. mẫu nước tưới ở Quyết Tiến (Quang Vinh) là 1,258 mg/l gấp 12,5 lần TCVN. - Đợt tháng 03/2004: Tỷ lệ mẫu ô nhiễm Pb là 14/33, trong đó chỉ có 01 mẫu tại Xóm Trước (Lương Sơn) bị ô nhiễm nặng 1,185mg/l gấp 12 lần TCVN, còn lại các mẫu ô nhiễm hàm lượng khoảng 0,128 - 0,542 mg/l. Hình 3.02: Hàm lượng Pb trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu của thành phố Thái Nguyên - Đợt tháng 11/2005: Tỷ lệ mẫu ô nhiễm là 19/33 mẫu, trong đó có 06 mẫu bị ô nhiễm nặng, cao nhất vẫn là mẫu ở Quyết Tiến (phường Quang Vinh) 1,347 mg Pb/l, và mẫu nước tưới ở gần Công ty Xăng dầu (Lương Sơn) là 1,053mg/l. Kết quả kiểm tra cho thấy có sự biến động giữa các thời điểm khác nhau, nhìn chung tại các vùng kết quả kiểm tra cho thấy mùa khô có tỷ lệ mẫu ô nhiễm cao hơn mùa mưa. * Hàm lượng Cd: Cũng như Pb, Cd cũng là một nguyên tố rất độc hại chúng có mặt trong môi trường là do sự tác động tổng hợp của các yếu tố trong đó hoạt động sản xuất nông nghiệp và công nghiệp chiếm một vai trò rất lớn. 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 Pb (mg/l) Tóc Duyªn Quang Vinh Cam Gi¸ L­¬ng S¬n QuyÕt Th¾ng 8/2003 3/2004 11/2005 74 Hàm lượng Cd trong nước tưới nghiên cứu được chia thành 3 mức căn cứ theo tiêu chuẩn 6773 - 2000: - Hàm lượng Cd ≤ 0,01mg/l: Không bị ô nhiễm - Hàm lượng Cd: 0,01 - 0,1: Ô nhiễm - Hàm lượng Cd ≥ 0,1 mg/l: Ô nhiễm nặng Bảng 3.07: Mức độ ô nhiễm Cd trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu của Thành phố Thái Nguyên Phân bố mẫu chứa Cd trong nước qua các đợt theo dõi 08/2003 03/2004 11/2005 Địa điểm Số mẫu ≤0,01 0,01-0,1 ≥0,1 ≤0,01 0,01-0,1 ≥0,1 ≤0,01 0,01-0,1 ≥0,1 Túc Duyên 9 2 4 3 2 5 2 1 3 5 Q. Vinh 6 2 4 1 4 1 4 2 Cam Giá 5 2 3 2 3 1 1 3 Lương Sơn 6 5 1 4 2 3 3 Q. Thắng 7 2 3 2 2 3 2 3 4 Toàn vùng 33 9 12 12 9 16 8 5 14 14 Cùng với Pb, hàm lượng Cd trong nước tưới cho rau của Thái Nguyên cũng có hàm lượng rất cao ở tất cả các khu vực nghiên cứu, điển hình là các khu vực Cam Giá, Quang Vinh, Túc Duyên trung bình hàm lượng Cd ở các mẫu nghiên cứu dao động từ 0,06 - 0,10 mg/l, cá biệt ở Quang Vinh có mẫu nước tại Suối Mỏ bạch kiểm tra hàm lượng Cd đạt đến 0,312mg/l gấp trên 30 lần TCVN (bảng 3.07 và hình 3.03). Kết quả bảng 3.07 cho thấy: Số mẫu bị ô nhiễm và ô nhiễm nặng Cd có tỷ lệ rất cao: đợt 8/2003 là 24/33 mẫu (chiếm 72,7%), đợt tháng 03/2004 là 24/33 (chiếm 84,8%) và đợt 11/2005 là 28/33(chiếm 90,9%) và tỷ lệ mẫu ô nhiễm và mức độ ô nhiễm có xu hướng tăng qua các đợt theo dõi: số mẫu ô nhiễm nặng (>0,1mg/l) là 8 mẫu (08/2003), 12 mẫu (03/2004) và 14 mẫu (11/2005) trong đó vùng Túc Duyên và Cam Giá chiếm trên 60 %. 75 Hình 3.03: Hàm lượng Cd trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu của thành phố Thái Nguyên Qua 3 đợt kiểm tra cũng cho thấy: trong 5 khu vực nghiên cứu thì nước tưới ở các khu vực Quyết thắng, Quang Vinh, Túc Duyên và Cam Giá có hàm lượng Cd ở mức ô nhiễm rất cao, khu vực Lương Sơn có hiện tượng ô nhiễm Cd ở mức nhẹ. * Hàm lượng As: Nguồn ô nhiễm As chủ yếu từ hoạt động sản xuất công nghiệp và do sử dụng thuốc trừ sâu trong sản xuất nông nghiệp. Bảng 3.08: Mức độ ô nhiễm As trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu của Thành phố Thái Nguyên Phân bố mẫu chứa As trong nướcqua các đợt theo dõi (mg/l) 08/2003 03/2004 11/2005 Địa điểm Số mẫu ≤0,1 0,1-0,5 ≥ 0,5 ≤0,1 0,1-0,5 ≥ 0,5 ≤0,1 0,1-0,5 ≥ 0,5 Túc Duyên 9 3 5 1 3 4 2 2 6 1 Quang Vinh 6 6 5 1 4 2 Cam Giá 5 4 1 2 1 2 3 2 Lương Sơn 6 4 2 4 2 3 3 Q. Thắng 7 6 1 5 2 5 2 Toàn vùng 33 23 8 2 19 10 4 17 13 3 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 Cd(mg/l) Tóc DuyªnQuang VinhCam Gi¸ L­¬ng S¬n QuyÕt Th¾ng 8/2003 3/2004 11/2005 76 Tương tự như Pb và Cd, hàm lượng As trong nước tưới nghiên cứu chia thành 3 mức căn cứ theo TCVN 6773 - 2000: - Hàm lượng As ≤ 0,1mg/l: Không bị ô nhiễm - Hàm lượng 0,1 - 0,5: Ô nhiễm - Hàm lượng As ≥ 0,5 mg/l: Ô nhiễm nặng Kết quả kiểm tra theo dõi các mẫu nước tưới trong các khu vực nghiên cứu cho thấy (bảng 3.08 và hình 3.04):Qua 3 đợt theo dõi chúng tôi nhận thấy tỷ lệ mẫu bị ô nhiễm As ở cả 3 đợt điều tra đều ít hơn so với ô nhiễm Pb và Cd, trong đó vùng có hiện tượng nhiễm As nhiều hơn so với các vùng khác là Túc Duyên (tỷ lệ mẫu ô nhiễm là 66 - 70%) và Cam Giá (tỷ lệ mẫu ô nhiễm là 20 - 40 %), có 02 mẫu ở Cam Giá và 02 mẫu tại Xóm Chùa (Túc Duyên) có hàm lượng As là 0,8 - 0,9 mg/l. Hình 3.04: Hàm lượng As trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu của thành phố Thái Nguyên Xem xét trên toàn khu vực nghiên cứu: + Đợt kiểm tra 1 (tháng 8/2003) có 10/33 mẫu ô nhiễm As trong đó có 2 mẫu ô nhiễm nặng ( > 0,5 mg/l) tại Cam Giá và Túc Duyên. + Đợt kiểm tra 2 (tháng 3/2004) có 14/33 mẫu ô nhiễm As trong đó có 4 mẫu ô nhiễm nặng cũng tại 2 địa điểm trên. 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 As (mg/l) Tóc duyªn Quang Vinh Cam Gi¸ L­¬ng S¬n QuyÕt Th¾ng 8/2003 3/2004 11/2005 77 + Đợt kiểm tra 3 (tháng 11/2005) có 16/33 mẫu ô nhiễm As trong đó có 3 mẫu ô nhiễm nặng (02 mẫu tại Cam Giá và 01 mẫu tại Túc Duyên). Như vậy số mẫu nước tưới bị ô nhiễm As có xu hướng tăng qua các đợt theo dõi. Đây cũng là một vấn đề cần được cảnh báo một cách nghiêm túc để có biện pháp quản lý, bảo vệ nguồn nước tưới trong sản xuất. Kết quả qua 3 đợt theo dõi cho thấy hàm lượng As trong nước cũng thường cao hơn vào mùa khô (đợt theo dõi tháng 03/2004 và tháng 11/2005). * Phân loại ô nhiễm trên toàn khu vực nghiên cứu: Pb 0% Cd 34% As 3% Pb, Cd 18% Pb, As 6% Cd,As 9% Pb, Cd, As 12% Không ô nhiễm 18% Pb 3% Cd 15% As 0% Pb, Cd 18% Pb, As 3% Cd,As 22% Pb, Cd, As 18% Không ô nhiễm 21% Pb 0% Cd 18% As 0% Pb, Cd 15% Pb, As 0% Cd,As 24% Pb, Cd, As 28% Không ô nhiễm 15% Th¸ng 11/2005 Hình 3.05: Phân loại ô nhiễm Pb, Cd, As trong nước tưới qua các đợt theo dõi ở 5 địa điểm nghiên cứu tại thành phố Thái Nguyên Kết quả qua 3 đợt theo dõi cho thấy (hình 3.05): Th¸ng 08/2003 Th¸ng 03/2004 78 Số mẫu ô nhiễm 1 kim loại: điển hình là Cd với tỷ lệ mẫu ô nhiễm rất cao 11/33 mẫu (đợt theo dõi 08/2003), 5/33 mẫu (đợt 03/2004) và 6/33 mẫu (đợt 11/2005). Trong khi đó mẫu ô nhiễm Pb và As chỉ chiếm 3% (1/33 mẫu). Số mẫu ô nhiễm 2 yếu tố: Chủ yếu là ô nhiễm Cd – Pb (chiếm 18%) và ô nhiễm Cd – As (chiếm 22 – 24 %), số mẫu ô nhiễm Pb – As chỉ chiếm 3% Số mẫu ô nhiễm cả 3 yếu tố: cũng chiếm tỷ lệ rất cao và có xu hướng tăng qua các đợt theo dõi: 4 mẫu (chiếm 12%) ở đợt theo dõi 08/2003 tăng lên 6 mẫu (chiếm 18%) đợt tháng 03/2004 và đặc biệt đợt theo dõi tháng 11/2005 là 9/33 mẫu (chiếm 28%). Như vậy nước tưới tại 5 địa điểm có hiện tượng ô nhiễm Cd rất phổ biến. Đây cũng là một nguyên nhân làm cho hàm lượng Cd trong đất, trong rau cao. Bên cạnh đó tỷ lệ mẫu ô nhiễm có chiều hướng taăg lên qua các đợt theo dõi. Đây cũng có thể do yếu tố khí hậu giữa mùa mưa và mùa khô nhưng cũng không loại trừ là vấn đề ô nhiễm ngày càng tăng. Điều này cần phải có một nghiên cứu tiếp tục mang tính toàn diện hơn để kết luận một cách chính xác, từ đó có biện pháp quản lý, sử dụng hợp lý. Tuy vậy, từ thực trạng cần thiết phải ngăn chặn ngay việc xả chất thải, nước thải bị ô nhiễm của các cơ sở sản xuất vào nguồn nước tưới cho nông nghiệp. Loại ô nhiễm nước tưới rau theo từng địa điểm: - Túc Duyên: Phổ biến là ô nhiễm Cd và As, ô nhiễm Pb nhẹ - Quang Vinh: Ô nhiễm điển hình là Cd , Pb - Cam Giá: Ô nhiễm chủ yếu là Cd tiếp đến As và Pb - Lương Sơn: Ô nhiễm Pb là chủ yếu - Quyết Thắng: Ô nhiễm mức nhẹ các yếu tố Pb, Cd, As Cụ thể loại ô nhiễm và mức độ ô nhiễm Pb, Cd, As trong nước tưới tại 5 vùng của thành phố Thái Nguyên được mô tả trên các sơ đồ ở phụ lục 3. 79 Như vậy từ kết quả kiểm tra hàm lượng kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong nước tưới có thể là một trong những nguyên nhân làm cho rau trồng tại thành phố Thái Nguyên có hàm lượng Pb, Cd, As cao là do sử dụng nguồn nước tưới bị ô nhiễm các kim loại này. 3.2.2.2. Môi trường nước ngầm Tiến hành kiểm tra nước ngầm khu vực trồng rau của Thành phố Thái Nguyên các kết quả thu được như sau (bảng 3.09): Bảng 3.09: Hàm lượng nitrat và kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong nước ngầm tại 5 địa điểm nghiên cứu của thành phố Thái Nguyên Hàm lượng trong nước (mg/l) Địa điểm Số mẫu N-NO3- Pb Cd As Túc Duyên 2 2,7950 0,0080 0,0035 0,0165 Quang Vinh 2 5,5250 0,0018 0,0038 0,0105 Cam Giá 3 3,5463 0,0245 0,0083 0,0418 Lương sơn 3 4,1853 0,0127 0,0074 0,0240 Quyết Thắng 4 10,345 0