Khóa luận 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

t;0,001 <0,002 <0,01 839,8 5 18 R-Đ16 Mả Cả Muống cạn 1,5 <0,001 <0,002 <0,01 0,46 19 R-Đ17 Mả Mét Muống, nhận nước trực tiếp <0,002 <0,001 <0,002 <0,01 0,38 20 R-Đ18 Lồng Roọc Cần, dùng nước ao làng <0,002 <0,001 <0,002 <0,01 0,33 21 R-Đ19 Thanh Oai Ngải cứu, đất khô 0,12 <0,001 <0,002 <0,01 KPH Tiêu chuẩn của Bộ Nông nghiệp và PTNT 4/1998; FAO/ WHO,1993 0,2 0,02 0,005 0,5 Tiêu chuẩn của Bộ Y Tế (QĐ số 867/1998/QĐ-BYT ngày 04/4/1998 1 1 0,05 2 (Nguồn: Tạp chí NN & PTNT – số 17 – tháng 10/2007) Việc sử dụng nước thải đô thị để trồng rau đã bắt đầu gây ra sự tích lũy KLN trong các sản phẩm rau trồng đặc biệt là As. So sánh các số liệu phân tích của các mẫu rau với ngưỡng hàm lượng KLN cho phép trong rau quả tươi ( QĐ số 867/1998/ QĐ-BYT ngày 4/4/1998 của Bộ trưởng Bộ Y Tế và tiêu chuẩn của Bộ NN và PTNT và của FAO/WHO,1993 thì hàm lượng Pb, Cd, Hg trong tất cả các mẫu rau đều thấp hơn tiêu chuẩn cho phép. Riêng về hàm lượng As, trong các mẫu phân tích có 7/21 mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép của Bộ Y Tế 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 48 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Mẫu R-Đ7 (rau rút) có hàm lượng As cao nhất. Rau rút là loại rau trồng trong điều kiện ngập nước nhiều nhất (trung bình từ 30 – 50 cm). Do đó đây là loại rau được tiếp xúc với nước thải nhiều nhất nên nó có khả năng hấp thụ cao các độc chất có trong nước thải Hàm lượng As trong các mẫu rau nước cao hơn so với các mẫu rau cạn. So sánh mẫu rau ở các ruộng được lấy nước trực tiếp và gián tiếp từ kênh thì không nhận thấy có quy luật cho cùng một loại rau. Mẫu rau được tưới gián tiếp bằng nước ao làng có hàm lượng As dưới tiêu chuẩn cho phép là mẫu R-Đ18 (nước ao làng cũng là nước tưới từ sông bơm lên nhưng được để lắng một thời gian) Khi phân tích riêng phần thân, lá (phần ăn được) và phần rễ của cây rau muống để so sánh theo tiêu chuẩn cho phép cho thấy: phần thân, lá có hàm lượng As thấp hơn so với phần gốc Hàm lượng nitrat trong một số loại rau thông thường (0 – 44,52 mg/kg) đều thấp hơn ngưỡng giới hạn. Chỉ có rau mùng tơi ở ruộng trồng rau cạn có hàm lượng nitrat 839,85 mg/kg, có thể do rau mới được bón phân đạm. Nitrat có xu hướng tích lũy cao ở những cây trồng cạn Như vậy, hàm lượng nitrat cũng có thể ở mức cao hơn so với mức 100mg/kg do đó có thể giảm bớt lượng phân đạm bón cho rau khi đã được sử dụng nguồn nước tưới có hàm lượng này cao. Từ các điều tra trên có thể rút ra một số nhận xét về tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một số khu vực sản xuất rau quả trọng điểm miền Bắc Việt Nam như sau: - Nhìn chung đất bị ô nhiễm do tích lũy kim loại nặng tại một số khu vực ở miền Bắc Việt Nam 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 thải độc hại - Dựa vào những nghiên cứu trên cho thấy hàm lượng Pb trong rau ở một số khu vực đã vượt tiêu chuẩn cho phép của Bộ NN & PTNT từ 1 – 12 lần. Ở cải làn 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 49 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền lượng As đồng thời có cả trong mẫu đất và mẫu rau ở ngưỡng ô nhiễm do sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật không rõ nguồn gốc của nông dân. Đất, nước, rau trên một số khu vực nghiên cứu ở miền Bắc hầu hết chưa có biểu hiện bị ô nhiễm As. - 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 (2001, 2002, 2003), chỉ có 2 mẫu đất bị ô nhiễm Hg. Như vậy, khi đất bị ô nhiễm Hg thì rau trồng trên đất này có khả năng bị ô nhiễm Hg cao - Khi đất bị ô nhiễm Pb thì đồng thời nước cũng bị ô nhiễm Pb. Hầu hết các mẫu rau ô nhiễm Pb đều thuộc vị trí có đất và nước đồng thời bị ô nhiễm Pb IV.2 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT VÀ CÂY TRỒNG TẠI MỘT SỐ KHU VỰC SẢN XUẤT RAU QUẢ TRỌNG ĐIỂM MIỀN NAM VIỆT NAM Sản xuất nông nghiệp ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) trải qua nhiều thăng trầm, luẩn quẩn trong nỗi lo “trúng mùa rớt giá”, làm ăn theo kiểu tự phát, để nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp đòi hỏi sử dụng nhiều phân bón. Điều này cho thấy từ trước tới nay chúng ta chỉ quan tâm đến các yếu tố dinh dưỡng mà không lưu ý đến sự hiện diện của kim loại nặng trong phân bón. Theo kết quả phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong các loại phân bón bán trên thị trường vùng Đồng bằng sông Cửu Long đã phát hiện các mẫu phân đều có sự hiện diện của các kim loại nặng ở các nồng độ khác nhau. Tất cả các mẫu phân đều có chứa các kim loại nặng quan trọng như thủy ngân, chì, cadimi và asen. Dưới đây là bảng kết quả phân tích hàm lượng một số KLN trong các loại phân bón bán trên thị trường vùng Đồng bằng sông Cửu Long bảng IV.5 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 50 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng IV.5 Kết quả phân tích hàm lượng một số KLN trong các loại phân bón bán trên thị trường vùng Đồng bằng sông Cửu Long Mẫu Loại phân As (ppm) Pb (ppm) Cd (ppm) Hg (ppm) Mô tả Số 1 16 – 16 – 8 9,5 3,1 2,1 0,11 Mẫu có dạng hạt màu vàng nhạt Số 2 20 – 20 – 0 0,3 6,5 KPH 0,08 Mẫu có dạng hạt màu xanh, trắng Số 3 Phân lân 0,35 4 2,2 0,07 Mẫu có dạng hạt màu nâu, trắng, xám Số 4 DAP Trung Quốc 20,9 3,5 0,59 0,06 Mẫu có dạng hạt màu xanh nhạt Số 5 16 – 16 – 8 – 13S 10,3 0,24 KPH 0,07 Mẫu có dạng hạt màu nâu đỏ Số 6 Phân lân VN 6,6 14,1 Vết 0,08 Mẫu có dạng bột màu xám đen Số 7 Phân lân VN 13,5 8 KPH 0,06 Mẫu có dạng bột màu xám đen Số 8 Phân lân VN 10,4 4 186,2 0,11 Mẫu có dạng bột màu xám đen (Nguồn: Nghiên cứu về kim loại nặng trong phân bón tại vùng ĐBSCL – Trương Thị Nga, Trương Hoàng Đan – 2004) Các mẫu phân NPK 16 – 6 – 8 và 16 – 16 – 8 – 13S (phân bón philipin) có chứa hầu hết các kim loại nặng nói trên tuy nhiên có mẫu không phát hiện Cd. Đặc biệt là hàm lượng As trong một số mẫu phân khá cao 9,5 ppm và 10,3 ppm.Trong khi đó Pb hiện diện với nồng độ từ 0,24 đến 3,1 ppm. Thủy ngân cũng có trong các mẫu phân này với nồng độ 0,07 đến 0,11 ppm. 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 51 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Dựa vào bảng trên cho ta thấy hàm lượng các chất kim loại nặng quan trọng trong các mẫu phân bón hầu hết đều có với nồng độ khác nhau. Trong các loại kim loại nặng, nhiều tài liệu lưu ý về sự hiện diện và mức độ độc hại của Cadimi. Ngoài ra, trong kết quả này , sự hiện diện của asen ở hầu hết các mẫu phân tích cho chúng ta thấy cần phải quan tâm hơn trong việc chọn lựa và tính toán lại lượng phân trước khi đưa vào môi trường. Đồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên 4 triệu ha trong đó 2,4 triệu ha là đất trồng lúa. Năm 2009 VN xuất khẩu hơn 6 triệu tấn gạo, riêng ĐBSCL đóng góp tới 80%. Chính vì thế ĐBSCL đang nuôi sống hàng trăm triệu người trên thế giới. Kỹ thuật thâm canh lúa trên đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đòi hỏi sử dụng nhiều phân bón, trong đó phân lân luôn được sử dụng với số lượng lớn. Tuy nhiên, cadmium (Cd) là một kim loại nặng luôn hiện diện với một lượng nhất định trong phân lân, do đó khả năng nhiễm Cd lên các hệ sinh thái của ĐBSCL, đặc biệt trong cây lúa là điều khó tránh khỏi. Dưới đây là bảng hàm lượng Cd trong các nhóm đất chính ở ĐBSCL theo thoonhs kê đăng trên báo NN & PTNT vào năm 2006: Bảng IV.6 Hàm lượng Cd trong các nhóm đất chính ở ĐBSCL (μg.kg-1) STT Nhóm đất Nhỏ nhất Lớn nhất Trung vị Trung bình Số mẫu 1 Đất phù sa ngọt 25.4 277 126 128 103 2 Đất phèn 20.5 231 105 113 95 3 Đất nhiễm mặn 35.9 186 96 101 53 (Nguồn: báo NN&PTNT – kỳ 1 – tháng 4/2006) Kết quả ở bảng IV.6 cho thấy hàm lượng Cd trong đất cao nhất là 277μg.kg-1 song cũng vẫn thấp hơn tiêu chuẩn đất nông nghiệp của Việt Nam là 2000 μg.kg-1 và của Châu Âu là 1000 - 3000 μg.kg-1. Nguyên nhân là do phần lớn đất phù sa ngọt có chế độ canh tác 3 vụ lúa trong năm, phân lân được bón nhiều hơn do đó 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 52 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền lượng Cd kèm theo cũng đi vào đất nhiều hơn. Ngược lại, khu vực đất nhiễm mặn với chế độ canh tác lúa một vụ trong năm, do đó hàm lượng tích lũy Cd thấp. Bảng IV.7 Hàm lượng Cd trong thân và hạt lúa (μg.kg-1) trồng trên đất ĐBSCL STT Nhóm đất Bộ phận Nhỏ nhất Lớn nhất Trung vị Trung bình Số mẫu 1 Đất phù sa ngọt Thân 8.41 34.6 18.5 18.7 103 Hạt 5.15 24.7 12.6 13.0 103 2 Đất phèn Thân 7.82 25.9 13.6 15.2 95 Hạt 6.01 16.9 10.6 10.8 95 3 Đất nhiễm mặn Thân 13.9 17.3 12.6 12.9 53 Hạt 6.85 16.5 9.5 10.3 53 (Nguồn: báo NN&PTNT – kỳ 1 – tháng 4/2006) Kết quả trình bày ở bảng IV.7 cho thấy hàm lượng trung bình của Cd trong rơm và hạt của cây lúa ở ĐBSCL khác nhau giữa các nhóm đất và biến động trong khoảng 5,15 – 34,6 μg.kg-1. Trên các nhóm đất, hàm lượng Cd trong thân lúa luôn cao hơn so với trong hạt lúa. Cây lúa trồng trên đất phù sa có hàm lượng Cd trong thân và hạt cao nhất so với trồng trên các nhóm đất khác. Tuy nhiên hàm lượng Cd cao nhất vẫn còn rất thấp so với tiêu chuẩn của cộng đồng Châu Âu (43.00 μg.kg-1) Cùng với quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa của đất nước các ngành công nghiệp tại Việt Nam nói chung và các tỉnh phía Nam nói riêng đã đạt được tốc độ phát triển như vũ bão. Tuy nhiên, quá trình phát triển của công nghiệp lại làm nảy sinh những vấn đề đáng quan tâm như ô nhiễm môi trường công nghiệp, suy thoái tài nguyên. Trong đó bao gồm vấn đề mà nhiều người quan tâm là nguy cơ tích lũy kim loại nặng trong đất và trong cây trồng do ảnh hưởng của nước thải công nghiệp. Theo nghiên cứu của Bùi Cách Tuyến (1994) hàm lượng kim loại nặng trong nước và trong rau tại vùng ven thành phố Hồ Chí Minh cho kết quả trong bảng IV.8 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 53 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng IV.8 Hàm lượng một số kim loại nặng (ppm) trong đất, nước, rau tại một số địa phương ngoại thành TP.HCM KLN Vĩnh Lộc – Bình Chánh Xuân Thới Thượng – Hoóc Môn Đất Nước Rau Đất Rau Cu 166 28,17 0,75 17,9 2,17 Zn 210,4 50,75 4,95 54,41 5,57 Pb 121,3 4,04 0,22 46,64 0,22 Cr 104 155,5 3,52 19,49 1,89 Cd KPH 5,09 0,03 9,32 3,59 (Nguồn Bùi Cách Tuyết – Hàm lượng KLN trong nông sản, đất, nước tại một số địa phương ngoại thành TP.HCM) Cùng xét trên khía cạnh tác động từ nước thải công nghiệp đề tài “Nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đất, nước ở Nhà Bè do nước thải công nghiệp và ảnh hưởng đến cây lúa và giun đất” của tác giả Lê Huy Bá và Nguyễn Văn Đệ (1998) đã cho biết hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong giun đất được xem là chỉ thị đánh giá có tác động đến quá trình sinh trưởng của giun đất. Cây lúa non có thể chịu đựng được ảnh hưởng của Cd trong nước nhưng bị chết hoàn toàn ở nồng độ 0,32 ppm. Trong một nghiên cứu khác của tác giả Nguyễn Hồng Khanh (1999) đã khảo sát ảnh hưởng của nước mặt huyện Nhà Bè và một số kim loại nặng (Hg, As, Pb, Cd) lên sự sinh trưởng của cây lúa, rau muống cho thấy rau muống phát triển khá tốt trong môi trường nhiễm độc cao và khả năng tích lũy tỉ lệ thuận với hàm lượng Pb có trong môi trường đất. Tác giả cũng nhận thấy ở nồng độ thấp, Hg lại có tác dụng kích thích sự phát triển của cây lúa ở một mức độ nhất định. Việc sử dụng phân chuồng có hàm lượng kim loại nặng cao bón cho một số loại rau ăn lá phổ biến tại quận Thủ Đức cũng làm gia tăng hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong 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 54 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Nguyễn Ngọc Quỳnh và Lê Huy Bá khi tiến hành khảo sát 6 nguyên tố kim loại nặng ( Cd, Cu, Pb, Hg, Zn, Cr) tại 126 điểm lấy trên ruộng lúa thuộc các vùng bị ô nhiễm nước thải của TPHCM (bao gồm 12 quận, huyện nội và ngoại thành) cho kết quả trong bảng IV.9 như sau: Bảng IV.9 Hàm lượng trung bình một số kim loại nặng trên đất trồng lúa tại các vùng ô nhiễm nước thải điển hình phía Tây Nam TPHCM T T Khu vực khảo sát Cd (ppm) Cu (ppm) Zn (ppm) Pb (ppm) Hg (ppm) Cr (ppm) 1 Nhà Bè Phước Lộc 12,7 33,8 107 61,6 0,08 123,7 Phước Kiển 13 25,3 109 67,6 0,14 124,5 Nhơn Đức 11,7 27,5 98 59,5 0,08 126,1 Long Thới 13,5 30,8 116 50,7 0,18 127,6 Hiệp Phước 6,5 24,7 91 71,5 0,09 125,9 Phú Xuân 5,1 31,7 133 65,5 0,06 126,3 Thị Trấn 7,1 26,2 122 55,7 0,02 123 2 Quận 7 4,7 22,7 233 39 0,05 115,4 3 Bình Chánh 10,3 31 197 58 0,21 119 4 Quận 2 5,5 33,1 435 43,6 0,34 44,8 5 Quận 9 4,9 29,5 568 40,5 0,03 54,3 6 Q. Thủ Đức 6,8 30 282 44,3 0,2 84,3 TCCP (Hà Lan) 1 – 5 50 – 100 200 – 500 50 – 150 0,5 – 2 100 – 250 TCCP (Anh) 1 – 3 140 280 35 0 – 1 0 – 100 TCCP (Đức) 3 100 300 50 2 100 Phông nền vỏ trái đất 0,1 – 0,5 20 – 57 50 – 80 13 – 20 0,01 – 0,08 70 – 200 (Nguồn: Viện tài nguyên và môi trường) 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 55 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Qua bảng bảng trên có thể thấy rằng, Cr và Pb có biểu hiện nhiễm bẩn ở hầu hết các khu vực trồng lúa nhưng so sánh với tiêu chuẩn của Châu Âu thì những kim loại này mới chỉ vượt giới hạn dưới. Hàm lượng Hg và Cu phân tích được hoàn toàn nằm trong giới hạn cho phép của đất nông nghiệp. Riêng với Cd, hàm lượng vượt trội so với các nguyên tố khác. Đặc biệt là trên vùng đất phía Tây Nam thành phố Hồ Chí Minh, hàm lượng Cd tổng số trong đất ở ruộng lúa bị ô nhiễm nặng từ 10,3 – 13,5 mgCd/kg đất khô, vượt 2 – 2,5 lần giới hạn trên của TCCP. Nhóm tác giả cùng phân hạng các vùng đất cần khảo sát theo 3 cấp độ ô nhiễm kim loại nặng như sau: - Vùng đất có dấu hiệu nhiễm bẩn Cd, có hàm lượng Cd 4,5 – 6,5 mg/kg đất khô - Vùng đất bị nhiễm nhẹ Cd, có hàm lượng Cd 6,5 – 10 mg/kg đất khô. - Vùng đất bị nhiễm bẩn Cd cần quan tâm, có hàm lượng Cd ≥ 10mg/kg đất khô Theo cách phân hạng này, nhóm tác giả đã chỉ ra xã nhơn Đức ( huyện Bình Chánh), xã Phước Hiển, Long Thới ( huyện Nhà Bè) là vùng nhiễm bẩn cần quan tâm trên khía cạnh tích lũy kim loại nặng trong đất Qua nghiên cứu của nhiều tác giả trong các loại đất khác nhau cho thấy hàm lượng trung bình của các nguyên tố kim loại nặng trong đất ở Việt Nam như bảng IV.10 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 56 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng IV.10 Hàm lượng trung bình một số kim loại nặng trong đất ở Việt Nam Kim loại Khoảng dao động Trung bình Cd 0,1 – 1 0,62 Hg 0,01 – 0,06 0,098 As 5 – 10 - Pb 1 – 88,8 29,2 Se 0,01 – 2,5 0,4 Sb - 0,9 (Nguồn: Đất và Môi Trường, NXB Giáo Dục, 2000) Nghiên cứu các xã thuộc ngoại ô TP.HCM như : xã Tân Thới Nhì, xã Bà Điểm, xã Xuân Thới Sơn, xã Xuân Thới Thượng, xã Thới Tam Thôn, xã Đông Thạnh thuộc huyện Hốc Môn; xã bình Chánh, xã Đa Phước, xã Qui Đức thuộc huyện Bình Chánh; xã Tân Phú Trung, xã Tân Thông Hội, xã Tân An Hội, xã Phước Thạnh thuộc huyện Củ Chi đã phát hiện một số kim loại nặng vượt mức TCVN và được thể hiện trong bảng dưới đây: Bảng IV.11 Kết quả phân tích KLN ở các nơi nghiên cứu T T Địa điểm (xã, huyện) Loại rau Chỉ tiêu phân tích Cu (mg/kg) Zn (mg/kg) Cd (μg/kg) As (μg/kg) 1 Tân Thới Nhì, Hốc Môn Dền đỏ 0,838 11,29 0,121 22,04 2 Tân Thới Nhì, Hốc Môn Cải ngọt 0,577 4,91 0,04 7,41 3 Tân Thới Nhì, Hốc Môn Cải bẹ dúng 0,387 4,07 0,033 7,64 4 Bà Điểm, Hốc Môn Rau muống 0,495 2,28 0,074 15,89 5 Bà Điểm, Hốc Môn Mướp 0,485 2,41 0,055 3,99 6 Bà Điểm, Hốc Môn Cà tím 0,82 2,52 0,106 5,67 7 Xuân Thới Thượng, Hốc Môn Tía tô 0,89 12,48 0,102 18,93 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 57 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền 8 Xuân Thới Thượng, Hốc Môn Rau đay 0,787 15,79 0,32 25,98 9 Xuân Thới Thượng, Hốc Môn Mồng tơi 0,54 9,05 0,111 8,39 10 Tân Thới Nhì, Hốc Môn Lá lốt 1,048 10,28 0,282 23,35 11 Thới Tam Thôn, Hốc Môn Mồng tơi 0,537 8,14 0,172 8,28 12 Thới Tam Thôn, Hốc Môn Cải bẹ xanh 0,367 5,34 0,113 10,17 13 Đông Thạnh, Hốc Môn Xà lách 1,38 3,42 0,056 0,448 14 Đông Thạnh, Hốc Môn Dền tiều 6,963 11,15 0,083 1,1 15 Đông Thạnh, Hốc Môn Mồng tơi 0,402 6,78 0,039 0,596 16 Đa Phước, Bình Chánh Dền xanh 0,35 12,4 15,46 1,55 17 Đa Phước, Bình Chánh Dền đỏ 0,43 6,71 118,4 1,18 18 Đa Phước, Bình Chánh Rau đắng 0,47 2,6 13,01 1,3 19 Qui Đức, Bình Chánh Đậu rồng 0,81 2,8 14,52 1,45 20 Qui Đức, Bình Chánh Rau má 0,76 14,41 18,38 2,3 21 Bình Chánh, Bình Chánh Húng cây 0,75 4,26 24,22 2,42 22 Bình Chánh, Bình Chánh Tía tô 0,48 2,1 8,18 11,49 23 Bình Chánh, Bình Chánh Rau răm 1,37 7,27 16,56 1,66 24 Tân Phú Trung, Củ Chi Rau đay 0,62 21,38 17,93 25,01 25 Tân Phú Trung, Củ Chi Hẹ 0,53 12,08 15 1,5 26 Tân Phú Trung, Củ Chi Cải bẹ xanh 0,37 23,06 7,51 2,07 27 Tân Thông Hội, Củ Chi Củ cải trắng 0,13 14,66 109,78 1,1 28 Tân An Hội, Củ Chi Rau muống 0,4 8,25 12,61 5,36 29 Phước Thạnh, Củ Chi Dền đỏ 0,24 2,53 11,10 1,11 30 Phước Thạnh, Củ Chi Húng quế 0,12 2,61 4,11 36,45 Hàm lượng cho phép 30 40 1000 1000 (Nguồn: Tạp chí phát triển KH & CN, tập 10, số 01 – 2007) Nhìn vào kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng ở Bảng IV.11, nhận thấy: - Hàm lượng Cu theo TCVN: Mức cho phép trong rau cải là 30 ppm (30mg/kg rau tươi) thì các mẫu ở huyện Hoóc Môn, huyện Bình Chánh và huyện 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 58 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Củ Chi đều dưới mức cho phép, mẫu có hàm lượng Cu cao hơn các mẫu khác như mẫu số 14 ở xã Đông Thạnh, huyện Hoóc Môn (6,963 mg/kg). Theo kết quả nghiên cứu, nhiều công trình cho thấy Cu có vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của cây trồng. Cây trồng thiếu Cu thường có tỷ lệ quang hợp bất thường, điều này cho thấy Cu có liên quan đến mức phản ứng oxit hoá của cây. Lý do chính là trong cây thiếu Cu thì quá trình oxit hoá acid ascorbic bị chậm, Cu hình thành một số lớn chất hữu cơ tổng hợp với protein, acid amin và một số chất khác mà chúng ta thường gặp trong trái cây. Ngoài những ảnh hưởng do thiếu Cu, thì việc thừa Cu cũng xảy ra những biểu hiện ngộ độc có thể dẫn tới tình trạng cây chết. Lý do của việc này là do dùng thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu, đã khiến cho chất liệu Cu bị tích lũy lại trong đất từ năm này qua năm khác, ngay cả bón phân có chứa sulfat đồng cũng gây tác hại tương tự. Đối với con người, Cu là một chất độc 1g/1kg thể trọng đã gây tử vong, từ 60 - 100mg/1kg gây buồn nôn. Cu ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ do sự thiếu hụt cũng như dư thừa. Cu thiết yếu cho việc sử dụng sắt (Fe), bệnh thiếu máu do thiếu hụt Fe ở trẻ em đôi khi cũng được kết hợp với sự thiếu hụt Cu. - Hàm lượng Zn theo TCVN: Mức cho phép trong rau cải là 40 ppm thì các mẫu ở huyện Hoóc Môn, huyện Bình Chánh và huyện Củ Chi đều dưới mức cho phép, mẫu có hàm lượng Zn cao hơn các mẫu khác như mẫu số 24 (21,38 mg/kg) và mẫu số 26 (23,06 mg/kg) ở xã Tân Phú Trung, huyện Củ Chi. Sự dư thừa Zn cũng gây độc đối với cây trồng khi Zn tích tụ trong đất quá cao. Dư thừa Zn cũng gây ra bệnh mất diệp lục. Sự tích tụ Zn trong cây quả nhiều cũng gây một số mối liên hệ đến mức dư lượng Zn trong cơ thể người và góp phần phát triển thêm sự tích tụ Zn trong môi trường mà đặc biệt là môi trường đất. Đối với con người, Zn là dinh dưỡng thiết yếu và nó sẽ gây ra các chứng bệnh nếu thiếu hụt cũng như dư thừa. Trong cơ thể con người, Zn thường tích tụ chủ yếu là trong gan, là bộ phận tích tụ chính của các nguyên tố vi lượng trong cơ thể, khoảng 2g Zn được thận lọc mỗi ngày. Trong máu, 2/3 Zn được kết nối với 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 59 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Albumin và hầu hết các phần còn lại được tạo phức chất với λ - macroglobin. Zn còn có khả năng gây ung thư đột biến, gây ngộ độc hệ thần kinh, sự nhạy cảm, sự sinh sản, gây độc đến hệ miễn nhiễm. Sự thiếu hụt Zn trong cơ thể gây ra các triệu chứng như bệnh liệt dương, teo tinh hoàn, mù màu, viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác. - Hàm lượng Cd theo TCVN: Mức cho phép trong rau cải là 1 ppm thì nồng độ trong các mẫu ở huyện Hoóc Môn, huyện Bình Chánh và huyện Củ Chi đều ở dưới mức cho phép, mẫu có hàm lượng Cd cao hơn các mẫu khác như mẫu số 17 ( 118,40 μg/kg) ở xã Đa Phước, huyện Bình Chánh và mẫu số 27 (109,78 μg/kg) ở xã Tân Thông Hội, huyện Củ Chi. Đối với cây trồng, rau diếp, cần tây, củ cải, cải bắp có xu hướng tích luỹ Cd khá cao, trong khi đó củ khoai tây, bắp, đậu tròn, đậu dài được tích luỹ một số lượng Cd nhiều nhất trong các loại thực phẩm, lá cà chua được tìm thấy tích luỹ Cd khoảng 70 lần so với lá cà rốt trong cùng biện pháp trồng trọt giống nhau. Trong cây, Cd tập trung cao trong rễ hơn các bộ phận khác ở các loài yến mạch, đậu nành, cỏ, hạt bắp, cà chua, nhưng các loài này sẽ không phát triển được khi tích luỹ Cd ở rễ cây. Tuy nhiên, trong rau diếp, cà rốt, cây thuốc lá, khoai tây, Cd được chứa nhiều nhất trong lá. Trong cây đậu nành, 2% Cd được tích luỹ hiện diện trong lá và 8% ở các chồi. Cd trong mô cây thực phẩm là một yếu tố quan trọng trong việc giải quyết sự tích luỹ chất Cd trong cơ thể con người. Sự tập trung Cd trong mô thực vật có thể gây ra thông tin sai lệch của quần thể. Đối với con người: Cd trong môi trường thường không độc hại nhiều nhưng nguy hại chính đối với sức khoẻ con người từ Cd là sự tích tụ mãn tính của nó ở trong thận. Ở đây, nó có thể gây ra rối loạn chức năng nếu tập trung ở trong thận lên trên 200mg/kg trọng lượng tươi. Thức ăn là con đường chính mà Cd đi vào cơ thể. Cd đã được tìm thấy trong protein mà thường ở trong các khối của cơ thể và những protein này có thể tìm thấy trong nấm, đậu nành, lúa mì, cải bắp và các loại thực vật khác. Cd dễ dàng chuyển từ đất lên rau xanh và bám chặt ở đó. Khi xâm 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 60 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền nhập vào cơ thể Cd sẽ phá huỷ thận. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy Cd gây chứng bệnh loãng xương, nứt xương, sự hiện diện của Cd trong cơ thể sẽ khiến việc cố định Canxi trở nên khó khăn. Những tổn thương về xương làm cho người bị nhiễm độc đau đớn ở vùng xương chậu và hai chân. Ngoài ra, tỷ lệ ung thư tiền liệt tuyến và ung thư phổi cũng khá lớn ở nhóm người thường xuyên tiếp xúc với chất độc này. - Hàm lượng As theo TCVN: Mức cho phép trong rau cải là 1ppm, thì nồng độ trong các mẫu ở huyện Hoóc Môn dưới mức cho phép, mẫu có hàm lượng As cao hơn các mẫu khác như mẫu số 8 (26,98 μg/kg) ở xã Xuân Thới Thượng, huyện Hốc Môn, mẫu số 24 (25,01 μg/kg) ở xã Tân Phú Trung, huyện Củ Chi, mẫu số 30 (36,45 μg/kg) ở xã Phước Thạnh, huyện Củ Chi. Đối với cây trồng, arsen được nhiều người biết đến do tính độc của một số hợp chất có trong nó. Sự hấp thụ As của nhiều cây trồng trên đất không quá lớn, thậm chí ở đất trồng tương đối nhiều As, cây trồng thường không có chứa lượng As gây nguy hiểm. As khác hẳn với một số kim loại nặng bình thường vì đa số các hợp chất As hữu cơ ít độc hơn các As vô cơ. Lượng As trong các cây có thể ăn được thường rất ít. Sự có mặt của As trong đất ảnh hưởng đến sự thay đổi pH, khi độc tố As tăng lên khiến đất trồng trở nên chua hơn, nồng độ pH < 5 khi có sự kết hợp giữa các loại nguyên tố khác nhau như Fe, Al. Chất độc ảnh hưởng từ As làm giảm đột ngột sự chuyển động trong nước hay làm đổi màu của lá kéo theo sự chết lá cây, hạt giống thì ngừng phát triển. Cây đậu và những cây họ Đậu (Fabaceae) rất nhạy cảm đối với độc tố As. Đối với con người, khi lượng độc tố As vượt quá ngưỡng, nhất là trong thực vật, rau cải thì sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, nhiều hơn sẽ gây ngộ độc. Nhiễm độc As trong thời gian dài làm tăng nguy cơ gây ung thư bàng quang, thận, gan và phổi. As còn gây ra những chứng bệnh tim mạch như cao huyết áp, tăng nhịp tim và các vấn đề thần kinh. 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 61 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền - Tuy các mẫu nghiên cứu và phân tích hàm lượng kim loại nặng đều dưới mức cho phép theo TCVN, nhưng cũng nên chú ý đến các mẫu có hàm lượng kim loại vượt hơn các mẫu bình thường. Chính lượng kim loại nặng hiện diện trong các rau xanh canh tác theo hệ thống dây chuyền: Đất -> cây rau hấp thụ -> con người, hấp thụ và tích luỹ trong cơ thể qua chuỗi thức ăn -> ảnh hưởng đến sức Bảng IV.13, IV.14, IV.15 trình bày khả năng tích lũy kim loại nặng trong một số loại cây trông điển hình. 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 62 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng IV.13: Sự tích lũy của các kim loại nặng Cd và Pb trong bộ phận thực phẩm, cùng với Cu, Ni và Zn trong lá của một số thực vật TT Kim loại nặng Các thực vật tích lũy cao Thực vật tích lũy thấp 1 2 3 4 5 Cd Pb Cu Ni Zn Bắp cải, cần tây, spinak, rau diếp Cải xanh, lúa mạch đen, cần tây Củ cải đường, lúa mạch trắng Củ cải đường, lúa mạch đen, xoài, củ cải Củ cải đường, xoài, thơm, rễ củ cải đường Khoai tây, ngô, đậu pháp, đậu xanh Lúa mạch trắng, khoai tây, ngô Tỏi tây, bắp cải, hành Ngô, tỏi tây, lúa mạch trắng, hành Khoai tây, tỏi tây, cà chua, hành (Nguồn: Sách Sinh thái môi trường đất – GS.TSKH Lê Huy Bá, 2007) Bảng IV.14: Khả năng tích lũy kim loại nặng của một số thực vật Cây Kim loại nặng Zn Fe Mn Mo Cu B - Lúa mạch - Ngô - Khoai tây - Lúa - Đậu nành - Củ cải đường - Lúa mì TB C TB TB TB TB T C TB - C C C T TB T TB TB C C C T T T T TB TB T TB TB T C T TB C T T T - T C T (Nguồn: Sách Sinh thái môi trường đất – GS.TSKH Lê Huy Bá, 2007) Ghi chú: TB: trung bình, C: cao, T: thấp Riêng đối với cây lúa, sự tích lũy kim loại nặng trong cây được xét ở 2 mức độ: thiếu hụt (T) và độc chất T’ 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 63 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng IV.15: Mức độ tích lũy kim loại nặng trong cây lúa (ppm) Kim loại nặng Thiếu (ppm) Độc Tích lũy trong bộ phận Thời kỳ sinh trưởng Fe Zn Mn Bc Cu Al 70 10 - 20 3,4 6,0 - 300 - 1500 2500 100 30 300 Lá Chồi Nhánh bông Chồi cây Nhánh bông Nhánh bông Chồi cây Đẻ nhánh Đẻ nhánh Chín sáp Đẻ nhánh Chín sáp Chín sáp Đẻ nhánh (Handbook Laboratory – IRRI, 1972) Sự liên quan giữa đặc tính của các kim loại nặng khác nhau đến thực vật là rất khác nhau, phụ thuộc vào hệ gen, điều kiện thí nghiệm và các đặc tính của từng kim loại nặng. Khi số lượng vượt quá mức cho phép, nó không phải là chất vi lượng nữa mà là chất độc, có độ độc cao cho thực vật và vi sinh vật. Tóm lại, có thể thấy rõ mối quan hệ qua lại giữa cây trông và đất xét trên khía cạnh tích lũy kim loại nặng. Mối quan hệ có thể được hiểu thông qua sơ đồ ở hình IV.2: 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 64 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Môi trường đất Thực vật Phát tán ra ngoài (ít) Mất do Cành lá Hạt bay hơi Thân Sinh khối cây Bó mạch trong thân Du VSV Hấp thụ Rễ Phức hợp Môi trường Tích luỹ trong rễ với mùn vùng rễ cây Rửa trôi Bùn cống rãnh Phán bón, thuốc trừ sâu bệnh, chất thải rắn Nước thải Chất thải do nhiễm không khí Hình IV.2: Ô nhiễm kim loại nặng trong đất và sự tương tác giữa đất và cây Dung dịch đất Ô nhiễm kim loại nặng 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 65 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Có nhiều cơ chế để giải thích khả năng chịu đựng của thực vật với độc chất kim loại nặng điển hình là: - Hấp thu có chọn lọc các ion - Giảm tính thấm của màng nhầy và thay đổi chức năng màng nhầy tế bào để chống lại độc chất tế bào - Có khả năng cố định các độc chất dạng ion, trong rễ, trong lá, trong hạt - Có khả năng chuyển đổi tính chất độc tố bởi quá trình lắng tụ trong các phản ứng cố định hay kết tủa của các độc chất kim loại nặng. - Thay đổi phương thức trao đổi chất hoạt tính hệ thống enzym để giảm thiểu quá trình độc, hoặc bởi sự chuyển hóa và hạn chế độc chất kim loại nặng. Đồng thời, hoán chuyển vị trí độc tố kim loại nặng trong các cơ chế sinh lý trong enzym để vô hiệu hóa tính độc kim loại nặng - Làm giảm bớt sự tập trung của ion kim loại độc bằng cơ chế đặc biệt của các cành lá hoặc rụng bớt lá, hoặc bớt dẫn truyền và sự bài tiết của rễ - Tính thích ứng là đặc trưng của thực vật với những kim loại nặng khác nhau. Tuy vậy, nó không vượt khỏi mức giới hạn nhất định khi nồng độ kim loại nặng trong đất quá lớn. Từ các điều tra, có thể rút ra một số nhận xét về tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một số khu vực sản xuất rau quả trọng điểm miền Nam Việt Nam như sau: - Hàm lượng Pb trong đa số mẫu rau ở Thủ Đức, Tân Bình, Bình Chánh đều ở mức cho phép theo tiêu chuẩn tạm thời của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn quy định về chất lượng rau, quả, che an toàn trong quyết định số 99/2008/QĐ-BNN. Tuy nhiên, một số mẫu rau nhút ở Quận 12 có hàm lượng Pb cao gấp 8,4 – 15,3 tiêu chuẩn cho phép. Một số mẫu rau muống cũng vượt tiêu chuẩn từ 3,9 – 13,65 lần. - Hàm lượng kim loại nặng trong đất đều chưa cao, nhưng nhìn chung là chưa tới mức ô nhiễm nặng. 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 66 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền CHƯƠNG V ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NGĂN NGỪA TÌNH TRẠNG TÍCH LŨY KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT VÀ CÂY TRỒNG Ở VIỆT NAM V.1 XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT: Các kim loại nặng có thể tồn tại trong đất dưới nhiều dạng khác nhau, hấp phụ, liên kết với các chất hữu cơ, vô cơ, hoặc tạo thành các hợp chất phức tạp. Do đó việc xử lý các đất bị ô nhiễm kim loại là rất khó khăn. Tuy nhiên , hiện tại trên thế giới và ở Việt Nam đã có các phương pháp xử lý đất nhiễm kim loại nặng một cách hiệu quả. Tuỳ theo cách xử lý các phương pháp này được phân ra làm 2 loại là phương pháp cơ lý – nhiệt và phương pháp sinh học . V.1.1 Phương pháp cơ lý – nhiệt : Phương pháp này được áp dụng nhằm giảm khả năng hòa tan và di chuyển của các kim loại nặng trong đấy. Như sử dụng các chất gắn kết xi măng, vôi, thạch cao, vật liệu, silicat, nhựa epoxy, Các chất này có vai trò gắn kết các kim loại nặng lại thành từng khối, không cho lan truyền trong đất. Từ đó, tránh khả năng tích tụ sinh học kim loại nặng trong chuỗi thức ăn. Tuy nhiên , có một thực tế rằng diện tích đất bị nhiễm kim loại nặng không xác định được , nên việc áp dụng phương pháp này trong thực tế là không khả thi , nhất là đối với điều kiện của vùng nghiên cứu nói riêng và của Việt Nam nói chung. V.1.2 Phương pháp sinh học : Ô nhiễm môi trường đất, đặc biệt ô nhiễm kim loại là vấn đề đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm. Cho đến nay, thế giới đã có nhiều nghiên cứu tìm các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng trong đất, trong đó có các biện pháp sinh học. 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 67 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Bảng V.1: Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao Tên loài Nồng độ kim loại tích luỹ trong thân (mg/g trọng lượng khô) Tác giả và năm công bố Arabidopsis halleri (Cardaminopsis halleri) 13.600 Zn Ernst, 1968 Thlaspi caerulescens 10.300 Zn Ernst, 1982 Thlaspi caerulescens 12.000 Cd Mádico et al, 1992 Thlaspi rotundifolium 8.200 Pb Reeves & Brooks, 1983 Minuartia verna 11.000 Pb Ernst, 1974 Thlaspi geosingense 12.000 Ni Reeves & Brooks, 1983 Alyssum bertholonii 13.400 Ni Brooks & Radford, 1978 Alyssum pintodasilvae 9.000 Ni Brooks & Radford, 1978 Berkheya codii 11.600 Ni Brooks, 1998 Psychotria douarrei 47.500 Ni Baker et al., 1985 Miconia lutescens 6.800 Al Bech et al., 1997 Melastoma malabathricum 10.000 Al Watanabe et al., 1998 Để có các cơ sở xử lý đất bị ô nhiễm kim loại nặng bằng biện pháp sinh học, đề tài nghiên cứu của các tác giả Lê Đức, Trần Thị Tuyết Thu, Nguyễn Xuân Huân (ĐH khoa học tự nhiên – ĐHQG Hà Nội) tiến hành thử nghiệm khả năng thu hút và tích lũy chì ở rau muống và bèo tây trên nền đất bị ô nhiễm từ đó đưa ra các biện pháp xử lý có hiệu quả. Tính cho một đất ruộng trồng rau, thả bèo sau 60 ngày ta sẽ thu được Pb trong rau, bèo tương ứng là: 12,38 kg Pb/ha; 29,85 kg Pb/ha. Điều này có ý nghĩa lớn về mặt môi trường, mở ra cho chúng ta một giải pháp mới góp phần xử lý ô nhiễm kim loại nặng. Đây là giải pháp rẽ tiền, đem lại hiệu quả kinh tế và rất phù hợp đối với đặc điểm của Việt Nam. 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 68 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền V.2 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP: Nước thải công nghiệp là một trong những nguyên nhân chính gây ra tình trạng tích lũy kim loại nặng trong đất. Do đó xử lý nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là một bước quan trọng để ngăn ngừa nguy cơ tích lũy kim loại nặng trong đất. Để xử lý hiệu quả nước thải công nghiệp có chứa kim loại nặng, phương pháp thường được sử dụng là phương pháp hóa lý. Cơ sở của phương pháp hóa lý là các phản ứng hóa học, các quá trình lý hóa diễn ra giữa chất bẩn với các hóa chất thêm vào. Các phương pháp xử lý hóa học và hóa lý bao gồm: trung hòa – kết tủa, oxy hóa khử, keo tụ bằng phèn nhôm, phèn sắt, tuyển nổi, hấp thụ, hấp phụ Ø Xử lý các hợp chất Hg: Hợp chất hữu cơ rất độc và không cho phản ứng với ion Hg2+. Trong nguồn nước, thủy ngân dưới ảnh hưởng của các hợp chất hữu cơ reong nước tự nhiên, chuyển hóa thành các hợp chất có tính độc mạnh. Thủy ngân kim loại được lọc và lắng. Các hạt không lắng được oxy hóa bằng clo hoặc NaOCl đến HgCl2. Sau đó xử lý nước bằng chất khử (NaHSO4 hoặc Na2CO3) để loại chúng và clo dư. Các hợp chất hữu cơ Hg đầu tiên được oxy hóa bằng clo. Sau khi loại clo dư, cation Hg2+ được khử đến Hg kim loại rồi lắng cặn. Ø Xử lý các hợp chất Zn, Cu, Ni, Pb, Cd, Co: Xử lý nước thải chứa muối kẽm bằng hydroxit natri Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 Khi pH = 5,4 hydroxit kẽm bắt đầu lắng. Để đạt hiệu quả lắng tốt nhất cần duy trì pH = 8 – 9 (vì khi pH = 10,5 thì Zn(OH)2 bắt đầu tan) Để loại đồng và cadimi người ta cho nước thải tiếp xúc với SO2 hoặc các sunfic và bột kim loại như kẽm, sắt. Khi đó các kim loại sẽ khử sunfic thành sunfua cùng với kim loại nặng hình thành sunfua khó tan 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 69 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Ø Xử lý nước thải có hợp chất Cr: Cr tồn tại dưới 2 hình thức: Cr6+ và Cr3+. Cr6+ có khả năng hòa tan được ở mọi giá trị pH và khá độc đối với sự phát triển của vi sinh vật. Cr3+ gần như không độc. Cở sở của phương pháp hóa học để xử lý nước thải chứa crom là dùng phản ứng khử để biến Cr6+ thành Cr3+ tiếp đó tách Cr3+ ở dạng hydroxit kết tủa. Ø Xử lý nước thải có hợp chất As: Nồng độ giới hạn cho phép của As trong nguồn nước là 0,05mg/l. Để xử lý As ta ứng dụng phương pháp hấp phụ, và một số phương pháp khác. Khi nồng độ As cao có thể dùng phương pháp lắng hóa học dưới dạng các chất rắn khó tan (asenat, asenit, hydroxit asen). Để xử lý hợp chất chứa oxy của asen, người ta ứng dụng sữa vôi, khi đó sẽ tạo cặn lắng là các asenat và asenit Ø Xử lý muối sắt: Khi hàm lượng sắt cao, phương pháp sục khí không cho phép loại chúng hoàn toàn vì vậy phải ứng dụng phương pháp hóa học. Chất phản ứng có thể là clo, pemanganat kali, ozon, Ø Xử lý nước thải có hợp chất Mn: Loại mangan ra khỏi nước có thể dùng các phương pháp sau: + Xử lý bằng pemanganat kali + Sục khí cùng với sự vôi hóa + Ozon hóa, clo hóa. V.3 QUY HOẠCH CÁC KHU CÔNG NGHIỆP THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG: Quy hoạch và phát triển các khu công nghiệp và di dời các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ vào bên trong các khu công nghiệp là một trong những giải pháp hạn chế sự ảnh hưởng của hoạt động sản xuất lên đời sống nhân dân và giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, sự phát triển của các KCN này lại tạo ra nguy cơ ô nhiễm môi trường tại các KCN tập trung nếu không có biện pháp quản lý chặt chẽ. 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 70 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền Hoạt động tại các KCN là nguyên nhân gây ra tình trạng tích lũy kim loại nặng, các chất thải từ KCN được xả trực tiếp ra môi trường mà không có biện pháp xử lý hiệu quả. Giải pháp cho vấn đề chất thải từ KCN được đề xuất là hướng đến xây dựng và phát triển mô hình KCN thân thiện với môi trường. Mục tiêu chính của việc phát triển KCN thân thiện với môi trường là nhằm tăng tối đa hiệu quả kinh tế của từng nhà máy trong KCN và giảm đến mức thấp nhất các tác động do hoạt động sản xuất của chúng đến môi trường và cộng đồng. Mục tiêu này chỉ có thể đạt được bằng cách tổ hợp các giải pháp tái sinh, tái chế, tái sử dụng, áp dụng tối đa các giải pháp giảm thiểu chất thải tại nguồn (sản xuất sạch hơn), cũng có thể kết hợp với thiết kế cơ sở hạ tầng KCN và các nhà máy một cách thân thiện môi trường, sử dụng năng lượng hiệu quả và sự liên kết của các nhà máy trong KCN Các KCN thân thiện với môi trường sẽ giúp giảm thiểu nguồn gây ô nhiễm và chất thải, cũng như giảm nhu cầu khai thác tài nguyên thiên nhiên. Điều đó cũng có nghĩa là tăng hiệu suất sử dụng tài nguyên và chất lượng môi trường tự nhiên được nâng cao. Các nhà máy tham gia KCN sẽ được giảm “gánh nặng môi trường” nhờ các giải pháp sản xuất sạch hơn bao gồm ngăn ngừa ô nhiễm, sử dụng năng lượng hiệu quả, quản lý hợp lý nguồn nước, thu hồi tài nguyên và các phương pháp quản lý và các giải pháp công nghệ môi trường khác. Việc lựa chọn vị trí, cơ sở hạ tầng và các loại hình công nghiệp nên đầu tư trong KCN phải được xem xét trong bối cảnh kinh tế - xã hội và đặc điểm sinh thái của khu vực lựa chọn. V.4 CẢI TẠO HỆ THỐNG TIÊU THOÁT NƯỚC: Với thực trạng hệ thống kênh rạch tiêu thoát nước như hiện nay, việc môi trường nước trong các kênh rạch bị ô nhiễm là khó tránh khỏi. Do đó, để giảm tác động xấu của nước thải đến môi trường đất khi sử dụng nước kênh rạch tưới cây thì việc nâng cấp và cải tạo hệ thống tiêu thoát nước là rất cần thiết và cấp bách. 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 71 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền V.5 TUYÊN TRUYỀN VÀ GIÁO DỤC Ý THỨC BVMT: Trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội mạnh mẽ của Việt Nam như hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường đang là gánh nặng đặt lên vai các nhà quản lý. Tuy nhiên, bảo vệ môi trường không chỉ là nhiêm vụ của một tổ chức hoặc cá nhân nào mà là nhiệm vụ và trách nhiệm của toàn dân, toàn xã hội. Do đó, công tác tuyên truyền giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho cộng đồng là một công việc cần thiết. Cần tuyên truyền tốt hơn nữa và thiết thực hơn nữa các vấn đề lien quan đến ô nhiễm đất và cây trồng trên các vùng đất bị ô nhiễm như lượng phân bón cho cây ở mức độ nào là hợp lý, việc tận dụng nước thải chưa xử lý để tưới cây có thể gây hậu quả ra sao Công tác giáo dục môi trường cần phải được đẩy mạnh hơn nữa, làm sao để nông dân Việt Nam ý thức được tầm quan trọng về tính an toàn của những sản phẩm do họ làm ra bởi vì những sản phẩm đó có thể gây ảnh hưởng đến toàn xã hội, từ đó nhân dân mới có thể tự ý thức được trách nhiệm của họ với cộng đồng và kiểm soát được những hành vi của mình (không tưới các nguồn nước bị ô nhiễm, không dung phân bón không rõ nguồn gốc) 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 72 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền CHUƠNG VI KẾT LUẬN – ĐỀ XUẤT VI.1 KẾT LUẬN: Đi cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, công nghiệp lại càng phát triển và chiếm tỷ trọng cao trong nền kinh tế. Các nhà máy, xí nghiệp ra đời ngày càng nhiều đáp ứng nhu cầu phát triển của công nghiệp đã làm cho môi trường ngày càng ô nhiễm trầm trọng và gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Nội dung của đề tài tập trung vào việc phản ánh hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất và trong cây trồng tại một số khu vực trọng điểm về canh tác nông nghiệp ở cả hai miên Bắc và Nam của Việt Nam. Sơ bộ có thể nhận xét về tình trạng tích lũy các kim loại nặng trong đất và cây trồng tại các khu vực trên như sau: - Nhìn chung đất bị ô nhiễm do tích lũy kim loại nặng tại một số khu vực ở miền Bắc Việt Nam 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 thải độc hại - Dựa vào những nghiên cứu trên cho thấy hàm lượng Pb trong rau ở một số khu vực đã vượt tiêu chuẩn cho phép của Bộ NN & PTNT từ 1 – 12 lần. Ở cải làn lượng As đồng thời có cả trong mẫu đất và mẫu rau ở ngưỡng ô nhiễm do sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật không rõ nguồn gốc của nông dân. Đất, nước, rau trên một số khu vực nghiên cứu ở miền Bắc hầu hết chưa có biểu hiện bị ô nhiễm As. - 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 (2001, 2002, 2003), chỉ có 2 mẫu đất bị ô nhiễm Hg. Như vậy, khi đất bị ô nhiễm Hg thì rau trồng trên đất này có khả năng bị ô nhiễm Hg cao - Khi đất bị ô nhiễm Pb thì đồng thời nước cũng bị ô nhiễm Pb. Hầu hết các mẫu rau ô nhiễm Pb đều thuộc vị trí có đất và nước đồng thời bị ô nhiễm Pb 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 73 SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền - Hàm lượng Pb trong đa số mẫu rau ở Thủ Đức, Tân Bình, Bình Chánh đều ở mức cho phép theo tiêu chuẩn tạm thời của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn quy định về chất lượng rau, quả, che an toàn trong quyết định số 99/2008/QĐ-BNN. Tuy nhiên, một số mẫu rau nhút ở Quận 12 có hàm lượng Pb cao gấp 8,4 – 15,3 tiêu chuẩn cho phép. Một số mẫu rau muống cũng vượt tiêu chuẩn từ 3,9 – 13,65 lần. - Hàm lượng kim loại nặng trong đất đều chưa cao, nhưng nhìn chung là chưa tới mức ô nhiễm nặng. Đồng thời với việc nêu lên hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất và cây trồng ở VN thời gian gần đây, đề tài cũng đề xuất một số biện pháp cả về kỹ thuật cũng như quản lý nhằm ngăn ngừa và giảm thiểu tình trạng tích lũy kim loại nặng trong đất và cây trồng có dấu hiệu ngày một gia tăng ở VN VI.2 ĐỀ XUẤT: Trong khuôn khổ giới hạn, đề tài mới chỉ dừng ở việc sưu tầm, thống kê và sắp xếp các số liệu, nghiên cứu đã có về vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng ở Việt Nam thời gian gần đây. Một số hướng nghiên cứu tiếp theo để đề tài hoàn chỉnh hơn bao gồm: - Hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất và cây trồng ở một số khu vực trọng điểm ở miền Trung VN (Huế, Đà Nẵng) - Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tích lũy KLN của cây từ đất - Thông tin đến cộng đồng về những loại cây trồng có khả năng tích lũy KLN cao có thể gây hại cho người sử dụng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lâm Minh Triết, và CTV, Xử lý nước thải Đô thị và Công Nghiệp. NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2004 2. Lê Văn Khoa, Đất và Môi Trường. NXB Giáo Dục, 2000 3. Lê Huy Bá, Sinh thái môi trường đất. NXB Nông Nghiệp TP.HCM, 2000 4. Lê Huy Bá, Nguyễn Văn Đệ, “Nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đất, nước ở Nhà Bè do nước thải công nghiệp và ảnh hưởng của nó đến cây lúa và giun đất” báo khoa học, 1998 5. Lê Huy Bá, Nguyễn Văn Đệ, Ảnh hưởng của các độc tố kim loại nặng lên thực vật, động vật và tích lũy trong cơ thể của chúng. Hội thảo khoa học trung tâm công nghệ Quốc Gia, 1998 6. Lê Huy Bá, Độc học môi trường. NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2000 7. Lê Đức, Trân Thị Tuyết Thu, Nguyễn Xuân Huân, thử nghiêm khả năng hút thu và tích lũy chì ở rau muống và bèo tây. ĐH khoa học tự nhiên – ĐH QG Hà Nội, 2005 8. Nguyễn Đinh Tuấn, Nguyễn Khắc Thanh, báo cáo đề tài, chương trình bảo vệ môi trường TP.HCM 9. Nguyễn Ngọc Quỳnh, ô nhiễm Cd trong đất, ảnh hưởng của nó đến động, thực vật, báo cáo chuyên đề, 2002 10. Võ Quyết Thắng, nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng tring rau muống ở Thanh Trì, Hà Nội, đất và môi trường, NXB Giáo Dục, 2000 11. Website www.tcvn.gov.vn 12. Website www.hcmuaf.edu.vn 13. Website: www.google.com PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1 Mức giới hạn tối đa cho phép của một số kim loại nặng trong đất (Ban hành kèm theo Quyết định số 99 /2008/QĐ-BNN ngày 15 tháng 10 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) TT Nguyên tố Mức giới hạn tối đa cho phép (mg/kg đất khô) Phương pháp thử * 1 Arsen (As) 12 TCVN 6649:2000 (ISO11466:1995) 2 Cadimi (Cd) 2 TCVN 6496:1999 (ISO11047:1995) 3 Chì (Pb) 70 4 Đồng (Cu) 50 5 Kẽm (Zn) 200 * Có thể sử dụng phương pháp thử khác có độ chính xác tương đương. PHỤ LỤC 2 Mức giới hạn tối đa cho phép của một số kim loại nặng trong nước tưới (Ban hành kèm theo Quyết định số 99 /2008/QĐ-BNN ngày 15 tháng 10 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) TT Nguyên tố Mức giới hạn tối đa cho phép (mg/lít) Phương pháp thử* 1 Thuỷ ngân (Hg) 0,001 TCVN 5941:1995 2 Cadimi (Cd) 0,01 TCVN 665:2000 3 Arsen (As) 0,1 TCVN 665:2000 4 Chì (Pb) 0,1 TCVN 665:2000 * Có thể sử dụng phương pháp thử khác có độ chính xác tương đương. PHỤ LỤC 3 Mức giới hạn tối đa cho phép của một số vi sinh vật và hoá chất gây hại trong sản phẩm rau, quả, chè (Ban hành kèm theo Quyết định số 99 /2008/QĐ-BNN ngày 15 tháng 10 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) STT Chỉ tiêu Mức giới hạn tối đa cho phép Phương pháp thử* I Hàm lượng nitrat NO3 (quy định cho rau) mg/kg TCVN 5247:1990 1 Xà lách 1.500 2 Rau gia vị 600 3 Bắp cải, Su hào, Suplơ, Củ cải, tỏi 500 4 Hành lá, Bầu bí, Ớt cây, Cà tím 400 5 Ngô rau 300 6 Khoai tây, Cà rốt 250 7 Đậu ăn quả, Măng tây, Ớt ngọt 200 8 Cà chua, Dưa chuột 150 9 Dưa bở 90 10 Hành tây 80 11 Dưa hấu 60 II Vi sinh vật gây hại (quy định cho rau, quả) CFU/g ** 1 Salmonella 0 TCVN 4829:2005 2 Coliforms 200 TCVN 4883:1993; TCVN 6848:2007 3 Escherichia coli 10 TCVN 6846:2007 III Hàm lượng kim loại nặng (quy định cho rau, quả, chè) mg/kg 1 Arsen (As) 1,0 TCVN 7601:2007; TCVN 5367:1991 2 Chì (Pb) TCVN 7602:2007 - Cải bắp, rau ăn lá 0,3 - Quả, rau khác 0,1 - Chè 2,0 3 Thủy Ngân (Hg) 0,05 TCVN 7604:2007 4 Cadimi (Cd) TCVN 7603:2007 - Rau ăn lá, rau thơm, nấm 0,1 - Rau ăn thân, rau ăn củ, khoai tây 0,2 - Rau khác và quả 0,05 - Chè 1,0 IV Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật (quy định cho rau, quả, chè) 1 Những hóa chất có trong Quyết định 46/2007/QĐ- BYT ngày 19/12/2007 của Bộ Y tế Theo Quyết định 46/2007/QĐ- BYT ngày 19/12/2007 của Bộ Y tế Theo TCVN hoặc ISO, CODEX tương ứng 2 Những hóa chất không có trong Quyết định 46/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007 của Bộ Y tế Theo CODEX hoặc ASEAN Ghi chú: Căn cứ thực tế tình hình sử dụng thuốc BVTV tại cơ sở sản xuất để xác định những hóa chất có nguy cơ gây ô nhiễm cao cần phân tích. * Có thể sử dụng phương pháp thử khác có độ chính xác tương đương. ** Tính trên 25 g đối với Salmonella. PHỤ LỤC 4 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong đất QCVN 03: 2008/QĐ – BTNMT Bảng: Giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại nặng trong một số loại đất (mg/kg đất khô) Thông số Đất nông nghiệp Đất lâm nghiệp Đất dân sinh Đất thương mại Đất công nghiệp 1.Asen (As) 12 12 12 12 12 2.Cadimi (Cd) 2 2 5 5 10 3.Đồng (Cu) 50 70 70 100 100 4.Chì (Pb) 70 100 120 200 300 5.Kẽm (Zn) 200 200 200 300 300