GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước ta thuộc nhóm các nước đang phát triển, đang trên đà hội nhập với Thế
giới. Vì vậy, hoạt động công nghiệp ngày càng phát triển. Những khu công
nghiệp, khu chế xuất mọc lên rất nhiều trong thời gian ngắn thu hút nhiều lao
động, tạo điều kiện phát triển kinh tế cho đất nước, đòa phương. Tuy nhiên nông
nghiệp vẫn là ngành chủ lực đối với nước ta hiện nay, năng suất ngày càng tăng
do được đầu tư máy móc, trang thiết bò, vật tư phục vụ sản xuất.
Cùng với sự phát triển là vấn đề môi trường được đặt ra, các hoạt động sản
xuất công nghiệp, nông nghiệp chỉ chú trọng tới lợi nhuận mà chưa quan tâm
nhiều đến vấn đề môi trường, chưa có kh niệm phát triển bền vững. Ý thức
BVMT còn kém dẫn đến hậu quả là môi trường ngày càng ô nhiễm trầm trọng.
Tây Ninh là tỉnh nằm ở phía Tây Bắc của vùng Đông Nam Bộ với mật độ
dân số 259người/ km
2
(2004). Hầu hết người dân trong tỉnh làm nông nghiệp là
chính, sản phẩm làm ra đáp ứng được nhu cầu của người dân trong tỉnh và góp
thêm nguồn ngân sách cho tỉnh nhà. Các khu công nghiệp, khu chế xuất, cơ sở
sản xuất vừa và nhỏ đang hoạt động trên đòa bàn tỉnh rất nhiều, nhưng công tác
quản lý thì chưa được chặt chẽ. Ô nhiễm môi trường nảy sinh do hoạt động nông
nghiệp như: canh tác, sử dụng đất không hợp lí; do hoạt động công nghiệp như:
các chất thải không được xử lý sơ bộ trước khi thải ra môi trường.
Môi trường đất ở Tây Ninh bò suy thoái và đang dần tới mức ô nhiễm vì
trong quá trình sản xuất con người đã làm tăng đáng kể các nguyên tố kim loại
nặng như Cd, Pb, Zn từ các nguồn sản xuất nông nghiệp như các loại phân bón
hoá học, đặt biệt là phân phosphat thường chứa nhiều As, Cd, Pb và từ các hoạt
động công nghiệp (nước thải, khí thải). Để góp phần tìm hiểu mức độ ô nhiễm
kim loại nặng và đưa ra các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm trong đất, tôi đã chọn
đề tài : “ Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động công nghiệp đến chất lượng môi
trường đất ở tỉnh Tây Ninh”
bản chất và chất độc không bản chất. Nhóm 1 là những ion thiết yếu cho sự sinh
SVTH: Trần Thế Chương Trang 2
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
trưởng và phát triển của cây trồng, nếu vượt quá một giới hạn nhất đònh nào đó
thì chúng sẽ là các chất độc. Nhóm 2 không đóng góp vai trò như nhóm 1, nếu ít
chúng không ảnh hưởng nhưng nhiều chúng sẽ gây độc cây trồng. Tuy nhiên hiện
nay, hàm lượng của các ion kim loại trong đất bao nhiêu thì bắt đầu gây độc ? vẫn
chưa có tài liệu nào nghiên cứu cụ thể mà chỉ nói mức độ ảnh hưởng đối với cây
trồng và sức khoẻ con người. Do đó, việc tìm ra hàm lượng của chúng để có biện
pháp quản lý phù hợp là một điều thiết yếu.
Việc chọn đối tượng là kim loại nặng vì KLN là tác nhân ô nhiễm nguy hiểm
đối với hệ sinh thái đất, chuỗi thức ăn và con người. Những KLN có tính độc cao
nguy hiểm là: Thuỷ ngân (Hg), Cadimi (Cd), Chì (Pb), Niken (Ni), các KLN có
độc tính mạnh là: Asen (As), crôm (Cr), mangan (Mn), kẽm (Zn), thiếc (Sn).
Trong thực tế, một số KLN ở hàm lượng thích hợp rất cần cho sự sinh trưởng
và phát triển của thực vật, động vật và con người. Nhưng nếu chúng tích lũy
nhiều trong đất thì lại rất độc hại cho thực vật và động vật đất. Trong quá trình
sản xuất con người đã làm tăng đáng kể các KLN trong đất. Các loại thuốc bảo
vệ thực vật thường chứa Asen, thuỷ ngân, đồng, các loại phân hoá học chứa nhiều
cadimi, chì, asen. Các chất thải công nghiệp ngày càng nhiều và có độc tính ngày
càng cao, nhiều loại rất khó bò phân huỷ sinh học. Các chất thải độc hại có thể
được tích luỹ trong đất trong thời gian dài gây ra nguy cơ tiềm năng đối với môi
trường. Các chất thải kim loại, đặt biệt là các KLN (như Pb, Zn, Cd, Cu, Ni)
thường có nhiều ở các khu công nghiệp và đô thò.
Đất bò ô nhiễm KLN không những làm giảm năng suất sinh học của cây
trồng mà còn ảnh hưởng đến chất lượng nông sản dẫn tới tác động xấu đến sức
khoẻ của con người. nh hưởng của các KLN trong đất đối với sức khoẻ con
người là chưa được xác đònh một cách rõ ràng nên rất khó xây dựng ngưỡng độc
hại chính xác. Ở nhiều nước đã xây dựng tiêu chuẩn độc hại của các nguyên tố
cứu khoa học” Lê Huy Bá, nhà xuất bản đại học quốc gia TP.HCM, 2005).
SVTH: Trần Thế Chương Trang 4
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Thu thập và hệ thống hoá các số liệu về hiện trạng môi trường (không khí,
đất, nước, chất thải rắn) tại các vùng đô thò (thò xã, thò trấn), khu công nghiệp, khu
vực nông thôn ở Tây Ninh trên cơ sở kế thừa các đề tài nghiên cứu trước đây.
Tất cả các tài liệu đã thu thập khảo sát khi thực hiện đề tài được tổ chức
nhập vào máy tính, các dữ liệu về điều kiện kinh tế xã hội và các điều kiện môi
trường tự nhiên của tỉnh sẽ được phân tích, tổng hợp theo các nội dung khác nhau
nhằm tạo các cơ sở nền tảng cho điều tra và đánh giá, đề xuất giải pháp.
1.4.2.2 Phương pháp khảo sát, lấy mẫu
Tiến hành khảo sát các dạng đòa hình sao cho thuận lợi nhất cho việc lấy
mẫu đất. Lựa chọn khu vực đất nông nghiệp và đất có hoạt động công nghiệp
(gần khu vực công nghiệp, đô thò) để lấy mẫu
Lấy mẫu:
Đối với đất nông nghiệp : lấy hai tầng đất: tầng canh tác: 0
– 20 cm, tầng chuyển tiếp: 20 – 60 cm.
Mẫu được lấy phải mang tính đại diện cho từng loại đất, lấy mẫu theo
phương pháp đường chéo góc để mẫu có tính đại diện cho khu vực.
Sử dụng máy GPS để bấm tọa độ lấy mẫu đất, giúp cho việc xây dựng bản
đồ sau này.
1.4.2.3 Phương pháp đánh giá, tổng hợp
Dựa vào các tài liệu, số liệu tổng hợp được phân tích hiện trạng thực tế để
đưa ra các diễn biến và xu thế biến đổi của môi trường.
Từ các phiếu điều tra, kết quả khảo thực đòa và kết quả nghiên cứu, tổng
hợp lại đưa ra kết quả đánh giá cuối cùng. Đánh giá dựa vào các kiến thức đã
biết và so sánh với các tiêu chuẩn Việt Nam về Môi trường.
1.4.2.4 Phương pháp xử lý số liệu
Nhập, xử lý các số liệu điều tra phiếu, các số liệu phân tích bằng phần mềm
nghiệp tại các khu công nghiệp như: Trảng Bàng, Gò Dầu, thò xã Tây Ninh.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 6
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Hàm lượng các kim loại nặng: Cd, Pb, Cu, Zn tích lũy trong
môi trường đất.
1.6. GIỚI HẠN CỦA NGHIÊN CỨU
Giới hạn về nội dung
- Chỉ lấùy mẫu tại một số điểm đặc trưng có hoạt động công nghiệp
thuộc các huyện Gò Dầu, Trảng Bàng, thò xã Tây Ninh.
- Đối với ô nhiễm môi trường đất chỉ đề cập đến kim loại nặng trong
đất mà không đề cập đến dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, phân bón…
- Chỉ phân tích hàm lượng một số kim loại nặng (Pb, Cu, Zn, Cd) và
một số chỉ tiêu: pH, tỷ trọng, nitơ tổng, lân dễ tiêu, OM, acide humic mà
không phân tích các chỉ số khác.
Giới hạn về thời gian:
Thời gian thực hiện đề tài là 12 tuần từ 01/10/2006 – 21/12/2006
1.7. PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Từ các kết quả nghiên cứu được của đề tài là đánh giá chất lượng môi
trường đất và hàm lượng 4 KLN (Pb, Cu, Zn, Cd) ở tầng đất mặt khu vực xung
quanh các KCN, CCN. Cần mở rộng nghiên cứu các vấn đề liên quan:
Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho toàn tỉnh, đánh giá chất lượng đất và
hàm lượng các KLN khác như: As, Hg…
Khảo sát, điều tra mức độ ảnh hưởng của hoạt động công nghiệp đến
sức khoẻ con người và động vật vùng xung quanh.
Môi trường đất, nước, không khí có mối liên quan chặt chẽ với nhau,
do đó có các nghiên cứu khác về môi trường nước và môi trường không khí.
Nghiên cứu, đánh giá sự suy thoái môi trường đất (xói mòn, bạc màu,
mất hữu cơ và ô nhiễm) đề xuất phương án sử dụng hợp lý và phát triển bền
vững tài nguyên đất ở tỉnh Tây Ninh.
hạn và khi ngập lụt. Kết quả sẽ nâng cao hiệu quả trên một đơn vò diện tích hệ
sinh thái đất và cây trồng từ đó nâng cao thu nhập và sức khoẻ cho người dân,
bảo vệ môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 8
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
SVTH: Trần Thế Chương Trang 9
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
2.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM MÔI TRƯỜNG ĐẤT
2.1.1 Khái niệm chung về đất [13 ]
Theo Jenny (nhà khoa học Mỹ) thì đất là sản phẩm hoạt động của khí hậu
(cl) trên đá mẹ (p) được làm thay đổi dưới ảnh hưởng của thực vật và các cơ thể
sống khác (o) của đòa hình (r) và phụ thuộc vào thời gian (t). Jenny đã biểu diễn
đất như hàm số (f) của 5 biến số nói trên.
Đất = f (p, cl, o, r, t)
Những nghiên cứu gần đây khẳng đònh thực tế đất như là hệ thống hở cuối
cùng xảy ra các quá trình hoạt động:
Quá trình thêm vào đất (1)
Quá trình mất khối đất (2)
Quá trình chuyển dòch trong đất (3)
Quá trình chuyển hóa vật chất trong đất (4)
Có rất nhiều quá trình cụ thể thuộc bốn quá trình tổng quát nói trên xảy ra
trong sự tạo thành đất như : quá trình mùn hóa, khoáng hoá, feralit hoá, gley hoá,
rửa trôi, tổng hợp, phân hoá kết von, xói mòn, chua hoá, mặn hoá…
Đất được coi như hợp phần dò thể : thể rắn (chất khoáng và hữu cơ), thể lỏng
(các chất hòa tan trong nước) và thể khí. Các hợp phần này liên quan chặt chẽ và
chiếm tỷ lệ nhất đònh với đời sống cây trồng. Đất là vật thể sống (chứa nhiều sinh
vật lớn nhỏ khác nhau) luôn luôn biến động thay đổi.
2.1.2 Ô nhiễm môi trường đất [7 ]
khối cao hay thấp hơn oxide của nó. Một đònh nghóa khác cho rằng KLN là một
nguyên tố có tỷ trọng lớn hơn 5,0 gr/cm
3
. Do đó, các kim loại nặng hơn vanadium
sẽ là các KLN.
Một cách tổng quát, KLN là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5. KLN có
mặt trong tự nhiên và ngày nay do tác động của con người khi phát triển công
nghiệp hoặc đô thò, hàm lượng KLN trong đất, nước ở một vùng tăng hơn trước
đó, khiến cho cây trồng ở những vùng ấy có thể thu nhiều hơn những nơi bình
thường.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 11
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
2.1.3.2 Nhập lượng của KLN vào môi trường
KLN nhập lượng vào môi trường qua nhiều nguồn khác nhau, như kim loại
có thể thoát ra môi trường từ việc đốt các nhiên liệu đòa khai, những nguyên liệu
này bao gồm nhiều kim loại phong phú nhất trong các phân tử ở không khí xung
quanh. Các kim loại ở nước bề mặt phản ánh sự xói mòn từ thiên nhiên, bụi
phóng xạ khí quyển và sự thất thoát từ các hoạt động. KLN có thể nhập lượng
vào môi trường từ các phân bón vô cơ và hữu cơ, từ thuốc bảo vệ thực vật, đặc
biệt là thuốc gốc vô cơ. Những nguồn có khả năng xa hơn về chất thải của con
người bao gồm các sản phẩm tiêu thụ, chất thải công nghiệp cũng như môi trường
làm việc.
Hàm lượng KLN tổng số trong đất là kết quả của việc nhập lượng kim loại
từ nhiều nguồn khác nhau: đá mẹ, sự lắng đọng khí quyển, phân bón, hoá chất
nông nghiệp, các chất thải hữu cơ và các chất ô nhiễm vô cơ khác… Điều này có
thể diễn tả bằng công thức sau:
M
tổng số
= (M
Keo đất cấu tạo bởi 4 lớp từ trong ra ngoài là: nhân, lớp ion quyết đònh thế
thường là điện tích âm, lớp ion không di chuyển mang điện tích trái dấu với lớp
ion quyết đònh thế và lớp ion có khả năng trao đổi điện tích với môi trường bên
ngoài. Với cấu trúc này keo đất có khả năng hấp thụ trao đổi ion giữa bề mặt của
keo đất với dung dòch đất bao quanh nó. Sự xâm nhập của đất vào môi trường đất
được thực hiện thông qua hoạt tính của keo đất và dung dòch đất.
Bản Chất: bản chất của chất độc đối với loài sinh vật hay còn gọi là tính “
kỵ sinh vật”. Tính độc của các chất này quyết đònh bởi cấu tạo và hoạt tính
của chúng.
Nồng độ và Liều lượng của các độc chất có tương quan thuận đối với tính
độc. Nồng độ và liều lượng càng cao thì càng độc.
Nhiệt độ: Nhiệt độ đất càng cao thì tính độc càng mạnh (trừ khi nó ở điểm
phân huỷ của tính độc). Cũng như khi có nhiệt độ đất quá cao có thể làm phân
huỷ độc chất.
Ngưỡng chòu độc: các loài sinh vật khác nhau có ngưỡng chòu độc khác
nhau. Sinh vật non trẻ thì mẫn cảm đối với chất độc, ngưỡng chòu độc thấp,
sinh vật cao tuổi thì ngưỡng chòu độc cao, nhưng tuổi già lại chòu độc kém.
Giới tính cũng ảnh hưởng đến ngưỡng chòu độc. Giống cái và phái nữ dễ mẫn
cảm với chất độc hơn là phái nam và giống đực.
Những điều kiện khác của đất: Chế độ nước, độ ẩm, độ chua trong đất có
ảnh hưởng đến sự cung cấp oxy để giải độc và phân bố lại nồng độ của hơi
độc. Sự lan truyền ô nhiễm và đề ra kế hoạch cải tạo, bảo tồn đất nông nghiệp
gặp khó khăn trong quá trình tập trung chất ô nhiễm nặng. Có thể sử dụng vi
sinh vật để phân giải một số độc chất sinh ra từ các chất ô nhiễm có quy mô
lớn gây ảnh hưởng đến các hoạt động trồng trọt. Những chất độc không có
thuốc đặc trò là nguyên nhân để chất ô nhiễm hoà tan vào nước gây tình trạng
lan rộng ô nhiễm thành các mảng ô nhiễm. Màng tế bào tạo ra các mảng ô
SVTH: Trần Thế Chương Trang 13
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
SVTH: Trần Thế Chương Trang 14
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
dòch khi cần thiết và trở nên có sẵn khi cây trồng sinh trưởng. Ở dạng thứ 4, kim
loại bò liên kết chặt chẽ với các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ khác và không có sẵn
cho cây.
Sự hấp thu hay tích luỹ KLN cây trồng bò ảnh hưởng bởi rất nhiều thông số
như: pH, Eh, hàm lượng chất hữu cơ, cân bằng dinh dưỡng, nồng độ của các KLN
khác trong đất cũng như độ ẩm và nhiệt độ.
Trạng thái kim loại
Tổng lượng kim loại
Độ linh động
Nguồn kim loại có sẵn nguồn kim loại
không có sẵn
Hình 2.1: Mô hình trạng thái các KLN trong môi trường đất
2.2. MỘT SỐ LOẠI HÌNH Ô NHIỄM ĐẤT CÔNG NGHIỆP [7]
2.2.1 Ô nhiễm đất do hoạt động sản xuất công nghiệp
Quá trình phát triển công nghiệp và đô thò cũng có ảnh hưởng đến các tính
chất lý và hoá học đất :
Những tác động về mặt vật lý đất như : gây xói mòn, nén chặt đất và phá
huỷ cấu trúc đất do kết quả của các hoạt động xây dựng, sản xuất và khai thác
mỏ. Các tác động này thể hiện rất rõ tới sự biến đổi môi trường đất thông qua
việc làm thay đổi hoạt động của vi sinh vật trong đất. Việc tăng nhiệt độ đất do
SVTH: Trần Thế Chương Trang 15
Kim loại Kim loại ở pha rắn
trong dung dòch ion tự do Kim loại bò liên kết chặt
Ion kim loại Hấp thụ hấp thụ trong ion kim loại không linh
Hoà tan yếu quá trình cây động trong quá trình cây
sinh trưởng sinh trưởng
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
thải công nghiệp dệt nhuộm cao vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép (As:
1.37ppm, Zn: 8 ppm). Nước thải với pH cao (9 - 12) của công nghiệp bột giặt khi
thải trực tiếp vào đất làm tăng độ tích lũy ion Na
+
trong đất một cách có ý nghóa.
Ô nhiễm do tác nhân sinh học: Tác động của hoạt động sản xuất công
nghiệp dẫn đến sự phát sinh các chất thải công nghiệp ngày càng nhiều và có tính
SVTH: Trần Thế Chương Trang 16
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
ngày càng cao. Việc đổ bỏ chất thải sinh học mất vệ sinh như chất thải sinh hoạt,
phân rác, các thành phần dư thừa của thực phẩm… sẽ tạo nên những điều kiện
thuận lợi cho các loài vi sinh vật phát triển. Từ đó chúng theo chu trình đất – cây
– người, những trực khuẩn lò, thương hàn hoặc amip, kí sinh trùng (giun, sán …) có
thể gây bệnh ở người thông qua rau xanh của bữa ăn hàng ngày.
Tác động của sản xuất công nghiệp dẫn đến sự phát sinh các chất thải công
nghiệp ngày càng nhiều và có độc tính ngày càng cao, nhiều loại rất khó bò phân
huỷ sinh học. Các chất thải độc hại có thể được tích luỹ trong đất trong thời gian
dài gây ra các nguy cơ đối với môi trường.
Đặc biệt sản xuất công nghiệp chính là loại hình phát sinh nhiều các chất
thải có chứa KLN. Các KLN này thường ở những dạng khác nhau, tuy nhiên khi
đi vào trong đất chúng dễ dàng bò hấp thu hay liên kết với các hợp chất hữu cơ,
vô cơ hoặc tạo thành các phức chất hợp (chelat). Khả năng dễ tiêu của chúng đối
với thực vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: pH, dung tích trao đổi ion (CEC), và
sự phụ thuộc lẫn nhau vào các kim loại khác.Ở các đất có CEC cao, chúng bò giữ
lại nhiều trên phức hệ hấp phụ. Nhìn chung, các KLN có khả năng linh động lớn
ở các đất chua (pH < 5.5). Sự hiện diện trong môi trường đất của KLN có rất
nhiều hợp chất khác nhau cùng tồn tại trong môi trường đất.
Bảng 2.1 Hoạt động của KLN trong đất trong các điều kiện khác nhau [3 ]
KLN Môi trường đất acide Môi trường đất kiềm
, OC, CuB(OH)
4
Fe Fe
2+
, FeSO
4
, FeH
2
PO
4
, FeOH
2+
FeCO
3
, Fe
2+
, FeHCO
3
, FeSO
4
Mn Mn
2+
, MnSO
4
, OC Mn
2+
, MnSO
4
, MnCO
3
Zn Zn
2+
, ZnSO
4
ZnHCO
3
+
, ZnCO
3
, ZnB(OH)
4
(Nguồn: Độc học môi trường, GS-TSKH Lê Huy Bá, 2000)
2.2.2 Đặc tính của một số KLN trong đất công nghiệp
ASENIC (As)
SVTH: Trần Thế Chương Trang 17
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
As có trong các loại đá do núi lửa tạo ra, trong đất đá cặn cáu (đá phiến sét
nham thạch, đất lầy, đá bảng) As có mức cao hơn khoảng < 1 - 900 mg/kg so với
sa thạch và đá vôi (< 1 – 200 mg/kg), trong đá phosphat có khoảng < 1 – 200
mg/kg.
As phức được sử dụng rộng rãi làm chất diệt côn trùng. nh hưởng của độc
tố As đến thực vật được sử dụng là thuốc diệt cỏ và làm chất khô, giúp cho bông
vải thu hoạch dễ dàng hơn sau khi rụng lá. Tuy nhiên có sự gia tăng As trong đất,
As chủ yếu có nguồn gốc từ mặt đất. Trong đất hoang phế, mức độ As kết hợp với
chất vô cơ cao, có nơi ô nhiễm As do nguyên liệu As tập trung thành từng đống
với trọng lượng hơn 40.000 mg/kg. mức độ As giảm xuống nhanh chóng khi vùng
đất đó xa ô nhiễm. Mặt khác, tỷ lệ của sự sút giảm trọng lượng As tập trung là do
ảnh hưởng đến độ ổn đònh của đất, đó là việc làm hư hỏng những nguyên liệu
cùng với sự phân tán và rửa trôi tạo thành đường mòn.
rất lớn giữa các loài thực vật và các giống trong cùng một loài, biến động hàm
lượng Cu trong môi trường rễ là rất phức tạp. Điều này phụ thuộc vào chất lượng
mùn trong đất vùng rễ. Cu thiếu cũng ảnh hưởng đến cây trồng và các loài động
thực vật nhưng nếu dư thừa quá thì cũng gây ảnh hưởng đến chúng.
CHROM (Cr)
Chrom là kim loại thuộc nhóm VIb của bảng tuần hoàn, nó xuất hiện ở trạng
thái oxy hóa nên được dùng trong các hợp kim chống ăn mòn.
Tổng lượng Cr lớn nhất được thải vào bầu khí quyển dưới dạng các hạt nhỏ
do hoạt động của con người là từ ngành công nghiệp luyện kim, công nghòêp sắt,
thép xi mạ, thường phát thải vào môi trường một lượng rất lớn Cr gây ô nhiễm
môi trường và có tính độc cao đối với con người.
NICKEL (Ni)
Nickel là nguyên tố kim loại thuộc nhóm VIII của bảng tuần hoàn, Ni có thể
thay thế các kim loại thiết yếu trong các enzyme kim loại và gây ra sự đứt gãy
các đường trao đổi chất. Nguyên nhân chính của việc sinh trưởng yếu của cây
trồng trên đất do sự tập trung của Ni, Cr.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 19
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Trong công nghiệp Ni tập trung chủ yếu từ việc đốt nhiên liệu, từ công
nghiệp xi mạ, từ khí thải công nghiệp, từ các lò luyện kim… khi tích luỹ vào môi
trường sẽ làm kìm hãm sự phát triển của cây, ảnh hưởng đần chất lượng môi
trường đất, nước, không khí và đặc biệt là bệnh ung thư cho người.
Bảng 2.2 Nồng độ Cr và Ni trong đất trồng (mg/kg) [3 ]
Cr Ni
Số mẫu
nghiên
Giá trò Trung
bình
Phạm vi Giá trò Trung
Hàm lượng chì trong đất đá tăng tự nhiên do hoạt động núi lửa tạo trhành đá núi
SVTH: Trần Thế Chương Trang 20
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
lửa. Pb phát thải cói khuynh hướng tích lũy một cách tự nhiên trong lớp đất mặt.
Pb tồn tại trong môi trường đất trong dung dòch đất, trên những bề mặt hấp thụ
những mùn sét trao đổi dạng phức tạo kết tủa, liên kết với Fe – Mn oxide thứ
cấp, dạng kiềm carbonnate và mang tinh thể aluminsilicate. Tuy nhiên chì vẫn là
phần quan trọng nhất trong dung dòch đất, bởi đây là nguồn chì cho thực vật hấp
thụ trực tiếp và cân bằng động học có thể xảy ra giữa dung dòch đất và thành
phần khác của đất.
Bảng 2.3 Chì trong đất và trong dung dòch [3 ]
Tổng lượng chì (
µ
g/g)
Chì trong dung
dòch đất (
µ
mol/l)
Chì dung dòch tổng lượng (%)
49900
2820
45800
1890
3830
112
18
11
4
4
đưa vào đất. Thêm vào đó vai trò của pH và Cl
-
là chìa khoá đo lường trong việc
quyết đònh tính năng của Hg trong tiềm năng đất, xuất hiện những tính chất hóa
học mới. Một tính chất quan trọng của Hg là có khả năng chấp nhận ion sulfur ở
một điều kiện ổn đònh và mạnh: Hg
0
được cố trong sự có mặt của Hg
2
S hoặc HgS
-
nhưng ở một điều kiện cao hơn HgS
-
sẽ làm kết tủa chất kiềm mạnh trong đất ion
HgS
2-
2
sẽ hình thành. Sự xuất hiện không chỉ của HgCl
2
, metyl mercuricchloride
đã tìm thấy dưới lớp đất sâu khoảng 20 cm. Ô nhiễm xảy ra trong thời tiết khô
hanh, khi có các vết nứt có thể cho phép Hg tích tụ lại thành chất keo thấm qua
cột nước. Tương tự sự di chuyển này có thể xuất hiện ở bề mặt đất trong các giai
đoạn, sự di chuyển khác thường của Hg tụ lại thành keo đất gần đó. Sự tích lũy
Hg trong đất phụ thuộc vào một số các yếu tố bao gồm : Dạng hoá học của Hg
mặt phân chia trong đất, một số lượng tự nhiên của vô cơ và hữu cơ trong keo đất,
pH, tiềm năng của đất. Sự tập trung Hg trong đất khác xa giữa các loại đất như
đất hữu cơ có mức Hg cao hơn là trong đất khoáng.
Hậu quả độc hại của Hg đã được đề cập nhiều, đây là một trong những
nguyên tố độc nhất đối với con người đã được đề cập đến vào năm 1950 tại tỉnh
đất đặc biệt là vi sinh vật trong đất.
Các nguyên tố KLN tồn tại và luân chuyển trong tự nhiên thường có nguồn
gốc từ chất thải của hầu hết các ngành sản xuất công nghiệp trực tiếp hoặc gián
tiếp sử dụng các kim loại ấy trong quá trình công nghệ hoặc từ chất thải sinh hoạt
của con người. Ví dụ nước thải của các khu công nghiệp, các nhà máy hoá chất,
các cơ sở in hoặc dưới dạng bụi trong khí thải của các khu công nghiệp hoá chất,
các lò cao, khí thải của các loại xe có động cơ chạy bằng xăng… sau khi phát tán
vào môi trường dưới dạng nói trên, chúng lưu chuyển trong tự nhiên, bám dính
vào các bề mặt, tích luỹ trong đất và gây ô nhiễm các nguồn nước sinh hoạt. Đó
chính là nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm đất.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 23
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Công nghiệp luyện kim: chất thải còn lại (khí thải, bụi…) và nước thải của
công nghệ này chức nhiều KLN. Công nghiệp khai thác mỏ: trong quá trình khai
thác sẽ phát tán kim loại vào đất.
Chất thải rắn công nghiệp từ các nhà máy: sản xuất pin (chứa nhiều Ni, Cd,
Hg) và bình ắc quy xe hơi (nhiều Pb), các lò đốt rác công nghiệp… đã làm tăng
hàm lượng một thành phần kim loại độc hại trong đất.
Việc chôn lấp rác thải sinh hoạt gây nên tình trạng tàn dư kim loại trong đất,
bùn lắng trong nhà máy xử lí nước thải thường chứa nhiều kim loại độc hại, khi
chôn lấp sẽ đưa vào đất một lượng KLN.
Phân bón hữu cơ: chứa nhiều trong phân heo, phân chim… trong đó chứa hàm
lượng cao Cu và As sẽ tăng nâng suất cây trồng, phân bùn cống thường chứa một
hàm lượng cao KLN.
Các KLN được tích luỹ trong cơ thể sinh vật theo các chuỗi thức ăn và nước
uống. nh hường của các KLN trong đất đối với sức khoẻ con người còn chưa xác
đònh một cách rõ ràng, nên rất khó xây dựng ngưỡng độc hại chính xác.
Kim loại trong mạng thức ăn trên mặt đất: trong nhiều tình huống nhất đònh,
một số nguyên tố độc có khả năng là độc chất cho cả tích tụ sinh học và tích tụ
hàm lượng kẽm là 160ppm, chì là 112ppm , đồng là 0.98 – 0.59 ppm.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 25