Viện Khoa học công nghệ và quản lý môi trường
Tiểu luận: XỬ LÝ Ô NHIỄM&THOÁI HÓA MÔI TRƯỜNG ĐẤT
ĐỀ TÀI:
Tên SV: Hồ Phương Anh
MSSV: 07700411
Lớp: ĐHMT3A
GVHD: GS. TSKH. LÊ HUY BÁ
TP.HCM tháng 05 năm 2010
MỤC LỤC
Lời nói đầu 1
Nội dung 2
I. Thuốc BVTV 2
1.1 Khái niệm 2
1.2 Phân loại 2
1.3 Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở VN 4
II Ô nhiễm môi trường đất do thuốc BVTV 5
2.1 Tác hại của thuốc BVTV tác động lên MTĐ 5
2.2 Tác hại của Pb, As, Hg lên MTĐ 12
2.3 Mô hình xử lý kim loại nặng do thuốc BVTV gây nên 15
2.3.1 Xử lý Pb bằng Lantanan L 16
2.3.2 Xử lý Pb bằng rau muống, bèo tây 18
2.3.3 Xử lý As, Pb bằng các loại TV khác 19
2.3.4 Xử lý lượng tồn dư thuốc BVTV bằng VSV 20
2.4 Biện pháp phòng tránh và giảm nguy cơ ô nhiễm 20
Kết luận 23
Tài liệu tham khảo 24
LỜI MỞ ĐẦU
Các nhà khoa học môi trường thế giới đã cảnh báo rằng: cùng với ô nhiễm
nguồn nước, ô nhiễm không khí thì ô nhiễm đất đai cũng là vấn đề đáng báo động
hiện nay, đặc biệt trong việc sử dụng nông dược và phân hoá học. Ô nhiễm đất không
những ảnh hưởng xấu tới sản xuất nông nghiệp và chất lượng nông sản, mà còn thông

clo hóa trong phân tử có các gốc aryl, carbocylic, heterocylic.
Các Clo hữu cơ có thể chia làm 4 loại chính:
- DDT và các chất liên quan
- HCH
- Cyclodiens và các chất tương tự
- Polychorterpen
• Phosphate hữu cơ: lân hữu cơ lả những chất có ít nhất một
nguyên tử phosphor 4 hóa trị. Có thể chia làm 3 nhóm dẫn xuất
chính:
- Aliphatic (mạch thẳng)
- Phenyl (mạch vòng)
- Heterocylic (dị vòng)
• Carbamate: là dẫn xuất của axit carbamic, tác dụng như lân
hữu cơ ức chế cholinesterase. Nhìn chung nhóm này có độc
chất thấp, ngoại lệ các nitrosomethyl carbamate là chất gây
độc đột biến.
• Pyrethroid: nhóm thuốc tương tự pyrethrum. Độ độc chia làm
hai loại tùy thuộc vào nhiệt độ cao hay thấp. Pyrethroid có 4
thế hệ thuốc:
- Allethrin
- Tetramethrin
- Fenvalerate
- Thế hệ 4 có nhiều tính chất vượt trội
• Các loại khác: lưu huỳnh hữu cơ có nhiều vòng phenyl, các
loại thyocyanates chứa gốc SCN ngăn trở hô hấp và biến
dưỡng tế bào…
I.2.2 Thuốc BVTV sinh học: có nguồn gốc sinh học là các loại thuốc chiết xuất từ
những nguyên liệu tự nhiên như động vật, thực vật, vi khuẩn và một số
khoáng chất nhất định.
 Thuốc vi sinh: bao gồm các vi sinh vật (tảo, vi khuẩn, virus…) là

hay cấm sử dụng không chỉ đang được sử
dụng mà còn sử dụng với nồng độ cao
gấp nhiều lần tiêu chuẩn cho phép. Theo
khảo sát của viện Y học lao động và vệ sinh môi trường, nồng độ một số chất
BVTV như Wofatox, Diazino, benzonyl trong môi trường lao động thường cao
hơn tiêu chuẩn cho phép từ 7 đến 21 lần. Với việc sử dụng thuốc như vậy, tình
trạng nhiễm độc thuốc BVTV là không tránh khỏi. Báo cáo của y tế dự phòng
Nghệ An(2000) cho biết số người có triệu chứng thâm nhiễm chất BVTV sau khi
sử dụng tới 91.23%. Tại vùng Tây Tựu, Mai Đình và Đan Phượng, 98% số người
phun thuốc có triệu chứng nhiễm độc nhẹ. Chất BVTV đã góp phần không nhỏ vào
việc cung cấp mỗi năm 100.000 bệnh nhân ung thư…
II. Ô nhiễm môi trường đất do thuốc BVTV
II.1 Tác hại của thuốc BVTV tác động lên môi trường đất
Đây là loại hoá chất quan trọng trong nông nghiệp, nếu sử dụng thích hợp sẽ
có hiệu quả rõ rệt đối với cây trồng. Nhưng nó cũng là con dao 2 lưỡi, sử dụng
không đúng sẽ bất lợi gấp hai, một trong số đó là ô nhiễm đất. Sử dụng thuốc
BVTV có liên quan trực tiếp tới môi trường đất và nước. Theo kết quả nghiên cứu
thì phun thuốc cho cây trồng có tới trên 50% số thuốc phun bị rơi xuống đất.
Thuốc tồn trong đất dần dần tuy được phân giải qua hoạt động sinh học của đất và
qua hoạt động của các yếu tố hóa lý. Tuy nhiên tốc độ phân giải thuốc chậm nếu
thuốc tồn tại ở đất với lượng lớn, nhất là ở đất có hoạt động sinh học yếu, do đó
thuốc bị rửa trôi gây nhiễm bẩn nguồn nước. Sự tồn tại và vận chuyển thuốc
BVTV trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cấu trúc hóa học của hợp chất,
loại thuốc, loại đất, điều kiện thời tiết, phương thức tưới tiêu, loại cây trồng và các
vi sinh vật hiện có trong đất. Quá trình di chuyển khuếch tán lan truyền độc hại
thuốc trừ sâu bệnh trong môi trường đất. Nhiều loại thuốc có tính bền trong đất.
Dư lượng thuốc sau khi xuống đất, được đất hấp phụ và nằm lại đây rất lâu mà các
nhà môi trường đất gọi là “ thời gian bán phân hủy”. Thuật ngữ này được xác định
là cả một thời gian dài nó ẩn tích trong các dạng cấu trúc sinh hóa khác nhau hay
các hợp chất liên kết trong môi trường sinh thái đất.

dụng chính
1. Atrazine (C8H14ClN5) Atra 500 SC, Atranex 80
WP,
Co-co 50 50 WP, Fezprim
500 FW, Gesaprim 80
WP/BHN, 500 FW/DD,
Maizine 80 WP, Mizin 50
WP, 80 WP, Sanazine 500
0.1 Trừ cỏ
2. Benthiocarb
(C16H16CINOS)
Saturn 50 EC, Saturn 6 H 0.1 Trừ cỏ
3. Cypermethrin
(C22H19Cl2NO3)
Antiborer 10 EC, Celcide
10
0.1 Bảo quản lâm
sản
4 Cartap
(C7H15N3O2S2)
Alfatap 95 SP, Cardan 95
SP, Mapan 95 SP, 10 G,
Padan 50 SP, 95 SP, 4G,
10
G, Vicarp 95 BHN, 4 H
0.05 Trừ sâu
5 Dalapon (C3H4Cl2O2) Dipoxim 80 BHN,
Vilapon 80
BTN
0.1 Trừ cỏ

Sumicidin 10 EC, 20 EC
0.05 Trừ sâu
11 Isoprothiolane
(C12H18O4S2)
Đạo ôn linh 40 EC, Caso
one
40 EC, Fuan 40 EC, Fuji -
One 40 EC, 40 WP, Fuzin
40
EC
0.05 Diệt nấm
12 Metolachlor
(C15H22ClNO2)
0,10 Trừ cỏ
Dual 720 EC/ND, Dual
Gold ®
960 ND
0.1 Trừ cỏ
13 MPCA (C9H9ClO3)
0,10 Trừ cỏ
Agroxone 80 WP 0.1 Trừ cỏ
14 Pretilachlor
(C17H26CINO2)
Acofit 300 EC, Sofit 300
EC/ND, Bigson-fit
300EC
0.1 Trừ cỏ
15 Simazine
(C7H12ClN5)
Gesatop 80 WP/BHM, 500

0,01 cấm sử
21 Chlordimeform
(C10H13CIN2)
Chlordimeform 0,01
cấm sử
dụng
chlordimeform 0.01 Cấm sử dụng
22 Chlordane
(C10H6Cl8)
Chlorotox, Octachlor,
Pentichlor
0.01 Cấm sử dụng
23 DDT (C14H9Cl5)
Neocid,
0,01 cấm sử
Pentachlorin ,
Chlorophenothane
0.01 Cấm sử dụng
24 Dieldrin (C12H8Cl6O) Dieldrex, Dieldrite,
Octalox,
0.01 Cấm sử dụng
25 Endosulfan
(C9H6Cl6O3S)
Cyclodan 35EC, Endosol
35EC, Tigiodan 35ND,
Thasodant 35EC, Thiodol
35ND
0.01 Cấm sử dụng
26 Endrin (C12H8Cl6O) Hexadrin 0.01 Cấm sử dụng
27 Heptachlor

(C7H14NO5P)
Alkexon, Orthophos,
Thiopphos
nt Nt
37 Pentachlorophenol
(C6HCl5O) CMM7 dầu
lỏng
CMM7 dầu lỏng nt Nt
38 Phosphamidon
(C10H19ClNO5P)
Dimecron 50 SCW/ DD nt Nt
39 Polychlorocamphen
e C10H10Cl8
Toxaphene, Camphechlor,
Strobane
nt Nt
Nguồn: Quy chuẩn kỷ thuật quốc gia về dư lượng hóa chất BVTV trong đất Hà Nội,
2008.
II.2 Tác hại của Pb, As, Hg lên môi trường đất
Khi các kim loại nặng xuất hiện trong đất thì khả năng lan truyền của chúng
trong môi trường rất nhanh. Nó gây độc cho tất cả những gì xung quanh: đất, nước,
không khí, động thực vật, hệ sinh thái, con người. Các kim loại nặng trong đất bị ô
nhiễm sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến thực vật và cây trồng thông qua dây chuyền
thực phẩm sẽ lại tác động lên sức khỏe con người và động vật. Tuỳ theo từng chất
mà nó có những tác động khác nhau đến các bộ phận của cơ thể.
 Chì (Pb): là nguyên tố kim loại nặng có khả năng linh động kém, có thời gian bán
phân huỷ trong đất trong khoảng thời gian từ 800 – 6000 năm. Trong tự nhiên, chì
có nhiều dưới dạng PbS và bị chuyển hoá thành PbSO
4
do quá trình phong hóa.

 Thủy ngân (Hg):sự hấp phụ Hg trong đất phụ thuộc rất lớn vào các dạng thủy ngân
và tính chất đất như pH, thành phần cation và thế oxy hóa khử, các khoáng sét,
oxyt Fe/Mn và chất hữu cơ. Trong khoáng sét, illit hấp phụ Hg nhiều hơn so với
kaoinit. Thủy ngân dễ tiêu trong đất có thể ở nhiều dạng khác nhau, thông thường
Hg hòa tan trong CaCl
2
0,1M được đánh giá là thích hợp với cây trồng.
 Asen (As): As tồn tại trong đất dưới dạng các hợp chất chủ yếu như acsenat (As
3
4
0
−
) trong điều kiện oxy hoá. Chúng bị hấp thu mạnh bởi các khoáng sét, sắt,
mangan oxit hoặc Hdroxit và các chất hữu cơ. Trong các đất axit, As có nhiều
dạng asenat với sắt và nhôm (AlAsO
4
, FeAsO
4
), trong khi ở đất kiềm và đất
cacbonat lại có nhiều dạng Ca
3
(AsO
4
)
2
. Cũng như photpho, As bị hấp thu mạnh bởi
quá trình hấp phụ hoá học và tuân theo phương trình đẳng nhiệt của Langmuir.
Khả năng linh động của As trong đất tăng khi đất ở dạng khử vì nó tạo thành các
arsenit (AsIII) có khả năng hòa tan lớn gấp 5 – 10 lần các acsenat. Tuy nhiên
arsenit cũng có tính độc hại cao hơn acsenat, khi bón vôi cho đất cũng làm tăng

Se 0,01 - 2,5 0,4
Sb - 0,9
Nguồn: Đất và Môi trường, NXB Giáo dục, 2000
2.3 Mô hình xử lý kim loại nặng do thuốc BVTV gây nên trong môi trường đất
Sử dụng thực vật để làm sạch đất bị nhiễm thuốc BVTV cũng như kim loại là
một công nghệ mới được nghiên cứu trong những năm gần đây (Salt et al., 1995; Bert
et al., 2000 – 01). Kỹ thuật này ngày càng phát triển nhờ vào tính hiệu quả, kinh tế và
tránh được những hậu quả phụ so với sử dụng những kỹ thuật khác (Lasat, 2002).
Chiến lược mới trong giải ô nhiễm đất bị nhiễm kim loại nặng theo hướng sinh học
bởi cơ chế thực vật chiết tách (phytoextraction) và/hoặc tích lũy (phytoaccumulation)
với các loài thực vật siêu hấp thụ (hyperaccumulator) đã dẫn đến phong trào quan tâm
đến những loại thực vật có khả năng siêu hấp thụ (Haag-Kerner, 1999; McGrath etal.,
1993; Robinson et al., 1997). Thực vật có khả năng hấp thụ và di chuyển kim loại từ
đất vào những phần bên trên mặt đất của cây hoặc rễ, sau đó có thể thu hoạch dễ dàng
(Garbisu et al,.2001) bên cạnh đó các nhà khoa học thuộc Bộ môn Vi sinh vật (Viện
Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam) đã nghiên cứu phân lập và tuyển chọn
được một số chủng vi sinh vật (VSV) mới có khả năng phân hủy tồn dư thuốc BVTV
trong đất trồng. Phương pháp này vừa đơn giản, chi phí thấp, hiệu quả cao và đặc biệt
không gây ô nhiễm trở lại đối với môi trường.
2.3.1 Xử lý Chì bằng Lantana camara L
 Những nghiên cứu trên Lantana camara L. cho thấy những đặc tính tăng trưởng trong
đất ô nhiễm và khả năng hấp thu chì để thêm vào danh sách thực vật sử dụng trong
nghiên cứu ứng dụng thực vật giải ô nhiễm. Chúng tôi đạt được những kết quả thú vị,
liên quan đến khả năng tăng trưởng và hấp thụ chì của Lantana ở các nồng độ chì
khác nhau.
 Xử lý chỉ 1 lần, sau 90 ngày, phân tích sự tăng trưởng chi tiết khi cây Lantana
camara phơi nhiễm Pb có nồng độ 1 x 103 ppm, chiều cao không có gì khác biệt đáng
kể.Trong xử lý tăng gấp 10 hoặc 20 lần, Lantana bắt đầu có biểu hiện héo và có hiện
tượng chuyển sang đen, sau 24h xử lý, bắt đầu đen từ những lá già trước; sau đó, hiện
tượng thể hiện trên lá non và sau 48 giờ xuất hiện trên hầu hết các lá của cây. Những

juncea vào năm 1998.
 Sau khi xử lý cách nhau 15 ngày với dung dịch chì acetate 1x103, sau 7 lần xử lý, khi
so sánh với đối chứng, hàm lượng chì trong rễ cao hơn 4.4x103 lần (1.7x103 mg kg-1
so với 0.4 mg kg-1), trong cành cao hơn 133 lần (240.3 mg kg-1 so với 1.8 mg kg-1)
và trong lá cao hơn 5 lần (16.1 mg kg-1 so với 3.3 mg kg-1). Chất nhiễm bẩn trong
môi trường sẽ được tích lũy trong rễ, cành và lá nhưng quan trọng nhất là trong rễ. Vì
rễ có vai trò ấn định quan trọng trong giải ô nhiễm như trong trường hợp Thlaspi
caerulescens bị nhiễm Cd (Nedelkoska et al., 2000). So với Agrostemma githago tích
lũy 1.800 ppm trong đất ô nhiễm kim loại nặng (29.4x103 ppm), rễ Lantana có thể
tích lũy hàm lượng cao hơn 1.7x103 ppm trong đất có nồng độ 7x103 ppm (Pichtel et
al., 2000).
 Kết luận: Loài thực vật Lantana camara.L. Verbenaceae có nhiều đặc tính:
 Khả năng hấp thu Pb hơn 1% trong lượng
khô của chúng.
 Sự tăng trưởng nhanh cung cấp nhiều sinh
khối để hấp thụ chì. Ngoài ra, hoa đẹp và
nhiều màu có thể sử dụng làm cảnh trong
xây dựng trên đất bị ô nhiễm.
Hì
nh 2.3.1: Lantanan camara L
 Trong điều kiện ô nhiễm đất đến 4x103 mg kg -1 Pb , cây Lantana có thể
sống và hấp thu Pb.
 Hấp thụ Pb trong hệ rễ của Lantana quan trọng lúc đầu,có sự tương quan
tốt giữa nồng độ chì trong đất và lượng chì hấp thụ trong cây Lantana.
Nhưng sau đó, Pb được chuyển lên tích lũy trong thân và lá.
 Trong quá trình thí nghiệm, có 2 cá thể Lantana có khả năng hấp thụ 10
và 20x103 mg kg 1Pb là nguồn vật liệu quý để tiếp tục nghiên cứu về
cây siêu hấp thu ( hyperaccumulator).
2.3.2 Xử lý Pb bằng rau muống, bèo tây
Để có các cơ sở xử lý đất bị ô nhiễm kim loại nặng bằng biện pháp sinh học, đề

tồn dư thuốc BVTV trong đất đã và đang được tiến hành tại Việt Nam và nhiều nước
trên thế giới. Tuy nhiên, các biện pháp đó thường đòi hỏi chi phí đầu tư cao, vận hành
phức tạp, mặt khác thường gây ô nhiễm thứ cấp đối với không khí và nguồn nước
ngầm. Cùng với những tiến bộ vượt bậc của khoa học và công nghệ, xu hướng xử lý
tồn dư thuốc BVTV trong đất trồng bằng phương pháp sinh học đang được nhiều nhà
khoa học trên thế giới và ở Việt Nam quan tâm nghiên cứu. Với mong muốn tìm ra
một biện pháp xử lý sinh học, từ năm 2001, các nhà khoa học thuộc Bộ môn VSV đã
tiến hành nghiên cứu đề tài phân lập và tuyển chọn một số chủng VSV có khả năng
phân hủy tồn dư thuốc BVTV.
 Nguồn VSV phục vụ quá trình nghiên cứu được thu thập từ các mẫu đất ở các vùng
chuyên canh thuộc ngoại thành Hà Nội và Hà Tây - những nơi sử dụng rất nhiều thuốc
BVTV trong mỗi vụ rau. Sau đó, bằng phương pháp làm giàu đã phân lập, làm thuần
được 10 chủng VSV có khả năng sử dụng tồn dư thuốc BVTV thuộc nhóm Carbamat
(C 1 đến C 10) và chín chủng VSV - có khả năng sử dụng nhóm lân hữu cơ BSM (P1
đến P9) như nguồn dinh dưỡng chính. Song song với việc đánh giá khả năng sinh
trưởng và phát triển của các chủng VSV này trên môi trường dịch thể, các nhà khoa
học còn tiến hành đánh giá khả năng tồn tại của chúng trên nền đất thanh trùng có bổ
sung các loại thuốc BVTV trong phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy, các chủng C4,
P5 và P8 có khả năng sinh trưởng và phát triển mạnh nhất, kể cả khi bổ sung thêm hóa
chất BVTV. Quá trình thực nghiệm cho thấy, hai chủng P5 và P8 có khả năng phân
hủy tốt hoá chất BVTV thuộc nhóm lân hữu cơ đối với nồng độ 250mg/kg đất. Chủng
P5 làm giảm lượng thuốc BVTV thương phẩm Suprathion (Methidathion) trong đất ở
điều kiện tự nhiên tới 97,34% so với đối chứng (không nhiễm) là 91,02% sau bảy
ngày sử dụng; chủng P8 tương ứng là 97,06%- 87,12%. Đối với thuốc Dimethoate,
chủng P5 tương ứng là 92,32%- 78,92%. Khi sử dụng chủng C4, sau 15 ngày, lượng
hóa chất BVTV Fenobucarb (nhóm Carbamat) với nồng độ 50mg/kg đất đã giảm
59,46%; đối chứng (không nhiễm) chỉ giảm 35,28%. Trên thực tế, quá trình phân hủy
tự nhiên các hóa chất BVTV cũng xảy ra trong đất, nhưng rất chậm. Vì vậy, khi sử
dụng các chủng VSV này thì quá trình phân hủy sẽ xảy ra nhanh hơn.
 Có thể nói đây là biện pháp cải tạo đất trồng tốt nhất hiện nay ở nước ta vì áp dụng

xuống ruộng không như thuốc dạng phun bao phủ lên không gian rộng lớn
kí sinh và thiên địch dễ bị tiêu diệt hơn.
- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Cũng do hàm lượng hoạt chất thấp, thuốc
dạng hạt giảm được sự ô nhiễm hơn so với dạng phun.
- Ít độc hại với người sử dụng cũng như người sản xuất so với thuốc dạng
phun loại bột thấm nước, bột hòa nước.
- Năng suất lao động cao: Trong điều kiện hiện nay của nước ta việc phun
thuốc chủ yếu là bình phun tay diện tích phun trong một ngày ít hơn so với
diện tích rải thuốchạt.
- Khắc phục được việc thiếu bình phun: Chỉ rải như gieo mạ hoặc bón phân
nên tránh được việc thiếu bình phun hoặc bình phun không đảm bảo chất
lượng
KẾT LUẬN
Với tình trạng phát triển hiện nay, trong nông nghiệp sử dụng ngày càng nhiều
thuốc BVTV với mục đích diệt trừ sâu bệnh, tăng năng suất nông phẩm, song đó xuất
hiện ngày càng nhiều loại thuốc BVTV nhằm phục vụ cho nông nghiệp. Vì vậy nguy
cơ đất bị ô nhiễm thuốc BVTV ngày càng tăng, do khi phun thuốc cho cây trồng có
tới trên 50% số thuốc phun bị rơi xuống đất, vì vậy các cơ quan chức năng cần quản
lý chặt chẽ những loại thuốc được sử dụng và cấm sử dụng. Khuyến khích mọi người
sử dụng thuốc hiệu quả và an toàn. Khi bị ô nhiễm, chủ yếu do lượng tồn dư thuốc
trong đất (Clo hữu cơ, cacbamate, các kim loại nặng Hg, Pb, As) lựa chọn phương
pháp xử lý hợp lý và tối ưu nhất. Có rất nhiều phương pháp để xử lý kim loại nặng
trong đất. Nhưng để có phương pháp xử lý hiệu quả và phù hợp với điều kiện kinh tế,
ta có thể sử dụng phương pháp sinh học để xử lý một số loại kim loại nặng trong đất
thông qua khả năng tích tụ sinh học của thực vật.
Để đảm bảo vùng đất bị ô nhiễm kim loại nặng không tác động xấu đến sinh
vật và con người, trước khi áp dụng biện pháp xử lý sinh học cần thiết phải chuyển
mục đích sử dụng đất, tránh sự lan truyền kim loại nặng trong đất bằng cách sử dụng
phương pháp hoá lý để cô lập các ion kim loại nặng, rồi sau đó áp dụng phương pháp
sinh học để xử lý.