ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
***
Trương Công Đức
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG (As,
Cd, Pb) TRONG ĐẤT, NƯỚC VÀ RAU TẠI MỘT SỐ VÙNG CHUYÊN CANH
RAU KHU VỰC VEN ĐÔ THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
HÀ NỘI – 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
***
Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy hướng dẫn luận văn của tôi, Phó
giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Xuân Cự, đã tạo mọi điều kiện, động viên và giúp đỡ
tôi hoàn thành luận văn này. Trong suốt quá trình nghiên cứu, thầy đã kiên nhẫn
hướng dẫn, trợ giúp và động viên tôi rất nhiều. Sự hiểu biết sâu sắc về khoa học, cũng
như kinh nghiệm của thầy chính là tiền đề giúp tôi hoàn thiện luận văn. Cảm ơn Thầy
đã quan tâm, giúp đỡ cho luận văn của tôi. Kết quả nghiên cứu trong luận văn là một
phần trong đề tài nghiên cứu cấp Bộ do NCS Phạm Thị Mỹ Phương thực hiện và cũng
là một phần trong luận án của chị. Xin cảm ơn chị Phạm Thị Mỹ Phương đã cho tôi
được tham gia thực hiện đề tài và sử dụng một phần kết quả công bố trong đề tài. Chị
cũng đã đưa ra những ý kiến góp ý vô cùng quý báu.
Xin cám ơn các thầy cô và các anh, các chị, các em trong Khoa Môi trường,
Phòng sau đại học, Trường đại học Khoa học Tự Nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi cho
tôi thực hiện luận văn. Tôi cũng xin cảm ơn bạn bè và gia đình đã luôn bên tôi, cổ vũ
và động viên tôi những lúc khó khăn để có thể vượt qua và hoàn thành tốt luận văn
này.
Trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những khiếm khuyết tôi rất mong
thầy cô và các bạn thông cảm và góp ý để luận văn hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO 3
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam 3
2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu 37
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38
3.1. Đặc điểm và hiện trạng sản xuất rau tại khu vực nghiên cứu 38
3.1.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu 38
3.1.2 Hiện trạng sản xuất rau tại khu vực nghiên cứu 39
3.2. Một số tính chất lý, hóa học của mẫu đất tại 2 vùng chuyên canh rau của thành
phố Thái Nguyên 42
3.2.1. Kết quả phân tích thành phần cơ giới, độ chua của đất (pH KCl), CHC và
dung tích trao đổi catrion của đất 42
3.2.2. Hàm lượng N, P, K tổng số trong đất nghiên cứu 45
3.2.3. Hàm lượng N, P, K dễ tiêu trong đất nghiên cứu 48
3.2.4. Hàm lượng Cd, Pb, As tổng số trong đất nghiên cứu 51
3.3. Một số chỉ tiêu chất lượng nước ở Túc Duyên và Quang Vinh 54
3.3.1. Giá trị pH của nước tưới ở Túc Duyên và Quang Vinh 54
3.3.2.Hàm lượng Pb trong nước tưới rau ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh . 54DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích và sản lượng rau của Việt Nam từ năm 1991 đến 2005 7
Bảng 1.2. Số liệu thống kê Diện tích, năng suất, sản lượng rau tại một số vùng trên cả
nước từ năm 2007 đến năm 2009 7
Bảng 1.3. Hàm lượng của một số kim loại nặng trong một số loại đá (mg/kg) 13
Bảng 1.4. Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố kim loại (10
8
g/năm) 14
Bảng 1.5. Trị số trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố (ppm) 15
Bảng 1.6. Kết quả trung bình của Cu, Zn và chất rắn lơ lửng 16
Bảng 1.7. Nồng độ thường thấy của các KLN trong một số loại chế phẩm (mg/kg) 17
Bảng 1.8. Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN được xem là độc đối với
thực vật trong đất nông nghiệp 17
Bảng 1.9. Hàm lượng KLN ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam (mg/kg)18
Bảng 1.10. Hàm lượng một số KLN trong đất nông nghiệp ở một số vùng của Việt Nam
(mg/kg) 19
Nguyên 41
Bảng 3.3.Thành phần cơ giới, độ chua, CHC và dung tích trao đổi catrion của đất tại
khu vực nghiên cứu 43
Bảng 3.4. Hàm lượng N, P, K tổng số trong đất tại hai khu vực nghiên cứu (%) 46
Bảng 3.5. Hàm lượng N, P, K dễ tiêu trong đất tại hai khu vực nghiên cứu 48
Bảng 3.6: Hàm lượng Cd, Pb, As tổng số trong đất trồng rau (mg/kg) 52
Bảng 3.7. Kết quả pH nước tưới rau tại các khu vực nghiên cứu 54
Bảng 3.8. Hàm lượng Pb trong nước tưới ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh (mg/l)
55
Bảng 3.9. Hàm lượng Cd trong nước tưới ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh (mg/l) 57
Bảng 3.10. Hàm lượng As trong nước tưới ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh
(mg/l) 59
Bảng 3.11. Hàm lượng Pb trong rau ở Túc Duyên và Quang Vinh (mg/kg rau tươi) 60
Bảng 3.12. Hàm lượng Cd trong rau ở Túc Duyên và Quang Vinh (mg/kg rau tươi) 61
Bảng 3.13. Hàm lượng As trong rau ở Túc Duyên và Quang Vinh (mg/kg rau tươi) 63
Hình 3.9. Hàm lượng As trong nước tưới tại Túc Duyên và Quang Vinh 60
Hình 3.10. Hàm lượng Pb trong rau ở hai khu vực nghiên cứu 61
Hình 3.11. Hàm lượng Cd trong rau ở hai khu vực nghiên cứu 62
Hình 3.12. Hàm lượng As trong rau ở hai khu vực nghiên cứu 641
MỞ ĐẦU
Ở các thành phố của nước ta, rau xanh có vai trò quan trọng trong cung cấp
thực phẩm cho người dân trong thành phố. Cùng với sự tăng trưởng nông nghiệp
nói chung, sản xuất rau đã đáp ứng được nhu cầu về số lượng, khắc phục dần tình
trạng thiếu hụt lúc giáp vụ, nhiều chủng loại rau chất lượng cao đã được bổ sung
trong bữa ăn hàng ngày của người dân. Tuy nhiên, trong xu thế của một nền sản
xuất thâm canh, tại một số vùng chuyên canh rau, mức độ không an toàn sản phẩm
rau xanh và ô nhiễm môi trường do sản xuất phụ thuộc vào quá nhiều phân bón, hóa
chất bảo vệ thực vật và nhất là lại bị ảnh hưởng khá lớn bởi chất thải công nghiệp và
chất thải sinh hoạt. Việc chạy theo lợi nhuận và sự hiểu biết của người trồng rau trong
canh tác đã làm cho sản phẩm rau xanh và ô nhiễm môi trường canh tác rất cao do
sản phẩm rau xanh bị ô nhiễm kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh có xu hướng ngày
càng gia tăng.
Thành phố Thái Nguyên không chỉ là trung tâm kinh tế chính trị văn hóa của
tỉnh Thái Nguyên mà còn là trung tâm của vùng trunng du và miền núi phía Bắc với
diện tích 189,705 km
2
và dân số 330.707 người (năm 2010). Các khu vành đai sản xuất
rau xanh cho thành phố cũng đã được hình thành từ nhiều năm qua, đặc biệt là trong
quan tâm đặc biệt của tất cả mọi người, vì mức độ độc hại của chúng có nguy cơ đe
dọa đến sức khỏe của con người, các loài sinh vật và tiềm ẩn nhiều rủi ro sinh thái
khác.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu sự ô nhiễm môi trường đất, nước do các kim loại
nặng và sự tích lũy của chúng trong sản phẩm nông nghiệp là một vấn đề cấp bách
hiện nay, góp phần ngăn chặn sự gia tăng ô nhiễm môi trường và tìm ra các biện pháp
hữu ích để tạo ra sản phẩm nông nghiệp an toàn, hướng tới một nền nông nghiệp sạch
và bền vững. Trong hoàn cảnh chung của yêu cầu sản xuất và điều kiện môi trường
đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng (As, Cd, Pb) trong đất,
nước và rau tại một số vùng chuyên canh rau khu vực ven đô thành phố Thái Nguyên”
được tiến hành, nhằm mục đích sau:
- Khảo sát hiện trạng môi trường đất, nước và tình hình sản xuất ở một số vùng
chuyên canh rau khu vực ven đô Thành phố Thái Nguyên.
- Xác định một số tính chất lý, hóa học đất trồng rau và hàm lượng một số kim
loại nặng (Cd, Pb, As) trong đất, trong nước và trong rau tại một số vùng chuyên canh
rau khu vực ven đô thành phố Thái Nguyên.
- Đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng trong đất cho sản
xuất rau an toàn ở vùng ven đô thành phố Thái Nguyên.
3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới
Rau là những cơ quan của cây thân thảo được sử dụng làm thực phẩm như rễ,
rễ củ, thân củ, thân, chồi non, lá, hoa, quả. Rau được chia làm hai nhóm chính: nhóm
quả và nhóm sinh dưỡng. Nhóm quả có phần sử dụng được là quả và hạt gồm họ cà
chua (cà chua, cà tím, ớt rau… ), họ đậu (đậu hà lan, đậu đũa… ), họ bầu bí (bí đao,
mướp, bầu, bí ngô, dưa chuột… ). Nhóm sinh dưỡng gồm rau ăn củ và rễ (khoai tây,
cà rốt, su hào… ), họ cải (cải trắng, cải bắp, súp lơ…), họ hành (hành, hẹ, tỏi…), rau
- Trung tâm Etiopia: là trung tâm nguyên thủy của hành lá, đậu Hà Lan và các
đậu ăn trái.
- Trung tâm Trung Mỹ và nam Mêhico: là quê hương của, su su, ớt cay, ớt ngọt,
cà chua, bắp, khoai lang.
- Trung tâm Nam Mỹ: gồm các nước như Peru, Equador, Bolivia là quê hương
của khoai tây, cà chua, ớt, bí đỏ, cà.
Những đặc tính đầu tiên của các dạng cây trồng đã thay đổi dưới ảnh hưởng của
sự tuyển lựa nhân tạo và điều kiện khí hậu, đất đai nơi trồng. Ảnh hưởng lớn nhất là sự
thay đổi về kích thước, hình dạng, phẩm chất và năng suất của các bộ phận sử dụng
làm thực phẩm. Tuy nhiên điều kiện khí hậu của vùng khởi nguyên đã để lại dấu ấn
không thể xoá nhoà trong sự sinh trưởng, phát triển, tính chống chịu môi trường và
nhiều đặc tính sinh học khác của cây. Ví dụ: cà chua, ớt, cà tím và các cây trồng khác
có nguồn gốc nhiệt đới cho đến nay vẫn không có khả năng chống chịu được băng giá;
dưa hấu hoang dại có nguồn gốc ở vùng sa mạc phi Châu và Nam Châu Á, các giống
trồng hiện nay cũng thể hiện khả năng chịu đựng khô hạn và nhu cầu cường độ ánh
sáng cao; dưa leo có nguồn gốc từ các rừng ẩm ướt Ấn Độ nên cây trồng dù hàng năm
đã canh tác trong điều kiện khí hậu, đất đai khác nhau vẫn cần ẩm độ cao và điều kiện
ánh sáng tương đối yếu.
Từ năm 2000 trở lại đây diện tích trồng rau trên thế giới tăng bình quân mỗi năm
trên 600.000 ha, sản lượng rau cũng tăng dần qua các năm. Theo FAO, 2006 [43]: Năm
2000 diện tích rau trên thế giới là 14.826.956 ha thì đến năm 2005 diện tích tăng lên
18.003.909 ha, sản lượng tăng từ 218.336.847 tấn lên đến 249.490.521 tấn.
Rau được dùng kết hợp với các loại hoa quả thực phẩm rất tốt cho sức khoẻ
do có chứa các loại vitamin, các chất chống ôxi hoá tự nhiên, có khả năng chống
lại một số bệnh như ung thư. Do vậy nhu cầu tiêu thụ rau quả ngày càng tăng,
5
người dân Nhật Bản tiêu thụ rau quả nhiều hơn người dân của bất cứ quốc gia nào
trên thế giới, mỗi năm Nhật Bản tiêu thụ 17 triệu tấn rau các loại, bình quân mỗi
6
Ngoài ra một số giống rau nhập từ Trung Quốc được gọi là "cải tàu" như cải tàu cuốn,
cải bắc thảo, cải bẹ,
Ngày nay qua chọn lọc và thuần hoá lâu đời nước ta đã có nhiều giống trồng
tốt, thích nghi với điều kiện khí hậu từng vùng riêng biệt, nông dân đã tích lũy được
nhiều kinh nghiệm khá phong phú trong lĩnh vực thuần hoá, chọn và để giống các loại
rau. Việt Nam trải dài trên 15 vĩ độ từ vĩ tuyến 8
o
đến vĩ tuyến 23
o
, với các vùng sinh
thái nông nghiệp tương đối đa dạng từ nhiệt đới-ôn đới/cận nhiệt đới ở miền Bắc sang
khí hậu nhiệt đới ở miền Nam. Việt Nam có điều kiện tự nhiên và khí hậu phù hợp để
phát triển nhiều loại rau quả. Ở Việt Nam, bốn mùa đều có thể trồng rau xanh, mỗi
mùa đều có cây trồng phù hợp. Rau hàng năm có bí xanh, bí đỏ, dưa hấu, cà chua,
đậu Rau 2 năm có hành tây, cải bắp, cà rốt, Cây thân thảo lâu năm có rau muống,
măng tây, măng tre, Ở xung quanh thành phố và các thị trấn, thị xã hình thành những
vùng rau tập trung như vùng rau ngoại thành Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải
Phòng, vùng rau Đà Lạt,
Cho tới nay có khoảng 70 loài thực vật được sử dụng làm rau hoặc được chế
biến thành rau. Riêng rau trồng có khoảng hơn 30 loài trong đó có khoảng 15 loài là
chủ lực, trong số này có hơn 80% là rau ăn lá. Diện tích rau tập trung ở 2 vùng
chính là vùng đồng bằng Sông Hồng và vùng đồng bằng Nam Bộ. Trong các loại rau
thì rau muống được trồng phổ biến nhất trên cả nước, tiếp đến là bắp cải được trồng
nhiều ở miền Bắc. Đối với nông dân, rau là loại cây trồng cho thu nhập quan trọng
cho nông hộ (Hồ Thanh Sơn và cs, 2005[29]).
Từ đầu thập kỷ 90, diện tích rau, hoa, quả của Việt Nam phát triển nhanh chóng
và ngày càng có tính chuyên canh cao(Bảng 1.1). Tính đến năm 2005, tổng diện tích
trồng rau các loại trên cả nước đạt 635,8 nghìn ha (gấp hơn 3 lần so với năm 1991),
303,4
328,3
360,0
377,0
411,7
459,6
464,6
514,6
560,6
577,8
605,9
635,1
3213,4
3304,7
3483,5
3793,6
4155,4
4706,9
4969,9
5236,6
5792,2
5732,1
6777,6
7485,0
8183,8
8876,8
9640,3
(Nguồn: Tổng cục Thống kê 1991-2005) [39]
Việt Nam có thể trồng được trên 120 loại rau có nguồn gốc nhiệt đới, á nhiệt
đới, ôn đới và cùng với các tiến bộ KHCN các loại rau trái vụ được sản xuất nhằm đáp
4 889 834 339
534
5 002 330 330
578
4 956 667
1
ĐB. Sông Hồng 160 747
2 996 443 156
144
2 961 669 142
505
2 832 753
2
Đông Bắc 82 543
947 143 85
948
1 018 904 89
359
1 084 037
3
Tây Bắc 15 563
(Nguồn: Tổng cục Thống kê 2006-2010) [39]
Hiện nay sản xuất rau ở nước ta được sản xuất theo 2 hướng cơ bản: tự cung tự
cấp và sản xuất hàng hoá, trong đó rau hàng hoá tập trung chính ở 2 khu vực:
- Vùng chuyên canh rau tập trung ven thành phố, khu tập trung đông dân cư.
Vùng rau tập trung, chuyên canh ven thành phố, thị xã và khu công nghiệp chiếm 46%
diện tích và 45% sản lượng rau cả nước. Sản xuất rau ở vùng này chủ yếu cung cấp
cho thị trường nội địa. Chủng loại rau vùng này rất phong phú bao gồm 60-80 loại rau
trong vụ đông xuân, 20-30 loại rau trong vụ hè thu [37]. Sản phẩm chủ yếu cung cấp
cho dân số phi nông nghiệp, với nhiều chủng loại rau phong phú (gần 80 loài với 15
loài chủ lực), hệ số sử dụng đất cao (4,3 vụ/năm), trình độ thâm canh của nông dân
khá, song mức không an toàn sản phẩm rau xanh và ô nhiễm môi trường canh tác rất
cao.
- Vùng rau luân canh: đây là vùng có diện tích, sản lượng lớn, cây rau được
trồng luân canh với cây lúa hoặc một số cây màu. Vùng rau sản xuất theo hướng hàng
hoá, luân canh với cây lương thực tại các vùng đồng bằng lớn, chiếm 54% về diện tích
và 55% về sản lượng rau cả nước. Rau ở vùng này tập trung cho chế biến, xuất khẩu
và điều hoà , lưu thông rau trong nước. Tiêu thụ sản phẩm rất đa dạng: phục vụ ăn tươi
cho dân trong vùng, ngoài vùng, cho công nghiệp chế biến và xuất khẩu [37].
- Sản xuất theo hướng nông nghiệp công nghệ cao đã bước đầu được hình thành
như: sản xuất trong nhà lưới chống côn trùng, sản xuất trong nhà plastic không cố định
để hạn chế tác hại của các yếu tố môi trường bất lợi, trồng rau bằng kỹ thuật thuỷ
canh, màng dinh dưỡng, nhân giống và sản xuất các loại cây quí hiếm, năng suất cao
bằng công nghệ nhà kính của Israel có điều khiển kiểm soát các yếu tố môi trường.
Những năm gần đây đã hình thành được một số vùng trồng rau tập trung:
- Vùng trồng cải bắp: Lâm Đồng, Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Hưng Yên
- Vùng trồng cà chua: Lâm Đồng, Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên
1
Nam Trung bộ 47 427
191 538
3 319 055 198
402
3 392 694 207
905
3 564 2689
- Vùng trồng ớt: Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Đà
Nẵng, Thái Bình, Bắc Ninh, Bắc Giang
- Vùng trồng dưa chuột: Hưng Yên, Hà Nam, Vĩnh Phúc, Bắc Giang
Theo số liệu Tổng cục Thống kê bình quân sản lượng rau trên đầu người thu ở
đất nông nghiệp ở Việt Nam khá cao so với các nước trong khu vực, năm 2009 đạt
141,49 kg/người/năm. Tuy vậy sản xuất rau của Việt Nam chủ yếu vẫn phụ thuộc
nhiều vào phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật và môi trường sản xuất bị ảnh hưởng
khá lớn bởi chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt. Việc chạy theo lợi nhuận, áp
dụng thiếu chọn lọc các tiến bộ khoa học kỹ thuật cùng với sự thiếu hiểu biết của
người trồng rau đã làm cho sản phẩm rau xanh bị ô nhiễm NO
3
-
, kim loại nặng, vi
sinh vật gây bệnh và hóa chất bảo vệ thực vật. Vấn đề ô nhiễm rau xảy ra ở hầu khắp
các vùng trồng rau trong cả nước [11], [13], [40], [42]. Đó là những nguyên nhân
làm cho các sản phẩm rau của Việt Nam chưa hấp dẫn được người tiêu dùng trong
nước cũng như người tiêu dùng quốc tế. Hiện nay vấn đề an toàn thực phẩm đang là
nỗi lo của tất cả mọi người, mọi ngành. Rau là thực phẩm được sử dụng hàng ngày
ở tất cả các gia đình, vì vậy để đảm bảo sức khoẻ người sử dụng trong những
các mô hình rau an toàn nhưng mô hình rau an toàn cũng chỉ mới phát triển ở mức
khiêm tốn. Theo Bộ NN & PTNT, sản lượng rau quả chiếm 13,2% tổng giá trị
sản lượng nông nghiệp và 16% tổng giá trị trồng trọt trong cả nước nhưng sản lượng
rau an toàn chỉ chiếm khoảng 5% và chỉ đáp ứng một phần nhỏ nhu cầu người tiêu
dùng, các bếp ăn tập thể, các trường học và doanh nghiệp [7]. Có thể nói hiện nay
việc sản xuất rau an toàn vẫn chưa phổ biến [14], [15]). Kết quả 3 năm triển khai
dự án rau an toàn của Bộ NN và PTNT trên địa bàn 6 tỉnh Hà Nội, Hải Phòng, Hà
Tây, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hưng Yên đạt gần 16.000 ha chỉ chiếm 8,4% về diện
tích và 7,7 % về sản lượng. Ngay như Hà Nội diện tích rau an toàn mới chiếm
khoảng 44% và Vĩnh Phúc 17 % tổng diện tích rau trên địa bàn (Hà Tâm, 2006 [35]).
Có rất nhiều nguyên nhân khiến cả người tiêu dùng và các cơ quan quản lý
nhà nước nghi ngờ độ an toàn của rau, trong đó có 2 nguyên nhân chính. Nguyên nhân
thứ nhất là người nông dân sản xuất nhỏ lẻ, chưa áp dụng đầy đủ qui trình kỹ thuật
trồng rau quả an toàn. Hiện tại ngay cả trên 40% vùng sản xuất rau an toàn của cả
nước lượng vi sinh vật, hoá chất độc hại, kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật tồn
dư trong rau an toàn vẫn tồn tại, trong đó khoảng 4% vượt mức cho phép [21].
Nguyên nhân thứ hai là qui hoạch vùng sản xuất rau an toàn chưa hoàn thiện, ruộng
rau an toàn vẫn bố trí xen kẽ với các thửa ruộng không theo qui trình.
11
Bất cập nhất hiện nay là ruộng sản xuất rau theo đúng qui trình kỹ thuật nhưng
lại nằm ngay trong vùng môi trường canh tác bị ô nhiễm. Hiện nay cácvùng sản xuất
rau an toàn vẫn còn manh mún rất khó cho việc tổ chức sản xuất cũng như kiểm
tra và tiêu thụ sản phẩm. Ngay như Hà Nội là một địa phương có tốc độ qui
hoạch vùng rau an toàn nhanh hơn rất nhiều các địa phương khác nhưng diện tích
rau an toàn vẫn trong tình trạng phân bố rải rác, xen lẫn với vùng trồng lúa và trồng
rau truyền thống. Phần lớn diện tích rau an toàn của Hà nội được chuyển đổi từ đất
trồng lúa, trồng hoa màu có tiền sử được sử dụng nhiều loại thuốc BVTV, phân hoá
học. Do vậy khó tránh khỏi sự tác động ngược của các tồn dư hoá chất trong môi
Thành phố Thái nguyên có 26 đơn vị hành chính gồm 17 phường và 9 xã,
tất cả các phường, xã đều có diện tích rau nhất định trong đó một số địa phương có
truyền thống sản xuất và diện tích gieo trồng lớn đó là phường Túc Duyên, xã Lương
Sơn, xã Quyết Thắng, phường Quang Vinh, phường Cam Giá
Thái Nguyên có điều kiện đất đai khí hậu thích hợp với sự phát triển của rau,
mặt khác nông dân lại có truyền thống và kinh nghiệm sản xuất rau từ lâu đời. Hiện
nay việc sản xuất rau đã và đang là ngành mũi nhọn cho kinh tế gia đình của các hộ
nông dân ở thành phố Thái Nguyên. Cơ cấu rau hiện nay của Thái Nguyên chủ yếu
là một số loại rau ngắn ngày: rau muống, rau cải các loại, đậu đỗ…rất ít rau dài
ngày như bắp cải, xu hào, cà chua, suplơ…là các rau được cung cấp chủ yếu từ các
vùng rau khác. Nguyên nhân là do diện tích canh tác bình quân trên đầu người thấp
nên người trồng rau tập trung sản xuất những rau ngắn ngày để hệ số quay vòng
đất được cao, thường 4 - 5 vụ/năm thậm chí 6 - 7 vụ/năm đối với đất chuyên rau.
Ở Thành phố Thái Nguyên, từ năm 1997 vấn đề sản xuất rau sạch đã được
Chi cục Bảo vệ thực vật thành phố quan tâm và mở các lớp tập huấn IPM cho
nông dân. Năm 2001 tiến hành triển khai ô mẫu sản xuất rau an toàn và từ năm 2003
- 2004 đã triển khai chương trình 3ha rau an toàn tại hai hợp tác xã Đại đồng và
Tiến Ninh ở phường Túc Duyên, có 60 hộ tham gia, các chủng loại rau được gieo
trồng là bắp cải, cải canh, rau muống, rau đay, mồng tơi, cải ngọt sản lượng mỗi
năm khoảng 400 tấn. Tuy vậy hiệu quả của chương trình không cao, nguyên nhân
là do ý thức người trồng rau đối với vấn đề an toàn thực phẩm còn hạn chế, và phải
chạy theo lợi nhuận, nên thực hiện không đầy đủ qui trình sản xuất rau an toàn, hơn
nữa địa bàn triển khai lại không được cách ly với vùng sản xuất theo tập quán
chung hoặc cách ly hẳn với nguồn thải độc hại nên chất lượng rau an toàn không
được người tiêu dùng tin tưởng do vậy lượng tiêu thụ rất ít [4]. 13
1.2. Nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng
Cd 0,12 0,13-0,2 0,09-0,2 0,028-0,1 0,05 0,2
Sn 0,5 1-1,5 3-3,5 0,5-4 0,5 4-6
Hg 0,004 0,01-0,08 0,08 0,05-0,016 0,03-
0,29
0,18-0,5
Pb 0,1-0,4 3-5 20-24 5,7-7 8-10 20-23
(Nguồn: Alter Mitchell – 1964)
1.2.1.1. Ô nhiễm do công nghiệp và đô thị
Ngày nay, với tốc độ phát triển mạnh mẽ của đô thị hóa và các KCN, vấn đề ô
nhiễm ngày càng trở lên nghiêm trọng. Khói từ các nhà máy, từ hoạt động giao thông
đang làm ô nhiễm bầu khí quyển, nước thải từ các nhà máy, khu công dân cư làm ô
14
nhiễm nguồn nước. Và chúng là nguyên nhân của sự tích tụ quá mức hàm lượng KLN
trong đất và nước (bảng 1.4).
Bảng 1.4. Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố kim loại (10
8
g/năm)
Nguyên tố Tự nhiên Nhân tạo
Sb 9,8 380
As 28 780
Cd 2,9 55
Cr 580 940
Co 70 44
Cu 190 2.600
Pb 59 20.000
Mn 6.100 3.200
Hg 0,4 110
Mo 11 510
tấn bùn/ha được đổ ra sau 20 năm sẽ có nồng độ trong dung dịch đất là 8ppm Zn và
cũng có khoảng 5ppm Cd [8]. Phân tích các mẫu bùn cống rảnh người ta thu được các
kết quả KLN như ở bảng 1.5.
Bảng 1.5. Hàm lượng trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố (ppm)
Bùn cống rãnh Al Fe Mn Cu Pb Ni Cd Cr Hg
Bùn cống rãnh thành phố 7280
2370
150 565 2220
520 28 1040
5
Bùn nhà máy dệt - - - 394 864 129 4 2490
-
Bùn nhà máy rượu - - - 81 255 29 2 117 -
Bùn nhà máy chế biến gỗ - - - 53 122 42 2 81 -
Bùn cống rãnh ở Anh - - - 800 3000
700 - 250 -
Nguồn: Tan et al, 1971: Wild, 1993
Các chất thải từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, khai khoảng… đã làm ô
nhiễm không những chỉ môi trường đất mà còn gây ô nhiễm môi trường nước ở các
con sống, biển. Ở Pakistan, người ta cũng phát hiện nồng độ đáng kể các KLN trong
nước và các lắng cặn ở vùng ven bở khu vực song Indus[49].
16
0,132
0,025
Chất rắn lơ
lửng
51 32 1 256 40
(Nguồn: Mc Neill & S.Olley – 1998)[46]
Theo một nghiên cứu ở Thụy Sĩ, trong một vùng công nghiệp, những ai sống ở
gần đường cao tốc với lưu lượng giao thông lớn (từ 5000 -6000 ô tô đi qua trong một
ngày) nguy cơ bị ung thư cao gấp 9 lần cao hơn so với những người sống cách con
đường đó 400m . Tuy nhiên Pb không phải làm nguyên nhân duy nhất nhưng Pb là
nguyên nhân chủ yếu. Ngày nay, hàm lượng Pb trong cơ thể người Mỹ cao hơn 400
lần so với mức độ tự nhiên của cơ thể.
Phân tích các chất thải hữu cơ trong các khu vực đông dân cư có thể thấy hàm
lượng Pb lên tới hàng tram mg/kg. Ở Đan Mạch, hàm lượng Pb trong cặn bể lắng lên
tới 4700mg/kg [38].
1.2.1.3. Ô nhiễm kim loại nặng do nông nghiệp
Sử dụng chế phẩm trong sản xuất nông nghiệp bao gồm phân hữu cơ, phân vi
sinh, HCBVTV và thậm chí nước tưới cũng dẫn tới việc vận chuyển các KLN vào đất
nông nghiệp. Hàm lượng KLN sẽ tăng lên trong đất theo thời gian. Nồng độ thường
thấy kim loại nặng trong một số chế phẩm nông nghiệp được liệt kê trong bảng 1.7
17
Bảng 1.7. Nồng độ các KLN trong một số loại chế phẩm (mg/kg)
Cr Mn Co Ni Cu Zn Cd Hg Pb
Bùn cặn
8-
46.000
21
1,3-
2.240
Phân
chuồng
1,1–55
30-
969
0,3-
24
2,1-
30
2-172
15-
566
0,1-
0,8
0,01-
0,36
0,4-
27
Phân
Photphat
66-
245
40-
2.000
1-12 7-38 1-300 1-42
0,1-
HCBVTV
- - - - - - - 0,6-6 11-26
Nước tưới
- - - - - - <0,05 - <20
Đánh giá hàm lượng Cu, Zn, Cd, Pb trong các loại phân hóa học và ước tính
khổi lượng KLN bón vào đất trồng lúa ở Valencia (Tây Ban Nha) cho thấy: phân
photphat là loại phân hóa học có chứa hàm lượng KLN lớn nhất: Cu 1-3000mg/kg, Pb
2-255mg/kg, Cd 0,1-170 mg/kg; Phân nitrat có chứa 0,05 – 8,5 mg/kg Cd, phân Ure có
chứa 0,008 mg/kg Cd [6].
Đất bị ô nhiễm KLN không những làm giảm năng suất cây trồng mà còn ảnh
hưởng đến nông sản dẫn đến tới tác động xấu đến sức khỏe của con người. Vì vậy
nhiều nước trên thế giới đã quy định mức ô nhiễm KLN (bảng 1.8)
Bảng 1.8. Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN được xem là độc đối với
thực vật trong đất nông nghiệp
Nguyên tố Áo Canada Balan Nhật Anh Đức
Cu 100 100 100 125 50 50
Zn 300 400 300 250 150 300
Pb 100 200 100 400 50 500
Cd 5 8 3 - 1 2
Hg 5 0,3 5 - 2 10
Nguồn: Kabata-Pendias,1992 [44]
Copyright: Tài liệu đại học ©