MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Nguồn phát tán KLN trong đất và nƣớc 4
1.1.1.Nguồn phát tán KLN trong môi trƣờng nƣớc 4
1.1.2. Nguồn phát tán KLN trong môi trƣờng đất 5
1.2. Hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất, nƣớc trên thế giới và làng nghề Việt Nam 6
1.2.1. Hiện trạng ô nhiễm KLN trên thế giới 6
1.2.2. Hiện trạng ô nhiễm KLN ở các làng nghề Việt Nam 8
1.3. Ảnh hƣởng của ô nhiễm KLN đến môi trƣờng và sinh vật 10
1.3.1.Dạng tồn tại của KLN trong đất 10
1.3.2. Dạng tồn tại của một số KLN trong nƣớc 13
1.3.3.Độc tính của kim loại nặng 14
1.4. Một số biện pháp xử lý ô nhiễm KLN trên thế giới và Việt Nam 18
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 22
2.2 . Phƣơng pháp nghiên cứu 22
2.2.1 Phƣơng pháp tổng quan tài liệu nghiên cứu 22
2.2.2 Phƣơng pháp điều tra, khảo sát 22
2.2.3 Phƣơng pháp thực nghiệm 25
2.3 Phƣơng pháp lấy mẫu và phân tích mẫu 28
2.3.1 Môi trƣờng nƣớc: 28
2.3.2 Môi trƣờng đất: 30
2.4 Phƣơng pháp đánh giá, phân tích và xử lý số liệu 31
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33
3.1. Khái quát đặc điểm và hiện trạng sản xuất làng nghề Thanh Thùy 33
3.2. Hiện trạng sản xuất tại làng nghề cơ khí Thanh Thùy 35
3.3. Kết quả đánh giá chất lƣợng môi trƣờng làng nghề xã Thanh Thùy 45
3.3.1. Môi trƣờng đất 45
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
TCCP
Tiêu chuẩn cho phép
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
UBND
Ủy ban nhân dân
WHO
Tổ chức sức khỏe cộng đồng (World Health Organization) DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Hàm lƣợng KLN phát thải hàng năm 6
Bảng 2.1 Vị trí các điểm lấy mẫu không khí xung quanh 22
Bảng 2.2 Vị trí các điểm lấy mẫu nƣớc thải 23
Bảng 2.3 Vị trí các điểm lấy mẫu nƣớc mặt 23
Bảng 2. 4 Vị trí các điểm lấy mẫu nƣớc ngầm 24
Bảng 2.5 Vị trí các điểm lấy mẫu đất: 24
Bảng 2.6 Các phƣơng pháp phân tích chất lƣợng nƣớc 29
Bảng 2.7 Các phƣơng pháp phân tích chất lƣợng đất 30
Bảng 2.8 Tiêu chuẩn cho phép của kim loại nặng có trong rau và nƣớc tƣới 32
Bảng 3.1 Nguyên, nhiên liệu, hoá chất của làng nghề Thanh Thùy 36
Bảng 3.2 Kiếm toán vật chất cho các công đoạn chính của quá trình tái chế cơ khí
làng nghề Thanh Thùy 38
Bảng 3.3 Kiếm toán vật chất cho các công đoạn chính của quá trình mạ cơ khí làng
nghề Thanh Thùy 44
Bảng 3.4 Kết quả phân tích chất lƣợng đất 45
Bảng 3.5 Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc thải 49
1
MỞ ĐẦU
Các làng nghề truyền thống ở Việt Nam đã và đang có nhiều đóng góp cho
GDP của đất nƣớc nói chung và đối với nền kinh tế nông thôn nói riêng. Tuy nhiên,
một trong những thách thức đang đặt ra đối với các làng nghề là vấn đề môi trƣờng
và sức khỏe của ngƣời lao động, của cộng đồng dân cƣ đang bị ảnh hƣởng nghiêm
trọng từ hoạt động sản xuất của các làng nghề.
Giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trƣờng làng nghề vẫn là bài toán khó đối với
nhiều vùng trên cả nƣớc. Theo Đặng Kim Chi, 2005 thì 100% mẫu nƣớc thải ở các
làng nghề đƣợc khảo sát có thông số vƣợt tiêu chuẩn cho phép; nƣớc mặt, nƣớc
ngầm đều có dấu hiệu bị ô nhiễm. Nhiều dòng sông chảy qua các làng nghề hiện
đang bị ô nhiễm nặng (sông Nhuệ, sông Vân Tràng), ở nhiều ruộng lúa cây trồng bị
giảm năng suất do ô nhiễm không khí từ các làng nghề. Môi trƣờng ở các làng nghề
bị ô nhiễm gây ảnh hƣởng rõ rệt đến sức khoẻ của ngƣời lao động, dân cƣ làng nghề
và một số khu vực xung quanh. Các bệnh của ngƣời dân ở các làng nghề cao hơn
các làng thuần nông, thƣờng gặp các bệnh về đƣờng hô hấp, đau mắt, bệnh đƣờng
ruột, bệnh ngoài da. Vấn đề ô nhiễm môi trƣờng làng nghề đang trở nên ngày càng
Xuất phát từ thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài : "Đánh giá ô
nhiễm và nghiên cứu biện pháp xử lý kim loại nặng trong đất và nƣớc tại làng
nghề cơ khí xã Thanh Thùy, Thanh Oai, Hà Nội”
Mục tiêu và nội dung đề tài
Mục tiêu
Đánh giá mức độ ô nhiễm KLN trong môi trƣờng đất và nƣớc tại làng nghề cơ
khí xã Thanh Thùy, Thanh Oai, Hà Nội, từ đó đƣa ra biện pháp nhằm xử lý ô nhiễm
KLN trong đất và nƣớc.
Nội dung nghiên cứu
- Khái quát đặc điểm, hiện trạng sản xuất làng nghề cơ khí xã Thanh Thùy
- Đánh giá hiện trạng môi trƣờng của làng nghề xã Thanh Thùy: môi trƣờng
nƣớc (nƣớc thải, nƣớc mặt, nƣớc ngầm), môi trƣờng đất.
- Nghiên cứu giải pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng
+ Nghiên cứu tập trung vào 3 KLN chính là Cd, Pb, As.
3
+ Nghiên cứu các phƣơng pháp xử lý 3 kim loại chính là Cd, Pb, As trong đất,
nƣớc bằng phƣơng pháp hóa học (bón vôi CaO vào đất) và phƣơng pháp sinh học
(trồng thực vật bèo tây để xử lý nƣớc trƣớc khi tƣới cho cây).
4
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Nguồn phát tán KLN trong đất và nƣớc
1.1.1. Nguồn phát tán KLN trong môi trƣờng nƣớc
Nhiễm bẩn KLN trong nƣớc có thể bằng con đƣờng chính sau:
-Yếu tố gây ô nhiễm trực tiếp vào nƣớc: Nƣớc thải bấn đổ trực tiếp vào các
sông, hồ… Đây là tình trạng ô nhiễm trực tiếp phổ biến ở các thành phố lớn hiện
nhiều nguồn từ các hoạt động nhân sinh đƣa kim loại vào đất, bao gồm: Khai
khoáng và luyện kim, các hoạt động công nghiệp, lắng đọng từ khí quyển, hoạt
động sản xuất nông nghiệp, chất thải đƣa vào đất
Theo Nguyễn Hữu On (2004): hàm lƣợng Cd trong đất có tƣơng quan tuyến
tính với thời gian sử dụng phân lân, đặc biệt khi phân lân đƣợc sử dụng trên đất
phèn, đất nhiễm mặn và đất có hệ thống đê bao.
Nƣớc tƣới và đất trồng có một mối quan hệ với nhau. Nếu sử dụng nƣớc bị ô
nhiễm tƣới cho đất thì dẫn đến đất cũng bị ô nhiễm. Khi đất bị ô nhiễm As cao cũng
có thể do sử dụng nƣớc tƣới có hàm lƣợng As cao.[36]
Nƣớc tƣới nhiễm KLN nếu sử dụng tƣới cho rau sẽ làm tích đọng KLN trong
đất qua các vụ. Hàm lƣợng Cd tích luỹ trong đất qua các vụ tỉ lệ thuận với nồng độ
Cd trong nƣớc tƣới. [6]
Nguồn phát tán một số KLN vào đất:
Chì (Pb): Ô nhiễm Pb ở nƣớc ta ngày càng trở nên nghiêm trọng do nguồn
nguyên liệu xăng pha chì ngày càng đƣợc sử dụng nhiều để chạy động cơ. Hàm
lƣợng Pb tới 0,4g/lít nhiên liệu, khi cháy sẽ phát tán vào môi trƣờng không khí rồi
lắng đọng xuống đất hoặc nƣớc. Càng gần đƣờng giao thông thì hàm lƣợng chì
trong đất càng cao, đại bộ phận Pb nằm trong đất cách mặt đƣờng dƣới 50 cm và
chủ yếu nằm ở tầng đất mặt.
Cadmium (Cd): Nguồn gây ô nhiễm Cd chủ yếu là do chất thải công nghiệp
mỏ, mạ điện, ống dẫn plastic, thuốc sơn Theo Phạm Quang Hà (2002) khi nghiên
6
cứu hàm lƣợng Cd trong đất ở những vùng ven nội, nơi chịu ảnh hƣởng của rác thải,
nƣớc thải sinh hoạt và công nghiệp hay từ các làng nghề truyền thống nhƣ gò đúc
nhôm, đồng có hàm lƣợng Cd khá cao. Ngoài ra sử dụng phân bón photphat lâu dài
nó sẽ là yếu tố chủ yếu quyết định hàm lƣợng Cd trong đất. Theo ƣớc tính của các
nƣớc EEC lƣợng Cd đƣa vào đất hàng năm qua phân bón phosphat là 5g/ha. [10]
Arsen (As): sử dụng thuốc trừ sâu hay diệt cỏ dại là nguồn cung cấp As cho
70
44
Cu
190
2,600
Pb
59
20,000
Mn
6,100
3,200
Hg
0,4
110
Mo
11
510
7
Nguyên tố
Tự nhiên
Nhân tạo
Ni
280
980
Se
4,1
140
Ag
)
2
, Sufat-Fe, Cu ) và khối lƣợng KLN
nhiễm vào đất theo đƣờng phân bón là rất lớn. Khả năng ngấm, rửa trôi và cây
không hấp thụ hết là nguyên nhân gây ô nhiễm, suy thoái chất lƣợng đất. Có nhiều
loại thuốc diệt nấm, trừ sâu gây hại cho mùa màng là các mối của KLN.
8
+ Sử dụng phân bón hoá học tạo ra: As, Cd, Mn, U, V và Zn trong phân phốt
phát.
+ Sử dụng phân chuồng tạo ra: As, Cu, Zn
+ Sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật: Cu, Mn và Zn trong thuốc trừ nấm; As
và Pb trong thuốc sử dụng đối với cây ăn quả.
+ Nƣớc tƣới: có thế thải ra Cd, Pb, Se
- Hoạt động khai khoáng quặng chứa kim loại:
+ Đào, xới và cặn thải thải ra As, Cd, Hg, Pb.
+ Vận chuyến trong quá trình tuyến quặng thải ra As, Cd, Hg, Pb.
+ Công nghiệp sắt thép tạo ra: Cu, Ni, Pb
- Do trầm tích từ không khí
+ Nguồn từ đô thị và khu công nghiệp, bao gồm chất thải, thiêu huỷ cây
trồng tạo ra: Cd, Cu, Pb, Sn, Hg, V.
+ Công nghiệp luyện kim tạo ra: As, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb
+ Đốt cháy xăng, dầu tạo ra: As, Pb, Sb, Se, U, V, Zn và Cd
- Kim loại từ rác thải
+ Bùn cặn chứa: Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, V, Zn
+ Rửa trôi từ đất tạo ra: As, Cd, Fe, Pb
+ Phế thải chứa: Cd, Cr, Cu, Pb, Zn
+ Đốt rác, bụi than tạo ra: Cu và Pb
1.2.2. Hiện trạng ô nhiễm KLN ở các làng nghề Việt Nam
dựng và sản xuất gốm sứ.
Môi trƣờng không khí đƣợc đặc biệt quan tâm ở các làng nghề sản xuất vật liệu
xây dựng, cơ khí, sơn mài… Ví dụ nhƣ làng nghề sơn mài Duyên Thái, do quá trình sử
dụng than, dầu với số lƣợng lớn đã tạo ra các khí nhƣ SO
2
, CO
2
, CO, NO
x
, ngoài ra còn
do sử dụng các hoá chất bay hơi nhƣ HCl, H
2
SO
4
, alđêhyt, axêtôn…
Ô nhiễm môi trường đất: do nƣớc thải từ các quá trình sản xuất của khu công
nghiệp, làng nghề… đổ thải, ngấm và tích tụ lại trong lòng đất. Mặc dù, hiện tƣợng ô
nhiễm KLN ở Việt Nam trong đất chƣa phải là phổ biến nhƣng sự ô nhiễm đã xuất
hiện và mang tính cục bộ trên những diện tích nhất định.
Ô nhiễm chất thải rắn do tái chế nguyên liệu (giấy, nhựa, kim loại…) hoặc do
10
bã thải của các loại thực phẩm (sắn, dong), các loại rác thải thông thƣờng: nhựa, túi
nilon, giấy, hộp, vỏ lon, kim loại và các loại rác thải khác thƣờng đƣợc đổ ra bất kỳ
dòng nƣớc hoặc khu đất trống nào, làm cho nƣớc ngầm va
̀
đất bi
̣
ô nhiê
̀
ng nghề va
̀
ca
́
c vu
̀
ng lân câ
̣
n.
Báo cáo môi trƣ ờng Quốc gia năm 2008 cho thấy, tại nhiều làng nghề, tỷ lệ
ngƣời mắc bệnh (đặc biệt là nhóm ngƣời trong độ tuổi lao động) đang có xu hƣớng
gia tăng. Tuổi thọ trung bình của ngƣời dân tại các làng nghề ngày càng giảm, thấp
hơn 10 năm so với làng không làm nghề. Ở các làng tái chế kim loại, tỷ lệ ngƣời
mắc bệnh ung thƣ, thần kinh rất phổ biến, nguyên nhân gây bệnh chủ yếu là do sự
phát thải khí độc, nhiệt cao và bụi kim loại từ các cơ sở sản xuất.
Đặc biệt, tại các làng sản xuất kim loại, tỷ lệ ngƣời mắc các bệnh liên quan đến
thần kinh, hô hấp, ngoài da, điếc và ung thƣ chiếm tới 60% dân số.[15]
1.3. Ảnh hƣởng của ô nhiễm KLN đến môi trƣờng và sinh vật
Theo quan điểm độc học: KLN là các kim loại có nguy cơ gây nên các vấn đề
về môi trƣờng, bao gồm: Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Ni, Cr, Co, Vn, Ti, Fe, Mn, Ag, Sn,
As, Se. Có 4 nguyên tố đƣợc quan tâm nhiều là Pb, As, Cd và Hg. Các nguyên tố
này hiện nay chƣa biết đƣợc vai trò sinh thái của chúng, tuy nhiên nếu dƣ thừa một
lƣợng nhỏ 4 nguyên tố này thì tác hại rất lớn.
1.3.1. Dạng tồn tại của KLN trong đất
Chì (Pb): là nguyên tố KLN có khả năng linh động kém, có thời gian bán huỷ
trong đất từ 800 - 6000 năm. Theo thống kê của nhiều tác giả hàm lƣợng chì trong
đất trung bình từ 15 - 25ppm. Ở trong đất, Pb thƣờng nằm ở dạng phức chất bền
với các anion (CO
3
Pb trong đất có khả năng thay thế iôn K
+
trong các phức hệ hấp phụ có nguồn
gốc hữu cơ hoặc khoáng sét. Khả năng hấp thu chì tăng dần theo thứ tự sau:
Montmorillonit < Axit humic < Kaolinit < Allophane < Ôxyt sắt
Khả năng hấp phụ Pb tăng dần đến pH mà tại đó hình thành kết tủa Pb(OH)
2
,
sự hoà tan của Pb trong đất tăng lên do quá trình axit hoá trong đất chua.
Cadmium (Cd): là kim loại nằm sâu trong lòng đất, tồn tại ở dạng Cd
2+
. Trong
các điều kiện ôxy hoá, Cd thƣờng ở các dạng hợp chất rắn nhƣ CdO, CdCO
3
,
Cd
3
(PO
4
)
2
. Trong điều kiện khử (E
h
< - 0,2V) thì Cd thƣờng tồn tại ở dạng CdS,
ngoài ra Cd có thể tồn tại dạng phức nhƣ CdCl
+
, CdHNO
3
+
; CdHCl
4
), trong khi ở các đất kiềm và đất
cacbonat lại có nhiều ở dạng Ca
3
(AsO
4
)
2
. Arsen có xu hƣớng đƣợc tích tụ trong quá
trình phong hóa, trên mặt cắt của vỏ phong hóa và trong đất As thƣờng tồn tại ở
12
phần trên (0 - 1,5 m) do bị hấp phụ bởi vật liệu hữu cơ, keo hyđrôxyt sắt và sét.
Trong môi trƣờng khí hậu khô các hợp chất của As thƣờng tồn tại dƣới dạng ít linh
động, còn trong điều kiện khí hậu ẩm ƣớt các họp chất của arsen sufua bị hòa tan và
bị rửa trôi. Lƣợng As trong đất chuyển vào nƣớc khoảng 5 - 10 % tổng lƣợng As
trong đất.[1]
Sự chuyển hóa KLN trong đất: Thực tế các KLN trong đất luôn diễn ra quá
trình trao đổi với bề mặt của keo đất. Tính linh động các KLN phụ thuộc vào nhiều
yếu tố nhƣ: pH môi trƣờng, thế ôxi hoá khử, hàm lƣợng các chất tạo phức có khả
năng hoà tan KLN [35], anion cùng tồn tại trong môi trƣờng (Cl
-
, SO
4
2-
, NO
3
-
)
dễ bị giữ trong các khe đất, ít bị rửa trôi theo độ sâu phẫu diện.
Đất ở điều kiện nhiệt đới hàm lƣợng axit fulvic chiếm ƣu thế nên khả năng
chuyển hóa và độ linh động của các kim loại trong đất thƣờng cao hơn so với đất
vùng ôn đới. Do khả năng làm chuyển hoá và linh động của chất hữu cơ đối với
KLN nên các nguồn chất hữu cơ đƣa vào đất nhƣ bùn thải cần phải đƣợc kiểm soát
một cách chặt chẽ.
Khả năng rửa trôi và di chuyển: Khả năng rửa trôi theo độ sâu phẫu diện là
rất ít, nhƣng do quá trình xói mòn rửa trôi trên bề mặt đã làm cho KLN sau khi tích
luỹ chủ yếu ở trên tầng đất mặt sẽ bị rửa trôi và tích luỹ trong trầm tích và làm tăng
nồng độ ở sông, hồ làm ô nhiễm môi trƣờng nƣớc. Ngoài ra sự rửa trôi và chuyển
hoá kim loại trong đất do mƣa axít và axít hoá đất cũng là một yếu tố rất quan trọng.
Mƣa axít thƣờng tập trung ở các vùng công nghiệp và đô thị phát triển hay các vùng
chịu ảnh hƣởng của quá trình này, trong nó thƣờng chứa thêm một số KLN nhƣ Pb,
Hg, Cd, Cu, Zn Khi nƣớc mƣa rơi xuống đất làm axít hoá môi trƣờng đất, tăng
khả năng chuyển hoá và linh động các kim loại trong đất.
1.3.2. Dạng tồn tại của một số KLN trong nƣớc
Chì (Pb) trong nƣớc có 3 dạng tồng tại là Pb hoà tan, Pb lơ lửng ở dạng keo
và phức chất. Trong môi trƣờng nƣớc, tính năng của hợp chất chì đƣợc xác định chủ
yếu thông qua độ tan của nó. Độ tan của chì phụ thuộc vào pH, pH tăng thì độ tan
giảm và phụ thuộc vào các yếu tố khác nhƣ hàm lƣợng ion khác của nƣớc và điều
kiện ôxy hoá khử. Trong nƣớc sinh hoạt thƣờng pH = 6, lúc này Pb tồn tại ở dạng
vô cơ, ít có ở dạng keo. Trong nƣớc mặt sử dụng cho sản xuất nông nghiệp nếu pH
= 7, Pb nằm dạng keo. Nhờ tác dụng ngoại lực của chất hữu cơ mà các phức keo
của Pb ở dạng Pb(CH
3
)
3
2+
; Pb(CH
3
của nó tăng gấp 5 lần khi ở dạng tự do.
Chì (Pb): là một nguyên tố không cần thiết cho cơ thể sinh vật, Pb có thể thâm
nhập vào cơ thể con ngƣời qua thức ăn, nƣớc uống, hít thở hoặc thông qua da nhƣng
chủ yếu lƣợng chì (Pb) đi vào cơ thể con ngƣời là do khẩu phần ăn uống, chúng
đƣợc tích tụ trong xƣơng, ít gây độc cấp tính trừ liều lƣợng cao, nguy hiểm hơn là
sự tích luỹ lâu dài trong cơ thể ở liều lƣợng thấp nhƣng với thời gian dài. Triệu
chứng thể hiện nhiễm độc chì là mệt mỏi, ăn không ngon, đau đầu, nó tác dụng lên
hệ thần kinh trung ƣơng và ngoại vi. Hiệu ứng sinh hoá quan trọng của Pb là can
thiệp vào hồng cầu, nó can thiệp vào quá trình tạo hợp chất trung gian trong quá
trình hình thành Hemoglobin. Khi nồng độ Pb trong máu đạt 0,3 ppm thì ngộ độc
15
bắt đầu và khi nồng độ >0,8ppm thì hụt hẳn Hemoglobin gây thiếu máu và làm rối
loạn chức năng thận.
Ngoài ra Pb
2+
đồng hình với Ca
2+
nên có thể thay thế Ca
2+
tạo phức trong
xƣơng (làm xƣơng đen), nhƣng nếu lƣợng Ca
2+
cao lại đẩy Pb
2+
ra và Pb
2+
đƣợc tích
luỹ ở mô mềm. [24]
Tính độc của Cadmium (Cd) đối với con ngƣời: Cd trong môi trƣờng thƣờng
không độc hại nhiều nhƣng nguy hại chính đối với sức khoẻ con ngƣời 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 lƣợng tƣơi. Thức ăn là con đƣờng
chính mà Cd đi vào cơ thể, nhƣng việc hút thuốc lá cũng là nguồn ô nhiễm kim loại
nặng, những ngƣời hút thuốc lá có thể thấm vào cơ thể lƣợng Cd dƣ thừa từ 20 - 35
mgCd/ngày. Cd đã đƣợc tìm thấy trong protein mà thƣờng 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 là một KLN có hại, vào cơ thể qua thực phẩm và nƣớc
uống, Cd dễ dàng chuyển từ đất lên rau xanh và bám chặt ở đó. Khi xâm nhập vào
cơ thể Cd sẽ phá huỷ thận.
Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy Cd gây chứng bệnh loãng xƣơng, nứt
xƣơng, sự hiện diện của Cd trong cơ thể sẽ khiến việc cố định Ca trở nên khó khăn.
Những tổn thƣơng về xƣơng làm cho ngƣời bị nhiễm độc đau đớn ở vùng xƣơng
chậu và hai chân. Ngoài ra, tỷ lệ ung thƣ tiền liệt tuyến và ung thƣ phổi cũng khá
lớn ở nhóm ngƣời thƣờng xuyên tiếp xúc với chất độc này.
Arsen (As): về mặt hoá học As là một á kim, về mặt sinh học As nằm trong
danh mục các hoá chất độc hại cần đƣợc kiểm soát. As đƣợc xếp cùng hàng với các
kim loại nặng, As là chất độc có thể gây nên 19 bệnh khác nhau trong đó có ung thƣ
da và phổi, bàng quang, ruột. Các triệu chứng cố điển của nhiễm độc As là sậm màu
da, tăng sừng hóa và ung thƣ, tác động đến hệ thần kinh ngoại biên và ảnh hƣởng
xấu đến sức khỏe nhƣ chƣớng gan, bệnh đái tháo đƣờng, cao huyết áp, bệnh tim,
viêm cuống phổi, các bệnh về đƣờng hô hấp As ở dạng vô cơ có độc tính cao gấp
nhiều lần As ở dạng hữu cơ, trong đó các hợp chất có chứa As thì hợp chất chứa As
17
(III) độc tính cao hơn As (V), tuy nhiên trong cơ thể As (V) có thể bị khử về As
(III). [29].
AS
Trƣớc hiện tƣợng ô nhiễm KLN đang diễn ra ngày càng trầm trọng nhƣ hiện
nay, các nhà khoa học đã tiến hành các nghiên cứu để bảo vệ nguồn tài nguyên quan
trọng của trái đất. Hiện nay các phƣơng pháp giảm thiểu ô nhiễm khá phong phú
nhƣ các phƣơng pháp kết tủa, sa lắng, hấp phụ, trao đối iôn, chiết. Trong thời gian
gần đây, vấn đề xử lý KLN trong môi trƣờng đất, nƣớc đã đƣợc nhiều nhà khoa học
trên thế giới quan tâm. Tuy nhiên, ở Việt Nam cũng mới chỉ là những nghiên cứu
bƣớc đầu.
Một số biện pháp xử lý ô nhiễm KLN trong đất: Để xử lý đất ô nhiễm KLN
ngƣời ta thƣờng sử dụng các phƣơng pháp truyền thống nhƣ: rửa đất; cố định các
chất ô nhiễm bằng hoá học hoặc vật lý; xử lý nhiệt; trao đổi ion, ôxi hoá hoặc khử
các chất ô nhiễm; đào đất bị ô nhiễm để chuyển đi đến những nơi chôn lấp thích
hợp Hầu hết các phƣơng pháp đó rất tốn kém về kinh phí, giới hạn về kỹ thuật và
hạn chế về diện tích Ngày nay, nhờ những hiểu biết về cơ chế hấp thụ, chuyển
hoá, chống chịu và loại bỏ KLN của một số loài thực vật, ngƣời ta cũng đã nghiên
cứu đến khả năng sử dụng thực vật để xử lý môi trƣờng nhƣ một công nghệ môi
trƣờng đặc biệt.
Phƣơng pháp xử lý KLN trong đất bằng thực vật có thể thực hiện bằng nhiều
phƣơng pháp khác nhau phụ thuộc vào từng cơ chế loại bỏ các KLN nhƣ:
- Phƣơng pháp làm giảm nồng độ kim loại trong đất bằng cách trồng các loài
thực vật có khả năng tích luỹ kim loại cao trong thân. Các loài thực vật này phải kết
hợp đƣợc 2 yếu tố là có thể tích luỹ kim loại trong thân và cho sinh khối cao. Có rất
nhiều loài đáp ứng đƣợc điều kiện thứ nhất, nhƣng không đáp ứng đƣợc điều kiện
thứ hai. Vì vậy, các loài có khả năng tích luỹ thấp nhƣng cho sinh khối cao cũng rất
cần thiết. Khi thu hoạch các loài thực vật này thì các chất ô nhiễm cũng đƣợc loại
19
bỏ ra khỏi đất và các kim loại quý hiếm nhƣ Ni, Tl, Au, có thể đƣợc chiết tách ra
khỏi cây.
- Phƣơng pháp sử dụng thực vật để cố định kim loại trong đất hoặc bùn bởi sự
20
thủy canh, theo đó nƣớc thải đi qua và đƣợc "lọc" bởi rễ.
Một số nghiên cứu về xử lý KLN trong đất, nƣớc:
Nhiều nghiên cứu đã khẳng định, độ chua của đất có ảnh hƣởng rất lớn đến độ
linh động của kim loại nặng. Đây cũng là cơ sở của biện pháp hạn chế sự linh động
của KLN bằng biện pháp kết tủa. Trong đất chua có chứa nhiều Fe, Al, Mn, chất
hữu cơ thì Cd bị liên kết làm giảm tính linh động. Trong đất trung tính hoặc kiềm
do bón vôi, Cd bị kết tủa dƣới dạng CdCO
3
, đất axit Cd trở nên linh động nhất trong
khoảng pH = 4,4 - 5,5. Ngƣợc lại trong môi trƣờng đất kiềm, Cd trở nên ít linh động
hơn nên biện pháp chống ô nhiễm Cd trong đất bằng cách làm tăng pH đất và CEC.
Vôi và khoáng bón cho cây trồng ở vùng đất bị ô nhiễm đã làm giảm sự hấp thu Cd
vào cây, vì vậy pH đất là một trong những yếu tố quan trọng nhất gây ảnh hƣởng
đến sự hòa tan của Cd trong đất [31,38]. Bón vôi cũng có thể làm giảm độ hoà tan
của chì. Ở pH cao, Pb có thể bị kết tủa dƣới dạng hyđrôxyt, phosphate, carbonate và
có khuynh hƣớng tạo thành phức hữu cơ khá ổn định. Để giảm sự linh động của chì
cần duy trì pH đất > 6,5. [39]
Ở Việt Nam nhiều tác giả cũng đã đề xuất và áp dụng biện pháp làm sạch ô
nhiễm KLN trong đất bằng cách sử dụng một số cây có khả năng tích tụ các kim
loại độc hại ở mức cao nhƣ cúc su si, ngũ gia bì [21], cây cải xoong có thể xử lý
đƣợc Cr và Ni từ nƣớc thải mạ điện, rong đuôi chó và bèo tấm lại có khả năng giảm
thiểu đƣợc Pb, Zn, Fe và Cu có trong Hồ bảy mẫu ở Hà Nội [25], cây ổi thơm và
dƣa leo (Herterostrema villosum) có khả năng hấp thụ Pb và Cd rất cao, cây dƣơng
xỉ có thể làm sạch nƣớc bị ô nhiễm As
Các nhà nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam đã tiến hành sử dụng bèo tây
trong việc xử lý ô nhiễm KLN trong nƣớc và thu đƣợc kết quả rất tốt.
Các nghiên cứu trên thế giới về bèo tây: Bèo tây hay Bèo lục bình hoặc Sen