1

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

Bài giảng môn học
ô nhiễm đất và các biện pháp xử lý
(L-u hành nội bộ)

1. Khái quát về mục đích, ý nghĩa và nhiệm vụ của môn học
2. Khái l-ợc về ph-ơng pháp học tập trên lớp, tìm kiếm các tài liệu tham
khảo
Giới thiệu tài liệu tham khảo chính:
1. Các tiêu chuẩn Nhà n-ớc Việt Nam về MT 2002. Tập V phần chất l-ợng
đất.
2. Giáo trình Độc học môi tr-ờng, 2000. Lê Huy Bá. NXB ĐHQG TP. HCM.
3. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp,Trần Cẩm Vân.
Đất và Môi tr-ờng. NXB Giáo dục, 2000.
4. Giáo trình Sinh thái và Môi tr-ờng đất, 2003. Lê Văn Khoa. NXB ĐHQG
HN
5. S. Ellis and A.Mellor. Soils and Environment. Routledge - London and
NewYork, 1995.
6. Sheila M.Ross, John Wiley & Sons. Toxic metals in soil plant Systems,
1994
7. B. Yaron, R. Culvet, R. Prost. Soil pollution Processes and dynamics.
Springer - Verlag Berlin Heidelberg, 1996.
8. R. Naidu, R.S. Kookana, D.P. Oliver, S. Rogers, M.J. Mclaughlin.
Contaminants and the soil Environment in the Australia - Pacific
Region. Kluwer academic pulicshers. Dordrecht/ Boston/ London, 1995.
9. 6 - 9 December 1992 Karlsruhe, Federal Republic of Germany. Soil
decontamination Using biological Processes, 1994.
10. J.P. Vernet. Heavy metal in the Environment. University of Geneva,

sinh tr-ởng và phát triển của sinh vật trong đất hay các sinh vật tiếp xúc với đất
cũng nh- sự t-ơng tác giữa các chất ô nhiễm khác nhau với các pha của đất.

2


3

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

Đất đ-ợc hình thành do tác động 5 yếu tố
chính: Đá mẹ (P), sinh vật (O), khí hậu
(C), địa hình (R), thời gian (t) và thêm tác
động của con ng-ời (H).

Khí 25%

Vô cơ 45%

S = f(P, O, C, R, H)t
Các loại đất th-ờng khác nhau về thành
phần và tính chất do trong quá trình hình
thành và phát triển chịu tác động của nhiều
yếu tố nên bản thân nó là một dị thể, gồm:
thể rắn; thể lỏng; thể khí và các sinh vật
cùng các tàn d- của chúng (phần hữu cơ
của đất). Nh- vậy, về bản chất đất là một
hỗn hợp thể vật liệu tạo nên một môi
tr-ờng tơi xốp. Độ xốp của đất chủ yếu
đ-ợc xác định bởi các hợp phần: Khoáng,

đến tình trạng n-ớc và các chất hoà tan trong môi tr-ờng đất đ-ợc thể hiện ở
bảng 1.1 nh- sau:
Bảng 1.1: Phân loại chức năng lỗ hổng đất (Greenland, 1997) [7]
Tên gọi

Chức năng

Lỗ hổng chuyển
động (vận chuyển Vận chuyển không khí và n-ớc
các chất)
L-u giữ n-ớc chống lại trọng
Lỗ hổng tích luỹ
lực và tiết ra từ rễ cây
Lỗ hổng tàn d- L-u giữ và khuếch tán các vật
(còn lại)
chất dạng ion trong dung dịch
Khoảng hổng liên Tạo ra các lực liên kết các hạt
kết
đất lại với nhau

Đ-ờng kính
(m)
> 50

0.5 - 50
< 0.5
< 0.05

Sự tác động t-ơng hỗ giữa các cấu tử khác nhau của pha rắn ảnh h-ởng
mạnh đến hoạt tính bề mặt hạt đất. Sự t-ơng tác này th-ờng xảy ra mạnh giữa

quan trọng trong các chu trình chuyển hoá vật chất xảy ra trong đất. Chúng phân
huỷ các chất hữu cơ, chuyển hoá các chất độc hại làm sạch môi tr-ờng đất. Khả
năng tự làm sạch môi tr-ờng đất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần và số l-ợng
các nhóm sinh vật trong đất, đặc biệt là khu hệ vi sinh vật đất.
1.2. Nguồn gốc các chất ô nhiễm trong đất
Môi tr-ờng đất có thể bị ô nhiễm do sự lan truyền các chất ô nhiễm từ
không khí, n-ớc bị ô nhiễm hay các xác hữu cơ động thực vật tồn d- lâu dài
trong đất, làm cho nồng độ các chất tăng lên v-ợt quá khả năng chịu tải của môi
tr-ờng gây ô nhiễm đất. Có thể xem 2 nhóm nguyên nhân chính gây ô nhiễm
môi tr-ờng đất:
1.2.1. Nguồn gốc tự nhiên
Những nguyên nhân nằm ngoài sự can thiệp của con ng-ời nh-:
+ Hiện t-ợng nhiễm phèn
Hiện t-ợng nhiễm phèn do n-ớc phèn từ các rốn phèn (trung tâm sinh
phèn) theo dòng n-ớc mặt hoặc n-ớc ngầm lan truyền đến các vị trí khác nhau
gây hiện t-ợng nhiễm phèn. Các đất nhiễm phèn chủ yếu là nhiễm các chất độc
Fe2+, Al3+, SO42+ và đồng thời làm cho nồng độ của chúng tăng cao trong dung
dịch đất, mật độ keo đất tăng lên cao, pH của môi tr-ờng giảm xuống. Hậu quả
là gây ngộ độc cho cây trồng và các sinh vật đất.
5


6

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

+ Hiện t-ợng nhiễm mặn
Hiện t-ợng nhiễm mặn gây ra do muối trong n-ớc biển, n-ớc triều hay từ
các mỏ muối, trong đó có các chất độc nh-: Na +, K+, Cl-, SO42-. Các chất này gây
tác hại đến môi tr-ờng đất do tác động của các ion hoặc cũng có thể gây hại do


7

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

Do nhiều tác nhân gây ô nhiễm có thể có nguồn gốc khác nhau nh-ng lại
gây tác hại nh- nhau, nên để thuận lợi cho công việc khảo sát, đánh giá, khắc
phục xử lý ô nhiễm, ng-ời ta phân loại ô nhiễm đất theo tác nhân gây ô nhiễm:
- Ô nhiễm do tác nhân hoá học
- Ô nhiễm do tác nhân sinh học
- Ô nhiễm do tác nhân vật lý
Do sự tồn d- quá cao các chất ô nhiễm khi sử dụng phân vô cơ, thuốc trừ
sâu, diệt cỏ, chất thải nông nghiệp và rác thải sinh ra từ quá trình sử dụng làm
cho môi tr-ờng đất bị ô nhiễm. Tất cả các hoạt động này sẽ ảnh h-ởng tới cả các
đặc tính hoá học và lý học của đất, làm đảo lộn cân bằng sinh thái, làm ô nhiễm
môi tr-ờng đất, làm mất cân bằng dinh d-ỡng, rửa trôi và thoái hoá đất.
A/ Các nguồn ô nhiễm vô cơ


Các muối vô cơ: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, HCO3-, CO32-.



Các anion: Các dạng anion chứa S2-, SO42-, (FeS, ZnS, CrSO4)



Các ion Cl- hoà tan mạnh, độc hại nh- NaCl, KCl

Các kim loại nặng

mgN-NO3-/l đ-ợc xem là gây nguy hại cho chăn nuôi.
Phôt pho trong đất th-ờng tồn tại ở dạng P-vô cơ và P- hữu cơ (P-hữu cơ
trong đất chiếm từ 5 - 90% tổng số trong đất). Phốt pho chủ yếu ở dạng P-Ca, PAl, P-Fe phụ thuộc vào điều kiện pH của môi tr-ờng đất. Dạng hoà tan tồn tại
trong dung dịch đất: H2PO4- > HPO42- > PO43-. Phốt pho tổng số trong đất dao
động từ 0,1 đến 0,8 g/kg đất, khả năng hoà tan trong n-ớc kém, th-ờng chỉ từ
0,001 - 0,1 mgP/lit dung dịch đất. Phôt pho đ-ợc xem là nguyên tố không gây
độc trực tiếp đối với ng-ời và động vật. Nh-ng trong hoạt động canh tác nông
nghiệp đã gây ra một hậu quả gián tiếp, đó là làm gia tăng hàm l-ợng P trong
n-ớc, gây hiện t-ợng phú d-ỡng nguồn n-ớc, làm tăng sự phát triển của tảo, thực
vật thuỷ sinh, gây thiếu hụt oxy trong n-ớc.
B/ Nguồn gây ô nhiễm sinh học
Những tác nhân sinh học có thể làm ô nhiễm đất, gây ra các bệnh ở ng-ời
và động vật nh- trực khuẩn lỵ, th-ơng hàn, amip, ký sinh trùng (giun,sán, ...). Sự
ô nhiễm này do những ph-ơng pháp đổ bỏ các chất thải mất vệ sinh hoặc sử
dụng phân bắc t-ơi, bùn ao t-ơi, bùn kênh dẫn chất thải sinh hoạt bón trực tiếp
vào đất.
ở n-ớc ta, do tập quán sử dụng phân bắc và phân chuồng t-ơi trong canh
tác nông nghiệp còn phổ biến. Hiện nay, tập quán sử dụng phân bắc t-ơi theo
các hình thức sau:

8


9

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

- 50% l-ợng phân bắc trộn tro bếp để bón lót, 10% l-ợng phân bắc đ-ợc
pha loãng bằng n-ớc để t-ới cho cây trồng (rau, lúa).
- 40% phân bắc trộn tro bếp cộng vôi bột và ủ trong khoảng 10 - 14 ngày,


wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

sau khi xâm nhập vào đất đã đi theo chu trình dinh d-ỡng tới cây trồng, động vật
và con ng-ời làm thay đổi cấu trúc tế bào, gây ra những bệnh di truyền.
1.2.3. Các tác nhân gây ô nhiễm chính
1.2.3.1. Ô nhiễm do sử dụng các hoá chất bảo vệ thực vật
Tính độc hại của các chất hữu cơ do cấu trúc điện tử, khả năng hoà tan
trong n-ớc và khả năng bay hơi là rất quan trọng. Khả năng ion hoá là lý do
tr-ớc hết giải thích tại sao t-ơng tác hoá học của các chất hữu cơ độc hại lại phụ
thuộc nhiều vào pH. Với các chất hữu cơ không có khả năng ion hoá là rất quan
trọng, có liên quan chặt đến đặc tính hấp phụ của đất. Ngoài ra, các đặc điểm
nh-: hình dạng, kích th-ớc, khả năng đông tụ, phân cực, tính axit hay bay hơi
cũng có ý nghĩa quan trọng.
A/ Giới thiệu về thuốc bảo vệ thực vật
Thuốc bảo thực vật: là những chất hoặc hợp chất đ-ợc dùng để phòng
chống, diệt trừ, xua đuổi hoặc giảm nhẹ do dịch hại gây ra cho cây trồng
(U.S.EPA).
Có nhiều cách để phân loại thuốc BVTV: có thể phân loại thuốc theo đối
t-ợng phòng trừ, theo cơ chế tác động, theo mức độ độc hại,
Theo đối t-ợng phòng trừ, thuốc BVTV đ-ợc phân chia thành các nhóm
chính sau:
Thuốc trừ nhện
Thuốc trừ ốc
Thuốc trừ nấm bệnh
Thuốc trừ chuột
Thuốc trừ cỏ
Thuốc trừ sâu
Thuốc trừ tuyến trùng,


không khí và gây nhiều hậu quả nghiêm trọng. Nh- vậy, tác động của thuốc
BVTV rất âm thầm, có tính chất ăn sâu, bào mòn và khi phát hiện ở ng-ời rất
khó cứu chữa (hình 1.1)

11


12

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

Hình 1.1. D- l-ợng thuốc trừ sâu và trừ cỏ theo thời gian [4]
Nếu dùng nhiều lần một loại thuốc thì côn trùng và sâu hại sẽ tạo ra sức đề
kháng trơ dần với thuốc, làm xuất hiện những loại ký sinh trùng mới, buộc chúng
ta phải dùng những loài thuốc đặc hiệu mới, số lần phun nhiều hơn và môi
tr-ờng càng trở nên ô nhiễm.
Tác động của thuốc BVTV đến Sinh thái - Môi tr-ờng
ở trong đất, thuốc BVTV sẽ biến đổi và phân tán theo nhiều con đ-ờng
khác nhau. Nó có thể tích luỹ không những trong đất, mà cả trong n-ớc bề mặt,
n-ớc ngầm, mà thậm chí trong cả các cặn lắng và không khí.
Không
khí

Đất

Sử dụng
Sử dụng

Thuốc
BVTV

đ-ờng xâm nhập vào cơ thể. Có 3 con đ-ờng xâm nhập vào cơ thể ng-ời:
Đ-ờng hô hấp: Khi hít thở thuốc d-ới dạng khí, hơi hay bụi.
Hấp thụ qua da: Khi thuốc dính vào da.
Đ-ờng tiêu hoá: Do ăn, uống phải thức ăn nhiễm thuốc hoặc sử dụng
những dụng cụ ăn bị nhiễm thuốc.
B/ Tình hình sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật ở Việt Nam
Đất nông nghiệp ở Việt Nam đ-ợc chia thành 8 vùng sinh thái với các diện
tích trồng lúa, màu l-ơng thực, rau mầu, cây công nghiệp ngắn ngày và cây công
nghiệp dài ngày. Mỗi một tiểu vùng sinh thái có các đặc tr-ng riêng về các điều
kiện khí hậu, kiểu đất, kiểu thảm phủ thực vật, ph-ơng thức canh tác cũng nhtrình độ hiểu biết của từng đối t-ợng sử dụng thuốc BVTV.
Việc sử dụng thuốc (hoá chất bảo vệ thực vật - HCBVTV) ở n-ớc ta tập
trung ở 3 nhóm chính:
- Nhóm clo hữu cơ có thời gian bán phân huỷ trong môi tr-ờng tự nhiên
đến 20 năm, chúng sẽ đ-ợc tích luỹ lại trong các cơ thể sinh vật mà không hoặc
ít bị bài tiết ra ngoài.
- Nhóm lân hữu cơ có thời gian bán phân huỷ trong môi tr-ờng tự nhiên
nhanh hơn nhóm clo hữu cơ, hiện đang đ-ợc sử dụng khá rộng rãi ở n-ớc ta.
- Nhóm cacbamat, hoá chất thuộc nhóm này th-ờng ít bền vững trong môt
tr-ờng tự nhiên nh-ng lại có độc tính rất cao với ng-ời và động vật.
Trong cả n-ớc, bình quân từ năm 1976 - 1980 đã sử dụng thuốc BVTV là
5100 tấn/năm; từ năm 1981 - 1985 bình quân là 3.920 tấn/năm. Trong những
năm 1990, l-ợng thuốc thành phẩm tiêu thụ ở n-ớc ta là khoảng 4 000 tấn hoạt
chất (t-ơng đ-ơng với 13 000 - 15 000 tấn thành phẩm). Giai đoạn này, mức độ
sử dụng HCBVTV còn rất thấp, chỉ vào khoảng 0.3 - 0.4 kg a.i/ha, chủng loại
thuốc chủ yếu là nhóm clo hữu cơ và lân hữu cơ (chiếm 56%). Năm 1999, số
l-ợng thuốc BVTV đạt 33.715 tấn t-ơng đ-ơng với 158.7 triệu USD, số tiền đầu
t- cho thuốc bảo vệ thực vật là 15,11 USD/ha.
13




Khối l-ợng thuốc BVTV sử dụng (kg thành
phẩm/ha/năm)
Thuốc trừ
Tổng
Thuốc trừ
bệnh
Thuốc trừ
số
sâu
hại cây
cỏ
trồng
0,23

0,20

0,03

-

0,65
1,15
0,97
2,74
2,66

0,54
0,32
0,41

15

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

Các loại hoá chất này đã và đang là những nguyên nhân đóng góp vào việc
làm giảm số l-ợng nhiều loài vi sinh vật có ích, làm giảm tính đa dạng sinh học
của hệ sinh thái đất. L-ợng thuốc BVTV tồn d- trong đất gây hại đến các vi sinh
vật đất làm nhiệm vụ phân huỷ, chuyển hoá các chất hữu cơ thành các khoáng
chất đơn giản hơn cần cho dinh d-ỡng cây trồng. Điều này đã gây tác động gián
tiếp đến độ phì của đất, tác động tiêu cực tới dinh d-ỡng cây trồng.
Cá biệt ở vùng trồng rau Đà Lạt đã sử dụng 5,1 - 13,5 kg.a.i/ha. Vùng
trồng rau Mai Dịch, Tây Tựu (huyện Từ Liêm) trong mỗi vụ rau phun trung bình
28 đến 30 lần. Vùng trồng lúa đồng bằng sông Hồng mỗi vụ phun từ 1 đến 3 lần,
vùng đồng bằng sông Cửu Long từ 2 đến 5 lần. Theo các nghiên cứu khảo sát thì
những vùng ven các nội thành (nh- Đông Anh, Thanh Trì, Từ Liêm - Hà Nội)
với mức độ thâm canh cao thì đất đều bị ô nhiễm các thuốc BVTV.
Theo Phạm Bình Quyền (1995), ở trại rau Hữu Nghị (Gia Lâm) với diện
tích đất canh tác là 58 ha hàng năm đã sử dụng một l-ợng thuốc rất lớn phun cho
đồng ruộng. Tính bình quân năm 1989 đã sử dụng 36.7 kg thuốc các loại cho 1
ha đất canh tác. Đây là con số báo động vì ở Nhật Bản quy định ng-ỡng tối đa là
20 kg/ha.
Kết quả phân tích 17 mẫu đất để xác định tồn d- HCBVTV gồm các chủng
loại DDT, metylparathion, lindan, monitor trong các mẫu đất trồng rau ở Hà Nội
cho thấy, chỉ có 5 mẫu đất là không phát hiện thấy d- l-ợng, còn 17 mẫu đều có
ít nhất 1 chất chiếm tỉ lệ 70% (trong đó 6 mẫu gồm 2 mẫu ở Thanh Trì, 4 mẫu ở
Đông Anh là 35% có phát hiện thấy DDT v-ợt quá ng-ỡng cho phép).
Theo Nguyễn Ph-ớc T-ơng (1999), nông dân trồng hành ở Thuận Hải (cũ)
đã phun thuốc trừ sâu 90 lần/vụ, ở xã Vĩnh Long, Bến Hải, Quảng Trị đất đã bị ô
nhiễm thuốc trừ sâu. Tính đến thời này khoai sọ trồng trên đất đó vẫn còn chứa
5,5 mg DDT; 0,25 mg 666; 4,1 mg Wofatox/kg khoai sọ.

các hợp chất hữu cơ thuỷ ngân để xử lý hạt giống, kiểm soát các bệnh do nấm ở lớp cỏ hay sự
phá hoại cỏ dại. Sự sử dụng các hợp chất ankyl thuỷ ngân nh- metyl thuỷ ngân là một mối nguy
hại điển hình do thuỷ ngân ở dạng này rất độc và dễ bị đồng hoá bởi các con thú từ thức ăn của
chúng. Việc sử dụng thuỷ ngân trong xử lý các hạt giống đã bị cấm ở các n-ớc công nghiệp từ
những năm 60 nh-ng sau đó một số n-ớc Irắc 1960 đã xảy ra vụ ngộ độc với khoảng 6500 ng-ời
trong đó có 5000 ng-ời bị chết.
Các thuốc trừ sâu tổng hợp hữu cơ: Hầu hết các thuốc trừ sâu đ-ợc dùng hiện nay là các
thuốc tổng hợp hữu cơ, mà quan trọng nhất là 4 nhóm: clo hữu cơ, lân hữu cơ, cacbamat và
pyrethroit. Quá trình sử dụng các thuốc trừ sâu hữu cơ có thể chia ra làm 3 giai đoạn chính:
1. 1945-1959, chủ yếu là dùng thuốc trừ sâu cơ clo. Thuốc lân hữu cơ và cacbamat ra đời
nh-ng ch-a đ-ợc dùng nhiều.
2. 1969-1974, sử dụng nhiều thuốc trừ sâu lân hữu cơ và thuốc trừ sâu cacbamat, giảm sự
sử dụng thuốc trừ sâu cơ clo.
3. Từ 1975 đến nay, chủ yếu là sử dụng thuốc trừ sâu cacbamat, lân hữu cơ và pyrethroit.
Thuốc clo hữu cơ bị thu hẹp phạm vi, số l-ợng và chủng loại sử dụng, nhiều thuốc clo
hữu cơ đã bị cấm.
Các phân tử hữu cơ không ion hoá: Nhóm này bao gồm các hợp chất hữu cơ hầu nhkhông bị phân ly trong dung dịch. Nhóm này gồm hàng trăm chất khác nhau là dẫn xuất của
hydrocacbon có gắn clo (cơ clo), gắn photpho (cơ photpho), cacbamat, ure, anilin, amide,
nezonitrile. Sự khác biệt của các chất thuộc nhóm này là khả năng hấp phụ của nó bởi các keo
hữu cơ.

Ghi chú: Phần đóng khung này dùng để tham khảo thêm.

16


17

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ
Thuốc trừ sâu clo hữu cơ:


17


18

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ
Cacbamat và thiocacbamat là sự biến đổi cấu trúc bazơ từ axit cacbamic:

Cacbamat có thể đ-ợc phun xuống đất nh- propham và cloropham hoặc phun trên lá
nh- asulam và phênmdipham, chúng có đặc tính chọn lọc cao hơn cho từng loại cây trồng.
Cloropham có tính bền vững hơn propham.Các chất cacbamat khác nh- barban và phênmdipham
th-ờng đ-ợc phun trên lá và có ít sự t-ơng tác với đất. Thiocacbamat nh- butylat th-ờng có khả
năng bay hơi cao hơn nên đ-ợc phun vào đất tạo nên các liên kết với đất. Chúng bị hấp phụ bởi
hạt giống, rễ cây, sự nảy mầm. Metham có khả năng hoà tan tốt đ-ợc sử dụng để diệt nấm, kiểm
soát nấm cỏ dại, cỏ dại lâu năm và cũng đ-ợc phun trên đất.
Thuốc trừ sâu pyrethroit: Đây là nhóm thuốc trừ sâu tổng hợp xuất hiện từ những năm
80 của thế kỷ 20. Các thuốc trong nhóm pyrethoit đ-ợc tổng hợp dựa trên cơ sở vật chất tự nhiên
Pyrethrin có trong hoa của các cây sát trùng. Pyrethroit có đặc điểm bền với ánh sáng mặt trời,
l-ợng hoạt chất dùng trên đơn vị diện tích thấp, có tác dụng chọn lọc cao, ít độc hại đối với các
thiên địch có ích. Chúng có thể trừ đ-ợc các chủng sâu chống thuốc lân hữu cơ, clo và cacbamat
Thuốc trừ cỏ dại nhóm Fenoxi: Đại diện nhóm này là các thuốc 2,4 D; 2,4 DP; 2,4 DB;
2,4,5-T; 2,4,5-TP. Các hợp chất này th-ờng đ-ợc sử dụng ở các dạng muối amôn, muối kim loại
kiềm, muối amin, este nhẹ (có mạch hydrocacbin ngắn) và este nặng (có mạch hydrocabon dài)
và t-ơng đối bền vững trong môi tr-ờng. Các muối amin của chúng có độ hoà tan trong n-ớc lớn
hơn cả. Ng-ợc lại, các dạng este lại không tan trong n-ớc, chỉ tan trong các dung môi hữu cơ.
Thuốc trừ cỏ thuộc nhóm dị vòng chứa nitơ Bipyridium, đại diện là Diquat và Paraquat
có hiệu lực tốt trong trừ cỏ bò lan trên mặt đất. Chúng cũng đ-ợc sử dụng nh- là chất diệt các vi
sinh vật thuỷ sinh. Trên thị tr-ờng th-ờng sử dụng muối đibromit và muối diclorit có khả năng
hoà tan mạnh. Đặc tính của Diquat và paraquat là những chất không bay hơi, bị quang phân huỷ

phân tử ít tan.

1.2.3.2. Ô nhiễm kim loại nặng
Kim loại nặng gồm các kim loại có tỷ khối > 5g/cm3, trong tự nhiên có hơn
70 nguyên tố KLN. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, chỉ có một số nguyên tố
KLN là cần thiết đối với sinh vật, đó là các nguyên tố vi l-ợng nh-: Cu, Zn, Mn,
B, Mo, ... Các nguyên tố này th-ờng là thành phần thiết yếu trong các enzim,
protein hô hấp và trong các cấu trúc của cơ thể sinh vật. ở hàm l-ợng quá cao
(thừa) hay quá thấp (thiếu), các nguyên tố cần thiết này đều trở nên bất lợi với cơ
thể sinh vật.
Đa số các KLN với đặc tính bền vững trong môi tr-ờng, khả năng gây độc
ở liều l-ợng thấp và tích lũy lâu dài trong chuỗi thức ăn, đ-ợc thế giới xem là
một loại chất thải nguy hại. Các KLN vào đất không chỉ tích tụ ở một điểm mà
có khả năng lan truyền phụ thuộc vào các tính chất lý - hoá học đất nh-: thành
phần cơ giới, pH dung dịch đất, thế oxi hoá khử, khả năng hấp phụ và trao đổi
cation, các phức hệ hữu cơ dạng chelat và các vi sinh vật đất, ... Điều này phản
ánh khả năng suy thoái và gây ô nhiễm môi tr-ờng đất trên diện rộng.
Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng chính là do các quá trình địa hoá tự
nhiên và các hoạt động nhân tạo.
A/ Nguồn gốc tự nhiên
19


20

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

Các KLN có thể xâm nhập vào đất theo con đ-ờng tự nhiên nh- hoạt động
của núi lửa và quá trình phong hoá của các đá biến chất. Các kim loại nặng tích
luỹ tại chỗ trong đất do tác động của điều kiện thời tiết lên các khoáng vật.


21

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

Tuy nhiên, nguồn gây ô nhiễm này là không đáng kể so với các hoạt động
nhân tạo. Các hoạt động nhân tạo đã đ-a vào đất một hàm l-ợng KLN v-ợt quá
hàm l-ợng nền, gây ô nhiễm môi tr-ờng đất.
B/ Sự lắng đọng từ khí quyển
Kim loại nặng có thể đi vào không khí từ các nguồn chính là hoạt động
giao thông và hoạt động công nghiệp. Sự lắng đọng của KLN vào trong đất phụ
thuộc vào kích th-ớc cỡ hạt, độ hoà tan của các hợp chất kim loại, độ axit của
n-ớc m-a, khoảng cách của nguồn phát thải. Đối với các phần tử có tỷ trọng lớn
sẽ rơi xuống đất d-ới dạng kết tủa khô, các phần tử có kích th-ớc < 1 m sẽ rơi
xuống đất ở nơi cách xa nguồn phát thải d-ới dạng kết tủa -ớt.
Trong hoạt động công nghiệp ở nhiệt độ cao, kể cả đốt than hay dầu để tạo
năng l-ợng, đốt các phế thải sinh hoạt, hoặc các quá trình luyện kim hoặc quặng,
nhiệt độ trong các quá trình đó là một trong những chỉ số chính để xác định
l-ợng, hình thức, kích th-ớc phát triển và sự huỷ diệt của các kim loại phát tán.
Một chỉ số quan trọng thứ 2 là sự có mặt của các nguyên tố khác trong các quá
trình trên, nh- clorua, là nguyên tố cũng bay hơi đ-ợc và có thể phản ứng với
kim loại. Trong một báo cáo tr-ớc đây, Berme và Goldberg (1971) đã chỉ ra mối
liên quan giữa các dạng kim loại cơ bản: Hg > As > Cd > Zn > Sb Mn > Ag,
Sn, Cu; thứ tự bay hơi của các oxit, sulfate, cacbonat, silicat và phot phat: As, Hg
> Cd > Pb > Zn > Cu > Sn và bay hơi của các sulfit As, Hg > Xn > Cd > Sb, Pb >
Zn > Cu > Fe, Co, Ni, Mn, Ag. Từ đó thấy rằng có thể dễ bay hơi hơn Cu, Fe
hoặc Mn trong quá trình công nghiệp.
Theo nh- ái lực của các kim loại đối với oxit, sulfit và halogen, và theo
nồng độ của những phối tử trong không khí ở quá trình thiêu huỷ, các dạng kim
loại khác nhau: hạt, hơi và lỏng đ-ợc tạo ra.

loại có khuynh h-ớng tạo nên dạng kìm với axit humic và fulvic.
Martin và Coughtry (1982) đã tính toán lại các dữ liệu từ các vị trí luyện
kim khác nhau để chỉ ra tỷ lệ kim loại ở tầng đất mặt so với các tầng đất khác.
Họ đã thấy rằng bề mặt đất có chứa nhiều Cd, Ni, Pb, Zn và Cu không chỉ ở
những nơi gần các lò luyện kim mà còn cả ở những nơi cách xa nguồn ô nhiễm
8km.
Hoạt động giao thông vận tải đã làm gia tăng ô nhiễm chì trong đất (GEMS,
1985). Khoảng 80 - 90% l-ợng Pb đ-a vào không khí là do đốt các ankyl chì
trong xăng (WHO, 1987). Nồng độ Pb gần đ-ờng cao tốc là 70 ppm, còn ở
khoảng cách xa đ-ờng cao tốc 50 - 100 m có hàm l-ợng Pb < 40 ppm. Hàm
l-ợng Pb tập trung trong tầng đất mặt tại Malta, ở vùng cách xa đ-ờng giao
thông 5m là 54 ppm, còn với khoảng cách < 1m hàm l-ợng lên tới 138 ppm.
22


23

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

C/ Các hoạt động nông nghiệp
Hoạt động nông nghiệp sử dụng các loại phân bón hoá học không tinh
khiết, các thuốc trừ sâu cơ - kim, sử dụng các trầm tích sông hồ và các nguồn
n-ớc t-ới bị ô nhiễm KLN đã đ-a một l-ợng đáng kể KLN vào trong đất.
Bảng 1.2: Phạm vi đặc biệt của KLN trong cải tạo nông nghiệp
(tính bằng gg-1)
Các
Phế thải
N-ớc
Phân
Phân

60 3900

-

30 969

40 - 2000

-

40 1200

-

-

Co

1260

-

0,3 - 24

1 - 12

5,4 12

0,4 - 3


-

2125

-

-

Zn

91 49000

82 5894

15 566

50 - 1450 1 - 42

10 450

-

-

Cd

< 13410

0,01 100



27000

1,3 2240

0,4 - 27

4 - 1000

2120

20 1250

11 26

< 20

23


24

wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ

Nguồn: Alloyway và Fergusson (1990)[10]
Khi đánh giá hàm l-ợng kim loại nặng trong các loại phân hoá học ở
Valencia (Tây Ban Nha) cho thấy các loại sulphat Cu và Fe có hàm l-ợng Pb
cao, -ớc tính là 225 ppm (Alloway và nnk,1988). Bên cạnh đó các loại phân có
chứa hàm l-ợng Zn, Cd và Pb cao, ví dụ việc sử dụng supper photphat đã đ-a 50
- 1450 mg Zn/kg P2O5 vào đất, vôi bột có hàm l-ợng Zn từ 10 - 4500 mg/kg,

Do xử lý n-ớc thải chỉ loại bỏ một phần nhỏ các KLN, khoảng 25% Cd,
23% Cu và 7% Pb, trong bùn vẫn chứa nồng độ KLN đáng kể, cao hơn trong đất
hoặc thực vật. Hội đồng Châu Âu (EU) đã khuyến nghị sử dụng n-ớc cống đối
với đất nông nghiệp phải hạn chế nồng độ KLN tới 4000g.g-1 Zn (bắt buộc) và
2500g.g-1 Pb (khuyến cáo).
D/ Các hoạt động công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, các làng
nghề thủ công truyền thống và chất thải sinh hoạt
Hoạt động công nghiệp là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi tr-ờng
do ảnh h-ởng của chất thải trong hoạt động sản xuất kinh doanh của con ng-ời.
Hầu hết chất thải th-ờng chứa những sản phẩm độc hại ở dạng dung dịch và
dạng rắn của các nghành công nghiệp nh- mạ, chế biến kim loại mầu, pin, khai
khoáng, xăng dầu, nhuộm đổ ra môi tr-ờng đều không qua xử lý hoặc xử lý
không triệt để đã gây ra hậu quả ô nhiễm nghiêm trọng môi tr-ờng sống và môi
tr-ờng xung quanh trong đó có môi tr-ờng đất.
Nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh, sự thải bỏ các chất thải rắn tạo
nên nguồn ô nhiễm nghiêm trọng cho đất. Khoảng 50% chất thải trong công
nghiệp là dạng rắn (than, bụi, chất hữu cơ, xỉ quặng, ...) và trong đó 15% có khả
năng gây độc nguy hiểm; các chất th-ờng là các chất khó có khả năng phân huỷ
trong môi tr-ờng đất điển hình và đáng quan tâm nhiều hơn là các kim loại nặng:
Pb. Cd, Hg, As, Cr, Zn, Ni, .... những hợp chất từ muối của axit asenic kết hợp
với nhau trong đất tạo thành những hợp chất kết lắng t-ơng đối bền vững.

25