BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
LƢƠNG THỊ THUÝ VÂN
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CỎ VETIVER
(VETIVERIA ZIZANIOIDES (L.) NASH) ĐỂ CẢI TẠO ĐẤT
BỊ Ô NHIỄM Pb, As SAU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN
Ở TỈNH THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 62.62.01.01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Lƣơng Văn Hinh
TS.NCVCC. Trần Văn Tựa
THÁI NGUYÊN - 2012
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng
tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực.
Những kết luận của luận án chưa công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tác giả luận án
Lương Thị Thúy Vân
iii
Lương Thị Thúy Vân
MỤC LỤC
Lời cam đoan .................................................................................................. i
Lời cảm ơn .................................................................................................... ii
Mục lục......................................................................................................... iii
Danh mục ký hiệu các chữ viết tắt .............................................................. vii
Danh mục bảng .......................................................................................... viii
MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ................................................................. 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................. 3
3.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................ 3
3.2. Phạm vi nghiên cứu................................................................................ 3
4. Ý nghĩa của đề tài ...................................................................................... 3
4.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ................................................................... 3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................................... 4
5. Những đóng góp mới của đề tài ................................................................ 4
Chƣơng 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................... 5
1.1. Ô nhiễm kim loại nặng trong đất ........................................................ 5
1.1.1. Khái niệm về kim loại nặng ......................................................... 5
1.1.2. Đất ô nhiễm kim loại nặng do các hoạt động khai thác
khoáng sản .................................................................................... 5
1.1.3. Tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm đất do kim loại nặng ........ 9
1.1.4. Sự tồn tại và chuyển hóa của các nguyên tố Pb, As ở trong đất và
trong cây ....................................................................................... 12
1.2. Sử dụng thực vật xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng .......................... 17
1.2.1. Khái niệm chung ........................................................................ 17
Thượng, huyện Đại Từ) và khu vực khai thác chì - kẽm (xã Tân
Long, huyện Đồng Hỷ) tỉnh Thái Nguyên ........................................ 45
v
3.1.1. Khu vực khai thác thiếc xã Hà Thượng - Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên ...... 46
3.1.2. Khu vực khai thác quặng Pb - Zn làng Hích, Đồng Hỷ, Thái Nguyên...... 48
3.2. Nghiên cứu khả năng chống chịu và tích lũy Pb, As của cỏ
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm do quá trình khai thác khoáng sản ...... 50
3.2.1. Nghiên cứu khả năng chống chịu và tích lũy Pb của cỏ
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm .................................................... 51
3.2.2. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và tích lũy As của cỏ
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm .................................................... 62
3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến khả năng sinh trưởng
và khả năng tích lũy Pb, As của cỏ Vetiver trồng trên đất ô nhiễm ....... 70
3.3.1. Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng phân nhánh của cỏ
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm Pb và ô nhiễm As ......................... 71
3.3.2. Ảnh hưởng của phân bón đến chiều cao thân lá và chiều dài
rễ của cỏ Vetiver trồng trên đất ô nhiễm Pb và ô nhiễm As ....... 73
3.3.3. Ảnh hưởng của phân bón đến sinh khối của cỏ Vetiver
trồng trên đất ô nhiễm Pb và ô nhiễm As ................................... 77
3.3.4. Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng tích lũy Pb, As của
cỏ Vetiver trồng trên đất ô nhiễm ............................................... 82
3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng, phát
triển và tích lũy Pb, As của cỏ Vetiver ............................................. 88
3.4.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng đẻ nhánh của cỏ
Vetiver trên đất ô nhiễm Pb và ô nhiễm As ................................ 88
3.4.2. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chiều cao thân lá và chiều
dài rễ của cỏ Vetiver trên đất ô nhiễm Pb và ô nhiễm As .......... 90
3.4.3. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh khối của cỏ Vetiver
vii
DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Bộ KH và CNMT: Bộ Khoa học và Công nghệ môi trường
BOD: Biochemical Oxygen Demand (chỉ số nhu cầu oxy sinh hóa)
CEC: Cation Exchange Capacity (Dung tích trao đổi cation)
COD: Chemical Oxygen Demand (chỉ số nhu cầu oxy hóa học)
cs: cộng sự
DAP: Diamino phosphate
DW: Dry weight (Khối lượng khô)
EEA: European Environment Agency (Cục môi trường châu Âu)
FW: Fresh weight (Khối lượng tươi)
HT: Hà Thượng
ICP-MS: Inductively-Coupled Plasma-Mass Spectrometry (Phương pháp
khối phổ plasma cảm ứng)
ppm: past per million (Nồng độ phần triệu)
ppb: past per billion (Nồng độ phần tỷ)
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
SAS: Statistical Analysis System (Phần mềm phân tích thống kê)
SKK: Sinh khối khô
TCE: Tricloroetylen
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
TKV: Tập đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam
TL: Tân Long
TNHH NN: Trách nhiệm hữu hạn Nhà nước
viii
ix
Bảng 3.1. Hàm lượng kim loại nặng trong đất ở khu vực khai thác
thiếc xã Hà Thượng - Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên ...................... 47
Bảng 3.2. Hàm lượng kim loại nặng trong đất ở khu vực khai thác
quặng Pb - Zn xã Tân Long, Đồng Hỷ, Thái Nguyên ................ 50
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng Pb trong đất đến sự phân nhánh
của cỏ Vetiver ............................................................................. 52
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng Pb trong đất đến chiều cao thân
lá và chiều dài rễ của cỏ Vetiver ................................................. 54
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của hàm lượng Pb trong đất đến sinh khối của
cỏ Vetiver .................................................................................... 56
Bảng 3.6. Hàm lượng Pb trong thân lá của cỏ Vetiver trong các giai
đoạn sinh trưởng khác nhau ........................................................ 58
Bảng 3.7. Hàm lượng Pb trong rễ của cỏ Vetiver trong các giai đoạn
sinh trưởng khác nhau ................................................................. 59
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của hàm lượng As trong đất đến đến khả năng
phân nhánh của cỏ Vetiver ......................................................... 62
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của hàm lượng As trong đất đến chiều cao thân
lá và chiều dài rễ của cỏ Vetiver ................................................. 64
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của hàm lượng As trong đất đến sự tạo thành
sinh khối của cỏ Vetiver .......................................................... 65
Bảng 3.11. Hàm lượng As trong thân lá của cỏ Vetiver trong các giai
đoạn sinh trưởng khác nhau ..................................................... 66
Bảng 3.12. Hàm lượng As trong rễ của cỏ Vetiver trong các giai
đoạn sinh trưởng khác nhau ..................................................... 67
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng phân nhánh của
cỏ Vetiver trồng trên đất ô nhiễm Pb ........................................ 71
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của phân bón đến sự phân nhánh của cỏ
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm As ............................................ 72
cỏ Vetiver trên đất ô nhiễm As ................................................. 89
Bảng 3.29. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chiều cao thân lá của cỏ
Vetiver trên đất ô nhiễm Pb ...................................................... 90
Bảng 3.30. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chiều dài rễ của cỏ
Vetiver trên đất ô nhiễm Pb ...................................................... 91
xi
Bảng 3.31. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chiều cao thân lá của cỏ
Vetiver trên đất ô nhiễm As ...................................................... 91
Bảng 3.32. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chiều dài rễ của cỏ
Vetiver trên đất ô nhiễm As ...................................................... 92
Bảng 3.33. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khối lượng thân lá của
cỏ Vetiver trên đất ô nhiễm Pb ................................................. 93
Bảng 3.34. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khối lượng rễ của cỏ
Vetiver trên đất ô nhiễm Pb ...................................................... 94
Bảng 3.35. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khối lượng thân lá của
cỏ Vetiver trên đất ô nhiễm As ................................................. 95
Bảng 3.36. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khối lượng rễ của cỏ
Vetiver trên đất ô nhiễm As ...................................................... 97
Bảng 3.37. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng tích lũy Pb
của cỏ Vetiver trên đất ô nhiễm ................................................ 98
Bảng 3.38. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng tích lũy As
của cỏ Vetiver trên đất ô nhiễm ................................................ 99
Bảng 3.39. Ảnh hưởng của chu kỳ thu hoạch đến sinh khối của cỏ
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm Pb .......................................... 100
Bảng 3.40. Ảnh hưởng của chu kỳ thu hoạch đến sinh khối của cỏ
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm As .......................................... 101
Bảng 3.41. Ảnh hưởng của chu kỳ thu hoạch đến khả năng tích lũy
Pb của cỏ Vetiver .................................................................... 102
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm Pb ............................................ 94
Hình 3.13. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khối lượng thân lá của
cỏ Vetiver trồng trên đất ô nhiễm As ....................................... 96
Hình 3.14. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khối lượng rễ của cỏ
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm As ............................................ 97
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thái Nguyên là một tỉnh giàu tài nguyên khoáng sản và có nhiều
ngành công nghiệp khai khoáng, luyện kim. Mặc dù đem lại nhiều lợi ích
kinh tế nhưng do công nghệ lạc hậu, không có hệ thống xử lý hoặc chỉ xử
lý sơ bộ nên việc khai thác mỏ thường gây nên hiện tượng ô nhiễm môi
trường nghiêm trọng. Hoạt động của các mỏ khai thác than, quặng, phi
quặng và vật liệu xây dựng như tiến hành xây dựng mỏ, khai thác thu hồi
khoáng sản, đổ thải, thoát nước mỏ,… đã phá vỡ cân bằng điều kiện sinh
thái hình thành từ hàng chục triệu năm. Các chất thải từ các hoạt động khai
thác khoáng sản có chứa kim loại nặng như: Pb, Zn, Cd, As, Ni, Cu,…
thường được thải trực tiếp ra môi trường mà không qua xử lý gây ô nhiễm
nặng nề môi trường đất và nước.
Sau thời gian hoạt động của các mỏ khai thác và chế biến khoáng
sản, thường phải mất nhiều năm chúng ta mới khắc phục được những hậu
quả của nó. Sau khai thác, tầng đất mặt bị xáo trộn, trơ sỏi đá, các hiện
tượng trượt lở, bồi lấp và tích tụ các chất rắn khiến cho chất lượng nước
và đất ở các vùng khai thác khoáng sản bị ảnh hưởng. Một số khu vực đất
đá thải còn có tiềm năng hình thành dòng axit mỏ, có khả năng hòa tan
các kim loại nặng độc hại là nguồn gây ô nhiễm tiềm tàng đối với nước
mặt và nước ngầm của khu vực. Quá trình ô nhiễm đất và nước dẫn đến
khác nhau như: chống xói mòn, sạt lở, xử lý nước thải từ các trại chăn nuôi,
phòng chống và giảm thiểu thiên tai ở miền Trung, xử lý chất độc hóa học
điôxin ở A Lưới (Thừa Thiên Huế)... (Paul Truong, Trần Tân Văn và cs,
2006) [57]. Với những tính năng vượt trội, cỏ Vetiver còn được sử dụng để
xử lý đất ô nhiễm, trong đó có đất ô nhiễm kim loại nặng. Một số nghiên
cứu của Võ Văn Minh (2008) và Truong P. N. V. (2006) cũng đã chứng
minh hiệu quả cải tạo đất của loài cỏ này [40], [111]. Tuy nhiên, sử dụng
cỏ Vetiver để cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng do quá trình khai thác
khoáng sản chưa thực sự được quan tâm. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu sử
dụng cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides (L.) Nash) để cải tạo đất bị ô
nhiễm Pb, As sau khai thác khoáng sản ở tỉnh Thái Nguyên” vừa là
một minh chứng cho khả năng cải tạo đất của cỏ Vetiver, đồng thời đưa
ra những biện pháp kỹ thuật phù hợp với điều kiện canh tác ở địa
phương nhằm cải tạo, phục hồi diện tích đất bị thoái hóa và ô nhiễm sau
khai thác khoáng sản, tăng diện tích đất có chất lượng tốt sử dụng cho
sản xuất nông, lâm nghiệp. Qua đó giải quyết khó khăn về quỹ đất, tăng
sản lượng nông nghiệp góp phần cải thiện đời sống của người nông dân
đặc biệt là dân nghèo tại những vùng bị ảnh hưởng của hoạt động khai
thác khoáng sản.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đất tại
khu vực khai thác thiếc (xã Hà Thượng, huyện Đại Từ) và khu vực khai
thác chì - kẽm (xã Tân Long, huyện Đồng Hỷ) của tỉnh Thái Nguyên.
- Đánh giá khả năng chống chịu và khả năng tích lũy Pb, As của cỏ
Vetiver trồng trên đất ô nhiễm Pb và ô nhiễm As.
3
- Nghiên cứu một số biện pháp nông học nhằm mục đích nâng cao khả
năng cải tạo đất ô nhiễm của cỏ Vetiver.
4
4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài “Nghiên cứu sử dụng cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides (L.) Nash)
để cải tạo đất bị ô nhiễm Pb, As sau khai thác khoáng sản ở tỉnh Thái Nguyên”
được tiến hành trực tiếp trên môi trường đất bị ô nhiễm Pb, As do nước thải
của mỏ khai thác khoáng sản, vì vậy kết quả nghiên cứu của đề tài hoàn toàn
có ý nghĩa thực tiễn nên việc lựa chọn biện pháp sử dụng cỏ Vetiver để cải tạo
đất bị ô nhiễm kim loại nặng là hoàn toàn khả thi. Các nông hộ có đất bị ô
nhiễm hoặc các công ty khai thác khoáng sản đều có thể sử dụng để phục
hồi môi trường đất ô nhiễm sau khai thác. Kết quả nghiên cứu này là một
giải pháp góp phần khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường đất của tỉnh Thái
Nguyên và là cơ sở để nhân rộng mô hình xử lý này cho những khu vực đất
nông nghiệp bị ô nhiễm kim loại nặng đang ngày càng phổ biến ở Việt Nam.
5. Những đóng góp mới của đề tài
- Đây là nghiên cứu đầu tiên và có hệ thống về khả năng tích lũy Pb,
As và khả năng cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng do quá trình khai thác
khoáng sản của cỏ Vetiver ở Việt Nam.
- Nghiên cứu khả năng chống chịu và tích lũy Pb, As trong các bộ
phận của cỏ Vetiver cũng như định lượng khả năng loại bỏ các nguyên tố
này khỏi đất ô nhiễm.
- Nghiên cứu sự phối kết hợp giữa các biện pháp kỹ thuật canh tác
(bón phân, mật độ trồng, chu kỳ thu hoạch) để tăng cường khả năng cải tạo
đất ô nhiễm Pb, As của cỏ Vetiver.
- Đề xuất biện pháp kỹ thuật trồng cỏ Vetiver để cải tạo những vùng
đất bị ô nhiễm kim loại nặng do quá trình khai thác khoáng sản. Trong đó,
kỹ thuật sử dụng phân bón, mật độ trồng và chu kỳ thu hoạch là những yếu
tố quyết định đến khả năng cải tạo đất của cỏ.
Khi các kim loại nặng xâm nhập vào môi trường sẽ làm biến đổi điều
kiện sống, tồn tại của sinh vật sống trong môi trường đó. Kim loại nặng gây
độc hại với môi trường và cơ thể sinh vật khi hàm lượng của chúng vượt
quá tiêu chuẩn cho phép.
1.1.2. Đất ô nhiễm kim loại nặng do các hoạt động khai thác khoáng sản
Hiện nay, tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đất đang thu
hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Các nguyên nhân phổ biến gây ô
nhiễm đã được xác định, đó là do chất thải của các hoạt động khai khoáng, chất
6
thải từ các khu công nghiệp, các làng tái chế kim loại, thuốc bảo vệ thực vật và
chất thải đô thị,... Theo đánh giá của các chuyên gia, công nghiệp khai thác
mỏ đã và đang gây ô nhiễm và suy thoái môi trường đất ở mức độ nghiêm
trọng nhất, là một thực tế đáng báo động hiện nay.
Các dạng ô nhiễm môi trường tại những mỏ đã và đang khai thác rất
đa dạng như ô nhiễm đất, nước mặt, nước ngầm. Các tác nhân gây ô nhiễm
là axit, kim loại nặng, cyanide, các loại khí độc… Hiện tượng suy giảm
chất lượng nước mặt, nước ngầm ở nhiều nơi do ô nhiễm kim loại nặng có
nguồn gốc công nghiệp như Ni, Cr, Pb, As, Cu, Se, Hg, Cd… cần phải sớm
có giải pháp xử lý [2], [3], [8], [54], [55].
Công đoạn nào của quá trình khai thác khoáng sản cũng đều gây nên ô
nhiễm kim loại vào đất, nước, không khí và cơ thể sinh vật. Sự nhiễm bẩn
kim loại không chỉ xảy ra khi mỏ đang hoạt động mà còn tồn tại nhiều năm
sau kể từ khi mỏ ngừng hoạt động. Theo Lim H. S và cộng sự (2004), tại
mỏ vàng - bạc Soncheon đã bỏ hoang ở Hàn Quốc, đất và nước nhiều khu
vực ở đây vẫn còn bị ô nhiễm một số kim loại ở mức cao [82].
Bảng 1.1. Hàm lƣợng kim loại nặng trong một số loại đất
ở khu mỏ hoang Songcheon
Đơn vị: ppm
Hg
0,09 - 1,01
0,19 - 0,55
0,09 - 4,90
0,06
Nguồn: H.S. Lim và cộng sự, 2004 [82]
Theo các tác giả thì bãi thải đuôi quặng ở đây là nguồn điểm gây ô
nhiễm các kim loại cho đất ở những khu vực xung quanh. Hàm lượng các
kim loại cao trong đất trang trại là do sự phát tán kim loại bởi gió, nước từ
các bãi quặng đuôi. Đa số cây trồng ở các khu đất bị nhiễm kim loại đã bị
nhiễm As và Zn ở mức cao.
7
Môi trường đất tại các mỏ vàng mới khai thác thường có độ kiềm cao
(pH: 8 - 9), ngược lại ở các mỏ vàng cũ, thường có độ axit mạnh (pH: 2,5 - 3,5);
dinh dưỡng trong đất thấp và hàm lượng kim loại nặng rất cao. Chất thải ở
đây thường là nguồn gây ô nhiễm môi trường, cả phần trên mặt đất và phần
dưới mặt đất. Ở Úc, chất thải từ các mỏ vàng chứa hàm lượng các kim loại
nặng vượt tiêu chuẩn cho phép rất nhiều lần (ANZ, 1992) [66].
Bảng 1.2. Hàm lƣợng kim loại nặng trong chất thải
của một số mỏ vàng điển hình ở Úc
Kim loại nặng
As
Cr
Cu
Mg
Pb
St
8
canh tác nông nghiệp của nhân dân trong vùng. Hoạt động khai thác cũng
làm cho số lượng và thành phần loài động, thực vật giảm sút do các điều
kiện sống của chúng bị tác động xấu. Ở một số khu vực đất đá thải còn có
nguy cơ hình thành dòng axit mỏ, có khả năng hòa tan các kim loại nặng
độc hại là nguồn gây ô nhiễm tiềm tàng đối với nguồn nước mặt và nước
ngầm của khu vực như mỏ pyrit Giáp Lai, mỏ quặng chì kẽm ở Chợ Điền,
quặng đồng ở Lào Cai, quặng thiếc ở Sơn Dương, Thái Nguyên…[7], [10],
[11], [12].
Thái Nguyên là một tỉnh có nhiều điểm quặng. Theo báo cáo của
UBND tỉnh, hiện nay Thái Nguyên đã phát hiện và đánh giá 177 điểm quặng
và mỏ bao gồm đá vôi, đất sét, than đá, quặng sắt, quặng titan, volfram,
quặng chì, thiếc, vàng. Một số địa điểm tập trung ở các huyện Đại Từ, Đồng
Hỷ, Phú Lương và Võ Nhai. Mặc dù đem lại nhiều lợi ích kinh tế nhưng
những tác động tiêu cực tới môi trường như ô nhiễm môi trường không khí,
ô nhiễm môi trường nước, ô nhiễm môi trường đất... do hoạt động sản xuất,
khai thác, chế biến là không thể tránh khỏi [60].
Theo báo cáo của Công ty gang thép Thái Nguyên (2006), nước thải
sản xuất của mỏ sắt Trại Cau chủ yếu là nước thải từ khâu tuyển rửa quặng.
Hầu hết các chỉ tiêu kim loại đều vượt so với tiêu chuẩn nước thải cho
phép. Cụ thể: hàm lượng sắt (Fe) trong mẫu vượt tiêu chuẩn tới trên 670
lần, hàm lượng chì (Pb) vượt chuẩn cho phép xấp xỉ 6,7 lần, hàm lượng
asen (As) vượt chuẩn từ 3,78 đến 3,88 lần, hàm lượng cadimi (Cd) vượt
chuẩn trên 2 lần tiêu chuẩn cho phép. Các chỉ tiêu về ô nhiễm hữu cơ như
BOD5, COD cũng đều xấp xỉ mức cho phép [16].
Tại huyện Đại Từ, các hoạt động khai thác thủ công ở địa phương đã
tạo ra một lượng đáng kể các chất thải quặng đuôi và đá thải. Quặng thiếc
trong các mạch trải rộng trong khu vực cũng chứa một lượng sunfua phong
phú, chủ yếu là arsenopirit - nguồn gây ô nhiễm As vào hệ sinh thái địa
phương. Đá thải tạo axit đã được sử dụng để làm vật liệu đắp đường và nền
Đất cần
nhiễm bẩn
nhiễm bẩn
làm sạch
100
250
800
50
100
500
50
100
500
200
500
3000
20
30
50
1
5
20
20
50
300
0,5
2
10
50
150
Nhật
125
250
400
-
Anh
50 (100)
150 (300)
50 (100)
1 (3)
2
Nguồn: Trích theo Lê Văn Khoa, 2008 [35]
Đức
50 (200)
300 (600)
500 (1000)
2 (5)
10 (50)
10
Đất bị ô nhiễm kim loại nặng 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 khỏe con người. Vì vậy, nhiều nước đã quy định mức ô
nhiễm đối với mỗi nhóm đất và phương thức sử dụng đất. Ví dụ ở Ba Lan
đưa ra 6 mức ô nhiễm đối với 3 nhóm đất khác nhau.
25
40
50
70
100
30
50
70
0,3
0,5
1,0
I
30
50
70
100
200
300
70
100
200
1
1,5
3,0
Loại ô nhiễm
II
III
50
8000
2500
5000
7000
5
10
20
V
> 300
> 500
> 750
> 3000
> 5000
> 8000
> 2500
> 5000
> 7000
>5
> 10
> 20
Nguồn: Trích theo Lê Đức, Trần Khắc Hiệp (2006) [27]
Chú thích:
A - nhẹ và trung bình, pH < 5,5;
B - trung bình và nặng, pH < 5,5;
C - nặng và giàu chất hữu cơ, pH = 5,5 - 6,5
Mức độ ô nhiễm:
0 - Không ô nhiễm;
phổ biến. Tuy nhiên, sự ô nhiễm cũng đã xuất hiện mang tính cục bộ ở các
vùng xung quanh các khu công nghiệp, các nơi khai thác quặng và các làng
nghề tái chế, đặc biệt là tái chế kim loại.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam QCVN 03: 2008/BTNMT đưa ra giới hạn
tối đa cho phép hàm lượng tổng số của As, Cd, Cu, Pb, Zn trong đất dùng
cho mục đích khác nhau ở Việt Nam được trình bày trong bảng 1.6.
Bảng 1.6. Giới hạn tối đa cho phép hàm lƣợng tổng số đối với As, Cd,
Cu, Pb và Zn trong đất (tầng đất mặt)
Đơn vị tính: ppm
Đất sử
Chất Đất sử dụng dụng cho
gây ô cho mục đích mục đích
nhiễm nông nghiệp
lâm
nghiệp
Đất sử
dụng cho
mục đích
dân sinh
Đất sử
dụng cho
mục đích
thƣơng
mại, dịch
vụ
Đất sử
50
70
70
100
100
Pb
70
100
120
200
300
Zn
200
200
200
Oxy hóa
Axit
Trung tính kiềm
Khử
-
-
Se
-
Se
Se, Hg
-
-
Hg, As, Cd
As, Cd
As, Cd
1.1.4.1. Sự tồn tại và chuyển hóa của nguyên tố chì (Pb) trong đất và trong cây
Chì (Pb) là kim loại nặng có màu xám xanh, rất mềm có thể cắt bằng
dao. Pb là nguyên tố nhóm IV, số thứ tự 82 trong bảng hệ thống tuần hoàn,
khối lượng nguyên tử 207,21. Khối lượng riêng d = 11,34 g/cm3. Chì có
các đồng vị 204 (1,55%), 206 (22,51%), 207 (22,60%), 208 (53,34%) khá
phong phú trong tự nhiên và chiếm tỷ lệ khác nhau trong các loại khoáng
vật. Các mức oxy hóa đặc trưng của Pb là +2 và +4. Các hợp chất với mức