ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------

NGUYỄN XUÂN THẮNG

Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ SỰ TÍCH LŨY KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT TRỒNG RAU
THUỘC KHU VỰC XÃ ĐỒNG TIẾN - HUYỆN PHỔ YÊN TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học môi trƣờng

Khoa

: Môi trƣờng

Khóa học

: 2011 - 2015

Thái Nguyên – 2015



: TS. Trần Thị Phả

Khoa Môi trƣờng - Trƣờng Đại học Nông Lâm

Thái Nguyên – 2015


i

Lời Cảm Ơn
Phương châm giáo dục của Đảng và nhà nước ta là : Học phải đi đôi vs hành ,
lý thuyết phải gắn liền với thực tiễn, nhà trường phải gắn liền với xã hội.
Chính vì vậy, thực tập tốt nghiệp là khâu vô cùng quan trọng trong quá
trình học tập của sinh viên các trường đại học nói chung và sinh viên của
trường đại học Nông Lâm nói riêng. Đây là thời gian cần thiết nhằm giúp cho
sinh viên củng cố và hệ thống hóa lại toàn bộ kiến thức đã học trên giảng
đường, đồng thời giúp cho sinh viên lam quen với thực tế sản xuất và nắm
được phương pháp nghiên cứu khoa học, trau dồi cho sinh viên tác phong
làm việc đúng đắn và sáng tạo để khi ra trường trở thành cán bộ có trình độ
chuyên môn cao, đáp ứng được yêu cầu của thực tế sản xuất, góp phần xứng
đáng vào sự nghiệp phát triển nền nông nghiệp nước nhà.
Xuất phát từ cơ sở đó, là một sinh viên khoa Môi Trường của trường Đại
học Nông Lâm Thái Nguyên. Vì vậy sau thời gian học tập nghiên cứu trau dồi
kiến thức tại trường em đã tiến hành nghiên cứu đề tài : “Đánh giá sự tích
lũy kim loại nặng trong đất trồng rau thuộc khu vực xã Đồng Tiến huyện
Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên”.
Qua đây em xinh bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo , ban chủ
nhiệm khoa, trường. Đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của cô giáo T.S Trần
Thị Phả, thầy cô tại phòng phân tích thí nghiệm khoa Môi Trường, ban lãnh
đạo và cán bộ trong UBND xã Đồng Tiến – huyện Phổ Yên – tỉnh Thái

Bảng 4.7 Độ pH của đất .................................................................................. 28
Bảng 4.8 Hàm lượng Fe, Mn, Zn trong đất phân tích ..................................... 29


iii
DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1 Tỉ lệ bón phân vào đất trồng rau của người dân .............................. 20
Hình 4.2 Tỉ lệ nơi đất trồng rau bị ảnh hưởng ................................................ 21
Hình 4.3 Biểu đồ mắc bệnh của người dân qua điều tra sợ bộ ....................... 22
Hình 4.4 Tỉ lệ người dân hiểu biết về KLN .................................................... 23
Hình 4.5 Nghề nghiệp của người dân ............................................................. 24
Hình 4.6 Dân tộc của người dân địa phương .................................................. 25
Hình 4.7 Tỉ lệ phun thuốc BVTV của người dân........................................... 26
Hình 4.8 Biểu đồ năng suất của người dân mỗi vụ ......................................... 27
Hình 4.9 Biểu đồ pH điều tra so với quy chuẩn .............................................. 28
Hình 4.10 kết quả phân tích Fe đất với Fe ở một số kết quả đã nghiên cứu... 30
Hình 4.11 Kết quả phân tích Mn đất với Mn ở một số kết quả nghiên cứu ... 31
Hình 4.12 Kết quả phân tích Zn thực tế với quy chuẩn .................................. 32


iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
BTNMT

: Bộ tài nguyên môi trường

BVTV

: Bảo vệ thực vật


: Mangan

Pb

: Chì

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

UBND

: Ủy ban nhân dân

TCVN

: Tiêu chuẩn Viêt Nam

TCCP

: Tiêu chuẩn cho phép

TS

: Tổng số

Zn

: Kẽm



vi
3.3 Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 18
3.4 Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 18
3.4.1. Phương pháp kế thừa............................................................................. 18
3.4.2. Phương pháp điều tra ............................................................................ 18
3.4.3. Phương pháp lấy mẫu ............................................................................ 19
3.4.4. Lấy mẫu đất ........................................................................................... 19
3.4.5. Phương pháp phân tích mẫu đất ............................................................ 19
3.4.6. Đánh giá mức ô nhiễm Zn,Fe, Mn trong đất nông nghiệp.................... 19
3.4.7.Xử lý số liệu bằng phần mềm Excel. ..................................................... 19
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 20
4.1. Điều kiện tự nhiên, xã hội xã Đồng Tiến, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái
Nguyên. ........................................................... Error! Bookmark not defined.
4.2. Đánh giá hiện trạng môi trường của xã Đồng Tiến Error! Bookmark not
defined.
4.2.1. Ô nhiễm do nước thải sinh hoạt: ........... Error! Bookmark not defined.
4.2.2. Ô nhiễm do khí thải ............................... Error! Bookmark not defined.
4.2.3. Ô nhiễm do chất thải rắn ....................... Error! Bookmark not defined.
4.3. Đánh giá ảnh hưởng của kim loại nặng trong đất qua điều tra thực tiễn . 20
4.4. Đánh giá mức độ ô nhiễm Fe, Mn, Zn trong đất trồng rau tại địa bàn xã
Đồng Tiến – huyện Phổ Yên - tỉnh Thái Nguyên. ......................................... 28
4.5. Đề xuất giải pháp khắc phục .................................................................... 32
4.5.1. Biện pháp quản lý.................................................................................. 33
4.5.2.Giải pháp kỹ thuật .................................................................................. 33
4.6 Biện pháp khác .......................................................................................... 35
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 39
5.1. Kết luận .................................................................................................... 39
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 39


trọng, quyết định đến thu nhập và đời sống của người dân.


2
Hiện nay, diện tích đất nông nghiệp bị suy giảm đáng kể cả về số lượng
và chất lượng. Nguyên nhân chủ yếu là do hiện tượng ô nhiễm từ chất thải của
sinh hoạt, của hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp.
Đất là nguồn tài nguyên có giới hạn, có vai trò đặc biệt quan trọng đối
với hoạt động nông nghiệp, bảo vệ môi trường và sự sống trên toàn cầu. Thế
nhưng hiện nay, chất lượng đất đang ngày một suy giảm, ô nhiễm môi trường
đất đang diễn ra trên quy mô rộng lớn. Đặc biệt, ô nhiễm đất bởi các kim loại
nặng (KLN) đang là vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên
toàn thế giới do tính chất độc hại và bền vững của chúng trong môi trường.
Xã Đồng Tiến, 1 xã thuộc khu vực đang đi lên phát triển ngành công
nghiệp, cùng với đó là sự ô nhiễm tơi môi trường. Những diện tích đất trồng
rau đang bị thu hẹp bởi sự phát triển của công nghiệp, sự ô nhiễm tới môi
trường đất ngày càng trở nên là vấn đề quan trọng.
Xuất phát từ những yêu cầu khoa học và thực tiễn, dưới sự hướng dẫn của TS.
Trần Thị Phả chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:
“Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng trong đất trồng rau thuộc khu vực xã
Đồng Tiến huyện Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên”.
1.2. Mục đích nghiên cứu đề tài
- Trên cơ sở nghiên cứu sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nông
nghiệp và nước mặt của khu vực xung quanh xã Đồng Tiến – huyện
Phổ Yên – tỉnh Thái Nguyên, đánh giá mức độ ô nhiễm chúng của đất.
- Đề xuất các giải pháp khắc phục
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của địa phương
- Nghiên cứu sự tích luỹ Zn, Fe, Mn trong đất nông nghiệp thuộc khu
vực xã Đồng Tiến.

2.1.1 Cơ sở lý luận
* Khái niệm môi trường :
Môi trường là một tổ hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh bên
ngoài của một hệ thống nào đó. Chúng tác động lên hệ thống này và xác định
xu hướng và tình trạng tồn tại của nó. Môi trường có thể coi là một tập hợp,
trong đó hệ thống đang xem xét là một tập hợp con. Môi trường của một hệ
thống đang xem xét cần phải có tính tương tác với hệ thống đó.
* Khái niệm ô nhiễm môi trường :
Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi
phạm tiêu chuẩn môi trường, thay đổi trực tiếp hoặc gián tiếp các thành phần
và đặc tính vật lý, hóa học, nhiệt độ, sinh học, chất hòa tan, chất phóng xạ… ở
bất kỳ thành phần nào của môi trường hay toàn bộ môi trường vượt quá mức
cho phép đã được xác định.
* Khái niệm ô nhiễm môi trường đất :
Ô nhiễm đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất
bởi các chất gây ô nhiễm. Đất bị ô nhiễm có thể phân loại theo nguồn gốc
phát sinh, hoặc các tác nhân gây ô nhiễm: Do chất thải sinh hoạt, do hoạt
động công nghiệp, do hoạt động nông nghiệp, do chất độc hoá học... Ô
nhiễm đất sẽ làm đảo lộn cân bằng sinh thái, suy giảm các chất dinh dưỡng và
phá huỷ cấu trúc của đất.
2.1.2 Cơ sơ pháp lý
- Luật bảo vệ môi trường 2005
- QCVN 03:2008 BTNMT
- TCVN 5939 - 1995: Chất lượng không khí – Tiêu chuẩn khí thải
công nghiệp đối với bụi và các chất hữu cơ.


5
- TCVN 6991 - 2001: Chất lượng không khí – Tiêu chuẩn thải theo tải
lượng của các chất vô cơ

KLN liên kết với các chất hữu cơ khác nhau trong đất như : sinh vật
đất, sản phẩm phân giải của chất hữu cơ, chất hữu cơ bao phủ bên ngoài hạt
đất,…Do đặc tính tạo phức và peptiz hoá của các chất hữu cơ làm cho các
kim loại tích luỹ lại trong đất (các chất hữu cơ bị oxy hoá, phân giải dẫn đến
sự giải phóng các kim loại nặng vào đất).
- Dạng còn lại:
Bao gồm các KLN nằm trong cấu trúc tinh thể của các khoáng vật
nguyên sinh và thứ sinh. Dạng này rất khó giải phóng ra môi trường dưới các
điều kiện tự nhiên bình thường. Do tác dụng của các quá trình phong hoá, đặc
biệt là phong hoỏ hoỏ học và phong hoá sinh học mà các KLN dần dần được
giải phóng ra môi trường đất.
2.2.2. Nguồn gốc phát sinh kim loại nặng trong môi trường đất
Kim loại trong đất ban đầu một phần được sinh ra từ các quá trình hoạt
động địa hoá của khoáng vật mẹ và đi vào đất thông qua quá trình phong hoỏ
hoỏ học. Tuy nhiên, với quá trình phong hóa hóa học thì lượng kim loại đi
vào đất là không đáng kể mà chủ yếu kim loại đi vào đất là do các hoạt động
sản xuất của con người . Các hoạt động đó bao gồm:
- Hoạt động sản xuất công nghiệp
- Hoạt động sản xuất nông nghiệp
- Hoạt động khai khoáng quặng chứa kim loại
- Kim loại từ rác thải
2.3. Sự ảnh hƣởng của kim loại nặng tới cây trồng và sức khỏe con ngƣời
Tính độc của một số KLN tồn dư trong rau và trong cơ thể con người:
* Tính độc của kẽm (Zn)
- Đối với cây trồng: Sự dư thừa Zn gây độc đối với cây trồng khi Zn tích
tụ trong đất quá cao. Dư thừa Zn cũng gây ra bệnh mất diệp lục. Sự tích tụ Zn
trong cây quá nhiều gây một số mối liên hệ đến mức dư lượng Zn trong cơ thể


7

gây tử vong, từ 60 – 100 mg/1kg gây buồn nôn.

Fe ảnh hưởng nghiêm

trọng đến sức khoẻ do thiếu hụt cũng như dư thừa[1].
* Tính độc của chì (Pb)
- Đối với cây trồng: Sự dư thừa Pb cũng sẽ gây độc cho cây trồng khi
hàm lượng Pb trong đất quá cao.
- Đối với con người: Khi ăn phải một lượng Pb 25 – 30 g, nạn nhân thoạt
tiên có thể thấy vị ngọt rồi chát, nghẹn ở cổ, nôn ra chất trắng, đau bụng dữ dội,
mạch yếu, tê chân tay, co giật và tử vong. Khi cơ thể tích luỹ một lượng Pb đáng
kể sẽ dần dần xuất hiện các biểu hiện nhiễm độc như hơi thở hôi, sưng lợi với
viền đen ở lợi, da vàng, đau bụng dữ dội, táo bón, đau khớp xương, bại liệt chi
trên, mạch yếu, nước tiểu ít, thường gây sảy thai ở phụ nữ có thai.
2.4. Tình hình nghiên cứu KLN trong đất trên thế giới và ở Việt Nam
2.4.1. Tình hình nghiên cứu kim loại nặng trong đất trên thế giới
Việc nghiên cứu KLN trong môi trường đất ở trên thế giới đã được tiến
hành từ rất sớm. Năm 1964, Alter Mitchell đã tiến hành nghiên cứu và phân
tích hàm lượng một số KLN trong một số loại đất đá (xem bảng 2.1)
Bảng 2.1. Hàm lƣợng của một số kim loại nặng trong một số loại đất đá
Đơn vị: mg/kg
Đá măcma
Nguyên tố Siêu bazơ
Bazơ
(Serpentine)
(Basalt)
Cr
2.000-2.980
200
Mn

4
10-11
35
90-100
400-500 620-1.100
4-60
850
1
0,1-4
0,3
19-20
0,5
7-12
2-9
68-76
10-13
5,5-15
30
39-50
40-52
20-25
16-30
10-120
0,09-0,2 0,028-0,1
0,05
0,2
3-3,5
0,5-4
0,5
4-6

Mn
Hg
Mo
Ni
Se
Ag
Sn
V
Zn

Tự nhiên
Nhân tạo
9,8
380
28
780
2,9
55
580
940
70
44
190
2,600
59
20,000
6,100
3,200
0,4
110

khoỏng…đó làm ô nhiễm không chỉ môi trường đất mà còn làm ô nhiễm môi
trường nước ở các con sông, biển. Theo Setevenson (1986), nếu hàng năm có
20 tấn bùn được đổ ra trên 1 ha đất và sau 20 năm dung dịch đất sẽ có khoảng
8 ppm Zn, và 5 ppm Cd . Phân tích các mẫu bùn cống rãnh người ta thu được
kết quả KLN ở bảng 2.3.
Bảng 2.3. Trị số trung bình kim loại nặng trong bùn cống rãnh thành phố
Đơn vị: ppm
Bùn cống rãnh
Bùn cống rãnh
thành phố
Bùn nhà máy dệt
Bùn nhà máy
rượu
Bùn nhà máy chế
biến gỗ
Bùn cống rãnh
ở Anh

Al

Fe

Mn

Cu

Zn

Pb


63

4

2490

-

-

-

-

81

255

29

18

2

117

-

-


250

-

(Nguồn: Tan et al., 1971; Wild, 1993) [23].
Đất bị ô nhiễm KLN làm giảm năng suất cây trồng ảnh hưởng đến nông
sản dẫn tới tác động xấu đến sức khoẻ con người. Vì vậy, nhiều nước trên thế
giới đã quy định mức ô nhiễm KLN .


11
Bảng 2.4. Hàm lƣợng tối đa cho phép (MAC) của các kim loại nặng đƣợc
xem là độc đối với thực vật trong đất nông nghiệp
Đơn vị: mg/kg
Nguyên tố
Cu
Zn
Pb

Áo
100
300
100

Canada
100
400
200

Balan Nhật

trên đá bazan
Đất phù sa
vùng ĐBSCL
Đất phù sa
vùng ĐBSH
Đất xám phát triển
trên Granit miền Trung
Đất phèn

Dạng
TS
DĐ
TS
DĐ
TS
DĐ
TS
DĐ
TS
DĐ

Co
59,5
0,46
6,1
0,52
13,6
0,24
1,2

Zn
1192 227,1 9,0
81,0
55,5 0,96
Hà Giang
Phù sa
Lúa
24
21
57
0,05
Bắc Giang
Đá vôi
Cây ăn quả
16
19
32
0,07
Sơn La
Đá vôi
Cây ăn quả
58
27
144 0,04
Ninh Bình
Đá vôi
Mía
106
33
153 0,02
Nghệ An
Đá bazan
Cao su
47

của hai khu vực trên đều có chứa các KLN đặc thù trong quá trình sản xuất,
với hàm lượng vượt quá TCVN 5945/1994 đối với nước mặt loại B (Pin Văn
Điển, Hg vượt 9,04 lần; Orion – Hanel, Pb vượt 1,12 lần). Trong trầm tích
mương Hanel, 2 KLN có hàm lượng vượt quá hàm lượng nền là Pb (3,3 –
10,25 lần); Hg (1,56 – 2,24 lần). Đất gần công ty Pin Văn Điển có hàm lượng
Zn cao hơn hàm lượng tối đa gây độc cho thực vật ở đất nông nghiệp, theo
tiêu chuẩn của Anh từ 1,33 – 1,79 lần[10].
Bảng 2.7. Hàm lƣợng kim loại nặng trong đất tại khu vực
công ty Pin Văn Điển và Orion – Hanel
Đơn vị: mg/kg
Độ
0 – 20

Khu vực Văn Điển
Cu

Pb

Zn

Cd

Khu vực Hanel
Hg

Cu

Pb

Zn


0,78 – 1,59

Pb

1,87 – 3,12

1,25 – 2,98

As

1,25 – 2,98

1,88 – 5,12

(Nguồn: Nguyễn Ngọc Nông, 2003)
Năm 2002, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Lê Huy Bá và cộng sự đã nghiên cứu
ảnh hưởng của các khu công nghiệp tới hàm lượng KLN trong tầng đất mặt. Các
mẫu được lấy tại các huyện Nhà Bè, Bỡnh Chỏnh, khu vực gần các khu công
nghiệp, nơi có nguy cơ ô nhiễm Cd và Zn rất cao thì hàm lượng của chúng có thể
đạt từ 7,6 – 25,5 mg/kg. Ở các khu công nghiệp phía Bắc của thành phố Hồ Chí
Minh (quận Thủ Đức, quận 2, quận 9) có khả năng gây ô nhiễm Zn rất cao. Hàm
lượng Zn thực tế đã xác định dao động từ 161 – 390 mg/kg trong tầng đất mặt ở
quận 2, từ 356 – 679 mg/kg trong đất mặt ở quận 9[13].
Theo tác giả Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (1999) khi nghiên
cứu hàm lượng một số kim loại nặng trong đất nông nghiệp của các huyện Từ
Liêm và Thanh Trì – Hà Nội cho thấy hàm lượng các kim loại nặng dao động
trong khoảng: 0,16 – 0,36 mg/kg Cd; 40,1 – 73,2 mg/kg Cu; 3,19 – 5,30
mg/kg Pb; 98,2 – 137,2 mg/kg Zn. Nói chung đất nông nghiệp của hai huyện
Từ Liêm và Thanh Trì chưa bị ô nhiễm kim loại nặng (theo TCVN 1995) trừ

nguồn gốc phát sinh, hoặc các tác nhân gây ô nhiễm: Do chất thải sinh hoạt,
do hoạt động công nghiệp, do hoạt động nông nghiệp, do chất độc hoá học...
Ô nhiễm đất sẽ làm đảo lộn cân bằng sinh thái, suy giảm các chất dinh
dưỡng và phá huỷ cấu trúc của đất, dưới đây là một số nguyên nhân chủ yếu
gây ô nhiễm đất:


16
 Ô nhiễm do chất thải công nghiệp
Trong quá trình phát triển, các đô thị lớn như Hà Nội, thành phố Hồ
Chí Minh, đã và đang gặp phải nhiều vấn đề môi trường ngày càng nghiêm
trọng do các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải
và sinh hoạt gây ra. Theo kết quả tính toán, hoạt động của các khu công
nghiệp (KCN) trọng điểm ở thành phố Hồ Chí Minh mỗi ngày thải vào hệ
thống sông Sài Gòn - Đồng Nai tổng cộng 1.740.000 m3 nước thải công
nghiệp, trong đó có khoảng 671 tấn cặn lơ lửng, 1.130 tấn BOD5 (nhu cầu
ụxy sinh hoá), 1789 tấn COD (nhu cầu ụxy hoỏ học), 104 tấn Nitơ, 15 tấn
photpho và kim loại nặng (KLN)
 Ô nhiễm do phân hóa học
Theo báo cáo đánh giá hiện trạng môi trường năm 2013, ở Việt Nam,
80% phan hóa học dành cho lúa, lượng NPK bún cũng thấp. Năm 2012 toàn
bộ phân bón cả nước qui ra đơn vị dinh dưỡng nguyên chất là 211.000 tấn,
đến năm 2005 dự kiến khoảng 2.708.000 tấn. Nếu tớnh trờn mỗi ha: Năm
2000 tổng lượng NPK đó bún là 171,5 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = 1 : 0,38 :
0,31); bình quân năm từ 2011 – 2013 đó bún 172,6 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5:
K2O = 1 : 0,55 : 0,36); dự kiến giai đoạn 2012 – 2013 bón khoảng hơn 300
kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = 1 : 0,58 : 0,37) so với bình quân thế giới còn
thấp. Lượng phân bón bình quân sử dụng cho 1 ha gieo trồng rất thấp, đặc biệt
ở vùng trung du và miền núi (khoảng 80 – 90 kg/ha), thấp hơn nhiều so với
Hàn Quốc, Nhật Bản và Trung Quốc. Tuy chưa gây ra những tác động ô