Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình

MỞ ĐẦU
I. Đặt vấn đề
Vấn đề môi trường và sức khỏe cộng đồng hiện nay đang trở nên cấp bách và
đáng chú ý hơn bao giờ hết. Xã hội càng phát triển, dân số thế giới càng tăng thì
những ảnh hưởng của môi trường tới sức khỏe của con người càng mạnh mẽ và bất
thường. Những ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người vừa do thiên nhiên (bản chất
quá trình hình thành địa chất, các vấn đề liên quan đến vũ trụ….) tác động, vừa do
bản thân con người tạo ra (các chất thải sinh hoạt, các quá trình khai thác, các khu
công nghiệp, các bãi chôn lấp rác thải không hợp vệ sinh....). Hoạt động của con
người càng đa dạng thì chất thải và ô nhiễm càng phức tạp, càng nhiều lên. Ngày
nay, việc chất thải không những được đổ ra sông biển làm ô nhiễm sông biển mà
còn được chôn xuống đất ngày càng phổ biến. Mặt khác, giữa môi trường nước, môi
trường không khí, biển cùng với môi trường đất có một sự liên quan chặt chẽ với
nhau, đặc biệt là giữa môi trường nước và môi trường đất. Vì vậy ô nhiễm một
trong các môi trường thành phần, đặc biệt là một trong hai môi trường đất và nước
sẽ làm ô nhiễm cả hai.
Ở nước ta những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các
ngành kinh tế và quá trình đô thị hóa thì tình trạng ô nhiễm môi trường cũng ngày
càng trở nên trầm trọng, đặc biệt là tại các đô thị lớn. Theo báo cáo diễn biến môi
trường năm 2004 tổng lượng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt trong cả nước khoảng
12,8 triệu tấn/năm, đô thị chiếm 50%, và ước tính đến năm 2010 sẽ là 20 triệu
tấn/năm, trong đó 63% từ đô thị. Số liệu thống kê mới đây của các cơ quan môi
trường cho thấy: tổng lượng rác thải sinh hoạt trong thành phố Hà Nội mỗi ngày
trung bình khoảng 5.000 tấn, thành phố Hồ Chí Minh thải ra trung bình khoảng
7.000 tấn. Vì vậy hiện tượng rác thải bị ứ đọng ở một số thành phố và các địa
phương khác đã trở thành vấn đề báo động. Hầu như tất cả các bãi rác của thành
phố của nước ta đều trong tình trạng quá tải. Với các nước công nghiệp phát triển

III. Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài
1. Mục tiêu của đề tài
- Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình di chuyển của chất ô nhiễm
trong môi trường đất.
- Nghiên cứu và xây dựng mối quan hệ giữa các yếu tố tác động thông qua
phương trình toán học làm cơ sở cho việc phân hạng.
- Bước đầu nghiên cứu và phân hạng cấp độ tác động của các yếu tố này đến
quá trình di chuyển của chất ô nhiễm trong môi trường đất nhằm đưa ra bộ tiêu chí
đánh giá ô nhiễm đất một cách hợp lý.

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
2


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình

2. Ý nghĩa của đề tài
- Xác định được các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình di chuyển của chất ô
nhiễm trong môi trường đất từ đó giúp nhà quản lý kiểm soát được quá trình ô
nhiễm xảy ra trong môi trường đất.
- Bước đầu nghiên cứu đưa ra được bộ tiêu chí đánh giá ô nhiễm đất từ việc
phân hạng cấp độ tác động của các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình di chuyển của
chất ô nhiễm trong môi trường đất.

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010


nhiễm do nước ở Nhật là 190.000 ha. Cho tới năm 1992 mới giải độc được khoảng
36% diện tích ruộng đất bị ô nhiễm, chi phí làm sạch đất và chi phí bồi thường tổn
thất nông nghiệp lên tới 19 triệu USD/năm [35].
Trong những năm 70, nông dân Ấn Độ cũng sử dụng tràn lan các nước thải
thành thị chưa qua xử lý để tưới ruộng, khiến cho khả năng sản xuất của đất giảm,

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
4


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình

gây hại tới sức khoẻ nông dân. Theo một báo cáo, tỷ lệ nhiễm các bệnh về đường
ruột ở người do nông phẩm ở những khu vực này cao hơn gấp 3 lần những nơi khác.
I.1.2. Hiện trạng ô nhiễm đất ở Việt Nam
Việt Nam có diện tích tự nhiên 32.931.456 ha với 3/4 lãnh thổ là đồi núi và
trung du, trong đó diện tích sông suối và núi đá không có rừng cây là 1,3 triệu ha
(chiếm 4,06% diện tích đất tự nhiên), phần đất liền 31,2 triệu ha (chiếm 94,5% diện
tích tự nhiên), xếp thứ 58 trên thế giới, tuy nhiên do dân số đông nên diện tích đất
bình quân đầu người thuộc loại rất thấp, chỉ bằng 1/6 bình quân của thế giới [4].
Hiện nay, những hoạt động của tự nhiên cùng tác động mạnh mẽ của con người đã
và đang làm cho môi trường đất Việt Nam đứng trước thực trạng của sự ô nhiễm
nặng nề.
Nguồn gây ô nhiễm đất chính ở Việt Nam là các chất thải không qua xử lý
tại các vùng dân cư, đô thị và khu công nghiệp, giao thông, sử dụng hoá chất bảo vệ
thực vật không hợp lý và một phần do chiến tranh để lại. Mức độ ô nhiễm bởi các


Địa điểm theo dõi và nguồn ô
nhiễm

Cu

Zn

Pb

Cd

Hg

TH1: rác công nghiệp (Văn Điển)

43,5

158,0

44,5

0,95

0,045

TH2: rác sinh hoạt

337,0


0,033

CN05- rác sinh hoạt và công nghiệp

38,5

97,2

31,2

1,5

0,086

CN06- rác sinh hoạt và công nghiệp

37,0

126,0

32,0

1,75

0,131

CN07- rác sinh hoạt và công nghiệp

30,0


36-190**

140-720

85-530

0,8-12

0,3-10

Thanh Tri, Hanoi (1)

Nha Be- HCM C. (2)

TCVN-7209-2002
Tiêu chuẩn Hà Lan, 1997

Nguồn: [22] Hồ Thị Lam Trà; [36] N.M. Maqsud
Sử dụng bùn thải: là một trong những nguồn gây ô nhiễm đất hiện nay đang
được quan tâm. Chất ô nhiễm thường được tích đọng trong bùn với hàm lượng khá
lớn. Việc sử dụng bùn từ các hệ thống tiếp nhận nước thải trong sản xuất nông
nghiệp là một trong những nguyên nhân tiềm ẩn gây ra ô nhiêm môi trường đất.
Xác định hàm lượng kim loại nặng trong bùn đã được thực hiện bởi một số tác giả
tại thành phố Hà Nội, số liệu ở Bảng 1.2 cho thấy hàm lượng của một số nguyên tố
kim loại nặng trong khoảng từ giá trị nền cho đến vượt giá trị cho phép.

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
6

930,5-1276,2 84,48-102,5 36,54-47.1

Hanel (1)

0,098-0,42

15,62-22,01

Chất thải sinh hoạt
và công nghiệp

Thanh trì –
Hà nội (2)

1,2-18,83

147-3699,15 52,13-403,5 26,75-95,75

TCVN

7209-2002

2

Chất thải công
nghiệp

16,5-51,26 19,96-25.67

200


Đất

Bùn thải

Đất

Bùn thải

Đất

Bùn thải

Đất

Bùn thải

0,3 -

0,9 -

3,6

60,3

33,7 886,4

44,78032,5

20 216,7

Lindan, Endrin, Wofatox, Monito, Bassa, Methamidophos, Parathion, Methyl. Một
vấn đề nổi cộm là sự tồn đọng của hoá chất bảo vệ thực vật trong môi trường. Theo
thống kê của Cục Bảo vệ Thực vật có khoảng 45-50% tổng lượng hoá chất bảo vệ
thực vật đang bị tồn đọng tại các kho cũ bị bỏ quên, do buôn lậu, ở các kho hàng đại
lý hoặc công ty tư nhân. Sử dụng quá liều lượng cũng là nguyên nhân dẫn đến tích
đọng trong đất. Tần suất phụn thuốc trừ sâu có thể 1-3 lần cho một vụ lúa, 28-30 lần
cho trồng rau, 15-30 lần cho trồng chè. Phân bón hoá học sử dụng ở Việt Nam
nhiều nhất là urê, suphát amôn, NPK, supe lân... Hiện nay môi trường đất đang chịu
sứ ép lớn của việc sử dụng phân bón hoá học. Hàng năm cả nước sử dụng khoảng 3
triệu tấn phân bón. Nhiều kế quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng cây trồng chỉ sử dụng
hữu hiệu tối đa 30% lượng phân bón vào đất, phần còn lại bị rửa trôi theo nước
hoặc năm lại trong đất gây ô nhiễm môi trường đất.
Giao thông: hoạt động giao thông cũng gây nên nhiêm bẩn môi trường đất,
đặc biệt tại các khu vực ven các đường quốc lộ do sự đốt cháy nhiên liệu nhiên liệu
của các phương tiện cơ giới.
I.2. CÁC YẾU TỐ GÂY Ô NHIỄM ĐẤT
Ô nhiễm đất xảy ra khi đất bị nhiễm các chất hóa học độc hại (hàm lượng
vượt quá giới hạn thông thường). Các chất ô nhiễm bị rò rỉ từ kho, bãi lưu giữ và
ngấm, thấm vào môi trường đất thông qua nhiều con đường: ngấm trực tiếp, theo
nước mặt chảy tràn, theo nước ngầm, từ môi trường không khí, v.v. Một khi có mặt
trong môi trường đất, các chất ô nhiễm sẽ di chuyển trong đó để đi xuống các tầng
đất sâu hơn, đi vào trong nước ngầm và theo dòng nước ngầm khuếch tán ra xa hơn,
tích tụ trong bùn lắng hoặc trầm tích của các lớp nước mặt hoặc đi vào dòng nước
mặt. Quá trình này sẽ diễn ra liên tục cho đến khi chất ô nhiễm được giữ lại hoàn
toàn trong các lớp bùn lắng - trầm tích, rửa sạch bởi các dòng nước ngầm hoặc
ngấm xuống gần tầng đá gốc của khu vực hay đi vào và tích tụ trong hệ sinh thái

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

I.2.1. Kim loại nặng
I.2.1.1. Khái niệm kim loại nặng
Kim loại nặng là những nguyên tố kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5 lần tỷ trọng
của nước.
Các nguyên tố kim loại nặng có thể kể đến như : Pb, Fe, Cu, Cd, Cr, ….
Chúng có thời gian lưu trong môi trường rất lâu, có nguy cơ tăng tính độc và độ bền
vững cao tuỳ vào điều kiện của môi trường, nó gây độc đối với con người và hệ
sinh thái ở các mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào nồng độ song thường biểu hiện tác
động trong khoảng hẹp về nồng độ, ranh giới giữa mức đủ và độc là rất hẹp (theo
Bowen, 1996).
I.2.1.2. Nguồn gốc phát sinh
a. Quá trình phong hoá
Kim loại vết tích tụ trong đất tại các khu vực khác nhau do quá trình phong
hoá tại chỗ của các khoáng vật. Thông thường hàm lượng kim loại vết hình thành
Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
9


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình

trong đá macma lớn hơn trong các đá nguyên sinh, Mn, Cr, Co, Ni, Cu và Zn tồn tại
với hàm lượng cao trong một số loại đá được trình bày trong Bảng 1.4. Đá macma
và biến chất là nguồn chứa nhiều kim loại vết nhất trong tự nhiên và là nguồn cung
cấp kim loại cho đất. Các loại đá này chiếm tới 95% bề mặt trái đất, còn lại 5% là
các đá thứ sinh. Đối với đá nguyên sinh, 80% là đá phân lớp (shales), 15% là đá cát
kết, và 5% là đá vôi (Mitchell, 1964). Vai trò quan trọng của các đá thứ sinh là

Nguyên tố

Đá thứ sinh

Đá siêu bazơ
(serpentine)

Bazơ
(basalt)

Đá vôi

Đát cát
kết

Đá phân
lớp

Granite

Cr

2000-2980

200

4

10-11


2000

150

0.5

7-12

2-9

68-70

Cu

10-42

90-100

10-13

5.5-15

30

39-50

Zn

50-58


3-3.5

0.5-4

0.5

4-6

Hg

0.004

0.01-0.08

0.08

0.05-0.16

0.03-0.29

0.18-0.5

Pb

0.1-0.4

3-5

20-2.4


Hoàng Văn Trình

Bảng 1.5. Nguồn của các kim loại độc trong môi trường
1. Khai khoáng quặng chứa kim loại
(a)

Đào, xới và cặn thải - nhiễm bẩn thông qua phong hoá, xói mòn do gió
(As, Cd, Hg, Pb)

(b)

Cặn thải khếch tán do sông - trầm tích trên đất do lũ, nạo vét sông... (As,
Cd, Hg, Pb)

(c)

Vận chuyển trong quá trình tuyển quặng - vận chuyển theo gió lên trên
đất (As, Cd, Hg, Pb)

(d)
(e)
(f)

Khai khoáng - nhiễm bẩn do bụi (As, Cd, Hg, Pb, Sb, Se)
Công nghiệp sắt, thép (Cu, Ni, Pb)
Metal finishing (Zn, Cu, Ni, Cr, Cd)
2. Công nghiệp

(a)


Khói linh động (Mo, Pb (cùng với Br và Cl), V)

(d)

Đốt cháy xăng, dầu (bao gồm các trạm xăng) (As, Pb, Sb, Se, U, V, Zn, Cd)
4. Nông nghiệp

(a)

Phân bón (As, Cd, Mn, U, V và Zn trong một số phân phốt phát)

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
12


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

(b)

Hoàng Văn Trình

Phân chuồng (As, và Cu trong phân lợn và gia cầm, Mn và Zn trong
phân chồng trại

(c)

Vôi (As, Pb)



nhiên và các hoạt động sản xuất của con người vào không khí cho thấy tốc độ phát
thải bởi con người lớn hơn các quá trình tự nhiên 15 lần - Cd, >100 lần - Pb, 13 lần
- Cu, và 21 lần - Zn. Những gì đang diễn ra với lượng lớn kim loại đi vào trong môi
trường với các ion kim loại khác nhau, các dạng khác nhau và các phức của chúng
làm nhiễm bẩn đất và hệ sinh thái. Do vậy, hoặc chất nhiễm bẩn sẽ trở thành dạng
có khả năng gây độc trong môi trường hoặc không. Sự có mặt của chúng trong môi
trường đất phụ thuộc nhiều vào: (1) tính chất lý đất và điều kiện hoá học như, độ
chua, khả năng giữ nước, keo đất, oxít Mn-Fe, vật chất hữu cơ, tạo điều kiện cho
các phản ứng bề mặt và quá trình hấp phụ; (2) đất và các khu vực giữ nước không
chỉ ảnh hưởng đến sự hoà tan chất nhiễm bẩn tại chỗ mà còn vận chuyển chất ô
nhiễm từ nơi này đến nơi khác. Và (3) thành phần sinh vật đất và cây trồng trong hệ
sinh thái có thể hấp thụ và quay vòng kim loại.
c. Không khí

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
13


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình

Dòng vào của các kim loại từ không khí tồn tại chủ yếu ở dạng hạt vật chất
như trầm tích khô, trầm tích ẩm (rửa từ quá trình kết tủa) hoặc vùi lấp trầm tích. Rất
nhiều bằng chứng của việc vận chuyển các chất ô nhiễm trong một thời gian dài,
đặc biệt các loại ion từ kết tủa axít đã được chỉ ra trong những nghiên cứu trong 10
năm trở lại đây. Các nghiên cứu cho thấy kim loại có thể bị vân chuyển khá xa bằng

9-210

6-900

55-1300

Co

0,2-37

0,13-23

4,5-27

Ni

4-120

< 1-120

330

Cu

8-4900

5-1100

200-300


27-1200
Nguồn: Bowen (1979)

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
14


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình

Khoảng 28,6% Hg đi vào đất từ không khí nguồn gốc chủ yếu là các hoạt
động liên quan đến núi lửa và thông qua các quá trình hoá sinh xảy ra trong nước và
đất. Pb và các kim loại khác đi vào đất khoảng 6.6%. Tổng lượng Pb trầm tích từ
không khí và từ các khu vực nông thôn nằm trong khoảng từ 3,1-31 mg m-1/năm và
27-140 mg m-2/năm từ các khu vực đô thị và công nghiệp (Lindberg và
Harris,1989). Hàm lượng Pb bên cạnh đường quốc lộ cao hơn các khu vực khác do
sử dụng xăng chứa chì, trên toàn cầu lượng chì phát thải được Pacyna (1986) dự
báo là khoảng 170 x 109 mg/năm, hoặc 45% của tất cảc các nguồn phát thải Pb.
Davies (1990) cho rằng những khu vực 15m cạnh đường hàm lượng Pb thường vượt
quá 1µg m-3 / 1000 xe tải (giá trị được tính trung bình trong 24 giờ). Tại nhưng nơi
xa đường, ảnh hưởng của Pb phụ thuộc vào cấp hạt, đặc biệt các hạt có kích thước

chiều hướng biến đổi của chúng ở trong đất. Chúng có thể tồn tại ở nhiều dạng khác
nhau tuy nhiên có thể tổng kết rằng: trong môi trường đất thì các kim loại nặng có
thể tồn tại dưới các dạng hợp phần sau: dạng hòa tan, dạng trao đổi, dạng liên kết
hữu cơ, dạng bị gắn kết với oxit Mn, dạng bị gắn với oxit amorphous Fe, dạng bị
gắn với oxit Fe tinh thể, dạng liên kết với Cacbonát, dạng bị giữ trong tinh thể
khoáng vật [10].
(1) Kim loại nặng tồn tại ở dạng hòa tan là các kim loại nặng tan trong dung
dịch đất, trong các khe nước, hoặc có thể bao gồm cả dạng liên kết với các axit
amin đơn giản bị hòa tan trong nước. Dạng kim loại này có thể được chiết bằng
nước, và có khả năng linh động lớn. Đây là dạng kim loại dễ dàng trao đổi nhất với
thực vật và gây ô nhiễm đất trực tiếp, tuy nhiên thông thường hàm lượng kim loại ở
dạng này không cao. Dạng kim loại này có thể chiết bởi nước.
(2) Kim loại nặng ở dạng trao đổi là các kim loại nặng bị hấp phụ trên bề mặt
các hạt đất (keo sét, phức hệ sét mùn, mùn…) với các lực hấp phụ khác nhau và có
thể chiết được khi tác động bởi dung dịch muối trung tính, axít yếu hay vừa, muối
thủy phân. Dạng kim loại này có khả năng linh động vừa. Kim loại nặng ở dạng trao
đổi cũng tham gia vào quá trình trao đổi cation với kim loại hòa tan trong dung dịch
đất và các cation khác.
(3) Kim loại nặng tồn tại ở dạng liên kết với hợp chất cacbonát. Kim loại
nặng có khả năng hình thành muối với gốc (-CO32-) trong đất. Hàm lượng kim loại
nặng tồn tại ở dạng cacbonát thì phụ thuộc chủ yếu vào giá trị pH đất và hàm lượng

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
16


Luận văn Thạc sĩ Khoa học



Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
17


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình

con người bằng nhiều con đường khác nhau, từ đất, nước, không khí, thứ ăn .v.v. ,
có thể biểu hiện ngay tức thời – có thể quan sát, nhận biết bằng cảm giác, hay các
phương tiện kỹ thuật trong thời gian ngắn; hay là các biểu hiện tiềm ẩn, nguy hiểm
chỉ xuất hiện sau một thời gian dài. Nhiều chất độc gây ung thư, quái thai, gây suy
giảm chức năng miễn dịch cơ thể, rối loạn các chức năng sinh lý, làm con người
mỏi mệt, sốt, đau bụng, ốm yếu, vô sinh… nếu nặng có thế dẫn đến tử vong.
b. Ảnh hưởng của quá trình lan truyền KLN trong đất đến môi trường
Khi đi vào đất các KLN không chỉ được tích lũy mà còn tham gia vào hàng
loạt các chu trình sinh - địa - hóa diễn ra trong môi trường. Thông qua quá trình lan
truyền trong đất, các kim loại này có thể xâm nhập vào môi trường nước nhờ hoạt
động rửa trôi bề mặt hay thấm theo chiều sâu, hoặc đi vào chuỗi thức ăn của người
và động vật qua sự tích lũy KLN trong cơ thể thực vật… Tất cả các quá trình này
đều ảnh hưởng nghiêm trọng tới hệ sinh thái nói chung và với sức khỏe con người
nói riêng. Đất bị ô nhiễm KLN càng cao thì tác động của quá trình lan truyền KLN
đến môi trường càng lớn.
Nghiên cứu sự tích lũy KLN trong đất và nước tại một số khu vực của huyện
Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên, Hồ Thị Lam Trà đã kết luận: đất nông nghiệp và nước
ngầm ở các làng tái chế Chì, Đồng, Kẽm đã có biểu hiện ô nhiễm Pb và Cd. Cụ thể,
hàm lượng Pb trong nước ngầm của khu vực nghiên cứu dao động từ 2,16 tới

Ngô Đức Minh và nnk (2009) [14] đã chỉ ra sự tích lũy hàm lượng lớn KLN
tập trung ở khu đồng trũng của xã Thạch Sơn, Lâm Thao, Phú Thọ. Cụ thể, hàm
lượng Cu vượt quá tiêu chuẩn 2,5-3 lần, hàm lượng Zn cũng vượt tiêu chuẩn từ 4-10
lần. Nghiên cứu khẳng định sự tích lũy Cd có xu thế tăng cao ở khu đồng trũng là
rất rõ, gấp 3-4 lần so với các mẫu ở vị trí còn lại. Hàm lượng KLN trong gạo của
khu vực ô nhiễm cũng cho thấy sự tích lũy của các kim loại này cao hơn các khu
vực khác.
Theo Đặng Thị An & Trần Quang Tiến (2009) [2], gạo và rau ở khu vực Văn
Lâm, Hưng Yên đã bị nhiễm Pb ở mức cao và Cd ở mức có thể gây ảnh hưởng xấu
tới sức khỏe con người. Hàm lượng Pb và Cd trong gạo tương ứng là: 1,9-4,2 ppm
và 0,17-0,72 ppm, còn trong rau muống là 3,25-31,5 ppm và 0,02-0,24 ppm, cao
hơn nhiều so với rau ở khu vực đối chứng. Đặc biệt lưu ý khi hàm lượng Pb và Cd
tại các ruộng nghiên cứu đều ở mức cao, nhất là dạng dễ tiêu. Tình trạng ngập nước
kéo dài tại các ruộng trồng rau muống và ruộng lúa có thể là nguyên nhân trực tiếp
ảnh hưởng tới khả năng dễ tiêu và hấp thu kim loại của các loài cây này.
Không chỉ tác động tới nước ngầm, nước mặt và thực vật, sự có mặt và khả
năng di động của KLN còn tác động mạnh mẽ tới khu hệ vi sinh vật đất. Smith và
cộng sự (1990) cho rằng sự hiện diện của Zn và Cu là nguyên nhân làm giảm số
lượng vi khuẩn tự do trong đất. Chaudri và cộng sự (1992) nhận thấy nồng độ Zn,
Pb, Cu và Cd tăng lên sẽ làm giảm số lượng vi khuẩn Rhizobium trong đất [42].

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
19


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình


DuDung
dịch đất

Các kim
loại hòa tan

Hấp phụ

VSV

Rễ

Phức hợp
với mùn

Tích lũy trong rễ

Môi trường
vùng rễ cây

Rửa trôi
Ô nhiễm kim loại nặng

Bùn cống rãnh
nước thải

Phân bón

Thuốc

năm 1940 thuốc trừ nấm chứa lưu huỳnh được sử dụng. Đến năm 1958 hợp chất
Cơphotpho (lân hữu cơ) được ứng dụng, hợp chất nhóm thuốc trừ bệnh có nitơ
(nhóm Cacbamat) được khảo nghiệm có hiệu quả và đến năm 1971 – 1972 người ta
thành công trong việc sản xuất từ cây cỏ tự nhiên nhóm hoạt chất Pyrethroid.
Hóa chất BVTV về tổng quát bao gồm các loại thuốc trừ sâu (Insecticides),
thuốc trừ bệnh (gồm thuốc trừ vi khuẩn – Bactericides và thuốc trừ nấm –
Fungicides), thuốc trừ cỏ (Herbicides), thuốc trừ côn trùng, gặm nhấm (Radicides)
và các loại thuốc khác.
Trên thế giới ngày nay có khoảng 900 – 1000 loại thuốc BVTV chính, với
khoảng 5000 chế phẩm, dẫn xuất khác nhau. Sản lượng hàng năm đạt tới hàng triệu
tấn (thống kê điều tra năm 1990 – 1991 là 25 triệu tấn) [12].
Thuốc bảo vệ thực vật nhóm POPs đang có mặt ở hầu hết các vùng với số
lượng lớn. Đây là những chất khó phân hủy, tồn tại nhiều năm trong môi trường đất,
nước không khí và có khả năng di chuyển qua khoảng cách lớn. Đặc biệt, nó xâm
nhập và tích lũy trong cơ thể con người và động vật gây ra những hậu quả nghiêm
trọng tới sức khỏe và là mầm mống của những căn bệnh nan y. Các hóa chất BVTV
điển hình hiện nay là nhóm clo hữu cơ, nhóm Phosphat hữu cơ, nhóm Nitơ (nhóm
Carbamat), nhóm Pyrethroid. Bên cạnh đó còn nhóm thuốc có kim loại – đây là các
hợp chất hữu cơ được gắn kim loại độc vào phân tử của chúng để thay đổi khả năng

Ngành Kỹ thuật Môi trường 2008 – 2010

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
21


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình



25.666

0,85

1996

10,5

32.751

1,08

1997

10,5

30.406

1,01

1998

10,5

42.738

1,35

1999

khi pH giảm xuống 2 đơn vị kể từ pH = 7 thì sẽ làm tăng thêm phần tử keo âm của
cả hệ keo vô cơ và hữu cơ. Lúc đó hình thành nhiều nhóm SiOH và Al(OH)3 của
Alumino silicat và nhóm axit của nhóm hữu cơ trong đất. Lúc này hóa chất BVTV
thuộc nhóm axit bị hấp phụ bởi các chất hữu cơ kém quan trọng hơn so với sự hấp
phụ của hóa chất BVTV nhóm bazơ hoặc chất BVTV cation.
Độ bền của hóa chất BVTV trong đất chính là một tính chất có chọn lọc của
hệ thống đất – chất BVTV và các yếu tố khí tượng. Các quá trình thường xảy ra do
tác dụng tổng hợp của nhiều quá trình như: sự phân hủy, sự hấp phụ, sự di chuyển,
sự chuyển tải, nhờ tác động của các tác nhân hóa học. Người ta đã tổng kết rất nhiều
nghiên cứu, xác định được độ bền vững của hóa chất BVTV điển hình ở các điều
kiện đại diện theo Bảng 1.8.
Bảng 1.8. Độ bền của hóa chất BVTV trong đất (tính theo tuần)
Hóa chất bảo vệ thực vật

Tuần

Clodan
DDT
Dieldrin
Heptaclo, Aldrin
Simazin
Antrazin
2,3,6 – TBA
2,4, D
Barban

300
200
150
90

Tên hóa chất BVTV

Độ di động chia theo nhóm

Atrazin

3

Azinphismetyl

2

Bromacin

4

Cloramben

5

Dicamba

5

Diclobenil

2

DDT




Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hoàng Văn Trình

Ghi chú: Phân loại nhóm di động trên cơ sở sắc kí bản mỏng theo giá trị RJ
Nhóm 1: RJ = 0,0 ÷ 0,09

Nhóm 2: RJ = 0,1 ÷ 0,34

Nhóm 3: RJ = 0,35 ÷ 0,64

Nhóm 4: RJ = 0,65 ÷ 0,89

Nhóm 5: RJ = 0,9 ÷ 1,00
I.2.2.3. Tác hại của hóa chất BVTV
a. Đối với con người
Việc sử dụng hóa chất BVTV lâu dài, không đúng khoa học và ảnh hưởng
của tính chất thương mại trong khoa học đã đưa đến nhiều sự cố nguy hiểm. Tại các
nước nghèo, trình độ dân trí thấp đã có hơn 100.000 người chết vì ngộ độc hóa chất
BVTV trong nguồn nước và trong thực phẩm, ngoài ra có khoảng 400.000 người
khác bị ảnh hưởng đến sức khỏe. Theo tổ chức sức khỏe thế giới ước lượng thì hàng
năm có 3% nhân lực nông nghiệp bị nhiễm độc hóa chất BVTV theo nhiều con
đường khác nhau (tức là trên thế giới hàng năm khoảng 2,5 triệu người bị nhiễm độc)
Ở Việt Nam, thuốc BVTV được sử dụng hết sức bừa bãi, không tuân thủ
theo quy trình nào, nguyên nhân là nông dân hiểu biết rất ít về độc hại và cách sử
dụng chúng một cách khoa học vì vậy mà nó gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng và
trực tiếp đến đời sống con người. Đó là hiện tượng tích đọng, tồn dư thuốc trong
nguồn thức ăn và sản phẩm nông nghiệp kể cả ngành trồng trọt và chăn nuôi thông