Chương XIII
Ô NHIỄM ÐẤT

1. Khái niệm về ô nhiễm đất
Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp, nhiều đô thị và thành phố cũng
được hình thành thì tình hình ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng. Khói thải từ các nhà máy
và các xe cơ giới làm ô nhiễm bầu không khí. Nước thải từ các nhà máy và khu dân cư đô thị làm ô
nhiễm nguồn nước. Khi không khí và nước bị ô nhiễm thì đất cũng bị ô nhiễm.
Trong nông nghiệp, chúng ta đã và đang sử dụng ngày càng nhiều các loại thuốc trừ sâu,
thuốc trừ cỏ và một số phân hoá học, một số trong các loại hoá chất đó cũng có thể gây ô nhiễm
đất. Hàm lượng các chất độc hại đó tích luỹ trong đất tới mức độ nào đó sẽ gây hại cho cây trồng
và vi sinh vật đất, từ đó phá vỡ cân bằng sinh thái giữa đất và các hệ sinh thái khác.
Ô nhiễm đất không những làm giảm khả năng sản xuất của đất mà còn lấy đất làm điểm
xuất phát để ảnh hưởng tới thực vật, động vật và người - một số nguyên tố vi lượng hoặc siêu vi
lượng có tính độc hại tích luỹ lại trong nông sản phẩm từ đó gây tác hại nghiêm trọng đối với
động, thực vật và người.
Ô nhiễm đất còn làm hại đến môi trường khác như nước ngầm, nước mặt, không khí. Ví dụ,
một số chất ô nhiễm có tính hoà tan trong nước, thấm xuống nước ngầm, hoặc có thể bị dòng nước
di chuyển đi nơi khác tạo nên sự ô nhiễm nước trên mặt đất. Gió thổi có thể chuyển chất ô nhiễm
đi xa làm cho diện tích ô nhiễm mở rộng hơn. Bởi vậy, ô nhiễm đất cũng có thể trở thành nguồn ô
nhiễn đối với nước và không khí.
Muốn phòng chống ô nhiễm đất cần tìm hiểu nguồn gốc, số lượng, các dạng, sự di chuyển,
sự chuyển hoá, sự tích luỹ và tiêu tan của các chất gây ô nhiễm.

2. Nguồn gây ô nhiễm
Nguồn gây ô nhiễm đất trước hết là từ nước và không khí, ngoài các chất đặc biệt do núi
lửa phun ra còn có các chất thải trong công nghiệp và sinh hoạt (hơi thải, nước thải, cặn thải, phân
hữu cơ, rác). Tất nhiên, phân hoá học, thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ, các khoáng sản đang khai thác,
các chất phóng xạ... cũng đều là các chất ô nhiễm từ bên ngoài vào đất.
2.1. Tưới nước thải công nghiệp làm ô nhiễm đất
Nông dân dùng nước thải công nghiệp từ các nhà máy ra hoặc nước cống thành phố để

của người và gia súc.
2.3. Các chất phế thải của công nghiệp làm ô nhiễm đất
Các chất thải của các nhà máy và hầm mỏ thường chứa một số kim loại nặng hoặc một số
chất độc dạng hữu cơ và dạng axit, dạng bazơ hoặc các muối khác làm cho đất bị ô nhiễm ở các
kiểu khác nhau. Vấn đề này rất phổ biến ở các thành phố và khu công nghiệp lớn.
2.4. Nông dược và phân bón làm ô nhiễm đất
Các hợp chất clo hữu cơ trong nông dược dễ tồn lưu lại trong đất, nếu sử dụng liều lượng
lớn và liên tục nhiều năm có thể gây ô nhiễm đất. Trong sản xuất phân hoá học, do nguyên liệu
không tinh khiết có thể đem lại một số nguyên tố có hại như công nghiệp sản xuất phân lân liên
tục với số lượng nhiều sẽ làm cho hàm lượng các nguyên tố Cd, As... tăng lên gây ô nhiễm đất.
Nếu dùng phân đạm dạng cyanamit canxi (CaCN
2
) có thể tồn lưu trong đất gây hại cho cây trồng.
2.5. Các chất phóng xạ làm ô nhiễm đất
Các chất phóng xạ tồn tại trong đất thường là K
40
, Ra
87
, C
14
. Hiện nay người ta đã tìm thấy
nhiều nguyên tố khác nhập vào đất nhưng trong đó chỉ có Sn
90
và Cs
137
là hai chất phóng xạ bền
vững ở trong đất, chu kỳ bán huỷ của chúng là 28 và 30 năm. Theo tài liệu của Mỹ thì trong đất
Mỹ Sn
90
và Cs

Dạng
Chất ô nhiễm Nguồn gốc chủ yếu
Chất ô
nhiễm
vô cơ
As Nông dược chứa As, H
2
SO
4
, y dược, nước thải công nghiệp thuỷ
tinh
Cd Luyện kim, mạ điện, xưởng thuốc nhuộm, hơi thải chứa Cd
Cu Luyện kim, công nghiệp chế đồ đồng, nông dược chứa chất đồng
Cr Luyện kim, mạ, nước thải xưởng in và nhuộm
Hg Xưởng sản xuất hợp chất có chứa Hg, nông dược chứa thuỷ ngân
Pb Nước thải luyện kim, nông dược
Zn Nước thải luyện kim, xưởng dệt, nông dược chứa Zn, phân lân
Ni Nước thải luyện kim, mạ, luyện dầu, thuốc nhuộm
F Nước thải sau khi sản xuất phân lân
Muối kiềm Nước thải nhà máy giấy, nhà máy hoá chất
Axit Nước thải nhà máy sản xuất H
2
SO
4
, đá dầu, mạ điện
Chất ô
nhiễm
hữu
cơ
Phenol

-24
do đó chất
đầu độc hại hơn 2 chất sau. Bởi vậy, nếu ta bón các muối sunphat sắt nhôm (phèn chua) vào đất bị
ô nhiễm As có thể giải độc As dần dần do nguyên nhân nói trên.
Ðiều cần lưu ý là cùng một loại đất và cùng bón thử một lượng As như nhau nhưng lượng
As tích luỹ trong bột gạo cao hơn trong bột mỳ. Kết quả thí nghiệm ở đất vùng Tân Trạch (Trung
Quốc) cho thấy hàm lượng As
2
O
3
trong rơm rạ cao hơn trong hạt thóc 10 - 20 lần vì vậy cần lưu ý
lúc sử dụng rơm rạ ở vùng đất có ô nhiễm As làm thức ăn cho trâu bò.
3.2. Cadimi (Cd)
Bản thân nguyên tố Cd không độc nhưng hợp chất của nó thì độc hại nhiều. Hàm lượng Cd
trong đất khoảng 0,5 ppm. Ðất Nhật Bản bị ô nhiễm Cd rất nặng, họ quy định nếu đất chứa dưới 2
ppm là không độc.
Trong đất ô nhiễm các nguyên tố kim loại nặng, hàm lượng Cd có quan hệ với hàm lượng
Zn và Pb, nếu Cd nhiều thì Zn và Pb cũng nhiều.
Tầng đất mặt ở các vùng lân cận nhà máy luyện kẽm có thể chứa 1700 ppm Cd. Cd trong đất
có thể ở dạng hoà tan trong nước (dạng ion và phức chất) và dạng không tan trong nước (dạng hấp
phụ, dạng kết tủa và dạng phức tạp khó tan). Hai dạng này có thể chuyển hoá lẫn nhau tuỳ điều kiện
môi trường. Cd gây độc hại cho cây chủ yếu ở dạng hoà tan trong nước.
Trong môi trường chua, độ tan của Cd tăng, độ độc sẽ tăng, trong môi trường kiềm, tạo
thành kết tủa Cd(OH)
2
, vì vậy trong đất có phản ứng cacbonat hoặc đất bón nhiều vôi thì độ độc
hại của Cd sẽ giảm. Ðộ hoà tan của các hợp chất Cd theo thứ tự như sau: hợp chất Cd với S < hợp
chất Cd với OH < hợp chất Cd với cacbonat.
Ðiều kiện oxy hoá khử là yếu tố xúc tiến sự chuyển hoá các hợp chất Cd.
Cây lúa bị ô nhiễm Cd thì trong gạo có thể chứa trên 1 ppm, nếu ăn liên tục nhiều năm loại

3+
và như thế Cr trở thành nguyên tố cấu tạo
tinh thể keo khoáng. Bởi vậy, Cr trong đất rất khó tan, cây khó hút. Kết quả thí nghiệm trong chậu
của Ðại học Nông nghiệp Triết Giang Trung Quốc về tưới nước nhiễm Cr đã phát hiện 85 - 99%
Cr tồn lưu lại trong đất và hầu như toàn bộ nằm trong tầng đất mặt 0 - 5 cm.
Ðộ pH và trạng thái oxy hoá khử của đất có thể làm thay đổi trạng thái hợp chất Cr. Trong
đất trung tính hoặc kiềm Cr
3+
sẽ kết tủa ở dạng Cr(OH)
3
. Khi Eh thấp thì Cr
6+
bị khử thành Cr
3+
.
Loại cây khác nhau hút Cr
6+
và Cr
3+
cũng khác nhau. Ví dụ cây thuốc lá hút có tính chọn
lọc Cr
6+
, cây ngô không hút Cr
6+
, cây lúa hút cả Cr
6+
và Cr
3+
nhưng bất cứ lúa xuân hoặc lúa mùa
đều hút Cr

2
ít hoà tan, cây
khó hút vì vậy trong đất có phản ứng cacbonat hoặc trong đất trung tính vấn đề ô nhiễm chì không
đáng kể. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khả năng hấp phụ chì của keo sét cao hơn 2 - 3 lần hấp phụ
canxi. Chất hữu cơ cũng hấp phụ chì mạnh. Vì tính di động của chì kém nên cây bị ô nhiễm có lẽ
do chì trong không khí là chủ yếu.
3.5. Thuỷ ngân (Hg)
Ở Nhật Bản đất bị ô nhiễm thuỷ ngân rất nặng. Từ 1953 - 1967 trên toàn bộ đất canh tác
Nhật Bản đã sử dụng hơn 6800 tấn thuỷ ngân, hàm lượng thuỷ ngân trong gạo từ 0,02 ppm (1946)
tăng lên 0,15 ppm (1966) vì thế ở Nhật bắt đầu ngừng và hạn chế bón thuỷ ngân.
Hợp chất thuỷ ngân vô cơ vào đất có thể bị hút và giữ chặt vì keo sét và keo hữu cơ hấp
phụ thuỷ ngân mạnh, Fe(OH)
3
và Al(OH)
3
có thể hút các anion HgCl
3-
và HgCl
4
2-
. Một số keo có
thể hấp phụ vật lý đối với thuỷ ngân ở dạng phân tử HgCl và Hg
2
Cl
4
. Mặt khác, tác dụng kết tuả
hoá học của thuỷ ngân vô cơ trong đất rất mạnh, tạo thành các hợp chất hydroxyl thuỷ phân, muối
phosphat, muối cacbonat và HgS đều khó tan, vì vậy thuỷ ngân vô cơ ít độc đối với cây. Nhưng
khi hợp chất thủy ngân bị khử oxy thành thủy ngân kim loại, sau đó xuất hiện dưới dạng hơi thuỷ
ngân (như lúc núi lửa hoạt động) có thể qua khí khổng ở lá mà nhập vào cây.

tăng lên, ví dụ một loại đất đá vôi khi khô phân tích Hg dễ tiêu rất ít hoặc không có nhưng sau
ngập nước 7 ngày, Eh giảm xuống 328 mV thì thuỷ ngân dễ tiêu tăng lên 0,05 ppm, sau đó giảm
dần xuống 0,02 - 0,01 ppm, vì thế cây lúa nước bị ô nhiễm thuỷ ngân rõ hơn tiểu mạch.
Theo tiêu chuẩn vệ sinh quy định về hàm lượng Hg trong lương thực không được vượt quá
0,02 ppm

3.6. Flo (F)
Tuy không phải là nguyên tố kim loại nặng nhưng tính độc hại của nó cũng tương tự. Vùng
không khí bị ô nhiễm flo (F
2
và HF) thì hàm lượng F trong đất tăng. Trong đất cạn có phản ứng
trung tính hoặc kiềm, hợp chất của flo (như CaF
2
) có độ hoà tan rất bé nên cây khó hút. Trong đất
cát và đất chua, F dễ bị cây hút hơn. Kết quả thí nghiệm cho thấy: lúc trong đất chứa 500 ppm F sẽ
ức chế cây đậu tằm và cây cà rốt. Cây sống trên đất nhiều F có hàm lượng F trong các bộ phận
cũng khác nhau (rễ > lá > hạt). Nếu bầu không khí nhiễm F sẽ ảnh hưởng rõ đến cây,
Bảng 13.2: Ảnh hưởng của F ô nhiễm đất và không khí đối với hàm lượng F trong các bộ
phận cây đậu tằm (ppm)
Công thức xử lý Hạt Lá Rễ
Ðất được bón 500 ppm F
Ðất được bón 500 ppm F + ô nhiễm không khí
0
1,5
20
820
35
248

4. Nông dược và phân bón tồn lưu trong đất và sự chuyển hoá của chúng

0,02 - 0,2
0,02
Các yếu tố ảnh hưởng đến tính tồn lưu của nông dược là thành phần cơ giới, hàm lượng
mùn, độ pH, độ ẩm, trạng thái vi sinh vật đất, chế độ canh tác, loại cây trồng... Thí dụ nghiên cứu
DDT cho thấy trong điều kiện yếm khí chất này chuyển ra dạng DDD nhanh hơn nhiều so với khi
chuyển ra dạng DDE trong điều kiện hảo khí, đặc biệt nếu bón phân xanh vào thì phân giải càng