(LUẬN văn THẠC sĩ) thực trạng kim loại nặng trong sản xuất rau tại xã hương ngải, huyện thạch thất, thành phố hà nội

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ MAI

THỰC TRẠNG KIM LOẠI NẶNG TRONG SẢN XUẤT
RAU TẠI XÃ HƯƠNG NGẢI, HUYỆN THẠCH THẤT,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Ngành:

Khoa học môi trường

Mã số:

60 44 03 01

Người hướng dẫn khoa học:

TS. Nguyễn Đình Thi

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017

download by :


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn là của riêng tôi, được nghiên cứu một cách độc lập.
Các số liệu thu thập được là các tài liệu được sự cho phép công bố của các đơn vị cung
cấp số liệu. Các tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc rõ ràng. Các kết quả được nêu
trong khóa luận này là hồn tồn trung thực và chưa từng có ai cơng bố trong bất kì tài
liệu nào.

Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Mai

i

download by :

năm 2017


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này, ngồi sự nỗ lực của bản thân, tơi đã nhận
được sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình của các tập thể, cá nhân trong và ngồi trường.
Trước hết tơi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Khoa Môi trường, Học viện
Nông Nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp.
Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Đình Thi đã tận tình giúp
đỡ tơi trong suốt q trình thực tập để hồn thành luận văn tốt nghiệp này.
Tôi cũng xin cảm ơn Trung tâm Tư vấn môi trường - Tổng cục môi trường;
UBND xã Hương Ngải và toàn bộ người dân trong xã đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi tiếp cận và thu thập những thơng tin, lấy mẫu phân tích cần thiết cho đề tài.
Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và người thân
đã luôn bên cạnh tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian tôi học tập, rèn luyện tại
trường Học viện Nông Nghiệp Việt Nam.
Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Mai

ii

download by :

năm 2017


MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................ i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt.................................................................................................. vi
Danh mục bảng .......................................................................................................... vii
Danh mục hình ............................................................................................................ ix
Trích yếu luận văn ........................................................................................................ x
Thesis abstract ............................................................................................................ xii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................. 1

1.2.

Giả thuyết khoa học ........................................................................................ 2

1.3.

Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 3

1.4.

Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 3

1.5.

Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn....................................... 3

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 4
2.1.

Khái niệm và tính chất của kim loại nặng........................................................ 4

2.1.1.

Các dạng tồn tại của kim loại nặng.................................................................. 4

2.1.2.

Asen (As) ....................................................................................................... 5

2.1.3.

Cadmium (Cd) ................................................................................................ 6

2.1.4.

Chì (Pb) .......................................................................................................... 7

2.1.5.

Đồng (Cu) ...................................................................................................... 8

2.1.6.

Thủy ngân (Hg) ............................................................................................ 10

2.1.7.

Kẽm (Zn) ...................................................................................................... 10

2.2.

Vai trò của cây rau trong sản xuất nông nghiệp và đời sống con người .......... 12

2.2.1.

Khái niệm cây rau ......................................................................................... 12

2.2.2.

Vai trò của cây rau trong đời sống con người ............................................... 13

2.3.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và ở Việt Nam ...................... 15

2.3.1.

Thực trạng sản xuất rau trong nước .............................................................. 15

iii

download by :


2.3.2.

Thực trạng sản xuất rau màu trên thế giới ..................................................... 19

2.4.

Tình hình nghiên cứu ơ nhiễm kim loại nặng trên thế giới và ở Việt Nam ..... 23

2.4.1.

Nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới ............................................ 23

2.4.2.

Nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam ............................................ 26

PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................. 32
3.1.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 32

3.1.1.

Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 32

3.1.2.

Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 32

3.2.

Nội dung nghiên cứu..................................................................................... 32

3.3.

Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 32

3.3.1.

Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp............................................................ 32

3.3.2.

Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp ............................................................. 33

3.3.4.

Phương pháp phân tích kim loại nặng. .......................................................... 37

3.3.5.

Phương pháp so sánh .................................................................................... 38

3.3.6.

Phương pháp tổng hợp và xử lý dữ liệu ......................................................... 38

PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 39
4.1.

Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Hương Ngải, huyện Thạch
Thất .............................................................................................................. 39

4.1.1.

Điều kiện tự nhiên ........................................................................................ 39

4.1.2.

Đặc điểm kinh tế - xã hội của xã Hương Ngải ............................................... 45

4.1.3.

Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội ảnh hưởng đến sản
xuất nơng nghiệp của xã Hương Ngải ........................................................... 48

4.2.

Tình hình sản xuất rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất, tp Hà Nội ...... 49

4.3.

Nguồn phát sinh KLN trong hệ thống sản xuất rau tại xã Hương Ngải .......... 54

4.3.1.

Hoạt động công nghiệp ................................................................................. 54

4.3.2.

Hoạt động nông nghiệp ................................................................................. 57

4.4.

Thực trạng một số kln trong đất canh tác, nước tưới và các sản phẩm rau
của HTSX rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội. ..... 61

4.4.1.

Hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp........................................... 61

4.4.2.

Hàm lượng kim loại nặng trong nước phục vụ sản xuất nông nghiệp ............. 66

4.4.3.

Hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu rau tại địa bàn nghiên cứu. ............. 70

iv

download by :


4.5.

Đề xuất giải pháp phù hợp phát triển sản xuất rau an toàn trên địa bàn
nghiên cứu .................................................................................................... 73

4.5.1.

Giải pháp quản lý, sử dụng thuốc BVTV trên đồng ruộng ............................. 73

4.5.2.

Giải pháp kỹ thuật nhằm hạn chế sự tích lũy kim loại nặng trong rau ............ 74

PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................... 76
5.1.

Kết luận ........................................................................................................ 76

5.2.

Kiến nghị ...................................................................................................... 77

Tài liệu tham khảo ...................................................................................................... 79
Phụ lục ..................................................................................................................... 83

v

download by :


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

ATTP

: An toàn thực phẩm

BND

: Uỷ ban nhân dân

BNN & PTNT

: Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

BVTV

: Bảo vệ thực vật

BYT

: Bộ y Tế

CPLD

: Chi phí lao động

FAO

: Food and Agriculture Organization
(Tổ chức Nông lương Thế giới)

GTSX

: Giá trị sản xuất

HCBVTV

: Hóa chất bảo vệ thực vật

KLN

: Kim loại nặng

NTTS

: Nuôi trồng thủy sản

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

USDA
RTSH

: United State Department of Agriculture
(Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ)
: Rác thải sinh hoạt

vi

download by :


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.

Hàm lượng Cu trong 5 nhóm đất chính của Việt Nam............................... 9

Bảng 2.2.

Hàm lượng Zn trong 5 nhóm đất chính của Việt Nam ............................. 12

Bảng 2.3.

Thành phần dinh dưỡng của rau và một số thực phẩm trong 100g sản
phẩm tươi ............................................................................................... 14

Bảng 2.4.

Diện tích, năng suất, sản lượng rau cả nước ............................................ 16

Bảng 2.5.

Diện tích, năng suất, sản lượng rau phân theo vùng ................................ 17

Bảng 2.6.

Một số loại rau chính trồng ở Việt Nam .................................................. 18

Bảng 2.7.

Tốc độ phát triển sản xuất rau xanh hàng năm trên thế giới từ 2010-2015 ..... 20

Bảng 2.8.

Sản lượng rau trên thế giới qua các năm ................................................. 21

Bảng 2.9.

Ước tính hàm lượng kim loại Cu, Pb, Zn đưa vào đất do phân bón ......... 25

Bảng 2.10. Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN Cu, Pb, Zn trong
đất nông nghiệp (mg/kg)......................................................................... 26
Bảng 2.11. Hàm lượng kim loại nặng ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt
Nam (mg/kg) .......................................................................................... 27
Bảng 3.1.

Danh mục các vị trí lấy mẫu đất nghiên cứu tại xã Hương Ngải .............. 34

Bảng 3.2.

Danh mục các vị trí lấy mẫu nước nghiên cứu tại xã Hương Ngải ........... 35

Bảng 3.3.

Danh mục các vị trí lấy mẫu rau nghiên cứu tại xã Hương Ngải .............. 36

Bảng 3.4.

Phương pháp phân tích kim loại nặng ..................................................... 37

Bảng 4.1.

Diện tích đất của xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất .............................. 40

Bảng 4.2.

Hình thức canh tác của các loại rau chính tại xã Hương Ngải.................. 50

Bảng 4.3.

Diện tích, năng suất, sản lượng rau xanh trên địa bàn xã Hương Ngải
năm 2016 ............................................................................................... 51

Bảng 4.4.

Diện tích các loại cây rau chính ở xã Hương Ngải năm 2016 .................. 52

Bảng 4.5.

Các ngành sản xuất của các cơ sở xã Hương Ngải, Thạch Thất ............... 54

Bảng 4.6.

Thống kê về nguồn thải tại một số cơ sở sản xuất tại Hương Ngải,
Thạch Thất ............................................................................................. 56

Bảng 4.7.

Mức phân bón một số loại cây trồng chính. ............................................ 58

Bảng 4.8.

Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV cho một số loại rau tại xã Hương Ngải ...... 60

Bảng 4.9.

Tình hình sử dụng nước tưới cho rau tại xã Hương Ngải......................... 61

vii

download by :


Bảng 4.10. Kết quả phân tích mẫu đất tại xã Hương Ngải (mg/kg) ........................... 62
Bảng 4.11. Mức độ ô nhiễm Pb trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu
của xã Hương Ngải ................................................................................. 66
Bảng 4.12. Mức độ ô nhiễm Cd trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu tại

xã Hương Ngải ....................................................................................... 67
Bảng 4.13. Mức độ ô nhiễm As trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu tại
xã Hương Ngải ....................................................................................... 68
Bảng 4.14. Mức độ ô nhiễm Cu trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu tại
xã Hương Ngải ....................................................................................... 69
Bảng 4.15. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu rau đợt 1
(ngày 25/7/2016) .................................................................................... 71
Bảng 4.16. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu rau đợt 2 và 3 ..... 72

viii

download by :


DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1.

Sơ đồ lấy mẫu đất tại xã Hương Ngải ..................................................... 35

Hình 3.2.

Sơ đồ lấy mẫu nước tại xã Hương Ngải .................................................. 36

Hình 4.1.

Nhiệt độ trung bình năm 2016 ................................................................ 40

Hình 4.2.

Giờ nắng trung bình năm 2016 ............................................................... 41

Hình 4.3.

Sơng Tây Ninh ....................................................................................... 42

Hình 4.4.

Trạm bơm xã Hương Ngải ...................................................................... 42

Hình 4.5.

Hệ thống kênh, mương được kiên cố hóa ................................................ 43

Hình 4.6.

Hàm lượng As trong đất nơng nghiệp tại xã Hương Ngải ........................ 62

Hình 4.7.

Hàm lượng Cu trong đất nơng nghiệp tại xã Hương Ngải ....................... 63

Hình 4.8.

Hàm lượng Cd trong đất nông nghiệp tại xã Hương Ngải ....................... 64

Hình 4.9.

Hàm lượng Pb trong đất nơng nghiệp tại xã Hương Ngải ........................ 65

Hình 4.10. Hàm lượng Pb trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu tại xã

Hương Ngải............................................................................................ 66
Hình 4.11. Hàm lượng Cd trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu tại xã
Hương Ngải............................................................................................ 67
Hình 4.12. Hàm lượng As trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu của
Hương Ngải............................................................................................ 68
Hình 4.13. Hàm lượng Cu trong nước tưới rau tại 5 địa điểm nghiên cứu tại
Hương Ngải............................................................................................ 69

ix

download by :


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Nguyễn Thị Mai
Tên Luận văn: Thực trạng kim loại nặng trong sản xuất rau tại xã Hương Ngải, huyện
Thạch Thất, thành phố Hà Nội
Ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60 44 03 01

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
Đề tài luận văn nghiên cứu về mức độ, hiện trạng tồn lưu KLN trong sản xuất rau
tại xã Hương Ngải nhằm đạt được những mục tiêu cụ thể sau:
- Đánh giá thực trạng và mức độ ảnh hưởng của KLN trong đất, nước đến sản
xuất nông nghiệp của xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất.
- Đánh giá thực trạng sản xuất rau xanh và một số kim loại nặng tồn dư trong
sản phẩm rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất.
- Đề xuất giải pháp phù hợp phát triển sản xuất rau an toàn tại xã Hương Ngải,

huyện Thạch Thất.
Phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu thu thập dữ liệu thứ cấp về điều
kiện tự nhiên, hiện trạng phát triển kinh tế xã hội của xã Hương Ngải năm 2015. Đề
tài cũng tiến hành điều tra khảo sát người dân về tình hình sản xuất rau tại địa phương
cũng như các nhận thức về vấn đề môi trường. Phương pháp lấy mẫu điều tra đánh giá
mức độ ô nhiễm được thực hiện trên cơ sở tuân thủ theo Tiêu chuẩn Quốc gia về lấy
mẫu và đánh giá chất lượng.
- Đối với đất gieo trồng rau, các chỉ tiêu nghiên cứu được so sánh theo QCVN
03:2015/BTNMT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại
nặng trong đất.
- Đối với nước tưới trong khu vực sản xuất rau của xã Hương Ngải, các chỉ tiêu
nghiên cứu được so sánh theo QCVN 08:2015/BTNMT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về chất lượng nước mặt.
- Đối với sản phẩm rau xanh, các chỉ tiêu nghiên cứu được so sánh với : QC 8 –
2:2011/BYT. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia quy định mức giới hạn an toàn cho phép đối
với các kim loại nặng ô nhiễm trong thực phẩm.
Kết quả chính và kết luận
Kết quả chính: Đề tài xác định được tình hình sản xuất rau tại xá Hương Ngải, nguồn
phát sinh kim loại nặng trong hệ thống sản xuất rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch

x

download by :


Thất từ hoạt động công nghiệp (chất thải rắn, nước thải, khí thải) và hoạt động nơng
nghiệp (phân bón, nước tưới, thuốc BVTV).
- Thực trạng một số KLN trong đất canh tác, nước tưới và trong các sản phẩm rau
của HTSX rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội.

Kết luận: Xã Hương Ngải có 9 đơn vị hành chính, diện tích tự nhiên tồn xã 4,8 km2,
đất nông nghiệp chiếm 68.3%; đất chuyên dùng 12,5%; đất khu dân cư 9,4% và đất
chưa sử dụng 9,8%, dân số là 8163 người. Hương Ngải có điều kiện đất đai khí hậu
thích hợp với sự phát triển của rau. Cơ cấu rau hiện nay của Hương Ngải chủ yếu là một
số loại rau ngắn ngày: rau muống, rau cải, các loại đậu đỗ,... thường 4 - 5 vụ/năm thậm
chí 6 - 7 vụ/năm đối với đất chuyên rau.
Đất trồng rau tại xã Hương Ngải có hàm lượng KLN so với QCVN
03:2015/BTNMT thì hàm lượng As tổng số trong đất đều ở mức nhiễm bẩn từ 1,2 đến
2,86 lần. Hàm lượng Cu tại các thôn 1, 6, 8 thấp hơn so với quy chuẩn cho phép (100
mg/kg). Hàm lượng Cd trong đất nghiên cứu đao động ở mức 0.4- 3,24 mg/kg, trong đó
có 5 mẫu vượt QCVN (chiếm 33,3% tổng số mẫu) và 9 mẫu nhỏ hơn QCVN 30/2015BTNMT. Hàm lượng Pb tổng số trong đất nghiên cứu dao động từ 17,3 đến 148,2 mg/kg.
Kết quả nghiên cứu chất lượng nước phục vụ cho sản xuất rau tại xã Hương
Ngải cho thấy ô nhiễm nước tưới rau theo từng địa điểm, so sánh với QCVN
08:2015/BTNMT cho thấy: Thôn 1: Phổ biến là ô nhiễm Pb (0,07mg/l) vượt QCVN
1,4 lần và As (0,1-0,3mg/l) vượt QCVN 1,5- 2 lần, ô nhiễm Cu nhẹ (0,32-0,39mg/l).
Thơn 4: Ơ nhiễm điển hình là As (vượt QCVN 1,2- 3,8 lần), hàm lượng Pb là 0,064
mg/l vượt QCVN 1,3 lần. Thơn 5: Ơ nhiễm chủ yếu là Pb (0,064mg/l) tiếp đến As
(0,234mg/l) vượt QCVN 4,7 lần. Thôn 6: Ơ nhiễm As (0,096mg/l), Pb (0,076mg/l), ơ
nhiễm Cu nhẹ. Thơn 8: Ơ nhiễm mức nhẹ các yếu tố Pb (0,056mg/l), hàm lượng Cu,
As, Cd đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN.
Các kết quả phân tích về hàm lượng kim loại nặng trong rau trồng tại xã Hương
Ngải cho thấy hàm lượng As trong các mẫu rau phân tích thì có 7/18 mẫu vượt ngưỡng
giới hạn ơ nhiễm của BYT từ 1 đến 1,5 lần. Mẫu RR1 (Rau rút) có hàm lượng As cao
nhất (3,09 mg/kg). Rau rút là loại rau được trồng trong điều kiện ngập nước (trung bình
từ 30- 50cm). Các nguyên tố kim loại nặng khác Cd, Hg, Pb có hàm lượng đều <
0,001mg/kg và thấp hơn ngưỡng giới hạn cho phép của QCVN 8-2:2011/BYT.
Qua điều tra khảo sát, chất thải rắn từ các cơ sở sản xuất được thu gom và vận
chuyển đến bãi tập kết tạm thời với khối lượng từ 30 – 324 kg/ngày. Nước thải với khối
lượng 10-180 m3/ngày bao gồm: nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, nước làm
mát,.. Vì vậy, nếu nguồn nước thải này nếu khơng được xử lý tốt thì sẽ là nguồn phát

tán KLN vào nước và sẽ dẫn đến sự tích luỹ KLN trong đất.

xi

download by :


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Nguyen Thi Mai
Thesis title: Current situation of heavy metals in the production of vegetables in Huong
Ngai, Thach That District, Hanoi
Major: Environmental science

Code: 60 44 03 01

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives
Thesis research on the current state of persistent levels of KLN in vegetable
production KLN Huong Ngai in order to achieve the following specific objectives:
- Evaluate the current status and impact of KLN in land, water to agricultural
production in Huong Ngai Commune, Thach That District.
- Assessment of green vegetable production and some residual heavy metals in
vegetable products in Huong Ngai commune, Thach That district.
- Proposed suitable solution for safe vegetable production development in Huong
Ngai commune, Thach That district.
Materials and Methods
Topics using research methods to collect secondary data on natural conditions, the
current state of economic and social development of Huong Ngai 2015. This project has
also conducted a survey on the situation of people agricultural production locally as
well as awareness of environmental issues. Sampling methods of investigation and

assessment of pollution level is done on the basis of compliance with the National
Standards for sampling and quality assessment.
- For vegetable cultivation land, research indicators are compared with QCVN
03:2015/BTNMT. National technical regulation on limits of heavy metals in soil.
- For irrigation water in the vegetable production area of Huong Ngoai commune,
the research indicators were compared with QCVN 08:2015/BTNMT. National
technical regulation on surface water quality.
- For green vegetables, the research criteria are compared with: QC 8 - 2:
2011/BYT. The National Technical Regulation defines the permitted safety limits for
contaminated heavy metals in food.
Main findings and conclusions
Main findings
The project identified the situation of vegetable production in Huong Ngai
remnants, the source of heavy metals in the vegetable production system in Huong Ngai
commune, Thach That district from industrial activities (solid waste, waste water, And
agricultural activities (fertilizer, irrigation, pesticides).

xii

download by :


- Current situation of some forest products in cultivation land, irrigation water and
in vegetable products of HTSX vegetable in Huong Ngai commune, Thach That district,
Hanoi.
Conclusions
Huong Ngai commune has 9 administrative units, the area of the whole commune
is 4.8 km2, agricultural land accounts for 68.3%; Specialized land 12.5%; Residential
land 9.4% and unused land 9.8%, population 8163 people. Huong Ai has favorable
climatic conditions suitable for the development of vegetables. The current vegetable

structure of Huong Ngai is mainly short-term vegetables: spinach, vegetables, beans ...
usually 4-5 crops / year or even 6-7 crops / year for land. Specializing in vegetables.
Vegetable land in Huong Ngai commune has KLN content higher than that of
QCVN 03: 2015 / BTNMT. Total As content in soil is 1.2 to 2.86 times. Cu content in
villages 1, 6, 8 was lower than the permitted standard (100 mg / kg). The Cd content of
the studied soil ranged from 0.4 to 3.24 mg / kg, of which 5 samples exceeded QCVN
(33.3% of total samples) and 9 samples were smaller than QCVN 30/2015-BTNMT.
The total Pb content in the study soil ranged from 17.3 to 148.2 mg / kg.
Results of water quality study for vegetable production in Huong Ngoai commune
showed that the water pollution of vegetables in each location, compared with QCVN
08: 2015 / BTNMT showed that: Village 1: Commonly polluted by Pb (0.07mg / l)
exceeded QCVN 1.4 times and As (0.1-0.3mg / l) exceeded QCVN 1.5-2 times, mild
Cu pollution (0.32-0.39mg / l) . Village 4: Typical pollution is As (exceeds QCVN 1.2
to 3.8 times), Pb content is 0.064 mg / l exceeds QCVN 1.3 times. Village 5: Mainly
polluted by Pb (0.064mg / l) followed by As (0.234mg / l) exceeded QCVN by 4.7x.
Village 6: As pollution (0.096mg / l), Pb (0.076mg / l), mild Cu pollution. Village 8:
Low levels of Pb (0.056mg / l), Cu, As, Cd content are within the limits allowed by
QCVN.
Analysis results of heavy metal content in vegetables in Huong Ngoai commune
showed that the content of As in the analyzed samples was 7/18, which exceeded the
limit of BYT pollution by 1 to 1.5 times. . RR1 (Asparagus) had the highest As content
(3.09 mg / kg). Vegetables are vegetables grown under submerged conditions (average
30-50cm). Cd, Hg, Pb heavy metal elements have a content of <0.001 mg / kg and are
lower than the permissible limit of QCVN 8-2: 2011 / BYT.
Through investigation, solid waste from production facilities is collected and
transported to the temporary storage site with a mass of 30 - 324 kg / day. Waste water
with a volume of 10-180 m3 / day includes industrial wastewater, domestic waste water,
cooling water, etc. So, if this wastewater is not treated well, it will be a source of
dispersion. KLN enters the water and will lead to accumulation of KLN in the soil.

xiii

download by :


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cùng với sự tăng trưởng kinh tế của cả nước, nền nơng nghiệp Việt Nam
trong những năm gần đây đã có được những thành tựu đáng kể, nhìn chung năng
suất sản lượng của các loại cây trồng đều tăng, đời sống người lao động ngày
càng được cải thiện. Bên cạnh những thành tựu đã đạt được thì việc sử dụng
lượng lớn và khơng đúng qui định phân bón hố học và các loại thuốc bảo vệ
thực vật đã làm giảm chất lượng đất canh tác nông nghiệp. Hiện nay môi trường
nông nghiệp khu vực ngoại thành Hà Nội đang chịu ảnh hưởng nghiêm trọng bởi
sự gia tăng phế thải. Phần lớn nguồn phế thải chưa được xử lí đều đổ vào môi
trường đất, nước, mà hậu quả là môi trường đất, nước nông nghiệp trở nên ô
nhiễm. Phế thải công nghiệp, phế thải sinh hoạt, hố chất nơng nghiệp tồn dư đi
vào nước, vào khơng khí rồi tích tụ trong đất, làm cho đất bị thoái hoá, làm giảm
năng suất, chất lượng sản phẩm, đặc biệt là rau xanh sản xuất trên khu vực đất bị
ơ nhiễm rất có thể trở thành độc hại cho người sử dụng.
Trong lĩnh vực trồng trọt, thuốc BVTV có vai trị rất quan trọng trong việc
giữ vững năng suất, chất lượng cây trồng, đảm bảo an ninh lương thực. Tuy
nhiên, bà con nông dân thường có kiến thức hạn chế về các loại hoạt chất trong
thuốc BVTV, dẫn tới tình trạng sử dụng thuốc BVTV thiếu hiệu quả và an tồn,
làm tăng chi phí sản xuất và nguy cơ mất ATTP, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và
môi trường. Cục Bảo vệ thực vật- Bộ NN&PTNT năm 2015 cho biết, kết quả
thanh, kiểm tra tình hình sử dụng thuốc BVTV trong thời gian gần đây đối với
13.912 hộ nơng dân sử dụng thuốc BVTV, thì có đến 4.167 hộ (chiếm 29,9%) sử
dụng thuốc BVTV khơng đúng quy định như khơng đảm bảo lượng nước, khơng
có bảo hộ lao động, sử dụng thuốc BVTV không đúng nồng độ, liều lượng, bao

bì sau khi sử dụng vứt bừa bãi không đúng nơi quy định. Các vi phạm chủ yếu là
người nơng dân khơng có phương tiện bảo hộ lao động, sử dụng thuốc BVTV
không đúng nồng độ, liều lượng, bao bì vứt bừa bãi khơng đúng nơi quy định…
Kéo theo đó là phát triển mạnh mẽ của q trình cơng nghiệp hóa đất nước,
chất thải cơng nghiệp cũng đang ngày một gia tăng về số lượng, đa dạng về
chủng loại gây ơ nhiễm mơi trường nói chung và mơi trường nước nói riêng. Ơ
nhiễm kim loại nặng do nước thải công nghiệp đang là một vấn đề rất bức xúc
của môi trường Việt Nam.

1

download by :


Hương Ngải là một xã thuộc huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội. Hương
Ngải là một trong những vùng trồng rau an tồn của thành phố Hà Nội. Mơ hình
trồng rau an toàn tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất được thành phố quy
hoạch và phê duyệt năm 2008 với tổng diện tích 70 ha. Như vậy, phần lớn diện
tích trồng rau của xã vẫn được người dân canh tác theo mơ hình truyền thống. Xã
Hương Ngải có tổng số 28 nhà máy, hầu hết trong số đó đều có hệ thống xả nước
thải trực tiếp ra sông Tây Ninh. Xã Hương Ngải có 3 bãi rác chứa RTSH của 9
thôn trong xã và 80% RTSH đều được xử lý theo hướng chơn lấp lộ thiên. Bên
cạnh đó, do cịn nhiều diện tích canh tác rau theo kiểu truyền thống nên một
lượng không nhỏ thuốc BVTV được người dân sử dụng. Có thể thấy rằng, xã
Hương Ngải có thể cũng có nguồn gây ra ơ nhiễm kim loại nặng như một số địa
phương khác. Nếu vậy, việc gia tăng tồn dư kim loại nặng trong đất canh tác rau,
nước và sản phẩm là điều khó tránh khỏi.
Do đó, tơi tiến hành triển khai nghiên cứu đề tài: “Thực trạng kim loại nặng
trong sản xuất rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội”.
1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Hiện nay môi trường nông nghiệp khu vực ngoại thành Hà Nội đang chịu
ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự gia tăng phế thải. Phế thải cơng nghiệp, phế thải
sinh hoạt, hố chất nông nghiệp tồn dư đi vào nước, vào không khí rồi tích tụ
trong đất, làm cho đất bị thối hoá, làm giảm năng suất, chất lượng sản phẩm,
đặc biệt là rau xanh sản xuất trên khu vực đất bị ô nhiễm rất có thể trở thành độc
hại cho người sử dụng. Hương Ngải là một xã thuộc huyện Thạch Thất, thành
phố Hà Nội, là một trong những vùng trồng rau an toàn của thành phố Hà Nội.
Xã Hương Ngải có tổng số 28 nhà máy, hầu hết trong số đó đều có hệ thống xả
nước thải trực tiếp ra sơng Tây Ninh. Xã Hương Ngải có 3 bãi rác chứa RTSH
của 9 thôn trong xã và 80% RTSH đều được xử lý theo hướng chôn lấp lộ thiên.
Bên cạnh đó, do cịn nhiều diện tích canh tác rau theo kiểu truyền thống nên một
lượng không nhỏ thuốc BVTV được người dân sử dụng. Vậy đề tài cần tìm hiểu
tình hình sản xuất rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất và hiện trạng sử
dụng phân bón, thuốc BVTV cho một số loại rau chính. Từ đó, xác định được
hàm lượng kim loại nặng tại khu vực sản xuất rau và trong các sản phẩm rau diễn
biến ra sao dưới hoạt động canh tác của người dân địa phương. Trên cơ sở đó,
luận văn đề xuất bổ sung và hồn thiện các giải pháp của người dân trong sản
xuất rau trên địa bàn xã Hương Ngải huyện Thạch Thất để có hiệu quả hơn.

2

download by :


1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Đánh giá tình hình sản xuất rau xanh và tình hình sử dụng phân bón, thuốc
BVTV, nguồn nước cho các loại rau chính.
- Đánh giá thực trạng KLN trong đất, nước, trong sản phẩm rau xã Hương
Ngải, huyện Thạch Thất.
- Đề xuất giải pháp phù hợp phát triển sản xuất rau an toàn tại xã Hương

Ngải, huyện Thạch Thất.
1.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.4.1. Về thời gian
Từ tháng 02/2016 đến tháng 03/2017.
1.4.2. Về không gian
Tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội.
1.4.3. Về nội dung
- Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội tại khu vực nghiên cứu.
- Thực trạng sản xuất rau xanh tại xã Hương Ngải, Thạch Thất, Hà Nội.
- Nguồn phát sinh kim loại nặng trong hệ thống sản xuất rau tại xã Hương
Ngải, huyện Thạch Thất.
- Thực trạng một số KLN trong đất canh tác, nước tưới và các sản phẩm rau
của HTSX rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội.
- Đề xuất các giải pháp thích hợp phát triển sản xuất rau an toàn, hạn chế
KLN trong HTSX rau tại xã Hương Ngải, Thạch Thất, Hà Nội.
1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
- Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp các số liệu cụ thể về tình hình sản
xuất rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất, Hà Nội.
- Dữ liệu thu được của đề tài cũng cấp thông tin về chất lượng đất và nước
mặt phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và một số kim loại nặng tồn dư trong sản
phẩm rau tại xã Hương Ngải, huyện Thạch Thất
- Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở để bà con nông dân sẽ đề ra
được các giải pháp cũng như kế hoạch sản xuất rau an toàn trong thời gian tới.

3

download by :


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. KHÁI NIỆM VÀ TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI NẶNG
Thuật ngữ kim loại nặng dùng để chỉ bất kỳ nguyên tố kim loại nào có
khối lượng riêng lớn (d  5g/cm3) và thể hiện độc tính ở nồng độ thấp. Các nguyên
tố KLN là thành phần tự nhiên của vỏ trái đất. Các nguyên tố này khơng thể bị thốt
biến hay phá huỷ. Một lượng nhỏ các nguyên tố KLN này đi vào cơ thể thơng qua
thức ăn, nước uống và khơng khí. Một vài ngun tố KLN đóng vai trị như các
ngun tố cần thiết cho việc duy trì quá trình trao đổi chất của cơ thể con người
chẳng hạn như kẽm (Zn), đồng (Cu) và selen (Se). Tuy nhiên ở nồng độ cao chúng
vẫn có thể gây độc cho cơ thể người và sinh vật (Lê Đức, 2003).
Theo Lê Văn Khoa (2000) thì: “Ơ nhiễm mơi trường là sự đưa vào mơi
trường các chất thải nguy hại hoặc năng lượng đến mức ảnh hưởng tiêu cực đến đời
sống sinh vật, sức khoẻ con người hoặc làm suy thối chất lượng mơi trường”.
Như vậy, ô nhiễm môi trường đất do KLN được xem là tất cả các hiện
tượng nhiễm bẩn môi trường đất bởi các KLN và hợp chất của chúng, gây ảnh
hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến đời sống của sinh vật và con người.
2.1.1. Các dạng tồn tại của kim loại nặng
Theo nghiên cứu của Tessier A.P. Campbel G.C và M. Bisson (1979) đã
chia kim loại nặng trong đất thành các dạng chính sau:
- Dạng trao đổi: Các KLN được hấp phụ trên bề mặt các hạt đất (hạt sét,
các oxit sắt và oxit mangan bị solvat hoá, các axit mùn). Đây là dạng mà cây
trồng dễ hấp thu trong quá trình hút dinh dưỡng và nước vào cơ thể.
- Dạng liên kết cacbonat: Các KLN tồn tại dưới dạng các muối cacbonat
(CO32-)

trong đất. Sự tồn tại và liên kết của các dạng này phụ thuộc rất nhiều vào

pH của đất cũng như lượng cacbonat trong đất.
- Dạng liên kết oxit sắt, oxit mangan: Dạng này dễ dàng hình thành do các
oxit sắt và oxit mangan tồn tại trong đất như kết von đá ong, vật liệu gắn kết giữa
các hạt đất. Các oxit này là những chất loại bỏ rất tốt các KLN nhờ q trình

nhiệt động học khơng ổn định dưới điều kiện khử.
- Dạng liên kết với chất hữu 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,…

4

download by :


Do đặc tính tạo phức và peptiz hố của các chất hữu cơ trong đất (đặc biệt
các axit humic, axit fulvic) đã được cơng nhận giống như hiện tượng tích luỹ sinh
học trong các sinh vật đất. Trong điều kiện oxi hố các chất hữu cơ có thể bị
phân giải dẫn đến sự giải phóng các kim loại nặng này 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 mơi trường
dưới các điều kiện tự nhiên bình thường. Do tác dụng của các q trình phong
hố, đặc biệt là phong hoá hoá học và phong hoá sinh học mà các KLN dần dần
được giải phóng ra mơi trường đất.
2.1.2. Asen (As)
Asen phân bố nhiều nơi trong môi trường, chúng được xếp thứ 20 trong
những nguyên tố hiện diện nhiều trong lớp vỏ của trái đất, hiện diện ít hơn Cu,
Sn nhưng nhiều hơn Hg, Cd, Au, Ag, Sb, Se (Bissen and Frimmel, 2003). Nguồn
asen khổng lồ phóng thích vào khí quyển bởi q trình tự nhiên là sự hoạt động
của núi lửa. Khi núi lửa hoạt động, một lượng lớn arsenic khoảng 17150 tấn
phóng thích vào khí quyển. Trong môi trường tự nhiên, asen chủ yếu liên kết với
các khoáng mỏ sunfide. Hàm lượng arsenic tự nhiên trong đất nói chung biến
động từ 0,1 - 40 mg/kg (Tamaki and Frankenberger, 1992). Theo Murray (1994)
hàm lượng asen trong đất trung bình 2,2-25 ppm.
Tác hại của As đối với sức khỏe con người:

Do asen là chất độc, sự thâm nhiễm lâu dài sẽ gây ra những ảnh hưởng bất
lợi đến sức khoẻ con người. Năm1993, tổ chức Y tế thế giới đã đề nghị hạ mức
tiêu chuẩn của asen trong nước uống từ 50 μg/l xuống 10 μg/l. Năm 2001 tổ chức
Bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) cũng đã thực hiện tiêu chuẩn mới này. Bộ Y tế
của Việt Nam cũng đã đưa ra quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ về giảm hàm
lượng cho phép của asen trong nước uống từ 50 μg/l xuống còn 10 μg/l theo tiêu
chuẩn của tổ chức Y tế thế giới .
Độc tính của asen liên quan đến sự hấp thụ và thời gian lưu của nó trong
cơ thể. Ở hàm lượng nhỏ, asen và các hợp chất của asen có tác dụng kích thích
q trình trao đổi chất và chữa được bệnh nhưng chúng lại trở thành những chất
độc khi ở liều lượng cao. Liều gây chết (LD50) đối với con người là 1- 4 mg/kg
trọng lượng cơ thể.

5

download by :


2.1.3. Cadmium (Cd)
Các hợp chất của Cd: (Nogawa et al., 1999).
CdO có màu từ vàng đến nâu gần như đen tuỳ thuộc vào q trình chế
hố nhiệt, nóng chảy ở 1813oC, có thể thăng hoa, khơng phân huỷ khi đun
nóng, hơi độc.
CdO không tan trong nước chỉ tan trong kiềm nóng chảy:
CdO + 2KOH(nóng chảy) = K2CdO2

+ H2 O

(Kali cadmiat)
CdO có thể điều chế bằng cách đốt cháy kim loại trong khơng khí hoặc

nhiệt phân hiđroxit hay các muối cacbonat, nitrat:
2Cd + O2 = 2CdO
Cd(OH)2

= CdO + H2O

Cd(OH)2 là kết tủa nhầy ít tan trong nước và có màu trắng.
Cd(OH)2 khơng thể hiện rõ tính lưỡng tính, tan trong dung dịch axit, không
tan trong dung dịch kiềm mà chỉ tan trong kiềm nóng chảy.
Tan trong dung dịch NH3 tạo thành hợp chất phức.
Cd(OH)2 + 4NH3 = [Cd(NH3)4](OH)2
Điều chế bằng cách cho dung dịch muối của nó tác dụng với kiềm.
Các muối halogenua (trừ florua), nitrat, sunfat, peclorat và axetat của Cd(II)
đều dễ tan trong nước còn các muối sunfua, cacbonat, hay ortho photphat và
muối bazơ ít tan.
Trong dung dịch nước các muối Cd2+ bị thuỷ phân:
Cd2+ + 2 H2O ↔ Cd(OH)2 + 2 H+
Tích số tan của Cd(OH)2 là T = 10-14
Cd2+ có khả năng tạo phức [CdX4]2- (X = Cl-, Br-, I- và CN-),[Cd(NH3)4]2+,
[Cd(NH3)6]2+,…
Cd2+ có khả năng tạo phức [CdX4]2- (X = Cl-, Br-, I- và CN-),[Cd(NH3)4]2+,
[Cd(NH3)6]2+,…
Tác hại của Cd đối với sức khỏe con người:
Cadmium được biết gây tổn hại đối thận và xương ở liều lượng cao.
Nghiên cứu 1021 người đàn ông và phụ nữ bị nhiễm độc Cd ở Thụy Điển cho

6

download by :

thấy nhiễm độc kim loại này có liên quan đến gia tăng nguy cơ gãy xương ở độ
tuổi trên 50. Bệnh itai-itai là bệnh do sự ngộ độc Cd trầm trọng. Tất cả những
bệnh nhân với bệnh này điều bị tổn hại thận, xương đau nhức trở nên giòn và dễ
gãy (Nogawa et al., 1999).
2.1.4. Chì (Pb)
Các Hợp chất của Pb: (Peter Castro and Michael, 2003).
Chì tạo thành 2 oxit đơn giản là PbO, PbO2 và 2 oxit hỗn hợp là chì
metaplombat Pb2O3 (hay PbO.PbO2), chì orthoplombat Pb3O4 (hay 2PbO.PbO2).
Monooxit PbO là chất rắn, có hai dạng: PbO có màu đỏ và PbO có mqàu
vàng. PbO tan chút ít trong nước nên Pb có thể tương tác với nước khi có mặt
oxi. PbO tan trong axit và tan trong kiềm mạnh.
Đioxit PbO2 là chất rắn màu nâu đen, có tính lưỡng tính nhưng tan trong
kiềm dễ dàng hơn trong axit. Khi đun nóng PbO2 mất dần oxi biến thành các oxit,
trong đó chì có số oxi hố thấp hơn:
290 - 320oC

390 - 420oC

530 - 550oC

PbO2
Pb2O3
Pb3O4
PbO
(nâu đen)
(vàng đỏ)
(đỏ)
(vàng)
Lợi dụng khả năng oxi hoá mạnh của PbO2 người ta chế ra acquy chì.

Chì orthoplombat (Pb3O4) hay cịn gọi là minium là hợp chất của Pb có các
số oxi hố +2, +4. Nó là chất bột màu đỏ da cam, được dùng chủ yếu là để sản
xuất thuỷ tinh pha lê, men đồ sứ và đồ sắt, làm chất màu cho sơn (sơn trang trí và
sơn bảo vệ cho kim loại khơng bị rỉ).
Pb(OH)2 là chất kết tủa màu trắng. Khi đun nóng, chúng dễ mất nước biến
thành oxit PbO.
Pb(OH)2 cũng là chất lưỡng tính.
Khi tan trong axit, nó tạo thành muối của cation Pb2+:
Pb(OH)2 + 2HCl = PbCl2 + 2H2O
Khi tan trong dung dịch kiềm mạnh, nó tạo thành muối hiđroxoplombit:
Pb(OH)2 + 2KOH = K2[Pb(OH)4]
Muối hiđroxoplombit dễ tan trong nước và bị thuỷ phân mạnh nên chỉ bền
trong dung dịch kiềm dư.
Tác hại của chì đối với sức khỏe con người:

7

download by :


Trong cơ thể người, chì trong máu liên kết với hồng cầu, và tích tụ trong
xương. Khả năng loại bỏ chì ra khỏi cơ thể rất chậm chủ yếu qua nước tiểu.
Chu kì bán rã của chì trong máu khoảng một tháng, trong xương từ 20-30 năm
(WHO,1995 trích trong Lars Jarup, 2003). Các hợp chất chì hữu cơ rất bền
vững độc hại đối với con người, có thể dẫn đến chết người (Peter Castro and
Michael, 2003).
Những biểu hiện của ngộ độc chì cấp tính như nhức đầu, tính dễ cáu, dễ bị
kích thích, và nhiều biểu hiện khác nhau liên quan đến hệ thần kinh. Con người
bị nhiễm độc lâu dài đối với chì có thể bị giảm trí nhớ, giảm khả năng hiểu,
giảm chỉ số IQ, xáo trộn khả năng tổng hợp hemoglobin có thể dẫn đến bệnh

thiếu máu (Lars Jarup, 2003). Chì cũng được biết là tác nhân gây ung thư phổi,
dạ dày và u thần kinh đệm. Nhiễm độc chì có thể gây tác hại đối với khả năng
sinh sản, gây sẩy thai, làm suy thối nịi giống (Ernest and Patricia, 2000).
2.1.5. Đồng (Cu)
Đồng là kim loại thuộc nhóm 1B trong bảng tuần hồn các ngun tố hố
học, có thể gặp đồng dưới 4 mức oxi hố (Cu, Cu+, Cu2+, Cu3+) nhưng thơng
thường là đồng có hố trị II, Cu2+. Đồng có thể bị thải vào mơi trường do cơng
nghiệp, nhuộm, ngành điện, luyện chì, kim hồn. Cơng nghiệp hố chất, thuốc
chống nấm, phân bón động vật cũng thải ra mơi trường rất nhiều đồng. Do đó
cùng với kẽm, nguyên tố đồng được đặc biệt chú ý khi đánh giá chất lượng đất
(Phạm Quang Hà, 2009).
Đồng được phân bố rộng rãi trong đất và trong khoáng, khoáng chứa đồng
quan trọng nhất là chacolite (Cu2S) chacopyrite (CuFeS2). Trong các loại đất
thiếu đồng, Cu tổng số chỉ có 2 – 3 ppm, có một số đất dư đồng có thể đến 200
ppm. Trong đất, Cu có trong nhiều loại khống khác nhau và có khả năng được
giữ trong các sản phẩm tồn dư của thực vật nhờ quá trình “tạo phức càng cua”.
Cu có khả năng trao đổi trong các loại đất chua và được cố định dưới dạng phức
chất trong đất kiềm. Nếu đất bị ơxi hố và ẩm ướt lâu, một số khoáng bị phong
hoá, chất hữu cơ bị phân huỷ và các hợp chất có chứa đồng thường có mức độ
hịa tan cao mức độ rửa trôi lớn gây nên hiện tượng thiếu Cu trong đất (Viện
Nơng hố - Thổ nhưỡng, 1998).
Trong đất Cu là ngun tố vi lượng, ở một mức độ vừa phải Cu cũng có ý
nghĩa hết sức quan trọng và đặc biệt trong đời sống thực vật, khơng có một
ngun tố nào khác có thể thay thế được đồng. Khi thiếu đồng trong môi trường

8

download by :

dinh dưỡng, cây không phát triển và chết. Tuy nhiên trong môi trường đất
nguyên tố đồng nếu thừa sẽ trở nên rất độc vì nó cản trở rất mạnh hoạt động dị
hố của tập đồn vi sinh vật đất, ngăn cản chu trình tuần hồn hữu cơ. Đối với
thực vật cũng phát hiện được sự nhiễm độc gây ra ngay từ nồng độ 50 mg
Cu/kg đất khô đối với các loại rau ăn lá, các loại cây họ kim và một số loài
khác. Đối với động vật các bệnh xuất hiện do bị cho ăn thức ăn chứa nhiều
đồng hoặc được chăn thả ở các bãi cỏ có sử dụng thuốc chống nấm chứa đồng
là: bệnh đường ruột, vàng da, buồn ngủ và có thể bị ngộ độc cấp tính. Ảnh
hưởng của nhiễm độc đồng đối với sức khoẻ con người rất lớn. Việc dung nạp
quá nhiều đồng dẫn đến sự nhiễm độc cấp tính biểu hiện ở cơn đau dạ dày, cảm
giác buồn nơn, ói, tiêu chảy, nhức đầu và cảm giác hoa mắt. đặc biệt gây ra các
bệnh tim mạch(Phạm Quang Hà, 2006).
Theo Tyler (1976), trong khi các nguyên tố Hg, Cd, As được xếp vào loại
độc nhất đối với vi sinh vật tham gia q trình khống hố đạm thì đồng được coi
là ngun tố độc mạnh đối với vi sinh vật tham gia q trình khống hoá phosphat.
Theo Doemam (1986), với hàm lượng khoảng 100 mg Cu/kg trong một số
trường hợp bắt đầu có khả năng ức chế các q trình hơ hấp của vi sinh vật đất,
ức chế q trình khống hố đạm và q trình nitrat hố khi hàm lượng Cu đạt
khoảng 1.000 mg/kg thì các q trình này sẽ hồn tồn bị ức chế. Klobe (1979)
và rất nhiều tác giả khác cho rằng hàm lượng 100 mg/kg Cu là ngưỡng độc của
nguyên tố này. Tiêu chuẩn môi trường của EEC quy định ngưỡng tối đa cho phép
bón rác thải là 50 mg Cu/kg.
Trong giai đoạn 2001 - 2007, kết quả nghiên cứu của Phạm Quang Hà
(2009) khi xây dựng chất lượng nền môi trường đất Việt Nam đối với nguyên tố
Cu trong 5 nhóm đất chính cho thấy như sau:
Bảng 2.1. Hàm lượng Cu trong 5 nhóm đất chính của Việt Nam
Đơn vị: mg/kg đất khơ
Loại đất

Số mẫu

Khoảng dao động

Trung bình

Đất phù sa

189

12,97 - 31,78

22,37

Nhóm đất đỏ
Nhóm đất xám

221
198

32,87 - 83,75
1,07 - 18,05

58,31
9,65

Nhóm đất cát biển
Nhóm đất mặn

214
226

2,92 - 9,55
15,52 - 68,28

6,24
41,90

Nguồn: Phạm Quang Hà (2009)

9

download by :


2.1.6. Thủy ngân (Hg)
Các dạng thủy ngân: (Carles et al., 2000).
+ Thủy ngân nguyên tố: không độc, trơ và được đào thải nhanh.
+ Thủy ngân dạng hơi: rất độc, có thể đi theo đường hô hấp vào phổi rồi
vào máu, vào não rồi gây độc.
+ Thủy ngân dạng muối vô cơ HgCl2, Hg2Cl2 ít tan, ít độc vì là ở dạng hợp
chất không tan.
+ Ion thủy ngân (Hg2+): độc nhưng khó vận chuyển qua màng sinh học của
tế bào.
Tác hại của thủy ngân đối với sức khỏe con người:
Khi thủy ngân kết hợp với các hợp chất hữu cơ và bị biến đổi bởi các vi
khuẩn và vi sinh vật trong nước và trầm tích hình thành các hợp chất khác nhất là
metyl thủy ngân rất độc, bền và tích tụ trong chuỗi thức ăn (Peter and Michael,
2003). Trong môi trường biển, hệ vi sinh vật có thể chuyển nhiều hợp chất thủy
ngân vô cơ thành metyl thủy ngân và hợp chất này dễ dàng phóng thích từ trầm
tích vào nước, sau đó có thể tích tụ trong các sinh vật sống (Clarles et al., 2000).

Metyl thủy ngân độc hại đối với hệ thần kinh trung ương và ngoại vi. Hít thở hơi
thủy ngân có thể ảnh hưởng tổn hại đến hệ thần kinh, tiêu hóa và miễm nhiễm,
phổi, thận và có thể tử vong. Các muối vơ cơ của thủy ngân có thể phá hủy da,
mắt, đường tiêu hóa, và có thể gây ra sự tổn hại thận nếu hấp thụ (WHO, 1998).
Thảm họa ngộ độc metyl thủy ngân (bệnh Minamata) năm 1956 có hơn 2000
người bi ngộ độc trong số này có 43 người chết, hơn 700 người với tàn tật
nghiêm trọng suốt đời (Carles et al., 2000).
2.1.7. Kẽm (Zn)
Theo CCME (1997), nguyên tố kẽm là một kim loại chuyển tiếp thuộc
nhóm II B chu kỳ 4 trong bảng tuần hồn các ngun tố hố học, có khối lượng
phân tử 65,38. Ở trạng thái nguyên chất Zn nóng chảy ở nhiệt độ 419oC và sôi ở
907oC. Thông thường Zn bị ơxi hố và mang 2 điện tích dương, ion Zn có ái lực
cao đối với các hợp chất khoáng cũng như hữu cơ đặc biệt là các axit mùn
humic và fulvic trong đất. Các dạng oxit kẽm, hay muối cacbonat, photphat hay
silicat kẽm đều khó hồ tan. Trong khi đó muối với sunphat hay clo đều rất dễ
hồ tan. Thơng thường kẽm có trong cơng nghệ hàn và các công nghệ luyện

10

download by :


kim thiếc và chì, cơng nghệ pin, cơng nghệ điện tử và công nghệ cao su. Khi
thải trong môi trường đất kẽm trở nên rất linh hoạt dưới dạng ion kẽm hố trị II.
Ion này có thể nằm trong các thành phần hữu cơ hay hấp phụ trong các khoáng
sét của đất hay các muối photphat. Cân bằng kẽm trong đất phụ thuộc vào nhiều
yếu tố trong đó nổi bật là hàm lượng hữu cơ, khả năng khoáng hoá, điện thế oxi
hố khử và pH của đất.
Kẽm trong đất có ở trong các khoáng nguyên sinh và trong sét. Kẽm
được chất hữu cơ và sét hấp phụ chặt, ngoài ra một ít kẽm ở dạng kết tủa dưới

dạng hydroxit hoặc các muối phot phat, cacbonat và silicat ở các loại đất chua
nhẹ đến kiềm. Trong đó có các loại đất lượng kẽm hoà tan trong nước chỉ
khoảng phần tỉ, trong dung dịch amon axetat cũng rất thấp, ngoại trừ trường
hợp các tác nhân như EDTA diphenyl thiocacbazon (dithizone) (Viện Nơng
hố - Thổ nhưỡng, 1998)
Kẽm có trong thành phần của các khoáng vật như: biotit, amphibol. Phong
hoá đá và khoáng vật chuyển kẽm thành hợp chất hoà tan và hấp phụ ở dạng
Zn2+. Trong đất có phản ứng axit thì tính linh động của Zn2+ tăng và độ dễ tiêu
cũng tăng. Hiện tượng thiếu kẽm biểu hiện ở đất có pH > 6 và nghèo chất hữu cơ
(Phạm Quang Hà, 2005).
Theo Kabata – Pendia, Pendias (1991) với hàm lượng khoảng 100 mg/kg
trong một số trường hợp Zn có khả năng ức chế q trình hơ hấp của vi sinh
vật (VSV) đất, q trình khống hố đạm, q trình nitrat hố và các q trình
này sẽ hồn tồn bị ức chế khi Zn đạt hàm lượng 1.000 mg/kg. So với các kim
loại nặng khác, Zn được coi là nguyên tố ít độc hơn đối với cây trồng (Kabata
P. et al., 1991).
Trong nông nghiệp, kẽm vẫn được coi là nguyên tố dinh dưỡng vi lượng,
thiếu kẽm cũng có thể dẫn đến năng suất, chất lượng nông sản thấp, khả năng
chống chịu sâu bệnh kém. Tuy nhiên ở trong môi trường đất, nếu thừa nó sẽ cản
trở rất mạnh đến chu trình sinh học bình thường của sự sống trong đất đặc biệt
đối với q trình dị hố (Phạm Quang Hà, 2009).
Kết quả nghiên cứu của Phạm Quang Hà (2009) từ 2001 - 2007 để xây
dựng chất lượng nền môi trường đất của Việt Nam cho Zn với 5 nhóm đất chính,
cho thấy như sau:

11

download by :