Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động công nghiệp từ các khu công nghiệp đến chất lượng môi trường đất tỉnh Tây Ninh

GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước ta thuộc nhóm các nước đang phát triển, đang trên đà hội nhập với Thế
giới. Vì vậy, hoạt động công nghiệp ngày càng phát triển. Những khu công
nghiệp, khu chế xuất mọc lên rất nhiều trong thời gian ngắn thu hút nhiều lao
động, tạo điều kiện phát triển kinh tế cho đất nước, đòa phương. Tuy nhiên nông
nghiệp vẫn là ngành chủ lực đối với nước ta hiện nay, năng suất ngày càng tăng
do được đầu tư máy móc, trang thiết bò, vật tư phục vụ sản xuất.
Cùng với sự phát triển là vấn đề môi trường được đặt ra, các hoạt động sản
xuất công nghiệp, nông nghiệp chỉ chú trọng tới lợi nhuận mà chưa quan tâm
nhiều đến vấn đề môi trường, chưa có kh niệm phát triển bền vững. Ý thức
BVMT còn kém dẫn đến hậu quả là môi trường ngày càng ô nhiễm trầm trọng.
Tây Ninh là tỉnh nằm ở phía Tây Bắc của vùng Đông Nam Bộ với mật độ
dân số 259người/ km
2
(2004). Hầu hết người dân trong tỉnh làm nông nghiệp là
chính, sản phẩm làm ra đáp ứng được nhu cầu của người dân trong tỉnh và góp
thêm nguồn ngân sách cho tỉnh nhà. Các khu công nghiệp, khu chế xuất, cơ sở
sản xuất vừa và nhỏ đang hoạt động trên đòa bàn tỉnh rất nhiều, nhưng công tác
quản lý thì chưa được chặt chẽ. Ô nhiễm môi trường nảy sinh do hoạt động nông
nghiệp như: canh tác, sử dụng đất không hợp lí; do hoạt động công nghiệp như:
các chất thải không được xử lý sơ bộ trước khi thải ra môi trường.
Môi trường đất ở Tây Ninh bò suy thoái và đang dần tới mức ô nhiễm vì
trong quá trình sản xuất con người đã làm tăng đáng kể các nguyên tố kim loại
nặng như Cd, Pb, Zn từ các nguồn sản xuất nông nghiệp như các loại phân bón
hoá học, đặt biệt là phân phosphat thường chứa nhiều As, Cd, Pb và từ các hoạt
động công nghiệp (nước thải, khí thải). Để góp phần tìm hiểu mức độ ô nhiễm
kim loại nặng và đưa ra các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm trong đất, tôi đã chọn
đề tài : “ Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động công nghiệp đến chất lượng môi
trường đất ở tỉnh Tây Ninh”

SVTH: Trần Thế Chương Trang 1
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.2.1 Mục tiêu trước mắt
 Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động công nghiệp đến chất lượng môi trường
đất ở tỉnh Tây Ninh.
 Dựa trên kết quả nghiên cứu, ứng dụng GIS thành lập bản đồ hàm lượng
một số kim loại nặng (Pb, Cu, Zn, Cd) trong đất.
1.2.2 Mục tiêu lâu dài
 Dựa vào bản đồ hàm lượng kim loại nặng trong đất để theo dõi mức độ
ô nhiễm, thuận tiện cho công tác quản lý, hữu hiệu tài nguyên đất của Tây
Ninh.
 Tạo cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu sau này có liên quan .
1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Khảo sát, thu thập, biện hội tài liệu về hiện trạng môi trường tự nhiên và
kinh tế xã hội của tỉnh Tây Ninh.
 Điều tra lấy mẫu đất, phân tích hàm lượng kim loại nặng và một số chỉ tiêu
khác như: Tỷ trọng, axit humic, nitơ tổng, lân dễ tiêu, pH, chất hữu cơ trong
đất (OM).
 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng và chất lượng môi trường đất qua
kết quả phân tích mẫu và qua kết quả điều tra nông hộ.
 Dựa vào kết quả nghiên cứu xây dựng bản đồ hàm lượng kim loại nặng,
nitơ tổng, lân dễ tiêu trong đất.
 Đánh giá kết quả đạt được trong quá trình nghiên cứu và đề xuất một số
biện pháp quản lý nhằm góp phần giảm mức độ ô nhiễm cho môi trường
đất ở Tây Ninh.
1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.4.1 Phương pháp luận
Trong môi trường đất có hai nhóm độc chất đối với cây trồng, đó là chất độc

bản chất và chất độc không bản chất. Nhóm 1 là những ion thiết yếu cho sự sinh
SVTH: Trần Thế Chương Trang 2
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
trưởng và phát triển của cây trồng, nếu vượt quá một giới hạn nhất đònh nào đó
thì chúng sẽ là các chất độc. Nhóm 2 không đóng góp vai trò như nhóm 1, nếu ít
chúng không ảnh hưởng nhưng nhiều chúng sẽ gây độc cây trồng. Tuy nhiên hiện
nay, hàm lượng của các ion kim loại trong đất bao nhiêu thì bắt đầu gây độc ? vẫn
chưa có tài liệu nào nghiên cứu cụ thể mà chỉ nói mức độ ảnh hưởng đối với cây
trồng và sức khoẻ con người. Do đó, việc tìm ra hàm lượng của chúng để có biện
pháp quản lý phù hợp là một điều thiết yếu.
Việc chọn đối tượng là kim loại nặng vì KLN là tác nhân ô nhiễm nguy hiểm
đối với hệ sinh thái đất, chuỗi thức ăn và con người. Những KLN có tính độc cao
nguy hiểm là: Thuỷ ngân (Hg), Cadimi (Cd), Chì (Pb), Niken (Ni), các KLN có
độc tính mạnh là: Asen (As), crôm (Cr), mangan (Mn), kẽm (Zn), thiếc (Sn).
Trong thực tế, một số KLN ở hàm lượng thích hợp rất cần cho sự sinh trưởng
và phát triển của thực vật, động vật và con người. Nhưng nếu chúng tích lũy
nhiều trong đất thì lại rất độc hại cho thực vật và động vật đất. Trong quá trình
sản xuất con người đã làm tăng đáng kể các KLN trong đất. Các loại thuốc bảo
vệ thực vật thường chứa Asen, thuỷ ngân, đồng, các loại phân hoá học chứa nhiều
cadimi, chì, asen. Các chất thải công nghiệp ngày càng nhiều và có độc tính ngày
càng cao, nhiều loại rất khó bò phân huỷ sinh học. Các chất thải độc hại có thể
được tích luỹ trong đất trong thời gian dài gây ra nguy cơ tiềm năng đối với môi
trường. Các chất thải kim loại, đặt biệt là các KLN (như Pb, Zn, Cd, Cu, Ni)
thường có nhiều ở các khu công nghiệp và đô thò.
Đất bò ô nhiễm KLN không những làm giảm năng suất sinh học của cây
trồng mà còn ảnh hưởng đến chất lượng nông sản dẫn tới tác động xấu đến sức
khoẻ của con người. nh hưởng của các KLN trong đất đối với sức khoẻ con
người là chưa được xác đònh một cách rõ ràng nên rất khó xây dựng ngưỡng độc
hại chính xác. Ở nhiều nước đã xây dựng tiêu chuẩn độc hại của các nguyên tố

kim loại trong đất. Ở Việt Nam nhìn chung đất bò ô nhiễm KLN chưa phải là phổ
biến, nhưng sự ô nhiễm cũng đã xuất hiện mang tính cục bộ ở các vùng xung
SVTH: Trần Thế Chương Trang 3
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
quanh các khu công nghiệp, các làng nghề tái chế, ở các vùng canh tác đất nông
nghiệp mà tiêu biểu là tỉnh Tây Ninh.
Với phương pháp nghiên cứu là khảo sát thực đòa, điều tra nông hộ và phân
tích mẫu đất từ đó đánh giá chất lượng môi trường đất và hàm lượng các kim loại
nặng khu vực xung quanh các KCN, CCN sẽ cho ta biết được hiện trạng môi
trường đất tại thời điểm nghiên cứu. Xem xét mối liên quan giữa các hoạt động
sản xuất của nhà máy có ảnh hưởng đến chất lượng môi trường đất vùng xung
quanh hay không, mối liên quan giữa tập quán canh tác của người dân đến chất
lượng môi trường đất. Từ các kết quả phân tích, áp dụng phương pháp GIS xây
dựng bản đồ hàm lượng một số KLN trong đất tạo thuận lợi trong công tác quản
lý môi trường. Sở dó chọn phương pháp trên vì với quy mô đề tài nhỏ, thời gian
thực hiện ngắn, chi phí thấp nhưng cho kết quả nhanh, có tính đại diện cho cả
vùng. p dụng phương pháp nghiên cứu hiện đại đó là phương pháp GIS, với
phương pháp mới này sẽ giúp cán bộ quản lý môi trường dễ dàng nắm bắt thông
tin về hiện trạng môi trường của tỉnh, đề xuất các phương án giải quyết bảo vệ
môi trường nhanh chóng, kòp thời.
Việc nghiên cứu để đánh giá chất lượng đất ở Tây Ninh là rất cần thiết
nhằm góp phần xây dựng tiêu chuẩn độc hại của các nguyên tố kim loại trong
đất, tìm ra giải pháp canh tác và cải tạo thích hợp, tạo thuận lợi hơn trong công
tác quản lý môi trường.
1.4.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
1.4.2.1 Phương pháp biên hội tài liệu
Tập hợp số liệu, dữ liệu đã có ở các cơ sở ban nghành của tỉnh Tây Ninh về
các điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội. Sử dụng phương pháp “ Tiếp cận, cập nhận
thông tin dữ liệu”, phương pháp “Tổng hợp dữ liệu” (sách “phương pháp nghiên

cứu khoa học” Lê Huy Bá, nhà xuất bản đại học quốc gia TP.HCM, 2005).
SVTH: Trần Thế Chương Trang 4
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Thu thập và hệ thống hoá các số liệu về hiện trạng môi trường (không khí,
đất, nước, chất thải rắn) tại các vùng đô thò (thò xã, thò trấn), khu công nghiệp, khu
vực nông thôn ở Tây Ninh trên cơ sở kế thừa các đề tài nghiên cứu trước đây.
Tất cả các tài liệu đã thu thập khảo sát khi thực hiện đề tài được tổ chức
nhập vào máy tính, các dữ liệu về điều kiện kinh tế xã hội và các điều kiện môi
trường tự nhiên của tỉnh sẽ được phân tích, tổng hợp theo các nội dung khác nhau
nhằm tạo các cơ sở nền tảng cho điều tra và đánh giá, đề xuất giải pháp.
1.4.2.2 Phương pháp khảo sát, lấy mẫu
Tiến hành khảo sát các dạng đòa hình sao cho thuận lợi nhất cho việc lấy
mẫu đất. Lựa chọn khu vực đất nông nghiệp và đất có hoạt động công nghiệp
(gần khu vực công nghiệp, đô thò) để lấy mẫu
Lấy mẫu:
 Đối với đất nông nghiệp : lấy hai tầng đất: tầng canh tác: 0
– 20 cm, tầng chuyển tiếp: 20 – 60 cm.
Mẫu được lấy phải mang tính đại diện cho từng loại đất, lấy mẫu theo
phương pháp đường chéo góc để mẫu có tính đại diện cho khu vực.
Sử dụng máy GPS để bấm tọa độ lấy mẫu đất, giúp cho việc xây dựng bản
đồ sau này.
1.4.2.3 Phương pháp đánh giá, tổng hợp
Dựa vào các tài liệu, số liệu tổng hợp được phân tích hiện trạng thực tế để
đưa ra các diễn biến và xu thế biến đổi của môi trường.
Từ các phiếu điều tra, kết quả khảo thực đòa và kết quả nghiên cứu, tổng
hợp lại đưa ra kết quả đánh giá cuối cùng. Đánh giá dựa vào các kiến thức đã
biết và so sánh với các tiêu chuẩn Việt Nam về Môi trường.
1.4.2.4 Phương pháp xử lý số liệu
Nhập, xử lý các số liệu điều tra phiếu, các số liệu phân tích bằng phần mềm

EXCEL, SPSS: Nhập các kết quả thống kê điều tra đã thực hiện ở trên, các kết
SVTH: Trần Thế Chương Trang 5
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
quả phân tích mẫu và xử lý để đưa ra các sai số, độ tin cậy (f), độ tương quan (r)
của các dãy số liệu… Xử lý số liệu đã số hoá và xây dựng bảng đồ bằng MapInfo.
1.4.2.5 Phương pháp ứng dụng GIS
 Số hoá các lớp thông tin từ các bản đồ nền đòa hình từ các tờ bản đồ trong
khu vực nghiên cứu thành các lớp thông tin đòa hình như: đường cao độ, mạng
giao thông, đòa danh, mạng thuỷ văn, thực vật…
 Xây dựng các cơ sở dữ liệu của các lớp thông tin bằng cách nhập trực tiếp
từ bàn phiếm và máy quét scanner. Mỗi một đối tượng có hai dạng dữ liệu: dữ
liệu không gian (raster và vector) và dữ liệu thuộc tính. Phần mềm thực hiện
chủ yếu là MapInfo 6.0
1.4.2.6 Phương pháp trao đổi ý kiến với chuyên gia
• Chuẩn bò tất cả các câu hỏi, ý kiến cần trao đổi đến vấn đề liên
quan đồ án tốt nghiệp. Đọc và nắm vững các kiến thức cơ bản về môi trường
nói chung và môi trường đất nói riêng.
• Các câu hỏi đưa ra phải ngắn gọn, súc tích, bao quát nội dung cần
hỏi. Lắng nghe kỹ và ghi chép đầy đủ các câu trả lời của chuyên gia. Đưa ra
những ý kiến, câu hỏi khó mà sinh viên không thể tự trả lời được.
1.4.2.7 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Chuẩn bò mẫu đất: Mẫu đất lấy về được làm khô trong không khí bằng cách
trải mẫu đất trên khay nhựa, nhặt hết rễ cây, đá, rác…có lẫn trong mẫu. Nghiền
nhỏ mẫu đất bằng cối sứ và cho qua rây để mẫu có kích thước 1mm. sau đó tiến
hành phân tích.
Phân tích một số chỉ tiêu : pH, tỷ trọng, nitơ tổng, lân dễ tiêu, OM, acide
humic. (các phương pháp chi tiết được trình bày trong chương 4, phần 4.4)
1.5. ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU
 Các khu vực ô nhiễm kim loại nặng do hoạt động công

nghiệp tại các khu công nghiệp như: Trảng Bàng, Gò Dầu, thò xã Tây Ninh.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 6
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
 Hàm lượng các kim loại nặng: Cd, Pb, Cu, Zn tích lũy trong
môi trường đất.
1.6. GIỚI HẠN CỦA NGHIÊN CỨU
 Giới hạn về nội dung
- Chỉ lấùy mẫu tại một số điểm đặc trưng có hoạt động công nghiệp
thuộc các huyện Gò Dầu, Trảng Bàng, thò xã Tây Ninh.
- Đối với ô nhiễm môi trường đất chỉ đề cập đến kim loại nặng trong
đất mà không đề cập đến dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, phân bón…
- Chỉ phân tích hàm lượng một số kim loại nặng (Pb, Cu, Zn, Cd) và
một số chỉ tiêu: pH, tỷ trọng, nitơ tổng, lân dễ tiêu, OM, acide humic mà
không phân tích các chỉ số khác.
 Giới hạn về thời gian:
Thời gian thực hiện đề tài là 12 tuần từ 01/10/2006 – 21/12/2006
1.7. PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Từ các kết quả nghiên cứu được của đề tài là đánh giá chất lượng môi
trường đất và hàm lượng 4 KLN (Pb, Cu, Zn, Cd) ở tầng đất mặt khu vực xung
quanh các KCN, CCN. Cần mở rộng nghiên cứu các vấn đề liên quan:
 Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho toàn tỉnh, đánh giá chất lượng đất và
hàm lượng các KLN khác như: As, Hg…
 Khảo sát, điều tra mức độ ảnh hưởng của hoạt động công nghiệp đến
sức khoẻ con người và động vật vùng xung quanh.
 Môi trường đất, nước, không khí có mối liên quan chặt chẽ với nhau,
do đó có các nghiên cứu khác về môi trường nước và môi trường không khí.
 Nghiên cứu, đánh giá sự suy thoái môi trường đất (xói mòn, bạc màu,
mất hữu cơ và ô nhiễm) đề xuất phương án sử dụng hợp lý và phát triển bền
vững tài nguyên đất ở tỉnh Tây Ninh.

1.8 . Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
♥ Ý nghóa khoa học
SVTH: Trần Thế Chương Trang 7
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Nghiên cứu về đánh giá đất không dùng theo phương pháp cũ mà dùng
phương pháp mới. Đánh gia theo phương pháp tích hợp với việc coi môi trường
đất là một môi trường thành phần trong hệ sinh thái đất – nước – cây – con người,
trong một thể thống nhất. Con người sử dụng trồng cây, chăn thả và hoạt động
công nghiệp sẽ tác động không chỉ lên đất mặt mà lên toàn hệ sinh thái. Nhờ
phương pháp, công cụ và những phần mềm như: “ Excel, SPSS, phương pháp tối
ưu hoá” tiên tiến và quan điểm đúng đắn, kết quả đánh giá sẽ có tính mới, sử
dụng phù hợp và chất lượng đề tài cao.
♥ Ý nghóa thực tiễn
Phần lớn đất Tây Ninh là đất xám trên phù sa cổ, thành phần cơ giới nhẹ. Vì
vậy, sự rửa trôi, xói mòn, laterit hoá là rất đáng lo ngại. Hiện nay trên các vùng
đất của tỉnh năng suất một số cây trồng nông nghiệp, đặc biệt các vùng trồng cây
nông nghiệp xung quanh các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, sau nhiều năm,
mặc dù đã có đầu tư giống, phân hoá học, biểu hiện sự suy thoái đất khá rõ. Do
trong quá trình hoạt động của các nhà máy, xí nghiệp trong các khu công nghiệp
thải ra nhiều loại khí thải, rác thải và nước thải có chứa nhiều kim loại độc gây
ảnh hưởng xấu đến môi trường, động vật và con người sống xung quanh. Trước
những vấn đề nêu trên, đề tài nghiên cứu này mang tính cấp thiết cho việc quản
lý và sử dụng tài nguyên đất hợp lý và bền vững. Kết quả nghiên cứu của đề tài
sẽ góp phần quan trọng trong việc giải quyết những vần đề cấp bách của sản xuất
nông nghiệp. Bước đầu xác đònh được hàm lượng các kim loại nặng tồn tại trong
đất, đánh giá chất lượng môi trường đất trong khu vực, từ đó có phương án, đề
xuất ngăn chặn kòp thời các quá trình ô nhiễm đang diễn ra, sử dụng tài nguyên
đất hợp với sinh thái và tập tục lối sống người dân, trồng cây gì có hiệu quả mà
bảo vệ hệ sinh thái bền vững, kết hợp bảo vệ và sử dụng nguồn nước cả khi khô

hạn và khi ngập lụt. Kết quả sẽ nâng cao hiệu quả trên một đơn vò diện tích hệ
sinh thái đất và cây trồng từ đó nâng cao thu nhập và sức khoẻ cho người dân,
bảo vệ môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 8
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
SVTH: Trần Thế Chương Trang 9
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
2.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM MÔI TRƯỜNG ĐẤT
2.1.1 Khái niệm chung về đất [13 ]
Theo Jenny (nhà khoa học Mỹ) thì đất là sản phẩm hoạt động của khí hậu
(cl) trên đá mẹ (p) được làm thay đổi dưới ảnh hưởng của thực vật và các cơ thể
sống khác (o) của đòa hình (r) và phụ thuộc vào thời gian (t). Jenny đã biểu diễn
đất như hàm số (f) của 5 biến số nói trên.
Đất = f (p, cl, o, r, t)
Những nghiên cứu gần đây khẳng đònh thực tế đất như là hệ thống hở cuối
cùng xảy ra các quá trình hoạt động:
Quá trình thêm vào đất (1)
Quá trình mất khối đất (2)
Quá trình chuyển dòch trong đất (3)
Quá trình chuyển hóa vật chất trong đất (4)
Có rất nhiều quá trình cụ thể thuộc bốn quá trình tổng quát nói trên xảy ra
trong sự tạo thành đất như : quá trình mùn hóa, khoáng hoá, feralit hoá, gley hoá,
rửa trôi, tổng hợp, phân hoá kết von, xói mòn, chua hoá, mặn hoá…
Đất được coi như hợp phần dò thể : thể rắn (chất khoáng và hữu cơ), thể lỏng
(các chất hòa tan trong nước) và thể khí. Các hợp phần này liên quan chặt chẽ và
chiếm tỷ lệ nhất đònh với đời sống cây trồng. Đất là vật thể sống (chứa nhiều sinh
vật lớn nhỏ khác nhau) luôn luôn biến động thay đổi.
2.1.2 Ô nhiễm môi trường đất [7 ]

Ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn
môi trường đất bởi các chất gây ô nhiễm. Người ta có thể phân loại đất bò ô
nhiễm theo các nguồn gốc phát sinh bởi tác nhân gây ra ô nhiễm. nếu theo nguồn
gốc phát sinh có:
- Ô nhiễm đất do các chất thải sinh hoạt
- Ô nhiễm đất do chất thải công nghiệp
- Ô nhiễm đất do hoạt động nông nghiệp
SVTH: Trần Thế Chương Trang 10
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Ô nhiễm đất do tác động của không khí ở các khu công nghiệp và đông khu
dân cư. Nhưng môi trường đất có những đặc thù riêng và một số tác nhân gây ô
nhiễm có thể có cùng nguồn gốc nhưng lại gây tác động bất lợi rất khác biệt. Do
đó, phân loại theo các tác nhân gây ô nhiễm sẽ phù hợp hơn đối với môi trường
đất:
- Ô nhiễm do tác nhân hoá học
- Ô nhiễm do tác nhân sinh học
- Ô nhiệm do tác nhân vật lý
- Ô nhiễm đất do các hoạt động môi trường thuỷ sản.
2.1.3 Tổng quan về đất bò ô nhiễm kim loại nặng
2.1.3.1 giới thiệu chung kim loại nặng [13 ]
Các nguyên tố kim loại thường chia thành làm hai phần KLN và kim loại
nhẹ. Đối với các nhà chuyên nghiên cứu về kim loại thông thường sử dụng khái
niệm “ kim loại nhẹ” để chỉ các nguyên tố bergllium, magnesium, nhôm, titanium
và các hợp kim của chúng. Tương tự như vậy đối với “ kim loại nặng” để biểu thò
một dạng kim loại không thông thường. Cd, Hg, Pb, và Bismuth thường được chú
ý, một phần bởi vì các hoạt động của con người đã làm gia tăng sự tích tụ của
chúng trong môi trường. Những kim loại khác cũng có mối liên quan từ các vấn
đề sức khoẻ.
Một đònh nghóa khoa học của KLN có lẽ được đưa ra dựa trên kim loại có tỷ

khối cao hay thấp hơn oxide của nó. Một đònh nghóa khác cho rằng KLN là một
nguyên tố có tỷ trọng lớn hơn 5,0 gr/cm
3
. Do đó, các kim loại nặng hơn vanadium
sẽ là các KLN.
Một cách tổng quát, KLN là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5. KLN có
mặt trong tự nhiên và ngày nay do tác động của con người khi phát triển công
nghiệp hoặc đô thò, hàm lượng KLN trong đất, nước ở một vùng tăng hơn trước
đó, khiến cho cây trồng ở những vùng ấy có thể thu nhiều hơn những nơi bình
thường.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 11
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
2.1.3.2 Nhập lượng của KLN vào môi trường
KLN nhập lượng vào môi trường qua nhiều nguồn khác nhau, như kim loại
có thể thoát ra môi trường từ việc đốt các nhiên liệu đòa khai, những nguyên liệu
này bao gồm nhiều kim loại phong phú nhất trong các phân tử ở không khí xung
quanh. Các kim loại ở nước bề mặt phản ánh sự xói mòn từ thiên nhiên, bụi
phóng xạ khí quyển và sự thất thoát từ các hoạt động. KLN có thể nhập lượng
vào môi trường từ các phân bón vô cơ và hữu cơ, từ thuốc bảo vệ thực vật, đặc
biệt là thuốc gốc vô cơ. Những nguồn có khả năng xa hơn về chất thải của con
người bao gồm các sản phẩm tiêu thụ, chất thải công nghiệp cũng như môi trường
làm việc.
Hàm lượng KLN tổng số trong đất là kết quả của việc nhập lượng kim loại
từ nhiều nguồn khác nhau: đá mẹ, sự lắng đọng khí quyển, phân bón, hoá chất
nông nghiệp, các chất thải hữu cơ và các chất ô nhiễm vô cơ khác… Điều này có
thể diễn tả bằng công thức sau:
M
tổng số
= (M

p
+ M
f
+ M
ac
+ M
ow
+ M
ip
) – (M
cr
+ M
l
)
Trong đó:
M: KLN, p: vật liệu mẹ, a: sự lắng đọng khí quyển, f: phân bón. ac: hoá chất
nông nghiệp, ow: các chất thải hữu cơ, ip: các chất ô nhiễm vô cơ khác, cr: sự
dòch chuyển kim loại của cây trồng, l: mất do rửa trôi và bốc hơi.
2.1.3.3 Độc tính của KLN
Độc tính của KLN được biết từ rất lâu. Chì và bạc đã được dùng từ 2000
năm trước công nguyên. Trong đời sống thực vật, một số KLN như: Fe, Zn, Cu,
Mn, B, Mo… cần thiết cho cây trồng nhưng với số lượng nhỏ. Đó là những nguyên
tố vi lượng, chúng thường có cầu thể của các enzyme, thiếu chúng sự sinh trưởng,
năng suất và chất lượng cây trồng bò hạn chế. Nhưng nếu hàm lượng vượt quá
một mức giới hạn nào đó sẽ gây ngộ độc cho cây trồng. Chì, bạc, thủy ngân nói
chung có tác dụng kìm hãm hoạt động của các enzyme.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 12
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
2.1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính độc của KLN trong đất [13 ]

Keo đất cấu tạo bởi 4 lớp từ trong ra ngoài là: nhân, lớp ion quyết đònh thế
thường là điện tích âm, lớp ion không di chuyển mang điện tích trái dấu với lớp
ion quyết đònh thế và lớp ion có khả năng trao đổi điện tích với môi trường bên
ngoài. Với cấu trúc này keo đất có khả năng hấp thụ trao đổi ion giữa bề mặt của
keo đất với dung dòch đất bao quanh nó. Sự xâm nhập của đất vào môi trường đất
được thực hiện thông qua hoạt tính của keo đất và dung dòch đất.
 Bản Chất: bản chất của chất độc đối với loài sinh vật hay còn gọi là tính “
kỵ sinh vật”. Tính độc của các chất này quyết đònh bởi cấu tạo và hoạt tính
của chúng.
 Nồng độ và Liều lượng của các độc chất có tương quan thuận đối với tính
độc. Nồng độ và liều lượng càng cao thì càng độc.
 Nhiệt độ: Nhiệt độ đất càng cao thì tính độc càng mạnh (trừ khi nó ở điểm
phân huỷ của tính độc). Cũng như khi có nhiệt độ đất quá cao có thể làm phân
huỷ độc chất.
 Ngưỡng chòu độc: các loài sinh vật khác nhau có ngưỡng chòu độc khác
nhau. Sinh vật non trẻ thì mẫn cảm đối với chất độc, ngưỡng chòu độc thấp,
sinh vật cao tuổi thì ngưỡng chòu độc cao, nhưng tuổi già lại chòu độc kém.
Giới tính cũng ảnh hưởng đến ngưỡng chòu độc. Giống cái và phái nữ dễ mẫn
cảm với chất độc hơn là phái nam và giống đực.
 Những điều kiện khác của đất: Chế độ nước, độ ẩm, độ chua trong đất có
ảnh hưởng đến sự cung cấp oxy để giải độc và phân bố lại nồng độ của hơi
độc. Sự lan truyền ô nhiễm và đề ra kế hoạch cải tạo, bảo tồn đất nông nghiệp
gặp khó khăn trong quá trình tập trung chất ô nhiễm nặng. Có thể sử dụng vi
sinh vật để phân giải một số độc chất sinh ra từ các chất ô nhiễm có quy mô
lớn gây ảnh hưởng đến các hoạt động trồng trọt. Những chất độc không có
thuốc đặc trò là nguyên nhân để chất ô nhiễm hoà tan vào nước gây tình trạng
lan rộng ô nhiễm thành các mảng ô nhiễm. Màng tế bào tạo ra các mảng ô
SVTH: Trần Thế Chương Trang 13
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp

nhiễm hữu cơ chứa các vi sinh vật hữu cơ. Kết quả các màng này làm cho
những chất ô nhiễm tăng tính thấm qua màng. Quá trình quang hợp ở 14
0
C của
các tế bào của tảo làm mất đi Kali trong tảo và vi khuẩn. Sự phát triển của
chất độ ô nhiễm do làm phá vỡ cân bằng sinh học và gây độc lý hoá.
2.1.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tích luỹ của KLN [13]
Sự tích lũy KLN trong môi trường nông nghiệp rất biến động. Có những
KLN theo thời gian nồng độ của chúng tăng lên (thông qua dây chuyền thực
phẩm, sự tích tụ sinh học, phóng đại sinh học…), nhưng cũng có KLN nồng độ của
chúng giảm dần theo thời gian. Nếu nồng độ của KLN đi vào môi trường lớn hơn
sự mất đi thì dẫn đến hiện tượng tích lũy. Tuy nhiên sự tích luỹ này phụ thuộc vào
nhiều yếu tố. Đó là bản chất của KLN, thành phần vật lý của đất, pH của đất,
nhiệt độ đất, độ mặn của nước, tuổi, giới tính và các bộ phận khác nhau của cây
thì sự tích luỹ cũng khác nhau.
2.1.3.6 Khả năng lan truyền ô nhiễm của KLN [13]
Khả năng lan truyền ô nhiễm là tích luỹ, phát tán các KLN trong đất và làm
ô nhiễm trực tiếp đến đất, cây trồng, vật nuôi và cả con người khi ăn phải thức ăn
bò nhiễm KLN.
Khi các KLN xuất hiện trong đất thì khả năng lan truyền của chúng trong
môi trường đất rất nhanh. Nó gây độc cho tất cả những gì xung quanh: Đất, nước,
không khí, động thực vật, hệ sinh thái, con người.
Tổng lượng kim loại có trong đất không phản ánh được các nguyên tố được
vận chuyển đến rễ, có khi nó chỉ là phần nhỏ cần thiết cho cây trồng (xem hình
2.1). Mặt khác, hàm lượng KLN trong dung dòch đất thấp hơn mà hàm lượng cây
trồng hấp thu. Chính vì thế, một phần lớn các KLN có đặc tính sinh học được tồn
tại ở pha rắn.
Tuỳ vào mức độ của chúng và dung dòch đất mà các KLN có thể tồn tại ở 4
dạng khác nhau (hình 2.1). Hai dạng tồn tại đầu, kim loại ở dạng ion và có sẵn
trong dung dòch, dạng thư ba, mặc dù tồn tại ở pha rắn nhưng có thể đi vào dung

SVTH: Trần Thế Chương Trang 14
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
dòch khi cần thiết và trở nên có sẵn khi cây trồng sinh trưởng. Ở dạng thứ 4, kim
loại bò liên kết chặt chẽ với các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ khác và không có sẵn
cho cây.
Sự hấp thu hay tích luỹ KLN cây trồng bò ảnh hưởng bởi rất nhiều thông số
như: pH, Eh, hàm lượng chất hữu cơ, cân bằng dinh dưỡng, nồng độ của các KLN
khác trong đất cũng như độ ẩm và nhiệt độ.
Trạng thái kim loại
Tổng lượng kim loại
Độ linh động
Nguồn kim loại có sẵn nguồn kim loại
không có sẵn
Hình 2.1: Mô hình trạng thái các KLN trong môi trường đất
2.2. MỘT SỐ LOẠI HÌNH Ô NHIỄM ĐẤT CÔNG NGHIỆP [7]
2.2.1 Ô nhiễm đất do hoạt động sản xuất công nghiệp
Quá trình phát triển công nghiệp và đô thò cũng có ảnh hưởng đến các tính
chất lý và hoá học đất :
Những tác động về mặt vật lý đất như : gây xói mòn, nén chặt đất và phá
huỷ cấu trúc đất do kết quả của các hoạt động xây dựng, sản xuất và khai thác
mỏ. Các tác động này thể hiện rất rõ tới sự biến đổi môi trường đất thông qua
việc làm thay đổi hoạt động của vi sinh vật trong đất. Việc tăng nhiệt độ đất do
SVTH: Trần Thế Chương Trang 15
Kim loại Kim loại ở pha rắn
trong dung dòch ion tự do Kim loại bò liên kết chặt
Ion kim loại Hấp thụ hấp thụ trong ion kim loại không linh
Hoà tan yếu quá trình cây động trong quá trình cây
sinh trưởng sinh trưởng
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá

ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
đốt rừng hoặc nước thải sau khi làm mát lò hơi làm ảnh hưởng tới hệ vi sinh vật
đất phân giải chất hữu cơ. Nhiệt độ tăng cũng có thể làm giảm hàm lượng oxy,
làm mất cân bằng oxy trong dung dòch đất và như vậy quá trình phân giải các
chất hữu sẽ tiến triển theo kiểu kỵ khí, tạo ra nhiều sản phẩm trung gian độc cho
cây trồng như: NH
3
, H
2
S, CH
4
và Aldehyt… Trong hoạt động công nghiệp cần chú
ý đến khả năng gây xáo trộn tầng mặt của đất nền do xây dựng, kéo theo các đặc
tính vật lý đất trong khu vực bò thay đổi nhất là thành phần cơ giới đất, CEC.
Về mặt hoá học như: Các chất thải rắn, lỏng và khí thải ra từ các hoạt
động sản xuất công nghiệp thường là các sản phẩm độc hại ở dạng dung dòch như:
nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt, ở dạng rắn như: than, bụi, xỉ quặng,
chất hữu cơ có trong thành phần của rác thải. Ví dụ : công nghiệp sản xuất giấy
được xem là loại hình ô nhiễm lớn nhất, bởi vì hàm lượng cao chất hữu cơ khó
phân giải trong nước thải có thành phần lignin lên tới 20.000 – 27.000 mg/l và pH
khá cao. Các hoá chất ở dạng phenol, axit, amoniac và đặc biệt các kim loại nặng
(Cd, Cu, Zn, Pb, Cr, Hg, As…) cũng là những tác nhân gây ô nhiễm rất đáng chú
ý. Cho đến nay đã có những nghiên cứu trong đất ở Thụy Điển cho thấy pH của
đất giảm đi từ: 0.5 – 0.7 đơn vò trong thời gian từ 1949 – 1984 do ảnh hưởng của
chất thải công nghiệp. Ở Hà Lan theo những nghiên cứu của Thomas (1986) cho
rằng lượng Cd trong đất sẽ tăng gấp đôi (0.6 ppm) vào năm 2000.
Còn ở Việt Nam, hàm lượng KLN trong đất cụm kim loại Phước Long,
TP.HCM đã ở mức báo động: Cd dao động từ 1.2 – 4.2 ppm; Cr từ 215 – 1166
ppm; Zn từ 177 – 277 ppm (nghiên cứu của trung tâm NCCGKTĐP - 1996). Cũng
theo nghiên cứu này, hàm lượng As và Zn trong rau cải ngọt được tưới bằng nước

thải công nghiệp dệt nhuộm cao vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép (As:
1.37ppm, Zn: 8 ppm). Nước thải với pH cao (9 - 12) của công nghiệp bột giặt khi
thải trực tiếp vào đất làm tăng độ tích lũy ion Na
+
trong đất một cách có ý nghóa.
Ô nhiễm do tác nhân sinh học: Tác động của hoạt động sản xuất công
nghiệp dẫn đến sự phát sinh các chất thải công nghiệp ngày càng nhiều và có tính
SVTH: Trần Thế Chương Trang 16
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
ngày càng cao. Việc đổ bỏ chất thải sinh học mất vệ sinh như chất thải sinh hoạt,
phân rác, các thành phần dư thừa của thực phẩm… sẽ tạo nên những điều kiện
thuận lợi cho các loài vi sinh vật phát triển. Từ đó chúng theo chu trình đất – cây
– người, những trực khuẩn lò, thương hàn hoặc amip, kí sinh trùng (giun, sán …) có
thể gây bệnh ở người thông qua rau xanh của bữa ăn hàng ngày.
Tác động của sản xuất công nghiệp dẫn đến sự phát sinh các chất thải công
nghiệp ngày càng nhiều và có độc tính ngày càng cao, nhiều loại rất khó bò phân
huỷ sinh học. Các chất thải độc hại có thể được tích luỹ trong đất trong thời gian
dài gây ra các nguy cơ đối với môi trường.
Đặc biệt sản xuất công nghiệp chính là loại hình phát sinh nhiều các chất
thải có chứa KLN. Các KLN này thường ở những dạng khác nhau, tuy nhiên khi
đi vào trong đất chúng dễ dàng bò hấp thu hay liên kết với các hợp chất hữu cơ,
vô cơ hoặc tạo thành các phức chất hợp (chelat). Khả năng dễ tiêu của chúng đối
với thực vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: pH, dung tích trao đổi ion (CEC), và
sự phụ thuộc lẫn nhau vào các kim loại khác.Ở các đất có CEC cao, chúng bò giữ
lại nhiều trên phức hệ hấp phụ. Nhìn chung, các KLN có khả năng linh động lớn
ở các đất chua (pH < 5.5). Sự hiện diện trong môi trường đất của KLN có rất
nhiều hợp chất khác nhau cùng tồn tại trong môi trường đất.
Bảng 2.1 Hoạt động của KLN trong đất trong các điều kiện khác nhau [3 ]
KLN Môi trường đất acide Môi trường đất kiềm

Cd Cd
2+
, CdSO
4
, CdCl
+
Cd
2+
, CdCl
+
, CdSO
4
, CdHCO
+
Cr CrOH
2
+
, CrO
4
2+
CrO
4
2-
, Cr(OH)
4
+
Cu Cu
2+
CuCO
3

, OC, CuB(OH)
4
Fe Fe
2+
, FeSO
4
, FeH
2
PO
4
, FeOH
2+
FeCO
3
, Fe
2+
, FeHCO
3
, FeSO
4
Mn Mn
2+
, MnSO
4
, OC Mn
2+
, MnSO
4
, MnCO
3

Ni Ni
2+
, NSO
4
, NiHCO
-
, OC NiCO
3
, NiHCO
3
, Ni
2+
, NiB(OH)
4
Pb Pb
2+
, OC, PbSO
4
, PbHCO
-
3
PbHCO
3
, Pb(CO
3
)
2
2-
, PbOH
-

Zn Zn
2+
, ZnSO
4
ZnHCO
3
+
, ZnCO
3
, ZnB(OH)
4
(Nguồn: Độc học môi trường, GS-TSKH Lê Huy Bá, 2000)
2.2.2 Đặc tính của một số KLN trong đất công nghiệp
ASENIC (As)
SVTH: Trần Thế Chương Trang 17
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
As có trong các loại đá do núi lửa tạo ra, trong đất đá cặn cáu (đá phiến sét
nham thạch, đất lầy, đá bảng) As có mức cao hơn khoảng < 1 - 900 mg/kg so với
sa thạch và đá vôi (< 1 – 200 mg/kg), trong đá phosphat có khoảng < 1 – 200
mg/kg.
As phức được sử dụng rộng rãi làm chất diệt côn trùng. nh hưởng của độc
tố As đến thực vật được sử dụng là thuốc diệt cỏ và làm chất khô, giúp cho bông
vải thu hoạch dễ dàng hơn sau khi rụng lá. Tuy nhiên có sự gia tăng As trong đất,
As chủ yếu có nguồn gốc từ mặt đất. Trong đất hoang phế, mức độ As kết hợp với
chất vô cơ cao, có nơi ô nhiễm As do nguyên liệu As tập trung thành từng đống
với trọng lượng hơn 40.000 mg/kg. mức độ As giảm xuống nhanh chóng khi vùng
đất đó xa ô nhiễm. Mặt khác, tỷ lệ của sự sút giảm trọng lượng As tập trung là do
ảnh hưởng đến độ ổn đònh của đất, đó là việc làm hư hỏng những nguyên liệu
cùng với sự phân tán và rửa trôi tạo thành đường mòn.

Trong hoạt động sản xuất công nghiệp chủ yếu từ các lò luyện kim loại, từ
bùn cống rãnh và nhất là trong thành phần rác thải công nghiệp chúng có hàm
lượng caovà dễ dàng tích luỹ trong đất. Từ đó, chúng sẽ gây ảnh hưởng đến sự
phát triển của thực vật và gây ngộ độc cho người.
CADMIUM (Cd)
Camium thuộc nhóm II của bảng phân loại hệ thống tuần hoàn. Cd có sẵn
trong đất, do đất bắt đầu hình thành từ núi lửa có chứa lượng Cd 0.1 – 0.3 mg/kg,
những đá này chứa từ 0.1 - 1.0 mg/kg Cd. Nói chung hầu hết các Cd trong đất có
nồng độ < 1 mg/kg, ngoại trừ đất hình thành trên đá mẹ thì lượng Cd cao hoặc là
từ đá đen. Trong phân phosphat chứa lượng Cd cao, đang trở thành nguồn ô
nhiễm cho đất nông nghiệp, trong bùn cống rãnh… Tính chất hóa học của đất ảnh
hưởng đến tác động Cd đối với thực vật và cây trồng, sẽ ảnh hưởng tới sức khoẻ
con người, Cd tích luỹ trong những thực vật trên một vài vùng đất bò ô nhiễm.
Bùn cống rãnh là nơi tập trung Cd khá cao. Từ đất Cd có thể tích luỹ và gây độc
cho con người thông qua chuỗi thức ăn.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 18
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
ĐỒNG (Cu)
Đồng là hợp chất quan trọng, là nguyên tố vi lượng cho cây trồng và động
vật, công dụng chủ yếu của đồng là để sản xuất dây kim loại và hợp kim của nó,
đồng thau, đồng thiếc. Trong tự nhiên đồng ở nhiều dạng như Sulfide. Chất
sulfate, muối sulfate, carbonate, hợp chất khác và còn tìm thấy Cu trong môi
trường tự nhiên. Đất của thế giới, theo tài lòêu cũ, giá trò của Cu là 20 mg/kg và
gần đây là 30 mg/kg. Cu có liên kết với các hợp chất như oxyt fe, Mn.
Đa số các kiểu đá chứa đồng, lượng Cu dư thừa trong đá bazan lớn hơn trong
đá granite và thấp hơn trong đá carbonate, lượng Cu trong đất nham thạch là một
phần dư thừa bởi trải qua quá trình khác nhau của sự kết tinh. Cu được đưa vào
đất do mưa và các chất thải khô, Cu còn có trong các chất thải, bùn, cống rãnh.
Tỷ lệ hút bám và tích luỹ của Cu so với thành phần quan trọng và có sự khác biệt

rất lớn giữa các loài thực vật và các giống trong cùng một loài, biến động hàm
lượng Cu trong môi trường rễ là rất phức tạp. Điều này phụ thuộc vào chất lượng
mùn trong đất vùng rễ. Cu thiếu cũng ảnh hưởng đến cây trồng và các loài động
thực vật nhưng nếu dư thừa quá thì cũng gây ảnh hưởng đến chúng.
CHROM (Cr)
Chrom là kim loại thuộc nhóm VIb của bảng tuần hoàn, nó xuất hiện ở trạng
thái oxy hóa nên được dùng trong các hợp kim chống ăn mòn.
Tổng lượng Cr lớn nhất được thải vào bầu khí quyển dưới dạng các hạt nhỏ
do hoạt động của con người là từ ngành công nghiệp luyện kim, công nghòêp sắt,
thép xi mạ, thường phát thải vào môi trường một lượng rất lớn Cr gây ô nhiễm
môi trường và có tính độc cao đối với con người.
NICKEL (Ni)
Nickel là nguyên tố kim loại thuộc nhóm VIII của bảng tuần hoàn, Ni có thể
thay thế các kim loại thiết yếu trong các enzyme kim loại và gây ra sự đứt gãy
các đường trao đổi chất. Nguyên nhân chính của việc sinh trưởng yếu của cây
trồng trên đất do sự tập trung của Ni, Cr.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 19
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Trong công nghiệp Ni tập trung chủ yếu từ việc đốt nhiên liệu, từ công
nghiệp xi mạ, từ khí thải công nghiệp, từ các lò luyện kim… khi tích luỹ vào môi
trường sẽ làm kìm hãm sự phát triển của cây, ảnh hưởng đần chất lượng môi
trường đất, nước, không khí và đặc biệt là bệnh ung thư cho người.
Bảng 2.2 Nồng độ Cr và Ni trong đất trồng (mg/kg) [3 ]
Cr Ni
Số mẫu
nghiên
Giá trò Trung
bình
Phạm vi Giá trò Trung

bình
Phạm vi
200 - - 40 - - 23
84 - 0.9 – 1500 34 - 0.1 – 1.532 24
150 62 0.5 – 10.000 53 27 0.5 – 5.000 25
41 39 0.3 - 837 25 20 0.8 - 440 26
(Nguồn : Độc học môi trường, GS-TSKH Lê Huy Bá, 2000)
Nồng độ Cr ở dạng sẵn có trong cây trồng rất nhỏ trong phần lớn loại đất,
còn Ni gây ung thư cho người kìm hãm sự phát triển của cây và ảnh hưởng rất lớn
đến môi trường đất.
CHÌ (Pb)
Chì là chất độc bản chất, có ảnh hưởng quan trọng đến môi trường sinh thái.
Chì là nguyên tố thuộc nhóm IV trong bảng hệ thống tuần hoàn, chì có hai trạng
thái oxy hoá bền, chính là Pb (II) và Pb (IV) và nó có bốn đồng vò là
204
Pb,
206
Pb,
208
Pb. Trong môi trường nó tồn tại chủ yếu ở dạng ion Pb
2+
trong hợp chất vô cơ
và hữu cơ. Chì là KLN có màu xanh, có tính mềm dễ cán mỏng, dễ cắt và dễ đònh
hình. Chính vì vậy mà chì được sử dụng nhiều trong công nghiệp. Sự ứng dụng
của Pb rộng rãi đã làm nảy sinh một vấn đề lớn, đó là sự ô nhiễm độc chất Pb
trong môi trường sinh thái, đặc biệt là môi trường sinh thái đất. Khi phát thải vào
môi trường đất thì chì có thời gian tồn tại rất lâu, những hợp chất chì có khuynh
hướng tích luỹ trong đất và trầm tích, làm ô nhiễm thức ăn và ảnh hưởng đến sức
khoẻ con người.
Chì là nguyên tố vi lượng (< 0.1% khối lượng) trong đá và trong đất tự nhiên.

Hàm lượng chì trong đất đá tăng tự nhiên do hoạt động núi lửa tạo trhành đá núi
SVTH: Trần Thế Chương Trang 20
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
lửa. Pb phát thải cói khuynh hướng tích lũy một cách tự nhiên trong lớp đất mặt.
Pb tồn tại trong môi trường đất trong dung dòch đất, trên những bề mặt hấp thụ
những mùn sét trao đổi dạng phức tạo kết tủa, liên kết với Fe – Mn oxide thứ
cấp, dạng kiềm carbonnate và mang tinh thể aluminsilicate. Tuy nhiên chì vẫn là
phần quan trọng nhất trong dung dòch đất, bởi đây là nguồn chì cho thực vật hấp
thụ trực tiếp và cân bằng động học có thể xảy ra giữa dung dòch đất và thành
phần khác của đất.
Bảng 2.3 Chì trong đất và trong dung dòch [3 ]
Tổng lượng chì (
µ
g/g)
Chì trong dung
dòch đất (
µ
mol/l)
Chì dung dòch tổng lượng (%)
49900
2820
45800
1890
3830
112
18
11
4
4

0.05
0.13
0.005
0.04
0.02
(Nguồn : Độc học môi trường, GS-TSKH Lê Huy Bá, 2000)
Chì đi vào môi trường đất bằng nhiều con đường, mà chủ yếu là từ khí
quyển, cơ chế ô nhiễm chì do lắng tụ từ khí quyển vào đất, một số cơ chế phát
thải Pb vào đất như: Trực tiếp thải chất thải rắn có chứa chì, sự lắng tụ chì trong
khí quyển trầm tích rồi đi vào đất, động vật, thực vật kể cả con người hấp thụ Pb
rồi sau đó phát thải vào đất. Việc sử dụng xăng pha chì làm nảy sinh vần đề lớn
về môi trường, nhất là môi trường đất. Một nguồn ô nhiễm chì cũng được quan
tâm trong bùn cống rãnh hoặc chỉ trầm tích trong sông ngòi, ao hồ kênh rạch có
thể xâm nhập trực tiếp vào đất khi nạo vét.
THUỶ NGÂN (Hg)
Thuỷ ngân được dùng trong nông nghiệp, bào chế thuốc và thực hiện những
thí nghiệm tổng quát. Dựa vào những điều kiện có sẵn, Hg có thể xuất hiện trong
ba dạng khác nhau là : Hg
0
, Hg
2+
, Hg
2+
2
trong đó Hg
2+
là trạng thái thường được
SVTH: Trần Thế Chương Trang 21
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp

đưa vào đất. Thêm vào đó vai trò của pH và Cl
-
là chìa khoá đo lường trong việc
quyết đònh tính năng của Hg trong tiềm năng đất, xuất hiện những tính chất hóa
học mới. Một tính chất quan trọng của Hg là có khả năng chấp nhận ion sulfur ở
một điều kiện ổn đònh và mạnh: Hg
0
được cố trong sự có mặt của Hg
2
S hoặc HgS
-
nhưng ở một điều kiện cao hơn HgS
-
sẽ làm kết tủa chất kiềm mạnh trong đất ion
HgS
2-
2
sẽ hình thành. Sự xuất hiện không chỉ của HgCl
2
, metyl mercuricchloride
đã tìm thấy dưới lớp đất sâu khoảng 20 cm. Ô nhiễm xảy ra trong thời tiết khô
hanh, khi có các vết nứt có thể cho phép Hg tích tụ lại thành chất keo thấm qua
cột nước. Tương tự sự di chuyển này có thể xuất hiện ở bề mặt đất trong các giai
đoạn, sự di chuyển khác thường của Hg tụ lại thành keo đất gần đó. Sự tích lũy
Hg trong đất phụ thuộc vào một số các yếu tố bao gồm : Dạng hoá học của Hg
mặt phân chia trong đất, một số lượng tự nhiên của vô cơ và hữu cơ trong keo đất,
pH, tiềm năng của đất. Sự tập trung Hg trong đất khác xa giữa các loại đất như
đất hữu cơ có mức Hg cao hơn là trong đất khoáng.
Hậu quả độc hại của Hg đã được đề cập nhiều, đây là một trong những
nguyên tố độc nhất đối với con người đã được đề cập đến vào năm 1950 tại tỉnh

Miramata ở Nhật Bản gây ngộ độc hàng loạt.
KẼM (Zn)
Kẽm là nguyên tố hoá học tồn tại ở dạng rắn, bên cạnh việc phản ứng với
một số chất hoá học kẽm để tạo ra một số hoá chất phục vụ cho ngành hoá chất,
Zn còn đóng góp một phần không nhỏ trong việc tồn tại của con người và các loài
động thực vật, những triệu chứng của thiếu kẽm đó là cây phát triển cằn cỗi,
không cân đối giữa thân cây và lá thường được biết là phiến lá nhỏ có những
chấm nhỏ đỏ tím trên lá nhỏ, dung lượng kẽm trong thực vật khác nhau tuỳ loài,
tuỳ thuộc vào chức năng, yếu tố nhiệt độ, đất còn phải tuỳ thuộc vào loại gen.
Nhưng nếu dư thừa lượng kẽm cũng gây độc đền con người và động thực vật.
2.2.3 Các nguồn gây ô nhiễm KLN trong đất công nghiệp [3]
SVTH: Trần Thế Chương Trang 22
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Các chất thải có khả năng gây ô nhiễm đất ở mức độ lớn như chất tẩy rửa,
thuốc nhuộm, công nghệ sản xuất pin, thuộc da, công nghiệp sản xuất khoáng
chất. Nhiều loại chất thải hữu cơ cũng dẫn đến làm ô nhiễm môi trường đất.
Nhiều loại nước từ cống rãnh thành phố thường được sử dụng như nguồn nước tưới
cho sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, trong loại nước thải này thường bao gồm cả
nước thải sinh hoạt và công nghiệp nên thường chứa nhiều các kim loại nặng.
Nước thải từ các nhà máy đều có chứa các yếu tố gây ô nhiễm đặc thù của ngành
sản xuất.
Ngoài các chất độc hại thường gặp như các chất hữu cơ, dầu thải… còn có
chất độc nguy hiểm như thuỷ ngân, các hợp chất xianua hay bã rắn có chứa các
kim loại nặng (từ các ngành công nghiệp, luyên kim, điện tử…). Đặc biệt phải kể
đến các chất đặc biệt nguy hiểm thải ra rừ các cơ sở sản xuất nhỏ sử dụng nhiều
công nghệ như luyện thiếc, tinh luyện vàng từ quặng và từ các linh kiện điện tử,
nhuộm, in ảnh màu… với các đặc tính như trên nếu không được xử lí triệt để sẽ ô
nhiễm các sông thoát nước sau đó gây ô nhiễm cho đất đai xung quanh khu vực
nhà máy. Hàm lượng KLN cao, pH thấp đã ảnh hưởng xấu đến khu hệ động vật

đất đặc biệt là vi sinh vật trong đất.
Các nguyên tố KLN tồn tại và luân chuyển trong tự nhiên thường có nguồn
gốc từ chất thải của hầu hết các ngành sản xuất công nghiệp trực tiếp hoặc gián
tiếp sử dụng các kim loại ấy trong quá trình công nghệ hoặc từ chất thải sinh hoạt
của con người. Ví dụ nước thải của các khu công nghiệp, các nhà máy hoá chất,
các cơ sở in hoặc dưới dạng bụi trong khí thải của các khu công nghiệp hoá chất,
các lò cao, khí thải của các loại xe có động cơ chạy bằng xăng… sau khi phát tán
vào môi trường dưới dạng nói trên, chúng lưu chuyển trong tự nhiên, bám dính
vào các bề mặt, tích luỹ trong đất và gây ô nhiễm các nguồn nước sinh hoạt. Đó
chính là nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm đất.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 23
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
Công nghiệp luyện kim: chất thải còn lại (khí thải, bụi…) và nước thải của
công nghệ này chức nhiều KLN. Công nghiệp khai thác mỏ: trong quá trình khai
thác sẽ phát tán kim loại vào đất.
Chất thải rắn công nghiệp từ các nhà máy: sản xuất pin (chứa nhiều Ni, Cd,
Hg) và bình ắc quy xe hơi (nhiều Pb), các lò đốt rác công nghiệp… đã làm tăng
hàm lượng một thành phần kim loại độc hại trong đất.
Việc chôn lấp rác thải sinh hoạt gây nên tình trạng tàn dư kim loại trong đất,
bùn lắng trong nhà máy xử lí nước thải thường chứa nhiều kim loại độc hại, khi
chôn lấp sẽ đưa vào đất một lượng KLN.
Phân bón hữu cơ: chứa nhiều trong phân heo, phân chim… trong đó chứa hàm
lượng cao Cu và As sẽ tăng nâng suất cây trồng, phân bùn cống thường chứa một
hàm lượng cao KLN.
Các KLN được tích luỹ trong cơ thể sinh vật theo các chuỗi thức ăn và nước
uống. nh hường của các KLN trong đất đối với sức khoẻ con người còn chưa xác
đònh một cách rõ ràng, nên rất khó xây dựng ngưỡng độc hại chính xác.
Kim loại trong mạng thức ăn trên mặt đất: trong nhiều tình huống nhất đònh,
một số nguyên tố độc có khả năng là độc chất cho cả tích tụ sinh học và tích tụ

qua hệ thức ăn. Một nghiên cứu chi tiết có liên quan đã chứng minh hàm lượng Cu
và Cd trong những thành phần khác nhau của hệ sinh thái đồng cỏ, tại những vùng
bò ảnh hưởng khác nhau do sự phóng thích đồng từ các lo luyện đồng gần
Liverpool, nước Anh (Hunter et al, 1987). Đất ở gần các lò tinh luyên có hàm
lượng Cu lớn đến 52.000 ppm (trung bình là 11.000 ppm) và Cd lớn đến 59 ppm
(trung bình là 15.4 ppm), so với giá trò bình thường là 15 ppm Cu và 0.8 ppm Cd.
Hàm lựơng kim loại trong cây ở gần các lò tinh luyện cũng lớn hơn giới hạn
thông thường nhưng nó nhỏ hơn nhiều so với hàm lượng trong đất. Đối với hệ
thống động vật chân đốt, hàm lượng KLN cũng lớn hơn khi ở gần lò tinh luyện,
thường thì nó lớn hơn cả trong cây cối, nhỏ hơn trong đất và những loài sống trong
hang có hàm lượng thực tế lớn hơn những loài ăn cỏ và ăn thòt (nói riêng những
SVTH: Trần Thế Chương Trang 24
GVHD: GS.TSKH Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam Đồ án Tốt nghiệp
dữ liệu trên có thể bò ảnh hưởng do sự hiện diện của đất bò ô nhiễm trong ruột của
chúng). Những động vật có vú ăn thòt và ăn cỏ có hàm lượng kim loại nhỏ hơn
nhiều so với loài chân đốt và chỉ có Cd là hiện diện với hàm lượng lớn trong các
động vật có vú nhỏ tại những nơi ô nhiễm nhất, những lò tinh luyện.
2.3. HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KLN TRONG ĐẤT Ở MỘT SỐ KCN Ở VN
 Hiện trạng ô nhiễm KLN 10 KCN ở Đồng Nai gồm: Biện
Hoà 1, Biên Hoà 2, Gò Dầu, Hố Nai, Sông Mây, Long Bình, Amata, Nhơn Trạch
1, Nhơn Trạch 2, Nhơn Trạch 3: Hầu hết các KCN có hàm lượng KLN chưa vướt
hàm lượng tối đa cho phép trong đất sử dụng cho mục đích công nghiệp. Tuy
nhiên vẫn có một số điểm có hàm lượng KLN vượt tiêu chuẩn cho phép, nguyên
tố có hàm lượng cao nhất trong đất là Cd, thấp nhất là As, Hg. Loại hình công
nghiệp có ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng KLN trong lớp đất mặt trong các
khu công nghiệp.
 Hàm lượng KLN cao, pH thấp đã ảnh hưởng xấu khu hệ
động vật đặc biệt là vi sinh vật trong đất. Đất ở khu vực xung quanh nhà máy thép
Vinapipe Quán Toan, Hải Phòng cóhàm lượng sắt tổng số cao trung bình 3.02%,

hàm lượng kẽm là 160ppm, chì là 112ppm , đồng là 0.98 – 0.59 ppm.
SVTH: Trần Thế Chương Trang 25