Nghiên cứu ảnh hưởng của một số độc chất kim loại nặng (Pb2+, Cd2+) lên quá trình sinh trưởng và phát triển của cây cải xanh trên đất xám phù sa cổ miền Đông Nam

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
1.1. Giới thiệu
Từ xa xưa, nông nghiệp là một ngành kinh tế chủ lực của nước ta, vì vậy đất
đai được xem là nguồn tài nguyên quý giá. Thế nhưng, nguồn tài nguyên này
đang đứng trước nguy cơ của sự ô nhiễm mà một trong những nguyên nhân là do
các độc chất kim loại nặng từ các hoạt động sản xuất thải vào môi trường.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội, quá trình công nghiệp hóa - hiện
đại hóa càng nhanh thì tỷ lệ các chất thải độc hại từ các hoạt động sản xuất thải
vào môi trường ngày càng nhiều. Những chất độc hại này đã ảnh hưởng rất lớn
đến sức khỏe con người, chẳng hạn một số bệnh tật như ung thư, các dò tật bẩm
sinh, … có thể do các độc chất kim loại năng gây ra.
Độc chất có thể tồn tại ở nhiều hình thức khác nhau như vô cơ hay hữu cơ, thể
hợp chất hay đơn chất, dạng lỏng, rắn hay khí. Chúng có mặt trong cả ba môi
trường đất, nước và không khí lan truyền và ảnh hưởng đến hệ sinh thái nơi
chúng tồn tại. Do đó, tìm hiểu và xác đònh các chất độc trong môi trường sẽ giúp
ta có biện pháp khống chế và xử lí nó.
Ngay từ những năm 20 của thế kỷ XIX, các nhà khoa học trên thế giới đã
quan tâm nghiên cứu chất lượng đất đai nhằm nâng cao năng suất cây trồng để
đáp ứng nhu cầu về lương thực của việc gia tăng dân số. Thế nhưng, cho đến
đầu thập niên 90 của thế kỷ này người ta mới bắt đầu nghiên cứu về sự nhiễm
bẩn, nhiễm độc đất đai. Và cho đến nay, vẫn chưa có tiêu chuẩn quốc tế về nồng
độ của các chất độc kim loại nặng trong môi trường đất.
Ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đất không chỉ là hấp thu trao đổi với
keo đất mà chủ yếu liên kết với các axit humíc, fulvíc [1].
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 1

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Mặc dù hàm lượng kim loại nặng trong đất Việt Nam chưa ở mức báo động
nhưng cũng cần phải xem xét ảnh hưởng của chúng đối với đời sống sinh vật. Có

thể nói, kim loại nặng có tác động trực tiếp hay gián tiếp tới con người vì nó dễ
dàng đi vào dây truyền thực phẩm và về lâu dài sẽ gây nguy hiểm cho con
người.
Trước nguy cơ của sự ô nhiễm đất thì “rau sạch” là một trong những vấn đề
được mọi người quan tâm bởi lẽ rau là một loại thực phẩm rất quan trọng đối với
cuộc sống con người. Rau là thành phần không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày,
nó có chứa các chất bổ dưỡng cho cơ thể con người như: các nguyên tố khoáng
đa - vi lượng, đường, đạm và một lượng vitamin A, B, C… Tuy nhiên, các loại rau
mà chúng ta ăn hàng ngày cũng đang bò đe dọa bởi sự tấn công của các kim loại
nặng. Vì vậy, để góp phần đánh giá tác động của các kim loại nặng và khả năng
tích lũy của chúng trong thực vật, tôi tiến hành:” Nghiên cứu ảnh hưởng của
một số độc chất kim loại nặng (Pb
2+
, Cd
2+
) lên quá trình sinh trưởng và phát
triển của cây Cải xanh trên đất xám phù sa cổ miền Đông Nam Bộ”. Hy vọng
đề tài sẽ góp phần bảo vệ sức khỏe con người và môi trường.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của Pb
2+
, Cd
2+
đối với quá trình sinh trưởng và phát
triển của cây Cải xanh trên đất xám nhằm đánh giá tác động do ô nhiễm KLN
trong môi trường đất.
Nghiên cứu về khả năng tích lũy của các kim loại nặng và giới hạn gây độc
đối với thực vật khảo sát.
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 2

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
1.3. Tính cấp thiết của đề tài
Chương trình nghò sự 21 (Agenda 21, 2004) về phát triển bền vững đã đề cập
đến vấn đề ô nhiễm đất đang là xu thế chung ở nhiều vùng rộng lớn của Việt
Nam. Báo cáo cho thấy ô nhiễm do giao thông, công nghiệp và nông nghiệp đã
trở nên nên phổ biến ở các vùng nông thôn có mức độ thâm canh cao.
Quá trình công nghiệp hóa, cơ giới hóa nông nghiệp và đô thò hóa khá mạnh
mẽ làm cho ô nhiễm môi trường đất đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng trong đất
đang là một vấn đề đáng báo động [2].
Theo đònh hướng phát triển của đất nước đến năm 2010 thì nông nghiệp vẫn
đóng vai trò then chốt góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống con người.
1.4. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu đưa ra, đề tài đã thực hiện thí nghiệm với nội dung sau:
• Tìm hiểu chất lượng đất thông qua khảo sát (thành phần cơ giới, thành
phần dinh dưỡng, khả năng hấp phụ của đất và mức độ ô nhiễm KLN) và
chất lượng nước tưới.
• Khảo sát ảnh hưởng của một số KLN đối với quá trình sinh trưởng và phát
triển của cây Cải xanh trên đất xám. Mối quan hệ giữa KLN trong đất và
trong các bộ phận của cây.
1.5. Phương pháp nghiên cứu
1.5.1. 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: Nguyễn Thò Đoan 3

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
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 cho 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 chi tiết mà chỉ nói mức độ ảnh hưởng
của chúng đối với cây trồng ở một mức nào đó. Do vậy, việc tìm ra giới hạn của
chúng để có biện pháp quản lý phù hợp là một điều cần thiết.
Để tìm ra giới hạn gây độc của các KLN trong môi trường đất, trước tiên
chúng ta phải xem xét ảnh hưởng của các KLN này đến môi trường đất như thế
nào? Các đề tài nghiên cứu trước đây chỉ tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng
của các KLN trong môi trường dung dòch có chứa các dung dòch gây nhiễm hay
nuôi trồng trong cát nhưng có các dưỡng chất và ion độc cần thiết. Đó là các
nghiên cứu tương đối đơn giản, dễ khảo sát đồng thời cũng cho biết được các
KLN có ảnh hưởng như thế nào trong quá trình sinh trưởng của thực vật. Tuy
nhiên, xét về khía cạnh thực tiễn thì các khảo sát đó có những mặt hạn chế nhất
đònh vì cây trồng nông nghiệp không sống trong môi trường nước mà sống trong
môi trường đất - đây là một hệ thống phức tạp hơn nhiều, bởi vì những tính chất
của đất và các đặc trưng hoá học, lý học, sinh học biến đổi rất lớn giữa các hệ
thống đất khác nhau. Đất là một vật thể gồm chất rắn, chất lỏng (dung dòch đất)
và chất khí. Mối quan hệ giữa đất, không khí, nước ngầm, hệ sinh thái và con
người là tương quan nhân quả mật thiết với nhau. Bất cứ một sự thay đổi, biến
động của một thành phần môi trường nào đó cũng kéo theo sự thay đổi/ảnh
hưởng đến các thành phần môi trường khác. Vì thế, việc nghiên cứu ảnh hưởng
của các KLN đến quá trình sinh trưởng của một số cây trồng nông nghiệp cần
phải được tiến hành trong môi trường đất. Đây cũng là nội dung nghiên cứu
chính của đồ án.
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 4

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Việc chọn đối tượng nghiên cứu là đất xám vì đất xám là loại đất có diện tích
lớn nhất nước ta, tập trung rộng khắp trên cả nước. Đây là loại đất được sử dụng

để trồng hầu hết các loại cây nông nghiệp như: lúa, cải, dưa leo, đậu, bí,…
Vấn đề rau sạch đang là một vấn đề nóng bỏng ở nước ta do hiện tượng rau bò
nhiễm thuốc bảo vệ thực vật hay tích lũy quá nhiều KLN. Cải xanh là loại cây
ăn lá nhưng lại có khả năng tích lũy KLN rất cao mà cây không có bất kỳ biểu
hiện trúng độc nào. Đây là một vấn đề rất đáng quan tâm vì các KLN sẽ theo
dây chuyền thực phẩm để tác động đến con người.
1.5.2. Phương pháp cụ thể
• Tổng hợp, biên hội các tài liệu. Điều tra thực tế tại khu vực lấy mẫu
(làm phiếu khảo sát, đi thực đòa khu vực lấy đất ).
• Bố trí thí nghiệm và kiểm soát quá trình thí nghiệm.
• Quan sát, đo đạc: Ghi nhận các ảnh hưởng của độc chất đến quá trình
sinh trưởng và phát triển của thực vật (sự nẩy mầm, xuất hiện lá thật,
chiều cao cây, chiều dài lá và các ảnh hưởng bất lợi khác như: héo lá,
vàng lá, sâu bệnh,…).
• Phân tích chất lượng đất (thành phần cơ giới, lí, hóa học đất) và chất
lượng cây trồng (độ ẩm, tích luỹ KLN ).
• Ứng dụng phần mềm vi tính trong xử lí số liệu và văn bản hóa như:
Excel, Statgraphic, … nhằm đưa ra hệ số tương quan, mức độ tin cậy, nồng
độ nhỏ nhất của độc chất ảnh hưởng đến thực vật khảo sát.
• Trao đổi ý kiến với các chuyên gia.
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 5

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Sơ đồ nghiên cứu
Hình 1: Sơ đồ nghiên cứu của đề tài
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 6

Đất ngoài thực đòa
Khảo sát quá trình sinh

trưởng và phát triển của
thực vật khảo sát
Khảo sát khu vực lấy đất
Lấy đất và xử lí đất
Lựa chọn hạt giống
Xử lí hạt giống và ủ
( cho lên mầm)
Đất có chất ô nhiễm ( có
nồng độ xác đònh trước)
Đất ngoài thực đòa
Khảo sát quá trình sinh trưởng,
phát triển và khả năng tích lũy các
kim loại khảo sát trong các bộ
phận cây
Khảo sát quá trình sinh
trưởng và phát triển của
thực vật khảo sát
So sánh để đưa ra
mức độ gây hại
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
1.6. Giới hạn của đề tài
Vì thời gian làm đồà án có hạn nên bước đầu chỉ tiến hành nghiên cứu ảnh
hưởng của 2 kim loại nặng (Pb
2+
, Cd
2+
) đối với cây Cải xanh trên đất xám (sử
dụng cho mục đích nông nghiệp).
1.7. Phương hướng mở rộng đề tài

• Mở rộng nghiên cứu đối với nhiều loại đất (đất phù sa, đất thòt,…).
• Mở rộng nghiên cứu với nhiều loại cây trồng nông nghiệp khác nhau (lúa,
rau muống, cải xoong, cải ngọt,…).
• Mở rộng nghiên cứu với nhiều KLN (Hg, As, Cu, Zn,…).
• Nghiên cứu ảnh hưởng của kim loại nặng đến quá trình sinh trưởng và
phát triển của cây trồng nông nghiệp ngoài đồng ruộng.
1.8. Bố cục của đồ án
Toàn bộ luận văn gồm 95 trang A
4
, đánh máy (chưa kể tài liệu tham khảo và
phụ lục), gồm 39 bảng biểu, hình ảnh, đồ thò và 20 tài liệu tham khảo trong và
ngoài nước, và được bố cục thành 5 chương như sau:
• Chương 1: Mở đầu
• Chương 2: Tổng quan tài liệu
• Chương 3: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• Chương 4: Kết quả nghiên cứu
• Chương 5: Kết luận và kiến nghò
Phần phụ lục: Kết quả phân tích, kết quả xử lí số liệu thống kê, một số hình
ảnh trong quá trình làm thí nghiệm.
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 7

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
2.1. Tổng quan về đất xám
2.1.1. Khái niệm về đất xám
Theo hội khoa học đất Việt Nam (2000), “ đất xám là nhóm đất có tầng B
tích sét (Argic) với dung tích hấp thu dưới 24 lđl/100g sét và độ no bazơ dưới 50
%, tối thiểu là ở một phần của tầng B của lớp đất 0-120 cm, không có tầng E
nằm đột ngột ngay trên một tầng và có tính thẩm thấu chậm” [16].
Đất xám (Acrisols) là nhóm đất có diện tích lớn nhất ở nước ta với 19.970.64

[17], phân bố rộng khắp ở các vùng trung du, miền núi và rìa đồng bằng. Trên
bản đồ đất Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000, đất xám được chia thành các đơn vò: đất
xám bạc màu (Haplic Acrisols), đất xám có tầng loang lổ (Plinthic Acrisols), đất
xám gley (Gley Acrisols), đất xám feralit (Ferralic Acrisols) và đất xám mùn
trên núi (Humic Acrisols). Đất xám bạc màu có nhiều đặc điểm mang tính đặc
trưng nhất của đất xám theo hệ thống phân loại FAO-UNESCO nên được gọi là
“đất xám điển hình”.
Trong các đơn vò đất xám ở trên thì đất xám feralit và đất xám mùn trên núi
không thuận lợi cho phát triển nông nghiệp, trong khi đất xám bạc màu lại có thể
bố trí được rất nhiều loại cây trồng.
2.1.2. Đặc điểm và tính chất của đất xám ở nước ta
2.1.2.1. Đất xám bạc màu (điển hình) – Haplic Acrisols
Đất xám điển hình chủ yếu phát triển trên phù sa cổ, đá macma axít và đá
cát. Với tổng diện tích 1.791.021 ha, đất xám bạc màu phân bố chủ yếu ở miền
Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và trung du Bắc Bộ. Đất xám bạc màu có phản ứng
từ chua đến rất chua (pKCl = 3-4.5), nghèo cation kiềm trao đổi (Ca
2+
, Mg
2+
< 2
lđl/100 g đất), độ no bazơ thấp (V< 50%). Hàm lượng mùn tầng mặt từ nghèo
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 8

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
đến rất nghèo (0.5-1.5%). Các chất dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu hầu hết đều
nghèo [17].
2.1.2.2. Đất xám có tầng loang lổ – Plinthic Acrisols
Với diện tích 221.360 ha, đất xám loang lổ phân bố chủ yếu ở trung du Bắc
Bộ. Đất này có thành phần cơ giới nhẹ ở tầng mặt. Tuy nhiên, xuống tầng B tỉ lệ

sét tăng đột ngột. Đất có phản ứng chua (pKCl từ 3.5 – 4.5), nghèo mùn và các
chất dinh dưỡng, tổng cation trao đổi thấp (Ca
2+
, Mg
2+
< 4 lđl/100 g đất), khả
năng trao đổi cation cũng thấp [14].
2.1.2.3. Đất xám gley – Gleyic Acrisols
Nước ta có 101.471 ha đất xám gley, phân bố chủ yếu ở trung du Bắc Bộ,
Tây Nguyên và Đông Nam Bộ. Đất xám gley ở những vùng khác nhau có khác
nhau về một số tính chất, song có đặc điểm giống nhau là giàu mùn, có phản ứng
chua, CEC < 24 lđl/100 g đất, độ no bazơ thấp (V<50%) [14].
2.1.2.4. Đất xám Feralit – Ferralic Acrisols
Đất xám feralit chủ yếu phát triển trên đá phiến sét, macma axít, đá cát, phù
sa cổ và phân bố ở hầu khắp các tỉnh trên toàn quốc, với tổng diện tích
14.789.505 ha. Đất xám feralit có sự phân hoá về tính chất và độ phì nhiêu theo
mẫu chất hoặc đá mẹ, nhưng đều có chung đặc điểm chua, tầng mặt có thành
phần cơ giới nhẹ, độ no bazơ thấp (V<50%), dung tích hấp thu < 24 lđl/100 g đất
[14].
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 9

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
2.1.2.5. Đất xám mùn trên núi – Humic Acrisols
Nước ta có 3.139.285 ha đất xám mùn trên núi. Đất xám mùn trên núi phát
triển trên đá mẹ phiến thạch sét, sa thạch, macma axít, thường phân bố ở độ cao
trên 700 m và có hàm lượng chất hữu cơ cao (4-10 %) [14].
2.1.2. Đất xám vùng Đông Nam Bộ
Đất xám Đông Nam Bộ (ĐNB) với diện tích 744.652 ha, đã và đang có vò trí
quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp ở các tỉnh phía Nam. Cho đến nay có

nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu về phân loại cũng như sử dụng đất
xám ĐNB. Khi xây dựng bản đồ đất tỷ lệ 1/250.000 cho vùng ĐNB đã dựa theo
hệ thống phân loại FAO-UNESCO, đất xám ĐNB được chia làm 3 đơn vò [7]:
• Đất xám trên phù sa cổ: 638.914 ha
• Đất xám đọng bùn gley: 51.588 ha
• Đất xám trên granit : 54.150 ha
a. Tính chất vật lý của đất
Đất xám vùng ĐNB nhìn chung có thành phần cơ giới nhẹ (cát-cát pha).
Trong đó đất xám trên phù sa cổ có tỷ lệ cấp hạt cát trung bình và mòn từ 40-50
%, cấp hạt sét 21-27 % và có sự gia tăng hàm lượng sét theo chiều sâu phẫu
diện. Đất xám granit có tỉ lệ cấp hạt thô ở tầng mặt cao 83-86% [7]. Tuy nhiên,
theo chiều sâu phẫu diện tỷ lệ cấp hạt thô giảm dần. Đất xám ĐNB có cấu trúc
kém, dễ bò dí chặt nên dung trọng của tầng đất mặt khá lớn và biến động khá
rộng, từ 1.44 g/cm
3
ở đất rừng đến 1,53 g/cm
3
ở đất trồng cao su. Độ bền đoàn
lạp của đất xám ĐNB rất thấp và có sự khác biệt giữa các loại hình canh tác [4].
Về thành phần khoáng sét, kaolinit là khoáng sét thống trò trong nhóm đất xám
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 10

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
ĐNB. Trong đất xám gley còn có Vermiculit và Illit nhưng số lượng không đáng
kể. Đất có thành phần chủ yếu là kaolinit, khả năng hấp thu trao đổi cation, hàm
lượng mùn và sét ở tầng mặt thấp làm cho khả năng trao đổi cation của đất xám
vùng ĐNB kém. Cùng với khả năng trao đổ cation, hàm lượng mùn và sét ở tầng
mặt thấp làm cho khả năng giữ nước, giữ phân kém nên đất xám thường bò suy
kiệt chất dinh dưỡng rất nhanh trong quá trình canh tác. Nhìn chung khả năng giữ

nước của đất xám rất kém. Trong thực tế, khả năng giữ nước còn bò ảnh hưởng
bởi thảm phủ thực vật. Ở những nơi còn rừng hoặc trồng các cây có khả năng
che phủ tốt thì khả năng giữ ẩm cao hơn so với các vùng khác.
b. Tính chất hoá học
Đất xám ĐNB có phản ứng chua (pH
H2O
= 4.5-5.0; pH
KCl
xấp xỉ 4.0). tổng
cation trao đổi của đất xám ĐNB trong khoảng 3.8-3.9 lđl/100 g đất, ở mức rất
thấp. CEC trong thành phần sét tuy có cao hơn, song cũng chỉ dưới 16 lđl/100 g
sét. Các chất dinh dưỡng đều ở mức nghèo (0.03-0.39% N; 0.03-0.05 % P
2
O
5
;
0.01-0.021 % K
2
O). Đất xám phát triển trên granit rất nghèo dinh dưỡng, trong
khi đất xám ở đòa hình thấp, ít bò rửa trôi và có quá trình tích lũy mùn thì hàm
lượng mùn và đạm tầng mặt cao hơn. Các chất dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu
giảm dần theo chiều sâu của phẫu diện.
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 11

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Bảng 1: Một số thông số dinh dưỡng trong đất xám
Tầng
đất (cm)
Mùn

(%)
Tổng số (%)
Dễ tiêu
(mg/100g đất)
N P
2
O
5
K
2
O C/N P
2
O
5
K
2
O
Đất xám trên phù sa cổ
0-25
25-50
50-85
85-140
1.48
1.17
0.57
0.43
0.14
0.10
0.06
0.03

0.087
0.037
0.030
0.035
0.30
0.24
0.25
0.30
6.50
6.10
7.70
10.50
3.20
3.00
1.30
1.10
Đất xám đọng mùn gley
0-20
20-40
40-70
70-95
19.70
11.40
3.10
2.80
0.34
0.32
0.10
0.08
0.08

0.06
0.02
0.02
0.02
0.01
0.01
0.01
33
20
18
17
14
8.9
1.5
1.5
3.1
2.6
2.5
1.0
Đất xám trên granit
0-15
15-75
75-115
115-140
0.98
0.82
0.74
0.47
0.09
0.08

0.07
0.03
0.03
0.03
0.03
0.03
2.10
2.28
2.24
2.26
6.10
6.70
5.90
9.60
1.01
0.63
1.51
1.02
3.61
2.43
1.25
1.23
2.1.3. Một số cây trồng chính hiện nay trên đất xám
• Cây công nghiệp dài ngày: chủ yếu là cao su, cây điều, cây hồ tiêu,…
• Cây công nghiệp ngắn ngày: đậu phộng, đậu tương, bông vải, thuốc lá và
đặc biệt là miá. Đây là những cây trồng có khả năng cải tạo được đất.
• Cây luá, hoa màu và rau: do nhu cầu của con người ở khu vực này về rau
rất cao nên người dân sử dụng rất nhiều phân bón, thuốc bảo vệ thực vật
cùng với vấn đề ô nhiễm kim loại nặng từ các khu công nghiệp làm cho
đất ngày càng chai cứng, độ tơi xốp kém, tính thấm nước yếu nên rửa trôi

và xói mòn ngày càng mạnh hơn. Ngoài ra, nguồn nước tưới cho rau và
luá cũng đang đứng trước một tình huống nan giải đó là vấn đề ô nhiễm
nguồn nước – đặc biệt là kim loại nặng – nên dễ xảy ra quá trình tích tụ ô
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 12

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
nhiễm thông qua chuỗi thức ăn. Chính vì thế, việc tìm ra giới hạn chòu
đựng hay ảnh hưởng của rau đối với một số kim loại ô nhiễm chủ yếu là
một vấn đề đặt ra hết sức cấp bách và cần thiết.
• Cây ăn quả: các loại cây đặc sản nổi tiếng cả nước như mít tố nữ, măng
cụt, sầu riêng, bưởi đường, chôm chôm, dâu, chuối, na, nhãn,…
2.2. Tổng quan về kim loại nặng
Trải qua nhiều thập niên người ta biết rằng những nguyên tố có số lượng ở
dạng vết có những ảnh hưởng tích cực và tiêu cực đến hệ sinh thái. Tuy nhiên,
gần đây nhất người ta nhận ra lợi ích lớn hơn về vai trò đặc biệt của nguyên tố
này. Nhìn chung, thuật ngữ” nguyên tố vết” được sử dụng một cách không thống
nhất trong vài tài liệu ấn hành, để mô tả các kim loại có nồng độ thấp trong hệ
sinh thái tự nhiên. Mối lo ngại chung ngày càng tăng về chất lượng môi trường
giảm sút, đã đòi hỏi có những nghiên cứu và nhận đònh rõ hơn về kim lọai nặng
và ảnh hưởng của nó. Do đó, trong thực tiễn những thuật ngữ khác như: “kim loại
vết”, “chất vô cơ vết”, “kim loại nặng”, “nguyên tố vi lượng” và “dinh dưỡng”
được xem là đồng nghóa với thuật ngữ nguyên tố vết.
2.2.1. Khái niệm về kim loại nặng
Thuật ngữ “kim loại nặng“ (heavy metals) đã được công nhận và sử dụng
rộng rãi, mặc dù không dễ dàng đònh nghóa nó. Thuật ngữ này được dùng để chỉ
tên nhóm các kim loại và á kim, nó gắn liền với sự ô nhiễm và tính độc, nhưng
cũng có một số nguyên tố cần thiết cho cơ thể sinh vật khi ở nồng độ thấp.
“Kim loại độc” (Toxic metals) là thuật ngữ khác với thuật ngữ “kim loại
nặng” để chỉ các nguyên tố không cần thiết, dễ gây kính ứng như Pb, Cd, Hg, As,

SVTH: Nguyễn Thò Đoan 13

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Ti và U; nó không dùng để chỉ các nguyên tố thiết yếu cho cơ thể sinh vật như
Co, Cu, Mn, Se và Zn. Sự phân loại kilm loại độc dựa trên tỷ trọng nguyên tử
(d>6g/cm
3
) nhưng nó cũng bao gồm các nguyên tố không liên quan khác, song
vẫn chưa rõ ràng vì các tài liệu liên quan còn hạn chế [20].
Kim loại nặng (KLN): là kim loại có thể dẫn điện và dẫn nhiệt cao, dễ dát
mỏng, uốn cong và kéo sợi. Kim loại nặng là một trong những thành phần quan
trọng đối với sự sống của sinh vật, nó luôn tồn tại một lượng thiết yếu trong các
bộ phận của cơ thể sinh vật. Tuy nhiên, nếu vượt quá giới hạn cho phép thì nó
trở nên độc hại.
2.2.2. Nhập lượng KLN trong môi trường
Đá mẹ là nguồn cung cấp đầu tiên các nguyên tố khoáng và có vai trò quan
trọng trong việc tích lũy các KLN trong đất. Trong những điều kiện xác đònh,
phụ thuộc vào các loại đá mẹ khác nhau mà các đất được hình thành có chứa
hàm lượng khác nhau các KLN.
Bảng 2: Hàm lượng trung bình một số kim loại nặng trong đá và trong đất (ppm) [8]
Nguyên
tố
Đá bazơ
(basalt)
Đá axit
(Granite)
Đá
trầm
tích

Vỏphong
hóa
Daộng
trongđất
Trung bình
trong đất
Cd
Hg
Pb
0,13
0,012
3
0,09
0,08
24
0,17
0,19
19
0,11
0,05
14
0,01 - 2
0,01 - 0,5
0,2 - 0,5
0,35
0,06
19
(Nguồn: Tack E. Fergusson. 1987)
Đã có nhiều bằng chứng chứng minh nguy hiểm độc hại của KLN trong đất
đến thực vật, động vật ăn thực vật và con người mà biểu hiện rõ là ảnh hưởng

SVTH: Nguyễn Thò Đoan 14

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
của Pb, Cd, Hg, As. Nguồn gốc ô nhiễm của kim loại nặng chủ yếu gây ra bởi
các hoạt động của con người, các ảnh hưởng của các tập quán nông nghiệp hoặc
từ khai thác mỏ và từ sản xuất công nghiệp sử dụng đạn chì của thợ săn và sự
phóng thích chì của xe ô tô ngày càng trầm trọng.
Trong các quá trình sản xuất con người đã làm tăng đáng kể các nguyên tố
kim loại nặng trong đất. Các loại thuốc bảo vệ thực vật thường có chứa các kim
loại nặng như Cd, Pb, Các loại phân bón bón hóa học, đặc biệt là phân
photpho thường chứa nhiều As, Cd, Pb. Các loại bùn nước thải thành phố cũng là
nguồn có chứa nhiều các kim loại nặng khác nhau như As, Pb, Cd, Bi, Hg, Sn.
Các nguyên tố kim loại nặng 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 kim loại nặng ấy trong quá trình công nghệ hoặc từ các
chất thải sinh hoạt của con người. 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 là nguyên nhân dẫn đến tình
trạng ô nhiễm đất.
Hàm lượng KLN tổng cộng trong đất là kết quả của việc nhập lựơng kim loại
từ nhiều nguồn khác nhau: đá mẹ, sự lắng đọng khí quyển, phân bón, hóa chất
nông nghiệp, các chất thải hữu cơ và các chất vô cơ khác Điều này đựơc diễn
tả bằng công thứ sau:
M
tổng
= ( M
p
+ M
a

+ M
f
+ M
ac
+ M
ow
+ M
ip
) – ( M
cr
+ M
l
)
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 15

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Trong đó:
• M: kim loại nặng
• p: vật liệu đá mẹ
• a: sự lắng đọng trong khí quyển
• f: phân bón
• ac: hóa chất nông nghiệp
• ow: các chất thải hữu cơ
• ip: các chất ô nhiễm vô cơ khác
• cr: sự hấp thu KLN bởi cây trồng
• l: KLN mất do rửa trôi
Bảng.3: Khả năng linh động của một số nguyên tố kim loại nặng trong đất [8]
Khả năng
linh động

Điều kiện
Oxy hoá Axit
Trung tính –
kiềm
Khử
Rất cao Se
Cao Se Se, Hg
Trung bình Hg, As, Cd As, Cd As, Cd
Thấp Pb, As, Sb, Ti Pb, Bi, Sb, Ti Pb, Bi, Sb,Ti
Rất thấp Te Te Te Te, Se, Hg,
Không linh động Cd, Pb, Bi, Ti
(Nguồn: Kabata, 1984)
2.2.3. Sơ lược về các kim loại Pb, Cd
2.2.3.1. Chì (Pb)
a. Khái niệm và tính chất của chì
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 16

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Chì là một loại độc chất bản chất có ảnh hưởng quan trọng trong môi trường
sinh thái. Chì là nguyên tố thuộc nhóm IV trong bảng hệ thống tuần hoàn các
nguyên tố hóa học. Chì có hai trạng thái oxy hóa bền chính là Pb(II) và Pb(IV)
và có bốn đồng vò bền là
204
Pb,
206
Pb,
207
Bb và
208

Pb. Trong môi trường, nó tồn tại
chủ yếu dưới dạng ion Pb trong các dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ. Chì là kim
loại nặng (M = 207,1g/mol; d = 11,3g/cm
3
) màu xám xanh, nóng chảy ở nhiệt độ
327
o
C và sôi ở nhiệt độ 1744
o
C. Hơi chì có vò ngọt ở họng.
Về mặt hóa học, chì khó bò tác dụng bởi HCl, H
2
SO
4
loãng. Nhưng H
2
SO
4
đặc
đun nóng tác dụng với chì cho PbSO
4
và tỏa khí SO
3
(aerosol). Chì tan trong
HNO
3
tạo thành Pb(NO
3
)
2

và khí NO
2
. Chì có tính mềm, dễ dát mỏng, dễ cắt và
dễ đònh hình. Chính vì vậy mà chì được ứng dụng nhiều trong công nghiệp và
trong cuộc sống ngay từ thời xưa.
Trong sản xuất, chì được dùng dưới dạng là chì vô cơ và chì hữu cơ. Các hợp
chất vô cơ của chì như: PbO, Pb(OH)
2
, Pb
3
O
4
, PbO
2
, PbS, PbCl
2
, PbSO
4
, PbCO
3
,
PbCrO
3
. Chì hữu cơ thường được sử dụng là Pb(C
2
H
5
)
4
( chì tetraetyl).

Ngoài những tác dụng tích cực cũng cần phải nói đến những tác hại của chì.
Độc tính của chì cao, nó có thể gây tác hại cho toàn cơ thể như: tác hại đến hệ
thống huyết của cơ thể, hệ thống thần kinh, thận, tiêu hóa, tim mạch và một số
ảnh hưởng khác như: sinh sản, nội tiết, thể nhiễm sắt.
b. Nguồn gốc phát sinh ra chì
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 17

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Chì là một trong những kim loại thông dụng từ trước đến nay. Con người đã
khai thác và sử dụng chì từ rất xa xưa, vào khoảng thời kỳ đồ đồng hoặc đồ sắt.
Ngày nay, chì được ứng dụng rất rộng rãi trong mọi lónh vực của đời sống. Nhờ
những tính chất đặc biệt như: dễ nấu chảy, dễ gia công, dễ tái chế, dễ tạo hợp
kim, khó bò ăn mòn, … nên chì được sử dụng hầu như ở tất cả các loại hình sản
xuất công nghiệp. Đứng đầu là công nghiệp chế tạo ắc quy, chiếm tới 60% lượng
chì được con người sử dụng. Tiếp theo là ngành sản xuất đạn dược, vỏ bọc dây
cáp, cán ép tấm chì, hàn tổng cộng chiếm 15%. Ngoài ra, chì còn được sử dụng
rộng rãi trong công nghiệp sản xuất sơn, ngành gốm sứ, sản xuất bột màu, matít,
… Trong ngành chế tạo máy và ngành xây dựng, người ta dùng chì để chế tạo các
khớp nối đường ống, van, các chi tiết máy móc có tiếp xúc với môi trường ăn
mòn và nhiều cơ cấu trong các công trình lộ thiên. Đặc biệt, trong các lónh vực
công nghiệp có sử dụng chất phóng xạ, chì là kim loại duy nhất được dùng để
chế tạo các container chứa chất thải phóng xạ cũng như xây dựng các kết cấu
ngăn tia X.
Trong nông nghiệp, người ta sử dụng một số hợp chất của chì có tính kháng
sinh làm thuốc trừ sâu. Vào khoảng thời gian từ thập niên 30 đến thập niên 90
của thế kỷ XX, chì được sử dụng rất rộng rãi trong giao thông dưới dạng
tetraalkyl chì là chất chống kích nổå trong xăng. Ngoài đạn dược, chì còn được
dùng để chế tạo nhiều chi tiết trong vũ khí quân sự. Trong lónh vực thương mại
cũng như trong đời sống hàng ngày, con người cũng sử dụng chì dưới rất nhiều

hình thức khác nhau, chẳng hạn như: vỏ đựng đồ uống, đồ nấu bếp, mỹ phẩm,
dược phẩm, đồ chơi trẻ em, đồ điện, …
Có thể thấy rằng, chì là kim loại không thể thay thế được và có mặt ở mọi nơi
trong cuộc sống của chúng ta. Điều đó không chỉ nói lên tầm quan trọng của chì
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 18

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
đối với con người mà còn cho thấy tiềm năng gây ô nhiễm và nhiễm độc chì là
rất lớn.
c. Chì trong môi trường đất
Chì trong môi trường đất bao gồm từ các nguồn sau:
• Chì trong các khoáng chất tự nhiên, điển hình là PbS.
• Chất thải rắn chứa chì từ các hoạt động của con người như khai
khoáng, chôn lấp rác đô thò.
• Lắng đọng chì từ khí quyển.
• Kết hợp và sa lắng từ các hợp chất của chì từ thủy quyển.
Hàm lượng chì trong đất tự nhiên vào khoảng 10 – 40 µg/g, phụ thuộc vào
hàm lượng chì trong đá mẹ. Đối với đất bò ô nhiễm, hàm lượng chì cao hơn và
phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn gây ô nhiễm. Chì được phát thải từ các
nguồn gây ô nhiễm có khuynh hướng tích lũy một cách tự nhiên trong lớp đất
mặt, với độ sâu từ 0 – 15 cm. Do đó, ở những vùng đất bò ô nhiễm, hàm lượng
chì trong lớp đất mặt thường cao hơn so với lớp đất bên dưới.
Chì trong đất có khuynh hướng tham gia các quá trình sau:
• Bò hấp thụ vào các hạt keo đất.
• Bò phân giải vào dung dòch đất do sự thay đổi pH của đất.
• Bò rửa trôi hoặc hòa tan bởi các dòng chảy bề mặt.
• Theo nước trong đất thấm xuống tầng nước ngầm.
• Bò hấp thụ vào thực vật và tích lũy trong hệ rễ, cành, lá.

d. Cơ chế xâm nhập, phân bố và tích tụ của chì trong cơ thể con người và động
vật
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 19

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Chì xâm nhập vào cơ thể con người và động vật thông qua những con đường
chính sau: hô hấp, ăn uống và hấp thụ qua da.
Đường hô hấp: bụi chì và các hợp chất của chì trong không khí có khả năng
xâm nhập vào cơ thể con người qua đường hô hấp. Khoảng 30 – 50% lượng chì
có trong thành phần không khí do con người hít vào được lắng đọng trong phổi
người. Tỷ lệ này phụ thuộc vào đặc tính hóa học, kích thước các hạt bụi chì và
khả năng hòa tan của chúng. khi đã lắng đọng trong phổi, phần lớn bụi chì được
hấp thụ và tiếp xúc xâm nhập vào các bộ phận cơ thể người.
Đường ăn uống: số lượng và tốc độ hấp thu chì qua đường tiêu hóa của cơ
thể phụ thuộc vào dạng tồn tại hóa học của chì, kích thước hạt bụi chì, trạng thái
no hay đói của cơ thể, chế độ dinh dưỡng và độ tuổi. Cơ thể người trưởng thành
có khả năng hấp thụ 5% lượng chì có trong thức ăn hoặc nước uống. Con số này
có thể tăng tới 50% tùy thuộc vào trạng thái no hay đói của cơ thể. Trẻ sơ sinh
và trẻ nhỏ là những đối tượng nhạy cảm với chì, khoảng 50% lượng chì có trong
thức ăn và nước uống được cơ thể trẻ hấp thụ. Chế độ ăn nghèo canxi, sắt, đồng,
kẽm, phốt pho sẽ làm tăng khả năng hấp thụ chì qua đường ăn uống.
Hấp thụ qua da: khả năng hấp thụ chì qua da của cơ thể kém hơn so với hai
con đường nêu trên và thường được bỏ qua. Khi cho tay tiếp xúc với nitrát chì
hoặc bột chì kim loại, hàm lượng chì trong mồ hôi sẽ tăng lên, nhưng hàm lượng
chì trong máu và nước tiểu không tăng.
Phân bố chì trong cơ thể: sau khi được hấp thụ chì qua đường hô hấp hoặc ăn
uống, chì tiếp tục xâm nhập vào máu và từ đó được phan bố tới nhiều bộ phận
của cơ thể nhờ tế bào hồng cầu và huyết tương. Trước tiên, chì được chuyển
nhanh đến các mô mềm như: cơ, não, đặc biệt là gan và thận, sau đó bài tiết qua

SVTH: Nguyễn Thò Đoan 20

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
đường phân, nước tiểu, mồ hôi. Tiếp theo, chì được chuyển tới các mô cứng của
cơ thể như: xương, răng, tóc, móng, với tốc độ chậm. Có tới khoảng 94% lượng
chì trong cơ thể người trưởng thành và 73% trong cơ thể trẻ em được tích tụ trong
xương và răng.
2.2.3.2. Cadmium (Cd)
a. Khái niệm và tính chất
Cadmium (Cd) thuộc nhóm (IIB), chu kỳ 5, có khối lượng nguyên tử trung
bình bằng 112,411 (đvc) trong bảng hệ thống tuần hoàn, là một kim loại quý
hiếm, được xếp thứ 67 trong thứ tự của nguyên tố dồi dào. Cd là một kim loại rất
độc, nó là sản phẩm của công nghiệp luyện kẽm và chì. Cd là một kim loại màu
trắng dòu, ít khi tìm thấy ở dạng Cd
2+
. Nó dễ kéo dãn, dễ dát mỏng. Tỷ trọng (so
với nước): 8,65; nóng chảy ở 321
o
C, sôi ở 778
o
C.
Cd không có chức năng về sinh học thiết yếu nhưng lại có tính độc hại cao
đối với thực vật và động vật. Tuy nhiên, dạng tồn lưu của Cd thường bắt gặp
trong môi trường không gây độc cấp tính. Theo Fassett (1980) thì nguy hại chính
đối với sức khoẻ con người từ Cd là sự tích tụ mãn tính của nó trong thận. Nếu
hàm lượng Cd trong thận lên đến 200mg/kg khối lượng tươi thì sẽ gây rối loạn
chức năng thận, giảm số lượng hồng cầu trong máu; suy yếu tủy xương; rối loạn
chức năng trao đổi chất của Ca
2+

gây ra chứng loãng xương, gẫy xương, giảm
chiều cao cơ thể, … Cd có khả năng tấn công lấn át vò trí của Zn trong cấu trúc
của enzyme Carboxypeptidase A và làm rối loạn chức năng trao đổi chất [1].
Thức ăn là con đường chính để Cd đi vào cơ thể nhưng bên cạnh đó việc hút
thuốc lá và hơi khói có chứa nhiều CdO, cũng là nguồn quan trọng đưa Cd vào
cơ thể. Tổ chức Lương Nông Quốc Tế (FAO) và Tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO)
đề nghò lượng Cd có thể chấp nhận được đưa vào cơ thể tối đa 400 -500 µg/tuần,
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 21

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
tương đương khoảng 70µg/ ngày. Những người hút thuốc lá có thể thêm vào cơ
thể một lượng Cd dư thừa từ 20-35µgCd/ngày.
b. Nguồn gốc Cadimi trong môi trường đất
Ô nhiễm môi trường do Cd đã và đang gia tăng nhanh trong những thập niên
gần đây là do hậu quả của việc phát triển công nghiệp ồ ạt và đặc biệt là việc
gia tăng sử dụng Cd trong công nghiệp. Mặt khác, do quá trình khai thác các mỏ
kim loại gia tăng và quá trình thải chất thải bừa bãi dẫn đến ô nhiễm Cd trong
môi trường là điều khó tránh khỏi.
Cadimi trong môi trường đất từ đá mẹ: Page và Bingham (1973) cho rằng, đất
hình thành từ các đá có nguồn gốc núi lửa, chứa lượng Cd từ 0,1 - 0,3 mg/kg,
chúng hình thành trên đá biến chất có hàm lượng Cd từ 0,1 - 1,0 mg/kg. Đất hình
thành trên đá trầm tích chứa từ 0,3 - 11mg/kg.
Cadimi từ phân lân bón vào môi trường: phân lân chứa lượng Cd cao trong
hầu hết các khoáng phosphoride dùng để sản xuất phân bón. Phân phosphate
đang trở thành nguồn tạo ra Cd và có mặt hầu như khắp nơi, gây ô nhiễm Cd cho
đất nông nghiệp.
Cadimi từ bùn thải cống rãnh: nước bùn cống thải chứa Cd từ chất thải của
con người, các sản phẩm sinh hoạt sống gia đình chứa Zn và các bùn thải công
nghiệp…

Cadimi từ các nguồn khác: các nguồn khác có thể gây ô nhiễm Cd trong đất
như: sự khai thác mỏ, quá trình làm giàu quặng mỏ, quá trình luyện quặng
sulfide có chứa Cd…
2.2.4. Khả năng lan truyền ô nhiễm kim loại nặng
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 22

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Khả năng lan truyền ô nhiễm là tích lũy, 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.
Các KLN (Cd, Hg, Pb, As) trong đất bò ô nhiễm sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến
thực vật và cây trồng qua dây truyền thực phẩm sẽ lại tác động lên sức khỏe con
người và động vật. Tùy theo từng chất mà nó có tác động khác nhau đến các bộ
phận của cơ thể.
Hầu hết các KLN (Cd, Hg, Pb, As) được xâm nhập vào cơ thể qua đường hô
hấp, đường miệng, đường tiêu hóa, qua da, … và đựơc tích lũy ở phổi, thận, gan,
tụy, tuyến giáp. Sau đó chúng được thải loại qua kết tràng và thận, một tỷ lệ nhỏ
được qua da và nước bọt ( đó là do cơ thể sinh vật có khả năng bài tiết thải loại
chất độc). Nhưng nếu tích tụ với một hàm lượng lớn trong cơ thể thì có thể dẫn
đến nhiều căn bệnh lạ, nếu nặng hơn nữa có thể dẫn đến cái chết [3]. Tổng
lượng KLN 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 2A). Mặt
khác, hàm lượng KLN trong dung dòch đất thấp hơn hàm lượng mà cây trồng hấp
thụ, chính vì thế, một phần lớn KLN có đặc tính sinh học được tồn tại ở pha rắn.
Tùy vào mức độ linh động của chúng và dung dòch đất mà các kim loại nặng
có thể tồn tại ở 4 dạng khác nhau (hình 2B). Hai dạng tồn tại đầu, kim loại ở

dạng ion và có sẵn trong dung dòch, dạng thứ ba, mặc dù tồn tại ở pha rắn nhưng
có thể đi vào dung dòch khi cần thiết và trở nên có sẵn khi cây trồng sinh trưởng.
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 23

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
Ở dạng thứ 4, kim loại bò liên kết chặt với các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ khác
và không có sẵn cho cây.
Sự hấp thu hay tích lũy 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 các KLN
khác trong đất cũng như độ ẩm và nhiệt độ.
2.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tích lũy của kim loại nặng
Sự tích lũy kim loại nặng trong môi trường nông nghiệp rất biến động. Có
những kim loại nặng theo thời gian nồng độ của chúng tăng lên (thông qua dây
truyền thực phẩm, sự tích tụ sinh học, phóng đại sinh học, ), nhưng cũng có kim
loại nặng nồng độ của chúng giảm dần theo thời gian. Nếu nồng độ KLN đi vào
môi trường lớn hơn sự mất đi thì dẫn đến hiện tượng tích lũy. Tuy nhiên, sự tích
lũy này phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Đó là bản chất của kim loại nặng, 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 lũy cũng khác nhau.
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 24

KL trong Kim loại ở pha rắn
Dung dòch ion tự do Kim loại bò liên kết chặt
Ion Lim loại hấp thụ hấp thụ Ion kim loại không linh
Hoà tan yếu trong qt động trong q/trình cây
cây sinh trưởng sinh trưởng
Tổng lượng kim loại
Nguồn kim loại có sẵn
Nguồn KL không có sẵn

Hình 2: Mô hình trạng thái các KLN trong
môi trường đất
A
B
Trạng thái kim loại
Độ linh động
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TSKH. Lê Huy Bá
ThS. Thái Văn Nam
2.2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính độc của KLN trong đất
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 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 độc chất vào môi
trøng 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 vât”. Tính độc của các chất này quyết đònh bởi cấu tạo và hoạt
tính của chúng.
• Nồng độ và liều lượng: của các chất độc 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 hủy của chất độc). Cũng như khi có nhiệt độ đất quá cao có thể phân
hủy chất độc.
• 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
thấp. Giới tính cũng ảnh hưởng đến ngưỡng chòu độc. Giống cái và phái nữ
dễ mẫn cảm với chất độc hơn là giống đực và phái nam.
• Những điều kiện khác của đất: Chế độ nước, độ ẩm, độ chua trong đất có
ảnh hưởng đến sự cung cấp O

2
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
SVTH: Nguyễn Thò Đoan 25