Nghiên cứu hàm lượng Niken trong Cải xoong tại tỉnh Thái Nguyên

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Rau xanh là nhu cầu không thể thiếu được trong mỗi bữa ăn hàng ngày
của con người trên khắp hành tinh. Rau cung cấp cho cơ thể con người nhiều
loại Vitamin, muối khoáng, đường, tinh bột, prôtêin… Đặc biệt khi lương
thực và các thức ăn giàu đạm được đảm bảo thì nhu cầu về số lượng và chất
lượng rau càng gia tăng như là một nhân tố tích cực trong cân bằng dinh
dưỡng và kéo dài tuổi thọ. Những năm gần đây, sản xuất nông nghiệp nói
chung và sản xuất rau nói riêng đã trở thành vấn đề mang tính chất toàn cầu vì
sự lạm dụng quá mức phân bón, thuốc bảo vệ thực vật; mặt khác quá trình đô
thị hóa, công nghiệp hóa và ô nhiễm môi trường đã mang đến nguy cơ lớn
làm nhiễm độc môi trường sản xuất nông nghiệp, nhiễm độc môi trường sống
cũng như sức khoẻ của toàn cộng đồng.
Cải xoong hay còn gọi là xà lách xoong (Tên khoa học là Nasturtium
officinale hoặc Nasturtium microphyllum; tên tiếng anh là Watercress) là một
loại thực vật thủy sinh hay bán thủy sinh, sống lâu năm và lớn nhanh, có
nguồn gốc từ Châu Âu tới Trung Á và là một trong số những loại rau ăn được
con người dùng từ rất lâu. Các loài thực vật này là thành viên của họ cải
(Brassicaceae), về mặt thực vật học rau cải xoong có họ hàng với rau tần và
mù tạc, tất cả chúng đều đáng chú ý vì có mùi vị hăng và cay. Cải xoong chứa
một lượng đáng kể sắt, canxi và axít folic cùng với các vitamin A và C, đi
kèm theo đó là một số lợi ích khi ăn rau cải xoong, chẳng hạn nó có tác dụng
như một chất kích thích nhẹ, một nguồn hóa chất thực vật, có tác dụng chống
ôxi hóa, lợi tiểu, long đờm và trợ giúp tiêu hóa. Tại một số khu vực, cải xoong
được coi là cỏ dại nhưng tại những khu vực khác thì nó lại được coi là rau ăn
hay cây thuốc. Ngoài ra, nó còn có các vitamin B1, B2, E, và phốt pho, iốt và
một số khoáng chất vi lượng có tác dụng bảo vệ sức khỏe, chống bệnh tật,
nhiễm trùng, chống sự lão hóa, giữ gìn xuân sắc tươi trẻ. Hiện nay rau cải
xoong rất được ưa chuộng để làm thực phẩm cải thiện bữa ăn hàng ngày đặc
biệt được tiêu thụ rất nhiều cho các nhà hàng, khách sạn… vì nó là món ăn

1
ngon miệng, bổ và hợp khẩu vị người Việt Nam. Do vậy người dân đã bắt đầu
mở rộng diện tích trồng rau cải xoong, phát triển sản xuất đại trà để phục vụ
lợi ích kinh tế nhất là ở các tỉnh phía Bắc nước ta với khí hậu phù hợp cho sự
phát triển của rau cải xoong.
Theo một số nghiên cứu trước đây các nhà khoa học đã kết luận cải
xoong rất nghiện KLN như cadimium, kẽm, sắt, asen, niken… khả năng hấp
thụ tích lũy KLN của cải xoong là rất cao và khẳ năng sống trong môi trường
bị nhiễm KLN cũng rất tốt. Ni là một loại KLN mặc dù kim loại này còn rất
mới trong các nghiên cứu khoa học, chính vì vậy KLN Ni cần được quan tâm
và nghiên cứu nhiều hơn. Cụ thể là hàm lượng của Ni trong rau cải xoong như
thế nào? Việc nghiên cứu tìm ra những nguyên tố có trong cải xoong là hết
sức quan trọng để góp phần tìm ra những chất mới, những nguyên tố mới,
nhằm phát hiện được sự có mặt của các nguyên tố có lợi và kể cả các nguyên
tố có hại trong rau cải xoong, đáp ứng nhu cầu và phục vụ lợi ích của con
người và góp phần bảo vệ môi trường.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu hàm lượng Niken trong Cải xoong tại tỉnh Thái Nguyên” nhằm
xác định rõ trong cải xoong có mặt của nguyên tố niken hay không và đưa ra
hàm lượng cụ thể, từ đó đưa ra các đề xuất, ứng dụng cụ thể vào thưc tiễn.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Xác định hàm lượng Ni trong đất, trong nước trồng cải xoong và trong
rau cải xoong. Từ đó so sánh với tiêu chuẩn cho phép để đưa ra khuyến cáo
với người quản lý, người sản xuất và người tiêu dùng cải xoong nên sử dụng
cải xoong như thế nào và sử dụng vào mục đích gì, làm rau ăn hay sử dụng để
cải tạo xử lý môi trường bị ô nhiễm Ni.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được thành phần chính của đất và nước trồng cải xoong, đặc
biệt là hàm lượng Ni trong đó.
- Xác định được hàm lượng Ni trong cải xoong tại các vùng trồng chính

của Thái Nguyên.
- Xác định được hàm lượng Ni trong cải xoong tại các vụ thu hoạch
khác nhau.
2
- Xác định được hàm lượng Ni trong các phần thu hoạch khác nhau của
cải xoong.
- xác định được mối tương quan giữa hàm lượng Ni trong đất, nước
trồng cải xoong và trong cải xoong nếu có thể.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Đóng góp về mặt lý luận cho việc giải thích các mối tương quan giữa
hàm lượng các kim loại nặng trong đất, trong nước và hàm lượng của
chúng trong phần sử dụng của rau cải xoong tại Thai Nguyên.
- Đề tài giúp sinh viên có cơ hội áp dụng những kiến thức đã học vào
thực tiễn, nâng cao trình độ chuyên môn đồng thời tích lũy kinh nghiệm thưc
tế cho bản thân sau này khi ra trường.
- Đề tài là cơ sở cho những kết luận khoa học về hàm lượng NiKen
trong rau cải xoong tại tỉnh Thái Nguyên nói riêng, là cơ sở để nghiên cứu
hàm lượng niKen trong rau cải xoong của các vùng khác nhau hay trên cả
nước nói chung. Từ đó, phân tích những tác dụng cũng như ảnh hưởng đến
sức khỏe của con người khi sử dụng rau cải xoong.
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
Đề tài có ý nghĩa trong việc bảo vệ sức khoẻ của con người, đồng thời
cung cấp số liệu về hàm lượng niken trong rau cải xoong để:
- Phổ biến, khuyến cáo cho người dân khi sử dụng rau cải xoong, góp
phần mở rộng hiểu biết của người dân khi sử dụng cải xoong làm thực phẩm.
- Làm cơ sở cho các cơ quan chức năng đưa ra các biện pháp phát triển
cụ thể để sản xuất rau cải xoong sạch trên quy mô rộng.
- Lợi dụng khả năng hấp thụ niken của rau cải xoong để cải tạo môi
trường đất, môi trường nước bị ô nhiễm niken.

- Quá trình thực hiện đề tài, sinh viên được đóng vai trò như một cán bộ
tập sự đây là bước đệm giúp sinh viên thu thập kiến thức, chuẩn bị hành trang
cho công việc trong tương lai.
3
Phần 2
CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
Rau là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày
của con người nó cg cấp phần lớn các khoáng chất, vitamin và các chất dinh
dưỡng khác cho con người. Theo nghiên cứu của các nhà dinh dưỡng học thì
hàng ngày chúng ta cần 2.300 – 2.500 calo cho năng lượng để hoạt động sống
và làm việc. Để có đủ số năng lượng đó thì mỗi ngày cần bổ sung thêm
khoảng 300g rau mỗi ngày (Sylvia S.Mader, 2004) [24]. Từ những nhu cầu về
rau hàng ngày càng gia tăng, mỗi người nông dân đã không ngừng nâng cao
năng suất rau nhờ áp dụng các biện pháp thâm canh tăng vụ, tăng cường phân
bón và hoá chất bảo vệ thực vật làm cho năng suất và sản lượng các loại rau
ngày càng tăng mạnh. Bên cạnh đó, việc sử dụng một lượng lớn và không
đúng quy định về phân bón và hoá chất bảo vệ thực vật đã làm giảm chất
lượng của các loại rau. Ngoài ra, do quá trình đô thị hoá và chất thải của các
nhà máy xí nghiệp công nghiệp đã dẫn đến tình trạng nhiễm bẩn đất, nước và
nông sản đăc biệt là ở khu công nghiệp tập trung hay ở các thành phố lớn.
Theo quy định về tiêu chuẩn chất lượng rau sạch của Bộ Nông nghiệp
và Phát triển Nông thôn (1993) [3] gồm có 2 tiêu chuẩn chung:
1/ Rau quả sạch đảm bảo phẩm cấp, chất lượng, không dập nát héo úa,
hư hại không giấm ủ bằng chất độc, sạch đất cát bám bẩn.
2/ Hàm lượng Nitrat, kim loại nặng, dư lượng hoá chất bảo vệ thực vật
và vi sinh vật gây bệnh trong mức cho phép.
Trong đề tài này chúng tôi chỉ nghiên cứu tới tiêu chuẩn thứ 2, cụ thể là
hàm lượng Niken (Ni) trong rau và ảnh hưởng của Ni đến sức khỏe con người:

“Kim loại nặng” (KLN) heavy metals là thuật ngữ chỉ nhóm các kim
loại có tỷ trọng lớn hơn 4 – 5 g/cm
3
. Thuật ngữ này được sử dụng một cách
rộng rãi và thường để chỉ các nguyên tố Cu, Pb, Zn, Hg, Cd, Cr, Mn, Ni, là
những nguyên tố liên quan đến vấn đề ô nhiễm môi trường và vấn đề độc tố
4
đối với con người. Một số kim loại trong nhóm KLN là cần thiết cho sự sinh
trưởng của sinh vật, đó là “những nguyên tố thiết yếu” (essentialtrace
elements) mà thiếu chúng sinh vật sẽ bị chết hoặc kém phát triển, nhưng ở
nồng độ lớn sẽ gây độc. Vì thế chúng được gọi là những nguyên tố “dinh
dưỡng vi lượng” (micronutrients). Trong số này gồm: Cu, Mn, Fe, Zn, Ni, Co,
Cr, B, Mo Còn những nguyên tố không có chức năng sinh hoá cần thiết
chưa biết tới được gọi là những nguyên tố “không thiết yếu” (non – essential).
Ni nằm trong nhóm này. Chúng gây độc ở hàm lượng vượt quá giới hạn
chống chịu của sinh vật nhưng không gây ra sự rối loạn chức năng của quá
trình trao đổi chất do thiếu hụt các nguyên tố dinh dưỡng vi lượng (Alloway
B.J and Ayres D.C, 1997) [20]. Nguồn gốc phát thải của KLN có thể là tự
nhiên (như Asen), hoặc từ hoạt động của con người, chủ yếu là từ các hoạt
động sản xuất công nghiệp (các chất thải công nghiệp) và sản xuất nông
nghiệp, hoạt động hàng hải (các chế phẩm phục vụ nông nghiệp, hàng hải ).
2.1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài
Trong thực tế các KLN trong đất hay trong nước luôn luôn diễn ra quá
trình trao đổi với các ion bề mặt keo đất, chúng tạo phức với các chất hữu cơ
hoặc vô cơ khác và chịu ảnh hưởng của pH môi trường. Đó là các tác nhân
quyết định khả năng di động của chúng và dạng KLN di động đó được cây
trồng hấp thụ cùng quá trình trao đổi nước và muối khoáng trong cây. Chính
do những nguy hiểm vì hàm lượng KLN cao thêm trong dây truyền thực
phẩm nên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về sự tích luỹ KLN vào cây trồng.
Hàm lượng KLN tích luỹ trong cây phụ thuộc vào khả năng đồng hoá KLN

của cây này; phụ thuộc vào pH môi trường, hàm lượng KLN trong đất và
nước tưới, vào thời gian sinh trưởng cũng như loại cây trồng và từng loại
KLN khác nhau. Hàm lượng KLN trong cây còn phụ thuộc vào dạng hợp chất
của chúng trong đất và nước tưới (Nguyễn Lan Anh, 2000) [1].
Bùi Cách Tuyến (1996) [18], khi nghiên cứu tồn dư KLN trong nông
sản ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh thu được những kết quả như sau:
- Hệ số tương quan giữa KLN trong nước và rau muống được trồng trong
nước đó là 0.93 với Cu; 0.95 với Zn; 0.73 với Pb; 0.98 với Cr và 0.94 với Cd.
- Hệ số tương quan giữa KLN trong đất và rau cải bông được trồng trên
đó là 0.93 với Cu; 0.98 với Zn; 0.12 với Pb; 0.98 với Cr và 0.99 với Cd
5
Vũ Thị Đào – 1999 khi khảo sát rau trên địa bàn Hà Nội đã đưa ra kết
luận: Tần suất phân bổ KLN trong số mẫu rau nghiên cứu ở các vùng đều có
hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép cụ thể Zn là 3,75%; Pb là 10%; Cd là
33,75% và Hg là 2,5%, đặc biệt là nguồn rau Thanh Trì do sử dụng nguồn
nước thải của thành phố Hà Nội nên có sự tích luỹ KLN rất cao, cao nhất là
Cd và Hg (Phan Thị Dung, 2007) [8].
Qua rất nhiều nghiên cứu thì kim loại nặng có trong các sản phẩm rau
quả tươi và rau quả đã chế biến tồn dư thông qua nhiều con đường khác nhau.
Nguyên nhân thì có rất nhiều nhưng có một số nguyên nhân chủ yếu sau:
- Qua quá trình canh tác, kim loại nặng xâm nhập vào rau quả:
+ Phân bón, đặc biệt là phân rác thải (compost) chứa KLN tỷ lệ rất cao.
Phân hoá học N – P – K được sản xuất từ nguyên liệu khía cạnh mỏ (Apatit,
Secpentin, Synoinit asitunphuric, Pyrirt sắt ) tất cả các nguyên liệu này đều
có tỷ lệ KLN nhất định (Nguyễn Đình Mạnh, 1998) [11].
+ Rau được trồng ở vùng đất, nước bị ô nhiễm như khu vực khai thác mỏ
pyrit, đồng, kẽm, khu đất thải sau khi khai thác than, bãi chôn rác thải rắn. Hoặc
rau được tưới bằng nước bị ô nhiễm như nước thải thành phố, nước thải công
nghiệp. Nhất là các trường hợp dùng bùn thải để trồng rau được nhiều tác giả
như: Hồ Thị Lam Trà, Nguyễn Đình Mạnh, Nguyễn Khắc Thời, đã nhận xét là

làm tăng lượng KLN trong sản phẩm nông sản (Nguyễn Lan Anh, 2000) [1].
+ Việc dùng thuốc BVTV có chứa các KLN cũng làm tăng hàm lượng
KLN trong sản phẩm. Tuy nhiên, vấn đề này đã được giảm thiểu đáng kể vì hiện
nay nhiều loại thuốc đã bị cấm sử dụng (Hoàng Anh Cung và CS, 1996) [7].
- Quá trình chế biến, bao gói, bảo quản cũng làm tăng hàm lương KLN
trong sản phẩm rau quả, đặc biệt đối với rau quả có một lượng lớn axit hữu
cơ, rau quả muối chua. KLN đưa vào thông qua nước rửa, các thiết bị sành sứ
tráng men có chứa chì monoaxit cao, cá hộp sắt mạ thiếc, hàn thiếc (Bùi
Quang Xuân và cs, 1996) [19].
Nồng độ KLN quá ngưỡng ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và sự
phát triển của cây trồng cũng như của con người và động vật. Khi hàm lượng
KLN trong cơ thể thiếu hay thừa cũng đều gây ra những bệnh lý nguy hiểm.
Hàm lượng KLN đối với cơ thể khác nhau thì khác nhau. Ở người và động vật
6
thì sự tích luỹ KLN phụ thuộc vào hàm lượng của chúng có trong thành phần
thức ăn, thời gian tiêu thụ cũng như thời gian sinh trưởng và vị trí của loài
trong chuỗi thức ăn. Vị trí của một loài trong chuỗi thức ăn ở bậc càng cao thì
sự tích luỹ KLN càng lớn (Mon Roe T. Morgan, 1991) [23].
* Kẽm (Zn): Kẽm là thành phần tự nhiên của thức ăn và là chất cần
thiết cho đời sống con người cũng như các loài động vật. Một khẩu phần thức
ăn bình thường hàng ngay cung cấp từ 0,17 đến 0,25 mg Zn/kg thể trọng.
Hàm lượng kẽm được quy định giới hạn trong thức ăn (từ 5 đến 10 ppm) sẽ
không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Ngộ độc do kẽm cũng là ngộ
độc cấp tính, do ăn nhầm phải một lượng lớn kẽm (5-10g ZnSO
4
hoặc 3-5g
ZnCl
2
) có thể gây chết người với triệu chứng như có vị kim loại khó chịu và
dai dẳng trong miệng, nôn, ỉa chảy, mồ hôi lạnh, mạch đập khẽ, chết sau 10

đến 48 giây.
* Đồng (Cu): Là trung tâm của một số prôtein và tham gia vào hệ thống
Cytochomokidase là nguyên tố cần thiết cho cả động vật, thực vật và con người,
nhưng khi ở nồng độ quá ngưỡng thì nó lại gây độc. Hàm lượng Cu từ 10 – 20
ppm kết hợp với lượng Mo nhỏ hơn 1 ppm ở cỏ được phát hiện gây độc thần
kinh ở Cừu. Do vậy, nồng độ Cu trong cỏ lớn hơn 20ppm thì ta nên cảnh giác
với động vật ăn cỏ (Vincent E. Rubatzky Mas Yamagucbi, 1997) [25].
* Chì (Pb): Là một nguyên tố không cần thiết cho cơ thể sinh vật.
Người ta thấy hầu hết lượng chì (Pb) đi vào cơ thể người là do khẩu phần ăn
uống. Tổng lượng Pb là 20 – 30 mg/ngày, ngoài ra không khí và nước uống
bổ sung 10 – 15 mg/ngày cho mỗi loại. Lượng tổng cộng là 300 mg/ngày
nhưng được bài tiết ra ngoài 200 – 275 mg/ngày vậy nên lượng tích đọng lại
cơ thể chỉ khoảng 25 mg/ngày (Mon Roe T. Morgan, 1991) [23]. Khi nồng độ
Pb trong máu đạt 0,3 ppm thì hiện thượng ngộ độc bắt đầu xuất hiện và khi
đạt >0,8ppm thì gây thiếu thụt hẳn Hemoglobin dẫn đến máu rồi làm rối loạn
chức năng thận.
Theo Khổng Thị Hồng, Đỗ Hàn, Dương Văn Thắng, Đàm Thu Duyên
(Trường Đại Học Y Bắc Thái) khi “Nghiên cứu một số biến đổi sinh hoá ở
công nhân tiếp xúc với Pb tại nhà máy thuộc gang tại khu công nghiệp gang
thép Thái Nguyên”: Kết quả nghiên cứu lâm sàng trên 69 người tiếp xúc trong
7
dây chuyền luyện gang có 37/69 trường hợp nồng độ Pb trong nước tiểu cao,
có 21 trường hợp ALA > 10 mg/l nước tiểu. Qua nghiên cứu còn thấy mối
tương quan chặt chẽ giữa hàm lượng chì liệu và các chỉ số ALA, Hb, hồng
cầu hạt ái kiềm (Lê Thanh Nga, 1995) [13].
* Cadimium (Cd): Cd thường gắn liền với Zn nên có khả năng thay thế
Zn. Trong cơ thể Zn làm thành phần thiết yếu của một số hệ thống enzim nên
bị Cd thay thế sẽ gây ngộ độc Cd.
Ngộ độc Cd gây biến đổi trao đổi chất dẫn đến thiếu máu, rối loạn
xương tuỷ, cao huyết áp, ung thư. Thông thường lượng dư Cd sẽ liên kết với

Protein và chuyển về tích luỹ ở thận khoảng 1% còn 99% nhờ thận thải ra
ngoài khi bị độc Cd trước tiên sẽ bị suy thận, hỏng tuỷ xương và ảnh hưởng
đến thần kinh. Điển hình ngộ độc Cd là bệnh “Ouch,Ouch” xuất hiện ở Nhật
Bản do ăn phải gạo nhiễm Cd rất nhiều cư dân bị ngộ độc dẫn đến xương giòn
dễ gãy và nặng hơn nữa là thận hỏng, xương hổng. Một số nghiên cứu khác
cho thấy nhiễm độc Cd có thể dẫn đến quái thai và thai chết non. Theo quy
định của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) lượng Cd được người lấy và chấp
nhận tối đa một ngày là 100mg trung bình là 1mg/1kg trọng lượng cơ thể
(FAO/WHO, 1993) [22].
2.2. Sơ lược về rau an toàn
2.2.1.Tình hình sản xuất rau và rau an toàn trên thế giới
Hiện nay trên thế giới nhu cầu về rau xanh rất lớn vì rau xanh là nguồn
cung cấp chất khoáng và Vitamin cần thiết đối với cơ thể con người.
8
S S
Enzim Zn + Cd
2+
Enzim Cd + Zn
S S
Theo tổ chức Nông – Lương thế giới(FAO) hiện nay trên thế giới có
khoảng 15 triệu ha đất sử dụng cho trồng rau, bao gồm hơn 120 chủng loại
rau khác nhau với sản lượng lên tới 426.187 triệu tấn. Trong đó những chủng
loại rau quan trọng chiếm diện tích lớn nhất là cà chua 2,7 triệu ha, dưa hấu
1,93 triệu ha, hành 1,91 triệu ha, cải bắp 1,7 triệu ha, ớt 1,1 triệu ha (Bùi
Bảo Hoàn và cs, 2000) [10]. Tuy nhiên, trình độ phát triển nghề trồng rau của
các nước không giống nhau. Ở các nước phát triển cây rau được chú trọng
hơn so với các nước đang phát triển.
Ngày nay, cùng với mức độ tăng trưởng nhanh của sản xuất nông
nghiệp, trình độ thâm canh cao, ngành trồng trọt đã bộc lộ những mặt trái của
nó. Việc ứng dụng ồ ạt các chất hoá học như phân bón hoá học, thuốc trừ sâu

và các công nghệ sinh học đã gây ô nhiễm không chỉ môi trường canh tác
mà còn cả các sản phẩm được sản xuất ra. Rau xanh là đối tượng sử dụng các
chất dinh dưỡng rất cao so với các loại cây trồng khác. Điều đáng quan tâm là
lượng sử dụng phân hoá học, thuốc trừ sâu bệnh trên cây rau ít được tuân thủ
nghiêm ngặt các quy trình đã khuyến cáo nên đã gây ra hiện tượng ô nhiễm
sản phẩm này. Vấn đề rau sạch đã được những người nghiên cứu, người sản
xuất và đông đảo những người tiêu dùng quan tâm nhiều hơn.
Ở các nước phát triển và một số nước trong khu vực đã nghiên cứu và
hoàn thiện các quy trình kỹ thuật sản xuất rau an toàn, phương pháp đánh giá
thuốc bảo vệ thực vật, Nitrat, vi sinh vật gây hại, cấp chứng chỉ cho rau sản xuất
an toàn. Ở Nhật và các nước Tây Âu, rau sản xuất đại trà thường được sản xuất
theo quy trình canh tác tiên tiến, hợp lý và được các cơ quan quản lý, thanh tra
nông nghiệp kiểm tra hết sức chặt chẽ. Do vậy, chất lượng rau sản xuất đại trà
của họ cũng tương đương chất lượng rau sạch của nước ta. Còn rau sạch của các
nước phát triển thường là rau sạch tuyệt đối, được sản xuất theo công nghệ thuỷ
canh trong nhà kính hoặc cao hơn là sản xuất theo công nghệ sinh học trong nhà
kính (gần như không dùng phân hoá học, thuốc hoá học). Đối với loại rau sạch
này giá thành sản xuất thường bằng 170 – 200% giá rau đại trà và việc tiêu thụ
thường phải theo hợp đồng đặt hàng và có sẵn địa chỉ như: các bệnh viện, nhà an
dưỡng, trường tiểu học, mẫu giáo, các nhà hàng khách sạn cao cấp Còn rau sản
xuất đại trà hầu như đều qua các chợ mua buôn bán, mỗi phiên chợ có thể bán
4.000 – 5.000 tấn rau quả các loại. Một ít lượng rau quả đại trà bán thẳng cho các
9
cửa hàng đại lý tại các phố nhỏ trong các khu trung tâm hoặc ven đô và bán tại
các chợ trời cuối tuần (Bộ NN & PTNT, 1993) [3].
2.2.2. Tình hình sản xuất rau và rau an toàn ở Việt Nam
Việt Nam là một nước có tiềm năng phát triển ngành rau quả. theo số
liệu thống kê diện tích trồng rau cả nước năm 1985 là 224.000 ha, năm 1990
là 241.000 ha, năm 1997 là 377.000 ha, năm 2000 là 445.000 ha. Tổng sản
lượng rau xanh 10 năm gần đây tăng từ 3.225.000 tấn lên 6.007.000 tấn.

Trung bình cứ mỗi năm tăng 278.200 tấn. Năng suất rau nước ta năm cao nhất
(1997) đạt 138,8 tạ/ha bằng 74% so với năng suất trung bình toàn thế giới
(178 tạ/ha). Nhưng năng suất rau vẫn bấp bênh năm 2000 năng suất rau của
chúng ta là 135 tạ/ha. Sở dĩ năng suất bếp bênh như vậy là do chúng ta chưa
có bộ giống tốt chủ yếu là do nông dân tự để giống. Chủng loại rau của chúng
ta tuy phong phú nhưng cơ cấu cây trồng lại không phù hợp với nhu cầu của
người tiêu dùng, cơ cấu canh tác của ta là 54% rau ăn lá, 26% rau ăn quả, 5%
rau ăn củ, 7% rau ăn bắp thân, hoa, 8% là rau gia vị. Trong khi đó thị hiếu của
người tiêu dùng lại chuyển sang rau gia vị, rau ăn thân, ăn quả. Ngoài ra mức
độ an toàn của sản phẩm chưa cao, sản phẩm rau và môi trường canh tác bị ô
nhiễm ngày một gia tăng. Đó là nguyên nhân làm cho sản phẩm rau của chúng
ta chưa hấp dẫn được người tiêu dùng trong nước cũng như người tiêu dùng
quốc tế (Đỗ Ngọc Hải, 2003) [9].
Tuy nhiên, việc nghiên cứu và sản xuất rau an toàn ở nước ta đã được
triển khai ở một số thành phố như: Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Lạt đã thu
được những kết quả nhất định đem lại hiệu quả kinh tế và hiệu quả môi
trường cho người sản xuất và người tiêu dùng. Nhưng vấn đề về vốn và lưu
thông phân phối lại là một trở ngại lớn cho quá trình sản xuất khi chúng được
sản xuất trên quy mô lớn.
2.2.3. Tiêu chuẩn chung để sản xuất rau an toàn
2.2.3.1. Tiêu chuẩn về rau an toàn
* Tiêu chuẩn chung
- Rau an toàn là loại rau quả thương phẩm phải đảm bảo phẩm chất,
tươi, không bị dập nát, héo úa, sạch đất cát,
10
- Rau phải có hàm lượng NO
3
-
, kim loại nặng và dư lượng thuốc bảo vệ
thực vật, vi sinh vật ở trong mức cho phép của tổ chức y tế thế giới (WHO).

* Ngưỡng hàm lượng NO
3
-
Lượng phân bón hoá học được sử dụng ở Việt Nam không vào loại cao
so với các nước trong khu vực và so với bình quân toàn thế giới. Tuy nhiên
ảnh hưởng của phân hoá học nhất là đạm với sự tích luỹ nitrat trong rau có thể
dẫn đến rau được xem là không sạch.
Thực tế kết quả kiểm nghiệm hàm lượng nitrat trên một số loại rau vào
thời điểm sử dụng 1 – 2 ngày sau thu hoạch đều vượt quá chỉ số cho phép là
mối quan tâm đối với chúng ta. NO
3
-
đi vào cơ thể ở mức độ bình thường
không gây độc nhưng khi hàm lượng vượt tiêu chuẩn cho phép mới nguy
hiểm cho cơ thể, gây bệnh “trẻ xanh” đối với trẻ em và gây bệnh ung thư dạ
dày đối với người lớn. Hàm lượng nitrat nếu có trong rau không được vượt
mức quy định.
Ở các nước trên thế giới, tất cả các loại rau tươi nhập khẩu đều được
kiểm tra chặt chẽ hàm lượng NO
3
-
theo ngưỡng tiêu chuẩn quy định, ở Việt
Nam bước đầu cũng đã khởi thảo thực hiện theo ngưỡng này. Ngưỡng hàm
lượng NO
3
-
trong một số loại rau quả như sau: (Đơn vị: mg/kg sản phẩm)
Dưa hấu: 60; Dưa bở: 90; Ngô rau: 300; Cải bắp: 500; Súp lơ: 300; Dưa
chuột: 250; Bầu bí: 400… (Nguồn: QĐ 04/2007 - Bộ Nông nghiệp, 2007) [4].
* Ngưỡng hàm lượng kim loại nặng

Những KLN khi xâm nhập vào cơ thể quá ngưỡng cho phép sẽ gây độc
hại cho cơ thể, Al có thể gây bệnh còi xương, Zn và Cd gây nôn mửa, Pb gây
thiếu máu, giảm hồng cầu, đau bụng, tăng huyêt áp. Asen chỉ gây hại khi ở
dạng hợp chất, quá ngưỡng sẽ gây chứng có chịu, đau bụng, ngứa, đau khớp,
suy nhược Ngoài ra có thể gây tổn thương tới gan, thận hoặc làm tan máu.
Bảng 2.1: Ngưỡng cho phép một số KLN và độc tố trong rau quả tươi
Đơn vị : mg/kg sản phẩm tươi
Nguyên tố Hàm lượng Nguyên tố Hàm lượng
11
Asen
Chì
Cadimi
Thủyngân
Đồng
0,2
0,5 – 1
0,02
0,005
5
Kẽm
Bo
Titan
Aflatoxin
Patulin
10
1,8
0,3
0,005
0,05
(Nguồn: QĐ 04/2007 - Bộ Nông nghiệp, 2007) [4].

* Ngưỡng dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.
Các loại hoá chất bảo vệ thực vật thường dùng hiện nay là nhóm Clo
hữu cơ và lân hữu cơ. Độc tính của hoá chất trừ sâu lẫn hợp chất rất cao, có
thể gây đau đầu, buồn nôn, chuột rút, liệt cơ, viêm thần kinh…và có khả năng
tồn lưu kéo dài trong cơ thể.
Các hoá chất trừ sâu Clo hữu cơ cũng rất nguy hiểm, làm rối loạn hệ
thần kinh, tiêu hoá, tim mạch, viêm da, gây ung thư, có thể gây tử vong.
Hiện nay, có rất nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật đang được sử dụng
trong sản xuất tại Việt Nam, chúng tôi chỉ nêu ngưỡng của một số chủng loại
chính thường sử dụng trong sản xuất rau. Ngưỡng cho phép dư lượng thuốc
bảo vệ thực vật và Ngưỡng cho phép Vi sinh vật trong một số loại rau quả
tươi được ghi trong quyết định số 04/2007 - Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn năm 2007.
2.2.3.2. Tiêu chuẩn môi trường để sản xuất rau an toàn
* Tiêu chuẩn đất
Đất trồng rau phải ở địa hình cao, thoát nước, có thành phần cơ giới
nhẹ, độ dày tầng đất trên 1 m, tầng canh tác dày trên 20 cm, pH
KCL
từ 6 – 7,
hàm lượng chất hữu cơ khá.
Về vị trí phải xa đường quốc lộ ít nhất 100 – 200 m, xa các khu công
nghiệp, không bị ảnh hưởng bởi các nguồn nước thải thành phố.
Đất phải được cày bừa kỹ làm sạch, không có các nguồn lây bệnh, đảm
bảo các chỉ tiêu vệ sinh, trong đất không có dư lượng thuốc trừ sâu và KLN.
* Tiêu chuẩn nước
12
Vùng trồng rau an toàn phải chủ động tưới tiêu, nguồn nước tưới phải
sạch, không có mùi hôi thối, tốt nhất là dùng nước giếng khoan đủ tiêu chuẩn,
nước ao hồ sạch về tiêu chuẩn vệ sinh.
Tuyệt đối không được sử dụng nguồn nước thải hoặc nguồn nước chảy

qua khu công nghiệp và đô thị lớn để tưới cho rau an toàn. Nước rửa rau phải
dùng nước giếng khoan đã lọc qua bể lọc hoặc nước đã được qua xử lý.
* Tiêu chuẩn không khí
Vùng rau an toàn phải được bố trí trên khu vực có môi trường không
khí trong sạch, cách xa các khu công nghiệp và các trục đường giao thông
chính. Các chỉ tiêu về môi trường không khí như lượng bụi, SO
2
, Pb, phải
đạt tiêu chuẩn cho phép theo TCVN (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn, 2007) [4].
2.2.3.4. Quy trình chung để sản xuất rau an toàn
Mỗi một loại rau quả đều có một quy trình sản xuất riêng tuỳ theo nhu
cầu sinh lý của chúng, để đảm bảo tiêu chuẩn rau an toàn cung cấp cho nhu
cầu của thị trường cần phải thực hiện đầy đủ các quy định này. Ngoài việc
đảm bảo các yếu tố môi trường đất, nước, không khí để sản xuất rau an toàn
cần tuân thủ các quy định sau :
- Thời vụ: Phải sản xuất nhiều chủng loại rau an toàn để rải vụ và cung
cấp đủ cho nhu cầu người tiêu dùng, tránh tình trạng thiếu rau thời kỳ giáp vụ,
thường có các thời vụ sau : Vụ Đông, vụ Xuân, vụ Đông Xuân, vụ Hè, vụ Hè
Thu và vụ Thu Đông.
- Giống: Các loại rau ăn lá, hoa, thân, củ, quả, hạt đều có thể sản xuất
theo quy trình rau an toàn. Tuy nhiên, mỗi loại rau thích ứng với từng loại đất
và điều kiện sinh thái khác nhau. Các loại hạt giống và cây con đều phải sạch
sâu bệnh, giống nhập nội phải qua kiểm dịch thực vật trước khi đưa vào sản
xuất. Cần thiết phải xử lý hạt giống trước khi gieo trồng.
- Phân bón: Tuyệt đối không được sử dụng phân tươi hoặc sử dụng
nước bẩn để hoà tan phân và pha thuốc trừ sâu. Hạn chế sử dụng phân đạm
chứa gốc NO
3
-

, nhất là thời kỳ gần thu hoạch.
13
Sử dụng phân chuồng ủ hoặc phân rác ủ hoai mục và phân lân hữu cơ
vi sinh để bón lót, tuỳ theo yêu cầu cụ thể của từng loại rau mà có chế độ bón
lượng phân khác nhau. Chú ý bón cân đối các loại phân vô cơ N.P.K theo quy
trình cụ thể của từng loại cây trồng.
Khuyến khích việc sử dụng các loại phân bón qua lá, kích phát tố, điều
hoà sinh trưởng nhưng phải đúng liều lượng, đúng kỹ thuật.
- Phòng trừ sâu bệnh: Chú trọng biện pháp phòng trừ sâu bệnh tổng hợp
(IPM) đối với rau an toàn thì việc sử dụng thuốc BVTV là rất hạn chế, đặc
biệt là các thuốc hoá học. Ưu tiên dùng thuốc trừ sâu sinh học, thảo mộc hoặc
một số thuốc BVTV ít độc hại, có thời gian phân huỷ nhanh ít gây độc hại cho
thiên địch và con người.
- Thu hoạch và bảo quản: Thu hoạch đúng thời gian theo quy trình kĩ
thuật của từng loại cây để đảm bảo rau có chất lượng tốt nhất, không bị úa,
dập nát, bảo quản đúng theo tiêu chuẩn kỹ thuật của rau an toàn.
Ngoài những yêu cầu trên, khu vực trồng rau an toàn còn phải bố trí trên
những địa bàn có truyền thống tập quán và kinh nghiệm sản xuất lâu đời, trình
độ kỹ thuật thâm canh cao, có đủ cơ sở hạ tầng và cơ sở vật chất kỹ thuật. Vùng
trồng rau phải không nằm trong khu vực quy hoạch xây dựng đô thị trong tương
lai và phải cách ly với các khu vực sản xuất có nguy cơ gây ô nhiễm.
2.3. Sơ lược về các biện pháp xử lý môi trường bằng thực vật
2.3.1. Khái quát về công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm
Công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm (phytoremediation) là phương pháp
sử dụng thực vật để hấp thụ, chuyển hóa, cố định hoạc phân giải chất ô nhiễm
trong đất, nước. Thuật ngữ “phytoremediation” bắt nguồn từ “phyto” (Theo
nghĩa Hy Lạp là thực vật) và “Remediation” (Theo nghĩa Latin là xử lý)
Khả năng thích nghi của thực vật trong môi trường ô nhiễm đã được
biết từ lâu, nhưng mãi đến năm 1991, thuật ngữ này mới được đặt tên bởi Ilya
Raskin – một nhà khoa học Mỹ gốc Nga, khi quan tâm nghiên cứu tìm công

nghệ xử lý KLN, loại chất ô nhiễm mà công nghệ vi sinh lúc bấy giờ chưa
giải quyết được. (Võ Văn Minh, 2009) [12].
Công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm có thể dùng để xử lý các chất như
KLN, Thuốc trừ sâu, dung môi, thuốc súng, dầu mỏ, các hợp chất hữu cơ đa
14
vòng thơm, Nước rỉ rác, nước thải nông nghiệp, chất thải khai khoáng và các
chất ô nhiễm phóng xạ
Trong mấy năm qua một số tạp chí hàng đầu trên thế giới đã xuất bản
các ấn phẩm tập chung vào các khía cạnh khác nhau của công nghệ này. Công
nghệ thực vật xử lý ô nhiễm nhằm mục đích tìm kiếm hướng tiếp cận mới
hiệu quả về kinh tế và than thiện với môi trường để loại bỏ kim loại độc hại từ
các vùng chứa chất thải nguy hại.
Quá trình hút tách KLN nhờ thực vật hay còn gọi là quá trình tích lũy
nhờ thực vật là quá trình hấp thụ và chuyển hóa các KLN trong đất thong qua
rễ vào các cơ quan khí sinh của thực vật. Các loài thực vật có khả năng này
được gọi là các loài thực vật siêu tích tụ, chúng có khả năng hấp thụ một
lượng lớn các KLN một cách không bình thường so với các loài thực vật khác
(ví dụ hấp thụ 0,1% đối với Cr, Cu, Ni hoạc 1% đối với Zn, Mn trong thân).
Các loài siêu tích tụ phân bố rộng trong hệ thống thực vật, tuy nhiên về đặc
điểm canh tác, phòng trừ dịch bệnh, nhu cầu dinh dưỡng, sinh lý của các đối
tượng này chưa được biết nhiều. (Võ Văn Minh, 2009) [12].
Quá trình hút tách các chất nhờ thực vật là việc sử dụng các loài thực
vật siêu tích tụ để loại bỏ kim loại trong đất bằng cách hấp thụ kim loại từ rễ
chuyển lên thân, sau đó các chất ô nhiễm trong thân sẽ được thu hoạch, xử lý
tiếp như là các chất thải nguy hại hoạc xử lý bằng cách phục hồi kim loại. Tùy
thuộc vào KLN ô nhiễm mà lựa chọn 1 loài thực vật hay kết hợp nhiều loài để
trồng xử lý, tuy nhiên cần phải tiến hành thử nghiệm để xác định các đặc
điểm thích hợp để đảm bảo cho quá trình sinh trưởng, phát triển của thực vật.
(Võ Văn Minh, 2009) [12].
Sau thời gian trồng nhiều tuần hoạc nhiều tháng, thực vật được phân

tích hàm lượng kim loại, và nếu thích hợp, thu hoạch đem thiêu đốt hoạc ủ để
phục hồi kim loại. Nếu cần thiết quá trình này có thể lặp lại để loại bỏ các
chất ô nhiễm đến dưới giới hạn cho phép. Cũng có thể sử dụng nhiều loài thực
vật trên cùng một vị trí hoạc là trồng theo thứ tự thời gian để loại bỏ được
nhiều hơn một chất ô nhiễm. Nếu thực vật thu hoạch được thiêu đốt, tro phải
được xử lý như đối với chất thải nguy hại. Tuy nhiên, lượng tro đem đi xử lý
sẽ ít hơn 10% so với phương pháp chon lấp chất ô nhiễm thông thường.
15
2.3.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ kim loại
nặng của thực vật
Khả năng linh động và tiếp xúc sinh học của KLN chịu ảnh hưởng lớn
bởi các đặc tính lý hóa của môi trường đất như: PH, Hàm lượng khoáng sét,
chất hữu cơ, CEC và nồng độ KLN trong đất. Thông thường PH thấp, thành
phần cơ giới nhẹ, độ mùn thấp, thực vật hút KLN mạnh. Để phát triển hiệu
quả công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm, các đặc tính của thực vật và các đặc
tính của môi trường đất cần được khảo sát, đánh giá kĩ lưỡng. Quá trình canh
tác và khả năng di truyền của thực vật cần được tối ưu hóa để phát triển công
nghệ này.
Khả năng tích lũy kim loại trong thân với hàm lượng cao có thật sự
quan trọng đối với quá trình xử lý kim loại trong đất hay không đã được bàn
luận. ột số kết quả nghiên cứu cho thấy, thực vật có sinh khối cao trồng trong
môi trường đất ô nhiễm và PH thấp, Khả năng hấp thụ Zn tăng và tính độc
của Zn đã làm giảm 50% sản lượng. Ví dụ như ngô và cải trong điều kiện
thuận lợi, các loài thực vật có thể đạt 20 tấn sinh khối khô/ha. Trong tường
hợp đất ô nhiễm đồng thời cả Zn và Cd ở mức 100mg Zn, 1mg Cd cây trồng
bị giảm sản lượng đáng kể khi hàm lượng Zn trong thân đạt 500mg/kg lúc thu
hoạch. Bởi vì Cd ít độc hơn Zn 100 lần, Độc tính đối với thực vật của Zn là
yếu tố kiểm soát sản lượng thực vật. Khi sản lượng giảm 50% (10t/ha), sinh
khối khô chứa 500mg/kg , thực vật chỉ loại bỏ 5kg Zn/ha/năm. Cây
T.caerulescens có thể loại bỏ cả Zn và Cd, có sản lượng thấp hơn các loài trên

nhưng có thể chống chịu cao đến 25,000mgZn/kg mà không bị giảm sản
lượng. Thậm chí khi sản lượng thấp (5 tấn/ha) điểm bắt đầu giảm sản lượng –
Zn được loại bỏ cũng tới 125kg/ha. Như vậy, có thể kết luận rằng khả năng
siêu tích tụ và chống chịu cao quan trọng hơn khả năng cho sinh khối cao.
Một số tác giả khác cho rang sản lượng quan trọng hơn 2 lần so với đặc diểm
siêu tích tụ, nhưng các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và ngoài thực địa
đều cho thấy các loài đó có thể đạt được 5 tấn/ha trước khi sinh sản để tăng cả
sản lượng và nồng độ kim loại trong thân. Hơn nữa việc tái chế kim loại trong
16
thân với mục đích thương mại đối với các loài siêu tích tụ tốt hơn là phải trả
tiền để xử lý sinh khối. (Võ Văn Minh, 2009) [12].
Trong một số trường hợp, để xử lý 1 nguyên tố trong đất bằng thực vật
đòi hỏi phải bổ sung vào đất các yếu tố khác, bởi vì hóa tính đất hoạc thực vật
làm giảm khả năng hấp thụ và chuyển hóa lên thân. Khi them yếu tố kìm như
HEDTA, EDTA vào đất khả năng hòa tan và linh động của KLN tăng, tiếp
xúc với thực vật đẽ dàng hơn. (Trần Kông Tấu và CS, 2005) [15].
2.3.3. Các cơ chế của công nghệ thực vật xử lý kim loại nặng trong đất
Công nghệ thực vật xử lý KLN trong đất là một dạng của công nghệ
thực vật xử lý ô nhiễm. Đây là loại công nghệ bao gồm phức hệ các cơ chế
khác nhau của mối quan hệ giữa thực vật và môi trường đất.
2.3.3.1.Cơ chế chiết tách chất ô nhiễm bằng thực vật.
Quá trình chiết tách chất ô nhiễm bằng thực vật là quá trình xử lý chất
độc đặc biệt là KLN, bằng cách sử dụng các loài thực vật hút chất ô nhiễm qua
rễ sau đó chuyển hóa lên các cơ quan trên mặt đất của thực vật. Chất ô nhiễm
tích lũy vào thân cây và lá, sau đó thu hoạch và loại bỏ khỏi môi trường.
2.3.3.2. Cơ chế cố định chất ô nhiễm bằng thực vật.
Quá trình xói mòn, rửa trôi và thẩm thấu có thể di chuyển chất ô nhiễm
trong đất vào nước mặt, nước ngầm. Cơ chế cố định chất ô nhiễm nhờ thực
vật là cách mà chất ô nhiễm tích lũy ở reexcaay và kết tủa trong đất. Quá trình
diễn ra nhờ chất tiết ở rễ thực vật cố định chất ô nhiễm và khả năng linh động

của kim loại trong đất. Thực vật được trồng trên các vùng đất ô nhiễm cũng
cố định được đất và có thể bao phủ bề mặt đãn đến làm giảm sói mòn đất,
Ngăn chặn khả năng tiếp xúc trực tiếp giữa chất ô nhiễm và động vật. (Võ
Văn Minh, 2009) [12].
2.3.3.3. Cơ chế xử lý chất ô nhiễm nhờ quá trình thoát hơi nước ở thực vật
Thực vật có thể loại bỏ chất độc trong đất thông qua cơ chế thoát hơi
nước. Đối với quá trình này, chất ô nhiễm hòa tan được hấp thụ cùng với nước
vào rễ, chuyển hóa lên lá và bay hơi vào không khí thông qua khí khổng.
Ưu điểm và hạn chế của công nghệ thực vật xử lý KLN trong đất.
* Ưu điểm
17
Công nghệ thực vật xử lý KLN trong đất có các ưu điểm như: Có thể sử
dụng trên quy mô rộng, trong khi các công nghệ khác không thực hiện được.
Đây là giải pháp lâu dài, bởi vì chất ô nhiễm có thể bị khoáng hóa. Sinh khối
thực vật có thể sử dụng như là nguyên liệu, nhiên liệu, đồ mỹ nghệ, thực phẩm,
phát điện, làm sợi,… Làm giảm xói mòn đất, dẫn đến giảm ô nhiễm song, hồ.
Sinh khối thực vật chứa các chất ô nhiễm có thể chiết, phục hồi lại như một
nguồn tài nguyên. Ví dụ sinh khối chứa Ni, một chất dinh dưỡng sẽ được
chuyển đến những nơi thiếu Ni để bổ sung vào nguồn thức ăn cho động vật.
Công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm có thể được sử dụng để xử lý tại chỗ
hoạc chuyển chỗ. Xử lý tại chỗ luôn được cân nhắc ưu tiên, bởi vì nó giảm
thiểu mức độ xáo trộn đất và giảm mức độ phát tán ô nhiễm thông qua không
khí và nước.
Mặt khác công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm là công nghệ xanh, thân
thiện với môi trường, tạo ra sự thẩm mỹ nên cộng đồng dễ chấp nhận.
Công nghệ thực vật không đòi hỏi các dụng cụ đắt tiền, các chuyên gia
có trình độ cao và tương đối dẽ dang thực hiện. Nó có khả năng xử lý thường
xuyên ở một vừng rộng lớn với nhiều chất ô nhiễm khác nhau.
Tuy nhiên ưu điểm lớn nhất của công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm là
chi phí thấp hơn so với các công nghệ thông thường.

* Hạn chế
Bên cạnh nhiều khía cạnh tích cực, công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm
cũng còn một số hạn chế sau:
- Xử lý chậm hơn phương pháp hóa lý, vì vậy phải mất thời gian dài.
Thực vật xử lý một lượng nhỏ chất ô nhiễm qua mỗi mùa trồng, do đó nó có
thể mất nhiều thập kỉ mới có thể làm sạch chất ô nhiễm và chất ô nhiễm vẫn
không được xử lý hoàn toàn.
- Khí hậu và các yếu tố vật lý, hóa học, nồng độ chất ô nhiễm ảnh
hưởng đến khả năng sinh trưởng, phát triển của các loài thực vật. Các nhà
khoa học cho rằng, chỉ có những vùng đất ô nhiễm nhẹ mới có thể sử dụng
được phương pháp này, vì hầu hết các loài thực vật không thể sinh trưởng
trong điều kiện môi trường ô nhiễm nặng.
18
- Chất ô nhiễm hòa tan có thể thẩm thấu ra ngoài vùng rễ phụ thuộc vào
yếu tố ngăn chặn
- Thực vật dùng để xử lý ô nhiễm thường bị giwois hạn về chiều dài rễ.
- Sử dụng các loài thực vật nhập nội có thể ảnh hưởng đến đa dạng
sinh học
- Xử lý thực vật sau xử lý ô nhiễm cũng cần được quan tâm. Sinh khối
thực vật thu hoạch từ quá trình xử lý ô nhiễm được xép vào loại nào, xử lý ra
sao? Vì vậy cần phải tiêu thụ và xử lý thích hợp.
Nói chung những lợi ích và hạn chế của công nghệ thực vật dùng trong
xử lý ô nhiễm cần phải được đánh giá đối với từng dự án cụ thể để xác định
loại công nghệ nào là phù hợp nhất. Vì vậy việc kết hợp các cơ chế khác nhau
để xử lý ô nhiễm môi trường được cho là có tính khả thi nhất. (Võ Văn Minh,
2009) [12].
2.3.4. Một số vấn đề môi trường cần quan tam đối với công nghệ thực vật
xử lý ô nhiễm
Có rất nhiều vấn đề cần quan tâm về mặt môi trường liên quan đến việc
sử dụng công nghễ thực vật xử lý ô nhiễm. một trong mối quan tâm lớn nhất

là vấn đề sức khỏe con người. Liệu các loài thực vật tích lũy kim loại có tác
động đến chuỗi thức ăn thong qua động vật ăn cỏ và côn trùng hay không? Ví
dụ chất ô nhiễm trong phấn hoa của các loài thực vật tích tụ sau khi sử dụng
để xử lý chất ô nhiễm có phát tán vào côn trùng khác nhau bằng ong và côn
trùng khác hay không? Các loài côn trùng tiêu hóa KLN có đưa vào chuỗi
thức ăn hay không?
Các vấn đề quan tâm khác bao gồm hậu quả tác động của các hoạt
động xử lý đến mùa màng và thực vật vùng lân cận như phát tán thuốc trừ
sâu, các loài thực vật ngoại lai. Sử dụng các loài thực vật nhập nội cần
quan tâm bởi vì rủi ro tiềm tàng về tác động đến sự đa dạng sinh học thực
vật ở vùng bản địa. Vấn đề này có thể giải quyết bằng cách sử dụng các
loài thực vật bản địa ở một vùng cụ thể hoạc sử dụng các loài nhập nội vô
sinh. (Võ Văn Minh, 2009)[12].
2.4. Sơ lược về rau cải xoong và những nghiên cứu về cải xoong
19
2.4.1. Tình hình nghiên cứu về rau cải xoong
2.4.1.1. Giá trị dinh dưỡng của rau cải xoong
Cải xoong chứa một lượng đáng kể sắt, canxi và axít folic cùng với các
vitamin A và C, và một số lợi ích cho việc ăn cải xoong, chẳng hạn việc nó có
tác dụng như một chất kích thích nhẹ, một nguồn hóa chất thực vật, có tác
dụng chống ôxi hóa, lợi tiểu, long đờm và trợ giúp tiêu hóa. Ngoài ra rau cải
xoong còn chứa rất nhiều các vitamin B1, B2, E, và phốt pho, iốt và một số
khoáng chất vi lượng có tác dụng bảo vệ sức khỏe, chống bệnh tật, chống
bệnh bướu cổ, nhiễm trùng, chống sự lão hóa, giữ gìn xuân sắc tươi trẻ. Tại
một số khu vực, cải xoong được coi là cỏ dại nhưng tại những khu vực khác
thì nó lại được coi là rau ăn hay cây thuốc. Cải xoong là một món ăn phổ biến
và không hạn chế của con người.
Kết quả phân tích các thành phần hoá học trong 100g rau cải xoong
(phần dùng để ăn được) có giá trị dinh dưỡng như sau: Nước chiếm 93g,
protein 1,7 - 2g, chất béo 0,2 - 0,3g, gluxit 3 - 4g, chất xơ 0,8 - 1g, vitamin A,

B1, B2, C và nhiều chất khoáng khác. Đặc biệt, lượng iôt trong rau cải xoong
rất cao 20 - 30mg/100g rau cải xoong phần ăn được. Vitamin C cao (40 -
50mg/100g rau). Nhờ trong rau cải xoong chứa lượng vitamin C cao, lại có
vitamine A, B1, B2 nên đã giúp bảo vệ sức khỏe, chống oxy hóa, chống độc,
làm tăng sức đề kháng cho cơ thể, chống hiện tượng lão hoá bệnh lý, giữ gìn
nét tươi trẻ. Ngoài ra, nhiều yếu tố khoáng chất rất dễ hấp thu như canxi, iôt
vì chúng đều ở dạng liên kết hữu cơ. Nếu lượng canxi đầy đủ mỗi ngày cho
cơ thể là 1.000mg thì sẽ giúp người ta ít mắc bệnh tim và góp phần chống lão
hoá. Còn iôt cần cho tuyến giáp để phòng chống bướu cổ và tăng khả năng tự
vệ cho cơ thể, tăng sự trao đổi chất của tế bào, chống còi xương và bệnh béo
phì, các bệnh ngoài da, bệnh xơ cứng động mạch ở người già. Song lượng iôt
cần cho cơ thể rất nhỏ chỉ 0,1 - 0,15mg/ngày, nhưng thiếu lại sinh bệnh, như
vậy mỗi ngày cần ăn rau cải xoong từ 9 - 10g là đủ lượng iôt trên. Rau cải
xoong giúp ta ăn ngon miệng lại tẩy độc, lợi tiểu, có nhiều chất xơ nên tác
dụng tốt đối với dạ dày, có tác dụng thông gan mật và góp phần làm giảm
bệnh ứ máu. Món ăn rau cải xoong nấu với cá tươi vừa ngon, bổ, mát, có tác
20
dụng giải nhiệt, phòng nhiệt, lợi tiểu, cầm máu, chữa bệnh phổi và một số
bệnh khác (Huỳnh Hồng Quang, 2009) [14].
2.4.1.2. Giá trị kinh tế của rau cải xoong
Hiện nay rau cải xoong rất được ưa chuộng để làm thực phẩm cải thiện
bữa ăn hàng ngày đặc biệt được tiêu thụ rất nhiều cho các của hàng đặc sản,
khách sạn, các quán lẩu… vì nó là món ăn ngon miêng, bổ và hợp khẩu vị
người Việt Nam. Do vậy người dân dã bắt đầu mở rộng diên tích trồng rau cải
xoong, phát triển sản xuất đại trà để phục vụ lợi ích kinh tế nhất là ở các tỉnh
phía Bắc nước ta với khí hậu phù hợp cho sự phát triển của rau cải xoong.
2.4.1.3. Giá trị về xử lý môi trường của rau cải xoong
Hầu hết các loài thực vật rất nhạy cảm với sự có mặt của các ion kim
loại, thậm chí ở nồng độ rất thấp. Tuy nhiên, vẫn có một số loài thực vật
không chỉ có khả năng sống được trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim

loại độc hại mà còn có khả năng hấp thụ và tích các kim loại này trong các bộ
phận khác nhau của chúng. Trong những năm gần đây, người ta quan tâm rất
nhiều về công nghệ sử dụng thực vật để xử lý môi trường. Theo tài liệu
nghiên cứu, thế giới có ít nhất 400 loài thuộc 45 họ thực vật có khả năng hấp
thụ kim loại trong đó có rau cải xoong. Các loài này là thực vật thân thảo hoặc
thân gỗ, có khả năng tích luỹ và không có biểu hiện về mặt hình thái khi nồng
độ kim loại trong thân cao hơn hàng trăm lần so với các loài bình thường
khác. Thực vật có nhiều cách phản ứng khác nhau đối với sự có mặt của các
ion kim loại trong môi trường. Có nhiều giả thuyết đã được đưa ra để giải
thích cơ chế vận chuyển, hấp thụ và loại bỏ kim loại nặng trong thực vật,
chẳng hạn chúng hình thành một phức hợp tách kim loại ra khỏi đất, tích luỹ
trong các bộ phận của cây, sau đó được loại bỏ qua lá khô, rửa trôi qua biểu
bì, bị đốt cháy hoặc đơn thuần là phản ứng tự nhiên của cơ thể thực vật. Rau
cải xoong cũng vậy.
Cải xoong là loài thực vật rất "nghiện" kim loại nặng. Nhiều loài cải
dại khác cũng lớn nhanh như thổi khi được "ăn" nhiều chất độc tính cao
như kẽm, nickel
21
Kim loại nặng luôn được coi là độc chất hàng đầu đối với động thực
vật, nhưng lại là món khoái khẩu đối với nhiều loài cây. Chúng hấp thụ và
tích tụ kim loại nặng trong các bộ phận cơ thể.
Rau cải xoong có khả năng thích nghi cao đối với các KLN như: As,
Zn, Ni, Cu…Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, hầu hết các loài thực vật rất
nhậy cảm với độc tính KLN và hầu hết có ngưỡng chịu đựng được với KLN
thấp (As, Zn, Ni, Cu). Trong khi đó rau cải xoong có khả năng thích nghi
được trong điều kiện môi trường có nồng độ KLN cao.
Hơn nữa, mặc dù rau cải xoong không phải là loài siêu tích tụ, nhưng
nó có thể được sử dụng để xử lý một số KLN từ các vùng đất ô nhiễm hoạc
chất thải một cách an toàn, như rễ và thân lá của rau có thể tích lũy hơn 5 lần
đối với Zn, Ni, Cu, Cr…Ngoài cải xoong, một số loài thực vật thông thường

khác cũng có khả năng hấp thụ kim loại nặng như bèo tây, cỏ Vertiver , rau
muống, dương xỉ kết hợp với nấm cộng sinh (Võ Văn Minh, 2009)[12].
2.4.2. Sơ lược tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải xoong
2.4.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải xoong trên Thế giới và Việt Nam
Cải xoong có nguồn ngốc từ Châu Âu, ngày nay được trồng nhiều ở
phía tây Châu Á, ở Bắc Phi, Bắc Mỹ và nhiều nước trong vùng khí hậu nhiệt
đới như Maaixia, Ấn Độ, Inđônêxia, Việt Nam…
Ơ việt nam cả xoong chủ yếu được trồng ở vùng cao có khí hậu mát mẻ
như miền bắc các tỉnh miền núi phía bắc, ở sapa, đà lạt, bình thuận, Đồng
bằng sông Cửu Long, Vĩnh long đây là những vùng có truyền thống trồng và
sử dụng rau cải xoong có từ lâu đời. bên cạnh đó còn có rất nhiều địa phương
trông loại rau này nhưng diện tích không đáng kể.
Cải xoong thuộc loại rễ chùm, nhiều rễ phụ ở đốt thân, cải xoong sống
dưới nươc, thích những vùng đất ngập nước có nhiều bùn, sống ngập nước
khoảng 4 – 5 cm nơi có dòng chảy dưới chân các con thác, đầu nguồn các con
suối nhỏ, các ổ đá, hang dá dưới vách núi nơi có nước ngần chảy ra. Cây sinh
trưởng và phát triển tốt nhất ở nhiệt độ từ 15- 20
0
c cây thích vùng có độ ẩm
cao, với độ cao trên 1000m so với mực nươc biển là phù hợp nhất như sapa,
đà lạt và các tỉnh miền núi phía bắc việt nam. Cải xoong một vụ có thể thu
hoạch từ 6-8 lứa năng suất đạt khoảng 8-10 tấn/ha/vụ.
22
2.4.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải xoong trên ở Tỉnh Thái Nguyên
Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên diện tích trồng rau cải xoong
con rất nhỏ chủ yếu là rau mọc tự nhiên ở khu vực đầu nguồn các con suối,
các ổ đá tự nhiên dưới những vách núi đá nơi mà có nhũng con suối chảy qua.
Cải xoong phát triển thích hợp với nơi có khí hậu mát mẻ có nước chảy quanh
năm, rau được trồng nhiều nhất ở các huyện như Võ Nhai, Đồng Hỷ, Đại Từ,
Định hóa. Rau cải xoong tại tỉnh Thái Nguyên được tiêu thụ chủ yếu ở các

khu vực trung tâm nơi tập chung nhiều dân cư, dặc biệt là khu vực Thành Phố
và quanh khu vực các trường đại học nơi mà có số lượng dân cư đông đúc.
Cải xoong rất được ưa chuộng và rất đắt hàng, khả năng cung cấp không đáp
ứng đủ nhu cầu người tiêu dùng, giá thành cải xoong tại Thái Nguyên trung
bình khoảng từ 4000 – 6000 VND/1kg.
2.5. Niken và một số vấn đề liên quan
2.5.1. Giới thiệu về nguyên tố Niken
Niken, còn được gọi là kền, là một nguyên tố hóa học kim loại, có ký
hiệu là Ni và số thứ tự trong bảng tuần hoàn là 28. Niken là một kim loại màu
trắng bạc, bề mặt bóng láng. Niken nằm trong nhóm sắt từ. Đặc tính cơ học:
cứng, dễ dát mỏng và dễ uốn, dễ kéo sợi. Trong tự nhiên, niken xuất hiện ở
dạng hợp chất với lưu huỳnh trong khoáng chất millerit, với asen trong
khoáng chất niccolit, và với asen cùng lưu huỳnh trong quặng niken. Ở điều
kiện bình thường, nó ổn định trong không khí và trơ với ôxi nên thường được
dùng làm tiền xu nhỏ, bảng kim loại, đồng thau, v.v , niken có từ tính, và nó
thường được dùng chung với cô ban, cả hai đều tìm thấy trong sắt từ sao
băng. Nó là thành phần chủ yếu có giá trị cho hợp kim nó tạo nên. Niken là
một trong năm nguyên tố sắt từ. Số ôxi hóa phổ biến của niken là +2, mặc dù
0, +1 và +3 của phức niken cũng đã được quan sát.
2.5.2. Ảnh hưởng của Niken đến sinh vật và con người
2.5.2.1. Ảnh hưởng tích cực
Niken được biết đến là một dấu vết nguyên tố thiết yếu cho một số loài
động vật. Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy rằng khi con gà và chuột được
cho ăn một chế độ ăn uống thiếu niken, chúng sẽ phát triển các vấn đề về gan.
Nếu chúng được cho ăn một chế độ ăn uống bình thường, các triệu chứng
23
không xuất hiện. Vi khuẩn sử dụng niken để làm cho hóa chất đặc biệt gọi là
các enzyme. Các men này là cần thiết cho vi khuẩn hoạt động tốt hơn.
2.5.2.2. Ảnh hưởng tiêu cực
Niken là một kim loại nguy hiểm dễ cháy, tất cả các hợp chất của niken

đều được coi là độc hại, Niken hợp chất rất độc hại cho cây trồng, động vật và
con người. Niken ảnh hưởng đến các hormon, các màng tế bào và các enzyme.
Chất thải chứa niken gây kích ứng đường hô hấp và có thể gây viêm
phổi, khi tiếp xúc với niken và các hợp chất của nó có thể dẫn đến sự phát
triển của bệnh viêm da được biết đến như ngứa niken thường găp đối với các
cá nhân nhạy cảm.
Niken cacbonyl Ni (CO)
4
là một khí độc hại vô cùng và tiếp xúc
không được vượt quá 0,007 mg /m
3
.
Ảnh hưởng của sự hấp thụ số lượng quá lớn niken sẽ dẫn đến những
hậu quả sau đây cho con người:
- Cơ hội cao hơn phát triển của bệnh ung thư phổi, ung thư mũi, ung
thư thanh quản và ung thư tuyến tiền liệt.
- Chóng mặt và khó chịu sau khi tiếp xúc với khí niken.
- Suy hô hấp.
- Dị tật bẩm sinh .
- Hen suyễn và viêm phế quản mãn tính.
- Phản ứng dị ứng như phát ban da do sử dụng các đồ trang sức mạ niken.
- Rối loạn nhịp tim, suy tim (Mon Roe T. Morgan, 1991) [23].
24
Phần 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Đất trồng rau cải xoong ở các địa điểm nghiên cứu (Huyện Đồng Hỷ,
Võ Nhai, Phú Bình và Thành Phố Thái Nguyên).

- Nước tưới cho rau cải xoong ở các địa điểm nghiên cứu (Huyện Đồng
Hỷ, Võ Nhai, Phú Bình và Thành Phố Thái Nguyên).
- Rau cải xoong ở một số huyện của tỉnh Thái Nguyên (Huyện Đồng
Hỷ, Võ Nhai, Phú Bình và Thành Phố Thái Nguyên).
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài chỉ giới hạn nghiên cứu hàm lượng Ni trong đất, nước trồng cải
xoong và trong rau cải xoong tại bốn vùng là: Đồng Hỷ, Võ Nhai, Phú Bình
và Thành phố Thái Nguyên.
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm: Một số vùng trồng cải xoong ở tỉnh Thái Nguyên bao gồm:
+ Vùng trồng cải xoong Thành phố Thái Nguyên.
+ Vùng trồng cải xoong huyện Đồng Hỷ.
+ Vùng trồng cải xoong huyện Võ Nhai.
+ Vùng trồng cải xoong huyện Phú Bình.
- Thời gian: Từ ngày 09/01/2010 đến 09/05/2010.
3.3. Nội dung và chỉ tiêu nghiên cứu
3.3.1. Nội dung nghiên cứu
- Tình hình cơ bản của tỉnh Thái Nguyên:
+ Điều kiện tự nhiên
+ Điều kiện kinh tế xã hội
- Nghiên cứu một số tính chất cơ bản và hàm lượng Niken có trong đất,
nước tại các điểm trồng rau cải xoong của tỉnh Thái Nguyên so sánh với tiêu
chuẩn quy định
25