Đại học quốc gia h nội
Trờng đại học khoa học tự nhiên
Ngô Thị Lan Phơng
Nghiên cứu đánh giá hiện trạng v khả năng
ô nhiễm một số kim loại nặng
trong vùng trồng rau ven ĐÔ H Nội
Dự thảo
Luận án tiến sĩ Khoa học môi trờng
Hà Nội - 2010
Đại học quốc gia h nội
Trờng đại học khoa học tự nhiên
Ngô Thị Lan Phơng
Nghiên cứu đánh giá hiện trạng v khả năng
ô nhiễm một số kim loại nặng
trong vùng trồng rau VEN ĐÔ H Nội
Chuyên ngành: Môi trờng đất và nớc
Mã số: 62 85 02 05
Luận án tiến sĩ Khoa học môi trờng
Ngời hớng dẫn khoa học:
1. PGS. TS Trịnh Thị Thanh
2. PGS. TSKH Nguyễn Xuân Hải
Hà Nội - 2010
M Ụ C LỤ C
Mở đầu 1
Chương 1. Tổng quan 5
1.1. Khái niệm và độc tính của các kim loại nặng 5
1.2. Kim loại nặng trong môi trường 9
1.2.1. Kim loại nặng trong nước 9
1.2.2. Kim loại nặng trong đất và trầm tích 16
1.2.3. Kim loại nặng trong cây trồng và trong thực phẩm 24
1.2.4. Ảnh hưởng của pH môi trường và các điều kiện oxi hóa khử đến
hàm lượng các kim loại nặng 28
1.2.5. Một số phương pháp phân tích xác định hàm lượng kim loại nặng 31
1.3. Tài nguyên môi trường đất, nước và tình hình sản xuất rau xanh
ở Hà Nội 34
1.3.1. Tài nguyên và môi trường nước mặt 34
1.3.2. Tài nguyên và môi trường đất 36
1.3.3. Tình hình sản xuất rau xanh ở Hà Nội 41
1.3.4. Nghiên cứu ô nhiễm môi trường vùng trồng rau ngoại thành Hà Nội 44
Chương 2. Địa điểm, đối tượng và phương pháp nghiên cứu 48
2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 48
2.1.1. Nước tưới và đất trồng rau 48
2.1.2. Một số sản phẩm rau xanh 51
2.2. Phương pháp nghiên cứu 54
2.2.1. Phương pháp đánh giá nhanh nông thôn 54
2.2.2. Phương pháp điều tra, khảo sát và thu thập mẫu ngoài thực địa 55
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 63
2.2.3.1. Hóa chất và thiết bị 63
2.2.3.2. Phương pháp xử lí và phân tích mẫu 64
2.2.4. Phương pháp xử lí số liệu 65
2.2.4.1. Một số đại lượng thống kê 65
2.2.4.2. Phân tích thống kê đa biến 67
Chương 3. Kết quả và thảo luận 69
3.1. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng tại các vùng trồng rau 69
3.1.1. Hàm lượng kim loại nặng trong nước tưới cây tại khu vực nghiên cứu 69
3.1.2. Hàm lượng kim loại nặng trong đất và trầm tích 75
3.1.3. Hàm lượng kim loại nặng trong rau 81
3.2. Đánh giá khả năng gây ô nhiễm các kim loại nặng 87
3.2.1. Môi trường nước 87
3.2.1.1. Đánh giá theo khu vực nghiên cứu 87
3.2.1.2. Sự phân bố trong các pha của môi trường nước 91
3.2.1.3. Đánh giá nguồn gốc các kim loại nặng 93
3.2.1.4. Nhận xét chung 94
3.2.2. Môi trường đất và trầm tích 95
3.2.2.1. Đánh giá theo khu vực nghiên cứu 95
3.2.2.2. Khả năng di chuyển của kim loại nặng trong môi trường đất và
trầm tích 99
3.2.2.3. Đánh giá nguồn gốc các kim loại 101
3.2.2.4. Nhận xét chung 105
3.2.3. Chất lượng cây rau 105
3.2.3.1. Đánh giá theo khu vực nghiên cứu 105
3.2.3.2. Sự phân bố kim loại nặng trong cây rau 109
3.2.3.3. So sánh sự tích lũy kim loại nặng trong các loại rau 110
3.2.3.4. Nhận xét chung 112
3.2.4. Tính toán và dự báo khả năng tích lũy kim loại nặng 112
3.3. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lí môi trường
vùng trồng rau 114
3.3.1. Xây dựng hệ thống tiêu chuẩn chất lượng môi trường và
chất lượng sản phẩm 114
3.3.2. Đầu tư nghiên cứu các kỹ thuật phân tích hiện đại 115
3.3.3. Sử dụng hợp lí tài nguyên đất và nước 115
3.3.4. Các giải pháp khác 117
Kết luận 119
Công trình công bố liên quan đến luận án 121
Tài liệu tham khảo 122
Phụ lục 132
MỞĐẦU
Trong những năm gần đây, Thủ đô Hà Nội không ngừng phát triển
với những bước tiến vượt bậc. Bên cạnh những hiệu quả của phát triển
kinh tế xã hội do hoạt động đô thị hoá - công nghiệp hoá đưa đến còn tồn
tại những hậu quả xấu do ô nhiễm môi trường gây ra đối với môi trường
và sức khoẻ con người. Nước tưới và đất tại nhiều vùng ngoại ô Hà
Nội bị ô nhiễm là nguyên nhân kéo theo gây ra sự tích đọng kim loại
nặng trong rau trồng. Điều này có thể nhận thấy, trong một số nghiên
cứu đã phát hiện thấy trong nước tưới và đất nông nghiệp ở Hà Nội có
chứa hàm lượng kim loại nặng cao hơn tiêu chuẩn cho phép. Tuy
nhiên, những nghiên cứu này mang tính cục bộ, chưa được thực hiện
một cách hệ thống, cần có cơ sở khoa học cũng như thực tiễn nhằm
quản lý hữu hiệu để tạo ra được các sản phẩm thực phẩm rau xanh an
toàn.
Việc phân tích và đánh giá mức độ ô nhiễm và ảnh hưởng của các
kim loại nặng tới sức khoẻ con người đang gặp không ít khó khăn do
nhiều nguyên nhân khác nhau trong đó có yếu tố kỹ thuật phân tích và
phương pháp đánh giá. Việc phân tích các kim loại nặng thường chỉ dừng
lại ở mức xác định nồng độ tổng số trong một đối tượng nhất định. Trong
khi tính chất và khả năng gây độc của các kim loại nặng không chỉ phụ
thuộc vào hàm lượng tổng số mà còn phụ thuộc rất lớn vào các trạng thái
tồn tại và các dạng hóa học của chúng trong các thành phần môi trường.
Vì vậy, các kết quả về hàm lượng kim loại tổng số vẫn chưa đủ cơ sở để
đánh giá tác hại của chúng trong môi trường.
Nhằm góp phần khắc phục những khó khăn trên, luận án: "Nghiên
cứu đánh giá hiện trạng và khả năng ô nhiễm một số kim loại nặng
trong vùng trồng rau ven đô Hà Nội " được lựa chọn để thực hiện.
1
Mục tiêu
+ Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường một
số vùng trồng rau ở Hà Nội.
+ Nghiên cứu đánh giá khả năng gây ô nhiễm một số kim loại nặng
thông qua sự phân bố, tích lũy các kim loại nặng trong đất, nước tưới và
trong rau.
Nhiệm vụ nghiên cứu
+ Tổng quan điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội của khu vực
nghiên cứu để xác định những yếu tố liên quan đến ảnh hưởng của kim
loại nặng tới cây rau.
+ Thu thập, tổng hợp, phân tích và đánh giá tài liệu về tình hình
nghiên cứu kim loại nặng ở Việt Nam và trên thế giới cũng như những
ảnh hưởng của chúng đến chất lượng môi trường và sức khoẻ con người.
+ Tìm hiểu phương pháp tách và xác định hàm lượng của các kim
loại nặng tồn tại ở các trạng thái khác nhau trong môi trường.
+ Phân tích xác định kim loại nặng trong nước tưới (hàm lượng
hoà tan - tổng cặn); đất trồng rau (hàm lượng di động - tổng số) và trong
một số loại rau xanh (phần thân lá – gốc rễ).
+ So sánh, đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước, đất
và rau ở các khu vực nghiên cứu.
+ Xác định sự phân bố kim loại nặng trong đất, nước, rau và đánh
giá khả năng gây ô nhiễm của các kim loại nặng ở một số vùng trồng rau
từ đó đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm.
Đối tượng nghiên cứu:
+ Nước tưới (trong đó có nước thải đô thị và công nghiệp).
+ Đất trồng rau tại 4 khu vực nghiên cứu (Đông Anh, Từ Liêm,
Hoàng Mai, Thanh Trì).
+ Rau trồng được tưới từ các nguồn nước trên.
+ Các kim loại nặng (Cd, Pb, Hg, As…).
2
Những đóng góp mới của đề tài:
- Phân tích, đánh giá một cách có hệ thống hàm lượng kim loại
nặng trong nước, bùn, đất và một số loại rau ở 4 vùng trồng rau của Hà
Nội: Vân Nội – Đông Anh, Minh Khai – Từ Liêm, Hoàng Liệt – Hoàng
Mai và Vĩnh Quỳnh – Thanh Trì.
- Xác định sự phân bố kim loại nặng trong nước, đất, trầm tích
theo vị trí địa lí.
- Tính toán khả năng tích lũy kim loại nặng trong đất trên cơ sở
nguồn tiếp nhận và mang đi của việc sử dụng nước tưới trong quá trình
canh tác rau.
+ Ý nghĩa khoa học:
- Nghiên cứu sự phân bố kim loại nặng trong nước tưới, đất, trầm
tích và trong rau.
- Tìm hiểu sự di chuyển kim loại nặng theo dòng chảy đối với nước
tưới và khả năng lan truyền ô nhiễm trong môi trường đất và trầm tích.
+ Ý nghĩa thực tiễn:
- Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng thực tế (do các dạng tồn
tại của chúng).
- Dự báo khả năng tích lũy các kim loại nặng trong đất nông
nghiệp.
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở nhằm xác định các giải
pháp giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng phục vụ cho công tác bảo vệ môi
trường.
Bố cục của luận án:
Luận án gồm 131 trang, 29 bảng số liệu, 29 hình, 92 tài liệu tham
khảo tiếng Việt và tiếng Anh; 8 phụ lục. Bố cục luận án gồm: mở đầu (4
trang), tổng quan (43 trang), đối tượng và phương pháp nghiên cứu (21
trang), kết quả nghiên cứu và thảo luận (50 trang), kết luận (2 trang),
danh mục công trình có liên quan (1 trang) tài liệu tham khảo (10 trang).
3
CHƯƠNG1.TỔNGQUAN
1.1. Khái niệm và độc tính của các kim loại nặng
Theo từ điển Hóa học, kim loại nặng (KLN) là những kim loại có
khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm
3
. Trong tự nhiên có >70 nguyên tố KLN.
Kim loại nặng có độc tính là các kim loại có tỷ trọng lớn gấp 5 lần
tỷ trọng của nước. Chúng là các kim loại bền (không tham gia vào các
quá trình sinh hoá trong cơ thể) và có tính tích tụ sinh học (chuyển tiếp
trong chuỗi thức ăn và đi vào cơ thể con người). Chúng bao gồm Hg, As,
Pb, Cd, Mn, Cu, Cr… Các kim loại nặng khi xâm nhập vào cơ thể sinh
vật sẽ gây độc tính cao.
1.2. KLN trong môi trường
1.2.1.KLNtrongnước
KLN có mặt trong nguồn nước do nhiều nguyên nhân, trong đó có
hai nguồn chính:
- Do sự di chuyển sinh hóa tự nhiên và các cân bằng giữa pha lỏng
và pha rắn với bản chất của chúng trong các tầng, đới và vùng xác định.
- Do hoạt động của con người làm thay đổi cân bằng vốn có trong
tự nhiên.
1.2.2.KLNtrongđấtvàtrầmtích
Nguồn gốc phát thải của KLN có thể là tự nhiên, hoặc từ hoạt
động của con người, chủ yếu là từ công nghiệp, nông nghiệp, hàng hải.
Tuy nhiên, sự dư thừa KLN trong đất nông nghiệp rất ít khi bắt nguồn từ
các quá trình địa hóa mà thường do các hoạt động nhân tạo như khai mỏ,
nấu quặng, đốt nhiên liệu hóa thạch hoặc sử dụng quá nhiều bùn thải,
nước thải, phân hóa học không tinh khiết, khí thải từ các phương tiện
giao thông có động cơ và thuốc trừ sâu có chứa Cu, Hg và As.
1.2.3.KLNtrongcâytrồngvàtrongthựcphẩm
Sử dụng nước thải có chứa KLN vào mục đích nông nghiệp có
nguy cơ ảnh hưởng đến chất lượng rau quả tươi.
4
Sau khi KLN tích lũy quá nhiều trong đất, nước hoặc không khí, từ
đó có thể gây ra mối nguy hiểm cho sức khỏe con người thông qua việc
tiêu thụ thực phẩm được trồng ở những môi trường bị ô nhiễm.
Quá trình hấp thụ thực phẩm bị nhiễm KLN là một trong những
con đường chính mà qua đó KLN xâm nhập vào cơ thể con người.
1.2.4.ẢnhhưởngcủapHmôitrườngvàcácđiềukiệnoxihóakhửđến
hàmlượngcácKLN
pH có ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của các kim loại nặng
trong môi trường vì khi pH giảm thì sự linh động của các kim loại tăng
lên, độ độc sẽ cao hơn.
1.2.5.MộtsốphươngphápphântíchxácđịnhhàmlượngKLNtrong
môitrường
Giới thiệu phương pháp Quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) và
Phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS).
1.3. Tài nguyên môi trường đất, nước và tình hình sản xuất rau xanh
ở Hà Nội
1.3.1.Tàinguyênvàmôitrườngnướcmặt
Thành phố Hà Nội có các con sông lớn chảy qua là sông Hồng,
sông Đuống, sông Cầu, sông Cà Lồ, sông Công, các sông nhỏ như sông
Nhuệ, sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu, sông Lừ, sông Sét, có rất nhiều hồ
ao và đầm lầy, các hồ lớn như Hồ Tây, Quảng Bá, Trúc Bạch, Bảy Mẫu,
Hoàn Kiếm, Yên Sở, Kim Nỗ và đầm Vân Trì.
1.3.2.Tàinguyênvàmôitrườngđất
Các loại đất chính ở Hà Nội bao gồm: đất cồn, bãi cát ven sông,
đất phù sa được bồi đắp hàng năm của sông Hồng, đất phù sa sông Hồng
ít được bồi hàng năm, đất phù sa sông khác được bồi hàng năm, đất phù
sa sông Hồng không được bồi, đất phù sa các sông khác không được bồi
hàng năm, đất phù sa sông Hồng glây, đất bạc màu trên phù sa cổ, đất
dốc tụ bạc màu, đất bạc màu bị glây, đất phù sa sông ngòi, đất nâu trên
phù sa cổ, đất đỏ vàng trên đá phiến sét. Trong đó, đất phù sa sông Hồng
5
không được bồi là loại đất chiếm diện tích lớn nhất ở Hà Nội, phân bố
rộng rãi trên đồng bằng phù sa hiện đại của sông Hồng, chiếm diện tích
chủ yếu của các huyện Từ Liêm, Gia Lâm, Thanh Trì, Đông Anh và nội
thành Hà Nội (20475ha, chiếm 20,04% diện tích tự nhiên).
1.3.3.TìnhhìnhsảnxuấtrauxanhởHàNội
Hà Nội có tổng số 112/117 xã, phường trên địa bàn thành phố Hà
Nội sản xuất rau thuộc 5 huyện và 2 quận có sản xuất nông nghiệp của
thành phố. Tổng diện tích gieo trồng rau trên toàn địa bàn thành phố Hà
Nội là 2.642,5ha, trong đó diện tích các vùng chuyên canh rau là
1.685,76ha (chiếm 63,8% diện tích trồng rau) và diện tích các vùng
không chuyên canh rau là 965,74ha (chiếm 36,2%).
Trong số các vùng trồng rau của thành phố, lớn nhất là hai huyện
Đông Anh (chiếm 36% diện tích) và Thanh Trì (chiếm 19% diện tích).
Tổng sản lượng rau do thành phố sản xuất ước đạt 150.380 tấn/năm, tập
trung tại các địa phương có diện tích gieo trồng rau lớn kể trên.
1.3.4.NghiêncứuônhiễmmôitrườngvùngtrồngraungoạithànhHà
Nội.
Từ những năm 2000 trở lại đây, khi kinh tế xã hội phát triển cùng
với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, đời sống của người dân
đã được cải thiện rất nhiều, nhất là ở các khu vực thành thị như Hà Nội.
Các nhà khoa học bắt đầu quan tâm đến vấn đề ô nhiễm môi
trường ảnh hưởng đến chất lượng nông sản, đặc biệt là các loại rau. Tuy
nhiên, các công trình vẫn đang ở mức sơ lược, chưa đưa ra được bức
tranh tổng quát về ô nhiễm KLN. Hơn nữa, về kỹ thuật phân tích cũng
chưa cho phép xác định được các dạng tồn tại của kim loại trong môi
trường nên việc đánh giá ảnh hưởng của các KLN độc hại đến môi
trường vùng trồng rau cũng gặp không ít khó khăn. Vì vậy cần có những
nghiên cứu sâu hơn, rộng hơn để xác định nguồn gốc ô nhiễm KLN trong
rau.
6
CHƯƠNG2.ĐỐITƯỢNG,ĐỊAĐIỂM
VÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU
2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu
Đối tượng:
+ Môi trường nước và đất các vùng trồng rau.
+ Một số loại rau phổ biến như rau muống, rau dền, rau cải.
+ 11 nguyên tố KLN: Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Hg, Pb.
Địa điểm:
+ Vân Nội – Đông Anh
+ Minh Khai – Từ Liêm
+ Hoàng Liệt – Hoàng Mai
+ Vĩnh Quỳnh – Thanh Trì
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1.Phươngphápđánhgiánhanhnôngthôn
2.2.2.Phươngphápđiềutra,khảosátvàthuthậpmẫungoàithựcđịa
Các mẫu nước, đất, trầm tích và rau được thu thập vào tháng 6, 7
năm 2008 và tháng 6, 7 năm 2009. Tùy theo hiện trạng tại mỗi khu vực
nghiên cứu để tiến hành lấy mẫu đại diện.
2.2.3.Phươngphápnghiêncứutrongphòngthínghiệm.
- Xác định nồng độ các kim loại: Kỹ thuật đo ICP-MS là một phương
pháp phân tích hiện đại được sử dụng phổ biến trong đánh giá môi
trường ở các nước phát triển do khả năng cho phép xác định toàn diện
đồng thời nhiều kim loại. Để đánh giá toàn diện hàm lượng các kim loại
năng trong môi trường nước, đất và cây rau, chúng tôi tiến hành phân
tích các dạng tổng số và hòa tan của KLN trong, nước tưới, đất trồng rau
và cây rau trên thiết bị ICP-MS ELAN 9000 – Perkin Elmer (Mỹ).
- Xác định Hg theo phương pháp CV – AAS sử dụng chất khử là SnCl
2
đo trên máy AAS kết nối hệ thống HVG-1.
7
- Xác định As bằng hệ thống HVG – AAS với chất khử NaBH
4
trong môi
trường HCl.
Các thí nghiệm đều được tiến hành với mẫu trắng và mẫu lặp để
đánh giá sự nhiễm bẩn do hóa chất và môi trường xung quanh cũng như
độ lặp lại của phương pháp. Kiểm tra hiệu suất thu hồi của quá trình phá
mẫu bằng mẫu thêm chuẩn.
2.2.4.Phươngphápxửlísốliệu.
Kết quả phân tích được tính toán và lưu dưới dạng Microsoft Excel
và chuyển vào phần mềm MINITAB 14 để xử lí thống kê và phân tích
thống kê đa biến bằng phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) và
phân tích nhóm (CA).
CHƯƠNG3.KẾTQUẢVÀTHẢOLUẬN
3.1. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm KLN tại các vùng trồng rau
3.1.1.HàmlượngKLNtrongnướctướicâytạikhuvựcnghiêncứu
So sánh với tiêu chuẩn quy định (QCVN 08: 2008), tất cả các mẫu
nước đều đạt chỉ tiêu pH. Về hàm lượng ôxi hòa tan có thể thấy kết quả
đo được tại nhiều điểm ở tất cả các khu vực nghiên cứu rất thấp kéo theo
giá trị trung bình chỉ đạt 3,5mg/l. Đặc biệt tại Vĩnh Quỳnh chỉ tiêu này
nằm đều trong khoảng 0,4 – 0,8mg/l.
pH
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
V
N
N0
1 H
T
1
VN N01 HT 2
V
N N
0
2 H
T
1
VN N02 HT 2
V
N N
0
3 H
T
1
V
N
N0
3
HT
2
V
N N
0
4 H
T
1
V
N
N0
4
HT
2
M
K N
0
1 H
T
1
MK N0
1
HT
2
M
K N
0
2 H
T
1
MK N0
2
HT
2
M
K N
0
3 H
T
1
M
K
N0
3
HT
2
HL N01 HT 1
H
L N
01
H
T 2
HL N03 HT 1
H
L N
03
HT
2
HL N05 HT 1
H
L N
05
HT
2
V
Q N
0
1 HT
1
V
Q
N0
1
HT
2
VQ N02 HT
1
V
Q
N0
2
HT
2
VQ N03 HT
1
V
Q
N0
3 H
T
2
DO
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
VN N 01 HT 1
VN N
0
1 HT 2
VN N
0
2 HT 1
VN N
02
HT 2
VN N
03
HT 1
VN N
03
HT 2
VN N
04 H
T 1
VN N
04 H
T 2
M
K N
01 H
T 1
M
K N
01 H
T 2
M
K N
02 H
T 1
M
K N
02 HT
2
MK
N
03 HT
1
MK
N
03 HT 2
HL N
01 H
T 1
HL N
01 H
T 2
HL N
03 H
T 1
H
L N
03 H
T 2
H
L N
05 HT
1
H
L N
05 HT
2
VQ N
01
HT 1
VQ N
01
HT 2
VQ N
02
HT 1
VQ N
02 H
T 2
VQ N
03 H
T 1
VQ N
03 H
T 2
QCVN 08:2008 B1
QCVN 08:2008 B1
Hình 3.1a. Biểu đồ giá trị pH trong mẫu nước
Hình 3.1b. Biểu đồ giá trị DO trong mẫu nước
Cr
0,000
0,010
0,020
0,030
0,040
0,050
0,060
0,070
0,080
0,090
0,100
VN
N01
H
T 1
VN
N
01 H
T
2
VN
N02
H
T 1
VN N02 H
T
2
VN
N03
H
T 1
VN N03 H
T
2
VN
N04
H
T 1
VN N04 H
T
2
M
K N0
1 H
T 1
M
K
N01 HT 2
M
K N0
2 H
T 1
M
K
N02 HT 2
M
K N
03 H
T 1
MK N03 HT 2
H
L
N01 H
T
1
HL
N
01 HT
2
HL
N03
HT
1
HL
N
03 HT
2
HL
N05
HT
1
HL
N05 HT
2
VQ
N
01 H
T 1
V
Q
N01 HT 2
VQ
N
02 H
T 1
V
Q
N02
H
T 2
VQ
N
03 H
T 1
V
Q
N03
H
T 2
Fe
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
VN N0
1 H
T 1
V
N N0
1 HT 2
VN N
0
2 HT 1
VN N0
2 H
T 2
V
N N0
3 HT 1
VN N
0
3 HT 2
VN N0
4
HT 1
V
N N0
4 HT 2
MK N
0
1 HT 1
MK N0
1
HT 2
M
K N0
2 HT
1
MK N
0
2 HT 2
MK N0
3
HT 1
M
K N0
3 HT
2
HL N
01 HT
1
HL
N
01 HT 2
HL N
03
HT 1
HL N
03 HT
2
HL
N
05 HT 1
HL N
0
5 HT 2
VQ
N0
1 HT 1
VQ N0
1
HT 2
V
Q N0
2 HT
1
VQ
N0
2 HT 2
VQ N0
3
HT 1
VQ N0
3 HT
2
QCVN 08:2008 A2
QCVN 08:2008 B1
QCVN 08:2008 A2
Hình 3.1c. Biểu đồ hàm lượng Cr trong mẫu nước
Hình 3.1d. Biểu đồ hàm lượng Fe trong mẫu nước
8
As
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
VN
N
01
HT 1
VN N 01 H
T
2
VN
N
02
HT 1
V
N
N02 H
T
2
VN N
03
HT 1
V
N
N
03 H
T 2
VN N 04 H
T
1
VN
N
04
HT 2
MK N 01 HT
1
M
K
N
0
1 H
T
2
MK
N
02
H
T
1
MK N 02 HT 2
MK
N
03
H
T
1
MK N 03 HT 2
HL N01 HT 1
HL
N
01
H
T
2
H
L
N03
HT 1
HL N03 HT 2
H
L
N
05
H
T
1
HL N05 HT 2
VQ N01 H
VQ
T 1
N
01
HT
2
VQ N02 H
T
1
VQ
N
02
HT
2
V
Q
N
03
HT
1
VQ N
03
HT 2
QCVN 08:2008 B1
RAT 99/2008
Hình 3.1e. Biểu đồ hàm lượng As trong mẫu nước
Cd
0,000
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
0,009
0,010
VN N 01 HT 1
V
N
N01
HT
2
V
N
N02
HT
1
V
N
N0
2 HT 2
VN N 03 HT 1
VN N 03
HT 2
V
N
N04
HT
1
V
N
N0
4 H
T
2
M
K N01 HT
1
MK N01 HT 2
MK
N0
2
H
T
1
MK
N
0
2
HT
2
M
K N03
HT
1
MK N03 HT 2
HL N01 HT 1
HL
N01
HT
2
HL
N0
3
HT
1
HL
N0
3
HT
2
HL N0
5
HT
1
H
L N05
HT
2
V
Q N
0
1 H
T
1
V
Q N01 HT
2
VQ N02 HT 1
V
Q
N02
H
T 2
V
Q N
0
3 H
T
1
V
Q N
0
3 HT
2
QCVN 08:2008 B1
Hình 3.1f. Biểu đồ hàm lượng Cd trong mẫu nước
Pb
0,000
0,010
0,020
0,030
0,040
0,050
0,060
VN N01 HT 1
VN N 0
1
H
T
2
V
N
N
0
2 HT
1
VN N02 HT 2
VN N 0
3
H
T
1
V
N
N0
3 HT
2
VN N04 HT 1
VN N 0
4
HT
2
M
K
N
0
1 HT
1
MK
N
01
H
T
2
MK N02 HT 1
MK
N
0
2 HT
2
M
K
N
03
HT
1
MK
N
03 HT 2
HL
N
01 HT 1
HL N
0
1 HT
2
HL N
03
HT
1
HL
N
03 HT 2
HL N05 HT
1
HL N
05
HT
2
VQ N0
1
HT
1
VQ N0
1
HT
2
V
Q
N0
2
H
T 1
VQ
N
02 HT 2
VQ N0
3
HT
1
V
Q
N0
3
H
T 2
QCVN 08:2008 B1
Hình 3.1g. Biểu đồ hàm lượng Cr trong mẫu nước
Kết quả phân tích mẫu tại Hoàng Liệt và Vĩnh Quỳnh đã có dấu
hiệu ô nhiễm As (với hàm lượng 0,102mg/l) và Fe (hàm lượng 1,59mg/l)
ở mẫu VQ N02 HT1. Điều này có thể do đây là các khu sử dụng nước
tưới được bơm trực tiếp từ sông Tô Lịch và sông Kim Ngưu, các con
sông tiếp nhận nước thải công nghiệp và sinh hoạt của nội thành Hà Nội.
3.1.2.HàmlượngKLNtrongđấtvàtrầmtích
So sánh với các chỉ tiêu quy định trong QCVN 03:2008 cũng như
yêu cầu về chất lượng đất đối với sản xuất rau an toàn cho thấy:
Nguyên tố As có hàm lượng trung bình là 4,2mg/kg, Zn là
80,6mg/kg và Pb là 22,6mg/kg đều đạt tiêu chuẩn cho phép. Hàm lượng
Cu trung bình trong đất và trầm tích đạt 29,9mg/kg, thấp hơn mức quy
định (50mg/kg). Tuy nhiên, do khoảng dao động lớn nên đã có một mẫu
(chiếm 4,5% tổng số mẫu) nhận giá trị vượt tiêu chuẩn cho phép tại Vĩnh
Quỳnh (VQ Đ03D T2 đạt 62,3mg/kg). Đối với nguyên tố Cd, có 01 mẫu
tại Hoàng Liệt (chiếm 4,5% tổng số mẫu) nhận giá trị cao hơn tiêu chuẩn
cho phép (2,1mg/kg) mặc dù hàm lượng trung bình cũng chỉ là 0,7mg/kg.
9
Cu
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
V
N Đ01
T 1
VN Đ01 T 2
VN Đ02 T
1
VN
Đ0
2 T
2
VN
Đ03
T
1
V
N
Đ03
T
2
V
N Đ04
T 1
VN Đ04
T 2
M
K Đ02C T
1
M
K
Đ
02C
T
2
MK Đ0
2
CC T
1
M
K
Đ02
C
C T 2
MK Đ02D T 1
MK Đ02D T
2
HL Đ02 T 1
HL
Đ02 T
2
VQ
Đ01
T
1
V
Q
Đ01
T
2
V
Q
Đ03CC T 1
V
Q
Đ
03CC
T
2
V
Q Đ
03D
T
1
V
Q Đ
03D
T
2
QCVN 03:2008
Hình 3.2a. Biểu đồ hàm lượng Cu trong đất
Zn
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
200,0
V
N
Đ
01
T 1
V
N
Đ
0
1
T 2
V
N
Đ
02
T
1
V
N
Đ
0
2
T 2
VN Đ03 T 1
V
N
Đ
03
T 2
V
N
Đ
0
4
T 1
V
N
Đ
04
T
2
MK Đ02
C
T
1
MK Đ02C T 2
MK
Đ
02
CC
T
1
MK Đ02CC T 2
MK
Đ0
2
D T
1
MK
Đ
02
D
T
2
HL Đ02 T 1
HL
Đ
02
T
2
VQ Đ01
T
1
VQ
Đ0
1
T 2
VQ
Đ
03C
C
T
1
VQ Đ03
C
C T
2
VQ
Đ0
3
D
T
1
VQ
Đ03D T 2
QCVN 03:2008
Hình 3.2b. Biểu đồ hàm lượng Zn trong đất
Cd
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
V
N Đ01 T 1
V
N Đ01
T 2
V
N
Đ02
T
1
VN Đ02 T 2
V
N Đ03
T 1
V
N
Đ03
T
2
VN Đ04 T 1
V
N Đ04
T 2
M
K Đ02C T
1
MK Đ02C T 2
MK
Đ02C
C
T 1
M
K
Đ02C
C
T 2
MK Đ02D T 1
MK
Đ
02D
T
2
HL
Đ
02
T
1
HL
Đ
02 T
2
V
Q Đ0
1
T 1
V
Q
Đ0
1
T
2
V
Q
Đ03CC T
1
VQ Đ03CC T 2
V
Q
Đ03D T
1
V
Q
Đ0
3D
T 2
QCVN 03:2008
Hình 3.2d. Biểu đồ hàm lượng Cd trong đất
Pb
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
V
N
Đ
0
1
T 1
V
N
Đ
0
1
T 2
V
N
Đ
0
2 T
1
V
N
Đ
0
2 T
2
V
N
Đ
0
3 T
1
V
N
Đ
0
3 T
2
V
N
Đ
0
4 T
1
V
N Đ04 T 2
MK
Đ02C T 1
MK
Đ02C T 2
MK Đ0
2
C
C
T
1
MK Đ0
2
C
C
T
2
M
K Đ
02D T 1
M
K Đ
0
2
D T 2
HL
Đ02
T
1
HL Đ0
2
T 2
VQ
Đ01
T 1
V
Q
Đ01
T 2
VQ Đ03CC
T 1
VQ Đ0
3
CC
T 2
VQ Đ03D T 1
VQ
Đ
0
3D T 2
QCVN 03:2008
Hình 3.2e. Biểu đồ hàm lượng Pb trong đất
As
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
VN Đ01 T 1
V
N
Đ01 T 2
VN
Đ
02
T
1
VN Đ0
2
T 2
VN Đ0
3
T 1
VN Đ03 T 2
VN
Đ
04
T
1
VN Đ0
4
T 2
MK Đ02C T 1
MK Đ02C T
2
MK
Đ
02
CC
T
1
MK Đ0
2
CC
T
2
MK Đ0
2
D T 1
MK Đ02D T
2
HL
Đ
0
2 T
1
H
L
Đ
02
T
2
VQ Đ01 T
1
VQ Đ01 T 2
VQ
Đ
03
C
C T
1
VQ Đ03CC T
2
VQ Đ03D T 1
VQ Đ03D T 2
QCVN 0 3:2008
Hình 3.2c. Biểu đồ hàm lượng As trong đất
10
Các mẫu trầm tích phát hiện được hàm lượng KLN cao hơn các
mẫu đất (ngoại trừ Mn và Hg) cho thấy môi trường nước có ảnh hưởng
lớn đến mức hàm lượng KLN trong môi trường đất và trầm tích.
3.1.3.HàmlượngKLNtrongrau
Mặc dù môi trường đất và nước có một số biểu hiện ô nhiễm về
hàm lượng As, Hg và Cd nhưng hàm lượng các nguyên tố này phát hiện
trong rau vẫn đạt tiêu chuẩn rau an toàn. Riêng hàm lượng Pb trung bình
là 0,11mg/kg, thấp hơn tiêu chuẩn (0,3mg/kg) nhưng có một mẫu vượt
tiêu chuẩn là mẫu HLR01M A2 đạt giá trị cao nhất 0,33mg/kg. Tiêu
chuẩn của FAO/WHO 1993 còn quy định thêm về hàm lượng Cu và Zn.
Hơn nữa, thang đánh giá của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Việt Nam và FAO/WHO cũng rất khác nhau. Hàm lượng Cu trong rau
trung bình là 0,6mg/kg với giá trị thấp nhất chỉ là lượng rất nhỏ
(0,1mg/kg) và giá trị cao nhất đạt 2,6mg/kg trong khi tiêu chuẩn quy định
là 5,0mg/kg. Tương tự như vậy, hàm lượng Zn trong tất cả các mẫu rau
đạt tiêu chuẩn quy định với giá trị trung bình là 2,6mg/kg.
Hàm lượng As khi so sánh với tiêu chuẩn FAO/WHO (thấp hơn 5
lần so với tiêu chuẩn Việt Nam) tuy giá trị trung bình là 0,16mg/kg thấp
hơn tiêu chuẩn (0,2mg/kg) nhưng đã có 08 mẫu vượt chỉ tiêu với giá trị
trong khoảng 0,2 – 0,35mg/kg bao gồm 04 mẫu tại Vĩnh Quỳnh, 02 mẫu
tại Hoàng Liệt, Vân Nội và Minh Khai mỗi địa phương phát hiện 01
mẫu. Tiêu chuẩn đối với nguyên tố Cd và Hg cũng có tình trạng tương tự
như vậy. Cd trung bình đạt 0,007mg/kg và có 01 mẫu VQ R03D A2 nhận
giá trị vượt tiêu chuẩn (0,032mg/kg).
Hàm lượng Hg trung bình là 0,0029mg/kg thấp hơn tiêu chuẩn
(0,005mg/kg) với 01 mẫu tại Vân Nội có giá trị ở mức 0,0058mg/kg cao
hơn tiêu chuẩn quy định.
Ngược lại với các nguyên tố khác, khi so sánh hàm lượng Pb với
FAO/WHO thì tất cả các mẫu đều đạt tiêu chuẩn (< 0,5mg/kg).
11
Hình 3.3a. Biểu đồ hàm lượng Cu trong rau
Hình 3.3b. Biểu đồ hàm lượng Zn trong rau
Hình 3.3c. Biểu đồ hàm lượng As trong rau
Hình 3.3d. Biểu đồ hàm lượng Cd trong rau
Hình 3.3e. Biểu đồ hàm lượng Hg trong rau
Hình 3.3f. Biểu đồ hàm lượng Pb trong rau
Rau muống
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
VN R01M
A
1
VN R01M
A
2
MK
R
0
1
M
A 1
MK
R
0
1
M
A 2
HL
R
01M A 1
HL
R
0
1
M A 2
VQ R01
M
A 1
VQ R01
M
A 2
FAO/WHO 199
3
Rau dền
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
VN R04D
A
1
VN R04D
A
2
MK
R
0
2
D
A 1
MK
R
0
2
D
A 2
HL
R
02D A 1
HL
R
0
2
D A 2
VQ R03
D
A 1
VQ R03
D
A 2
FAO/WHO 199
3
Rau c ải
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
VN R02C A 1
VN
R0 2C A 2
VN
R
03CC
A
1
VN
R
03CC
A
2
MK R
0
2
C
A 1
MK R
0
2
C
A 2
MK R
0
2
C
C A
1
MK R
0
2
C
C A
2
HL
R0
4C
X
A
1
H
L
R0
4C X
A
2
V
Q
R02
CX
A
1
V
Q
R02
CX
A
2
VQ
R
03
C
A
1
VQ
R
03
C
A
2
FAO/WHO 1993
Rau muống
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
VN R
01
M A 1
V
N R
01
M A
2
MK R01M A
1
MK R01M A 2
HL R
0
1M
A
1
H
L
R0
1
M A 2
VQ
R
01
M
A
1
VQ R01M A 2
FAO/WHO 1993
Rau dền
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
VN R
0
4D
A 1
VN R
04
D
A
2
MK R
0
2D
A
1
MK R02D
A
2
HL R 02D A 1
HL R 02D A
2
VQ R 03D
A
1
VQ
R0
3
D
A
2
FAO/WHO 1993
Rau cải
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
VN
R0
2
C
A
1
VN R02C
A
2
V
N
R
03
C
C A
1
V
N
R03CC A 2
MK
R
02
C
A 1
MK
R0
2
C
A 2
M
K
R
0
2CC A
1
M
K
R
0
2CC A
2
HL R04CX A 1
HL R04CX A 2
V
Q R
0
2C
X A
1
V
Q
R
02
C
X A
2
VQ
R
03
C
A 1
V
Q
R
03
C
A 2
FAO/WHO 1993
Rau muống
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
VN R
0
1M A 1
V
N R0
1
M A
2
M
K
R01 M
A
1
M
K
R01 M A 2
H
L R01M
A 1
HL
R
01
M A
2
VQ R 01
M
A 1
VQ R 01M A
2
FAO/WHO 1993
BNN 2008
Rau dền
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
VN R
0
4
D
A 1
VN R04D A 2
M
K
R
0
2D
A
1
M
K
R02 D
A
2
HL R 02D A 1
H
L
R0
2D
A
2
VQ R 03
D
A 1
VQ R 03D A 2
FAO /WHO 1993
BNN 2008
Rau c ải
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
VN R02C A
1
VN R02C A
2
VN R03
C
C A
1
VN R03CC A 2
MK R02C A 1
M
K
R02C A 2
M
K
R 02CC A 1
M
K
R 02CC A 2
HL R04
C
X
A
1
H
L
R04
C
X
A 2
VQ R02CX A 1
VQ R02CX A 2
VQ R03C A 1
VQ
R03
C A 2
FAO/WHO 1993
BN N 2008
Rau muống
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
0,045
0,050
V
N
R0
1
M
A
1
VN R 0
1
M
A 2
MK
R01M
A
1
MK
R01M
A
2
H
L
R01M
A
1
HL
R
01
M
A
2
V
Q
R
0
1M
A
1
VQ R0
1
M A 2
FAO/WHO
FAO/WHO
Rau dền
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
0,045
0,050
V
N
R0
4
D
A
1
VN R 0
4
D
A
2
MK
R02D A 1
MK
R02D A
2
H
L
R02D
A
1
HL
R
02
D
A 2
V
Q
R
0
3D
A
1
VQ R0
3
D A 2
FAO/WHO
FAO/WHO
Rau c ải
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
0,045
0,050
V
N
R
02
C
A
1
V
N R0
2
C
A
2
VN R03CC A 1
VN
R
03
C
C
A
2
MK
R02C A
1
M
K
R
02
C
A 2
MK
R02CC A 1
MK
R02CC A
2
H
L
R
0
4CX A
1
HL
R04CX A 2
VQ R02 CX
A
1
V
Q
R
0
2C
X
A
2
VQ
R
0
3C
A
1
VQ R0
3
C A 2
FAO/WHO 1993
FAO /WHO 1993
Rau cải
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
VN R
02
C
A 1
VN
R0 2
C
A 2
VN
R0 3CC
A 1
V
N R0 3CC
A 2
MK
R
02 C
A
1
MK
R02 C A 2
MK R02
C
C A 1
M
K
R0
2C
C A 2
HL R0 4
C
X
A 1
HL R
0
4
C
X
A 2
VQ
R
0
2
CX
A 1
VQ
R
0
2C
X
A 2
V
Q
R
0
3C
A 1
VQ
R03C
A 2
FAO /WHO 1993
BNN 2008
Rau dền
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
VN
R0 4
D
A 1
VN
R0 4D A 2
MK
R
02
D
A 1
MK R02 D A 2
HL R0 2
D
A 1
HL R
0
2
D
A 2
VQ
R
0
3
D
A 1
V
Q
R
0
3D
A 2
FAO/WHO 1993
BNN 2008
Rau muống
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
0,045
0,050
V
N
R0
1
M
A
1
VN R 0
1
M
A 2
MK
R01M
A
1
MK
R01M
A
2
H
L
R0 1 M
A
1
HL
R
01
M
A
2
V
Q
R
0
1M
A
1
VQ R0
1
M A 2
FAO/WHO
FAO/WHO
Rau dền
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
0,045
0,050
V
N
R0
4
D
A
1
VN R 0
4
D
A
2
MK
R02D A 1
MK
R02D A
2
H
L
R02D
A
1
HL
R
02
D
A 2
V
Q
R
0
3D
A
1
VQ R0
3
D A 2
FAO/WHO
FAO/WHO
Rau c ải
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
0,045
0,050
V
N
R
02
C
A
1
V
N R0
2
C
A
2
VN R03CC A 1
VN
R
03
C
C
A
2
MK
R02C A
1
M
K
R
02
C
A 2
MK
R02CC A 1
MK
R02CC A
2
H
L
R
0
4CX A
1
HL
R0 4 C X A 2
VQ R02 CX
A
1
V
Q
R
0
2C
X
A
2
VQ
R
0
3C
A
1
VQ R0
3
C A 2
FAO/WHO 1993
FAO /WHO 1993
Rau muống
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
VN R
01
M A
1
VN R
01
M A
2
M
K
R0
1M
A 1
M
K
R0
1M
A 2
H
L
R
0
1
M A 1
HL
R
01M A 2
VQ
R01M
A 1
VQ
R01M A 2
FAO/WHO 1993
BNN 2008
12
3.2. Đánh giá khả năng gây ô nhiễm các KLN
3.2.1.Môitrườngnước
3.2.1.1. Đánh giá theo khu vực nghiên cứu
Việc so sánh các chỉ tiêu môi trường giữa các địa điểm nghiên cứu
cho phép chúng ta đánh giá được mức độ khác biệt về hàm lượng KLN
trong môi trường nước tại 04 địa điểm nghiên cứu. Kết quả phân tích cho
thấy tại Vĩnh Quỳnh, hàm lượng các KLN như Cr, Mn, Fe, Co, Ni, As
đều đạt giá trị cao nhất. Khu vực Hoàng Liệt đặc trưng cho các nguyên tố
Zn, Cd, Hg và Pb. Ở Minh Khai phát hiện hàm lượng Cu cao nhất trong
bốn khu vực nghiên cứu. Đối với chất lượng nước xã Vân Nội, không có
đặc trưng cho nguyên tố nào trong 11 kim loại khảo sát.
Sử dụng phương pháp phân tích nhóm phân loại địa điểm lấy mẫu
có thể tách thành 4 nhóm riêng biệt.
Nhóm 1: Gồm mẫu 23 và 24 (đều lấy tại Vĩnh Quỳnh). Đây là hai
mẫu có hàm lượng As cao bất thường, không đặc trưng cho hầu hết các
mẫu phân tích khác.
Nhóm 2: Gồm 2 cặp mẫu số 21, 22 và mẫu số 25, 26 đặc trưng cho
các nguyên tố Mn và Cr.
Nhóm 3: Gồm các mẫu 15 và 16 (lấy tại Hoàng Liệt) có hàm
lượng Cd và Pb cao.
Nhóm 4: Là nhóm các ví trí lấy mẫu còn lại với đặc điểm chung là
hàm lượng các KLN thấp (không bị ô nhiễm).
3.2.1.2. Sự phân bố trong các pha của môi trường nước
Hàm lượng các kim loại độc hại trong mẫu nước tại Vân Nội nói
chung rất thấp.
Tại Minh Khai, trong khi hàm lượng KLN hòa tan nói chung đều
rất nhỏ, thì kết quả phân tích xác định hàm lượng tổng trong nước và cặn
thì ở một số mẫu đã cho kết quả vượt ngưỡng đặc biệt là Hg (MK N01 và
13
Tại Hoàng Liệt, không có dấu hiệu ô nhiễm KLN trừ giá trị Hg
trong mẫu HL N03 có lượng hòa tan xấp xỉ giới hạn (0,0018mg/l) và
lượng tổng số lên đến gấp gần 3 lần so với tiêu chuẩn cho phép
(0,0053mg/l).
Tại xã Vĩnh Quỳnh, kết quả phân tích hàm lượng kim loại tổng ở
mẫu VQ N02 (mẫu nước ruộng trồng rau cải xoong) phần lớn các nguyên
tố khảo sát đều có mẫu có hàm lượng cao như Mn 1,352mg/l; Fe
60,436mg/l; As 0,150mg/l và Pb 0,158mg/l.
Bảng 3.9. Hàm lượng 11 KLN hòa tan và tổng số trong mẫu nước
Đơn vị tính: mg/l
No Kí hiệu mẫu Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn As Cd Hg Pb
Hòa tan 0,007 0,029 0,49 - 0,003 0,003 - 0,003 - 0,0006 -
1 VN N01
Tổng 0,007 0,157 2,83 - 0,003 0,032 0,086 0,037 - 0,0009 0,055
Hòa tan 0,006 0,014 0,32 - 0,002 0,002 0,002 0,001 - 0,0002 -
2 VN N02
Tổng 0,011 0,052 1,26 - 0,004 0,035 0,101 0,034 0,001 0,0002 0,024
Hòa tan 0,005 0,016 0,52 0,001 0,005 0,008 0,035 0,004 0,001 0,0001 0,001
3 VN N03
Tổng 0,005 0,075 1,08 0,001 0,005 0,029 0,120 0,006 0,001 0,0003 0,043
Hòa tan 0,007 0,022 0,41 - 0,003 0,004 0,021 0,003 - 0,0004 -
4 VN N04
Tổng 0,007 0,100 0,97 - 0,003 0,029 0,087 0,023 - 0,0004 0,036
Hòa tan 0,003 0,013 0,59 - 0,004 0,002 - 0,007 - 0,0001 -
5 MK N01
Tổng 0,008 0,297 2,66 - 0,004 0,034 0,220 0,056 - 0,0025 0,028
Hòa tan 0,008 0,052 0,33 - 0,004 0,007 - 0,005 - 0,0004 0,041
6 MK N02
Tổng 0,008 0,182 0,96 - 0,005 0,029 0,078 0,048 0,001 0,0032 0,034
Hòa tan 0,003 0,008 0,13 - 0,002 0,018 0,017 0,014 - 0,0001 0,001
7 MK N03
Tổng 0,005 0,039 1,07 - 0,003 0,025 0,062 0,045 - 0,0008 0,022
Hòa tan 0,014 0,022 0,91 - 0,004 0,001 0,019 0,006 0,006 0,0008 0,048
8 HL N01
Tổng 0,014 0,225 7,97 - 0,004 0,034 0,078 0,048 0,006 0,0009 0,048
Hòa tan 0,021 0,022 0,45 0,001 0,005 0,002 0,007 0,020 - 0,0018 -
9 HL N03
Tổng 0,021 0,422 2,96 0,002 0,005 0,031 0,137 0,043 0,001 0,0053 0,021
Hòa tan 0,022 0,085 0,56 0,001 0,007 0,003 0,022 0,019 0,001 0,0003 -
10 HL N05
Tổng 0,022 0,282 2,59 0,001 0,007 0,032 0,151 0,060 0,001 0,0008 0,020
Hòa tan 0,024 0,332 0,99 0,001 0,007 0,004 0,023 0,023 0,000 0,0001 -
11 VQ N01
Tổng 0,024 0,395 3,54 0,002 0,007 0,046 0,161 0,051 0,000 0,0015 0,047
Hòa tan 0,021 0,263 1,59 0,001 0,006 0,002 - 0,102 0,000 0,0019 0,001
12 VQ N02
Tổng 0,111 1,352 60,44 0,003 0,008 0,139 0,676 0,150 0,002 0,0019 0,158
Hòa tan 0,024 0,283 0,80 0,001 0,005 0,003 0,018 0,021 - 0,0002 -
13 VQ N03
Tổng 0,024 0,311 1,64 0,001 0,006 0,032 0,087 0,026 - 0,0004 0,039
Hòa tan 0,013 0,089 0,624 0,001 0,004 0,005 0,012 0,018 0,001 0,001 0,007 Trung
bình
Tổng 0,021 0,299 6,919 0,001 0,005 0,041 0,157 0,048 0,001 0,001 0,044
% Hòa tan / Tổng 62,62 29,84 9,02 67,00 87,03 11,20 7,93 36,35 56,92 36,23 15,90
(-) Không xác định.
14
Tỷ lệ phần trăm KLN hòa tan so với tổng mẫu nước trong khoảng
xấp xỉ 8 – 87% với thứ tự tăng dần của các nguyên tố như sau: Zn < Fe <
Cu < Pb < Mn < Hg < As < Cd < Cr < Co < Ni.
3.2.1.3. Đánh giá nguồn gốc các KLN.
Sử dụng phân tích tương quan giữa các cặp chỉ tiêu phân tích
đánh giá sự tương đồng về nguồn gốc giữa các nguyên tố.
Bảng 3.10. Bảng ma trận hệ số tương quan Pearson’s
pH DO Cr Mn Fe Ni Cu Zn As
D
O
0,181
0,375
C
r
0,124 -0,677
0,548 0,000
M
n
0,029 -0,600 0,724
0,888 0,001 0,000
F
e
0,089 -0,616 0,642 0,714
0,666 0,001 0,000 0,000
N
i
0,303 -0,625 0,772 0,725 0,650
0,133 0,001 0,000 0,000 0,000
C
u
0,228 0,000 0,062 0,431 0,023 0,244
0,245 0,751 -0,371 -0,161 -0,444 -0,237
Z
n 0,373 -0,024 0,283 0,116 -0,028 0,288 0,259
0,060 0,909 0,162 0,572 0,891 0,153 0,201
A
s 0,338 -0,397 0,498 0,658 0,768 0,568 -0,090 -0,122
0,092 0,045 0,010 0,000 0,000 0,002 0,663 0,554
C
d 0,140 -0,019 0,037 -0,209 0,182 -0,071 -0,244 0,318 -0,187
0,495 0,927 0,856 0,305 0,374 0,731 0,229 0,114 0,361
H
g 0,005 -0,307 0,408 0,069 0,447 0,081 -0,382 -0,255 0,496
0,982 0,127 0,039 0,738 0,022 0,694 0,054 0,208 0,010
P
b 0,035 0,119 -0,096 -0,198 0,049 -0,141 -0,092 -0,030 -0,206
0,864 0,561 0,641 0,331 0,812 0,492 0,656 0,885 0,314
0,149
0,468
0,745 0,111
0,000 0,589
* Pearson correlation (r)
P-Value
Cd Hg
Với P ≤ 0,01, các nguyên tố có giá trị cao (0,5≤ r ≤ 0,9) là các
nguyên tố Cr, Mn, Fe, Ni, As được xếp vào cùng một nhóm. Như vậy
nhóm các nguyên tố này có thể do từ cùng một nguồn gây ô nhiễm. Đây
là các nguyên tố có nhiều trong nước thải ngành công nghiệp in, sơn, dệt
nhuộm… Tương tự, cặp Pb – Cd nhận giá trị r = 0,745 (P = 0) cũng được
xác định là tương quan chặt và có khả năng có cùng nguồn gốc. Các mẫu
nước có hàm lượng Pb và Cd cao là các mẫu lấy tại ruộng rau muống
nước ở Hoàng Liệt .
15
3.2.2.Môitrườngđấtvàtrầmtích
3.2.2.1. Đánh giá theo khu vực nghiên cứu
So sánh giá trị trung bình giữa các hàm lượng KLN ở các khu vực
nghiên cứu cho thấy hàm lượng KLN trong đất và trầm tích ở Vĩnh
Quỳnh cao hơn so với các khu vực khác (trừ Hg).
Ở vùng trồng rau Vân Nội, tương ứng với chất lượng nước tưới,
hàm lượng KLN trong tất cả các mẫu bùn và đất đều nằm dưới ngưỡng
cho phép của và phần lớn cũng thấp hơn so với kết quả thu được ở các
khu vực nghiên cứu khác.
Tại vùng trồng rau ở xã Minh Khai – Từ Liêm, hàm lượng kim
loại nặng trong đất và bùn đã có dấu hiệu cao hơn nhưng vẫn nằm trong
giới hạn cho phép điển hình là As đạt giá trị cao nhất trong tất cả các khu
vực nghiên cứu (8,654mg/kg).
Tương tự như kết quả phân tích chất lượng nước, Vĩnh Quỳnh –
Thanh Trì là khu vực phát hiện thấy nhiều dấu hiệu ô nhiễm nhất. Tại
đây, phần lớn các nguyên tố khảo sát có giá trị cao nhất trong các khu
vực nghiên cứu.
Như vậy, có thể thấy chất lượng môi trường đất có liên quan chặt
chẽ đến chất lượng nước tại các khu vực trồng rau ở Hà Nội. Càng xuống
phía Nam, hàm lượng KLN phát hiện được càng cao. Hàm lượng KLN
trong nước tưới cao thì trong đất được phát hiện cũng cao và ngược lại
đồng thời cũng là các yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản
phẩm rau xanh.
3.2.2.2. Khả năng di chuyển của KLN trong môi trường đất và trầm tích
Kết quả cho thấy hàm lượng các nguyên tố KLN di động trong
mẫu đất và trầm tích rất nhỏ so với lượng tổng số (< 2% ).
Hg không xác định được khi chiết rút bằng HCl 0,1N. Hàm lượng
Cr cũng rất nhỏ chỉ chiếm 0,03% so với lượng tổng số trong đó rất nhiều
mẫu không phát hiện được hoặc chỉ xác định được lượng vết.
16
Bảng 3.12. Kết quả phân tích hàm lượng KLN di động và tổng trong mẫu đất
và trầm tích Đơn vị tính: mg/kg
TT Mẫu Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn As Cd Hg Pb
1 VN B01 DĐ - 0,31 10,54 0,01 0,06 0,08 0,30 0,01 0,01 - 0,17
T 20,20 67,20 10377,10 5,70 18,90 21,30 60,50 3,10 0,60 0,10 26,40
2 VN B02 DĐ - 1,20 8,14 0,01 0,02 0,09 0,29 0,01 0,05 - 0,09
T 15,60 152,50 7501,00 2,70 8,50 16,70 58,20 2,10 0,30 0,10 16,20
3 VN B04 DĐ - 1,00 12,77 0,01 0,01 0,09 0,22 0,01 0,01 - 0,10
T 17,90 123,00 9464,10 2,70 7,10 16,80 40,10 2,30 0,50 0,10 15,90
4 VN Đ01 DĐ - 0,26 10,90 0,01 0,02 0,10 0,19 - 0,01 - 0,21
T 21,30 65,40 13504,20 5,50 12,50 19,20 52,70 3,00 0,70 0,20 27,20
5 VN Đ02 DĐ - 0,34 4,18 - 0,01 0,09 0,24 0,01 0,01 - 0,07
T 13,80 281,20 8010,40 3,90 6,20 19,80 44,10 2,60 0,50 0,10 23,40
6 VN Đ03 DĐ - 0,44 3,70 - 0,01 0,07 0,16 0,01 - - 0,06
T 14,80 153,80 6847,50 2,40 5,80 15,60 34,70 2,00 0,40 - 16,30
7 VN Đ04 DĐ - 0,42 5,53 0,00 0,01 0,09 0,20 0,01 0,01 - 0,07
T 21,00 146,40 7572,80 2,90 6,70 20,10 63,10 2,50 0,70 0,70 15,60
8 MK B01 DĐ 0,01 3,57 19,65 0,04 0,07 0,27 0,28 0,02 0,01 - 0,19
T 27,20 469,50 21392,50 14,00 35,50 36,10 88,00 5,60 0,80 0,10 28,70
9 MK B02 DĐ 0,01 4,12 12,87 0,04 0,02 0,21 0,24 0,02 - - 0,20
T 30,20 515,70 24780,00 13,80 33,80 40,70 85,60 5,00 0,20 0,10 27,80
10 MK Đ02C DĐ 0,01 1,47 2,34 0,01 0,02 0,22 0,36 0,02 0,01 - 0,07
T 24,30 509,40 18230,10 12,30 28,60 38,80 85,40 6,50 0,60 0,10 22,30
11 MK Đ02CC DĐ - 1,14 1,15 0,01 0,01 0,08 0,23 0,02 0,01 - 0,04
T 17,80 268,20 10824,30 6,60 15,60 18,90 49,60 3,40 0,50 0,20 15,40
12 MK Đ02D DĐ - 1,27 1,91 0,01 0,02 0,19 0,36 0,02 0,01 - 0,05
T 17,70 407,90 14998,60 9,70 22,10 34,70 80,40 4,30 0,50 - 18,40
13 HL B01 DĐ 0,01 1,43 23,50 0,04 0,06 0,12 0,32 0,01 0,01 - 0,17
T 22,50 210,40 16370,50 10,70 26,20 24,30 74,60 3,00 0,80 0,20 22,70
14 HL B04 DĐ 0,01 1,51 18,70 0,03 0,06 0,12 0,30 0,01 0,02 - 0,16
T 23,60 201,50 15420,60 10,90 27,50 26,00 79,60 2,60 0,30 0,40 23,70
15 HL Đ02 DĐ 0,01 1,55 5,05 0,02 0,04 0,08 0,24 0,01 0,02 - -
T 16,20 369,60 13159,40 8,30 19,90 22,40 63,00 4,90 1,10 1,10 21,10
16 VQ B01 DĐ 0,02 2,18 26,09 0,04 0,07 0,35 1,05 0,03 0,04 - 0,12
T 27,70 343,90 19776,30 12,10 33,10 42,40 148,10 6,60 2,20 0,40 25,50
17 VQ B02 DĐ 0,02 1,97 20,18 0,03 0,12 0,09 0,54 0,03 0,04 - 0,10
T 28,20 274,90 18113,30 11,70 38,60 32,80 122,60 7,30 2,20 0,40 27,50
18 VQ Đ01 DĐ 0,01 1,78 16,71 0,03 0,06 0,33 0,86 0,03 0,01 - 0,13
T 24,10 247,90 16488,50 10,30 28,60 38,70 124,80 5,50 0,60 0,30 23,90
19 VQ Đ03CC DĐ 0,01 1,39 3,55 0,02 0,04 0,14 0,35 0,01 0,01 - 0,07
T 17,60 560,80 14079,10 10,30 24,20 33,70 78,70 3,90 0,70 0,30 24,70
20 VQ Đ03D DĐ - 1,43 5,39 0,02 0,04 0,15 0,26 0,01 0,01 - 0,10
T 22,10 391,80 15635,10 10,00 24,30 31,40 73,20 4,40 0,40 0,50 23,50
Trung bình DĐ 0,01 1,44 10,64 0,02 0,04 0,15 0,35 0,02 0,01 - 0,11
T 21,19 288,05 14127,27 8,33 21,19 27,52 75,35 4,03 0,73 0,27 22,31
% DĐ/T 0,03 0,50 0,08 0,23 0,18 0,54 0,46 0,37 1,96 - 0,49
DĐ: Hàm lượng di động (-) Không phát hiện
T: Hàm lượng tổng
Mức độ linh động của các nguyên tố KLN trong đất và trầm tích
giảm dần theo thứ tự sau: Cd > Cu > Mn > Pb > Zn > As > Co > Ni > Fe
> Cr > Hg.
3.2.2.3. Đánh giá nguồn gốc các kim loại
Kết quả tính trị riêng và phương sai của từng biến ảo, phương sai
cộng dồn (hay phương sai tích lũy) thu được trong bảng 3.10.
17
Bảng 3.13. Trị riêng của ma trận hệ số tương quan
PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 PC8 PC9 PC10 PC11
Trị riêng 7,2495 1,3348 0,7478 0,4798 0,4124 0,2372 0,2245 0,1424 0,1084 0,0483 0,0148
Phương sai từng phần 0,659 0,121 0,068 0,044 0,037 0,022 0,020 0,013 0,010 0,004 0,001
Phương sai tích lũy 0,659 0,780 0,848 0,892 0,929 0,951 0,971 0,984 0,994 0,999 1,000
Kết quả trên cho thấy trị riêng của các PC giảm dần từ 7,2495 đến
0,0148 và phương sai từ PC thứ 3 chỉ còn 6,8 % đến 0,001 cho các biến
còn lại. Do vậy có thể sử dụng 2 PC đầu tiên để tính trị số của các KLN
trong mỗi PC.
Bảng 3.14. Ma trận trí số (loading) các KLN trong đất và trầm tích
Biến PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 PC8
Cr
Mn
Fe
Co -0,355 0,112 -0,057 0,099 -0,086 0,352 0,123 0,300
Ni -0,347 0,018 0,038 0,077 0,022 0,330 0,555 0,381
Cu -0,320 0,106 -0,189 -0,369 -0,076 -0,713 0,146 0,242
Zn -0,329 -0,083 0,192 -0,452 -0,131 -0,034 -0,197 0,117
As -0,330 -0,006 -0,214 -0,000 0,397 -0,066 0,417 -0,676
Cd -0,199 -0,596 0,272 -0,049 0,620 0,011 -0,232 0,175
Hg -0,073 -0,702 -0,542 0,060 -0,441 0,064 -0,003 -0,062
Pb -0,292 -0,022 0,182 0,789 -0,100 -0,427 -0,102 0,063
-0,330 -0,026 0,371 -0,070 -0,324 0,124 -0,198 -0,351
-0,265 0,314 -0,572 0,082 0,278 0,155 -0,549 0,095
-0,350 0,147 0,104 -0,053 -0,198 0,166 -0,197 -0,254
Các yếu tố ảnh hưởng đến PC1 này là nồng độ của rất nhiều kim
loại Cr, Fe, Co Ni, Cu, Zn và As (có trị riêng lớn hơn 0,3) và có thể xem
như là các kim loại này có cùng một nguồn phát tán. Ở PC thứ 2 (với
12,1 % phương sai của tập số liệu), hàm lượng các kim loại Mn, Cd và
Hg là các yếu tố ảnh hưởng chính. Tuy nhiên Mn nhận giá trị trái dấu với
Cd và Hg, chứng tỏ Mn không cùng nguồn phát tán.
Phân tích các KLN theo nhóm thu được đồ thị biểu diễn mức độ
tương đồng của các kim loại với đặc tính giống nhau về sự xuất hiện của
các kim loại trong mẫu. Kết quả chia thành 4 nhóm chính.
Nhóm 1: Đặc trưng cho Hg có hàm lượng cao hơn khi so sánh với
hàm lượng Hg trung bình trong đất. Nguyên nhân có thể một phần do
chịu tác động chất thải thiết bị điện tử từ các cơ sở sản xuất lân cận.
18
Nhóm 2: Nguyên tố Cd cũng có hàm lượng lớn hơn đáng kể so với
hàm lượng trung bình trong đất. Cd có nhiều trong các linh kiện điện tử,
vỏ nhựa và đặc biệt là trong công nghiệp sản xuất pin.
Nhóm 3: Nguyên tố Mn. Theo kết quả phân tích thành phần chính
ở trên hàm lượng các kim loại Mn, Cd và Hg là các yếu tố ảnh hưởng
chính đến PC 2. Tuy nhiên Mn nhận giá trị trái dấu với Cd và Hg, chứng
tỏ Mn không cùng nguồn phát tán.
Nhóm 4: Các nguyên tố còn lại. Trong đó nếu chia nhỏ hơn (80%)
thì sẽ tách thành 2 nhóm nhỏ gồm: Nhóm nhỏ 1có đặc trưng là Pb với
hàm lượng tương đối cao với nguồn phát tán phần lớn do ô nhiễm không
khí bởi các phương tiện giao thông. Nhóm nhỏ 2 gồm các nguyên tố còn
lại Cr, Fe, Zn, Co, Ni, As và Cu là các nguyên tố có trong thành phần của
đất và ô nhiễm do tính chất tích tụ lâu dài. Hàm lượng của các nguyên tố
này cùng không cao so với thành phần đất thông thường nên không đặc
trưng bởi các chất gây ô nhiễm.
PC1
PC2
0,0-0,1-0,2-0,3-0,4
0,4
0,2
0,0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
Pb
Hg
Cd
As
Zn
Cu
Ni
Co
Fe
Mn
Cr
Biến (nguyên tố kim loại)
Mức độ tương đồng (% )
50,99
67,33
83,66
100,00
HgCdMnPbCuAsNiCoZnFeCr
Hình 3.7. Trọng số các nguyên tố ảnh
hưởng đến PC1 và PC2
Hình 3.8. Phân tích nhóm phân loại hàm
lượng các kim loại
3.2.3.Chấtlượngcâyrau
3.2.3.1. Đánh giá theo khu vực nghiên cứu
Mặc dù theo kết quả nghiên cứu của phần trước, chất lượng nước
tưới đã có biểu hiện ô nhiễm ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng đất và
trầm tích nhưng có thể thấy hàm lượng các KLN trong các mẫu rau vẫn
nằm trong giới hạn kiểm soát.
19
3.2.3.2. Sự phân bố KLN trong cây rau
Trong các phần của cây rau đều tích tụ một lượng nhất định KLN
và sự phân bố là tương đối đều. Trong 11 nguyên tố KLN khảo sát, hàm
lượng các nguyên tố Cr, Mn, Fe, Co, Hg và Pb có hàm lượng trung bình
trong gốc rễ cao hơn trong thân lá. Bốn nguyên tố Ni, Cu, Zn và Cd có sự
phân bố ngược lại với hàm lượng phát hiện trong thân lá cao hơn trong
phần gốc rễ. Riêng nguyên tố As hàm lượng tích tụ ở hai phần là tương
đương nhau (0,18mg/kg).
3.2.3.3. So sánh sự tích lũy KLN trong các loài rau
Hai loại rau đại diện cho hai loại hình canh tác là rau cạn và rau
nước được chọn để so sánh sự tích lũy KLN là: Rau muống nước
(Ipomoea aquatica Forssk.) và Rau dền: gồm dền tía (Amaranthus
tricolor L.), dền trắng (Amaranthus viridis L.)
Bảng 3.17. So sánh hàm lượng KLN trong rau muống nước và rau dền
Rau Muống nước Rau Dền
Nguy
tố
Cr
Mn
Fe
Co
B 0,0453 0,0213 47,10
Ni A 0,0854 0,0371 43,45
B 0,0815 0,0172 21,05
Cu A 0,555 0,286 51,58
B 0,445 0,327 73,50
Zn A 2,523 1,104 43,76
B 1,963 0,405 20,66
As A 0,180 0,0526 29,25
B 0,275 0,1308 47,55
Cd A 0,0059 0,0040 68,35
B 0,0060 0,0034 56,11
Hg A 0,0035 0,0011 32,56
B 0,0110 0,0147 134,14
Pb A 0,15 0,0888 59,20
B 0,15 0,0876 58,37
0,0145 0,0037 25,50
0,1554 0,0504 32,45
0,0820 0,0427 52,05
1,165 0,740 63,49
0,380 0,075 19,69
3,934 1,766 44,88
1,798 0,464 25,82
0,1113 0,0402 36,10
0,0850 0,0526 61,88
0,0135 0,0086 63,97
0,0083 0,0075 90,37
0,0021 0,0021 96,60
0,0012 0,0008 67,44
0,1200 0,0407 33,92
0,1075 0,0699 65,06
ên Nhóm Trung Độ lêch Hệ số
* bình chuẩn biến thiên
A 0,0323 0,0132 40,52
B 0,0788 0,0365 46,37
A 4,685 2,33 49,75
B 7,880 5,68 72,12
A 25,75 13,27 51,55
B 37,95 18,83 49,61
A 0,0148 0,0056 38,14
Trung Độ lêch Hệ số
bình chuẩn biến thiên
0,0889 0,0543 61,12
0,0475 0,0371 78,07
1,671 0,820 49,05
0,645 0,227 35,23
29,51 7,28 24,68
19,13 10,53 55,03
0,0263 0,0075 28,49
* A - Phần thân, lá của cây rau
B - Phần gốc, rễ của cây rau
20