Nghiên cứu đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng (as, cd, pb) trong đất, nước và rau tại một số vùng chuyên canh rau khu vực ven đô thành phố thái nguyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
***



Trương Công Đức




NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG (As,
Cd, Pb) TRONG ĐẤT, NƯỚC VÀ RAU TẠI MỘT SỐ VÙNG CHUYÊN CANH
RAU KHU VỰC VEN ĐÔ THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN





LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC







HÀ NỘI – 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
***

Trương Công Đức


NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG (As,
Cd, Pb) TRONG ĐẤT, NƯỚC VÀ RAU TẠI MỘT SỐ VÙNG CHUYÊN CANH
RAU KHU VỰC VEN ĐÔ THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN



Chuyên ngành: Khoa học Môi Trường
Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN XUÂN CỰ



HÀ NỘI – 2014



LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy hướng dẫn luận văn của tôi, Phó
giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Xuân Cự, đã tạo mọi điều kiện, động viên và giúp đỡ
tôi hoàn thành luận văn này. Trong suốt quá trình nghiên cứu, thầy đã kiên nhẫn
hướng dẫn, trợ giúp và động viên tôi rất nhiều. Sự hiểu biết sâu sắc về khoa học, cũng
như kinh nghiệm của thầy chính là tiền đề giúp tôi hoàn thiện luận văn. Cảm ơn Thầy
đã quan tâm, giúp đỡ cho luận văn của tôi. Kết quả nghiên cứu trong luận văn là một
phần trong đề tài nghiên cứu cấp Bộ do NCS Phạm Thị Mỹ Phương thực hiện và cũng
là một phần trong luận án của chị. Xin cảm ơn chị Phạm Thị Mỹ Phương đã cho tôi
được tham gia thực hiện đề tài và sử dụng một phần kết quả công bố trong đề tài. Chị
cũng đã đưa ra những ý kiến góp ý vô cùng quý báu.
Xin cám ơn các thầy cô và các anh, các chị, các em trong Khoa Môi trường,
Phòng sau đại học, Trường đại học Khoa học Tự Nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi cho
tôi thực hiện luận văn. Tôi cũng xin cảm ơn bạn bè và gia đình đã luôn bên tôi, cổ vũ
và động viên tôi những lúc khó khăn để có thể vượt qua và hoàn thành tốt luận văn
này.
Trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những khiếm khuyết tôi rất mong
thầy cô và các bạn thông cảm và góp ý để luận văn hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!





MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO 3

1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam 3

1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới 3

1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở Việt Nam 5

1.1.3. Tình hình sản xuất rau của thành phố Thái Nguyên 11

1.2. Nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng 13

1.2.1. Nghiên cứu về kim loại nặng trên thế giới 13

1.2.2. Nghiên cứu ô nhiễm KLN ở Việt Nam 18

1.2.3. Một số nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường các vùng trồng rau 24

1.3. Một số quy định chung để sản xuất rau an toàn 27

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1. Đối tượng nghiên cứu 32

2.2. Phương pháp nghiên cứu 32

2.2.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu thứ cấp 32

2.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa 32

2.2.3. Phương pháp lấy mẫu đất, nước và rau 33

2.2.4. Phương pháp phân tích mẫu đất 35

2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu 37

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

3.1. Đặc điểm và hiện trạng sản xuất rau tại khu vực nghiên cứu 38

3.1.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu 38

3.1.2 Hiện trạng sản xuất rau tại khu vực nghiên cứu 39

3.2. Một số tính chất lý, hóa học của mẫu đất tại 2 vùng chuyên canh rau của thành
phố Thái Nguyên 42

3.2.1. Kết quả phân tích thành phần cơ giới, độ chua của đất (pH KCl), CHC và
dung tích trao đổi catrion của đất 42

3.2.2. Hàm lượng N, P, K tổng số trong đất nghiên cứu 45

3.2.3. Hàm lượng N, P, K dễ tiêu trong đất nghiên cứu 48

3.2.4. Hàm lượng Cd, Pb, As tổng số trong đất nghiên cứu 51

3.3. Một số chỉ tiêu chất lượng nước ở Túc Duyên và Quang Vinh 54




3.3.1. Giá trị pH của nước tưới ở Túc Duyên và Quang Vinh 54

3.3.2.Hàm lượng Pb trong nước tưới rau ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh . 54

3.3.3. Hàm lượng Cd trong nước tưới ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh 57

3.3.4. Hàm lượng As trong nước tưới ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh 58

3.4. Hàm lượng kim loại nặng trong rau tại khu vực Túc Duyên và Quang Vinh. 60

3.4.1. Hàm lượng Pb trong rau tại khu vực Túc Duyên và Quang Vinh. 60

3.4.2. Hàm lượng Cd trong rau tại khu vực Túc Duyên và Quang Vinh 61

3.4.3. Hàm lượng As trong rau ở Túc Duyên và Quang Vinh 63

3.5. Sự tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong nước, đất và rau 64

3.6. Một số giải pháp nhằm giảm thiểu tác động của ô nhiễm kim loại nặng trong
rau 66

3.6.1. Giải pháp về quản lý, chính sách 66

3.6.2. Các giải pháp kỹ thuật 68

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

Tài liệu tiếng Việt 71

Tài liệu tiếng Anh 74

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Diện tích và sản lượng rau của Việt Nam từ năm 1991 đến 2005 7

Bảng 1.2. Số liệu thống kê Diện tích, năng suất, sản lượng rau tại một số vùng trên cả
nước từ năm 2007 đến năm 2009 7

Bảng 1.3. Hàm lượng của một số kim loại nặng trong một số loại đá (mg/kg) 13

Bảng 1.4. Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố kim loại (10
8
g/năm) 14

Bảng 1.5. Trị số trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố (ppm) 15

Bảng 1.6. Kết quả trung bình của Cu, Zn và chất rắn lơ lửng 16

Bảng 1.7. Nồng độ thường thấy của các KLN trong một số loại chế phẩm (mg/kg) 17

Bảng 1.8. Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN được xem là độc đối với
thực vật trong đất nông nghiệp 17

Bảng 1.9. Hàm lượng KLN ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam (mg/kg)18

Bảng 1.10. Hàm lượng một số KLN trong đất nông nghiệp ở một số vùng của Việt Nam
(mg/kg) 19

Bảng 1.11. Hàm lượng KLN trong đất tại khu vực công ty Pin Văn Điển và Orinel-Hanel (ppm)
20

Bảng 1.12. Hàm lượng của các nguyên tố KLN trong bụi không khí và một số mẫu đất
ở thành phố Hồ Chí Minh 20

Bảng 1.13. Hàm lượng một số kim loại nặng trong các sản phẩm dùng làm phân bón
trong nông nghiệp (ppm) 22

Bảng 1.14. Hàm lượng các kim loại nặng trong đất ở Văn Môn 23

Bảng 1.15. Mức giới hạn tối đa cho phép của hàm lượng nitrat (NO3-) trong một số
sản phẩm rau tươi (mg/kg) 27

Bảng 1.16. Hàm lượng tối đa cho phép của một số kim loại nặng và độc tố trong sản
phẩm rau tươi 28

Bảng 1.17 Giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại nặng trong một số loại đất
(mg/kg đất khô) 29

Bảng 1.18. Dư lượng cho phép và thời gian cách ly một số loại thuốc trừ sâu bênh trên
rau (theo WHO) 31




Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng phân bón cho một số loại rau tại Thành Phố Thái Nguyên 40

Bảng 3.2. Tình hình sử dụng thuốc BVTV cho một số loại rau tại thành phố Thái

Nguyên 41

Bảng 3.3.Thành phần cơ giới, độ chua, CHC và dung tích trao đổi catrion của đất tại
khu vực nghiên cứu 43

Bảng 3.4. Hàm lượng N, P, K tổng số trong đất tại hai khu vực nghiên cứu (%) 46

Bảng 3.5. Hàm lượng N, P, K dễ tiêu trong đất tại hai khu vực nghiên cứu 48

Bảng 3.6: Hàm lượng Cd, Pb, As tổng số trong đất trồng rau (mg/kg) 52

Bảng 3.7. Kết quả pH nước tưới rau tại các khu vực nghiên cứu 54

Bảng 3.8. Hàm lượng Pb trong nước tưới ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh (mg/l)
55

Bảng 3.9. Hàm lượng Cd trong nước tưới ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh (mg/l) 57

Bảng 3.10. Hàm lượng As trong nước tưới ở khu vực Túc Duyên và Quang Vinh
(mg/l) 59

Bảng 3.11. Hàm lượng Pb trong rau ở Túc Duyên và Quang Vinh (mg/kg rau tươi) 60

Bảng 3.12. Hàm lượng Cd trong rau ở Túc Duyên và Quang Vinh (mg/kg rau tươi) 61

Bảng 3.13. Hàm lượng As trong rau ở Túc Duyên và Quang Vinh (mg/kg rau tươi) 63

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Giá trị sản xuất rau ở một số nước trên thế giới 5

Hình 3.1. pH của các mẫu tại khu vực Túc Duyên và Quang Vinh 44

Hình 3.2. So sánh hàm lượng Nitơ dễ tiêu ở trong các mẫu đất ở 2 khu vực nghiên cứu
49

Hình 3.3. So sánh hàm lượng P
2
O
5
dt ở trong các mẫu đất ở 2 khu vực nghiên cứu 50

Hình 3.4. So sánh hàm lượng K
2
O dễ tiêu ở trong các mẫu đất ở 2 khu vực nghiên cứu
51

Hình 3.5. Tỉ lệ các mẫu đất bị ô nhiễm tại Túc Duyên 53

Hình 3.6. Tỉ lệ các mẫu đất bị ô nhiễm tại Quang Vinh 53

Hình 3.7. Hàm lượng Pb trong nước tưới tại Túc Duyên và Quang Vinh. 56

Hình 3.8. Hàm lượng Cd trong nước tưới tại Túc Duyên và Quang Vinh. 58

Hình 3.9. Hàm lượng As trong nước tưới tại Túc Duyên và Quang Vinh 60

Hình 3.10. Hàm lượng Pb trong rau ở hai khu vực nghiên cứu 61

Hình 3.11. Hàm lượng Cd trong rau ở hai khu vực nghiên cứu 62

Hình 3.12. Hàm lượng As trong rau ở hai khu vực nghiên cứu 64


1

MỞ ĐẦU
Ở các thành phố của nước ta, rau xanh có vai trò quan trọng trong cung cấp
thực phẩm cho người dân trong thành phố. Cùng với sự tăng trưởng nông nghiệp
nói chung, sản xuất rau đã đáp ứng được nhu cầu về số lượng, khắc phục dần tình
trạng thiếu hụt lúc giáp vụ, nhiều chủng loại rau chất lượng cao đã được bổ sung
trong bữa ăn hàng ngày của người dân. Tuy nhiên, trong xu thế của một nền sản
xuất thâm canh, tại một số vùng chuyên canh rau, mức độ không an toàn sản phẩm
rau xanh và ô nhiễm môi trường do sản xuất phụ thuộc vào quá nhiều phân bón, hóa
chất bảo vệ thực vật và nhất là lại bị ảnh hưởng khá lớn bởi chất thải công nghiệp và
chất thải sinh hoạt. Việc chạy theo lợi nhuận và sự hiểu biết của người trồng rau trong
canh tác đã làm cho sản phẩm rau xanh và ô nhiễm môi trường canh tác rất cao do
sản phẩm rau xanh bị ô nhiễm kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh có xu hướng ngày
càng gia tăng.
Thành phố Thái Nguyên không chỉ là trung tâm kinh tế chính trị văn hóa của
tỉnh Thái Nguyên mà còn là trung tâm của vùng trunng du và miền núi phía Bắc với
diện tích 189,705 km
2
và dân số 330.707 người (năm 2010). Các khu vành đai sản xuất
rau xanh cho thành phố cũng đã được hình thành từ nhiều năm qua, đặc biệt là trong

khoảng 10 năm trở lại đây khi Thái Nguyên có sự phát triển từ thị xã lên thành phố.
Phường Túc Duyên và phường Quang Vinh là vùng trồng rau chính của thành
phố Thái Nguyên, nơi có diện tích và sản lượng rau lớn nhất. Lượng rau và hoa do
những người dân ở đây trồng có thể đáp ứng cho nhu cầu quanh năm của thị trường
thành phố. Các loại rau được trồng chủ yếu ở đây là rau ăn lá (cải bắp, cải canh), rau
ăn quả (đậu cô ve, cà chua), rau ăn củ (su hào, củ cải), rau gia vị (mùi), sản lượng đạt
từ 400 - 500 tấn/năm. Bên cạnh đó, chính quyền địa phương cũng đã định hướng và
tạo mọi điều kiện để người dân được tiếp cận khoa học kỹ thuật, các dự án phát triển
rau và hoa của Trung ương và địa phương, nguồn vốn chính sách để ổn định sản xuất.
Tại Túc Duyên và Quang Vinh đã hình thành và phát triển một vùng chuyên canh trồng
rau và hoa.
Thái Nguyên hiện đã có hệ thống mương dẫn nước Sông Cầu vào hầu hết các
cánh đồng rau, vì vậy nguồn nước được dùng để tưới rau chủ yếu là nước sông Cầu
(khoảng 70%). Ngoài ra các hộ dân còn sử dụng nước thải của thành phố theo hệ thống

2

kênh thoát nước và nước từ ao, hồ, tù đọng gần khu dân cư và khu sản xuất để tưới rau
(khoảng 30%). Tuy nhiên trong những năm gần đây chất lượng nước Sông Cầu có sự
biến đổi mạnh chịu ảnh hưởng của nước thải từ các khu khai thác quặng đầu nguồn, các
nguồn nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, nên chất lượng nước các sông nhiều
khi không đáp ứng yêu cầu cho sản xuất nông nghiệp nói chung, đặc biệt là sản xuất rau
xanh.
Điều này dẫn đến sự tích lũy các kim loại nặng trong rau. Lượng nước thải và
bùn thải mang nhiều thành phần gây độc đối với thực vật và hệ sinh thái môi trường
đất .
Sự tích lũy KLN trong đất nông nghiệp ngày càng trở thành mối quan tâm lớn
do những ảnh hưởng nghiêm trọng mà KLN gây ra đối với vấn đề an toàn thực phẩm
cũng như sức khỏe con người. Vấn đề ô nhiễm KLN nói chung và đặc biệt là các
nguyên tố As, Cd, Pb trong đất và nước ở các vùng chuyên canh rau đã trở thành mối

quan tâm đặc biệt của tất cả mọi người, vì mức độ độc hại của chúng có nguy cơ đe
dọa đến sức khỏe của con người, các loài sinh vật và tiềm ẩn nhiều rủi ro sinh thái
khác.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu sự ô nhiễm môi trường đất, nước do các kim loại
nặng và sự tích lũy của chúng trong sản phẩm nông nghiệp là một vấn đề cấp bách
hiện nay, góp phần ngăn chặn sự gia tăng ô nhiễm môi trường và tìm ra các biện pháp
hữu ích để tạo ra sản phẩm nông nghiệp an toàn, hướng tới một nền nông nghiệp sạch
và bền vững. Trong hoàn cảnh chung của yêu cầu sản xuất và điều kiện môi trường
đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng (As, Cd, Pb) trong đất,
nước và rau tại một số vùng chuyên canh rau khu vực ven đô thành phố Thái Nguyên”
được tiến hành, nhằm mục đích sau:
- Khảo sát hiện trạng môi trường đất, nước và tình hình sản xuất ở một số vùng
chuyên canh rau khu vực ven đô Thành phố Thái Nguyên.
- Xác định một số tính chất lý, hóa học đất trồng rau và hàm lượng một số kim
loại nặng (Cd, Pb, As) trong đất, trong nước và trong rau tại một số vùng chuyên canh
rau khu vực ven đô thành phố Thái Nguyên.
- Đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng trong đất cho sản
xuất rau an toàn ở vùng ven đô thành phố Thái Nguyên.

3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới
Rau là những cơ quan của cây thân thảo được sử dụng làm thực phẩm như rễ,
rễ củ, thân củ, thân, chồi non, lá, hoa, quả. Rau được chia làm hai nhóm chính: nhóm
quả và nhóm sinh dưỡng. Nhóm quả có phần sử dụng được là quả và hạt gồm họ cà
chua (cà chua, cà tím, ớt rau… ), họ đậu (đậu hà lan, đậu đũa… ), họ bầu bí (bí đao,
mướp, bầu, bí ngô, dưa chuột… ). Nhóm sinh dưỡng gồm rau ăn củ và rễ (khoai tây,
cà rốt, su hào… ), họ cải (cải trắng, cải bắp, súp lơ…), họ hành (hành, hẹ, tỏi…), rau

thơm (quế, húng, thìa là…). Đây là các thực phẩm cần thiết không thể thiếu, là nguồn
cung cấp chủ yếu khoáng chất và vitamin, góp phần cân bằng dinh dưỡng trong bữa
ăn hàng ngày của con người. Đồng thời rau là cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế
cao, là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nước trên thế giới. Vì vậy rau được
coi là loại cây trồng chủ lực trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp ở nhiều quốc gia.
Trên thế giới rau là loại cây được trồng từ lâu đời. Người Hy Lạp. Ai Cập cổ
đại đã biết trồng rau và sử dụng rau bắp cải như một nguồn thực phẩm. Tất cả các loại
cây trồng đều bắt nguồn từ loại hoang dại. Những đặc tính sinh học và nông học của
chúng đã được hình thành trong quá trình tiến hoá và sự chọn lọc của con người khi
canh tác. Dựa trên các dữ kiện về thực vật học, địa lý học, khảo cổ học, lịch sử học và
nghiên cứu về các tập đoàn giống rau khác nhau, viện sĩ N.I. Vavilop đã phân ra 8
trung tâm khởi nguyên phần lớn các loại rau trồng như sau:
- Trung tâm Trung Quốc: bao gồm miền núi miền trung và bắc Trung Quốc và
vùng đồng bằng. Đây là nơi phát sinh của củ cải trắng nhiệt đới, cải bắc thảo, cải trắng,
cải xanh, dưa leo trái to, cà pháo, hành lá, khổ qua, mướp.
- Trung tâm Ấn Độ: gồm phần lớn Ấn Độ, Myanmar và Bangladesh. Đây là vùng
khởi nguyên của cà tím, dưa chuột, mướp khía, xà lách. Trong trung tâm này cũng bao
gồm bán đảo Trung Ấn và các quần đảo ngoài khơi biển đông như Philippines,
Sumatra, Malaysia. Đây là quê hương của gừng, bí đao, các loại khoai củ.
- Trung tâm Trung Á: gồm vùng Đông Bắc Ân Độ, Afghanistan, Pakistan và
vùng Trung Á Liên bang Nga. Đây là trung tâm khởi nguyên của dưa vàn, hành tây,
tỏi, bó xôi, củ cải rađi, cà rốt vàng, đậu Hà Lan.

4

- Trung tâm Cận Đông: gồm Thổ Nhĩ Kỳ, Iran và một phần Liên bang Nga, đây
là quê hương của bí đỏ, dưa leo, cà rốt, ngò tây.
- Trung tâm Địa Trung Hải: gồm các nước ở bờ biển Địa Trung Hải và châu Phi.
Nơi đây là trung tâm phát sinh của cải bắp, cải bông, củ cải đỏ, ngò tây, củ cải trắng,
hành tây, tỏi, cần tây.

- Trung tâm Etiopia: là trung tâm nguyên thủy của hành lá, đậu Hà Lan và các
đậu ăn trái.
- Trung tâm Trung Mỹ và nam Mêhico: là quê hương của, su su, ớt cay, ớt ngọt,
cà chua, bắp, khoai lang.
- Trung tâm Nam Mỹ: gồm các nước như Peru, Equador, Bolivia là quê hương
của khoai tây, cà chua, ớt, bí đỏ, cà.
Những đặc tính đầu tiên của các dạng cây trồng đã thay đổi dưới ảnh hưởng của
sự tuyển lựa nhân tạo và điều kiện khí hậu, đất đai nơi trồng. Ảnh hưởng lớn nhất là sự
thay đổi về kích thước, hình dạng, phẩm chất và năng suất của các bộ phận sử dụng
làm thực phẩm. Tuy nhiên điều kiện khí hậu của vùng khởi nguyên đã để lại dấu ấn
không thể xoá nhoà trong sự sinh trưởng, phát triển, tính chống chịu môi trường và
nhiều đặc tính sinh học khác của cây. Ví dụ: cà chua, ớt, cà tím và các cây trồng khác
có nguồn gốc nhiệt đới cho đến nay vẫn không có khả năng chống chịu được băng giá;
dưa hấu hoang dại có nguồn gốc ở vùng sa mạc phi Châu và Nam Châu Á, các giống
trồng hiện nay cũng thể hiện khả năng chịu đựng khô hạn và nhu cầu cường độ ánh
sáng cao; dưa leo có nguồn gốc từ các rừng ẩm ướt Ấn Độ nên cây trồng dù hàng năm
đã canh tác trong điều kiện khí hậu, đất đai khác nhau vẫn cần ẩm độ cao và điều kiện
ánh sáng tương đối yếu.
Từ năm 2000 trở lại đây diện tích trồng rau trên thế giới tăng bình quân mỗi năm
trên 600.000 ha, sản lượng rau cũng tăng dần qua các năm. Theo FAO, 2006 [43]: Năm
2000 diện tích rau trên thế giới là 14.826.956 ha thì đến năm 2005 diện tích tăng lên
18.003.909 ha, sản lượng tăng từ 218.336.847 tấn lên đến 249.490.521 tấn.
Rau được dùng kết hợp với các loại hoa quả thực phẩm rất tốt cho sức khoẻ
do có chứa các loại vitamin, các chất chống ôxi hoá tự nhiên, có khả năng chống
lại một số bệnh như ung thư. Do vậy nhu cầu tiêu thụ rau quả ngày càng tăng,

5

người dân Nhật Bản tiêu thụ rau quả nhiều hơn người dân của bất cứ quốc gia nào
trên thế giới, mỗi năm Nhật Bản tiêu thụ 17 triệu tấn rau các loại, bình quân mỗi

người tiêu thụ 100 kg/năm. Xu hướng hiện nay là sự tiêu thụ ngày càng nhiều các
loại rau tự nhiên và các loại rau có lợi cho sức khoẻ. Trung bình trên thế giới mỗi
người tiêu thụ 154 - 172g/ngày [43]. Theo dự báo của Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ
(USDA) do tác động của các yếu tố như sự thay đổi cơ cấu dân số, thị hiếu tiêu
dùng và thu nhập dân cư, tiêu thụ nhiều loại rau sẽ tăng mạnh trong giai đoạn 2005 -
2010, đặc biệt là rau ăn lá. Việc tiêu thụ rau diếp và các loại rau ăn lá khác tăng
22 - 23%, trong khi mức tiêu thụ khoai tây và các loại rau ăn củ chỉ tăng 7 - 8 %.









Hình 1.1. Giá trị sản xuất rau ở một số nước trên thế giới
Theo “Ngành công nghiệp rau ở các nước nhiệt đới Châu Á” của các tác giả
Greg I. Johnson, Katinka Weinberger, Mei-huey Wu cho thấy: Việt Nam là nước đứng
thứ 3 trong việc sản xuất rau trên thế giới sau Trung Quốc và Ấn Độ. (Hình 1.1)
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở Việt Nam
Việt Nam có lịch sử trồng rau rất lâu đời. Từ đời Hùng Vương, bầu bí đã được
trồng trong các vườn rau gia đình. Theo sổ sách ghi chép, rau được nhập vào nước ta
từ thời nhà Lý (thế kỷ thứ 10). Năm 1721-1783 Lê Quí Đôn đã tiến hành tổng kết các
vùng phân bố rau.
Trước đây giống rau có ít, được gọi là "rau ta" như rau muống, rau cải, rau đay,
rau dền, Từ đầu thế kỷ XX, cùng với sự mở mang đô thị ngành trồng rau cũng được
phát triển. Nhiều giống rau quí, dinh dưỡng cao được du nhập trong thời Pháp thuộc
được gọi là "rau tây" như cải bắp, su hào, cải bông, hành tây, tỏi, cà rốt, cà chua,

6

Ngoài ra một số giống rau nhập từ Trung Quốc được gọi là "cải tàu" như cải tàu cuốn,
cải bắc thảo, cải bẹ,
Ngày nay qua chọn lọc và thuần hoá lâu đời nước ta đã có nhiều giống trồng
tốt, thích nghi với điều kiện khí hậu từng vùng riêng biệt, nông dân đã tích lũy được
nhiều kinh nghiệm khá phong phú trong lĩnh vực thuần hoá, chọn và để giống các loại
rau. Việt Nam trải dài trên 15 vĩ độ từ vĩ tuyến 8
o
đến vĩ tuyến 23
o
, với các vùng sinh
thái nông nghiệp tương đối đa dạng từ nhiệt đới-ôn đới/cận nhiệt đới ở miền Bắc sang
khí hậu nhiệt đới ở miền Nam. Việt Nam có điều kiện tự nhiên và khí hậu phù hợp để
phát triển nhiều loại rau quả. Ở Việt Nam, bốn mùa đều có thể trồng rau xanh, mỗi
mùa đều có cây trồng phù hợp. Rau hàng năm có bí xanh, bí đỏ, dưa hấu, cà chua,
đậu Rau 2 năm có hành tây, cải bắp, cà rốt, Cây thân thảo lâu năm có rau muống,
măng tây, măng tre, Ở xung quanh thành phố và các thị trấn, thị xã hình thành những
vùng rau tập trung như vùng rau ngoại thành Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải
Phòng, vùng rau Đà Lạt,
Cho tới nay có khoảng 70 loài thực vật được sử dụng làm rau hoặc được chế
biến thành rau. Riêng rau trồng có khoảng hơn 30 loài trong đó có khoảng 15 loài là
chủ lực, trong số này có hơn 80% là rau ăn lá. Diện tích rau tập trung ở 2 vùng
chính là vùng đồng bằng Sông Hồng và vùng đồng bằng Nam Bộ. Trong các loại rau
thì rau muống được trồng phổ biến nhất trên cả nước, tiếp đến là bắp cải được trồng
nhiều ở miền Bắc. Đối với nông dân, rau là loại cây trồng cho thu nhập quan trọng
cho nông hộ (Hồ Thanh Sơn và cs, 2005[29]).
Từ đầu thập kỷ 90, diện tích rau, hoa, quả của Việt Nam phát triển nhanh chóng
và ngày càng có tính chuyên canh cao(Bảng 1.1). Tính đến năm 2005, tổng diện tích
trồng rau các loại trên cả nước đạt 635,8 nghìn ha (gấp hơn 3 lần so với năm 1991),

sản lượng đạt 9640,3 nghìn tấn. Đồng bằng sông Hồng là vùng sản xuất lớn nhất cả
nước (chiếm 24,9% về diện tích và 29,6% sản lượng rau cả nước), tiếp đến là vùng
đồng bằng sông Cửu Long (chiếm 25,9% về diện tích và 28,3% sản lượng rau cả
nước).




7

Bảng 1.1. Diện tích và sản lượng rau của Việt Nam từ năm 1991 đến 2005
Năm Diện tích (1000 ha) Sản lượng (1000 tấn)
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
197,5
202,7
291,9

303,4
328,3
360,0
377,0
411,7
459,6
464,6
514,6
560,6
577,8
605,9
635,1
3213,4
3304,7
3483,5
3793,6
4155,4
4706,9
4969,9
5236,6
5792,2
5732,1
6777,6
7485,0
8183,8
8876,8
9640,3
(Nguồn: Tổng cục Thống kê 1991-2005) [39]
Việt Nam có thể trồng được trên 120 loại rau có nguồn gốc nhiệt đới, á nhiệt
đới, ôn đới và cùng với các tiến bộ KHCN các loại rau trái vụ được sản xuất nhằm đáp

ứng nhu cầu tiêu dùng và phục vụ chế biến xuất khẩu. Sản xuất rau có xu hướng ngày
càng mở rộng về diện tích và sản lượng tăng đồng thuận. Đồng bằng sông Hồng và
đồng bằng sông Cửu Long là 2 vùng trồng rau lớn nhất trong cả nước, tiếp đến là vùng
Tây Nguyên, Đông Bắc và Tây Nam Bộ (bảng 1.2).
Bảng 1.2. Số liệu thống kê Diện tích, năng suất, sản lượng rau tại một số vùng trên
cả nước từ năm 2007 đến năm 2009
TT

Địa phương
2007 2008 2009
D.tích
(ha)
S.lượng(tấn)

D.tích
(ha)
S.lượng(tấn) D.tích
(ha)
S.lượng(tấn)


Cả nước 706 479

11.084.655 722 580

11.510.700 735 335

11 885 067

I Miền Bắc 335.835

4 889 834 339
534
5 002 330 330
578
4 956 667

1

ĐB. Sông Hồng 160 747

2 996 443 156
144
2 961 669 142
505
2 832 753

2

Đông Bắc 82 543

947 143 85
948
1 018 904 89
359
1 084 037

3

Tây Bắc 15 563

179 419 16
681
195 605 18
093
211 852

4

Bắc Trung Bộ 76 982

766 829 80
761
826 152 80
620
828 024

II

Miền Nam 370 644

6 194 730 383
046
6 510 387 404
757
6 928 400


8

(Nguồn: Tổng cục Thống kê 2006-2010) [39]
Hiện nay sản xuất rau ở nước ta được sản xuất theo 2 hướng cơ bản: tự cung tự
cấp và sản xuất hàng hoá, trong đó rau hàng hoá tập trung chính ở 2 khu vực:
- Vùng chuyên canh rau tập trung ven thành phố, khu tập trung đông dân cư.
Vùng rau tập trung, chuyên canh ven thành phố, thị xã và khu công nghiệp chiếm 46%
diện tích và 45% sản lượng rau cả nước. Sản xuất rau ở vùng này chủ yếu cung cấp
cho thị trường nội địa. Chủng loại rau vùng này rất phong phú bao gồm 60-80 loại rau
trong vụ đông xuân, 20-30 loại rau trong vụ hè thu [37]. Sản phẩm chủ yếu cung cấp
cho dân số phi nông nghiệp, với nhiều chủng loại rau phong phú (gần 80 loài với 15
loài chủ lực), hệ số sử dụng đất cao (4,3 vụ/năm), trình độ thâm canh của nông dân
khá, song mức không an toàn sản phẩm rau xanh và ô nhiễm môi trường canh tác rất
cao.
- Vùng rau luân canh: đây là vùng có diện tích, sản lượng lớn, cây rau được
trồng luân canh với cây lúa hoặc một số cây màu. Vùng rau sản xuất theo hướng hàng
hoá, luân canh với cây lương thực tại các vùng đồng bằng lớn, chiếm 54% về diện tích
và 55% về sản lượng rau cả nước. Rau ở vùng này tập trung cho chế biến, xuất khẩu
và điều hoà , lưu thông rau trong nước. Tiêu thụ sản phẩm rất đa dạng: phục vụ ăn tươi
cho dân trong vùng, ngoài vùng, cho công nghiệp chế biến và xuất khẩu [37].
- Sản xuất theo hướng nông nghiệp công nghệ cao đã bước đầu được hình thành
như: sản xuất trong nhà lưới chống côn trùng, sản xuất trong nhà plastic không cố định
để hạn chế tác hại của các yếu tố môi trường bất lợi, trồng rau bằng kỹ thuật thuỷ
canh, màng dinh dưỡng, nhân giống và sản xuất các loại cây quí hiếm, năng suất cao
bằng công nghệ nhà kính của Israel có điều khiển kiểm soát các yếu tố môi trường.
Những năm gần đây đã hình thành được một số vùng trồng rau tập trung:
- Vùng trồng cải bắp: Lâm Đồng, Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Hưng Yên
- Vùng trồng cà chua: Lâm Đồng, Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên
1

Nam Trung bộ 47 427

708 316 46
646
695 107 49
459
713 473

2

Tây nguyên 61 956

1 274 728 67
075
1 482 361 74
299
1 635 944

3

Đông Nam Bộ 69 723

892 631 70
923
940 225 73
094
1 014 715

4

ĐB.sông Cửu Long

191 538

3 319 055 198
402
3 392 694 207
905
3 564 268


9

- Vùng trồng ớt: Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Đà
Nẵng, Thái Bình, Bắc Ninh, Bắc Giang
- Vùng trồng dưa chuột: Hưng Yên, Hà Nam, Vĩnh Phúc, Bắc Giang
Theo số liệu Tổng cục Thống kê bình quân sản lượng rau trên đầu người thu ở
đất nông nghiệp ở Việt Nam khá cao so với các nước trong khu vực, năm 2009 đạt
141,49 kg/người/năm. Tuy vậy sản xuất rau của Việt Nam chủ yếu vẫn phụ thuộc
nhiều vào phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật và môi trường sản xuất bị ảnh hưởng
khá lớn bởi chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt. Việc chạy theo lợi nhuận, áp
dụng thiếu chọn lọc các tiến bộ khoa học kỹ thuật cùng với sự thiếu hiểu biết của
người trồng rau đã làm cho sản phẩm rau xanh bị ô nhiễm NO
3
-
, kim loại nặng, vi
sinh vật gây bệnh và hóa chất bảo vệ thực vật. Vấn đề ô nhiễm rau xảy ra ở hầu khắp
các vùng trồng rau trong cả nước [11], [13], [40], [42]. Đó là những nguyên nhân
làm cho các sản phẩm rau của Việt Nam chưa hấp dẫn được người tiêu dùng trong
nước cũng như người tiêu dùng quốc tế. Hiện nay vấn đề an toàn thực phẩm đang là
nỗi lo của tất cả mọi người, mọi ngành. Rau là thực phẩm được sử dụng hàng ngày
ở tất cả các gia đình, vì vậy để đảm bảo sức khoẻ người sử dụng trong những

năm gần đây nhà nước, ngành nông nghiệp và các địa phương đã có rất nhiều chủ
trương giải pháp nhằm nhanh chóng phát triển các mô hình trồng rau an toàn. Trên
thực tế ở Việt Nam hiện nay có hai loại hình phát triển rau an toàn chủ yếu:
+ Thứ nhất là mô hình rau sạch trên diện tích hẹp đầu tư cao về cơ sở vật chất
kỹ thuật. Đó là mô hình trồng rau trong nhà kính, nhà lưới, trồng rau thuỷ canh, trồng
rau trên giá thể ….Ưu điểm của những mô hình này là có thể trồng rau trái vụ,
cho năng suất cao, tránh được những điều kiện thời tiết bất lợi, phù hợp chủ yếu với
rau ăn lá và rau cao cấp. Nhược điểm lớn nhất của việc trồng rau theo mô hình này
là đầu tư khá cao (đầu tư cho 1ha nhà lưới từ 250 - 300 triệu đồng, cho nhà kính
hàng tỷ đồng) nên giá thành cao, qui mô thường nhỏ do vậy ít người tham gia sản
xuất, lượng rau sạch không đáp ứng được đại bộ phận người tiêu dùng có thu nhập
thấp nên rất khó mở rộng.
+ Thứ hai là mô hình phát triển rau an toàn trên diện rộng ngay tại đồng
ruộng, bằng cách đầu tư chuyển giao kỹ thuật cho nông dân. Nhược điểm cơ bản là
không trồng được rau trái vụ, hay bị tác động bất lợi của thời tiết, nhưng có ưu

10

điểm là nhiều nông dân có thể tham gia áp dụng, diện tích và sản lượng thu hoạch lớn
nên đáp ứng được nhu cầu của đông đảo người tiêu dùng, khai thác được các ưu thế
của thời tiết nhiệt đới, giá thành thấp, tác động tích cực nhanh đến nông nghiệp, môi
trường và cộng đồng xã hội, dễ mở rộng quy mô sản xuất. Đây được gọi là mô hình
“sản xuất rau sach cộng đồng” đã được nghiên cứu ứng dụng và khởi xướng từ tỉnh
Vĩnh Phúc thời kỳ 2000 – 2003, từ đó lan ra khá nhiều địa phương như Hà Nội, Thái
Nguyên, Hải Dương, Bắc Ninh, Bình Định, Khánh Hoà, Đà Lạt… Mô hình này hiện
nay tỏ ra thích hợp, có hiệu quả.
Nhiều vùng rau an toàn (RAT) đã được hình thành đem lại thu nhập cao và an
toàn cho người sử dụng đang được nhiều địa phương chú trọng đầu tư xây dựng mới
và mở rộng: Hà Nội, Hải Phòng (An Lão), TP.Hồ Chí Minh, Lâm Đồng (Đà Lạt)…
Mặc dù các cơ quan chức năng đã có rất nhiều cố gắng trong việc phát triển

các mô hình rau an toàn nhưng mô hình rau an toàn cũng chỉ mới phát triển ở mức
khiêm tốn. Theo Bộ NN & PTNT, sản lượng rau quả chiếm 13,2% tổng giá trị
sản lượng nông nghiệp và 16% tổng giá trị trồng trọt trong cả nước nhưng sản lượng
rau an toàn chỉ chiếm khoảng 5% và chỉ đáp ứng một phần nhỏ nhu cầu người tiêu
dùng, các bếp ăn tập thể, các trường học và doanh nghiệp [7]. Có thể nói hiện nay
việc sản xuất rau an toàn vẫn chưa phổ biến [14], [15]). Kết quả 3 năm triển khai
dự án rau an toàn của Bộ NN và PTNT trên địa bàn 6 tỉnh Hà Nội, Hải Phòng, Hà
Tây, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hưng Yên đạt gần 16.000 ha chỉ chiếm 8,4% về diện
tích và 7,7 % về sản lượng. Ngay như Hà Nội diện tích rau an toàn mới chiếm
khoảng 44% và Vĩnh Phúc 17 % tổng diện tích rau trên địa bàn (Hà Tâm, 2006 [35]).
Có rất nhiều nguyên nhân khiến cả người tiêu dùng và các cơ quan quản lý
nhà nước nghi ngờ độ an toàn của rau, trong đó có 2 nguyên nhân chính. Nguyên nhân
thứ nhất là người nông dân sản xuất nhỏ lẻ, chưa áp dụng đầy đủ qui trình kỹ thuật
trồng rau quả an toàn. Hiện tại ngay cả trên 40% vùng sản xuất rau an toàn của cả
nước lượng vi sinh vật, hoá chất độc hại, kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật tồn
dư trong rau an toàn vẫn tồn tại, trong đó khoảng 4% vượt mức cho phép [21].
Nguyên nhân thứ hai là qui hoạch vùng sản xuất rau an toàn chưa hoàn thiện, ruộng
rau an toàn vẫn bố trí xen kẽ với các thửa ruộng không theo qui trình.

11

Bất cập nhất hiện nay là ruộng sản xuất rau theo đúng qui trình kỹ thuật nhưng
lại nằm ngay trong vùng môi trường canh tác bị ô nhiễm. Hiện nay cácvùng sản xuất
rau an toàn vẫn còn manh mún rất khó cho việc tổ chức sản xuất cũng như kiểm
tra và tiêu thụ sản phẩm. Ngay như Hà Nội là một địa phương có tốc độ qui
hoạch vùng rau an toàn nhanh hơn rất nhiều các địa phương khác nhưng diện tích
rau an toàn vẫn trong tình trạng phân bố rải rác, xen lẫn với vùng trồng lúa và trồng
rau truyền thống. Phần lớn diện tích rau an toàn của Hà nội được chuyển đổi từ đất
trồng lúa, trồng hoa màu có tiền sử được sử dụng nhiều loại thuốc BVTV, phân hoá
học. Do vậy khó tránh khỏi sự tác động ngược của các tồn dư hoá chất trong môi

trường lên cây rau. Một cuộc khảo sát gần đây nhất, Hà Nội có 108/478 vùng rau với
diện tích 932 ha chiếm 35,3% diện tích canh tác không đủ các điều kiện về đất,
nước để sản xuất rau an toàn, 77 vùng có chỉ tiêu kim loại nặng trong nước tưới
vượt quy định cho phép, trong đó 16 vùng tưới bằng nguồn nước ngầm và 61 vùng
tưới bằng nguồn nước mặt; 36 vùng có chỉ tiêu về hàm lượng kim loại nặng trong
đất vượt quy định cho phép, chủ yếu là đồng, cadimi và kẽm [3]. Việc triển khai mô
hình sản xuất rau an toàn của Thành phố Thái Nguyên cũng nằm trong tình trạng
như vậy, các mô hình không được cách ly với vùng canh tác theo tập quán chung
và môi trường canh tác bị ô nhiễm làm cho người tiêu dùng không tin tưởng vào
chất lượng rau an toàn nên lượng tiêu thụ rất ít [4].
Như vậy để có thể phát triển ngành sản xuất rau theo hướng an toàn và bền
vững cần thiết phải có những biện pháp đồng bộ: Tập huấn nông dân về kỹ thuật,
nâng cao ý thức cộng đồng, tiến hành kiểm tra chất lượng đất, nước để qui hoạch
vùng sản xuất cách ly với các khu vực bị ô nhiễm, giám sát kiểm định chất lượng,
quảng cáo thương hiệu … Bên cạnh đó phải có sự phối hợp chặt chẽ giữa các
ngành, các cấp và người sản xuất như vậy việc triển khai mô hình sản xuất rau an
toàn mới đạt hiệu quả cao.
1.1.3. Tình hình sản xuất rau của thành phố Thái Nguyên
Thành phố Thái Nguyên là địa bàn tập trung các cơ quan hành chính, nhà
máy của tỉnh Thái Nguyên, đặc biệt là các cơ quan xí nghiệp trường học của Trung
ương, với 5 trường Đại học lớn và một số trường cao đẳng, trung học và dạy nghề,
đây là thị trường lớn để tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp, đặc biệt là rau xanh. Trong

12

những năm gần đây, thành phố đã hình thành được vành đai sản suất thực phẩm
trong đó rau xanh được coi là thực phẩm số một.
Nguồn cung cấp rau xanh chủ yếu cho thành phố là vùng rau Túc Duyên, Cam
Giá, Quang Vinh, Thịnh Đán, Quyết thắng và một số vùng phụ cận thành phố
Thái Nguyên như Đồng Bẩm (huyện Đồng Hỷ), huyện Phú Bình, Tỉnh Bắc Giang

Thành phố Thái nguyên có 26 đơn vị hành chính gồm 17 phường và 9 xã,
tất cả các phường, xã đều có diện tích rau nhất định trong đó một số địa phương có
truyền thống sản xuất và diện tích gieo trồng lớn đó là phường Túc Duyên, xã Lương
Sơn, xã Quyết Thắng, phường Quang Vinh, phường Cam Giá
Thái Nguyên có điều kiện đất đai khí hậu thích hợp với sự phát triển của rau,
mặt khác nông dân lại có truyền thống và kinh nghiệm sản xuất rau từ lâu đời. Hiện
nay việc sản xuất rau đã và đang là ngành mũi nhọn cho kinh tế gia đình của các hộ
nông dân ở thành phố Thái Nguyên. Cơ cấu rau hiện nay của Thái Nguyên chủ yếu
là một số loại rau ngắn ngày: rau muống, rau cải các loại, đậu đỗ…rất ít rau dài
ngày như bắp cải, xu hào, cà chua, suplơ…là các rau được cung cấp chủ yếu từ các
vùng rau khác. Nguyên nhân là do diện tích canh tác bình quân trên đầu người thấp
nên người trồng rau tập trung sản xuất những rau ngắn ngày để hệ số quay vòng
đất được cao, thường 4 - 5 vụ/năm thậm chí 6 - 7 vụ/năm đối với đất chuyên rau.
Ở Thành phố Thái Nguyên, từ năm 1997 vấn đề sản xuất rau sạch đã được
Chi cục Bảo vệ thực vật thành phố quan tâm và mở các lớp tập huấn IPM cho
nông dân. Năm 2001 tiến hành triển khai ô mẫu sản xuất rau an toàn và từ năm 2003
- 2004 đã triển khai chương trình 3ha rau an toàn tại hai hợp tác xã Đại đồng và
Tiến Ninh ở phường Túc Duyên, có 60 hộ tham gia, các chủng loại rau được gieo
trồng là bắp cải, cải canh, rau muống, rau đay, mồng tơi, cải ngọt sản lượng mỗi
năm khoảng 400 tấn. Tuy vậy hiệu quả của chương trình không cao, nguyên nhân
là do ý thức người trồng rau đối với vấn đề an toàn thực phẩm còn hạn chế, và phải
chạy theo lợi nhuận, nên thực hiện không đầy đủ qui trình sản xuất rau an toàn, hơn
nữa địa bàn triển khai lại không được cách ly với vùng sản xuất theo tập quán
chung hoặc cách ly hẳn với nguồn thải độc hại nên chất lượng rau an toàn không
được người tiêu dùng tin tưởng do vậy lượng tiêu thụ rất ít [4].


13

1.2. Nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng

1.2.1. Nghiên cứu về kim loại nặng trên thế giới
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, KLN có nguồn gốc phát sinh từ nhiều
nguồn khác nhau. Trong đất, thông thường hàm lượng kim loại hình thành trong đá
macma lớn hơn trong các loại đá trầm tích (bảng 1.3) Sự phát thải của các nguyên tố
KLN vào môi trường do hoạt động của con người (khai khoáng, công nghiệp, giao
thông…) lớn hơn rất nhiều lần so với hoạt động của các quá trình tự nhiên (núi lửa,
động đất, sạt lở đất…), đặc biệt là các nguyên tố như Pb, Cd, Cu, Zn.
Bảng 1.3. Hàm lượng của một số kim loại nặng trong một số loại đá (mg/kg)
Nguyên
tố
Đá macma Trầm tích
Siêu bazo
(Serpentine)

Bazo
(Basalt)
Axit
(Granite)
Đá vôi Đá cát
kết
Đá phân
lớp
Cr 2.000-2.980 200 4 10-11 35 90-100
Mn 1.040-1.300 1.500-2.200

400-500 620-1.100 4-60 850
Co 110-150 35-50 1 0,1-4 0,3 19-20
Ni 2.000 150 0,5 7-12 2-9 68-76
Cu 10-42 90-100 10-13 5,5-15 30 39-50
Zn 50-58 100 40-52 20-25 16-30 10-120

Cd 0,12 0,13-0,2 0,09-0,2 0,028-0,1 0,05 0,2
Sn 0,5 1-1,5 3-3,5 0,5-4 0,5 4-6
Hg 0,004 0,01-0,08 0,08 0,05-0,016 0,03-
0,29
0,18-0,5
Pb 0,1-0,4 3-5 20-24 5,7-7 8-10 20-23
(Nguồn: Alter Mitchell – 1964)
1.2.1.1. Ô nhiễm do công nghiệp và đô thị
Ngày nay, với tốc độ phát triển mạnh mẽ của đô thị hóa và các KCN, vấn đề ô
nhiễm ngày càng trở lên nghiêm trọng. Khói từ các nhà máy, từ hoạt động giao thông
đang làm ô nhiễm bầu khí quyển, nước thải từ các nhà máy, khu công dân cư làm ô

14

nhiễm nguồn nước. Và chúng là nguyên nhân của sự tích tụ quá mức hàm lượng KLN
trong đất và nước (bảng 1.4).
Bảng 1.4. Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố kim loại (10
8
g/năm)
Nguyên tố Tự nhiên Nhân tạo
Sb 9,8 380
As 28 780
Cd 2,9 55
Cr 580 940
Co 70 44
Cu 190 2.600
Pb 59 20.000
Mn 6.100 3.200
Hg 0,4 110
Mo 11 510

Ni 280 980
Ag 0,6 50
Sn 52 430
V 650 2.100
Zn 360 8.400
Ngồn: Galloway & Freedmas – 1982
Theo Thomas (1986), các nguyên tố KLN như: Cu, Zn, Cd, Hg, Cr, As…
thường chứa trong phế thải của các ngành luyện kim màu, sản xuất ô tô. Khi nước thải
chứa 13mg Cu/l, 10mg Pb/l, 1mg Zn/l đã gây ô nhiễm đất nghiêm trọng. Ở một số
nước như Đan Mạch, Nhật Bản, Anh, Ailen, hàm lượng Pb cao hơn 100mg/kg đã phản
ánh tình trạng ô nhiễm Pb [23].
Kết quả điều tra đất của 53 thành phố, thị xã ở nước Anh thấy hầu hết đất có
hàm lượng Pb tổng số vượt trên 200ppm, ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá
500ppm [7].

15

Ở Nhật Bản, đất bị ô nhiễm Hg và Cd rất nặng. Từ năm 1953 – 1967 trên toàn bộ
đất canh tác, Nhật Bản đã sử dụng hơn 6800 tấn Hg, hàm lượng Hg trong gạo từ
0,02ppm (1946) tăng lên 0,15ppm (1966). Trong khi đó theo tiêu chuẩn vệ sinh quy
định về hàm lượng Hg trong lương thực không được vượt quá 0,02ppm. Vì vậy người
dân ở đây đã bắt đầu ngừng và hạn chế bón Hg. Tại tỉnh Toyama thuộc khu vực đầu
nguồn song Jinsu, hàm lượng Cd trong lúa được trồng ở vùng này cao hơn gấp 10 lần so
với lúa trồng ở khu vực khác nên chúng đã bị hủy bỏ. Nguyên nhân là môi trường đất ở
vùng này bị nhiễm độc nước thải của mỏ khoảng Shinkou (tinh luyện kẽm). Cho tới năm
1992 mới giải độc được khoảng 36% diện tích ruộng đất bị ô nhiễm, chi phí làm sạch
đất và chi phí bồi thường tổn thất nông nghiệp lên tới 19 triệu USD/ năm [2][45].
Trong bùn cống rãnh, lượng Cd không cao, sự độc hại của Cd trong môi trường
đất rất nguy hiểm cho người và động vật. Nó được bổ sung cho môi trường đất từ
nguồn bùn cống nước thải qua nhiều năm. Theo Setevenson (1986) hàng năm có 20

tấn bùn/ha được đổ ra sau 20 năm sẽ có nồng độ trong dung dịch đất là 8ppm Zn và
cũng có khoảng 5ppm Cd [8]. Phân tích các mẫu bùn cống rảnh người ta thu được các
kết quả KLN như ở bảng 1.5.
Bảng 1.5. Hàm lượng trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố (ppm)
Bùn cống rãnh Al Fe Mn Cu Pb Ni Cd Cr Hg
Bùn cống rãnh thành phố 7280

2370

150 565 2220

520 28 1040

5
Bùn nhà máy dệt - - - 394 864 129 4 2490

-
Bùn nhà máy rượu - - - 81 255 29 2 117 -
Bùn nhà máy chế biến gỗ - - - 53 122 42 2 81 -
Bùn cống rãnh ở Anh - - - 800 3000

700 - 250 -
Nguồn: Tan et al, 1971: Wild, 1993
Các chất thải từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, khai khoảng… đã làm ô
nhiễm không những chỉ môi trường đất mà còn gây ô nhiễm môi trường nước ở các
con sống, biển. Ở Pakistan, người ta cũng phát hiện nồng độ đáng kể các KLN trong
nước và các lắng cặn ở vùng ven bở khu vực song Indus[49].

16

1.2.1.2. Ô nhiễm do hoạt động giao thông
Giao thông là một trong nguyên nhân gây tích lũy KLN ở Châu Âu, người ta
ước tính có tới 76% tổng lượng Pb thoát ra môi trường là di xăng chì làm nhiên liệu
[47]. Nghiên cứu nước mưa chảy ra tử các đường cao ốc ở một số vùng tây Nam
Scotland của hay tác giả A. Mc Neill & Olley (1998) [46] cho thấy rằng do ảnh hưởng
của hoạt động giao thông, các chất thải ra từ các động cơ đốt trong của các phương
tiện tham gia giao thông chính là nguồn gây nhiễm KLN cho nước mặt, kết quả thể
hiện ở bảng 1.6
Bảng 1.6. Hàm lượng trung bình của Cu, Zn và chất rắn lơ lửng trong nước mặt ở
Scotland
Chỉ tiêu
theo dõi
Số lượng
mẫu
Giá trị trung
bình (mg/l)
Nồng độ
thấp nhất
(mg/l)
Nồng độ
cao nhất
(mg/l)
TCCP
Cu ( không
hòa tan)
63 0,011 0.001 0,036 0,007
Zn (tổng số)
63
0,029
0,001

0,132
0,025
Chất rắn lơ
lửng
51 32 1 256 40
(Nguồn: Mc Neill & S.Olley – 1998)[46]
Theo một nghiên cứu ở Thụy Sĩ, trong một vùng công nghiệp, những ai sống ở
gần đường cao tốc với lưu lượng giao thông lớn (từ 5000 -6000 ô tô đi qua trong một
ngày) nguy cơ bị ung thư cao gấp 9 lần cao hơn so với những người sống cách con
đường đó 400m . Tuy nhiên Pb không phải làm nguyên nhân duy nhất nhưng Pb là
nguyên nhân chủ yếu. Ngày nay, hàm lượng Pb trong cơ thể người Mỹ cao hơn 400
lần so với mức độ tự nhiên của cơ thể.
Phân tích các chất thải hữu cơ trong các khu vực đông dân cư có thể thấy hàm
lượng Pb lên tới hàng tram mg/kg. Ở Đan Mạch, hàm lượng Pb trong cặn bể lắng lên
tới 4700mg/kg [38].
1.2.1.3. Ô nhiễm kim loại nặng do nông nghiệp
Sử dụng chế phẩm trong sản xuất nông nghiệp bao gồm phân hữu cơ, phân vi
sinh, HCBVTV và thậm chí nước tưới cũng dẫn tới việc vận chuyển các KLN vào đất
nông nghiệp. Hàm lượng KLN sẽ tăng lên trong đất theo thời gian. Nồng độ thường
thấy kim loại nặng trong một số chế phẩm nông nghiệp được liệt kê trong bảng 1.7

17

Bảng 1.7. Nồng độ các KLN trong một số loại chế phẩm (mg/kg)

Cr Mn Co Ni Cu Zn Cd Hg Pb
Bùn cặn
8-
46.000

60-
3.900
1-260

6-
5.300
50-
8.000
91-
49.000

<1-
3.410
0,1-
55
2-
7.000
Phân ủ
1,8-
410
- -
0,9-
279
13-
3.580
82-
5.894
0,01-
100
0,09-

21
1,3-
2.240
Phân
chuồng
1,1–55

30-
969
0,3-
24
2,1-
30
2-172
15-
566
0,1-
0,8
0,01-
0,36
0,4-
27
Phân
Photphat
66-
245
40-
2.000
1-12 7-38 1-300 1-42
0,1-

190
0,01-
2
4-
1.000
Phân
Nitrat
3,2-19

-
5,4-
12
7-34 -
10-
450
0.005-
8,5
0,3-
2,9
2-120
Vôi
10-15
40-
2.000
0,4-3 10-20 2-125 -
0,04-
0,1
0,05
20-
1.250

HCBVTV

- - - - - - - 0,6-6 11-26
Nước tưới

- - - - - - <0,05 - <20
Đánh giá hàm lượng Cu, Zn, Cd, Pb trong các loại phân hóa học và ước tính
khổi lượng KLN bón vào đất trồng lúa ở Valencia (Tây Ban Nha) cho thấy: phân
photphat là loại phân hóa học có chứa hàm lượng KLN lớn nhất: Cu 1-3000mg/kg, Pb
2-255mg/kg, Cd 0,1-170 mg/kg; Phân nitrat có chứa 0,05 – 8,5 mg/kg Cd, phân Ure có
chứa 0,008 mg/kg Cd [6].
Đất bị ô nhiễm KLN không những làm giảm năng suất cây trồng mà còn ảnh
hưởng đến nông sản dẫn đến tới tác động xấu đến sức khỏe của con người. Vì vậy
nhiều nước trên thế giới đã quy định mức ô nhiễm KLN (bảng 1.8)
Bảng 1.8. Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN được xem là độc đối với
thực vật trong đất nông nghiệp
Nguyên tố Áo Canada Balan Nhật Anh Đức
Cu 100 100 100 125 50 50
Zn 300 400 300 250 150 300
Pb 100 200 100 400 50 500
Cd 5 8 3 - 1 2
Hg 5 0,3 5 - 2 10
Nguồn: Kabata-Pendias,1992 [44]