đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp tại phường châu khê, thị xã từ sơn, tỉnh bắc ninh

HỌCVIỆNNÔNGNGHIỆPVIỆTNAM

NGUYỄN KHÁNH TÂN

ĐÁNHGIÁHÀMLƯỢNGKIMLOẠINẶNGTRONG
ĐẤTNÔNGNGHIỆPTẠIPHƯỜNGCHÂUKHÊ,
THỊXÃTỪSƠN,TỈNHBẮCNINH
Chuyên ngành:

Khoa học môi trường

Mã số:

60.44.03.01

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Hồ Thị Lam Trà

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP – 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kì công trình nào khác.
Tôi cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Khánh Tân

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận
được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn
bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết
ơn sâu sắc tới cô giáo PGS.TS Hồ Thị Lam Trà đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công
sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo,
Bộ môn, Khoa Môi trường – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi
trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ, nhân dân phường Châu Khê,
phòng Tài nguyên và Môi trường thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh đã giúp đỡ và tạo điều
kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn
thành luận văn./.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Khánh Tân

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục các từ viết tắt .................................................................................................. vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục biểu đồ .......................................................................................................... viii
Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix
Thesis abstract.................................................................................................................. xi
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1

1.2.

Mục đích và yêu cầu của đề tài.......................................................................... 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 3
2.1.

Khái niệm kim loại nặng ................................................................................... 3

2.2.

Thực trạng môi trường ........................................................................................ 3

2.2.1.

Thực trạng môi trường thế giới .......................................................................... 3

2.2.2.

Thực trạng môi trường Việt Nam ....................................................................... 7

2.3.

Những nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và ở Việt Nam...... 10

2.3.1.

Những nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới .............................. 10

2.3.2.

Những nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam ............................... 14

2.4.

Tình hình ô nhiễm môi trường làng nghề ......................................................... 20

2.5.

Các giải pháp kiểm soát hàm lượng kim loại nặng trong đất ........................... 23

Phần 3. Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu....................... 24
3.1.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 25

3.2.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 25

3.3.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 25

3.3.1.

Điều tra, khảo sát, thu thập các tài liệu, số liệu. ............................................... 25

3.3.2.

Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong đất nông nghiệp. .................... 25

3.3.3.

Đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế hàm lượng KLN trong đất nông
nghiệp phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh................................. 25

3.4.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 25

3.4.1.

Phương pháp lấy mẫu ....................................................................................... 25

iii


3.4.2.

Phương pháp phân tích tính chất đất ................................................................ 26

3.4.3.

Phương pháp phân tích hàm lượng KLN trong đất .......................................... 26

3.4.4.

Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 27

3.4.5.

Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu .............................................................. 27

Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................... 30
4.1.

Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng sử dụng đất phường Châu Khê...... 30

4.1.1.

Điều kiện tự nhiên ............................................................................................ 30

4.1.2.

Điều kiện kinh tế - xã hội: ................................................................................ 32

4.1.3.

Tình hình quản lý đất đai của phường Châu Khê ............................................. 34

4.2.

Một số tác động chính đến môi trường đất nông nghiệp tại phường Châu Khê ...... 36

4.2.1.

Tình hình hoạt động và sản xuất tái chế sắt của phường Châu Khê ................. 36

4.2.2.

Hoạt động sản xuất nông nghiệp của phường Châu Khê ................................. 40

4.3.

Đánh giá tính chất đất nông nghiệp tại phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn,
tỉnh Bắc Ninh .................................................................................................... 44

4.3.1.

Một số tính chất hóa học đất nông nghiệp ........................................................ 44

4.3.2.

Thành phần cơ giới đất ..................................................................................... 45

4.4.

Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) trong đất
nông nghiệp tại phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh................... 46

4.4.1.

Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) tổng số
trong đất ............................................................................................................ 46

4.4.2.

Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) di động
trong đất ............................................................................................................ 48

4.4.3.

Biến động hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp tại phường
Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh. ......................................................... 51

4.4.4.

Đánh giá chất lượng đất nông nghiệp theo QCVN03:2015.............................. 54

4.5.

Tương quan giữa các hàm lượng kim loại nặng trong đất với nhau và với
một số tính chất lý, hóa học của đất ................................................................. 55

4.5.1.

Tương quan giữa các KLN trong đất với nhau ................................................. 55

4.5.2.

Tương quan giữa các KLN trong đất với một số tính chất lý, hóa học của đất ....... 56

4.6.

Thảo luận .......................................................................................................... 57

4.7.

Đề xuất được một số biện pháp nhằm giảm thiểu kim loại nặng trong đất
nông nghiệp của phường Châu Khê ................................................................. 57

iv


4.7.1.

Biện pháp bảo vệ môi trường ........................................................................... 58

4.7.2.

Biện pháp cải tạo sử dụng đất sản xuất nông nghiệp........................................ 59

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 61
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 61

5.2

Kiến nghị .......................................................................................................... 62

Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 63
Phụ lục .......................................................................................................................... 66

v


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

BTNMT

Bộ Tài nguyên và Môi trường

BVMT

Bảo vệ môi trường

BVTV

Bảo vệ thực vật

CB

Chủ biên

CCN

Cụm công nghiệp

CS

Cộng sự

ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

ĐBSH

Đồng bằng sông hồng

DĐ

Di động

GHCP

Giới hạn cho phép

HCBVTV

Hợp chất bảo vệ thực vật

KLN

Kim loại nặng

NXB

Nhà xuất bản

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

QLMT

Quản lý môi trường

TCCP

Tiêu chuẩn cho phép

TCVN

Tiêu chuẩn việt nam

TS

Tổng số

UBND

Ủy ban nhân dân

UPAC

Liên hiệp Hóa học thuần túy và Ứng dụng

VAC

Vườn ao chuồng

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.

Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố kim loại nặng ....................... 11

Bảng 2.2.

Thành phần kim loại nặng của một số khoáng vật .................................... 11

Bảng 2.3.

Hàm lượng kim loại nặng trong không khí tại các khu vực núi lửa .......... 12

Bảng 2.4.

Hàm lượng kim loại nặng trong các nguồn nước thải (mg/l) .................... 16

Bảng 2.5.

Hàm lượng KLN trong đất tại làng nghề Phong Khê ................................ 19

Bảng 2.6.

Hàm lượng KLN trong một số loại phân bón hữu cơ cho vùng trồng
rau Hà Nội .................................................................................................. 20

Bảng 3.1.

Tọa độ của các vị trí lấy mẫu đất nông nghiệp tại phường Châu Khê. ..... 29

Bảng 4.1.

Hiện trạng sử dụng đất phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc
Ninh năm 2015........................................................................................... 35

Bảng 4.2.

Kết quả quan trắc không khí CCN Châu Khê ............................................ 38

Bảng 4.3.

Lượng phân bón và thuốc BVTV tính cho 1 ha ở phường Châu Khê ....... 40

Bảng 4.4.

Một số chỉ tiêu chính của làng nghề sản xuất tái chế phế liệu sắt tại
Đa Hội - Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh ................................................. 41

Bảng 4.5.

Một số tính chất hóa học của đất nông nghiệp ở Châu Khê – Từ Sơn
– Bắc Ninh ................................................................................................. 44

Bảng 4.6.

Thành phần cơ giới đất nông nghiệp phường Châu Khê ........................... 45

Bảng 4.7.

Hàm lượng Cd, Cu, Pb, Zn dạng tổng số trong đất nông nghiệp ở
phường Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh ................................................... 46

Bảng 4.8.

Hàm lượng Cd, Cu, Pb, Zn dạng di động trong đất nông nghiệp ở
phường Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh ................................................... 48

Bảng 4.9.

So sánh biến động hàm lượng KLN dạng tổng số trong đất nông
nghiệp chịu ảnh hưởng của làng nghề ở phường Châu Khê, thị xã Từ
Sơn, tỉnh Bắc Ninh..................................................................................... 51

Bảng 4.10. So sánh biến động hàm lượng KLN dạng di động trong đất nông
nghiệp chịu ảnh hưởng của làng nghề ở phường Châu Khê, thị xã Từ
Sơn, tỉnh Bắc Ninh..................................................................................... 53
Bảng 4.11. Bảng biểu hệ số tương quan giữa các KLN trong đất với nhau ................. 55
Bảng 4.12. Hệ số tương quan giữa kim loại nặng trong đất với một số tính chất
lý, hóa học .................................................................................................. 56

vii


DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1. Hàm lượng Cd tổng số trong đất nông nghiệp ........................................... 47
Biểu đồ 4.2. Hàm lượng Cu tổng số trong đất nông nghiệp ........................................... 47
Biểu đồ 4.3. Hàm lượng Pb tổng số trong đất nông nghiệp ........................................... 47
Biểu đồ 4.4. Hàm lượng Zn tổng số trong đất nông nghiệp ........................................... 47
Biểu đồ 4.5. So sánh hàm lượng Cd tổng số và di động ................................................ 50
Biểu đồ 4.6. So sánh hàm lượng Cu tổng số và di động ................................................ 50
Biểu đồ 4.7. So sánh hàm lượng Pb tổng số và di động ................................................. 50
Biểu đồ 4.8. So sánh hàm lượng Zn tổng số và di động................................................. 50
Biểu đồ 4.9. So sánh nồng độ trung bình của các KLN trong đất với
QCVN03:2015/BTNMT ............................................................................ 55

viii

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Nguyễn Khánh Tân
Tên Luận văn: “Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp tại
phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh”
Ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60.44.03.01

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng trong đất nông nghiệp tại phường Châu Khê, thị
xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
- Đề ra một số giải pháp giảm thiểu tác động tới sự tích lũy hàm lượng kim loại nặng
trong đất nông nghiệp tại phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Các số liệu thứ cấp liên quan tới đặc
điểm, tình hình sản xuất của làng nghề tái chế sắt Châu Khê được chúng tôi thu thập tại
UBND phường Châu Khê; Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh.
Phương pháp lấy mẫu đất
Để tiến hành nghiên cứu 12 mẫu đất nông nghiệp xung quanh làng nghề tái chế sắt
Châu Khê đã được lấy tại hai thời điểm năm 2010 và 2015. Các mẫu đất được lấy tại
tầng mặt tuân theo quy trình lấy mẫu của TCVN 5297-1997.
Phương pháp phân tích đất
Hàm lượng Cd, Cu, Pb và Zn tổng số được công phá bằng axit HCl và HNO3 đặc
theo tỷ lệ 3:1. Các kim loại nặng (Cd, Cu, Pb và Zn) dễ tiêu được chiết rút bằng axit
HCl nồng độ 0,1N theo tỷ lệ axit:đất là 10:1.
Phương pháp xử lý số liệu
- Đánh giá chất lượng đất: Nồng độ các kim loại nặng trong đất được so sánh với
QCVN03:2015/BTNMT.

- Phân tích thống kê: Các dữ liệu nghiên cứu được tiến hành phân tích thống kê
mô tả, phân tích tương quan.
Kết quả chính và kết luận
Điều tra, khảo sát, thu thập các tài liệu, số liệu và lấy mẫu.Điều tra điều kiện tự
nhiên, kinh tế - xã hội của phường. Hiện trạng sử dụng đất của khu vực nghiên cứu và
TCCP của các KLN trong đất nông nghiệp.

ix


Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong đất nông nghiệp.Căn cứ vào QCVN
03 – MT: 2015/BTNMT.
Đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế hàm lượng KLN trong đất nông nghiệp
phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
Hàm lượng trung bình của các KLN Cd, Cu, Pb, Zn trong đất nông nghiệp của
Châu Khê đều nằm dưới ngưỡng tối đa cho phép. Tuy nhiên hàm lượng Zn tổng số đã
cao hơn 1,63 lần so với năm 2010.
Sự tích lũy của các KLN (Cu, Zn, Cd) trong đất nông nghiệp có xu hướng gia tăng về
hàm lượng tổng số và dễ tiêu (trừ hàm lượng tổng số và dễ tiêu của Pb có xu hướng giảm).
Có sự gia tăng hàm lượng tổng số của Cu và Zn trong khi đó Pbts và Cdts lại có xu
hướng giảm đi theo thời gian. Trong khi đó, hàm lượng KLN dễ tiêu của Cu, Pd và Cd
có xu hướng giảm theo thời gian chỉ duy nhất hàm lượng dễ tiêu của Zn có xu hướng
tăng theo thời gian.
Kết quả phân tích mối tương quan giữa hàm lượng các KLN trong đất với các tính
chất lý, hóa của đất cho thấy dạng KLN tổng số ít có mối liên hệ với tính chất đất, trong
khi đó hầu hết các KLN dễ tiêu đều có mối tương quan rõ với tính chất đất.
Kết quả phân tích hàm lượng KLN trong đất năm 2015 cao hơn so với 5 năm về
trước. Điều này chứng tỏ xu hướng tích lũy KLN trong đất nông nghiệp ngày càng cao
và cần được cảnh báo, đặc biệt là sự tích lũy Cu và Zn.

x


THESIS ABSTRACT
Author name: Nguyen Khanh Tan
Thesis title : "Evaluation of heavy metals in agricultural soils of Chau Khe ward, Tu
Son town, Bac Ninh province".
Sector: Enviromental science

Code: 60.44.03.01

Name of institution: Vietnam National University of Agriculture
The purpose of the study:
- Assess the accumulation of heavy metals in agricultural soils of Chau Khe ward,
Tu Son town, Bac Ninh province.
- Proposed a number of solutions that minimize the impact to the accumulation of
heavy metals in agricultural soils of Chau Khe ward, Tu Son town, Bac Ninh province.
Research methods:
The method of secondary data collection:
The secondary data regarding the characteristics, production situation of iron
recycling Chau Khe village are we collecting in Chau Khe ward; The Department of
natural resources and environment, BAC Ninh province.
Soil sampling method:
To conduct research in 12 acres of land around the agricultural village of Chau
Khe iron recycling have been taken at two times in 2010 and 2015. The soil samples
were taken in the face of the sampling process standard Viet Nam 5297-1997.
Methods of soil analysis:
Concentrations of Cd, Cu, Pb and Zn total was the destruction by the acid HCl
and HNO3 characteristics according to the ratio 3:1. Energy metals (Cd, Cu, Pb and
Zn) easy goal are plant extracts by acid-HCl concentration of 0, 1N acid in proportion:

the land is 10:1.
* Data processing method:
- Evaluate the quality of the land: the concentration of heavy metals in the soil are
compared with regulations 03:2015 Ministry of Natural Resources and Environment.
- Statistical analysis: The study data was conducted analysis of descriptive
statistics, correlation analysis.
* The main results and conclusions:
Census, survey, collect the materials, data and samples. natural conditions survey,
socio-economics of the ward. The current state of land use of the area of research and of
the standard enable heavy metals in agricultural land.

xi


Assessment of pollution of heavy metals in agricultural soil. Based on the
regulations 03 environment 2015 Ministry of Natural Resources and Environment.
Propose a number of solutions in order to limit the amount of agricultural land in
heavy metals Chau Khe ward, Tu Son town, BAC Ninh province.
The average concentrations of Cd, Cu, Pb, heavy metals Zn in agricultural soil of
Chau Khe under the maximum permitted threshold. However more content Zn the total
was higher 1,63 rolling compate to 2010 years.
The accumulation of the heavy metals (Cu, Zn, Cd) in agricultural soils tend to
increase the total content and digestible (minus the total concentration and digestible of
Pb tend to fall).
There is the increase of the total content of Cu and Zn in the meantime Pbts and
Cdts back tends to decrease over time. Meanwhile, the easy target of heavy metals Cu,
Pd and Cd tend to reduce over time the only easy target concentrations of Zn tend to
increase over time.
The result analysis of correlation giữu of the heavy metals in soil with the soil's
chemistry, physical properties and shows total heavy metals form had little relation with

soil properties, whereas most of the heavy metals easy goals have a clear correlation
with soil properties.
Results analysis of the heavy metals in soil in 2015 compared to 5 years ago. This
demonstrates the tendency to accumulate heavy metals in increasing agricultural land
and the need to be alert, especially the accumulation of Cu and Zn.

xii


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Môi trường ngày nay không còn là vấn đề của mỗi quốc gia mà đã trở thành
vấn đề toàn cầu. Bảo vệ môi trường được xem như một tiêu chuẩn đạo đức, một
điều kiện để phát triển của một cá nhân, một cộng đồng, một quốc gia. Trên thế
giới, ngay từ năm đầu của thập kỷ 70 môi trường đã được đưa thành chương trình
quốc tế. Hội nghị quốc tế về môi trường đầu tiên tại Stokhom – Thụy Điển vào
năm 1972 đã khẳng định: nguyên nhân của những vấn đề môi trường là do sự yếu
kém phát triển. Các nước đang phát triển trong chiến lược phát triển kinh tế của
mình phải gắn với bảo vệ môi trường. Từ hội nghị này vấn đề môi trường đã
được các quốc gia thừa nhận như một nguyên tắc: ‘‘ Môi trường, phát triển và
hạnh phúc nhân loại là mục tiêu phấn đấu của cộng đồng các dân tộc”.
Trong những năm gần đây, nhờ từng bước thực hiện quá trình công nghiệp
hóa, hiện đại hóa đất nước cùng với nền kinh tế thị trường, Việt Nam đã có
những bước tiến rõ rệt. Tuy nhiên, khi nền kinh tế - xã hội phát triển, dân số gia
tăng, kèm theo áp lực của cơ chế thị trường đã không tránh khỏi nhưng tư duy
kinh tế thiếu cân nhắc, vượt khỏi tầm kiểm soát của Nhà nước trong nhiều lĩnh
vực, dẫn đến những hành động duy ý chí do chạy theo lợi nhuận trước mắt mà
không lo hậu quả sau này, đặc biệt là trong khai thác sử dụng và bảo vệ tài
nguyên thiên nhiên, trong đó có tài nguyên đất.
Tổng diện tích đất nông nghiệp của nước ta là 9.345.346 ha chiếm 28,4%

tổng diện tích đất tự nhiên (Nguyễn Văn Bồng, 2002). Vì vậy ô nhiễm đất nông
nghiệp là vấn đề cần được quan tâm. Nguyên nhân gây ô nhiễm đất được xác
định một cách tổng quát là do chất thải sinh hoạt, sản xuất công, nông nghiệp.
Trong đó, sự tích lũy KLN trong đất nông nghiệp đang là một vấn đề cần được
quan tâm thỏa đáng đặc biệt là khu vực xung quanh các nhà máy, xí nghiệp, các
khu cụm công nghiệp, làng nghề truyền thống, khu dân cư...
Nằm ở phía tây của thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh, cách trung tâm thị xã
3km và giáp với thủ đô Hà Nội. Phường Châu Khê vốn nổi tiếng cả nước với
hoạt động tái chế sắt có từ lâu đời. Theo số liệu thống kê của phòng Tài nguyên
và Môi trường thị xã Từ Sơn năm 2015, tổng diện tích đất tự nhiên của phường
là 495.86 ha, trong đó diện tích đất nông nghiệp là 287,56 ha, chiếm 57,99 %,

1


tổng diện tích tự nhiên (Phòng Tài nguyên và Môi trường thị xã Từ Sơn năm
(2015). Kể từ những năm 90 của thế kỷ trước do tác động của nền kinh tế thị
trường mà hoạt động tái chế sắt ở Đa Hội, Châu Khê phát triển mạnh mẽ cả về
quy mô và sản lượng. Vì vậy phường Châu Khê trở thành một trong những khu
vực có nguy cơ bị ô nhiễm môi trường rất cao, đặc biệt là ô nhiễm KLN trong
đất, dưới sự hướng dẫn của cô giáo PGS.TS Hồ Thị Lam Trà, chúng tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài : “ Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp tại
phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh”.
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
* Mục đích của đề tài
- Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng trong đất nông nghiệp của phường Châu
Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
- Đề ra một số giải pháp giảm thiểu tác động của hoạt động làng nghề tới sự
tích lũy hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp tại phường Châu Khê, thị
xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh

* Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá được đúng thực trạng kim loại nặng (Cu, Cd, Pb, Zn) trong đất
nông nghiệp của phường Châu Khê thông qua số liệu điều tra, phân tích .
- Các mẫu đất được lấy trên đất sản xuất nông nghiệp tại phường Châu Khê.
- Trong quá trình nghiên cứu tác giả không phân tích hàm lượng Fe trong đất
nông nghiệp tại phường Châu Khê do trong QCVN 03 – MT:2015/BTNMT quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất,
không có nêu trong bảng giá trị giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại
nặng trong tầng đất mặt. Bên cạnh đó theo kết quả nghiên cứu của Ho Thi Lam Tra
and Kazuhiko Egashira. 1999 cho thấy Fe và Zn có tính tương quan rất chặt chẽ với
nhau do đó trong quá trình nghiên cứu nếu kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng
Zn trong đất nông nghiệp tại phường Châu Khê cao thì chứng tỏ hàm lượng Fe tích
tụ trong đất cũng cao.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. KHÁI NIỆM KIM LOẠI NẶNG
Theo Liên hiệp Hóa học thuần túy và ứng dụng (IUPAC): ‘‘Kim loại nặng là
những nguyên tố kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5mg/cm3 và kim loại nhẹ là
những nguyên tố có tỷ trọng nhỏ hơn 5mg/cm3 ” (Lê Huy Bá, 2008).
Một số nguyên tố kim loại nặng thường gặp như: chì (Pb), sắt (Fe), đồng (Cu),
kẽm (Zn), thủy ngân (Hg), Crôm (Cr), cadimi (Cd)… Các nguyên tố kim loại nhẹ
natri (Na), magie (Mg), canxi (Ca), kali (K)…
Các nguyên tố kim loại nặng là thành phần tự nhiên của vỏ trái đất. Các
nguyên tố này nguy hiểm do chúng có xu hướng tích lũy sinh học. Việc tích lũy sinh
học có nghĩa là một sự tăng lên về nồng độ của một chất trong cơ thể sinh vật theo
thời gian, và được so sánh với nồng độ ở môi trường xung quanh.
2.2. THỰC TRẠNG MÔI TRƯỜNG

2.2.1. Thực trạng môi trường thế giới
Ngày nay, các hiểm họa và thách thức về môi trường không còn là giới hạn
trong phạm vi của từng quốc gia hay từng khu vực mà đã mang tính tính toàn cầu.
Năm 1992, 165 quốc gia đã tham dự Hội nghị Thượng đỉnh về môi trường và phát
triển của Liên Hiệp Quốc tổ chức ở Rio de Janeiro (Braxin), báo động cho toàn thể
nhân loại biết rằng sự phát triển mạnh mẽ kinh tế trên thế giới ở thế kỷ 20 đã làm
thay đổi khí hậu trái đất theo chiều hướng xấu đi. Đến năm 1997, hội nghị toàn cầu
tại Kyoto (Nhật Bản) đã đưa ra kế hoạch giảm lượng khí thải độc hại, ngăn chặn
hiện tượng ‘‘hiệu ứng nhà kính’’ làm cho trái đất nóng lên và gây ra các thảm hoạ
môi trường toàn cầu; và các hội nghị được tổ chức ở The Hague (Hà Lan) năm 2000
và Bonn (Đức) năm 2001 để tiếp tục công việc trên. Môi trường thế giới trong
những năm đầu thế kỷ 21 đang phải đương đầu với hàng loạt các vấn đề sau:
2.2.1.1. Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất xuất hiện thiên tai gia tăng
Vào cuối năm 1990, mức phát tán dioxin cacbon (CO2) hàng năm xấp xỉ
bằng 4 lần mức phát tán năm 1950 và hàm lượng CO2 đã đạt đến mức cao nhất trong
những năm gần đây. Theo đánh giá của Ban Liên Chính phủ về biến đổi khi hậu thì
có bằng chứng cho thấy ảnh hưởng rất rõ rệt của con người đến khi hậu toàn cầu.
Những kết quả dự báo gồm việc dịch chuyển của các đới khí hậu, những thay đổi
trong thành phần loài và năng suất của hệ sinh thái, sự gia tăng các hiện tượng trong

3


thời tiết khắc nghiệt và những tác động đến sức khỏe con người. Các nhà khoa học
cho biết, trong vòng 100 năm trở lại đây, trái đất đã nóng lên có thể mang lại những
bất lợi, đó là:
- Mực nước biển có thể dâng lên cao 25-140cm, do sự tan băng và sẽ nhấn
chìm một vùng ven biển rộng lớn, làm mất đi nhiều vùng sản xuất nông nghiệp, dẫn
đến đói nghèo, đặc biệt ở các nước đang phát triển (Lê Văn Khoa, 2003).
- Thời tiết thay đổi dẫn đến gia tăng tần xuất thiên tai như gió, bão, hỏa hoạn

và lũ lụt. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sự sống của loài người một cách trực
tiếp và gây ra những thiệt hại về kinh tế mà còn gây ra nhiều vấn đề môi trường
nghiêm trọng khác. Các trận hỏa hoạn tự nhiên không kiểm soát được vào các năm
từ 1996 – 1998 đã thiêu hủy nhiều rừng ở Braxin Canada, Khu tự trị.
Nội Mông ở Đông bắc Trung Quốc, Inđônêxia, Italia, Mêhicô, Liên Bang Nga
và Mỹ. Những tác động của các vụ cháy rừng đối với dân Đông Nam Á là 1,4 tỷ
USD, các vụ cháy rừng còn đe dọa nghiêm trọng tới đa dạng sinh hoạt (Lê Văn
Khoa, 2003).
2.2.1.2. Sự suy giảm tầng ôzôn (O3)
Vấn đề giữ gìn tầng ôzôn có vai trò sống còn đối với nhân loại. Tầng ôzôn có
vai trò bảo vệ, chặn đứng các tia cực tím có ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống của con
người và các loài sinh vật trên trái đất. Bức xạ cực tím có nhiều tác động, hầu hết
mang tính chất phá hủy đối với con người, động vật và thực vật cũng như các loài
vật liệu khác, khi tầng ôzôn tiếp tục bị suy thoái, các tác động này càng trở nên tồi
tệ. Ví dụ, mức cạn kiệt tầng ôzôn là 10% thì mức bức xạ tia cực tím ở các bước sóng
gây phá hủy tăng 20%. Bức xạ tia cực tím có thể gây hỏng mắt, làm đục thủy tinh
thể và phá hoại võng mạc, gây ung thư da, làm tăng các bệnh về đường hô hấp.
Đồng thời bức xạ tia cực tím tăng lên được coi là nguyên nhân làm suy giảm các hệ
số miễn dịch của con người và động vật, đe dọa tới đời sống của động và thực vật
nổi trong môi trường nước nhờ quá trình chuyển hóa qua quang hợp để tạo ra thức
ăn trong môi trường thủy sinh (Lê Văn Khoa, 2003).
2.2.1.3. Tài nguyên bị suy thoái
Rừng, đất rừng và đồng cỏ hiện vẫn đang bị suy thoái hoặc bị triệt phá mạnh
mẽ, đất hoang bị biến thành sa mạc. Sa mạc Sahara có diện tích rộng 8 triệu km2,
mỗi năm tăng thêm 6-7 km2. Một bằng chứng mới cho thấy, sự biến đổi khí hậu
cũng là nguyên nhân gây thêm tình trạng xói mòn đất ở nhiều khu vực. Gần đây,

4

250 nhà thổ nhưỡng học được Trung tâm Thông tin và Tư liệu Quốc tế Hà Lan tham
khảo lấy ý kiến cho rằng, khoảng 350 triệu ha đất màu mỡ (gần bằng diện tích của
Tây Âu) đã bị suy thoái do bàn tay của con người, làm mất đi tính năng sản xuất
nông nghiệp. Khoảng 910 triệu ha đất tốt (tương đương diện tích của Ôxtraylia)
sẽ bị suy thoái ở mức trung bình, giảm tính năng sản xuất và nếu không có biện
pháp cải tạo thì quỹ đất này sẽ bị suy thoái ở mức độ mạng trong tương lai gần.
Theo tổ chức Lương thực Thực phẩm thế giới (FAO) thì trong vòng 20 năm tới,
hơn 140 triệu ha đất (tương đương với diện tích của Alaska) sẽ bị mất đi giá trị
của trồng trọt và chăn nuôi. Đất đai ở hơn 100 nước đang chuyển sang dạng
hoang mạc, nghĩa là có khoảng 900 triệu người đang bị đe dọa. Trên phạm vi
toàn toàn cầu, khoảng 25 tỷ tấn đất đang bị cuốn trôi hàng năm vào các sông ngòi
và biển cả (Lê Văn Khoa, 2003).
- Sự phá hủy rừng vẫn đang diễn ra với mức độ cao, trên thế giới diện tích
rừng có khoảng 40 triệu km2, song cho đến nay diện tích này đã bị mất đi một
nửa, trong số đó, rừng ôn đới chiếm khoảng 1/3 và diện tích rừng nhiệt đới 2/3.
Sự phá hủy rừng xảy ra mạnh, đặc biệt ở những nước đang phát triển. Chủ yếu do
nhu cầu khai thác gỗ, củi, nhu cầu lấy đất nông nghiệp và cho nhiều mục đích
khác (Lê Văn Khoa, 2003). Ở các nước phát triển, diện tích rừng tăng 9 triệu ha,
con số này còn quá nhỏ so với diện tích rừng đã bị mất đi. Chất lượng của những
khu rừng còn lại đang bị đe dọa bởi nhiều sức ép do tình trạng gia tăng dân số,
mưa axit, nhu cầu khai thác gỗ củi và cháy rừng. Nơi cư trú của các loài sinh vật
bị thu hẹp, bị tàn phá, đe dọa tính đa dạng sinh học ở các mức độ về gien, các
giống loài và các hệ sinh thái (Lê Văn Khoa, 2003).
2.2.1.4. Ô nhiễm môi trường đang xảy ra ở quy mô rộng
Sự phát triển đô thị, KCN, du lịch và việc đổ bỏ các loại chất thải vào đất,
biển, các thủy vực đã gây ô nhiễm môi trường ở quy mô ngày càng rộng, đặc biệt
là các khu đô thị. Nhiều vấn đề môi trường tương tác với nhau ở các khu vực
nhỏ, mật độ dân số cao. Ô nhiễm môi trường không khí, rác thải, chất thải nguy
hại, ô nhiễm tiếng ồn và nước đang biến những khu vực này thành các điểm nóng
về môi trường. Khoảng 30-60% dân số đô thị ở các nước có thu nhập thấp vẫn

còn thiếu nhà ở và các điều kiện vệ sinh. Lượng nước ngọt đang khan hiếm trên
hành tinh cũng bị chính con người làm tổn thương, một số nguồn nước bị nhiễm
nặng đến mức không còn khả năng hoàn nguyên.

5


Hiện nay, đại dương đang bị biến thành nơi chứa rác khổng lồ của con
người, nơi chứa đựng đủ các loại chất thải của nền văn minh kỹ thuật, kể cả chất
thải hạt nhân. Việc đổ các chất thải xuống biển đang làm ô nhiễm các khu vực
ven biển trên toàn thế giới, gây hủy hoại các hệ sinh thái như đất ngập nước, rừng
ngập mặn và các dải san hô.
Trên thế giới, nhiều vùng đất đã được xác định là bị ô nhiễm. Ví dụ, ở Anh
chính thức xác nhận 300 vùng với diện tích 10.000 ha bị ô nhiễm, tuy nhiên trên
thực tế có tới 50.000 – 100.000 vùng với diện tích khoảng 100.000 ha bị ô nhiễm.
Còn ở Mỹ, có khoảng 25.000 vùng, Hà Lan là 6.000 vùng đất bị ô nhiễm cần
phải xử lý (Lê Văn Khoa, 2003).
2.2.1.5. Sự gia tăng dân số
Con người là chủ của trái đất, là động lực chính làm tăng thêm giá trị của
các điều kiện kinh tế - xã hội và chất lượng cuộc sống. Tuy nhiên, xung lượng
gia tăng dân số hiện nay ở một số nước đi đôi với đói nghèo, suy thoái môi
trường và tình hình kinh tế bất lợi đã gây ra xu hướng làm mất cân bằng nghiêm
trọng giữa dân số và môi trường.
Đầu thế kỷ XIX, dân số thế giới mới có 1 tỷ người nhưng đến năm 1999
đã tăng lên 6 tỷ người, trong đó trên 1 tỷ người trong độ tuổi 14-24 tuổi. Mỗi
năm dân số trên thế giới tăng khoảng 6,9-7,4 tỷ người và đến năm 2025 dân số sẽ
là 8 tỷ người. 95% dân số tăng thêm nằm ở các nước đang phát triển, do đó các
nước này sẽ phải đối mặt với những vấn đề nghiêm trọng cả về kinh tế, xã hội,
đặc biệt là môi trường sinh thái. Việc giải quyết những hậu quả do dân số tăng
của những nước này có lẽ còn khó khăn gấp nhiều lần những xung đột về chính

trị trên thế giới (Lê Văn Khoa, 2003).
2.2.1.6. Sự suy giảm đa dạng sinh học
Các loài động thực vật qua quá trình tiến hóa hàng trăm triệu năm đã và
đang góp phần quan trọng việc duy trì sự cân bằng môi trường sống trên trái đất,
ổn định khí hậu, làm sạch các nguồn nước, hạn chế xói mòn đất, làm tăng độ phì
nhiêu cho đất. Sự đa dạng của tự nhiên cũng là nguồn thực phẩm lâu dài của con
người và là nguồn gien phong phú để tạo ra các giống loài mới. Tuy nhiên, nhân
loại đang phải đối mặt với một thời kỳ tuyệt chủng lớn nhất của các loài động thực
vật. Thảm họa này tiến triển nhanh nhất và có hậu quả rất nghiêm trọng. Theo tính
toán, trên thới giới có 492 chủng quần thực vật có tính chất di truyền độc đáo đang
bị đe dọa tuyệt chủng. Sự đe dọa không chỉ riêng đối với động vật và thực vật
6


hoang dại mà trong nhiều thập kỉ gần đây với cuộc cách mạng xanh trong nông
nghiệp, công nghiệp hóa đã làm biến mất nhiều giống loài địa phương quý hiếm,
1.500 giống lúa địa phương đã bị tuyệt chủng trong 20 năm qua ở Inđônêxia. Đối
với vật nuôi trên toàn cầu, đã có 474 giống vật nuôi đươc coi là quý hiếm và tổng
cộng đã có 617 giống vật nuôi đã tuyệt chủng (Lê Văn Khoa, 2003).
Ngoài ra còn xuất hiện nhiều vấn đề môi trường khác nữa như sức khỏe và
định cư, ô nhiễm biển, quan hệ kinh tế, an ninh và môi trường…
2.2.2. Thực trạng môi trường Việt Nam
2.2.2.1. Ô nhiễm môi trường đất
Ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn
môi trường đất bởi các chất gây ô nhiễm. Đất bị ô nhiễm có thể phân loại theo
nguồn gốc phát sinh, hoặc các tác nhân gây ô nhiễm: do chất thải sinh hoạt, do
hoạt động công nghiệp, do hoạt động nông nghiệp, do chất độc hóa học… Ô
nhiễm đất sẽ làm đảo lộn cân bằng sinh thái, các chất dinh dưỡng và phá hủy cấu
trúc của đất, dưới đây là một nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm đất:
* Ô nhiễm do tác nhân sinh học

Những tác nhân sinh học có thể làm ô nhiễm đất, gây ra bệnh ở người và
động vật như Trực khuẩn lỵ, thương hàn hoặc amip, ký sinh trùng (giun, sán…). Sự
ô nhiễm này phát sinh là do những phương pháp đổ bỏ chất thải nguy hoặc sử dụng
phân bắc tươi, bùn ao tươi, bùn kênh dẫn chất thải sinh hoạt bón trực tiếp cho đất.
Hiện nay, ở các vùng nông thôn miền Bắc, tập quán sử dụng phân bắc và
phân chuồng tươi trong canh tác vẫn còn phổ biến. Chỉ tính riêng trong nội thành
Hà Nội, hàng năm lượng phân bắc thải ra khoảng 550.000 tấn, trong khi đó, công
ty Vệ sinh môi trường chỉ đảm bảo thu được 1/3, số còn lại được nông dân chở
về bón cho cây trồng gây mất vệ sinh và gây ô nhiễm đất. Ở các vùng nông thôn
phía nam, đặc biệt là vùng đồng bằng song cửu long, phân tươi ở một số nơi còn
được coi là nguồn thức ăn cho cá (Lê Văn Khoa, 2003).
Tại vùng trồng rau Mai Dịch (Từ Liêm, Hà Nội) mật độ trứng giun đũa là
27,4 trứng/100g đất; trứng giun tóc là 3,2 trứng/100g đất. Theo điều tra của Viện
Thổ nhưỡng – Nông hóa (1993-1994), tại một số vùng trồng rau, nông dân chủ
yếu sử dụng phân bắc tươi với liều lượng khoảng từ 7-12 tấn/ha. Do vậy, trong 1
lít nước mương máng khu trồng rau có tới 360 E.coli, ở nước giếng công cộng là
20, còn trong đất lên tới 2.105/100g đất. Chính vì thế, khi điều tra sức khỏe
người trồng rau thường xuyên sử dụng phân bắc tươi cho thấy có tới khoảng 60%

7


số người tiếp xúc với phân bắc từ 5-20 năm; 26,7% tiếp xúc trên 20 năm làm cho
53,3% số người được điều tra có triệu trứng thiếu máu(nam 37%, nữ 62,5%);
60% số người bị bệnh ngoài da (nam 27,8%; nữ 72,2%). Như vậy ở Việt Nam,
tình hình đất bị nhiễm trứng giun ký sinh, nhiễm trùng vi sinh vật nổi lên ở từng
nơi, từng lúc, nhất là ở vùng nông thôn và vùng trồng rau hàng hóa…(Hội khoa
học đất Việt Nam, 2000).
* Ô nhiễm đất do chất thải công nghiệp
Các chất thải công nghiệp có thể ở dạng lỏng, khí hoặc dạng rắn, có thể là

chất vô cơ, hữu cơ, xà phòng, thuốc nhuộm, kiềm hoặc axit… đặc biệt nguy hiểm
là các kim loại nặng như chì, thủy ngân, asen…
Ô nhiễm đất do nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, rác thải, bụi,
khói ở một số vùng sản xuất nông nghiệp ven đô Hà Nội, Nha Trang, Thành phố
Hồ Chí Minh, thành phố Cần Thơ, Khu công nghiệp Việt Trì… đã được ghi nhận
là đang trở thành vấn đề môi trường cấp bách và đang gia tăng theo tốc độ đô thị
hóa và phát triển công nghiệp. Hiện trạng ô nhiễm đất xung quanh các lò gạch,
ngói, gốm sứ, nhà máy luyện kim mà theo kết quả nghiên cứu bước bước đầu của
Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường (1995) trước đây đã cho thấy các chất
độc hại như cacbonmonooxyt, asbestos, berillum, thủy ngân, asen, KLN tích lũy
trong đất theo chiều hướng ngày càng tăng, xâm nhập vào nông sản, thực
phẩm… gây ô nhiễm môi trường.
Đất càng ở gần trung tâm công nghiệp, nhà máy thì khả năng bị ô nhiễm
càng lớn. Khi đất bị ô nhiễm, thực vật, nước uống cho vật nuôi bị nhiễm độc rồi
gây ảnh hưởng đến con người. Nhiều loài sinh vật trong đất có ích bị tiêu diệt
như : giun đất, côn trùng có ích, vi sinh vật đất…(Bộ Khoa học Công nghệ và
Môi trường, 2001).
Đất của mội số vùng kế cận một số khu công nghiệp ở Hà Nội, Thái
Nguyên, khu hóa chất Đức Giang, khu công nghiệp Văn Điển, Việt Trì, Biên
Hòa… đã có hiện tượng bị ô nhiễm do các loại chất thải. Ví dụ, đất ở quanh khu
nhà máy Văn Điển, hóa chất Đức Giang, hàm lượng sunphat tích lũy trong đất
một phần có nguồn gốc từ khói nhà máy, bụi, khói xăng của các phương tiện giao
thông cơ giới (Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, 2001).
* Ô nhiễm đất do phân hóa học
Do áp lực của sự gia tăng dân số, nguồn tài nguyên đất bị thu hẹp, cộng
với xu thế giảm độ phì của đất đã dẫn đến việc gia tăng số lượng sử dụng phân

8

bón để đạt được sản lượng nông nghiệp lớn hơn. Việt Nam là một trong những
nước đang phát triển, có bình quân thu nhập đầu người thấp, nông nghiệp chiếm
một vai trò quan trọng với 75% lao động và 80% dân số sống về nông nghiệp do
vậy việc sử dụng phân bón trong nông nghiệp, đặc biệt là phân hóa học ngày một
tăng lên.
Lượng phân hóa học ở Việt Nam được sử dụng ở mức trung bình là 62,7
kg/ha vào năm 1985 và 73,5kg/ha vào năm 1990. Hiện nay mức sử dụng phân
bón hóa học ở Việt Nam chưa cao, tuy nhiên ở một số vùng sản xuất rau thâm
canh, phân bón hóa học đã bị lạm dụng quá mức, gây mất cân đối dinh dưỡng đối
với cây trồng, làm giảm chất lượng nông sản và làm suy thoái đất vùng sản xuất
rau như Hà Nội, Đà Lạt…(Hội khoa học đất Việt Nam, 2000).
Trong việc sử dụng phân hóa học, nếu biết dùng đúng loại phân, đúng cách,
đúng đất thì sẽ cho hiệu quả cao, nhưng thực ra phân bón hóa học thiếu tác dụng
tổng hợp toàn diện và bền vững như phân hữu cơ. Bởi vì phân hóa học chỉ chứa
một vài chất dinh dưỡng cần thiết chiếm 5-10% hoặc nhiều lắm là 20-30% lượng
phân đem bón. Phần còn lại là những chất khồng cần thiết cho cây trồng mà có khi
còn gây độc cho cây hoặc làm cho chai cứng đất nhất là khi dùng quá liều. Ví dụ,
phân lân là loại phân hóa học khó hòa tan trong nước, chỉ có khoảng 10% lân bón
vào đất là có thể hòa tan được cho cây hút. Hơn 90% lượng phân bón vào đất
không hòa tan trong nước được tích trữ lại trong đất là nguồn gây ô nhiễm môi
trường đất. Chúng làm thay đổi thành phần và tính chất đất, nếu sử dụng không
hợp lý sẽ làm chai cứng đất, làm chua đất, làm thay đổi cân bằng dinh dưỡng giữa
đất với cây trồng. Mặt khác khi đất đã bão hòa các chất, chúng sẽ xâm nhập vào
nguồn nước, vào khí quyển gây ô nhiễm …(Hội khoa học đất Việt Nam, 2000).
Các loại phân đạm và kali thì ngược lại, dễ hòa tan, có thể hòa tan trong
nước để tưới cho cây, nhưng cũng chỉ có một phần đạm và kali được cây sử
dụng, phần thừa của phân mà cây không cần dùng như các gốc sunphat sẽ bị giữ
lại trong đất cũng làm cho đất chua thêm hoặc bị trôi thấm vào đất, vào nước,
làm ô nhiễm nguồn đất, nguồn nước gây độc hại cho sản xuất và sinh hoạt.
* Ô nhiễm đất do hóa chất bảo vệ thực vật

Trong cả nước, bình quân từ năm 1976 – 1980 đã sử dụng hóa chất bảo vệ
thực vật 5.100 tấn/ năm, từ 1981-1985 bình quân 3.920 tấn/năm, ước tính hiện
nay khoảng 50.000 tấn/ năm. Mức độ sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật theo đổi
theo vùng cây trồng(lúa, rau, cây công nghiệp). Vùng trồng rau sử dụng
9


HCBVTV với tần suất lớn gấp nhiều lần so với vùng trồng lúa. Ví dụ, ở vùng
trồng râu Mai Dịch và Tây Tựu (Từ Liêm, Hà Nội), Đà Lạt (Lâm Đồng) trong
mỗi vụ lúa phun thuốc từ 1-3 lần, ở vùng trồng lúa ĐBSCL mỗi vụ phun thuốc từ
2-5 lần …(Hội khoa học đất Việt Nam, 2000).
Đa số các HCBVTV phân hủy trong nước rất chậm (từ 6 -24 tháng), tạo ra
dư lượng đáng kể ở trong đất. Trung bình có khoảng 50% lượng thuốc trừ sâu
được phun đã rớt xuống đất và lôi cuốn và chu trình đất – cây – động vật –
người. Theo Lichtenstein (1961) 1 năm sau khi phun, DDT còn 80%, Lindan còn
60%, Aldrin còn 20%; sau 3 năm DDT còn 50%. Clo hữu cơ tồn tại trong đất từ
4-15 năm, cacbonat từ 1-2 năm …(Hội khoa học đất Việt Nam, 2000).
Việc tăng cường sử dụng các chất hóa học có tác động mạnh đến môi
trường đất, gây hại đến nhiều cho hệ sinh vật sống trong đất, các loài động thực
vật sống trên đất làm nhiễu loạn cân bằng sinh học. Đất thiếu sinh vật sống trở
lên môi trường trơ, gây cản trở cho việc sử dụng đất lâu dài và gián tiếp tác động
tiêu cực đến cây trồng.
* Ô nhiễm đất do chất độc hóa học
Theo thống kê của chính phủ Mỹ, gần 50% diện tích rừng và đất canh tác ở
miền nam Việt Nam đã bị rải chất độc hóa học từ 1 lần trở lên. Mỹ đã sử dụng 72
triệu lít chất làm rụng lá và diệt cỏ có nồng độ cao, trong đó có chất độc màu da
cam có chứa dioxin chiếm 60%, chất trắng chiếm 13% và chất xanh chiếm 27%.
Cùng với 15 triệu tấn bom đạn cũng được thả xuống đã hủy diệt hàng triệu ha
rừng và đất trồng trọt, nhiễm độc nhiều nguồn nước, gây tổn hại nghiêm trọng về
số lượng và chủng loại các sinh vật, đặc biệt là gây hậu quả nghiêm trọng về sức

khỏe con người … (Hội khoa học đất Việt Nam, 2000).
2.3. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRÊN THẾ
GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
2.3.1. Những nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới
Đất bị ô nhiễm do nhiều nguyên nhân khác nhau: do hậu quả từ các hoạt
động của con người thuộc nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, giao
thông vận tải, tai biến của thiên nhiên, do chiến tranh… Ô nhiễm đất là vấn đề
thời sự của quốc tế hiện nay, được nhiều nhà khoa học của nhiều nước trên thế
giới đặc biệt quan tâm như Vương Quốc Anh, Hàn Quốc, Nhật Bản, Australia,
New – Zealand, Đức, Trung Quốc, Mỹ và nhiều nước khác.
Theo Galloway và Freedmas (1982) thì sự phát thải của một số nguyên tố
10


kim loại nặng từ các hoạt động tự nhiên và nhân tạo trên thế giới hàng năm được
thể hiện trong bảng sau đây:
Bảng 2.1. Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố kim loại nặng
Đơn vị: 108 g/năm
Nguyên tố

Tự nhiên
2,9
190
59
360

Cd
Cu
Pb
Zn

Nhân tạo
55
2600
20000
8400

Nguồn: Galloway và Freedmas (1982)

2.3.1.1. Đất bị ô nhiễm kim loại nặng do nguyên nhân tự nhiên
Theo Mitchell (1964) đá macma và biến chất là nguồn chứa nhiều KLN
nhất trong tự nhiên và là nguồn cung cấp kim loại cho đất. Các loại đá này chiếm
tới 95% bề mặt trái đất, còn lại 5% là các đá thứ sinh. Đối với đá nguyên sinh,
80% là đá phân lớp, 15% là đá cát mẹ, và 5% là đá vôi. Vai trò quan trọng của các
đá thứ sinh là khoáng vật mẹ trong quá trình hình thành đất chiếm đến 75% bề mặt
trái đất. Khả năng trao đổi của KLN với cây trồng và hệ sinh thái quay vòng phụ
thuộc vào trạng thái phong hóa của đá. Đá cát kết bao gồm nhiều khoáng vật khó
bị phong hóa do vậy chỉ cung cấp một lượng nhỏ nhất các KLN trong đất. Một vài
loại khoáng dễ bị phong hóa từ các đá macma và metamorphic, bao gồm olivine,
hornblende, augite, cung cấp một lượng khá lớn các KLN.
Bảng 2.2. Thành phần kim loại nặng của một số khoáng vật
Trạng thái phong hóa

Khoáng vật

Hiện diện

Dễ bị phong hóa

Olivine

Anorthite
Augite
Hornblende
Albite

Đá macma

Biotite
Orthoclase
Muscovite
Khả năng ổn định Magnetite
khoáng tăng

KLN

Cu, Zn
Cu
Đá siêu Bazơ, bazơ núi lửa
Cu, Zn, Pb
Đá macma và biến chất
Cu, Zn
Coase, intermediate igneous rocks Cu
Đá macma axít
Granite, phiến thạch, thủy tinh

Cu, Zn
Cu
Cu

Đá macma và biến chất

Zn

Nguồn: Alter Mitchell (1964)

11


Bảng 2.3. Hàm lượng kim loại nặng trong không khí tại các khu vực núi lửa
Đơn vị tính: ng.m-3
Nguyên tố
Cu
Zn
Cd
Pb

Châu Âu

Bắc Mỹ

8-4900
13-16.000
0,5-620
55-340

5-1100
<10-1700
<1-41
45-13.000

Núi lửa Hawai
200-300
1000
8-92
27-1200
Nguồn: Bowen (1979)

Chì thâm nhập vào đất từ khí quyển, hàm lượng chì trong nước mưa thay
đổi từ <1mg/l ở vùng xa đến >1000 mg/l trong các khu vực đông đúc với giá trị
tập trung trong khoảng 5-30 mg/l. Hàm lượng chì trong nước mưa ở vùng Đông
Bắc Scotland là 0,6-29 mg/l; ở miền Nam New Jersey là 4-118 mg/l; ở miền Bắc
nước Đức là 11-14 mg/l và ở miền nam Thụy Điển là 7,9-8,5 mg/l (Phạm Văn
Khang, Lê Tuấn An, Nguyễn Ngọc Minh và Nguyễn Mạnh Khải, 2003).
Khoảng 6,6% Pb và các kim loại khác đi vào đất từ không khí nguồn gốc
chủ yếu là hoạt động liên quan đến núi lửa và thông qua các quá trình hóa sinh
xảy ra trong nước và đất. Tổng lượng Pb trầm tích từ không khí và từ các khu
vực nông thôn nằm trong khoảng từ 3,1-31 mg m-1/ năm và 27-140 mg m-1/ năm
từ các khu vực đô thị và công nghiệp (Nguồn Trịnh Quang Huy, 2009).
2.3.1.2. Đất bị ô nhiễm kim loại nặng do sản xuất nông nghiệp
Nồng độ Cd trong đất nông trại chuyên sử dụng những nguồn nước tưới và
bùn thải phân bón ở Anh, Mỹ, Hà Lan lần lượt là 1,5 - 167ppm; 2,6 - 8,3 ppm và
7,3 - 8,1 ppm. Còn hàm lượng Pb trong bùn thải là 50 - 3000 ppm, phân lân 7 225 ppm, vôi 20 - 1250 ppm, phân đạm 2 - 27 ppm, phân chuồng 6,6 - 15 ppm,
thuốc BVTV là 60 ppm (Đặng Kim Chi, 2006; Trần Văn Chính và cs., 2006; Lê
Huy Bá, 2008).
Tại Mỹ, việc sử dụng bùn thải được tính toán dựa trên thành phần KLN và
khả năng trao đổi cation (CEC) của đất. Đối với Cd, khả năng giữ tối đa của đất
là 5.5 kg Cd ha-1 đối với đất có CEC<5 meq 100 g-1; 11 kg Cd ha-1 đối với CEC
= 5 -15 meq 100 g-1; và 22 kg Cd ha-1 đối với CEC > 15 meq 100 g-1 (cơ quan
bảo vệ môi trường Mỹ, 1979). Xử lý bùn cặn chỉ loại bỏ một tỉ lệ nhỏ các kim
loại nặng, khoảng 25% Cd, 23% Cu và chỉ 7% Pb (Baker, 1990), bùn cặn vẫn

chứa một hàm lượng khá lớn các kim loại vết đưa vào đất hoặc cây trồng. Liên

12