Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một số khu vực ở việt nam và ảnh hưởng của nó đến môi trường

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

……™ & ˜……

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
VẤN ĐỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT VÀ
CÂY TRỒNG TẠI MỘT SỐ KHU VỰC Ở VIỆT NAM VÀ
ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ ĐẾN MƠI TRƯỜNG

CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG
MÃ SỐ NGÀNH: C72

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
SVTH: NGUYỄN THỊ VÂN HIỀN

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐẠI HỌC KTCN TPHCM

ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

Khoa Mơi Trường và Công Nghệ Sinh Học

Ngành: Kỹ thuật môi trường

Họ và tên: Nguyễn Thị Vân Hiền

MSSV: 207108014

Lớp: 07 CMT
1. Đầu đề đồ án tốt nghiệp:
“Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một số khu vực ở Việt
Nam và ảnh hưởng của nó đến mơi trường”
2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):
-

Tổng quan về một số kim loại nặng thường hiện diện trong đất.

-

Thu thập thông tin, đánh giá mức độ ơ nhiễm đất nói chung hiện nay do các tác
động từ sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp, đánh giá nguy cơ tích lũy kim loại
nặng trong đất và trong cây trồng tại một số khu vực ở Việt Nam. Ảnh hưởng của
sự tích lũy kim loại nặng đến môi trường và sức khỏe của con người. Đề xuất một
số biện pháp khắc phục vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất và trong cây trồng
ở Việt Nam

3. Ngày giao đồ án tốt nghiệp:
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
5. Họ tên người hướng dẫn

Phần hướng dẫn

1/ Th.S Võ Hồng Thi
Nội dung và yêu cầu KLTN đã được thong qua Bộ mơn.
Ngày
CHỦ NHIỆM BỘ MƠN

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Người duyệt (chấm sơ bộ):
Đơn vị:
Ngày bảo vệ:
Điểm tổng kết:
Nơi lưu trữ Khóa luận tốt nghiệp:

tháng

năm 2010
NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH


LỜI CẢM ƠN
Ø Em xin chân thành gởi lời cảm ơn sâu sắc của mình đến q
thầy cơ tại trường Đại Học Kỹ Thuật Cơng Nghệ Thành Phố
Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Môi Trường
và Công Nghệ Sinh Học đã tận tâm truyền đạt kiến thức và
kinh nghiệm cho em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu
và thực hiện khoá luận tốt nghiệp
Ø Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất của mình đến cơ Võ Hồng
Thi đã tận tình hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ cho em trong thời

gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp
Ø Con xin cảm ơn công sinh thành và dưỡng dục của ba, mẹ
Ø Cuối cùng em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến bạn bè và
những người thân yêu đã tạo điều kiện, động viên, khích lệ
giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập tại trường.

TP. HCM, ngày….tháng….năm 2010

SVTH

Nguyễn Thị Vân Hiền


MỤC LỤC
CHƯƠNG I ................................................................................................................... 1
I.1 Lý do hình thành đề tài ............................................................................................. 1
I.2 Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................. 2
I.3 Nội dung nghiên cứu ................................................................................................. 2
I.4 Phương pháp nghiên cứu........................................................................................... 2
I.5 Gớii hạn của đề tài .................................................................................................... 3
CHƯƠNG II ................................................................................................................... 4
II.1 Khái niệm về đất ...................................................................................................... 4
II.2 Quá trình hình thành đất .......................................................................................... 4
II.2.1 Đá mẹ ........................................................................................................... 5
II.2.2 Khí hậu ......................................................................................................... 5
II.2.3 Yếu tố sinh học ............................................................................................. 5
II.2.4 Yếu tố địa hình ............................................................................................. 6
II.2.5 Yếu tố thời gian ............................................................................................ 6
II.3 Chức năng của đất.................................................................................................... 6
II.4 Tính chất vật lý của đất ........................................................................................... 7

II.4.1 Sa cấu đất (soil texture ) ............................................................................... 7
II.4.2 Cơ cấu đất (soil structure ) ........................................................................... 7
II.4.3 Màu sắc của đất ............................................................................................ 8
II.5 Tính chất hóa học của đất ........................................................................................ 8
II.6 Thành phần hữu cơ của đất ...................................................................................... 9


II.7 Keo đất và khả năng hấp phụ của đất ...................................................................... 9
II.7.1 Keo đất ........................................................................................................ 9
II.7.2 Khả năng hấp phụ của đất .......................................................................... 10
II.7.2.1 Hấp phụ cơ học............................................................................. 10
II.7.2.2 Hấp phụ lý học (Hấp phụ phân tử) ............................................... 10
II.7.2.3 Hấp phụ hóa học ......................................................................... 11
II.7.2.4 Hấp phụ lý – hóa học (Hấp phụ trao đổi) ..................................... 11
II.7.2.5 Hấp phụ sinh học .......................................................................... 11
II.7.3 Khả năng trao đổi cation ............................................................................ 11
II.8 Ô nhiễm môi trường đất ........................................................................................ 13
II.8.1: Ô nhiễm ở KCN và đô thị ......................................................................... 14
II.8.1.1 Chất thải xây dựng ...................................................................... 15
II.8.1.2: Chất thải kim loại ....................................................................... 15
II.8.1.3: Chất thải khí ............................................................................... 16
II.8.1.4: Chất thải hóa học và hữu cơ ....................................................... 16
II.8.2: Ơ nhiễm đất do hoạt động nơng nghiệp ................................................... 17
II.8.2.1: Ơ nhiễm do phân bón .................................................................. 17
II.8.2.2: Ơ nhiễm do thuốc bảo vệ thực vật .............................................. 18
CHƯƠNG III................................................................................................................ 20
III.1 Khái niệm về kim loại nặng ................................................................................. 20
III.2 Nguồn gốc của một số kim loại nặng thường gặp trong đất và trong cây trồng .. 20
III.2.1 Từ các thuốc trừ sâu vơ cơ, thuốc trừ bệnh và phân bón .......................... 22

III.2.1.1 Thuốc trừ nấm chứa đồng ........................................................... 23
III.2.1.2 Các thuốc trừ nấm chứa thủy ngân ............................................. 23
III.2.2 Từ bùn cống rãnh ...................................................................................... 23
III.2.3 Từ quá trình khai thác và sản xuất kim loại .............................................. 24
III.2.4 Các lò nấu kim loại ................................................................................... 25
III.2.5 Rác thải và các chất thải bỏ công nghiệp .................................................. 25
III.3 Hóa học kim loại nặng trong đất .......................................................................... 26
III.3.1 Asen (As) .................................................................................................. 26
III.3.2 Cadimi (Cd) ............................................................................................... 26
III.3.3 Thủy ngân (Hg) ......................................................................................... 27
III.3.4 Chì (Pb) ..................................................................................................... 27
III.3.5 Selen (Se) .................................................................................................. 28
III.4 Ảnh hưởng của kim loại nặng .............................................................................. 29
III.4.1 Ảnh hưởng có lợi ...................................................................................... 29
III.4.2 Ảnh hưởng có hại ...................................................................................... 30
CHƯƠNG IV ............................................................................................................... 37
IV.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một số khu vực sản
xuất rau quả trọng điểm miền Bắc Việt Nam ............................................................... 38
IV.2 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một số khu vực sản
xuất rau quả trọng điểm miền Nam Việt Nam ............................................................. 49
CHƯƠNG V ................................................................................................................. 65
V.1 Xử lý kim loại nặng trong đất................................................................................ 65


V.1.1 Phương pháp cơ lý – Nhiệt ........................................................................ 65
V.1.2 Phương pháp sinh học ............................................................................... 65
V.2 Xử lý nước thải công nghiệp ................................................................................. 67
V.3 Quy hoạch các khu công nghiệp thân thện với môi trường................................... 68
V.4 Cải tạo hệ thống tiêu thoát nước ............................................................................ 69

V.5 Tuyên truyền và giáo dục ý thức bảo vệ môi trường............................................. 70
CHƯƠNG VI .................................................................................................................. 71
VI.1 Kết luận ........................................................................................................ 71
VI.2 Đề xuất ......................................................................................................... 72


DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Ý nghĩa

As

Arsen

BOD

Biochemmiccal Oxygen Demand (Nhu Cầu oxy sinh hóa)

Cd

Cadmium

CEC

Tổng số cation trao đổi trong đất (mđlg/100g đất)

EC

Độ dẫn điện

COD

Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học)

Cr

Crơm

Cu

Đồng

KCN

Khu cơng nghiệp

KCX

Khu chế xuất

KLN

Kim loại nặng

KL

Kim loại

MTĐ

Mơi trường đất

Ni

Niken

Pb

Chì

Hg

Thủy ngân

Zn

Kẽm

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TTCN

Tiểu thủ cơng nghiệp

ppm

parts per million (phần triệu)

CHLB

Cộng hòa liên bang

N

Nitơ


Fe

Sắt

BNN

Bộ nông nghiệp

PTNT

Phát triển nông thôn

NXB

Nhà xuất bản


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng II.7.3.1 Giá trị khả năng trao đổi cation của một số loại đất ( theo
J.Janick,1972).

Bảng III.2.1: Hàm lượng trung bình một số loại kim loại nặng trong đá và trong đất
(ppm)
Bảng III.2.2: Hàm lượng một số kim loại nặng trong các sản phẩm dùng làm phân
bón nông nghiệp
Bảng III.2.3 Hàm lượng các nguyên tố trong bùn – nước cống rãnh đô thị
Bảng III.3.1 Khả năng linh động của một số nguyên tố kim loại nặng trong đất
Bảng III.4.1 Dư lượng thủy ngân trong gạo
Bảng III.4.2 : Ngưỡng độc hại trong đất và lượng kim loại bón vào để đạt đến
ngưỡng độc hại (C10) (chiết rút bằng diethylen triamine pentaacetic acid (DTPA)
hoặc acid nitric (HNO3) (Williams và Winkins)
Bảng III.4.3: Mức độ ô nhiễm kim loại nặng ở Anh (µg/g (Kelly, 1979)
Bảng III.4.4: Hàm lượng tối đa cho phép của một số kim loại nặng theo tiêu chuẩn
của Bộ NN & PTNT quy định về chất lượng rau, quả, chè an toàn trong quyết định
số 99/2008/QĐ – BNN.
Bảng III.4.5: Tính độc hại của các kim loại nặng đối với sinh vật
Bảng IV.1 Hàm lượng Pb trong một số đất và mẫu bùn ao tại Chỉ Đạo – Mỹ Văn –
Hưng n
Bảng IV.2 Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng trongđất, nước và rau trên một số khu
vực huyện Đông Anh, Hà Nội
Bảng IV.3 Hàm lượng KLN trong các mẫu đất
Bảng IV.4 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu rau trồng tại
Bằng B
Bảng IV.5 Kết quả phân tích hàm lượng một số KLN trong các loại phân bón bán
trên thị trường vùng Đồng bằng sông Cửu Long


Bảng IV.6 Hàm lượng Cd trong các nhóm đất chính ở ĐBSCL (μg.kg -1)
Bảng IV.7 Hàm lượng Cd trong thân và hạt lúa (μg.kg-1) trồng trên đất ĐBSCL
Bảng IV.8 Hàm lượng một số kim loại nặng (ppm) trong đất, nước, rau tại một số
địa phương ngoại thành TP.HCM

Bảng IV.9 Hàm lượng trung bình một số kim loại nặng trên đất trồng lúa tại các
vùng ơ nhiễm nước thải điển hình phía Tây Nam TPHCM
Bảng IV.10 Hàm lượng trung bình một số kim loại nặng trong đất ở Việt Nam
Bảng IV.11 Kết quả phân tích KLN ở các nơi nghiên cứu
Bảng IV.13: Sự tích lũy của các kim loại nặng Cd và Pb trong bộ phận thực phẩm,
cùng với Cu, Ni và Zn trong lá của một số thực vật
Bảng IV.14: Khả năng tích lũy kim loại nặng của một số thực vật
Bảng IV.15: Mức độ tích lũy kim loại nặng trong cây lúa (ppm)
Bảng V.1: Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình IV.1: Vịng tuần hồn các ngun tố KL trong tự nhiên
Hình IV.2: Hình IV.2: Ơ nhiễm kim loại nặng trong đất và sự tương tác giữa đất và
cây


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
I.1 LÝ DO HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI:
Đất là tư liệu sản xuất đặc biệt, là đối tượng lao động độc đáo, là nền tảng
của các hệ sinh thái Trái Đất. Trên quan điểm sinh thái học thì đất là một tài
nguyên tái tạo, là “vật mang” nhiều hệ sinh thái khác trên Trái Đất. Con người tác
động vào đất cũng chính là tác động vào các hệ sinh thái mà đất “mang” trên mình
nó. Cho nên việc bảo vệ mơi trường đất và các giải pháp khống chế và ô nhiễm đất,
duy trì tính năng sản xuất lâu dài của đất là một chiến lược quan trọng của nước ta
trong việc sử dụng hợp lý và lâu bền các nguồn tài nguyên thiên nhiên.
Hiện nay Việt Nam đang trong quá trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất

nước. Trong một thời gian ngắn, rất nhiều cơ sở sản xuất công nghiệp đã ra đời,
góp phần quan trọng làm thay đổi bộ mặt kinh tế của đất nước. Bên cạnh đó, nền
sản xuất nơng nghiệp của Việt Nam cũng có nhiều thay đổi to lớn nhờ áp dụng
những tiến bộ khoa học kỹ thuật để cải thiện năng suất và chất lượng cấy trồng.
Tuy nhiên, song hành với những phát triển trên đây thì vấn đề mơi trường của Việt
Nam cũng đang có xu hướng ngày càng xấu đi, thể hiện trên nhiều thành phần môi
trường như ô nhiễm nước, ô nhiễm khơng khí. Trong ba thành phần mơi trường đó
thì dường như vấn đề ô nhiễm đất thường bị xem nhẹ hơn tầm quan trọng của nó,
mặc dù các chất gây ơ nhiễm đất có thể bị tích lũy trong cây trồng và tác động trực
tiếp đến sức khỏe con người qua bữa ăn hang ngày. Nhiều chất ô nhiễm trong đất
và cây trồng khơng nhìn thấy bằng mắt thường nhưng ảnh hưởng rất lớn. Trong đó
đối với mơi trường đất nói riêng, sự ơ nhiễm và tích lũy dần theo thời gian các kim
loại nặng ảnh hưởng đến năng suất cũng như chất lượng nơng sản, từ đó làm giảm
tính cạnh tranh của sản phẩm Việt Nam trên thị trường thế giới. Vì vậy để nâng cao
chất lượng nơng sản thì bên cạnh việc tạo ra các giống rau quả mới có năng suất
cao, chất lượng tốy yhì cũng cần phải hạn chế sự tích lũy các kim loại nặng trong
cây trồng.

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

1

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

Trước thực tế trên đề tài nghiên cứu “Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong
đất và cây trồng tại một số khu vực ở Việt Nam và ảnh hưởng của nó đến mơi

trường” được đặt ra nhằm có được một cái nhìn tổng thể và khách quan về hiện
trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng ở nước ta thời gian gần đây,
những nguyên nhân gây ra vấn đề trên để từ đó đề xuất giải pháp ngăn ngừa tình
trạng tích lũy kim loại nặng trong đất và cây trồng.

I.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
- Tổng quan về tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong đất và cây trồng tại một
số khu vực điển hình ở Việt Nam hiện nay và ảnh hưởng của nó đến mơi trường.

I.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:
Để đạt được các mục tiêu đã đề ra, đề tài đã thực hiện các nội dung sau đây:
- Tổng quan về một số kim loại nặng thường hiện diện trong đất.
- Thu thập thông tin, đánh giá mức độ ơ nhiễm đất nói chung hiện nay do các
tác động từ sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp tại một số khu vực ở Việt Nam
- Thu thập thơng tin, đánh giá nguy cơ tích lũy kim loại nặng trong đất và trong
cây trồng tại một số khu vực ở Việt Nam.
- Ảnh hưởng của sự tích lũy kim loại nặng đến môi trường và sức khỏe của con
người.
- Đề xuất một số biện pháp khắc phục vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong đất
và trong cây trồng ở Việt Nam

I.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
- Phương pháp thu thập: Tìm kiếm và thu thập các tài liệu liên quan phục vụ
cho nghiên cứu đề tài qua các kênh thơng tin như: sách, giáo trình, báo, các chun
đề, tài liệu điện tử…

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

2

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

- Phương pháp phân tích, tổng hợp và đánh giá: Từ các tài liệu đã thu thập
được, tiến hành lựa chọn, biến đổi, sắp xếp các số liệu và tài liệu thành hệ thống để
phản ánh được mục tiêu mà đề tài đề ra.

I.5 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI:
- Hiện trạng vấn đề tích lũy các kim loại nặng trong đất và cây trồng thời gian
gần đây tại một số khu vực sản xuất rau quả và lương thực trọng điểm tại miền Bắc
nà miền Nam Việt Nam.

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

3

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MƠI TRƯỜNG
ĐẤT VÀ TÌNH HÌNH Ơ NHIỄM ĐẤT
II.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT:
Đất được hình thành và tiến hố chậm hàng thế kỷ do sự phân huỷ xác thực vật
dưới sự ảnh hưởng của các yếu tố môi trường . Một số đất được hình thành do sự bồi

lắng phù sa sóng biển hay gió. Đất có bản chất chất khác cơ bản với đá là có độ phì
nhiêu và tạo sản phẩm cây trồng.
Đất được xem như sản phẩm hoạt động của khí hậu (Cl) trên đá mẹ (p) được
làm thay đổi dưới ảnh hưởng của thực vật và các cơ thể sống khác (o), địa hình (r) và
phụ thuộc vào thời gian (t).
Đất = f(p, Cl, t, r, o), bao gồm 5 biến số và người ta gọi là 5 yếu tố hình thành
đất.
II.2: Q TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT:
Quá trình hình thành đá rất phức tạp, bao gồm nhiều hoạt động: sinh học, hóa
học, lý học, lý – hóa học tác động tương hổ lẫn nhau:
-

Sự tổng hợp chất hữu cơ và phân giải chúng.

-

Sự tập trung tích lũy chất hữu cơ, vơ cơ và sự rửa trơi chúng.

-

Sự phân hủy các khống chất và sự tổng hợp các hợp chất hóa hoc mới.

-

Sự xâm nhập của nước vào đất và mất nước từ đất.

-

Sự hấp thu năng lượng mặt trời của đất làm đất nóng lên và mất năng lượng từ

đất, làm cho đất lạnh đi.
Từ khi xuất hiện sự sống trên trái đất thì quá trình phong hóa xảy ra đồng thời
với q trình hình thành đất.
Đất được hình thành do sự biến đổi liên tục và sâu sắc tầng mặt của đất dưới
tác dụng của sinh vật và các yếu tố môi trường. Các yếu tố tác động vào quá trình
hình thành đất và làm cho đất được hình thành gọi là các yếu tố hình thành đất.

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

4

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

Docuchaev người đầu tiên nêu ra 5 yếu tố hình thành đất và gọi đó là yếu tố
phát sinh học.
II.2.1 Đá mẹ:
- Nguồn cung cấp vật chất vô cơ cho đất, trước hết là khống chất, cho nên nó

là bộ xương và ảnh hưởng tới thành phần cơ giới, khoáng học và cơ học của đất.
- Thành phần và tính chất đất chịu ảnh hưởng của đá mẹ thường được biểu hiện

rõ rệt ở giai đoạn đầu của quá trình hình thành đất, càng về sau sẽ bị biến đổi sâu
sắc do các q trình hóa học và sinh học xảy ra trong đất.
II.2.2 Khí hậu:
-

Khí hậu tham gia vào q trình hình thành đất được thể hiện qua:
+ Nước mưa
+ Các chất trong khí quyển: O2, CO2, NO2
+ Hơi nước và năng lượng mặt trời
+ Sinh vật sống trên trái đất.

-

Khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến quá trình hình thành đất:
+ Trực tiếp: nước và nhiệt độ.
Nước mưa quyết định độ ẩm, mức độ rửa trôi, pH của dung dịch đất và tham gia

tích cực vào phong hóa hóa học.
Nhiệt độ làm cho đất nóng hay lạnh, nó thúc đẩy q trình hóa học, hịa tan và
tích lũy chất hữu cơ.
+ Gián tiếp: Biểu hiện qua thế giới sinh vật mà sinh vật là yếu tố chủ đạo cho
quá trình hình thành đất: biểu hiện qua quy luật phân bố địa lý theo vĩ độ, độ cao và
khu vực.
II.2.3 Yếu tố sinh học:
- Cây xanh có vai trị quan trọng nhất vì nó tổng hợp nên chất hữu cơ từ những

chất vô cơ của đất và của khí quyển – nguồn chất hữu cơ của đất.
- Vi sinh vật phân hủy, tổng hợp và cố định nitơ (N)

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

5

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền

Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

- Các động vật có xương và khơng xương xới đảo đất làm cho đất tơi xốp, đất

có cấu trúc. Xác sinh vật là nguồn chất hữu cơ cho đất , có thể nói vai trị của sinh
vật trong q trình hình thành đất là: tổng hợp, tập trung, tích lũy chất hữu cơ, phân
giải và biến đổi chất hữu cơ.
II.2.4 Yếu tố địa hình
-

Địa hình khác nhau thì sự xâm nhập của nước, nhiệt các chất hịa tan sẽ khác

nhau. Nơi có địa hình cao, dốc, độ ẩm bé hơn nơi có địa hình thấp và trũng. Địa hình
cao thường bị rửa trơi, bào mịn.
-

Hướng dốc ảnh hưởng đến nhiệt độ của đất.

-

Địa hình ảnh hưởng tới hoạt động sống của thế giới sinh vật, tới chiều hướng

và cường độ của quá trình hình thành đất.
II.2.5 Yếu tố thời gian
- Yếu tố này được coi là tuổi của đất. Đó là thời gian diễn ra quá trình hình thành
đất và một loại đất nhất định được tạo thành đó là tuổi.
- Đất có tuổi càng cao, thời gian hình thành đất càng dài thì sự phát triển của đất
càng rõ rệt.

- Ngày nay hoạt động sản xuất của con người có tác động rất mạnh đối với quá
trình hình thành đất. Do vậy một số tác giả có xu hướng đưa vào yếu tố thứ 6 của quá
trình hình thành đất.
II.3 CHỨC NĂNG CỦA ĐẤT
Đất có 5 chức năng:
a. Mơi trường để các loại cây trồng sinh trưởng và phát triển.
b. Địa bàn cho các quá trình biến đổi và phân hủy các phế thải hữu cơ và
khoáng.
c. Nơi cư trú cho các động vật đất.
d. Địa bàn cho các cơng trình xây dựng.
e. Địa bàn để cung cấp nước và lọc nước.

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

6

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
mơi trường và sức khỏe của con người

II.4 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT:
II.4.1 Sa cấu đất ( soil texture )
Còn được gọi là thành phần cơ giới đất ( hay chính là các thành phần các vật
thể rắn vơ cơ), sa cấu đất đề cập đến các tỷ lệ khác nhau của ba loại hạt: cát, thịt và
sét trong một loại đất nào đó. Thành phần hạt sẽ xác định kích thước và số lượng các
lỗ hổng giữa các hạt, mà sẽ là nơi được nước hoặc khơng khí chiếm giữ.
Đất cát có tỷ lệ lỗ hổng vào khoảng 25%, trong khi ở đất sét khoảng 60%.
Trung bình đất canh tác có tỷ lệ # 35 – 45 %, đất tốt như nâu đỏ đạt đến 65%.

Các hạt được phân định dựa theo đường kính (D) hạt như sau:
o Cát: 0.2 mm > D > 0.02mm
o Thịt: 0.02mm > D > 0.002mm
o Sét: 0.002 mm > D

Ngoài ra, sa cấu đất cịn được phân thành: (a) sa cấu thơ, (b) sa cấu trung bình,
(c) sa cấu mịn.
Nhiều tính chất lý hóa học quan trọng của đất như cấu trúc, tính thấm nước,
khả năng giữ nước, khả năng hấp phụ trao đổi ion, và dự trữ chất dinh dưỡng thuộc
vào thành phần cơ giới.
II.4.2 Cơ cấu đất ( soil structure )
Cơ cấu đất (cấu trúc đất) đề cập đến sự sắp xếp hoặc tập hợp các loại đất khác nhau.
Các hạt đất này được dính kết nhau nhờ các keo sét và hữu cơ, tạo thành các tập hợp
đất có cơ cấu lớn, nhỏ khác nhau. Đất có thể có các dạngcow cấu chính như sau:
- Khơng có cơ cấu: các hạt đơn rời rạc nhau như đất cát ven biển.
- Có cơ cấu như: cụm (viên), hạt, phiến dẹp, khối.

Cơ cấu đất ảnh hưởng đến một số tính chất quan trọng của đất:
-

Việc thấm và thoát nước.

-

Việc cung cấp nước cho cây trồng.

-

Việc hút dưỡng chất của rễ cây.

-

Độ thống khí.

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

7

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

II.4.3 Màu sắc của đất:
Là đặc điểm quan trọng phản ánh các tính chất của đất. Nhiều loại đất được gọi
tên theo màu: đất đen, đất đỏ, đất xám, đất màu hạt dẻ,…
Dựa vào màu sắc có thể đánh giá chất lượng và độ phì đất. Màu sắc đất phụ
thuộc vào hàm lượng mùn và thành phần khoáng học và hoá học của đất.
Có 3 nhóm hợp chất: chất mùn (đen), chất chứa sắt (đỏ), oxytsilic
canxicacbonat, canxisunfat (trắng) ảnh hưởng tới màu của đất. Màu đen còn do
hydroxyt hay oxyt Mn, FeS hay màu đen của đá hình thành đất,…
II.5 TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA ĐẤT:
Đất là một vật xốp, bao gồm 3 thành phần (hay cịn gọi là pha): rắn, lỏng và
khí. Các thành phần rắn được kết dính lại với nhau hình thành các hạt, keo đất. Giữa
chúng là các lỗ hổng (còn gọi là các tế khổng – spore) chứa khơng khí và nước.
- Thành phần rắn – bao gồm tất cả các vật liệu vơ cơ (khống sét) và hữu cơ

(mùn). Thành phần này thường chiếm 50% thể tích đất.
- Thành phần lỏng – bao gồm nước trong đất hoặc dung dịch đất, trong một

môi trường lý tưởng, thành phần nước sẽ chiếm 25% thể tích.
- Thành phần hơi / khí - phần khơng khí trong đất sẽ chiếm khoảng 25% thể

tích cịn lại, bao gồm tất cả các loại khí chủ yếu như cacbonic (CO2), oxygen và nitơ
(N2), trong các đất bùn có thêm khí metan và H2S (hyđro sulfit). Khơng khí trong đất
chứa nhiều CO2 ( do sự phân giải các chất hữu cơ, sự hô hấp của rễ cây thải ra) và ít
O 2.
Lượng CO2 trong đất phụ thuộc vào trạng thái của đất. Đất chặt lượng CO2
nhiều hơn đất tơi xốp . Càng xuống sâu lượng CO2 càng tăng lên. Trong đất nhiều
CO2 và ít O2 thì bất lợi cho sự nảy mầm của hạt giống, cho sự hơ hấp và sinh trưởng
bình thường của cây trồng và các vi sinh vật.

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

8

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

II.6 THÀNH PHẦN HỮU CƠ CỦA ĐẤT:
Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất và trên bề mặt là xác thực vật, động vật, cơ
thể vi sinh vật và xác một số động vật đất.
Chất hữu cơ trong đất có thể tồn tại ở dạng còn nguyên hay bán phân huỷ.
Chất mùn trong đất không đặc trưng, bao gồm các sản phẩm hữu cơ phân huỷ
từ các xác thực vật, động vật và vi sinh vật …, chiếm khoảng 10 – 20% chất hữu cơ
tổng số trong đất.

Chất mùn điển hình bao gồm acid mùn, hợp chất humin và ulmin
Chất mùn có vai trị quan trọng trong sự hình thành cấu trúc và duy trì độ bền
cấu trúc đất. Chất mùn kết gắn các phần tử cơ học với nhau tạo thành các đoàn lạp có
độ bền với xói mịn và các ngoại lực khác tác động vào đất.
Mùn có vai trị rất to lớn trong quá trình tạo thành đất, hình thành phẫu diện đất
và tạo ra cấu trúc đất. Nhờ tính chất tạo phức của mùn với các kim loại làm tăng cấu
trúc đất ( humat Ca, Mg, Fe, Al), giảm độc hại của nhiều nguyên tố kim loại nặng.
Đất chua có nhiều Al trao đổi độc hại đối với cây trồng, chất mùn đã làm giảm rõ rệt
Al linh động do cơ chế tạo phức.
Các đất có thành phần cơ giới nhẹ (đất cát, đất xám bạc màu) thì khả năng trao
đổi cation từ 60 - 96% do chất mùn. Do tính chất hấp phụ và trao đổi cation lớn của
chất mùn, mà tính đệm của đất cũng lớn.
Mùn có vai trị rất tồn diện đối với độ phì đất, ảnh hưởng đến mọi tính chất lý
hóa và sinh học của đất.
II.7 KEO ĐẤT VÀ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA ĐẤT:
II.7.1 Keo đất
Keo đất là những hạt có kích thước 10-4 – 10 -6mm tồn tại trong đất. Chúng
đóng vai trị quan trọng trong khả năng hấp phụ của đất. Dựa vào nguồn gốc hình
theo keo đất được chia làm 3 loại:

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

9

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

o

Keo vô cơ: đó là các keo có nguồn gốc từ các loại khốn sét và hydroxit

sắt, nhơm như: keo monmorilonit, keo illit, kaolinit, keo setquioxit.
o

Keo hữu cơ: các loại keo được hình thành từ các chất hữu cơ chủ yếu là

keo của các acit mùn: axit humic, axit fuvic, hoặc các chất hữu cơ thông thường:
xenluloza, protein, linhin. Các keo hữu cơ vì có các nhóm định chức(-COOH; -OH;
-NH2…) nên có khả năng phân ly ra H+, do đó nó mang điện tích âm.
o

Keo phức vơ cơ – hữu cơ: dấu điện tích của keo của chúng phụ thuộc vào

bản chất vơ cơ và hữu cơ, tỷ lệ phối hợp của chúng và phản ứng mơi trường.
Keo đất có điện tích lớn và có năng lượng bề mặt, nên có khả năng hấp phụ rất
lớn. Keo đất mang điện tích nên có thể tham gia vào rất nhiều các phản ứng trao đổi
và các phản ứng khác.
Tính ưa nước và kỵ nước: do keo đất mang điện tích nên chúng khơng chỉ hút các
ion mà cả những phân tử có cực. Nếu keo âm thì đầu của của cực dương( H+) tiếp
xúc với keo và ngược lại
II.7.2 Khả năng hấp phụ của đất:
Do trong đất có chứa những keo mang điện tích, nên có khả năng hấp phụ.
Khả năng giữ lại những chất ở trạng thái hịa tan hoặc một phần khống chất phân
tán ở dạng keo hay những hạt rất nhỏ, vi sinh vật và những thể huyền phù thô khác
gọi là khả năng hấp phụ của đất.
Khả năng hấp phụ của đất được chia ra 5 dạng sau:
II.7.2.1 Hấp phụ cơ học:

Là khả năng đất giữ lại những hạt tương đối thô trong các khe, lỗ hõng. Đất
là một thể xốp, chứa nhiều lỗ hổng có kích thước khác nhau nên có khả năng giữ lại
một cách cơ học những hạt có kích thước lớn hơn kích thước của lỗ hổng, hay các
chổ uốn cong của mao quản.

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

10

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

II.7.2.2 Hấp phụ lý học (hấp phụ phân tử):
Là khả năng giữ lại những hạt có kích thước nhỏ, những phân tử, ngun tử
trên bề mặt keo đất. Hấp phụ lý học phụ thuộc nhiều vào thành phần cơ giới, nếu đất
nào có nhiều hạt sét (thành phần cơ giới nặng) thì có năng lượng bề mặt lớn do đó
khả năng hấp phụ lý học càng lớn.
II.7.2.3 Hấp phụ hóa học:
Là khả năng giữ lại trong đất các chất hòa tan ở dạng kết tủa, khơng tan, ít tan
do kết quả của những phản ứng hóa học xảy ra trong dung dịch đất.
Na2SO4 + CaCl2

------> CaSO4 + 2NaCl

Al3+ + PO43- -------> AlPO4
3Ca2+ + 2PO43- ------> Ca3(PO4)2
Dạng hấp phụ này rất phổ biến trong đất và dẫn đến sự cố định nhiều nguyên tố dinh

dưỡng trong đất.
II.7.2.4 Hấp phụ lý – hóa học (hấp thụ trao đổi):
Là hấp phụ trao đổi giữa những ion trên bề mặt các keo đất và những ion
cùng dấu trong dung dịch đất. Thực chất là phản ứng lý – hóa giữa keo đất và ion
trong dung dịch đất.
II.7.2.5 Hấp phụ sinh học:
Là khả năng giữ lại các chất dinh dưỡng bởi vi sinh vật từ dung dịch đất, chủ
yếu là cây xanh và vi sinh vật. Đây là hình thức hấp phụ một chiều, đơi khi cịn là
trao đổi, vì rễ thực vật tiết ra ion H+ để trao đổi với chất dinh dưỡng ở dạng cation.
II.7.3 Khả năng trao đổi cation: ( Cation Exchange Capacity – CEC)
Các nguyên tố hiện diện trong đất ở dạng ion hay dạng kết hợp với nguyên tố
khác. Các ion dinh dưỡng có điện tích âm hoặc dương. Chúng có thể được các hạt
keo đất (phần rắn) giữ lại và phóng thích từ từ cho cây sử dụng, hoặc bị rửa trôi đi.
GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

11

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
mơi trường và sức khỏe của con người

Các ion có điện tích âm được gọi là các “anion”. Các anion khơng bị các hạt
keo đất hấp thụ, do đó dễ dàng mất đi do nước rửa trơi.
Các ion có điện tích dương được gọi là các “cation”: H+, Ca2+, Mg2+, K+, Na+
và NH4+.
Các cation được thu hút hay hấp thụ trên bề mặt của các hạt keo đất có điện
tích âm. Tổng số các cation trao đổi trong một trọng lượng đất nhất định được gọi là
khả năng trao đổi cation (CEC) [ còn được gọi là khả năng trao đổi base ] và được

diễn tả bằng mđlg/100g đất (meq/100g).
Đối với một cation nào đó, số mđlg cho 100g đất có thể được diễn tả bằng g
như sau:

meq/100g đất

x

Như vậy, 1 meq của H+ = 0,001 x 1/1 = 0.001 gram hay 1 miligam
Ca++ =0.001 x 40/2 =0.020 gram hay 20 miligram
Mg++ = 0.001 x 24/2 = 0.012 gram hay12 miligram

CEC diễn tả tổng số các cation mà một loại đất có thể hấp thụ và trao đổi ( với
cây trồng). Một loạt đất giàu sét và chất hữu cơ sẽ có CEC cao, nói cách khác là “
giàu dinh dưỡng” , có độ phì tiềm năng cao (Bảng II.7.3.1). Nguyên nhân là do các
loại đất giàu sét và chất hữu cơ sẽ có nhiều hạt keo sét có diện tích bề mặt lớn, nên
khả năng hấp thu các cation lớn hơn.

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

12

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền


Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất và trong rau tại một số khu vực và ảnh hưởng của nó đến
môi trường và sức khỏe của con người

Bảng II.7.3.1 Giá trị khả năng trao đổi cation của một số loại đất
( theo J.Janick,1972).

Loại đất

CEC (meq/100g đất)

Đất cát

2–4

Đất thịt pha cát

2 – 17

Đất thịt

7 – 16

Đất sét và Thịt pha sét

4 – 60

Đất sét Kaolinite

10

Đất giàu mùn

50 - 300

Trong số các cation, ion H+ được đặc biệt lưu ý vì đó là nguồn gốc gây đất
chua (làm pH giảm). Ion H+ trong đất được tạo thành từ các nguồn sau đây:

- Sự phân giải của acid carbonic (H2CO3), được hình thành từ sự hồ tan CO2
được phóng thích bởi hoạt động của rễ cây.
- Sự phân giải của acid carbonic, được hình thành từ sự phân rã các xác bã hữu
cơ (điều này giải thích đất than bùn rất giàu hữu cơ, thì độ phì cao nhưng rất chua).
- Sự tích luỹ ion H+ như là kết quả của việc sử dụng liên tục phân đạm dạng
ammonium ( NH4+). Một phần của lượng ammonium không được cây hấp thụ sẽ bị
oxid hoá, tạo thành nitrate (NO3-) và ion H+. Hậu quả là làm chua đất canh tác.
2 NH4+ + 3O2

à 2NO3- + 8H+

II.8 Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG ĐẤT:
Ơ nhiễm mơi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi
trường đất bởi các chất gây ô nhiễm (pollutant). Người ta có thể phân loại đất bị ơ
nhiễm theo nguồn gốc phát sinh, hoặc theo các tác nhân gây ra ơ nhiễm.
Nếu theo nguồn gốc phát sinh có:

GVHD: Th.S Võ Hồng Thi

13

SVTH: Nguyễn Thị Vân Hiền