Luận văn thạc sĩ đánh giá ảnh hưởng của hoạt động sản xuất nông nghiệp đến môi trường đất tại huyện văn lãng, tỉnh lạng sơn​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KHOA

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

HỒNG ĐÌNH TUYẾN

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT
NÔNG NGHIỆP ĐẾN MÔI TRƢỜNG ĐẤT TẠI
HUYỆN VĂN LÃNG, TỈNH LẠNG SƠN

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 8440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. NGUYỄN HẢI HÕA

Hà Nội, 2019


i

LỜI CAM ĐOAN

Tơi cam đoan, đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong
bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào khác.

Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ cơng trình nghiên
cứu nào đã cơng bố, tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận
đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học.
Hà Nội, ngày...…tháng…...năm 2019
Người cam đoan

Hồng Đình Tuyến


ii

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện khóa luận, tơi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến và chỉ bảo tận tình của thầy cơ, đồng nghiệp, bạn bè và gia
đình.
Đầu tiên, tơi xin được gửi lời cám ơn đến trường Đại học Lâm Nghiệp,
cũng như Phòng đào tạo sau đại học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi có
cơ hội được thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình trong điều kiện tốt nhất.

Tơi cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS. TS. Nguyễn
Hải Hòa, người đã trực tiếp định hướng, chỉ dẫn và theo sát tơi trong suốt q
trình thực hiện luận văn cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi, hướng dẫn tận
tình cho tơi trong suốt q trình này.
Cuối cùng, tôi cũng xin được gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, đồng
nghiệp, những người đã ln ở bên cạnh tôi, động viên và giúp đỡ tôi trong
quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cám ơn!

Hà Nội, ngày...… tháng...… năm 2019

Học viên

Hồng Đình Tuyến


iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan........................................................................................................................................ i
Lời cảm ơn........................................................................................................................................... ii
Mục lục................................................................................................................................................ iii
Danh mục các từ viết tắt............................................................................................................... vi
Danh mục các hình....................................................................................................................... viii
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU...................................3
1.1. Hiện trạng tài nguyên đất....................................................................... 3
1.1.1. Hiện trạng tài nguyên đất cho sản xuất nông nghiệp trên thế giới 3
1.1.2. Hiện trạng tài nguyên đất cho sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam 7
1.2. Vấn đề môi trường liên quan đến sản xuất nơng nghiệp...................... 14
1.2.1. Ngun nhân và ảnh hưởng của thối hóa đất đến khả năng sản xuất
..................................................................................................................... 14

1.2.2. Ơ nhiễm đất và nguyên nhân gây ô nhiễm đất.............................. 17
Chƣơng 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU............................................................................................................... 24
2.1. Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................24
2.1.1. Mục tiêu chung..............................................................................24
2.1.2. Mục tiêu cụ thể.............................................................................. 24
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................24
2.3. Nội dung nghiên cứu............................................................................ 24
2.3.1. Đánh giá thực trạng hoạt động sản xuất nông nghiệp và quản lý

tài nguyên đất nông nghiệp..................................................................... 24
2.3.2. Đánh giá thực trạng hoạt động sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ
thực vật....................................................................................................25
2.3.3. Đánh giá ảnh hưởng hoạt động sản xuất nông nghiệp đến môi trường đất25

2.3.4. Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ các hoạt động
sản xuất nông nghiệp...............................................................................25


iv

2.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 26
2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp.......................................... 26
2.4.2. Phương pháp thu thập dữ liệu sơ cấp........................................... 26
2.4.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích...............................................28
2.4.4. Phương pháp so sánh....................................................................31
2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu.............................................................32
Chƣơng 3. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI...33
3.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................ 33
3.1.1. Vị trí địa lý.....................................................................................33
3.1.2. Địa hình, địa chất..........................................................................34
3.1.3. Khí hậu và thủy văn.......................................................................40
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội..................................................................... 41
3.2.1. Dân số, lao động........................................................................... 41
3.2.2. Cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất.................................................... 43
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................ 45
4.1. Thực trạng hoạt động sử dụng đất nông nghiệp tại khu vực huyện Văn Lẵng45

4.1.1. Các loại hình sử dụng đất chính và hệ thống cây trồng trong sản
xuất nông nghiệp..................................................................................... 45

4.1.2. Hoạt động quản lý sử dụng đất nông nghiệp khu vực nghiên cứu 50
4.2. Hoạt động sử dụng phân bón, thuốc BVTV trên các loại hình sử dụng đất

chính............................................................................................................ 53
4.2.1. Hoạt động sử dụng phân bón........................................................ 53
4.2.2. Hoạt động sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.....................................59
4.3. Ảnh hưởng hoạt động sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật đến chất

lượng môi trường đất...................................................................................62
4.3.1. Chất lượng môi trường đất trên mơ hình chun Lúa...................63
4.3.2. Chất lượng mơi trường đất trên mơ hình 2 Lúa - Màu.................70
4.3.3. Chất lượng mơi trường đối với mơ hình lúa - màu....................... 74


v

4.3.4. Đánh giá chung ảnh hưởng của việc sử dung phân bón, thuốc bảo
vệ thực vật trên loại hình sử dụng đất.....................................................79
4.4. Giải pháp nâng cao chất lượng môi trường đất tại huyện Văn Lãng....82
4.4.1. Vai trò của các cơ quan quản lý đối với môi trường đất nông
nghiệp......................................................................................................82
4.4.2. Nâng cao công tác quản lý và sử dụng hiệu quả phân bón...........82
4.4.3. Các biện pháp cải thiện độ phì của đất.........................................83
4.4.4. Quản lý, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và sử dụng vi sinh vật....85
4.4.5. Nâng cao ý thức của người dân trong sản xuất nông nghiệp........86
KẾT LUẬN.................................................................................................... 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 91
PHỤ LỤC

vi

.DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tiềm năng đất đai và diện tích đất canh tác trên thế giới..................3
Bảng 1.2. Hàm lượng các kim loại nặng được xem là độc tố đối với thực vật
trong đất nông nghiệp........................................................................................5
Bảng 1.3. Hàm lượng kim loại nặng trong tầng đất mặt ở

một số loại đất

tại Việt Nam.......................................................................................................9
Bảng 1.4. Hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp ở một số vùng của
Việt Nam............................................................................................................9
Bảng 1.5. Hàm lượng kim loại nặng trong một số phân bón thơng thường....18
Bảng 1.6. Sử dụng phân bón vơ cơ ở nước ta qua các năm............................ 19
Bảng 1.7. Thời gian tồn lưu trong đất của một số nông dược.........................22
Bảng 2.1. Tọa độ và vị trí lấy mẫu đất khu vực nghiên cứu........................... 29
Bảng 2.2. Giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại nặng trong một số
loại đất QCVN 03: 2015/BTNMT.................................................................. 32
Bảng 3.1. Biến động về dân số, lao động qua các năm...................................42
Bảng 3.2. Cơ cấu dân tộc của huyện qua các năm..........................................42
Bảng 4.1. Cơ cấu 3 loại đất chính tại huyện Văn Lãng...................................45
Bảng 4.2. Diện tích, cơ cấu đất nơng nghiệp năm 2015..................................48
Bảng 4.3. Lượng phân bón và năng suất của các loại cây trồng chính...........55
Bảng 4.4. Lượng phân bón theo loại hình sử dụng đất................................... 57
Bảng 4.5. Mức độ sử dụng thuốc BVTV cho lúa trên đất Chuyên lúa...........60
Bảng 4.6. Mức độ sử dụng thuốc BVTV cho các loại cây trồng trên đất 2 Lúa - Màu 61

Bảng 4.7. Mức độ sử dụng thuốc BVTV cho các loại cây trồng trên đất lúa - màu
............................................................................................................................. 62

Bảng 4.8. Một số tính chất hóa học đất chun trồng lúa............................... 64
Bảng 4.9. Hàm lượng một số kim loại nặng trong đất chun lúa..................67
Bảng 4.10. Một số tính chất hóa học đất 2 Lúa - màu.....................................71


vii

Bảng 4.11. Hàm lượng một số kim loai nặng trong đất 2 Lúa - Màu..............72
Bảng 4.12. Một số tính chất hóa học đất lúa - màu.........................................75
Bảng 4.13. Hàm lượng một số kim loai nặng trong đất lúa - màu..................77
Bảng 4.14. Đặc tính hóa học của các loại hình sử dụng đất chính..................79


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Vị trí địa lý huyện Văn Lãng........................................................... 33
Hình 3.2. Sơ đồ biểu thị số liệu trung bình 5 năm (2012 - 2017) của Trạm Khí
tượng Lạng Sơn............................................................................................... 41
Sơ đồ 4.1. Hệ thống quản lý nhà nước về đất nông nghiệp của huyện Văn Lãng .. 50

Hình 4.1. Biểu đồ hàm lượng kim loại nặng tổng số ở 3 loại hình sử dụng đất
......................................................................................................................... 81


1
MỞ ĐẦU
Đất đai là tài sản vô cùng quý giá đối với m i quốc gia và là tư liệu sản
xuất đặc biệt hàng đầu không thể thay thế trong sản xuất nơng nghiệp. Nó cịn

là bộ phận hợp thành quan trọng của môi trường sống, đất không chỉ là tài
nguyên thiên nhiên quý giá mà còn là nền tảng để định canh định cư, tổ chức
các hoạt động kinh tế, xã hội.
Mặc dù giữ vai trò quan trọng, nhưng đất đai lại là nguồn tài nguyên dễ
bị tổn thương nếu khơng sử dụng bền vững. Trong khi đó sự tác động của
thiên nhiên và quá trình sử dụng đất của con người có thể làm cho đất đai bị
biến động cả về mặt bằng lẫn độ phì nhiêu theo hai chiều hướng: “tốt” hoặc
“xấu”. Do áp lực về thị trường tiêu thụ nơng sản mà tình trạng độc canh trên
cùng một diện tích đất diễn ra ngày càng nhiều, hoặc hệ thống thâm canh
cũng nghèo nàn chưa chú trọng vào các loại cây họ đậu nhằm cải tạo và trả lại
độ phì nhiêu cho đất cũng làm cho đất ngày càng bị suy thối và có nguy cơ
khơng thể canh tác được nữa.
Trên cơ sở khoa học và phát huy tiềm năng sẵn có, hướng tới sử dụng
hợp lý tài nguyên đất đai và bảo vệ môi trường, đồng thời thực hiện được các
mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội cho huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn trong
những năm tới, cần thiết có những phân tích hiện trạng và biến động sử dụng
đất đai. Trước yêu cầu đó, việc nghiên cứu đánh giá hiện trạng và định hướng
sử dụng đất đai như: Phân loại các nhóm đất sử dụng, xác định các yếu tố chủ
yếu ảnh hưởng đến sử dụng đất, xác định các nguyên tắc sử dụng đất hợp lý
và bền vững đất đai; xác định nội dung và phương pháp đánh giá hiện trạng
sử dụng đất; nghiên cứu cơ sở khoa học của định hướng sử dụng đất có ý
nghĩa rất quan trọng.
Văn Lãng là huyện có vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, các nguồn tài


2
nguyên thiên nhiên và môi trường thuận lợi cho sự phát triển kinh tế - xã hội.
Điều kiện tự nhiên của huyện thuận lợi cho canh tác lúa, màu, cây hằng năm
khác, cây ăn quả, cây công nghiệp ngắn ngày, chăn nuôi gia súc và phát triển
thuỷ sản quy mô nhỏ. Tuy nhiên, Văn Lãng là huyện có mật độ dân số thấp,

diện tích canh tác trên đầu người thấp. Nằm trong vùng ảnh hưởng lớn của gió
mùa Đơng Bắc, nên đã hình thành 2 mùa rõ rệt: Mùa đơng rét đậm, khô hanh
bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và mùa hè nóng ẩm mưa nhiều, ngoài
ra Văn Lãng thường xuyên chịu ảnh hưởng của bão từ gió mùa Đơng Bắc gây
mưa lũ và úng lụt cho mùa vụ, ảnh hưởng tới năng suất và sản lượng cây
trồng. Nguồn tài nguyên khoáng sản nghèo về trữ lượng và chủng loại, chủ
yếu là đá vôi và đất sét. Chất lượng lao động thấp, chủ yếu là lao động phổ
thông, tay nghề thấp, thiếu cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật. Luận văn cũng đã
đánh giá hiện trạng và sự ảnh hưởng của việc sử dụng đất đến môi trường tại
huyện Văn Lãng. Hơn thế việc sử dụng đất nơng nghiệp khơng phù hợp có thể
làm ảnh hưởng tới môi trường sinh thái, môi trường sinh hoạt của người dân
địa phương.
Như vậy, với các tác động thường xun của tự nhiên và con người thì
cơng tác điều tra đánh giá chất lượng môi trường đất cần được tiến hành
thường xuyên. Nhằm ngăn chặn những suy thoái về tài nguyên đất đai đồng
thời cung cấp căn cứ khoa học cho việc sử dụng đất, quản lý đất hợp lý, bền
vững cần thiết phải có hướng nghiên cứu đánh giá sử dụng đất thích hợp đối
với điều kiện tự nhiên đất đai và điều kiện kinh tế - xã hội của từng khu vực
cũng như từng vùng cụ thể. Xuất phát từ cơ sở thực tiễn trên, đề tài: “Đánh
giá ảnh hưởng của hoạt động sản xuất nông nghiệp đến môi trường đất tại
huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn” được thực hiện.


3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Hiện trạng tài nguyên đất
1.1.1. Hiện trạng tài nguyên đất cho sản xuất nơng nghiệp trên thế giới
Hiện nay, tồn bộ quỹ đất có khả năng sản xuất nơng nghiệp trên thế
giới là 3.256 triệu ha, chiếm khoảng 22% diện tích đất liền. Tuy nhiên, diện

tích đất tốt phục vụ cho sản xuất nông nghiệp chỉ chiếm 12,6%. Những loại
đất quá xấu chiếm tới 40,5%. Diện tích đất trồng trọt trên tồn thế giới chiếm
10,8% tổng diện tích đất tự nhiên (khoảng 1.500 triệu ha), trong đó chỉ có
46% đất có khả năng sản xuất nơng nghiệp cịn 54% đất có khả năng sản xuất
nhưng chưa được khai thác. Kết quả đánh giá đất nơng nghiệp cho thấy chỉ có
14% đất có năng suất cao, 28% đất có năng suất trung bình, nhưng có 58% đất
có năng suất thấp.
Bảng 1.1. Tiềm năng đất đai và diện tích đất canh tác trên thế giới

TT

Lục địa

1

Châu Phi

2

Châu Á

3

Châu Đại Dương

4

Châu Âu

5

Bắc Mỹ

6

Nam Mỹ

7

Nga
Tổng cộng


Nguồn: FAOSTAT, 2010


4
Ở

khu vực Đông Nam Á: Dân số ngày một tăng, năm 1995 là 413 triệu

người, đến năm 2010 là 530 triệu người. Với tổng diện tích tự nhiên là 347 triệu ha,
đến năm 1997 diện tích đất trồng trọt được là 133 triệu ha, đã sử dụng vào trồng trọt
66 triệu ha, cịn có khả năng trồng trọt 67 triệu ha chiếm 50,3% (FAO, 2004).

Bước vào thế kỷ XXI với những thách thức về an ninh lương thực, dân
số, môi trường sinh thái thì nơng nghiệp vẫn là ngành sản xuất lương thực,
thực phẩm cơ bản đối với loài người. Nhu cầu của con người ngày càng tăng
đã gây sức ép nặng nề lên đất, đặc biệt là đất nông nghiệp. Đất nơng nghiệp bị
suy thối, biến chất và ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng nông sản.

Thực tế cho thấy khi đất nơng nghiệp bị thối hóa thì cuộc sống của con
người bị đe dọa. Theo FAO tình trạng thối hóa gia tăng đã khiến năng suất
cây trồng giảm và có thể đe dọa tới tình hình an ninh lương thực đối với
khoảng ¼ dân số trên thế giới. Năng suất cây trồng giảm giá lương thực tăng
cao, nguồn dự trữ thấp, trong khi đó nhu cầu tiêu dùng tăng và thiên tai ngày
càng nhiều đang là ngun nhân gây nên tình trạng thiếu đói của hàng triệu
người ở các nước đang phát triển.
Thông thường hàm lượng kim loại hình thành trong đá macma lớn hơn
trong đá trầm tích. Hàm lượng kim loại nặng (KLN) trong đất được tích lũy
ngồi q trình phong hố tại ch của các khống vật và đá mẹ, cịn do các hoạt
động sản suất của con người mang lại, mà nguyên nhân này là chủ yếu. Vì vậy,
năm 1982 Galloway và Freedmas đã tiến hành nghiên cứu sự phát thải toàn cầu
của một số nguyên tố KLN do tự nhiên và do nhân tạo (Lê Văn Khoa, 1999).
Ơ

nhiễm đất nói chung và ô nhiễm đất do kim loại nặng nói riêng đã và

đang là mối quan ngại của tất cả các nước và vùng lãnh thổ trên thế giới. Sự phát
triển của các ngành công nghiệp, nông nghiệp... kéo theo những nguy cơ ô nhiễm
ngày càng lớn. Tân Hoa Xã dẫn lời ông Chu Sinh Hiền, Giám đốc cơ quan bảo
vệ môi trường quốc gia Trung Quốc cho biết m i năm Trung Quốc có tới 12 triệu
tấn lúa bị nhiễm bẩn vì kim loại nặng ngấm vào đất trồng (Kỳ Thư, 2006).


5
Theo Thomas (1986), các nguyên tố KLN như: Cu, Zn, Cd, Hg, Cr, As…
thường chứa trong phế thải của các nhà máy luyện kim màu, sản suất ô tô. Cũng
theo Thomas khi nước thải chứa 13 mg Cu/l, 10 mg Pb/l, 1 mg Zn/l sẽ gây ô nhiễm
đất nghiêm trọng. Ở một số nước như Đan Mạch, Nhật Bản, Anh, Ailen hàm lượng
Pb cao hơn 100 mg/kg đã phản ánh tình trạng ơ nhiễm Pb nghiêm trọng.

Ở

nước Anh, kết quả điều tra môi trường đất của 53 thành phố, thị xã

về các KLN đặc biệt là các KLN như Pb, Zn, Cu, Ni cho thấy: Các KLN trên
thường có nhiều ở khu vực khai thác mỏ và có hàm lượng Pb tổng số vượt
trên 200 ppm, ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá 500 ppm (Lê Đức,
2006). Các chất thải từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, khai khống…
đã làm ơ nhiễm khơng chỉ mơi trường đất mà cịn làm ơ nhiễm mơi trường nước
ở các con sơng, biển. Nếu hàng năm có 20 tấn bùn được đổ ra trên 1 ha đất và
sau 20 năm dung dịch đất sẽ có khoảng 8 ppm Zn và 5 ppm Cd.

Đất bị ô nhiễm KLN làm giảm năng suất cây trồng ảnh hưởng đến nông
sản dẫn tới tác động xấu đến sức khoẻ con người. Vì vậy, nhiều nước trên thế
giới đã quy định mức ơ nhiễm KLN. Do đó, việc đánh giá và phân loại ô
nhiễm đất bởi KLN rất quan trọng trong việc bảo vệ nguồn tài nguyên này
cũng như bảo vệ sức khoẻ cộng đồng (Phạm Văn Khang, 2004).
Bảng 1.2. Hàm lƣợng các kim loại nặng đƣợc xem là độc tố đối với thực vật
trong đất nông nghiệp
Đơn vị tính: mg/kg
Nguyên tố
Cu
Zn
Pd
Nguồn: Phạm Văn Khang, 2004


6
Hàng năm trên thế giới diện tích đất canh tác bị thu hẹp, sản xuất nơng

nghiệp trở nên khó khăn hơn. Không chỉ đối mặt với sự giảm về diện tích, cả
thế giới cũng đang lo ngại trước sự suy giảm chất lượng đất trồng. Một diện
tích lớn đất canh tác bị nhiễm mặn không canh tác được một phần cũng do tác
động gián tiếp của sự gia tăng dân số. Sự gia tăng sử dụng thuốc bảo vệ thực
vật (BVTV) cũng tạo ra nguy cơ ô nhiễm đất nông nghiệp. Thuốc hóa học trừ
sâu, phân hóa học trên thế giới ngày càng được sử dụng nhiều. Trong thập
niên 80, thuốc BVTV được sử dụng ở các nước như: Indonexia, Pakistan,
Philipin, Srilanka đã tăng hơn 10%/năm. Thuốc BVTV gây hại nghiêm trọng
cho môi trường và sức khỏe con người. Theo ước lượng của Tổ chức WHO,
m i năm có 3% lao động ở trong nông nghiệp ở các nước đang phát triển (25
triệu người) bị nhiễm độc thuốc trừ sâu. Thập niên 90, ở Châu Phi m i năm 11
triệu người bị nhiễm độc. Tại Malayxia, 7% nông dân bị ngộ độc hàng năm và
15% bị ngộ độc ít nhất 1 lần trong đời.
Khi nghiên cứu về đất bị ô nhiễm thuỷ ngân và Cd tại Nhật Bản,
Besnard và cộng sự đã cho biết từ năm 1953 - 1967 trên toàn bộ đất canh tác,
Nhật Bản đã sử dụng hơn 6.800 tấn Hg, hàm lượng Hg trong gạo từ 0,02 ppm
(1946) tăng lên 0,15 ppm (1966). Trong khi đó theo tiêu chuẩn vệ sinh quy
định về hàm lượng Hg trong lương thực khơng được vượt q 0,02 ppm. Vì
vậy, người dân ở đây đã bắt đầu ngừng và hạn chế bón Hg. Tại tỉnh Toyama
thuộc khu vực đầu nguồn sơng 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
cấm gieo trồng. Nguyên nhân là môi trường đất vùng này bị nhiễm độc bởi
nước thải của mỏ khoáng Shinkhongu (tinh luyện kẽm). Cho tới năm 1992
mới giải độc được khoảng 36% diện tích ruộng đất bị ơ nhiễm, chi phí làm
sạch đất và chi phí bồi thường tổn thất nơng nghiệp lên tới 19 triệu USD/năm
(Besnard và cs, 1996).


7
Theo Havisto tại Phần Lan, hầu hết ô nhiễm kim loại nặng trong đất là

do nước thải từ chế biến thực vật, nhà máy cưa, chế biến g , khu vực săn bắn,
gara ô tô và kho phế liệu. Trong năm 2001, 20.000 vùng đất đã bị nhiễm bẩn
kim loại. 38% những khu vực này bị đóng cửa để xử lý, trong đó nhiễm bẩn
kim loại là mối quan tâm lớn nhất (Havisto, 2002).
Không chỉ các nước châu Âu, một số nước khu vực Trung Đông cũng
được cảnh báo nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng. Theo Zahra Varasteh Khanlari
và cộng sự, hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu đất nơng nghiệp tại tỉnh
Hamadan, phía Tây Iran diễn biến phức tạp, nhiều mẫu thu được có nồng độ
cao hơn ngưỡng cho phép của nhiều nước trên thế giới (Zahra Varasteh
Khanlari và Mohsen Jalali, 2008).
1.1.2. Hiện trạng tài nguyên đất cho sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam
Theo thống kê năm 2013, tổng diện tích đất nơng nghiệp ở nước ta là
262,805 km2 (chiếm tới 79,4%) bao gồm đất sản xuất nông nghiệp là 101,511
km2, đất lâm nghiệp là 153,731 km2, đất nuôi trồng thủy sản là 7,120 km2.
Việt Nam có 8 vùng đất nơng nghiệp gồm: Đồng bằng sơng Hồng,
Đông Bắc Bộ, Tây Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây
Nguyên, Đông Nam Bộ và Đồng bằng sơng Cửu Long. M i vùng đều có đặc
trưng cây trồng rất đa dạng. Trong đó, Đồng bằng sơng Cửu Long chủ yếu là
lúa, Tây Nguyên là cà phê, rau, hoa, trà; miền Đông Nam bộ là cao su, mía,
điều...
Đất nơng nghiệp ở nước ta phân bố khơng đồng đều giữa các vùng
trong cả nước. Vùng Đồng bằng sông Cửu Long có tỷ trọng đất nơng nghiệp
trong tổng diện tích đất tự nhiên lớn nhất cả nước, chiếm 67,1% diện tích tồn
vùng và vùng đất nơng nghiệp; ít nhất là vùng duyên hải miền Trung. Đất
nông nghiệp chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của đất tại các vùng nên độ phì và độ


8
màu mỡ của đất nông nghiệp giữa các vùng là khác nhau. Đồng bằng sông
Hồng với Đồng bằng sông Cửu Long đất đai ở đây được bồi tụ phù sa thường

xuyên nên rất màu mỡ, m i năm đất phù sa bồi tụ ở Đồng bằng sông Cửu
Long thêm 80 m. Vùng Tây Nguyên và Đông Nam Bộ phần lớn là đất bazan.
Quỹ đất nông nghiệp tiếp tục suy giảm do cơng nghiệp hóa và đơ thị
hóa. Theo số liệu của Tổng cục Quản lý đất, Bộ Tài nguyên Môi trường, bình
qn m i năm đất nơng nghiệp giảm gần 100 nghìn hecta, đặc biệt năm 2007
giảm 120 nghìn hecta, trong khi m i năm số lao động bước ra khỏi ruộng đồng
chỉ vào khoảng 400 nghìn người. Hơn nữa, mức gia tăng dân số ở nông thôn
không giảm nhiều như mong đợi khiến cho bình quân đất canh tác trên
đầu người ngày càng giảm mạnh. Hiện nay, quỹ đất chưa sử dụng có thể tiếp
tục khai thác ở nước ta cịn khơng đáng kể. Trong khi đó biến đổi khí hậu có
khả năng làm cho diện tích đất có thể sử dụng có nguy cơ bị thu hẹp.
Vấn đề quản lý, sử dụng đất đai đang bộc lộ nhiều hạn chế, ảnh hưởng
không nhỏ đến phát triển kinh tế - xã hội như diện tích đất ngày càng thu hẹp;
quản lý sử dụng kém hiệu quả, mất đất canh tác...
Cùng với sự phát triển kinh tế thiếu quy hoạch chưa chú trọng mối
quan hệ giữa phát triển và bảo vệ mơi trường dẫn đến tình trạng ơ nhiễm mơi
trường trong đó đặc biệt là mơi trường đất, làm mất tính bền vững của đất,
suy giảm và mất khả năng sản xuất. Vấn đề này đã và đang điễn ra ngày càng
tăng về diện tích và mức độ. Dưới đây là một số nghiên cứu cho thấy tình
trạng trên.
Năm 1998, Trần Kông Tấu và Trần Công Khánh khi nghiên cứu KLN
dạng tổng số và di động ở tầng mặt 0 - 20 cm trên một số loại đất đã chỉ ra 7
độc tố (Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) tập trung chủ yếu ở đất phù sa sông Hồng
và sông Cửu Long.


9
Bảng 1.3. Hàm lƣợng kim loại nặng trong tầng đất mặt ở
một số loại đất tại Việt Nam
Đơn vị tính: mg/kg

Loại đất
Đất

Feralit

triển

trên

bazan

Đất phù sa vùng
ĐBSCL
Đất phù sa vùng
ĐBSH
Đất

xám

triển
miền Trung

Ghi chú: TS: Tổng số; DĐ: Di động.
Nguồn: Trần Công Tấu, Trần Cơng Khánh, 1998 Hồ Thị Lam Trà, Nguyễn
Đình Mạnh và Kazuhiko Egashira (2001) cho rằng trong đất phù sa sông Cửu
Long: Ni, Pb, Zn tổng số lần lượt là 18,6;
29,1; 36,2 mg/kg.
Bảng 1.4. Hàm lƣợng kim loại nặng trong đất nơng nghiệp ở một số
vùng của Việt Nam
Đơn vị tính: mg/kg

Địa điểm
Hải Phịng
Hà Nội
Hà Giang
Bắc Giang
Sơn La
Ninh Bình
Nghệ An
Đắc Lắc


Nguồn: Hồ Thị Lan Trà & Kasuhico Ehasghira, 2011


10
Võ Đình Quang (dẫn theo Đặng Thu Hịa, 2002) nghiên cứu hàm lượng
một số KLN trong đất phù sa ở huyện Hóc Mơn năm 2001 cho kết quả như
sau: 7,25 - 81,0 mg/kg Cu; 64,0 - 168,5 mg/kg Zn; 14,5 - 75,75 mg/kg Pb;
0,48 - 1,05 mg/kg Cd; 1,25 - 3,75 mg/kg As; 0,049 - 0,512 mg/kg Hg và 10,58
- 41,03 mg/kg Cr.
Sau khi phân tích 6 KLN: Cd, Cu, Pb, Hg, Zn, Cr từ 126 mẫu đất trồng lúa,
rau bị ô nhiễm bởi nước tưới từ các kênh thải của thành phố Hồ Chí Minh (Tp.
HCM), Nguyễn Ngọc Quỳnh, Lê Huy Bá (2002) đã xác định được: Cr, Pb, Hg, Cu ở
một số mẫu đã bị ô nhiễm nhưng khi so sánh với tiêu chuẩn cho phép của một số
nước Châu Âu thì vẫn trong giới hạn cho phép. Riêng Cd đã có sự tích lũy cao trong
đất với nồng độ từ 9,9 - 10,3 mg/kg, vượt mức độ cho phép 5 lần.

Kết quả phân tích hàm lượng KLN trong nước và bùn ở các kênh rạch Tp.
HCM của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp (Viện QH&TKNN) và Đại
học tổng hợp Mainz - Đức cho thấy nồng độ các KLN trong nước ô nhiễm từ 16

- 700 lần. Nước ở kênh rạch Nhiêu Lộc - Thị Nghè có hàm lượng Cd cao gấp
16 lần, Cr gấp 60 lần, Zn gấp 90 lần, Pb gấp 700 lần mức cho phép.
Khi nghiên cứu đất ở làng nghề đúc nhôm, đồng tại Văn Môn - Yên Phong
- Bắc Ninh, tác giả Phạm Quang Hà và cộng sự đã nhận thấy hàm lượng kim loại
nặng trong đất nông nghiệp của làng nghề này khá cao: Trung bình hàm lượng
Cd là 1 mg/kg (dao động từ 0,3 - 3,1 mg/kg); Cu là 41,4 mg/kg (dao động từ 20 216,7 mg/kg); Pb là 39,7 mg/kg (dao động từ 20,1 - 143,1 mg/kg ) và Zn là
100,3 mg/kg (dao động từ 33,7 - 887,4 mg/kg ) (Phạm Quang Hà và cs, 2000).

Tác giả Phạm Quang Hà đã cảnh báo ơ nhiễm đất do tích lũy kim loại
nặng tại khu cơng nghiệp huyện Thanh Trì thành phố Hà Nội như sau: Đất đã
có xu hướng tích luỹ Cu, Pb, Zn và Cd, hàm lượng các kim loại này trong đất
tương ứng đạt xấp xỉ 40, 30 - 43, 108 - 137 và 0,93 - 2,31 mg/kg. Càng gần
các khu cơng nghiệp hoặc địa hình càng trũng đất có xu hướng tích luỹ kim
loại nặng càng cao (Phạm Quang Hà và cs, 2001).


11
Hàm lượng Cadimi trong một số loại đất Việt Nam gồm đất phù sa, đất
đỏ và đất xám đã được Phạm Quang Hà (2002) chỉ ra như sau: Hàm lượng Cd
của các loại đất biến thiên từ 0,01 đến 1,55 mg/kg. So với tiêu chuẩn (QCVN
03:2008/BTNMT) thì đều chưa vượt giới hạn. Tuy nhiên, hàm lượng Cd trong
đất đỏ khá cao cũng cần được lưu ý. Một số mẫu đất mặc dù mức Cd chưa
vượt ngưỡng nhưng chứng tỏ có sự tích lũy rõ rệt (đất thuộc vùng trũng Đầm
Sét - Yên Sở). Đặc biệt, hàm lượng Cd trong các mẫu bùn sông Tô đoạn cuối
Thịnh Liệt rất cao, gấp gần 5 lần so với mẫu nền của lớp đất nông nghiệp tầng
mặt vùng lân cận (4,19 mg/kg đất).
Khảo sát của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hà Nội, Hà Nội
có 108/478 vùng rau với diện tích 932 ha chiếm 35,3% diện tích canh tác
khơng đủ các điều kiện về đất, nước để sản xuất rau an toàn, 77 vùng có chỉ

tiêu KLN trong nước tưới vượt quy định cho phép, bao gồm 16 vùng tưới
bằng nước ngầm và 61 vùng tưới bằng nước mặt, 36 vùng có chỉ tiêu về hàm
lượng KLN trong đất vượt quy định cho phép (chủ yếu là Cd, Cu và Zn).
Kết quả phân tích của Nguyễn Hữu Thành và các cộng sự, tại một số
khu vực phụ cận của Hà Nội cho thấy các mẫu đất nghiên cứu có sự tích lũy
KLN ở mức độ khác nhau, gần một nửa số mẫu đất phân tích (50/120 mẫu) đã
bị ơ nhiễm Zn (so với Quy chuẩn Việt Nam QCVN - 03:2008/BTNMT).
Trong đó sự ô nhiễm Zn trong đất ngoại thành Hà Nội tập trung chủ yếu ở
huyện Thanh Trì, nơi có địa hình thấp nhất Hà Nội, chịu tác động thường
xuyên của nước thải thành phố Hà Nội và khu công nghiệp Cầu Biêu. Hơn
nữa, nhiều xã trong huyện vẫn sử dụng nguồn nước tưới từ sông Tô Lịch để
tưới cho cây trồng. Kết quả phân tích mẫu nước sơng Tơ Lịch lấy tại xã Tam
Hiệp cho thấy, hàm lượng KLN và pH trong nước khá cao (pH: 10, Zn: 1870
g/l, Cu: 1000 g/l, Pb: 910 g/l), đây là một trong những nguyên nhân dẫn
đế sự tích lũy KLN, trong đó có Zn ở trong đất. Ngồi ra, do nước sơng Tơ


12
Lịch có phản ứng kiềm, nên phần lớn các KLN bị kết tủa trong bùn, vì vậy
nếu sử dụng bùn sơng để bón ruộng thì sự tích lũy KLN trong đất càng lớn.
Hầu hết các mẫu đất còn lại của các huyện Gia Lâm, Đông Anh và Từ Liêm
chưa bị ô nhiễm Zn. Khác với đất ngoại thành Hà Nội, kết quả phân tích các
mẫu đất lấy tại huyện Văn Lâm (Hưng Yên), Thạch Thất, Thanh Oai (Hà Nội)
cho thấy mức độ tích luỹ Zn trong đất rất khác nhau, dao động từ 60,21 đến
1411,27 ppm phụ thuộc vào địa điểm lấy mẫu. Càng gần các điểm tái chế Pb,
Zn hoặc sản xuất cơ kim khí, mức độ tích luỹ KLN nói chung và Zn nói riêng
ở trong đất càng cao. Có tới 71/120 mẫu đất phân tích bị ơ nhiễm Cu so với
Quy chuẩn Việt Nam. Sự tích luỹ Cu trong đất không chỉ do tác động của
nước thải, phế thải cơng nghiệp, làng nghề mà cịn do tác động của hoá chất
bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp.

Năm 2009, tỉnh Lâm Đồng bắt đầu tiến hành quan trắc chất lượng đất.
Các thông số quan trắc môi trường đất chủ yếu là thành phần cơ giới, tỉ trọng,
pH, EC, P2O5, K2O, tổng Nitơ, tổng hữu cơ, K+, Na+, Asen...
Kết quả quan trắc đất tại 13 vị trí trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng như sau:
pH: Hầu hết mơi trường đất tại các vị trí quan trắc đều có giá trị
từ 3,8
- 7,6; do đó đất ở đây là đất vừa có tính acid vừa có tính kiềm. Giá trị pH ở
đây chủ yếu bị ảnh hưởng của việc sử dụng phân bón trong nơng nghiệp;
-

Thành phần cơ giới của đất: Hầu hết các thành phần cơ giới đất trên địa

bàn tỉnh là đất sét có tỉ lệ phần trăm khá cao. Các thành phần còn gồm: 19,5 35,4% (hạt sét), 10,9 - 21,9% (hạt bụi), 3,3 - 19,4% (hạt cát) và 0 - 8,6% (hạt sạn sỏi);

-

Tỷ trọng: Tại vị trí quan trắc như khu vực đồng bằng huyện Cát Tiên

có tỷ trọng cao nhất trung bình 2,7 g/cm 3 . Những vị trí quan trắc đất cịn lại
là những khu vực đất dốc đồi núi có giá trị tỉ trọng thấp chủ yếu là đất trong
KCN và các vị trí quan trắc thuộc khu trồng cây công nghiệp như chè, cà phê;
Thông số EC: Giá trị EC dao động từ 6 - 170 µS/cm. Điều này
chứng


13
tỏ tỉ lệ muối tan trong đất tại các vị trí quan trắc cao, đặc biệt là vị trí quan
trắc đất huyện Lạc Dương có giá trị EC cao nhất từ 158 - 170 µS/cm;
-

Hàm lượng dinh dưỡng và hữu cơ trong đất: Đất ở hầu hết các điểm

quan trắc có hàm lượng dinh dưỡng và hữu cơ trong đất tương đối thấp, cụ thể:

+

Hàm lượng P2O5 tổng dao động từ 0,11 - 0,47%. Tuy nhiên, tại các

khu vực sản xuất nơng nghiệp thì cao hơn các loại đất khác đặc biệt là các khu
vực trồng cây công nghiệp như chè, cà phê;
+

Hàm lượng K2O tổng số dao động từ 0,008 - 0,14%. 3 vị trí có hàm

lượng K2O cao 0,14% chủ yếu là tại các khu vực trồng lúa, hoa màu, KCN
công nghệ cao;
+
+

Hàm lượng Nitơ tổng số dao động từ 0,01 - 0,24%;

Hàm lượng hữu cơ trong đất dao động từ 0,5 - 11,9%. Một mẫu quan

trắc tại khu vực mỏ Bơxit Bảo Lộc có hàm lượng hữu cơ thấp hơn 0,5%, đất ở
đây tương đối nghèo hữu cơ;
+

Hàm lượng P2O5 dao động từ 2,27 - 127 mg/100 g. Các khu vực có

hàm lượng P2O5 cao chủ yếu là khu vực trồng chè và cà phê. Việc sử dụng

phân bón trong việc chăm sóc cây trồng góp phần làm gia tăng hàm lượng
-

Hàm lượng K+ trao đổi dao động từ 0,74 - 5,85 mg/100 g;

Hàm lượng Na+ trao đổi có hàm lượng dao động từ 0,75 - 34,9
mg/100 g;

-

Asen: Được quan trắc tại một vị trí đất trồng cây nông nghiệp, hàm

lượng Asen là 8,6 mg/kg. Giá trị này tuy thấp hơn QCVN 03: 2008/BTNMT
về hàm lượng Kim loại nặng trong đất nhưng cũng được coi là đất có hàm
lượng Asen tương đối cao.
Kết quả phân tích dữ liệu thu được trong thời gian 2 năm (2010 - 2011)
của nhóm tác giả Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa khi thực hiện đề tài “Nghiên
cứu áp dụng biện pháp sinh học giải quyết ô nhiễm kim loại nặng trong đất và


14
nước cho các vùng chuyên canh rau ở miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông
Cửu Long” cho thấy đã có hiện tượng ơ nhiễm cảnh báo đối với 3 nguyên tố:
Pb, Zn và Cd ở một số mẫu đang trồng rau xanh xung quanh cụm công nghiệp
Lê Minh Xuân của Bình Chánh; Quận 12, thành phố Hồ Chí Minh; Dĩ An và
Thuận An (Bình Dương); Biên Hịa và Nhơn Trạch (Đồng Nai).
1.2. Vấn đề môi trƣờng liên quan đến sản xuất nông nghiệp
1.2.1. Nguyên nhân và ảnh hưởng của thối hóa đất đến khả năng sản
xuất
Thối hố đất đai là dấu hiệu chung của sự suy giảm nhất thời hoặc

thường xuyên khả năng sản xuất của đất đai (UNEP, 1992b). Hoặc có thể định
nghĩa thối hóa đất là những q trình thay đổi các tính chất lý - hóa - sinh học
của đất dẫn đến đất giảm (hoặc mất) khả năng thực hiện các chức năng của mình.

Thối hố đất là quá trình làm mất đi cân bằng dinh dưỡng của đất do
tác động của tự nhiên và con người. Ở những vùng khác nhau thì q trình
thối hố đất diễn ra khác nhau, trong một vùng có thể có nhiều q trình
đồng thời diễn ra làm thối hố đất: Đất có thể bị thối hố do xói mịn, do
mặn hoá, axit hoá, nhiễm phèn, lầy úng... Đất bị thối hố sẽ làm cho tính
chất vật lý, hố học, sinh học của đất trở nên xấu, tính năng sản xuất của đất
bị giảm dẫn đến làm tăng diện tích đất trống đồi núi trọc, gây nguy hiểm cho
hệ sinh thái và mơi trường.
Các dạng thối hóa đất:
(1)

Chua hóa, nghèo kiệt dinh dưỡng trong đất: Phần lớn đất ở nước ta kể

cả ở vùng đồi núi và vùng đồng bằng đều bị chua với pH đất từ 4,0 đến 5,5.

Thực tiễn sản xuất cho thấy, thường sau 3 đến 4 năm canh tác trồng các loại
cây ngắn ngày, pH của đất giảm trung bình 0,5 đơn vị. Trong tổng diện tích
đất sản xuất nơng nghiệp của nước ta, có đến 6 triệu ha, chiếm 84% diện tích
là đất chua.
Độ chua của đất ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng và năng suất