Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chì pb trong đất phù sa sông hồng

....

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học nông nghiệp Hà NộI
===== * * * =====

đỗ thu hà

Nghiên cứu Chì (Pb) trong đất phù sa Sông Hồng

luận văn thạc sĩ NÔNG NGHIệP

Chuyên ngành : Khoa học đất
MÃ số

: 60.62.15

Ngời hớng dẫn khoa học : PGS. ts. phạm quang hà

Hà Nội- 2008


LờI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả trong luận văn là
trung thực. Các thông tin cũng nh số liệu thu thập khác
trong luận văn đều đợc trích dẫn đầy đủ. Đây là công
trình nghiên cứu của riêng tôi, không trùng lặp với các công
trình nghiên cứu của các tác giả khác.
Hà Nội, tháng 9 năm 2008
Tác giả

Đỗ Thu Hà

Trng i hc Nụng nghip H Ni Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………i


LờI CảM ƠN!
Tôi xin đợc bày tỏ lời cảm ơn tới các Thầy, Cô giáo trờng Đại
học Nông nghiệp Hà Nội đà truyền đạt những kiến thức quý giá cho
tôi trong thời gian học tại trờng ( 2006 2008).
Để hoàn thành luận văn này, Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.
TS. Phạm Quang Hà, ngời đà hớng dẫn tôi tận tình, chu đáo và
tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành tốt luận văn.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn tới Ban Giám đốc viện Thổ nhỡng
Nông hoá, lÃnh đạo Bộ môn Môi Trờng đất và toàn thể các đồng
nghiệp đà tạo điều kiện giúp đỡ Tôi trong quá trình học và thực hiện
luận văn này.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn ngời thân, bạn bè và gia
đình đà động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học và thực hiện
luận văn
Một lần nữa Tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý
giá trên.
Tác gi¶

ðỗ Thu Hà

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ii


MỤC LỤC

Lời cam ñoan ………………………………………………………………...i
Lời cảm ơn……………………………………………………………….......ii
Mục lục………………………………………………………………………iii
Danh mục các chữ viết tắt và kí hiệu…………………………………........iv
Danh mục các bảng…………………………………………………...…......v
Danh mục các hình………………………………………………………….vi
1. Mở đầu……………………………………………………………………..1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài…………………………………………………..1
1.2. Mục đích, u cầu nghiên cứu:…………………………………………..2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn……………………………………………2
2. Tổng quan tài liệu nghiên cứu……………………………………………3
2.1. Tổng quan về đất phù sa Sơng Hồng……………………………………..3
2.2. Tổng quan các nghiên cứu về ngun tố Chì (Pb)……………………….8
2.2.1. ðộc học mơi trường nguyên tố chì (Pb)………………………………..8
2.2.2. Một số kết quả nghiên cứu chì trong đất trên thế giới………………...10
2.2.2.1. Pb trong đất…………………………………………………………10
2.2.2.2. Pb trong quan hệ với đất cây………………………………………..16
2.2.2.3. Nguồn ơ nhiễm Pb ………………………………………………….21
2.2.3. Một số kết quả nghiên cứu chì trong ñất ở Việt Nam ...........................25
2.2.3.1. Pb trong ñất…………………………………………………………25
2.2.3.2. Pb trong quan hệ với đất cây………………………………………..33
2.2.3.3. Nguồn ơ nhiễm Pb ………………………………………………….34
3. ðối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu ................................ 39
3.1.ðối tượng và nội dung nghiên cứu………………………………………39
3.1.1. ðối tượng nghiên cứu ..........................................................................39
3.1.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 39

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iii

3.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................39
3.2.1. Phương pháp lấy mẫu ......................................................................... 39
3.2.2. Bảo quản và xử lý mẫu ....................................................................... 40
3.2.3.ðịa ñiểm lấy mẫu ñất…………………………………………………..40
3.2.4. Chỉ tiêu và phương pháp phân tích.......................................................43
3.2.5. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................. 44
4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ........................................................... 45
4.1. ðặc ñiểm ñất nghiên cứu………………………………………………..45
4.2. Hàm lượng Pb tổng số và dễ tiêu trong tầng mặt đất phù sa sơng Hồng.48
4.2.1. Pb tổng số trong tầng mặt đất phù sa sơng Hồng………………………..48
4.2.2. Pb dễ tiêu trong tầng mặt đất phù sa sơng Hồng………………………...51
4.3. Hàm lượng chì tổng số và dễ tiêu trong một số phẫu diện đất phù sa sơng
Hồng………………………………………………………………..………..53
4.3.1. Pb tổng số theo chiều sâu phẫu diện…………………………………..54
4.3.2. Pb dễ tiêu theo chiều sâu phẫu diện……………………………………..54
4.4. Mối quan hệ giữa chì tổng số và chì dễ tiêu trong tầng mặt đất phù sa
sơng Hồng ................................................................................... …………57
4.5. Mối quan hệ giữa chì tổng số và Pb dễ tiêu với một số chỉ tiêu lý học, hố
học của đất phù sa sơng Hồng……………………………………………….58
4.5.1. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với thành phần cơ giới đất……...58
4.5.2. Mối quan hệ giữa các dạng chì với một số tính chất hố học cơ bản ...61
4.5.2.1. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với pHH2O và pHKCl……………61
4.5.2.2. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với lượng hữu cơ tổng số (OC%)
và các dạng axít mùn (Humic và Fulvic)…………………………………….62
4.5.2.3. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với hàm lượng đạm tổng số
(N%)…………………...………………………………………………….64

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iv

4.5.2.4. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với lân tổng số( P2O5%) và lân dễ
tiêu ( mgP/kg)………………………………………………………………..65
4.5.2.5. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với hàm lượng kali tổng số
(K2O%)………………..……………………………………………………..65
4.5.2.6. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với CEC và các cation trao
ñổi……………………………………………………………………………66
4.5.3. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với hàm lượng một số kim loại
nặng trong ñất……………………………………………………………….70
4.5.3.1. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với hàm lượng kẽm (Zn) tổng
số…………………………………………………………………………….70
4.5.3.2. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với hàm lượng đồng (Cu) tổng
số…………………………………………………………………………….71
4.5.3.3. Mối quan hệ giữa các dạng chì (Pb) với hàm lượng Cadimi (Cd) tổng
số…………………………………………………………………………….72
5. Kết luận và ñề nghị................................................................................. 75
Tài liệu tham khảo...................................................................................... 77
Phụ lục ........................................................................................................ 86

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………v


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU

Chữ viết tắt

Nghĩa của từ viết tắt

BVTV

Bảo vệ thực vật

Ca

Canxi

Cd

Cadimi

CEC

Dung tích hấp thu

Cl-

Clo

CO32-

Cácbonát

Cu

ðồng

DTPA

Diethyene triaminpenta acetic axít

ðBBB

ðồng bằng bắc bộ

ðC

ðối chứng

EDTA

Êtylen diamintetra axetic axít

Eh

ðiện thế ơ xi hố khử

K

Kali

KHM

Ký hiệu mẫu

KLN

Kim loại nặng

K2O %

Kali tổng số

N

ðạm

Na

Natri

NN

Nông nghiệp

NO3-

Nitrat

NXB

Nhà xuất bản

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vi


Chữ viết tắt

Nghĩa của từ viết tắt

Mg

Magiê

OC

Chất hữu cơ

Pdt

Lân dễ tiêu

Pb

Chì

P2O5 %

Lân tổng số

S2-

Lưu huỳnh

SO42-

Sunphát

STT

Số thứ tự

TCN

Tiêu chuẩn ngành

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TPCG

Thành phần cơ giới

Zn

Kẽm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các loại ñất phù sa của Việt Nam................................................... 3
Bảng 2.2. Năng suất và tổng lượng NPK ñưa vào ñất phù sa sông Hồng…….7
Bảng 2.3. Hàm lượng chì (Pb) trong các loại đá hình thành đất quan trọng..11
Bảng 2.4. Hàm lượng chì trong một số loại đá chủ yếu ............................... 12
Bảng 2.5. Hàm lượng Pb trong ñất mặt của nhiều nước khác nhau…………13
Bảng 2.6. Hàm lượng Pb ở những vùng khác nhau ở Nam Ninh, Trung Quốc….14
Bảng 2.7. Hàm lượng Pb tổng số và dễ tiêu ở vùng ñất khai thác mỏ…..16
Bảng 2.8. Hàm lượng Pb ( mg/kg) trong bắp cải, đậu xanh và lúa mì ở cơng
thức bón EDTA so với đối chứng ( ðC)…………………………………….18
Bảng 2.9. Hàm lượng Pb tổng số và dễ tiêu trên ñất thí nghiệm………….....19

Bảng 2.10. Pb trong thân và rễ của cây hoa bướm, cỏ Vestiver và cây chút chít..20
Bảng 2.11. Hàm lượng Pb trong một số chất bổ sung dùng trong nông nghiệp. ..22
Bảng 2.12. Hàm lượng Pb trong một số loại phân bón và thuốc BVTV……….22
Bảng 2.13. Hàm lượng một số kim loại nặng trong các loại nước thải……..23
Bảng 2.14. Khoảng nồng độ của Pb trong khơng khí ở các vùng khác nhau…...24
Bảng 2.15. Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong ñất tại vùng ngoại thành Hà
Nội…………………………………………………………………………...26
Bảng 2.16. Các dạng liên kết của Pb trong ñất tại ðại ðồng, Văn Lâm…….29
Bảng 2.17. Hàm lượng Pb trên một số loại ñất Việt Nam (Pb, mg/kg)……..30
Bảng 2.18. Hàm lượng Pb trên một số rau ở Hà Nội (mg/kg tươi)………….33
Bảng 2.19. Hàm lượng Pb trong một số loại phân bón trên thị trường vùng
đồng bằng sơng Cửu Long………………………………………….............. 35
Bảng 2.20. Hàm lượng Pb trong một số loại phân chuồng ủ ở Việt Nam…...35
Bảng 2.21. Hàm lượng Pb trong nước ở một số thuỷ vực chính……….........36

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………viii


Bảng 2.22. Mức độ ơ nhiễm Pb trong nước tưới khu vực chuyên canh rau của
thành phố Thái Nguyên ................................................................................. 38
Bảng 3.1. Vị trí địa điểm lấy mẫu đất phù sa sơng Hồng tầng mặt………….40
Bảng 3.2. Vị trí địa điểm một số phẫu diện đất phù sa sơng Hồng …...…….43
Bảng 4.1. Kết quả xử lý thống kê các chỉ tiêu lý, hố học của đất nghiên
cứu…………………………………………………………………………...46
Bảng 4.2. Các thơng số cơ bản về hàm lượng Pb tổng số trong ñất phù sa sơng
Hồng…………………………………………………………………………….49
Bảng 4.3. Mật độ xác suất P(%) theo hàm lượng Pb tổng số trong đất……..50
Bảng 4.4. Các thơng số cơ bản về hàm lượng Pb dễ tiêu trong tầng mặt đất
phù sa sơng Hồng……………………………………………………………51
Bảng 4.5. Mật độ xác suất P(%) theo hàm lượng Pb dễ tiêu trong ñất……...52

Bảng 4.6. Hàm lượng Pb tổng số và dễ tiêu theo chiều sâu phẫu diện (mg/kg)..55

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ix


DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Hàm mật độ xác suất Pb tổng số trong đất phù sa sơng Hồng ……50
Hình 4.2. Hàm lượng Pb tổng số trong các mẫu ñất nghiên cứu………………..51
Hình 4.3. Hàm mật độ xác suất Pb dễ tiêu trong đất phù sa sơng Hồng theo
phân bố Normal……………………………………………………………...53
Hình 4.4. Hàm lượng Pb dễ tiêu trong đất phù sa sơng Hồng………….........53
Hình 4.5. Hàm lượng Pb tổng số và dễ tiêu trong phẫu diện ðH……………56
Hình 4.6. Hàm lượng Pb tổng số và dễ tiêu trong phẫu diện TH……………56
Hình 4.7. Hàm lượng Pb tổng số và dễ tiêu trong phẫu diện Cð……………57
Hình 4.8. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và dễ tiêu ở tầng mặt………………58
Hình 4.9. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và (%) cát mịn ………..…………...…59
Hình 4.10. Mối quan hệ giữa Pb dễ tiêu và (%) cát mịn ………..……. …..59
Hình 4.11. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và hàm lượng limon (%) ………..60
Hình 4.12. Mối quan hệ giữa Pb dễ tiêu và hàm lượng limon (%) …….......60
Hình 4.13. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và pHH2O………………………….61
Hình 4.14. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và pHKCl…………………………..62
Hình 4.15. Mối quan hệ giữa Pb dễ tiêu với hàm lượng hữu cơ ( OC%) ……….....63
Hình 4.16. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và hàm lượng đạm tổng số ………...….64
Hình 4.17. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và hàm lượng kali tổng số ( K2O%)
…………………………………………………………………………….....66
Hình 4.18.Mối quan hệ giữa Pb dễ tiêu và hàm lượng kali tổng số ( K2O%)
…………..…………………………………………………………………...66
Hình 4.19. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và dung tích hấp thu (CEC) ……….....67
Hình 4.20. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và Ca trao ñổi ( Ca2+) ………..….68
Hình 4.21. Mối quan hệ giữa Pb tổng số và K trao đổi (K+) ………..……..68

Hình 4.22. Mối quan hệ giữa Pb dễ tiêu và Mg trao đổi ( Mg2+) …..……...69
Hình 4.23. Mối quan hệ giữa Pb dễ tiêu và Na trao đổi (Na+) ………….…70

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………x


Hình 4.24. Mối tương quan giữa Pb tổng số và Zn tổng số ………..….........71
Hình 4.25. Mối tương quan giữa Pb dễ tiêu và Zn tổng số ………..…..........71
Hình 4.26. Mối tương quan giữa Pb tổng số và Cu tổng số …………..…….72
Hình 4.27. Mối tương quan giữa Pb dễ tiêu và Cu tổng số …………............72
Hình 4.28. Mối tương quan giữa Pb tổng số và Cd tổng số …………..…….73
Hình 4.29. Mối tương quan giữa Pb dễ tiêu và Cd tổng số …………............73

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………xi


1. MỞ ðẦU
1.1.Tính cấp thiết của đề tài
ðất phù sa hệ thống sơng Hồng có diện tích khoảng 6010/16/20080
nghìn ha, tập trung chủ yếu ở các tỉnh ñồng bằng Bắc Bộ như: Phú Thọ, Vĩnh
Phúc, Hà Tây, Hà Nội, Hưng n, Hà Nam, Nam ðịnh, Thái Bình.... ðất phù
sa sơng Hồng có thành phần cơ giới trung bình, có màu nâu tươi, phản ứng từ
trung tính đến hơi kiềm, độ no bazơ cao, mùn và đạm tổng số trung bình, hàm
lượng lân và kali khá cao, các chất dễ tiêu cao. Nhìn chung, đất phù sa sơng
Hồng là loại đất tốt cần phải ñược bảo vệ và sử dụng hợp lý [Nguồn: Viện
Thổ nhưỡng Nơng Hố (2001] [18].
Hiện nay do q trình thâm canh cao và cơng nghiệp hóa mạnh cũng
như hoạt ñộng của các làng nghề tái chế kim loại mà đất phù sa sơng Hồng
đang có nguy cơ bị ơ nhiễm kim loại nặng- trong đó có chì (Pb). Vì ngun tố
Pb khơng phải là một ngun tố dinh dưỡng ñối với cây trồng nên khi ñất bị ô

nhiễm chì (> 70 ppm theo TCVN 7209:2002) khả năng sinh trưởng và phát
triển của cây trồng giảm, qua nông sản Pb ñi vào cơ thể người, ñộng vật.
Pb ñược ghi nhận là mối nguy hiểm ñối với sức khoẻ cộng đồng bởi
độc tính của nó, đặc biệt là trẻ nhỏ. Pb làm giảm chỉ số IQ, suy giảm thính
giác, phù nề não, các bệnh về tim phổi, thận, máu…
Trong ñất Pb ñược tìm thấy dưới dạng cation kim loại tự do, cation trao
ñổi, dạng hợp chất hữu cơ và vơ cơ hồ tan hoặc khơng hồ tan, dạng
cacbonat, liên kết với ơxít Fe – Mn, dạng hrơxít hay nằm trong cấu tạo của
khoáng chất (Julia W Neison và cộng sự (2002), [53]). Tính di động của Pb
trong đất phụ thuộc vào: Eh, pH, thành phần cấp hạt (sét), hữu cơ, xói mịn
đất do nước và gió. Các muối Cl-, SO42-, NO3- với Pb đều rất dễ hồ tan, trong
khi ñó các hợp chất của Pb với CO32-, S2- lại rất bền vững. Chì được tích luỹ

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1


trong ñất qua nhiều thập kỷ và sẽ tiếp tục vịng tuần hồn sinh học trong 300
– 500 năm nữa (Heinrichs và Mayer, 1977).
Ở Việt Nam những năm gần ñây, ơ nhiễm kim loại nặng nói chung, Pb
nói riêng đã và ñang ñược nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Song phần nhiều
mới chỉ là những nghiên cứu về hiện trạng, mới dừng lại ở ñất tầng mặt, chưa
xác ñịnh ñược các quan hệ giữa Pb với các tính chất khác của ñất hay trên
từng loại ñất cụ thể, chưa làm rõ được cơ chế liên quan. Chính với những lý
do trên, chúng tơi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu Chì (Pb) trong đất phù sa Sơng Hồng”
1.2. Mục đích, u cầu nghiên cứu
- Xác định và đánh giá hàm lượng chì Pb tổng số và dễ tiêu trong đất
phù sa sơng Hồng tầng mặt và một số phẫu diện.
- Tìm hiểu mối quan hệ giữa hàm lượng Pb và một số chỉ tiêu lý hố
học trong tầng mặt đất phù sa sông Hồng.

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- ðánh giá ñược thực trạng hàm lượng Pb tổng số và dễ tiêu trong đất phù sa
sơng Hồng và cảnh báo ô nhiễm Pb, ñề xuất hướng giải quyết và sử dụng hợp lý
nhằm giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm Pb trong đất phù sa sơng Hồng.
- Cung cấp số liệu ñủ tin cậy về hàm lượng Pb tổng số và dễ tiêu cũng
như các quan hệ với tính chất đất khác trong đất phù sa sơng Hồng; giải thích
cơ chế nếu có thể.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………2


2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan về đất phù sa sơng Hồng
Các loại đất hình thành trên trầm tích sơng hoặc biển hiện đại, q trình
thổ nhưỡng xảy ra yếu, đất thể hiện rõ đặc tính xếp lớp của trầm tích; thỏa
mãn nhu cầu của vật liệu phù sa được xếp vào nhóm đất phù sa (Fluvisols,
theo phân loại của FAO-UNESCO).
ðặc trưng của một loại phù sa gắn rất chặt chẽ với các vùng ñất ở thượng
nguồn, các loại đá mẹ hình thành đất ở đó quyết định rất lớn đến tính chất hóa
học của đất phù sa ở mỗi con sơng. ðất phù sa có đặc điểm chung là nhận
được các trầm tích trẻ, do đó ñược trẻ hoá thường xuyên. ðất ñược phân tầng
rõ ràng.
Ở Việt Nam, diện tích đất phù sa gần 3,5 triệu ha, chiếm 10,3 % diện tích
tự nhiên cả nước, tập trung chủ yếu ở đồng bằng sơng Hồng và đồng bằng
sơng Cửu Long, ngồi ra đất phù sa đều có hầu hết ở các ñịa phương trong cả
nước (Nguồn: Viện Thổ nhưỡng Nơng hố (2001), [18]). Trong q trình hình
thành và phát triển đất, sự ảnh hưởng của khí hậu và ñá mẹ ñến ñất theo các
chiều hướng khác nhau.
Theo phân loại ñất Việt Nam, 2001, ñất phù sa ñược chia thành ba loại
phù sa:

Bảng 2.1. Các loại ñất phù sa của Việt Nam
Loại đất
h

ðất phù sa hệ thống sơng Hồng (P )
l

ðất phù sa hệ thống sông Cửu Long (P )
ðất phù sa hệ thống các sông khác (P)

Diện tích (ha)

Tỉ lệ (%)

600.000

17,4

850.000

22,6

2.000.000

58,0

( Nguồn:Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa, 2001 [4],[18])
Theo nhiều nghiên cứu thì đất phù sa hệ thống sơng Hồng được hình
thành do sự bồi tụ của hệ thống sông Hồng. Sông Hồng bắt nguồn từ Vân

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3


Nam (Trung Quốc) chảy sang Việt Nam qua các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Phú
Thọ chảy qua những vùng ñất đỏ được hình thành trên đá vơi, đá phiến mica,
đá gơnai, phiến thạch sét, mỏ apatit... Nước sông Hồng lúc nào cũng có màu
đỏ đục ngầu do mang theo những sản phẩm xói mịn, rửa trơi của hàng chục
vạn hecta ñất ñỏ từ thượng nguồn về [6].
Hệ thống sông Hồng có nhiều đặc điểm ảnh hưởng lớn đến sự hình
thành và tính chất của đồng bằng Bắc Bộ: hàm lượng phù sa trong nước lớn,
chất lượng phù sa tốt. Do thủy chế thất thường, năm lũ lớn, năm lũ nhỏ nên
đất phù sa sơng Hồng thường có biến động lớn về thành phần cơ giới theo bề
sâu mặt cắt ñất và theo bề mặt ñồng bằng. Nhiều vùng ta gặp xen kẽ giữa các
tầng ñất thịt, ñất cát, ñất sét phức tạp như Hà Nội, Hà Tây. Trong phạm vi hẹp
theo chiều ngang chừng một vài km, đất gần sơng thì cao và có thành phần cơ
giới là cát pha, đất xa sơng thì có thành phần cơ giới là đất thịt hoặc sét. Ðịa
hình tồn vùng ở đồng bằng sông Hồng khá bằng phẳng, hơi nghiêng từ Tây
bắc sang Ðông nam, nơi cao nhất không quá 25m, nơi thấp nhất khoảng 3m.
Tùy theo vị trí nằm trong hoặc ngồi đê do có sự bồi đắp hay khơng
được bồi đắp phù sa hàng năm và tuỳ theo mức ñộ tác động của q trình
glây, đất phù sa sơng Hồng có thể chia thành các loại như sau:
- ðất phù sa ñược bồi hàng năm
- ðất phù sa không ñược bồi, khơng bị glây hố (hoặc glây yếu khơng
đáng kể).
- ðất phù sa khơng được bồi, glây trung bình hoặc glây mạnh
ðất phù sa sơng Hồng được bồi đắp chủ yếu bởi phù sa sông Hồng từ
hàng ngàn năm nay. Nước sơng Hồng có độ đục bình qn là 1,010g/m3, ứng
với lượng phù sa là 120 triệu tấn/ năm, chất lượng ñất phù sa hệ thống sông
Hồng thay ñổi theo mùa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………4


ðất phù sa sơng Hồng phổ biến có màu nâu tươi và nâu tím. Theo lát
cắt phẫu diện từ trên xuống dưới tới khoảng 50-60 cm. Màu nâu tươi bắt ñầu
nhạt dần, tới 90-100 cm mới xuất hiện cát hạt to màu xám, xuống tới 150 cm
cát có màu trắng.
Quan sát vùng đất phù sa sơng Hồng, dễ dàng nhận thấy các đặc điểm sau:
ðất ở ngồi đê, năm nào cũng được bồi đắp một lớp phù sa mới nên
ln ln trẻ và màu mỡ.
ðất ở trong đê, bị cắt nguồn phù sa bồi nên tính chất biến đổi theo các
q trình đất ở các vùng đồng bằng: Nơi trũng thì bị gley, tích tụ mùn; nơi địa
hình cao đất bị rửa trơi và trong phẫu diện hình thành tầng loang lổ ñỏ vàng.
Do những lần vỡ ñê liên tục trước năm 1945, nước tràn vào làm xáo
trộn địa hình và ñất ñai khu vực bị lụt; nơi bị khoét sâu thành vực, nơi đọng
tồn cát, nơi được phủ phù sa màu mỡ.
Tính chất vật lý
Nhìn chung đất phù sa sơng Hồng có ưu điểm nổi bật về thành phần cơ
giới cấp hạt sét < 0,002mm chiếm tới 15 - 32 % cùng với tỷ lệ limon thích
hợp (0,02 - 0,002mm) chiếm khoảng 35 - 45% làm cho đất có thành phần cơ
giới trung bình. Ở một số vùng cao, ñất có thành phần cơ giới nhẹ, ở những
vùng thấp thường là sét pha trung bình, một số là sét nặng. Về cấu trúc ñất, ñộ
bền trong nước của những cấp hạt có kích thước lớn rất thấp, chủ yếu là
những cấp hạt có kích thước 0,5 - 1mm. Sức chứa ẩm tối ña chiếm từ 30 40%. Trong khi ñó ñộ ẩm cây héo từ 7,5 - 14,5% ñó là một ưu ñiểm lớn cho
cây trồng cạn trồng trên đất phù sa sơng Hồng
Tính chất hố học
ðất có pHKCl = 4,5 - 7,5. Một ñặc ñiểm nổi bật của ñất phù sa sông
Hồng là ñất giầu cation kiềm thổ (Ca và Mg) phổ biến là 10 lñl/100g ñất. Lân

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………5

và kali cũng khá cao, trung bình đạt 0,11 - 0,15% lân tổng số, kali tổng số
thường từ 1,6 - 2,2%. Với 1156 mẫu đất đem phân tích, hàm lượng hữu cơ
trong đất phù sa sơng Hồng bình qn là 1,56%, phổ biến là 1,3 - 2,0%. Khi
phân tích 1432 mẫu đất, trung bình hàm lượng đạm tổng số là 0,12%, về
nguyên tố vi lượng số mẫu phân tích chưa nhiều bình quân hàm lượng Cu dễ
tiêu: 4,5 - 6,5ppm, Zn tổng số: 25 - 30ppm, Cd tổng số: 0,5 - 0,95ppm, Pb
tổng số: 20 - 37ppm ( Nguồn Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa [9]).
Nhìn chung, đất phù sa thuộc hệ thống sơng Hồng là loại đất tốt, thành
phần cơ giới trung bình, có màu nâu tươi, phản ứng trung tính đến hơi kiềm,
độ no bazơ cao, mùn đạm tổng số trung bình, hàm lượng lân và kali khá, các
chất dễ tiêu cao, so với đất phù sa nhiều sơng khác, đất phù sa sơng Hồng là
đất lý tưởng để trồng nhiều loại cây như: lúa, ngơ, đậu, đỗ, lạc, khoai, các loại
rau và cây ăn quả…
Hiện trạng sử dụng ñất phù sa sông Hồng
Trên ñất phù sa sông Hồng, loại hình sử dụng đất chủ yếu dựa trên cơ
cấu 2 lúa hoặc 2 lúa - 1 màu. Tuy nhiên, cũng có những nơi chuyên màu hoặc
trồng tới 4 vụ.
Áp lực phân bón rất biến động, trung bình 318,1kg N + 210,9kg P2O5
+ 198,6kg K2O/ha/năm + 17,6 tấn phân chuồng/ha/năm. Tuy nhiên tại một số
ñiểm trồng 2 màu - 1 lúa hoặc chun màu lượng phân bón đã ở mức báo
động (Khánh Mậu, n Khánh, Ninh Bình: 692kgN+ 339kg P2O5+ 267kg
K2O... [9] như vậy chúng ta cần phải có những biện pháp để sử dụng lượng
phân bón thích hợp với tính chất đất và khả năng canh tác của nơng dân theo
từng loại đất.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………6

Bảng 2.2. Năng suất và tổng lượng NPK ñưa vào ñất phù sa sông Hồng
Cơ cấu

Năng suất (tấn/ha/năm)
Lúa

Màu

Tổng NPK
(kg/ha/năm)

2 lúa

9,3

2 lúa - 1 màu

11,2

7,2

805,0

1 lúa - 2 màu

6,9

7,9

991,2

10,9

808,0

3 màu

581,1

( Nguồn: Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa, 2002 [9])
Từ bảng trên ta thấy tổng lượng NPK ñưa vào trồng 2 vụ lúa/năm trung
bình là: 581,1kg/ha/năm và thu được năng suất lúa trung bình 9,3 tấn/ha/năm.
Trong khi đó ở cơ cấu 2 lúa - 1 màu với sự đầu tư cao hơn thì năng suất tăng
hơn rõ rệt, tuy nhiên ở cơ cấu 1 lúa - 2 màu thì năng suất lúa lại giảm một
cách đáng kể, qua đó ta thấy được sự ảnh hưởng của màu tới lúa là rất rõ rệt.
Còn với đất chun màu thì rõ ràng là với sự ñầu tư thấp hơn nhưng lại ñem
ñến một hiệu quả rất rõ rệt (10,9 tấn/ha/năm) [9].
Biện pháp cơ bản ñể sử dụng đất phù sa sơng Hồng một cách bền vững,
có hiệu quả cao nhất là tưới tiêu hợp lý, bón phân cân đối cho các loại cây trồng [18].
Những tác động gây ảnh hưởng xấu đến mơi trường đất
ðất phù sa sơng Hồng nằm trong vùng đồng bằng bắc bộ (ðBBB)_ ñây
là vùng kinh tế trọng ñiểm của cả nước. Theo nghiên cứu của Lê ðức và cộng
sự, 2003 [7] thì đồng bằng sơng Hồng chịu sức ép về dân số nên phải tăng hệ
số sử dụng ñất. Do đó đã tác động rất mạnh đến mơi trường đất tồn vùng.
Việc sử dụng phân bón mất cân đối, thuốc BVTV dùng quá mức cho phép,
việc xử lý nước thải, khí thải từ những xí nghiệp, nhà máy, giao thơng chưa
được quan tâm đúng mức đã dẫn đến ơ nhiễm cục bộ mơi trường đất, đặc biệt
là sự tích đọng các KLN trong đất. Vì vậy, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………7

đất, hình thành các cụm cơng nghiệp nơng thơn và tăng cường các hệ thống
xử lý nước thải ở các khu cơng nghiệp là vấn đề hết sức cần quan tâm đối với
vùng ðồng bằng sơng Hồng [7].
2.2. Tổng quan các nghiên cứu về Pb
2.2.1. ðộc học môi trường nguyên tố chì
Tổng quan các kết quả nghiên cứu về độc học môi trường nguyên tố Pb
như sau:
Pb là một loại kim loại mềm, màu sáng, chuyển thành sẫm khi tiếp xúc
với khơng khí. Chì (Pb) xếp thứ 82 trong bảng tuần hồn các ngun tố hố
học và được con người phát hiện và sử dụng cách ñây khoảng 6.000 năm. Pb
có trọng lượng phân tử là 207, Pb nóng chảy ở nhiệt độ 327,500C, và sơi ở
17400C. Pb ngun chất hịa tan rất kém.
Chì là kim loại nặng được nhắc ñến tương ñối thường xuyên trong bảo
vệ môi trường bởi Chì được sử dụng rộng rãi và Chì có khả năng tác hại rất
lâu dài tới môi trường [5]
Pb thường có nhiều ở các khu mỏ, các khu cơng nghiệp: Pin, luyện kim
Cu, sứ, kính, dầu, mỏ, sản xuất phân phosphate, than, xăng dầu…Sản phẩm
của núi lửa, cháy rừng, nước biển cũng là những nguồn chứa nhiều Pb. Nguồn
chì quan trọng trong khí quyển là do khí xả của động cơ đốt trong dùng xăng
hay dùng dầu có pha chì.
Trong ñời sống thực vật và ñộng vật, gia tăng nồng ñộ của chì làm kìm
hãm hầu hết các quá trình sinh lý cơ bản (E. Michalak và Wierzbicka,1995)
[49]. Ở thực vật Pb ảnh hưởng đến nhiều q trình sống của cây như: Thay
đổi tính thấm của màng tế bào, kìm hãm sinh tổng hợp protein, ức chế một số
enzyme, ảnh hưởng đến q trình hơ hấp, quang hợp, mở lỗ khí và thốt hơi
nước (Nguồn: Jack E Fergusson, 1991[52]).
ðối với người, sự lây nhiễm Pb chủ yếu qua thức ăn bị nhiễm bẩn, một

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………8


phần nhỏ được bổ sung bởi sự hít thở [15]. Sự nguy hiểm của thức ăn có chứa
Pb ở chỗ khi chúng vào cơ thể người, chúng khơng bị đào thải ra ngồi mà
tích luỹ dần trong một số cơ quan quan trọng như não, tuỷ xương .Trung bình
người dân ở các thành phố lớn mỗi ngày ñưa vào cơ thể từ khơng khí 10µg
Pb, từ nước (dạng hồ tan hoặc dạng phức) 15µg Pb và từ các nguồn lương
thực, thực phẩm 200 µg Pb. Bài tiết ra khoảng 200 µg Pb, như vậy cịn khoảng
25 µg Pb được giữ lại trong xương [5].
Vì chì và canxi giống nhau về mặt hố học nên chì có thể đổi chỗ cho
canxi nằm lại trong cơ thể, xương là nơi tàng trữ chì trong cơ thể, ở đó chì
tương tác với photpho trong xương rồi truyền vào các mô mềm của cơ thể và
thể hiện độc tính của nó [44]. Pb sẽ thế chỗ của các kim loại khác trong
enzym, làm thay ñổi hoạt tính các enzym dẫn ñến ung thư [5] hoặc gây nên sự
thiếu hụt rõ ràng ñối với các nguyên tố cần thiết cho cơ thể. Cụ thể là: Pb
cạnh tranh với sắt trong ruột; kìm hãm sự kết hợp của sắt với Protoporphyrin
IX, gây ra sự thiếu hụt Fe; Pb làm tăng sự thiếu hụt Ca, ngược lại Ca cũng
làm giảm độc tính của Pb; Pb gây nhiễu loạn các enzyme chứa Zn, bổ sung
Zn có thể làm giảm ảnh hưởng của Pb, Pb gia tăng làm thiếu Cu [52].
ðặc biệt ñối với trẻ nhỏ, Pb là một chất có độc tính tác động mạnh nhất
lên hệ thần kinh trẻ em, tác ñộng lên thai nhi, gây sinh non, rối loạn tiêu hố.
Việc nuốt phải Pb từ đất bị ô nhiễm Pb là một trong các nguyên nhân chủ yếu
làm cho hàm lượng Pb trong máu của trẻ tăng lên (Mielke, 1999).
Chì phá huỷ quá trình tổng hợp hemoglobin và các sắc tố hô hấp khác
trong máu như xitocrom. Như vậy nhiễm độc chì dẫn đến các bệnh về máu
[5]. Khi hàm lượng chì trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản q trình
sử dụng ơxi để ơxi hố glucoza tạo ra năng lượng cho q trình sống. Khi chì
trong máu vượt quá 0,3 ppm cơ thể sẽ thiếu máu do thiếu hemoglobin. Nếu

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………9


hàm lượng chì trong máu nằm trong khoảng 10-20µg/dl gây giảm tốc độ dẫn
truyền thần kinh, 10 - 25µg/dl gây ñột biến nhiễm sắc thể, 30µg/dl gây ñộc
ñối với bào thai, 30 – 40 µg/dl giảm khả năng sinh nở, 80µg/dl gây viêm thận,
khi nồng độ chì trong máu lên ñến 100 – 120 µg/dl ( ở người lớn) và 80 – 100
µg/dl (ở trẻ em), chì sẽ gây chết người [52].
Khi cơ thể bị ngộ độc chì thì các chất chống tính độc của chì là các hố
chất có khả năng tạo phức chelat với Pb2+. Ví dụ phức chelat của canxi có thể
dùng giải độc chì vì phức chelat chì bền hơn phức chelat canxi nên Pb2+ sẽ
thay thế chỗ Ca2+ trong phức chelat, kết quả là phức chelat chì được tạo thành
tan và đào thải ra ngồi qua nước tiểu. Vì vậy người ta chống độc chì bằng
cách cho nạn nhân ngộ độc chì uống dung dịch chelat canxi. Ngồi ra các hố
chất dùng để giải độc chì là EDTA, 2,3- dimercapto propanol,
penicillamin…chúng tạo với chì thành các phức chất chelat [44]
Qua các dẫn chứng trên cho thấy, chì (Pb) là một ngun tố rất độc đối
với ñộng thực vật và con người, do ñó việc nghiên cứu về Pb là rất cần thiết.
2.2.2. Một số kết quả nghiên cứu chì (Pb) trong đất trên thế giới
2.2.2.1. Pb trong ñất
Ngay từ những năm 50 của thế kỷ trước, vấn đề ơ nhiễm mơi trường đã
được nhiều nhà khoa học ở các nước có nền cơng nghiệp phát triển quan tâm.
Trong đó có vấn đề về ơ nhiễm kim loại nặng trong ñất. Pb là nguyên tố
ñộc ñối với cả người và động vật, nên có một sự quan tâm lớn ñối với nguyên
tố này trong vấn ñề gây bẩn môi trường (Page và cộng sự,1971; Lagerwerff,
1972; Carwright, 1976).
Trong tự nhiên, chì có trong nhiều loại khống vật nên chì tương đối
phổ biến. Do đó hàm lượng ngun tố Pb trong ñất cũng phụ thuộc nhiều vào
nguồn gốc ñá mẹ và mẫu chất hình thành ñất.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………10


Theo Lindsay (1979), lượng chì trung bình có trong các đá khoảng
16mg/kg [66].
Cịn theo Pendiasetal (1985) chì có nhiều trong các ñá mẹ granit và cát
kết khoảng 19 và 24 mgPb/kg cịn trong đá bazan thường có ít chì chỉ khoảng
3 mg/kg.
Kết quả này cũng giống như ở nghiên cứu của Levinson (1974) và
Alloway( 1990), hàm lượng Pb trong ñá Grannit từ 20 – 24 mg/kg, cịn trong
đá bazan chỉ có từ 3 đến 5 mg/kg ( bảng 2.3) [64]
Bảng 2.3. Hàm lượng chì (Pb) trong các loại đá hình thành ñất quan trọng
ðá phún xuất
Siêu basic như Basic
serpentin
0,1 - 14

ðá trầm tích

như Granit

ðá vơi

Sa Thạch

Diệp Thạch

Bazan
3-5

20 - 24

5,7 - 7

8 - 10

20 - 23

( Nguồn: Levinson (1974) và Alloway( 1990)[64])
Theo Alina Kabata- Pendias và Henryk Pendias (1985), ñá phún xuất
chua và trầm tích sét thường có nhiều chì. Tỷ lệ chì biến động trong khoảng
10 – 40 ppm, cịn trong đá phún xuất siêu basic và trầm tích cacbonat tỷ lệ chì
thấp hơn, biến động trong khoảng 0,1 – 10 ppm. [61].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………11


Bảng 2.4. Hàm lượng chì trong một số loại đá chủ yếu
Loại ðá

Hàm lượng Pb ( mg/kg)

ðá phún xuất
ðá siêu basic: Dunit, Peridotit, pyroxen
ðá basic: Basalt, Gabbro

0,1 – 1,0
3–8

ðá trung gian: Diorit, Syenit

12 – 15

ðá chua: Rhyolit, Trachyt, Dacit

10 – 20

ðá trầm tích
Trầm tích sét

20 – 40

Diệp thạch

18 – 25

ðá cát

5 – 10

ðá vơi, đá đơlơmit

3 – 10

( Nguồn: Alina Kabata Pendias và Henryk Pendias (1985) [61])
Các nghiên cứu về hàm lượng Pb trong ñá cũng chứng minh rằng bản
chất của ñá mẹ là một trong các nguyên nhân làm hàm lượng Pb trong đất
hình thành cao. Chính vì hàm lượng Pb trong các loại ñá mẹ khác nhau nên
ñất hình thành có hàm lượng Pb cũng rất khác nhau, nhất là lại ở các nước
khác nhau. ðiều này ñược khẳng ñịnh bởi nghiên cứu của Alina Kabata và

Henryk Pendias (1985) qua bảng 2.5 [61].
Như vậy, hàm lượng chì thấp ở đất podzol, đất cát; trung bình ở đất
thịt. ðất gley, đất giàu chất hữu cơ hàm lượng chì khá hơn. Ở một số nước
như ðan Mạch, Anh và Ailen có hàm lượng Pb trong đất mặt cao hơn 100
ppm, đã phản ánh tình trạng ơ nhiễm Pb [61 ].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………12


Bảng 2.5. Hàm lượng Pb trong ñất mặt của nhiều nước khác nhau
ðất Podzol và ñất
cát

ðất phù sa

ðất than bùn và hữu

ðất Glây

cơ

Nước
Khoảng

Trung

Khoảng

Trung

Khoảng

Trung

Khoảng dao

Trung

dao động

bình

dao động

bình

dao động

bình

động

bình

Úc

-

57

16 – 22

19

Romania

5 – 41

19

Canada

2,3 – 47,5

10,4

1,5 – 50,0

12,6

Madagascar

-

37

19 – 47

-

Balan

8,5 – 23,5

16

12,5 -48,5

39

18 – 85

-

Mỹ

< 10 – 70

17

10 - 50

24

Chad
Anh

19,5 – 48,5

30

20 – 50

-

24 – 96

63

17 - 63

40

26 – 142

84

Ai len

-

-

-

-

-

-

120

-

ðan Mạch

-

-

-

-

-

-

43 - 176

50,5

Nga

17,5 – 22,2

20

-

67

( Nguồn: Alina Kabata Pendias và Henryk Pendias(1985) [61])
Theo Lindsay (1979), lượng chì trung bình có trong đất dao ñộng từ 2
mg/kg ñến 200 mg Pb/kg ñất [66].
Nghiên cứu trên ñất ñồn ñiền Cà phê ở Costarican, Wolgang Wilcke và
cộng sự (1998) [67] cho thấy: hàm lượng Pb tổng số trong ñất dao ñộng từ 4,3
ñến 57,3 mg/kg, trung bình là 21,09 mg/kg.
Nghiên cứu Pb trong 150 mẫu ñất với khoảng 20 phẫu diện trong khu
vực ñô thị, 3 phẫu diện ñất ñược lấy ngẫu nhiên ở gần ñô thị tại Nam Ninh,
Trung Quốc, Ying Lu và cộng sự (2003) thu ñược kết quả ở bảng 2.6.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………13