Đang tải... (xem toàn văn)
PHẦN 1 MỞ ĐẦU PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Môi trường sống của chúng ta hiện nay đang ngày càng biến đối mạnh mẽ Các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải, hoạt động khai khoá[.]
PHẦN 1: MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Môi trường sống ngày biến đối mạnh mẽ Các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, giao thơng vận tải, hoạt động khai khống ngày tăng…, nguyên nhân làm cho môi trường bị huỷ hoại nghiêm trọng, làm cho nhiệt độ trái đất tăng, lỗ thủng tầng ôzôn ngày lớn, mưa axít, nghịch đảo nhiệt Ơ nhiễm mơi trường, vấn đề ô nhiễm môi trường đất vấn đề xúc toàn cầu Từ trước tới người ta thường coi mơi trường tự nhiên có khả tự làm sạch, nhiên xảy ngưỡng định, ngưỡng gây nhiễm Trong q trình sinh hoạt, sản xuất hầu hết phế thải quay trở lại mơi trường đất, nước hình thức khác Sự tích luỹ kim loại nặng đất nơng nghiệp nói chung đất nơng nghiệp làng nghề nói riêng hiểm họa cho môi trường đất Vấn đề ô nhiễm KLN đất diễn phổ biến nhiều nơi giới Đó nguyên nhân làm cho diện tích đất nơng nghiệp ngày bị thu hẹp Trong mơi trường nơng nghiệp, đất đóng vai trị vô quan trọng đất đối tượng chủ yếu sản xuất nông nghiệp Hầu hết hoạt động sản xuất nông nghiệp diễn bề mặt đất, đặc biệt hoạt động trồng trọt, đất đóng vai trị vật mang trồng Đối với Bắc Giang, tỉnh miền núi có nhiều khó khăn, với phần đa dân số hoạt động nơng nghiệp vai trị đất trở nên quan trọng, định đến thu nhập đời sống người dân Hiện nay, diện tích đất nơng nghiệp bị suy giảm đáng kể số lượng chất lượng Nguyên nhân chủ yếu tượng ô nhiễm từ chất thải sinh hoạt, hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp Khu cơng nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang, có diện tích 98,105 xây dựng địa bàn xã Hồng Thái Hoàng Ninh thuộc huyện Việt Yên tỉnh Bắc Giang, với tập trung nhiều nghành sản xuất sản xuất thiết bị xây dựng, sản xuất chế biến thực phẩm, tráng mạ kẽm kim loại, sản xuất dây cáp điện, sản phẩm nhựa cao cấp, chế tạo máy hàn điện, sản xuất thiết bị điện điện tử, sản xuất ôxýt kẽm, sản xuất mũ bảo hiểm phụ tùng xe máy, … nguy ảnh hưởng đến chất lượng đất nông nghiệp xã khu vực xung quanh lớn Xuất phát từ yêu cầu khoa học thực tiễn, hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Hữu Thành tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu tích luỹ kim loại nặng đất nơng nghiệp nước mặt xung quang khu cơng nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang” Mục đích, yêu cầu phạm vi nghiên cứu đề tài 2.1 Mục đích - Trên sở nghiên cứu tích luỹ kim loại nặng đất nông nghiệp nước mặt khu vực xung quanh khu cơng nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang, đánh giá mức độ ô nhiễm chúng đất - Đề xuất giải pháp khắc phục 2.2 Yêu cầu Lấy mẫu vùng đất nông nghiệp chịu ảnh hưởng khu công nghiệp 2.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tích luỹ Pb, Cu, Zn, Cd đất nông nghiệp nước mặt xung quanh khu công nghiệp PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Thực trạng môi trường Việt Nam Cũng nhiều nước phát triển khác giới, Việt Nam đối đầu với vấn đề gay cấn tài nguyên thiên nhiên bị thối hóa xuống cấp chất lượng môi trường Sự chuyển đổi từ kinh tế sản xuất tập trung sang kinh tế hướng theo thị trường đẩy nhanh tăng trưởng kinh tế Nền kinh tế tăng trưởng tương đối nhanh, đồng thời nước ta phải đối đầu với số vấn đề nghiêm trọng, có vấn đề mơi trường 1.1 Ơ nhiễm mơi trường đất Ô nhiễm đất xem tất tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất chất gây nhiễm Đất bị nhiễm phân loại theo nguồn gốc phát sinh, tác nhân gây ô nhiễm: Do chất thải sinh hoạt, hoạt động công nghiệp, hoạt động nông nghiệp, chất độc hố học Ơ nhiễm đất làm đảo lộn cân sinh thái, suy giảm chất dinh dưỡng phá huỷ cấu trúc đất, số nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm đất: 1.1.1 Ơ nhiễm chất thải cơng nghiệp Trong q trình phát triển, thị lớn Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, gặp phải nhiều vấn đề môi trường ngày nghiêm trọng hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải sinh hoạt gây Theo kết tính tốn, hoạt động khu cơng nghiệp (KCN) trọng điểm thành phố Hồ Chí Minh ngày thải vào hệ thống sơng Sài Gịn - Đồng Nai tổng cộng 1.740.000 m nước thải cơng nghiệp, có khoảng 671 cặn lơ lửng, 1.130 BOD (nhu cầu ôxy sinh hố), 1789 COD (nhu cầu ơxy hố học), 104 Nitơ, 15 photpho kim loại nặng (KLN) [2] Về nhiễm khơng khí, tính riêng thành phố Hồ Chí Minh, hàng năm phương tiện vận tải địa bàn tiêu thụ khoảng 210.000 xăng 190.000 dầu diezel Như thải vào khơng khí khoảng 1100 bụi, 25 chì, 4200 CO2, 4500 NO2, 116000 CO, 1,2 triệu CO 2, 13200 Hydrocacbon 156 Aldehyt Tại Hà Nội, vào năm 1996-1997 ô nhiễm trầm trọng xảy xung quanh nhà máy thuộc khu cơng nghiệp Thượng Đình với đường kính khu vực ô nhiễm khoảng 1700 mét nồng độ bụi lớn tiêu chuẩn cho phép (TCCP) khoảng - lần; xung quanh nhà máy thuộc KCN Minh Khai – Mai Động, khu vực nhiễm có đường kính khoảng 2500 mét nồng độ bụi cao TCCP 2-3 lần Cũng KCN Thượng Đình, kết đo đạc năm 1997-1998 cho thấy nồng độ SO2 khơng khí vượt TCCP - lần[2] Nhìn chung, thành phố Hồ Chí Minh vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, đến năm 2010, tất 74 KCN sử dụng hết diện tích, thải lượng chất thải rắn lên tới khoảng 3500 tấn/ngày tức lớn gấp 29 lần so với nay, có khoảng 700 chất thải độc hại [2] Các chất thải công nghiệp dạng lỏng, khí rắn, chất vơ cơ, hữu cơ, xà phịng, thuốc nhuộm, kiềm hay axít, …Đặc biệt nguy hiểm KLN chì (Pb), thuỷ ngân (Hg), asen (As), … 1.1.2 Ô nhiễm phân hoá học Theo Báo cáo Hiện trạng Môi trường (BCHTMT) Việt Nam năm 2005, Việt Nam, 80% phân hoá học dành cho lúa, lượng NPK bón cịn thấp Năm 2000 tồn phân bón nước qui đơn vị dinh dưỡng nguyên chất 211.000 tấn, đến năm 2005 dự kiến khoảng 2.708.000 Nếu tính ha: Năm 2000 tổng lượng NPK bón 171,5 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = : 0,38 : 0,31); bình quân năm từ 2001 – 2003 bón 172,6 kg/ha (tỷ lệ N: P 2O5: K2O = : 0,55 : 0,36); dự kiến giai đoạn 2004 – 2005 bón khoảng 300 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = : 0,58 : 0,37) so với bình qn giới cịn thấp Lượng phân bón bình qn sử dụng cho gieo trồng thấp, đặc biệt vùng trung du miền núi (khoảng 80 – 90 kg/ha), thấp nhiều so với Hàn Quốc, Nhật Bản Trung Quốc Tuy chưa gây tác động ô nhiễm mơi trường nghiêm trọng, việc bón phân vơ đơn độc, liên tục ảnh hưởng tới chua hoá tầng đất canh tác Một số vùng sử dụng đạm nhiều có liên quan tới tích luỹ NO3- nước[3] 1.1.3 Ơ nhiễm hố chất bảo vệ thực vật Việc lạm dụng hoá chất thuốc trừ sâu canh tác nông nghiệp, canh tác không kỹ thuật gây nhiễm suy thối nhiều vùng đất phạm vi nước Kết quan trắc cho thấy, số vùng đất nông nghiệp bị ô nhiễm vùng rau thành phố Hồ Chí Minh, hàm lượng CO tầng đất mặt dao động từ 9,9 - 15 mg/kg, vượt ngưỡng cho phép an tồn nơng phẩm; Crom (Cr) tầng đất mặt đạt 23 - 59 mg/kg, vượt ngưỡng an toàn; vùng rau Hóc Mơn hàm lượng chì (Pb) tầng đất mặt đạt 89 mg/kg, vượt ngưỡng cho phép; vùng Thanh Trì, Từ Liêm (Hà Nội) bị phú dưỡng nitơ (NH4 dao động từ 30,29 - 102,2 mgN/kg; NO3 6,49 - 7,7 mgN/kg) gần Nhà máy Phân lân Văn Điển có phú dưỡng phốt pho, KLN Cd, Cu, Pb Zn xấp xỉ vượt ngưỡng cho phép [3] Đa số hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) phân huỷ nước chậm (từ - 24 tháng), tạo dư lượng đáng kể đất Trung bình có khoảng 50% lượng thuốc trừ sâu phun rớt xuống đất lôi vào chu trình đất - - động vật - người Theo Lichtenstein (1961), năm sau phun, DDT 80%, Lindan 60%, Aldrin 20%; sau năm DDT 50%, Aldrin 5% Clo hữu tồn đất từ - 15 năm, cacbonat từ - năm[3] 1.1.4 Ô nhiễm chất độc hố học Theo thống kê phủ Mỹ, gần 50% diện tích rừng đất canh tác miền Nam Việt Nam bị rải chất độc hoá học từ lần trở lên Mỹ sử dụng 72 triệu lít chất làm rụng diệt cỏ có nồng độ cao, chất độc màu da cam có chứa dioxin chiếm 60%, chất trắng chiếm 13% chất xanh chiếm 27% Cùng với 15 triệu bom đạn thả xuống huỷ diệt hàng triệu rừng đất trồng trọt, nhiễm độc nhiều nguồn nước, gây tổn hại nghiêm trọng số lượng chủng loại sinh vật, chế độ khí hậu thuỷ văn dịng chảy, đặc biệt gây hậu nghiêm trọng sức khoẻ người[3] 1.2 Ô nhiễm môi trường nước Ô nhiễm nước mặt, nước ngầm nước ven bờ ngày trở nên rõ rệt Việt Nam Hạ lưu sơng có chất lượng nước xấu, ao, hồ, kênh mương nội thị nhanh chóng biến thành bể chứa nước thải Các tầng chứa nước đất có dấu hiệu nhiễm nhiễm mặn vài nơi Nước ven bờ bị ô nhiễm nguồn ô nhiễm đất liền, hoạt động xây dựng cảng, cố tràn dầu xói lở bờ biển 1.2.1 Ơ nhiễm nguồn nước mặt Nhìn chung chất lượng nước thượng lưu sơng cịn tốt, vùng hạ lưu phần lớn bị nhiễm, có nơi mức nghiêm trọng Nguyên nhân nước thải sở sản xuất, kinh doanh, nước thải sinh hoạt không xử lý thải trực tiếp dịng sơng Chất lượng nước suy giảm mạnh, nhiều tiêu BOD, COD, NH4 +, tổng N, tổng P cao tiêu chuẩn cho phép nhiều lần Mạng quan trắc môi trường quốc gia tiến hành quan trắc sông chảy qua khu thị Việt Nam sơng Hồng (Hà Nội), sơng Cấm (Hải Phịng), sơng Hương (Huế) sơng Sài Gịn (TP Hồ Chí Minh) Kết cho thấy, giá trị đo thông số ô nhiễm amôni (NH4+) BOD dao động nhiều vượt mức TCCP chất lượng nước loại A Việt Nam vài lần[3] Tình trạng nhiễm trở nên trầm trọng vào mùa khô, mà dịng chảy sơng ngịi hạ thấp Ngày có nhiều kênh, ngịi, mương ao hồ nội đô trở thành nơi chứa nước thải công nghiệp sinh hoạt Hầu hết hồ Hà Nội có lượng BOD cao Tương tự, sơng nhỏ nội đô Hà Nội kênh thành phố Hồ Chí Minh có nồng độ DO thấp (0 - mg/l), nồng độ BOD mức cao (50 - 200 mg/l)[4] Một số điểm có dấu hiệu bị nhiễm KLN, coliform, HCBVTV, …Chỉ số coliform (MPN/100ml) số sông lớn vượt tiêu chuẩn cho phép loại A từ 1,5 – lần [3] 1.2.2 Ô nhiễm nguồn nước ngầm Nước ngầm nguồn cung cấp nước quan trọng cho sinh hoạt, nông nghiệp công nghiệp Chất lượng nước ngầm tốt, nhiều nơi có dấu hiệu bị nhiễm Một nghiên cứu Hà Nội cảnh báo tình hình nhiễm amơni nước ngầm phía Nam Hà Nội Nồng độ amôni nước qua xử lý nhà máy nước cao TCCP - lần Các nhà khoa học ước tính với mức khai thác 700.000 m 3/ngày dẫn đến nguy hạ thấp mực nước ngầm kéo theo lún mặt đất tượng ô nhiễm nguồn nước ngầm phổ biến Hà Nội Việc hạ thấp mực nước ngầm làm tăng xâm nhập nước mặn, nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp, chí gây lún đất Ở vùng đồng Sông Hồng (ĐBSH), nồng độ nhiễm mặn cao 3% thâm nhập vào sâu 60 km đất liền kéo đến tận phía Bắc Hải Dương Nam tỉnh Nam Định Ở vùng đồng Sông Cửu Long (ĐBSCL), nước bị nhiễm mặn ghi nhận nửa diện tích vùng[4] Suy thối ô nhiễm nước ngầm xảy mạnh mẽ khu vực đô thị, thành phố lớn, KCN, khu trồng công nghiệp cần nhiều nước sinh hoạt nước tưới Ở vùng đồi núi, mức độ ô nhiễm nguồn nước cịn chưa đáng lo ngại, có xu giảm dần trữ lượng hạ thấp mực nước ngầm rừng 1.2.3 Ô nhiễm nước biển ven biển Nước biển Việt Nam bị ô nhiễm chất rắn lơ lửng (cao vùng ĐBSH ĐBSCL), nitrat, nitrit, coliform (chủ yếu khu vực ĐBSCL), dầu kim loại kẽm Sự cố tràn dầu gây ô nhiễm lớn đến vùng biển ven bờ, khoảng 30% hàng hoá cập bến cảng dầu Các hoạt động khai thác khơi tăng lên hàng năm Từ năm 1996 đến năm 2002, sản xuất dầu thô tăng từ 8,8 lên 17 triệu tấn/năm Mỗi năm có khoảng 772.000 dầu bị rị rỉ vùng biển Đông từ hoạt động khai thác dầu Trong giai đoạn 1995 2002 có 35 vụ tràn dầu lớn xảy biển Uớc tính có khoảng 92.000 dầu từ cố tràn dầu chảy môi trường biển ven biển[4] Nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng 2.1 Nghiên cứu kim loại nặng giới Theo nghiên cứu nhà khoa học, KLN có nguồn gốc phát sinh từ nhiều nguồn khác Trong đất, thơng thường hàm lượng kim loại hình thành đá macma lớn đá trầm tích (bảng 2.1) Sự phát thải nguyên tố KLN vào môi trường hoạt động người (khai khống, cơng nghiệp, giao thông ) lớn nhiều lần so với hoạt động trình tự nhiên (núi lửa, động đất, sạt lở ), đặc biệt Pb, Zn, Cu (bảng 2.2) Bảng 2.1 Hàm lượng số kim loại nặng số loại đất đá Đơn vị: mg/kg Nguyên tố Đá macma Trầm tích Siêu bazơ Bazơ Axit (Serpentine) (basalt) (Granite) Đá vôi Đá cát Đá phân kết lớp Cr 2.000-2.980 200 10-11 35 90-100 Mn 1.040-1.300 1.500-2.200 400-500 620-1.100 4-60 850 Co 110-150 35-50 0,1-4 0,3 19-20 Ni 2.000 150 0,5 7-12 2-9 68-76 Cu 10-42 90-100 10-13 5,5-15 30 39-50 Zn 50-58 100 40-52 20-25 16-30 10-120 Cd 0,12 0,13-0,2 0,09-0,2 0,028-0,1 0,05 0,2 Sn 0,5 1-1,5 3-3,5 0,5-4 0,5 4-6 Hg 0,004 0,01-0,08 0,08 0,05-0,16 0,03-0,29 0,18-0,5 Pb 0,1-0,4 3-5 20-24 5,7-7 - 10 20-23 (Nguồn: Alter Mitchell - 1964) [5] 2.1.1 Ơ nhiễm cơng nghiệp đô thị Ngày nay, với tốc độ phát triển mạnh mẽ thị hố KCN, vấn đề ô nhiễm ngày trở lên nghiêm trọng Khói từ nhà máy, từ hoạt động giao thông làm ô nhiễm bầu khí Nước thải từ nhà máy, khu dân cư làm ô nhiễm nguồn nước Và chúng nguyên nhân tích tụ mức hàm lượng KLN đất nước Bảng 2.2 Sự phát thải toàn cầu số nguyên tố KLN Đơn vị: 108g/năm Nguyên tố Tự nhiên Nhân tạo Sb 9,8 380 As 28 780 Cd 2,9 55 Cr 580 940 Co 70 44 Cu 190 2.600 Pb 59 20.000 Mn 6.100 3.200 Hg 0,4 110 Mo 11 510 Ni 280 980 Ag 0,6 50 Sn 52 430 V 650 2.100 Zn 360 8.400 (Nguồn: Galloway & Freedmas - 1982) [6] Theo Thomas (1986), nguyên tố KLN như: Cu, Zn, Cd, Hg, Cr, As thường chứa phế thải ngành luyện kim màu, sản xuất ô tô Khi nước thải chứa 13 mg Cu/l, 10 mg Pb/l, mg Zn/l gây ô nhiễm đất nghiêm trọng Ở số nước Đan Mạch, Nhật Bản, Anh, Ailen, hàm lượng Pb cao 100mg/kg phản ánh tình trạng nhiễm Pb[23] 10 ... nghiệp nước mặt xung quang khu cơng nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang” Mục đích, yêu cầu phạm vi nghiên cứu đề tài 2.1 Mục đích - Trên sở nghiên cứu tích luỹ kim loại nặng đất nông nghiệp nước mặt khu. .. 2.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tích luỹ Pb, Cu, Zn, Cd đất nông nghiệp nước mặt xung quanh khu công nghiệp PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Thực trạng môi trường Việt Nam Cũng nhiều nước phát triển... vực xung quanh khu cơng nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang, đánh giá mức độ ô nhiễm chúng đất - Đề xuất giải pháp khắc phục 2.2 Yêu cầu Lấy mẫu vùng đất nông nghiệp chịu ảnh hưởng khu công nghiệp