Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Các hộ gia đình tái chế sắt tại phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
- Phân tích ô nhiễm KLN (Cd, Cu, Pb, Zn) trong đất sản xuất nông nghiệp tại làng nghề tái chế sắt phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
Thời gian nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu
3.3.1 Điều tra, khảo sát, thu thập các tài liệu, số liệu Điều tra điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của phường Tình hình phát triển làng nghề của phường: Quy mô, sản lượng, cơ cấu ngành nghề, công nghệ sản xuất Sự phân bố của các cơ sở sản xuất, tình hình quản lý phế thải, rác thải của các cơ sở sản xuất Hiện trạng sử dụng đất của khu vực nghiên cứu và TCCP của các KLN trong đất nông nghiệp.
3.3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong đất nông nghiệp
Căn cứ vào QCVN 03 – MT: 2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất, kết hợp với kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng (KLN) trong đất, nghiên cứu đánh giá mức độ ô nhiễm KLN trong đất nông nghiệp phường Châu Khê nhằm cung cấp thông tin cơ sở khoa học cho việc quản lý, sử dụng đất nông nghiệp bền vững, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và sức khỏe cộng đồng trên địa bàn phường.
3.3.3 Đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế hàm lượng KLN trong đất nông nghiệp phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh
Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp chính sẽ được sử dụng để thực hiện đề tài đó là:
Lấy mẫu đất theo phương pháp hỗn hợp Trên phạm vi đại diện của mẫu nghiên cứu lấy đất ở 5-7 vị trí khác nhau trên tầng đất mặt, sau đó trộn đều thành một mẫu hỗn hợp Mẫu được lấy bằng dao inox sạch, mẫu được bảo quản bằng túi nilon màu đen bọc bên ngoài là túi nilon màu trắng Lấy 12 mẫu đất sản xuất nông nghiệp ở làng nghề tái chế sắt tại phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.Mẫu đất được phơi khô rồi đem đi phân tích Mẫu được lấy để xác định các chỉ tiêu kim loại nặng quy định tại mục 2 Quy chuẩn 03-MT:2015/BTNMT theo
TCVN 4046 : 1985 - Đất trồng trọt - Phương pháp lấy mẫu và TCVN 5297: 1995
- Chất lượng đất - Lấy mẫu Vị trí lấy mẫu được kế thừa và lấy đúng 12 mẫu từ nghiên cứu của năm 2010 Cao Trường Sơn, Nguyễn Xuân Hòa, Hồ Thị Lam Trà và Trần Thị Lệ Hà
(2011) Hiện trạng sử dụng đất trong 5 năm không có biến động nào các mẫu đất được lấy trên nền đất sản xuất nông nghiệp thể hiện thông qua sơ đồ vị trí lấy mẫu.
3.4.2 Phương pháp phân tích tính chất đất
- Thành phần cơ giới : phương pháp ống hút Robinson;
- pH : đo bằng máy đo pH, tỷ lệ đất : nước = 1:5;
- Hàm lượng hữu cơ trong đất (OM %) : phương pháp Walkley – Black;
- Xác định cation trao đổi và dung tích cation trao đổi (CEC).
Sử dụng công thức tính CEC = S + H, trong đó S là tổng cation bazơ trao đổi (Ca 2+ , Mg 2+ , Na 2+ , K + ): tiến hành chiết bằng dung dịch CH4CH3COO 1M ở pH = 7. Đo Ca 2+ , Mg 2+ , bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Atomic Absorption Spetro – Photometer ANA 182, đo Na + , K + , bằng máy đo quang kế ngọn lửa Flame Photometer ANA 135 Phân tích độ chua thủy ngân (H) bằng phương pháp Kappen.
3.4.3 Phương pháp phân tích hàm lượng KLN trong đất
Công phá 12 mẫu đất nông nghiệp bằng dung dịch cường thủy, xác định hàm lượng trong mẫu triết bằng máy quang phổ hấp phụ nguyên tử.
Thủ tục phân tích: cân 1g đất cho vào cốc teflon, sử dụng H2O2 7% để loại hữu cơ Sau đó thêm 9ml HCl đặc và 3ml HNO3 đặc Ngâm trong khoảng 16 giờ, sau đó đun hồi lưu đến khi trắng mẫu Lên thể tích đến 50ml bằng nước cất loại ion, lọc dịch rồi đo bằng máy quang phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) ANA 182 Cu đo ở bước sóng 324,8nm; Zn đo ở bước sóng 213,9 nm; Pb đo ở bước sóng 217,0 nm; Cd đo ở bước sóng 228,8nm.
Hàm lượng Cd, Cu, Pb, Zn tổng số được công phá bằng axit HCl và axit
HNO3 đặc theo tỷ lệ 3:1 Các kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) di động được chiết rút bằng axit HCl nồng độ 0,1N theo tỷ lệ axit : đất là 10:1 Các nguyên tố Cd, Cu,
Pb, Zn, được đo trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS Cu đo ở bước sóng 324,8nm; Zn đo ở bước sóng 213,9 nm; Pb đo ở bước sóng 217,0 nm; Cd đo ở bước sóng 228,8nm Các mẫu đất được công phá hoặc chiết rút 2 lần lặp lại, có trị số đo giữa hai lần sai khác không quá 5%.
Các chỉ tiêu kim loại nặng được xác định theo các phương pháp sau : TCVN 6649:2000 (ISO 11466:1995) Chất lượng đất - Chiết các nguyên tố vết tan trong cường thuỷ TCVN 6496:1999 (ISO 1 1047:1995) Chất lượng đất - Xác định Cadimi, Crom, Coban, Đồng, Chì, Kẽm, Mangan, Niken trong dịch chiết đất bằng cường thuỷ - Phương pháp phổ hấp thụ ngọn lửa và không ngọn lửa.
3.4.4 Phương pháp xử lý số liệu
3.4.4.1 Phương pháp thống kê, xử lý số liệu
Các số liệu phân tích của đề tài được thống kê xử lý mô tả và phân tích tương quan trên phần mềm Excel 2007 Trong Excel vào mục Data anaysis, chọn chức năng corelation từ đó sẽ tính được tương quan giữa KLN tổng số và di động.
3.4.4.2 Phương pháp so sánh với Quy chuẩn môi trường
So sánh với hàm lượng Cd, Cu, Pb, Zn tổng số của đất với giới hạn quy định trong QCVN 03 – MT:2015/BTNMT, từ đó đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong đất.
3.4.5 Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu
Dữ liệu thứ cấp trong nghiên cứu được thu thập từ Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh vào tháng 3/2016 và Phòng Tài nguyên và Môi trường thị xã Từ Sơn (2015) với các nguồn cụ thể: "Đề án, đánh giá chất lượng môi trường làng nghề tỉnh Bắc Ninh, 2016" và "Kết quả kiểm kê đất đai và xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2015 thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh".
Bảng 3.1 Tọa độ của các vị trí lấy mẫu đất nông nghiệp tại phường Châu Khê Tên điểm Ký hiệu Tọa độ GPS
Mô tả xung quanh điểm lấy mẫu lấy mẫu mẫu E N Điểm 1 BN1 00596388 02335873 Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa cách khu dân cư 100m và cách sông 20m Điẻm 2 BN2 00596356 02335914 Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa cách khu dân cư 130m và cách sông 50m Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa Điểm 3 BN3 00596283 02335999 Sát mương cấp nước tưới tiêu
Cách khu dân cư 220m Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa Điểm 4 BN4 00596245 02335998 Sát mương cấp nước tưới tiêu
Cách khu dân cư 200m Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa Điểm 5 BN5 00596259 02335986 Sát mương cấp nước tưới tiêu
Cách khu dân cư 170m Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa Điểm 6 BN6 00596126 02336183 Sát mương cấp nước tưới tiêu
Cách khu dân cư 400m Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa Điểm 7 BN7 00596157 02336146 Sát mương cấp nước tưới tiêu
Cách khu dân cư 420m Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa Điểm 8 BN8 00596207 02336070 Sát mương cấp nước tưới tiêu
Cách khu dân cư 380m Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa Điểm 9 BN9 00596113 02336207 Sát mương cấp nước tưới tiêu
Cách khu dân cư 400m Điểm 10 BN10 00596403 02335858 Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa cách khu dân cư 100m và cách sông 20m Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa Điểm 11 BN11 00596374 02335896 Cạnh mương thoát nước
Cách khu dân cư 100m Điểm lấy mẫu nằm giữa cánh đồng lúa
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng sử dụng đất phường Châu Khê 30 1 Điều kiện tự nhiên
Phường Châu Khê nằm ở phía Tây của thị xã Từ Sơn, cách trung tâm thị xã 3km và giáp thủ đô Hà Nội Phường Châu Khê có diện tích tự nhiên 495,86ha nằm tiếp giáp với các đơn vị hành chính như sau:
- Phía Bắc giáp xã Phù Khê;
- Phía Nam giáp xã Đình Bảng và huyện Đông Anh – Hà Nội;
- Phía Đông giáp xã Đình Bảng và phường Trang Hạ;
- Phía Tây giáp huyện Đông Anh – Hà Nội;
Châu Khê có nhiều lợi thế cho sự phát triển toàn diện kinh tế - xã hội, đặc biệt là phát triển công nghiệp, thương mại dịch vụ.
Châu Khê là phường đồng bằng có địa hình thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam.
Châu Khê thuộc vùng đồng bằng Sông Hồng, có địa hình tương đối bằng phẳng và độ cao dao động từ 4,5m – 6,5m so với mực nước biển Địa mạo mang những nét đặc trưng của cấu trúc địa chất thuộc vùng trũng Sông Hồng, bề mặt trầm tích đệ tứ chịu ảnh hưởng rõ rệt của cấu trúc mỏng; cấu tạo địa tầng chủ yếu là đất sét pha, cường độ chịu lực khá, đáp ứng được yêu cầu và hoạt động về xây dựng công trình.
Châu Khê tọa lạc tại vùng nhiệt đới gió mùa với đặc trưng thời tiết nóng ẩm, lượng mưa dồi dào và chịu tác động trực tiếp của gió mùa Một năm được chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, còn mùa khô diễn ra trong khoảng thời gian từ tháng 11 đến tháng 3 năm kế tiếp.
- Mùa mưa: lượng mưa lớn tập trung vào tháng 7,8,9 và đăc biệt có những trận mưa rào cường độ lớn kèm theo gió, báo gây ngập úng cục bộ.
- Mùa khô: lượng mưa ít tập trung vào tháng 1,2 và thường có mưa phùn cộng với giá rét kéo dài do có ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc.
+ Gió, bão: hướng gió chủ đạo là gió Đông và Đông Bắc, mùa hè có gió Nam và Đông Nam, tốc độ gió mạnh nhất vào khoảng 34m/s Bão thường xuất hiện vào tháng 7,8,9 kèm theo mưa to gió lớn.
+ Độ ẩm không khí, nhiệt độ không khí: độ ẩm không khí trung bình năm khoảng 84%, độ ẩm trung bình tháng cao nhất trong năm là 88% và độ ẩm trung bình tháng thấp nhất là 79% Nhiệt độ không khí trung bình năm là 23,3 0 C trong đó nhiệt độ cao tối đa là 39,5 0 C và nhiệt độ tối thiểu tuyệt đối là 4,8 0 C.
Nhìn chung, điều kiện khí hậu thời tiết thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp và các hoạt động xây dựng công trình kết cấu hạ tầng.
Phường Châu Khê thị xã Từ Sơn thuộc hệ thống thủy văn sông Ngũ Huyện Khê, có sông Tháp cũng với nhiều ao, hồ nhỏ phân bố rải rác khắp địa bàn, là nơi chứa lượng nước mặt và thoát nước cho khu vực.
4.1.1.5 Tài nguyên đất Đất đai phường Châu Khê được hình thành chủ yếu bởi quá trình bồi tụ các sản phẩm phù sa của hệ thống sông Hồng, đất đai có đại hình bằng phẳng, gồm 3 loại đất chính như sau:
- Đất phù sa glây của hệ thống Sông Hồng (P h g) Diện tích khoảng 40 ha chiếm 8,0% diện tích tự nhiên, phân bố tập trung về phía Tây Bắc của phường Là sản phẩm phù sa và chủ yếu ở địa hình vàn, vàn thấp Hình thái phẫu diện đất bị phân hóa có màu xám xanh biểu hiện của quá trình glây Thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến nặng nên khả năng giữ nước, giữ phân khá Đây là loại đất có độ phì khá, thích hợp với trồng 2 vụ lúa, các chân ruộng địa hình vàn có thể trồng 2 vụ lúa – 1 vụ màu.
Đất phù sa hệ thống Sông Hồng (P h f) có diện tích khoảng 80 ha, chiếm 16,1% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu ở phía Bắc và phía Nam Thành phần cơ giới của đất từ thịt trung bình đến thịt nhẹ Hàm lượng mùn ở tầng mặt khá nhưng giảm dần ở các tầng kế tiếp Đạm tổng số ở tầng mặt và tầng kế tiếp đạt mức trung bình đến khá Lân dễ tiêu rất nghèo, tầng mặt tuy có khá hơn nhưng vẫn không vượt ngưỡng nghèo lân Đất phù sa hệ thống Sông Hồng thích hợp cho thâm canh tăng vụ, trồng các loại rau, hoa, cây cảnh.
- Đất phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm ( P h )Diện tích có khoảng 143 ha chiếm 28,85% diện tích tự nhiên, phân bố đều ở các khu vực trên địa bàn Đất có phản ứng ít chua, hàm lượng mùn trung bình; đạm tổng số ở tầng mặt trung bình; lân tổng số ở tầng mặt nghèo Loại đất này thích hợp với nhiều loại cây trồng.
4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội
Trong những năm qua, tình hình kinh tế – xã hội của phường Châu Khê có nhiều chuyển biến tích cực, nhịp độ tăng trưởng kinh tế nhanh và đời sống nhân dân ngày càng được cải thiện Phát triển kinh tế theo xu hướng tăng dần tỷ trọng các ngành công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp và thương mại dịch vụ, giảm tỷ trọng ngành nông nghiệp Các vấn đề xã hội được chú trọng quan tâm, tạo cơ hội và giải quyết việc làm cho nhiều lao động dư thừa, bộ mặt nông thôn đổi mới và được khởi sắc.
4.1.2.1 Tình hình phát triển kinh tế
Mặc dù đối mặt với những thách thức từ quá trình đô thị hóa, ngành nông nghiệp vẫn duy trì sự ổn định Sản xuất nông nghiệp đáng ghi nhận với giá trị bình quân đạt 40 - 45 triệu đồng/ha, tổng sản lượng lương thực vượt ngưỡng 15.202 tấn Ngành chăn nuôi chuyển đổi theo hướng công nghiệp hóa, đồng thời triển khai thành công các mô hình VAC, mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể.
* Công nghiệp xây dựng – tiểu thủ công nghiệp và thương mại dịch vụ
- Công nghiệp xây dựng – tiểu thủ công nghiệp: trong những năm qua, sản xuất công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn phường phát triển khá nhanh; đã hình thành cụm công nghiệp sản xuất thép với quy mô lớn và các cơ sở sản xuất kinh doanh dịch vụ, thương mại. Hiện nay, có trên 1.767 hộ sản xuất kinh doanh đúc, cán, mạ, hàn bấm, đinh đã giải quyết việc làm hàng ngày cho khoảng 5-7 nghìn lao động trong phường cũng như ngoài địa phương Bên cạnh đó, đã có nhiều hộ gia đình mạnh dạn mở rộng đầu tư sản xuất sắt thép ở các vùng, miền trong nước và sang cả nước bạn Lào.
- Đầu tư xây dựng cơ bản kết cấu hạ tầng đang từng bước hoàn thiện, nhiều công trình đã được đầu tư xây dựng kịp thời, phục vụ yêu cầu sản xuất và nhu cầu đời sống cho nhân dân: Xây dựng trụ sở UBND, trường THCS Châu Khê II, nâng cấp cải tạo trạm y tế Ngoài ra xã đã hỗ trợ các đơn vị xây dựng nhà mẫu giáo, đường làng, đường nội đồng, kênh mương với tổng kinh phí hỗ trợ trên 1 tỷ đồng.
- Thương mại, dịch vụ diễn ra sôi động, là nguồn thu quan trọng của nhân dân, hiện nay trên địa bàn có trên 350 hộ tham gia các hoạt động dịch vụ, bao gồm dịch vụ vận tải, kinh doanh sắt thép và các mặt hàng lương thực, thực phẩm Tổng mức bán lẻ hàng hóa, dịch vụ trên địa bàn đều tăng và ổn định, hàng hóa đa dạng về các loại đáp ứng kịp thời nhu cầu tiêu dùng tại chỗ cho người dân.
Một số tác động chính đến môi trường đất nông nghiệp tại phường Châu Khê 36 1 Tình hình hoạt động và sản xuất tái chế sắt của phường Châu Khê
NGHIỆP TẠI PHƯỜNG CHÂU KHÊ Ô nhiễm đất chủ yếu do hoạt động phát triển công nghiệp, sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt, dịch vụ , do chất thải, nước thải chưa được xử lý và phân bón hóa học, hóa chất bảo vệ thực vật chưa được quản lý, kiểm soát, xả thải vào môi trường đất.
Trong quá trình điều tra hiện trạng sử dụng đất của phường Châu Khê, thị xã
Phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, Bắc Ninh sở hữu 4 loại đất sản xuất nông nghiệp gồm đất trồng lúa, đất trồng cây hàng năm, đất trồng cây hàng năm khác và đất trồng cây lâu năm Sự tích tụ kim loại nặng trong đất chủ yếu bắt nguồn từ hoạt động của con người, ảnh hưởng đáng kể đến môi trường đất của phường.
4.2.1 Tình hình hoạt động và sản xuất tái chế sắt của phường Châu Khê
Quy trình chế biến thép tại các cơ sở sản xuất đi theo một số bước chung từ đúc thép đến cán thép, kéo thép và tùy theo từng hộ chuyên sản suất phôi thép hay cán thép, kéo thép tạo sản phẩm phôi hay sản phẩm khác.
- Quy trình sản xuất phôi thép:
Nguyên liệu được thu mua từ những người, hộ gia đình thu mua phế liệu và được phân loại thành các loại phế liệu khác nhau và được đổ vào khu vực kho chứa nguyên liệu Sau đó nguyên liệu được đưa vào lò nấu bằng điện ở nhiệt độ khoảng
1200-1500 0 C Sau khoảng 1,5h cho hóa chất là Mn, Si, Al để tạo những đặc trưng kỹ thuật cho phôi Sau khi thép đạt được đặc trưng kỹ thuật thì được công nhân múc đổ vào khuôn dài khoảng 1-1,2m, dày 5-10cm, rộng 8-10cm).
- Quy trình sản xuất thép U, V:
Nguyên liệu chính là phôi thép thu mua từ các cơ sở đúc của Châu Khê vàCCN sản xuất thép Châu Khê, được cho vào lò nung ở 800÷1000 o C để tạo độ dẻo cho thép Tiếp theo, phôi thép được đi qua máy cán (5-7 quả lô) để tạo ra các sản phẩm thép U, V theo yêu cầu kỹ thuật phục vụ cho làm cơ khí, giằng cột điện, mái nhà…
Quy trình sản xuất các loại sản phẩm thép được mô tả như sơ đồ sau:
Các khí thải, bức xạ nhiệt,
Lò nấu tiếng ồn,CTR
Các khí thải, bức xạ nhiệt,
Phôi Bức xạ nhiệt nước làm mát, CTR, xỉ than
Máy cán 5-7 quả lô Nước làm mát Máy cán 3 quả lô
S/P Sắt U, V Tiếng ồn, bức xạ nhiệt, nước
Nước thải, hơi làm mát a xít
Tiếng ồn Sắt 6 Tiếng ồn
Bể a xít Máy làm đinh
- Quy trình sản xuất sắt cây tròn:
Nguyên liệu chính là phôi thép thu mua từ các cơ sở đúc của Châu Khê và
Tại CCN sản xuất thép Châu Khê, thép lần lượt trải qua các công đoạn nung ở nhiệt độ cao để tạo độ dẻo, sau đó được cán qua máy 3 quả lô để tạo hình sản phẩm Tiếp đến, thép được làm sạch, nhẵn bóng trong bể axít và cuối cùng được rút qua đường băng để cho ra sản phẩm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.
- Quy trình sản xuất đinh, dây thép, dây thép gai:
Nguyên liệu chính là sắt 6 thu mua từ các cơ sở đúc của Châu Khê và CCN sản xuất thép Châu Khê, được cho vào lò nung ở 800÷1000 o C để tạo độ dẻo cho thép.
Tiếp theo, sắt 6 được đi qua máy kéo để tạo ra các dây thép với nhiều loại kích thước khác nhau Sau đó, dây thép được đi qua lò ủ Sau khi ủ, dây thép được đi qua bể mạ
Để sản xuất dây thép, cần tiến hành thêm công đoạn kéo sợi để tạo ra dây thép đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Trong khi đó, quá trình sản xuất đinh chỉ bao gồm công đoạn biến đổi sắt 6 thành các loại đinh thông qua máy làm đinh, đảm bảo độ chính xác theo tiêu chuẩn kỹ thuật.
* Tác động của quá trình hoạt động sản xuất của các hộ sản xuất sắt thép tại phường Châu Khê
- Do bụi và các khí thải độc hại
Theo kết quả Quan trắc do Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường Bắc Ninh thực hiện, nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí tại một số cơ sở sản xuất trong Cụm công nghiệp sản xuất thép Châu Khê (có cùng loại hình sản xuất của sơ đồ 4.1 nêu trên) như sau:
Bảng 4.2 Kết quả quan trắc không khí CCN Châu Khê
TT Thông số Đơn vị
BYT-QĐ KK1 KK2 KK3
Nhận xét: Kết quả thử nghiệm mẫu không khí tại các vị trí lấy mẫu cho thấy nồng độ SO2 cao hơn TCCP 2,1-16,8 lần; NO2 cao hơn TCCP 1,1-1,5 lần; hàm lượng bụi cao; các chỉ tiêu đo tại hiện trường như: nhiệt độ cao hơn TCCP 3,6 o C; độ ồn có thời điểm cao hơn TCCP 4,1dBA Các chỉ tiêu phân tích khác có giá trị nằm trong giới hạn cho phép TC 3733-2002 BYT-QĐ.
Từ kết quả trên cho thấy, đối với những CCN làng nghề sản xuất thép nếu các cơ sở sản xuất không có biện pháp xử lý khí thải tại nguồn thì sẽ gây tác động đến môi trường không khí xung quanh ảnh hưởng tới sức khoẻ người dân trong khu vực Những bệnh thường liên quan đến bụi và các khí thải độc hại là các bệnh về da, phổi hen phế quản và ung thư vòm mũi.
- Ảnh hưởng do tiếng ồn
Theo thống kê tại các xưởng đúc thép, cán thép, kéo thép ở CCN Châu Khê, tiếng ồn trong khu sản xuất chính đến từ lò nung, lò nấu, máy cán, máy kéo, xe vận chuyển, bốc dỡ nguyên vật liệu, với cường độ lớn lên tới 110 dBA Những công nhân làm việc trực tiếp tại các xưởng này chịu tác động nặng nề nếu thiếu các biện pháp bảo vệ phù hợp.
- Ảnh hưởng do chất thải rắn, nước thải sản xuất, sinh hoạt
Chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất tái chế sắt thép của phường Châu Khê chủ yếu là xỉ than, xỉ kim loại lượng phát thải
Nước thải sản xuất chủ yếu của CCN Châu Khê là nước thải phát sinh từ quá trình làm mát Nước thải cũng từ đây đổ ra mương và mang theo những hóa chất độc hại như dung môi kiềm, axit, sơn công nghiệp, chất dầu, mỡ
Đánh giá tính chất đất nông nghiệp tại phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh 44 1 Một số tính chất hóa học đất nông nghiệp
KHÊ, THỊ XÃ TỪ SƠN, TỈNH BẮC NINH
4.3.1 Một số tính chất hóa học đất nông nghiệp
Bảng 4.5 Một số tính chất hóa học của đất nông nghiệp ở Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh
Mẫu pH OM CEC Cation trao đổi (lđl/100g đất) đất (H20) (%) (lđl/100g đất) Ca ++ Mg ++ K + Na +
Số liệu phân tích được ghi nhận trong bảng 4.5 cho thấy:
- Về chỉ tiêu pH đất Trong số 12 mẫu đất nghiên cứu, chỉ số pH (H2O) dao động từ 4,65 (mẫu
5) đến 6,87 (mẫu 6), cho thấy đất của khu vực nghiên cứu là đất chua (đánh giá theo
- Về chất hữu cơ trong đất
Số liệu ở bảng trên cho thấy OM dao động từ 2,16 đến 6,14% Như vậy hàm lượng chất hữu cơ của đất nông nghiệp của làng nghề tại phường Châu Khê là rất ít
(11 mẫu), chỉ có 1 mẫu có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Về cation trao đổi và dung tích trao đổi (CEC)
Dung tích hấp thụ cation (CEC) của 12 mẫu đất nghiên cứu có mức độ dao động, từ thấp đến trung bình Cụ thể, có 10 mẫu đất có CEC trong khoảng 6-12 me/100g đất, được đánh giá là mức thấp; và 2 mẫu đất có CEC trong khoảng 13-25 me/100g đất, được đánh giá là mức trung bình.
Các cation trao đổi được trình bày ở bảng: Ca ++ dao động trong khoảng
2,48 đến 14,58 lđl/100g đất; Mg ++ trong khoảng 0,74 đến 1,81 lđl/100g đất; K ++ trong khoảng 0,21 đến 3,33 lđl/100g đất; Na ++ trong khoảng 0,19 đến 0,83 lđl/100g đất Đánh giá theo Agriculture Compedium (1989) thì đất ở khu vực này có hàm lượng Ca ++ rất cao (mẫu 6 = 14,58 lđl/100g đất); Mg ++ cũng khá là cao tất cả các mẫu đều(> 0,5 lđl/100g đất); K ++ chủ yếu từ thấp đến trung bình, có 1 mẫu cao (mẫu 6 = 3.33 lđl/100g đất); Na ++ chủ yếu là từ thấp đến trung bình.
4.3.2 Thành phần cơ giới đất
Số liệu thành phần cơ giới đất nông nghiệp phường Châu Khê được trình bày trong bảng sau:
Bảng 4.6 Thành phần cơ giới đất nông nghiệp phường Châu Khê
Mẫu Thành phần cơ giới (%) đất Cát Limon Sét Loại đất
3 49,86 32,04 20,60 Đất thịt pha sét và cát
Số liệu phân tích ở bảng 4.6 cho thấy: tỷ lệ cấp hạt sét trong các mẫu dao động từ 5,92 đến 25,34%; tỷ lệ cấp hạt limon dao động từ 16,54 đến 37,64% Theo bảng phân loại của USDA và FAO – UNESCO thì đất thuộc 4 loại là : đất thịt, đất thịt pha sét và cát, đất pha cát, đất thị pha cát.
Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) trong đất nông nghiệp tại phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh 46 1 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) tổng số
Zn) TRONG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI PHƯỜNG CHÂU KHÊ, THỊ XÃ
TỪ SƠN, TỈNH BẮC NINH.
4.4.1 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) tổng số trong đất
Kết quả phân tích hàm lượng KLN (Cd, Cu, Pb, Zn) tổng số trong đất được trình bày trong bảng sau:
Bảng 4.7 Hàm lượng Cd, Cu, Pb, Zn dạng tổng số trong đất nông nghiệp ở phường Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh Đơn vị :mg/kg đất khô
Mẫu đất Cd ts Cu ts Pb ts Zn ts
Số liệu ở bảng 4.7 cho thấy:
+ Về hàm lượng Cd tổng số trong đất
Kết quả phân tích 12 mẫu đất tại phường Châu Khê cho thấy hàm lượng Cd tổng số biến động từ 0,30 đến 0,63 mg/kg đất; trung bình là 0,46 mg/kg đất Cả 12 mẫu đều nằm dưới giới hạn cho phép (GHCP) về hàm lượng Cd trong đất nông nghiệp được quy định trong QCVN 03-MT:2015/BTNMT(Biểu đồ 4.1).
Hàm lượng kim loại nặng tổng số trong đất nông nghiệp phường Châu Khê
– Từ Sơn – Bắc Ninh mg/kg đất mg/kg đất
Cd tổng số QCVN 03-MT:2015 Cu tổng số QCVN 03-MT:2015
Biểu đồ 4.1 Hàm lượng Cd tổng số Biểu đồ 4.2 Hàm lượng Cu tổng trong đất nông nghiệp số trong đất nông nghiệp mg/kg đất
Pb tổng số QCVN 03-MT:2015 Zn tổng số QCVN 03-MT:2015
Biểu đồ 4.3 Hàm lượng Pb tổng số Biểu đồ 4.4 Hàm lượng Zn tổng trong đất nông nghiệp số trong đất nông nghiệp
+ Về hàm lượng Cu tổng số trong đất
Hàm lượng Cu tổng số trong đất nông nghiệp tại phường Châu Khê dao động từ 29,06 đến 72,95 mg/kg đất; trung bình là 41,70 mg/kg Cả 12 mẫu đều
+ Về hàm lượng Pb tổng số trong đất
Hàm lượng Pb tổng số trong đất nông nghiệp tại phường Châu Khê dao
47 động từ 26,78 đến 46,48 mg/kg đất; trung bình là 34,70 mg/kg Cả 12 mẫu đều nằm dưới giới hạn cho phép (GHCP) về hàm lượng Cd trong đất nông nghiệp được quy định trong QCVN 03-MT:2015/BTNMT(Biểu đồ 4.3).
+ Về hàm lượng Zn tổng số trong đất
Hàm lượng Zn tổng số trong đất nông nghiệp tại phường Châu Khê dao động trong khoảng khá lớn, từ 112,93 đến 690,50 mg/kg đất; trung bình là 320,19 mg/kg Trong 12 mẫu đất, có 6 mẫu hàm lượng Zn vượt GHCP trong QCVN 03-
MT:2015/BTNMT là mẫu 2 (690,50 mg/kg đất), mẫu 3 595,88 mg/kg đất), mẫu 4
(503,00 mg/kg đất), mẫu 5 (297,50 mg/kg đất), mẫu 10 (391,13 mg/kg đất), mẫu
11 (458,88 mg/kg đất), còn lại 6 mẫu đều nằm dưới ngưỡng GHCP (Biểu đồ 4.4)
4.4.2 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Zn) di động trong đất
Kết quả phân tích hàm lượng KLN (Cd, Cu, Pb, Zn) di động trong đất được trình bày trong bảng sau:
Bảng 4.8 Hàm lượng Cd, Cu, Pb, Zn dạng di động trong đất nông nghiệp ở phường Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh Đơn vị :mg/kg đất khô
Mẫu đất Cddđ Cudđ Pbdđ Zndđ
Số liệu phân tích ở bảng 4.8 cho thấy:
- Hàm lượng Cd di động trong đất
Số liệu bảng 4.6 cho thấy hàm lượng Cd di động trong khoảng 0,042 đến 0,088 mg/kg đất, giá trị trung bình của Cd di động là 0,061 mg/kg đất Trong đó, mẫu 1,4 và mẫu 9 có hàm lượng Cd cao nhất; mẫu 11 có hàm lượng Cd thấp nhất.
So sánh hàm lượng Cd di động và tổng số, kết quả cho thấy tỉ lệ này biến động trong khoảng từ 26,92 đến 42,31%, trung bình là 33,29% Có 7/12 mẫu đất có tỷ lệ hàm lượng Cd di động/ Cd tổng số trên 30% (biểu đồ 4.5).
- Hàm lượng Cu di động trong đất
Hàm lượng Cu di động trong các mẫu đất nghiên cứu dao động từ 8,01 đến 17,87 mg/kg đất; giá trị trung bình của Cu di động là 14,55 mg/kg đất Trong đó, mẫu số 11 có hàm lượng Cu thấp nhất; mẫu số 7 có hàm lượng Cu cao nhất.
So sánh hàm lượng Cu di động và tổng số, kết quả cho thấy tỷ lệ này biến động trong khoảng 30,20 đến 41,91%, trung bình là 38, 19 % Có 4 mẫu đất có tỷ lệ hàm lượng Cu di động/ Cu tổng số trên 40% (biểu đồ 4.6).
- Hàm lượng Pb di động trong đất
Qua bảng số liệu ở trên cho thấy hàm lượng Pb di động trong các mẫu đất nghiên cứu dao động từ 5,87 đến 14,89 mg/kg đất; giá trị trung bình của Pb di động là 9,32 mg/kg đất Trong đó, mẫu số 10 có hàm lượng Pb di động cao nhất; mẫu số 1 có hàm lượng Pb di động thấp nhất.
So sánh hàm lượng Pb di động và tổng số, kết quả cho thấy tỷ lệ này biến động trong khoảng từ 27,49 đến 43,75%, trung bình là 35,48% Có 9/12 mẫu có tỷ lệ hàm lượng Pb di động/ Pb tổng số trên 30% (biểu đồ 4.7).
- Hàm lượng Zn di động trong đất
Hàm lượng Zn di động trong các mẫu đất nghiên cứu dao động từ 35,84 đến 513,63 mg/kg đất; giá trị trung bình của Zn di động là 196,91 mg/kg đất Trong đó, mẫu 2 có hàm lượng Zn cao nhất, mẫu 7 có hàm lượng Zn thấp nhất.
So sánh hàm lượng Zn di động và tổng số, kết quả cho thấy tỷ lệ này biến động trong khoảng từ 15,68 đến 48,85%, trung bình là 36,19% Có 10/12 mẫu có tỷ lệ hàm lượng Zn di động/Zn tổng số trên 30% (biểu đồ 4.8).
So sánh hàm lượng kim loại nặng tổng số và di động trong đất nông nghiệp phường Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh. mg/kg đất mg/kg đất
Cd tổng số Cd di động Cu tổng số Cu di động
Biểu đồ 4.5 So sánh hàm lượng Cd Biểu đồ 4.6 So sánh hàm lượng tổng số và di động Cu tổng số và di động mg/kg đất mg/kg đất
Pb tổng số Pb di động Zn tổng số Zn di động
Biểu đồ 4.7 So sánh hàm lượng Pb Biểu đồ 4.8 So sánh hàm lượng tổng số và di động Zn tổng số và di động
4.4.3 Biến động hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp tại phường
Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh
4.4.3.1 Biến động hàm lượng KLN dạng tổng số trong đất
Bảng 4.9 So sánh biến động hàm lượng KLN dạng tổng số trong đất nông nghiệp chịu ảnh hưởng của làng nghề ở phường Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh
Bắc Ninh. Đơn vị :mg/kg đất khô
Cd ts Cu ts Pb ts Zn ts
Nguồn : Kết quả phân tích của đề tài (2015); Cao Trường Sơn, Nguyễn Xuân Hòa (2010)
Số liệu ở bảng 4.9 cho thấy : Năm 2015, chúng tôi lấy mẫu phân tích kim loại nặng tại 12 vị trí ( theo sơ đồ lấy mẫu ), vị trí lấy mẫu được lấy đúng theo vị trí của chương trình nghiên cứu năm 2010, phương pháp phân tích như nhau và đều được phân tích tại phòng phân tích đất và môi trường của viện quy hoạch và thiết kế nông thôn Kết quả so sánh cho thấy sự khác biệt như sau:
- Về hàm lượng Cd tổng số
Trong 12 mẫu đất phân tích của năm 2015 chỉ có 03 mẫu có hàm lượng Cd tổng số cao hơn kết quả phân tích của năm 2010 Hàm lượng Cd trung bình trong đất năm 2015 thấp hơn 0,75 lần so với năm 2010.
- Về hàm lượng Cu tổng số
Hàm lượng Cu tổng số trong 12 mẫu đất cho kết quả phân tích năm 2015 cao hơn năm 2010 Có 7 mẫu tăng và 5 mẫu giảm so với năm 2010 Hàm lượng Cu trung bình trong đất năm 2015 cao hơn 1,02 lần so với năm 2010.
- Về hàm lượng Pb tổng số
Tương quan giữa các hàm lượng kim loại nặng trong đất với nhau và với một số tính chất lý, hóa học của đất 55 1 Tương quan giữa các KLN trong đất với nhau
ĐẤT VỚI NHAU VÀ VỚI MỘT SỐ TÍNH CHẤT LÝ, HÓA HỌC CỦA ĐẤT
Trong quá trình nghiên cứu, việc phân tích mối tương quan giữa các hàm lượng kim loại nặng trong đất đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các nguyên nhân và nguồn gây ô nhiễm đất Bên cạnh đó, mối liên hệ giữa các tính chất đất và hàm lượng kim loại nặng cũng được tìm hiểu để góp phần hiểu rõ hơn về tình trạng ô nhiễm đất và các tác động của nó đến môi trường.
4.5.1 Tương quan giữa các KLN trong đất với nhau
Bảng 4.11 Bảng biểu hệ số tương quan giữa các KLN trong đất với nhau
Cu Pb Zn Cd Cu dt Pb dt Zn dt Cd dt
Qua bảng số liệu trên cho ta thấy hệ số tương quan KLN cứ >0,5 % là có tương quan, + là tương quan dương, - là tương quan âm. Để xem xét sự biến động của hàm lượng trung bình các KLN trong đất ở hai thời điểm 2010 và 2015 chúng tôi đã tiến hành phân tích t-test hai chiều ở mức ý nghĩa 95% Kết quả phân tích cho thấy đối với các KLN tổng số chỉ có duy nhất xu hướng giảm của Pb là có ý nghĩa thống kê (r = 0,00001) còn lại xu hướng giảm của Cd, xu hướng tăng của Zn và Pb theo thời gian đều không có ý nghĩa về mặt thống kê Ngược lại, đối với dạng dễ tiêu xu hướng tăng, giảm của tất cả các
KLN đều có ý nghĩa về thống kê ở mức 95%, cụ thể Cudt giảm (r = 0,0284), Pb giảm (r = 0,00001), Zndt tăng (r = 0,0691) và Cddt tăng (r = 0,0003) Xu hướng biến động hàm lượng các KLN dễ tiêu trong đất, đặc biệt là sự ra tăng của Zndt và
Cddt đóng vai trò quan trọng do đây là dạng tồn tại mà cây trồng có thể hấp thụ và tích tụ trong cơ thể, dẫn đến nguy cơ ô nhiễm nông sản, gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người.
4.5.2 Tương quan giữa các KLN trong đất với một số tính chất lý, hóa học của đất
Quan hệ giữa hàm lượng một số tính chất lý, hóa học với các kim loại nặng
(Cu, Pb, Zn, Cd) tổng số và di động trong đất của đất khu vực nghiên cứu được tính toán theo hệ số tương quan, kết quả được thể hiện ở bảng 4.12.
Bảng 4.12 Hệ số tương quan giữa kim loại nặng trong đất với một số tính chất lý, hóa học pH(KCl) OM % Ca Mg K Na CEC
Số liệu ở bảng 4.12 cho thấy:
Hầu hết các KLN tổng số đều không có tương quan với các tính chất đất trừ
Znts Cụ thể Znts có tương quan yếu với hàm lượng Mg ++ (r = -0,41), Na + (r 0,45), CEC (r = -0,46) và có tương quan rõ với pH (r = -0,56) và Ca ++ (r = -0,53).
Hầu hết tương quan này là tương quan âm chỉ có duy nhất mối tương quan với Na + là tương quan dương Ngược lại, mối tương quan giữa tính chất đất với hàm lượng các KLN dễ tiêu trong đất lại khá rõ ràng, cụ thể Cudt có tương quan quan âm chặt với OM (r = -0,64) và tương quan dương yếu với Mg ++ (r = 0,49); Zndt có tương quan âm chặt với cả pH (r = -0,56) và hàm lượng Ca ++ (r = -0,56); đồng thời có tương quan âm yếu với hàm lượng Mg ++ (r = -0,45), CEC (r = -0,49) và tương quan dương yếu Na + (r= 0,42); đối với Cddt hàm lượng của chúng có tương quan dương khá chặt với pH ( r= 0,82), hàm lượng Ca ++ (r = 0,78), hàm lượng Mg +
+ (r = 0,52), hàm lượng K + (r = 0,56) và CEC (r =0,72) đất.
Phân tích tương quan cho thấy hàm lượng kali dễ tiêu (KLN) trong đất có mối liên hệ chặt chẽ với các tính chất đất Do đó, cải thiện tính chất đất có thể giúp giảm thiểu tác động của lượng KLN tích tụ Bằng cách điều chỉnh các tính chất đất để KLN chuyển từ dạng dễ tiêu sang dạng tổng số, khả năng hấp thụ KLN của cây trồng sẽ bị hạn chế, qua đó giảm nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Theo QCVN03 – MT: 2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất thị ngưỡng tối đa cho phếp đối với hàm lượng tổng số của Cd là 1,5 mg/kg đất khô; Cu là 100mg/kg đất khô;
Pb là 70 mg.kg đất khô và Zn là 200 mg/kg đất khô dành cho đất nông nghiệp Đối chiếu các kết quả phân tích đất nông nghiệp tại phường Châu Khê với QCVN03- MT: 2015/BTNMT ta thấy các ngưỡng giá trị này với các kết quả phân tích trên cho thấy nồng độ trung bình của Cu, Pb và Cd vẫn nằm dưới ngưỡng quy định. Tuy nhiên, nồng độ trung bình của Zn tại thời điểm năm 2015 tăng cao hơn hẳn so với năm 2010 và đã vượt quá ngưỡng cho phép Như vậy, đất nông nghiệp xung quanh làng nghề tái chế sắt Châu Khê đã bị ô nhiễm bởi kim loại Zn (Biểu đồ 4.9). Điều đáng lo ngại là cả hàm lượng Znts và Zndt đều có xu hướng gia tăng theo thời gian.
Thông qua phân tích tương quan, nghiên cứu cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa hàm lượng kim loại tổng số và di động Hàm lượng kim loại tổng số tăng kéo theo hàm lượng kim loại di động tăng theo và ngược lại Ngoài ra, pH của đất cũng ảnh hưởng mạnh đến hàm lượng các kim loại Pb và Zn, cả hàm lượng tổng số và di động.
4.7 ĐỀ XUẤT ĐƯỢC MỘT SỐ BIỆN PHÁP NHẰM GIẢM THIỂU KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT NÔNG NGHIỆP CỦA PHƯỜNG CHÂU KHÊ
Môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng là một đối tượng nghiên cứu quan trọng của kinh tế môi trường và quản lý môi trường.
Quản lý môi trường là sự tác động liên tục, có tổ chức, có hướng đích chủ thể (con người, địa phương, quốc gia ) lên đối tượng (môi trường) nhằm khôi phục, duy trì và cải thiện tốt hơn môi trường sống của con người trong khoảng thời gian dự định Bản chất của quản lý môi trường là tạo được môi trường ổn định, luôn ở trạng thái cân bằng với các chỉ tiêu khách quan, khoa học, bảo đảm cuộc sống tốt đẹp, an toàn và đủ cho các thế hệ con người trên hành tinh chúng ta.
Do đó, để vấn đề môi trường nói chung và môi trường đất nông nghiệp ở phường Châu Khê nói riêng ngày càng tốt,chúng tôi đề xuất một số biện pháp sau:
4.7.1 Biện pháp bảo vệ môi trường
Bảo vệ môi trường là công việc của toàn xã hội, nhưng ý thức của mỗi người trong vấn đề môi trường hoàn toàn khác nhau, vì vậy giáo dục môi trường được coi là vấn đề cốt lõi trong công tác bảo vệ môi trường Do đó, Đảng ủy, UBND phường Châu khê cần chỉ đạo, kết hợp với các cơ quan đoàn thể như Hội nông dân, Đoàn thanh niên, hội phụ nữ tăng cường công tác tuyên truyền, thông tin về tác động của các chất ô nhiễm đến sức khỏe con người và đời sống cộng đồng, đến hiệu quả sản xuất, kinh doanh cho mọi tầng lớp nhân dân trong phường, nhất là những gia đình làm nghề truyền thống Đẩy mạnh phong trào làng nghề bảo vệ môi trường như phong trào xanh – sạch – đẹp, vườn – ao – chuồng, tuần lễ nước sạch và vệ sinh môi trường
4.7.1.2 Biện pháp quy hoạch không gian gắn với BVMT
Quy hoạch các khu cụm công nghiệp ở các làng nghề để di dời các cơ sở gây ô nhiễm ra khỏi khu vực dân cư, đồng thời tại các cụm, khu công nghiệp này cần phải xây dựng hệ thống xử lý khí thải, nước thải, thu gom chất thải rắn,…
Có 2 loại hình quy hoạch chính là quy hoạch tập trung theo cụm công nghiệp nhỏ và quy hoạch phân tán tại chỗ:
Quy hoạch tập trung theo cụm công nghiệp nhỏ nằm xa khu dân cư, đồng bộ mặt bằng sản xuất, cơ sở hạ tầng như đường giao thông, hệ thống điện, nước, thông tin Ngoài ra, quy hoạch còn bao gồm hệ thống thu gom và xử lý khí thải, nước thải, thu gom chất thải rắn để xử lý tập trung.
