Nghiên cứu cơ sở khoa học xác Định giới hạn tối Đa cho phép hàm lượng kim loại nặng trong nước tưới cho rau Ăn lá

Ành h°áng cÿa hàm l°ợng kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới đến sự tích lũy trong rau ăn lá.... Ành h°áng cÿa hàm l°ợng kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới đến sự tích lũy trong đất trồng .... Ành h

H âC VIÆN NÔNG NGHIÆP VIÆT NAM

XÁC ĐàNH HÀM L£ĀNG TàI ĐA CHO PHÉP

TRONG N£àC T£àI CHO RAU N LÁ

HÀ N ÞI - 2024

luan an tien si luan an tien si

H âC VIÆN NÔNG NGHIÆP VIÆT NAM

NGUYàN THà GIANG

XÁC ĐàNH HÀM L£ĀNG TàI ĐA CHO PHÉP

TRONG N£àC T£àI CHO RAU N LÁ

Ngành: K ỹ thuÁt tài nguyên n¤ác

LâI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cāu cÿa riêng tôi, các kết quÁ nghiên cāu đ°ợc trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và ch°a từng dùng đß bÁo vệ lấy bất kỳ học vá nào

Tôi xin cam đoan các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đ°ợc chß rõ nguồn gốc Các kết quÁ cÿa luận án đã đ°ợc tác giÁ công bố khoa học trên t¿p chí chuyên ngành với sự đồng ý cÿa đồng tác giÁ, phù hợp với các quy đánh hiện hành Việc sử dụng các nguồn thông tin, số liệu này chß phục vụ cho mục đích nghiên cāu, học thuật

Hà Nội, ngày … tháng … năm 2024

Tác giÁ luận án

Nguyán Thá Giang

luan an tien si luan an tien si

LâI CÀM ¡N

Trong suốt thßi gian học tập, nghiên cāu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận đ°ợc sự h°ớng dẫn, chß bÁo tận tình cÿa thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên cÿa b¿n bè, đồng nghiệp và gia đình

Nhân dáp hoàn thành luận án, cho phép tôi đ°ợc bày tỏ lòng kính trọng và biết ¡n sâu sắc PGS.TS Nguyễn Văn Dung, Học viện Nông nghiệp Việt Nam và

PGS.TS Nguy ễn Thị Hằng Nga, Tr°ßng Đ¿i học Thÿy lợi đã tận tình h°ớng

dẫn, dành nhiều công sāc, thßi gian và t¿o điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ¡n chân thành tới Ban Giám đốc, Ban QuÁn lý đào

Môi tr°ßng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án

Tôi xin trân trọng cÁm ¡n tới PGS.TS Nguyán Thá Hằng Nga - Chÿ nhiệm

đề tài nghiên cāu khoa học cấp Bộ, mã số HĐ 89-2019/KHCN-BNN<Nghiên

c ứu cơ sá khoa học xây dựng bộ thông số chất lượng nước tưới cho một số lo¿i cây tr ồng chính lúa, ngô, đậu tương, l¿c và rau= đã cho tôi đ°ợc tham gia và kế

thừa một phần số liệu cÿa đề tài

Xin chân thành cÁm ¡n gia đình, ng°ßi thân, b¿n bè, đồng nghiệp đã t¿o điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận án./

Hà Nội, ngày …… tháng …… năm 2024

Nghiên c ću sinh

Nguy Ån Thá Giang

luan an tien si luan an tien si

MĂC LĂC

Lßi cam đoan iii

Lßi cÁm ¡n iv

Mục lục v

Danh mục chữ viết tắt viii

Danh mục bÁng ix

Danh mục hình xii

Trích yếu luận án xiv

Thesis abstract xvi

Ph Ån 1 Må đÅu 1

1.1 Tính cấp thiết cÿa đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cāu 3

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 3

1.2.2 Mục tiêu cụ thß 3

1.3 Ph¿m vi nghiên cāu 3

1.4 Những đóng góp mới cÿa luận án 3

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tián cÿa đề tài 4

1.5.1 Ý nghĩa khoa học 4

1.5.2 Ý nghĩa thực tián 4

Ph Ån 2 Tång quan các vÃn đÁ nghiên cću 5

2.1 Tổng quan về rau ăn lá 5

2.1.1 Tình hình sÁn xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam 5

2.1.2 Đặc đißm sinh học cÿa lo¿i rau thí nghiệm 7

2.2 Tổng quan về tích lũy kim lo¿i nặng trong rau 9

2.2.1 Nguồn gốc, các d¿ng tồn t¿i cÿa kim lo¿i nặng (Cu, Pb, Cd) trong n°ớc t°ới 9

2.2.2 KhÁ năng lan truyền ô nhiám kim lo¿i trong trong đất 13

2.2.3 C¡ chế tích lũy kim lo¿i nặng vào thực vật 15

2.2.4 Các yếu tố Ánh h°áng đến sự tích lũy và lan truyền kim lo¿i nặng trong rau 17

2.2.5 Ành h°áng cÿa kim lo¿i nặng đến chất l°ợng rau và sāc khỏe con ng°ßi 18

2.3 Thực tr¿ng ô nhiám kim lo¿i nặng trong đất và n°ớc t°ới t¿i việt nam 21

luan an tien si luan an tien si

2.3.1 Ô nhiám kim lo¿i nặng trong đất 21

2.3.2 Ô nhiám kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới 23

2.4 Tổng quan các nghiên cāu trong và ngoài n°ớc về giới h¿n an toàn kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới cho rau 26

2.4.1 Nhu cầu n°ớc t°ới cho rau 26

2.4.2 Ô nhiám kim lo¿i nặng trong rau do sử dụng nguồn n°ớc t°ới bá ô nhiám 27

2.4.3 Giới h¿n an toàn về kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới cho rau 30

2.5 Tổng quan giÁi pháp giÁm thißu tích lũy kim lo¿i nặng trong đất và thực vật 35

2.5.1 Sử dụng chất cÁi t¿o đất có nguồn gốc hữu c¡ 36

2.5.2 Sử dụng vật liệu khoáng sét 38

2.6 Đánh h°ớng nghiên cāu 38

Ph Ån 3 Nßi dung và ph¤¢ng pháp nghiên cću 40

3.1 Đối t°ợng và vật liệu nghiên cāu 40

3.1.1 Đối t°ợng nghiên cāu 40

3.1.2 Vật liệu nghiên cāu 40

3.2 Nội dung nghiên cāu 41

3.3 Ph°¡ng pháp nghiên cāu 41

3.3.1 Ph°¡ng pháp thu thập thông tin và khÁo sát thực đáa 41

3.3.2 Ph°¡ng pháp bố trí thí nghiệm 42

3.3.3 Ph°¡ng pháp theo dõi các chß tiêu 47

3.3.4 Ph°¡ng pháp xác đánh giới h¿n tối đa cho phép hàm l°ợng Cu, Pb, Cd trong n°ớc t°ới 49

3.3.5 Ph°¡ng pháp đánh giá rÿi ro sāc khỏe 50

3.3.6 Ph°¡ng pháp lấy mẫu và xử lý mẫu 51

3.3.7 Ph°¡ng pháp phân tích mẫu 52

3.3.8 Xử lý số liệu 53

Ph Ån 4 K¿t quÁ nghiên cću và thÁo luÁn 54

4.1 Đánh giá hiện tr¿ng cu, pb, cd trong n°ớc t°ới và rau t¿i khu vực sử dụng n°ớc t°ới từ hệ thống thÿy lợi vùng đồng bằng sông hồng 54

4.1.1 Hiện tr¿ng Cu, Pb, Cd trong n°ớc t°ới trên một số hệ thống thÿy lợi vùng đồng bằng sông Hồng 54

luan an tien si luan an tien si

4.1.2 Hàm l°ợng kim lo¿i nặng trong rau t¿i khu vực sử dụng n°ớc t°ới

cÿa một số hệ thống thÿy lợi 55

4.2 Giới h¿n an toàn hàm l°ợng Cu, Pb, Cd trong n°ớc t°ới cho rau cÁi xanh, xà lách, mồng t¡i trồng trên đất phù sa sông Hồng 56

4.2.1 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới đến tăng tr°áng và năng suất cÿa rau ăn lá 56

4.2.2 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới đến sự tích lũy trong rau ăn lá 97

4.2.3 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới đến sự tích lũy trong đất trồng 104

4.2.4 Đánh giá tích lũy kim lo¿i nặng cÿa rau ăn lá qua thí nghiệm đồng ruộng 111

4.2.5 Đánh giá rÿi ro sāc khỏe khi sử dụng rau đ°ợc t°ới n°ớc nhiám Cu, Pb, Cd 115

4.2.6 Giới h¿n an toàn về nồng độ kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới cho rau ăn lá 119

4.3 GiÁi pháp giÁm thißu tích lũy kim lo¿i nặng trong rau ăn lá do t°ới n°ớc ô nhiám 124

4.3.1 Ành h°áng cÿa khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ đến hàm l°ợng Pb và Cd dá tiêu trong đất 124

4.3.2 Ành h°áng cÿa khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ đến tích lũy Pb, Cd trong rau ăn lá do sử dụng n°ớc t°ới ô nhiám 128

Ph Ån 5 K¿t luÁn và ki¿n nghá 134

5.1 Kết luận 134

5.2 Kiến nghá 135

Công trình khoa học đã công bố 136

Tài liệu tham khÁo 137

luan an tien si luan an tien si

DANH MĂC CHČ VI¾T TÂT

(Cation Exchange Capacity)

với độ tin cậy 95%

(Food and Agriculture Organization of the United Nations)

DANH MĂC BÀNG

BÁng 2.1 Giới h¿n pH đối với quá trình kết tÿa Cu, Pb, Cd 14

BÁng 2.2 Các d¿ng tồn t¿i cÿa kim lo¿i nặng trong đất và cách xác đánh 14

BÁng 2.3 Ành h°áng cÿa các kim lo¿i nặng độc h¿i đối với thực vật 20

BÁng 2.4 Tác động độc h¿i cÿa Cu, Pb, Cd lên các c¡ quan c¡ thß 21

BÁng 2.5 Hàm l°ợng Cd và pH cÿa n°ớc t°ới trên các hệ thống thuỷ lợi vùng Đồng bằng sông Hồng 25

BÁng 2.6 Khuyến cáo giới h¿n cao nhất các thông số kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới 30

BÁng 2.7 Giới h¿n nồng độ cÿa kim lo¿i nặng đ°ợc khuyến nghá trong n°ớc t°ới á Canada 31

BÁng 2.8 Giá trá tiêu chuẩn Cu, Pb, Cd trong n°ớc t°ới cho rau cÿa Trung Quốc và Australia 31

BÁng 2.9 Māc giới h¿n tối đa cho phép cÿa một số kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới 32

BÁng 2.10 Māc tối đa quy đánh Cd, Pb, Cu trong các lọai rau cÿ 32

BÁng 2.11 Giá trá tối đa cho phép cÿa FAO/WHO cÿa kim lo¿i nặng trong rau ăn lá 33

BÁng 2.12 Giới h¿n ô nhiám Cd và Pb trong rau cÿ 33

BÁng 2.13 Māc giới h¿n tối đa cho phép cÿa một số hoá chất gây h¿i trong sÁn phẩm rau, quÁ 34

BÁng 3.1 Hàm l°ợng Cu, Pb, Cd trong n°ớc t°ới trên một số hệ thống thÿy lợi vùng đồng bằng sông Hồng 42

BÁng 3.2 Thßi gian gieo trồng cÿa rau trong thí nghiệm 43

BÁng 3.3 L°ợng n°ớc t°ới cho rau 44

BÁng 3.4 Thßi gian gieo trồng rau trong thí nghiệm 46

BÁng 3.5 Mô tÁ công thāc thí nghiệm 46

BÁng 3.6 L°ợng n°ớc t°ới cho rau 47

BÁng 3.7 Ph°¡ng pháp phân tích các chß tiêu cÿa đất, n°ớc và rau 52

BÁng 4.1 Hàm l°ợng Cu, Pb, Cd trong n°ớc t°ới á một số hệ thống thÿy lợi 54

BÁng 4.2 Hàm l°ợng Cu, Pb, Cd trong rau khu vực sử dụng n°ớc t°ới từ hệ thống thÿy lợi Bắc Đuống 55

BÁng 4.3 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu (ppm) trong n°ớc t°ới đến chiều cao(*) cÁi xanh 57

BÁng 4.4 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu (ppm) trong n°ớc t°ới đến chiều cao(*) xà lách 59

luan an tien si luan an tien si

BÁng 4.5 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu (ppm) trong n°ớc t°ới đến chiều cao(*)

mồng t¡i 60

BÁng 4.6 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến số lá(*) cÿa rau cÁi xanh 61

BÁng 4.7 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến số lá(*) cÿa rau xà lách 63

BÁng 4.8 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu (ppm) trong n°ớc t°ới đến số lá(*) mồng t¡i 64

BÁng 4.9 Ành h°áng cÿa Cu trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD cÿa rau 65

BÁng 4.10 Ành h°áng cÿa Cu trong n°ớc t°ới đến năng suất cÁi xanh 68

BÁng 4.11 Ành h°áng cÿa Cu trong n°ớc t°ới đến năng suất xà lách 69

BÁng 4.12 Ành h°áng cÿa Cu trong n°ớc t°ới đến năng suất mồng t¡i 70

BÁng 4.13 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Pb (ppm) trong n°ớc t°ới đến chiều cao(*) cÁi xanh 72

BÁng 4.14 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Pb (ppm) trong n°ớc t°ới đến chiều cao(*) xà lách 73

BÁng 4.15 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Pb (ppm) trong n°ớc t°ới đến chiều cao(*) mồng t¡i 74

BÁng 4.16 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Pb (ppm) trong n°ớc t°ới đến số lá(*) cÁi xanh 76

BÁng 4.17 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Pb (ppm) trong n°ớc t°ới đến số lá(*) xà lách 77

BÁng 4.18 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Pb (ppm) trong n°ớc t°ới đến số lá(*) mồng t¡i 77

BÁng 4.19 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến SPAD cÿa rau 78

BÁng 4.20 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến năng suất cÿa rau cÁi xanh 80

BÁng 4.21 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến năng suất cÿa rau xà lách 81

BÁng 4.22 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến năng suất cÿa rau mồng t¡i 82

BÁng 4.23 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến chiều cao(*) cÁi xanh 84

BÁng 4.24 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến chiều cao(*) xà lách 86

BÁng 4.25 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến chiều cao(*) mồng t¡i 87

BÁng 4.26 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến số lá(*) cÁi xanh 88

BÁng 4.27 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến số lá(*) xà lách 89

BÁng 4.28 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến số lá(*) mồng t¡i 90

BÁng 4.29 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD cÿa rau 92

BÁng 4.30 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến năng suất cÿa rau cÁi xanh 94

luan an tien si luan an tien si

BÁng 4.31 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến năng suất cÿa rau xà lách 95

BÁng 4.32 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến năng suất cÿa rau mồng t¡i 96

BÁng 4.33 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến sự tích lũy Cu trong rau 98

BÁng 4.34 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến sự tích lũy trong rau 99

BÁng 4.35 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến sự tích lũy trong rau 102

BÁng 4.36 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến sự tích lũy trong đất trồng rau 105

BÁng 4.37 Thßi gian tích lũy Cu trong đất do n°ớc t°ới theo dự báo 106

BÁng 4.38 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến sự tích lũy trong đất trồng rau 107

BÁng 4.39 Dự báo hàm l°ợng Pb tích lũy trong đất theo thßi gian 108

BÁng 4.40 Hàm l°ợng Cd trong đất trồng rau sau các vụ thí nghiệm 109

BÁng 4.41 Dự báo hàm l°ợng Cd tích lũy trong đất theo thßi gian 110

BÁng 4.42 Đặc tính chất l°ợng cÿa n°ớc đ°ợc sử dụng trong thßi gian nghiên cāu 111

BÁng 4.43 Ành h°áng cÿa nguồn n°ớc t°ới đến số lá và năng suất rau 112

BÁng 4.44 Ành h°áng cÿa nguồn n°ớc t°ới đến sự tích lũy hàm l°ợng kim lo¿i nặng trong rau 113

BÁng 4.45 Hàm l°ợng kim lo¿i nặng trong đất trồng rau đ°ợc t°ới từ nguồn n°ớc khác nhau 115

BÁng 4.46 Dự báo l°ợng kim lo¿i nặng tích lũy đối với ng°ßi tiêu dùng rau 117

BÁng 4.47 Dự báo l°ợng kim lo¿i nặng tích lũy đối với ng°ßi tiêu dùng rau 118

BÁng 4.48 Mô hình hồi quy Tobit dự báo ng°ỡng tối đa cÿa Cu, Pb và Cd trong rau 120

BÁng 4.49 Giới h¿n an toàn cÿa Cu trong n°ớc t°ới và đất bằng cách sử dụng mô hình Tobit 121

BÁng 4.50 Giới h¿n an toàn cÿa Pb trong n°ớc t°ới và đất bằng cách sử dụng mô hình Tobit 121

BÁng 4.51 Giới h¿n an toàn cÿa Cd trong n°ớc t°ới và đất bằng cách sử dụng mô hình Tobit 122

BÁng 4.52 Ành h°áng cÿa khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ đến tích lũy Pb trong rau 129

BÁng 4.53 Ành h°áng cÿa khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ đến tích lũy Cd trong rau 131

luan an tien si luan an tien si

DANH MĂC HÌNH

Hình 2.1 SÁn l°ợng và diện tích rau á Việt Nam trong giai đo¿n 2015-2020 6

Hình 2.2 Mô hình tr¿ng thái các kim lo¿i nặng trong môi tr°ßng đất 15

Hình 2.3 Hàm l°ợng kim lo¿i nặng trong các bộ phận cÿa cây 17

Hình 3.1 Quan hệ giữa độ ẩm và sāc hút n°ớc cÿa đất 48

Hình 4.1 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD trung bình qua 3 vụ cÿa cÁi xanh 66

Hình 4.2 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD trung bình qua 3 vụ cÿa xà lách 66

Hình 4.3 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD trung bình qua 3 vụ cÿa mồng t¡i 67

Hình 4.4 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến năng suất trung bình 3 vụ cÁi xanh 68

Hình 4.5 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến năng suất trung bình 3 vụ xà lách 69

Hình 4.6 Ành h°áng cÿa hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới đến năng suất trung bình 3 vụ mồng t¡i 70

Hình 4.7 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD trung bình 3 vụ cÿa cÁi xanh 79

Hình 4.8 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD trung bình 3 vụ cÿa xà lách 79

Hình 4.9 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD trung bình 3 vụ cÿa mồng t¡i 80

Hình 4.10 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến năng suất trung bình 3 vụ cÿa rau cÁi xanh 81

Hình 4.11 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến năng suất trung bình 3 vụ cÿa rau xà lách 82

Hình 4.12 Ành h°áng cÿa Pb trong n°ớc t°ới đến năng suất trung bình 3 vụ cÿa rau mồng t¡i 83

Hình 4.13 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD trung bình 3 vụ cÿa rau cÁi xanh 93

Hình 4.14 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD trung bình 3 vụ cÿa rau xà lách 93

Hình 4.15 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến chß số SPAD trung bình 3 vụ cÿa rau mồng t¡i 94

luan an tien si luan an tien si

Hình 4.16 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến năng suất trung bình 3 vụ

cÿa rau cÁi xanh 94Hình 4.17 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến năng suất trung bình 3 vụ

cÿa rau xà lách 95Hình 4.18 Ành h°áng cÿa Cd trong n°ớc t°ới đến năng suất trung bình 3 vụ

cÿa rau mồng t¡i 96Hình 4.19 Hàm l°ợng Cd, Cu, Pb trong rau 114Hình 4.20 Ành h°áng cÿa khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ

đến hàm l°ợng Pb dá tiêu trong đất trồng rau 125Hình 4.21 Ành h°áng cÿa khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ đến hàm

l°ợng Cd dá tiêu trong đất rau 127Hình 4.22 Ành h°áng cÿa khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ đến tích lũy

Pb trong rau 130Hình 4.23 Ành h°áng cÿa khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ đến tích lũy

Cd trong rau 132

luan an tien si luan an tien si

TRÍCH Y¾U LUÀN ÁN

H ã tên NCS: Nguyán Thá Giang

Tên lu Án án: <Nghiên cāu c¡ sá khoa học xác đánh hàm l°ợng tối đa cho phép cÿa một

số kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới cho rau ăn lá=

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên n°ớc; Mã sá: 9580212

Tên c¡ sá đào t¿o: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

M ăc đích nghiên cću cąa luÁn án

- Xác đánh giới h¿n hàm l°ợng KLN (Cu, Pb, Cd) trong n°ớc t°ới phục vụ sÁn

xuất rau ăn lá an toàn trồng trên đất phù sa sông Hồng

- Đề xuất đ°ợc giÁi pháp h¿n chế tích lũy KLN trong rau ăn lá đối với các vùng ô nhiám KLN trong n°ớc t°ới từ các nguồn vật liệu sẵn có trong tự nhiên

Ph¤¢ng pháp nghiên cću

(1) Thu thập các tài liệu liên quan đến dián biến chất l°ợng n°ớc, các tài liệu, số

liệu về thực tr¿ng sÁn xuất rau

(2) Bố trí các thí nghiệm về Ánh h°áng cÿa Cu, Pb, Cd trong n°ớc t°ới đến cÁi xanh, xà lách, mồng t¡i trong nhà l°ới và ngoài đồng ruộng

(3) Sử dụng mô hình hồi quy Tobit đß xác đánh giới h¿n tối đa cho phép cÿa Cu,

Pb, Cd trong n°ớc t°ới cho cÁi xanh, xà lách và mồng t¡i Dựa trên māc tối đa cÿa kim

lo¿i này trong rau ăn lá theo QCVN 8-2:2011/ BYT và QĐ 106/2007/QĐ-BNN

(4) Trên c¡ sá kết quÁ thí nghiệm đánh giá rÿi ro về sāc khỏe tiềm ẩn cÿa việc tiêu

thụ KLN qua rau, đ°ợc phân tích dựa trên l°ợng KLN tiêu thụ hàng ngày (DIM) chß số

rÿi ro sāc khỏe (HRI) và chß số nguy c¡ mục tiêu (THQ)

(5) Bố trí thí nghiệm giÁi pháp giÁm thißu tích lũy tích lũy Pb, Cd cho cÁi xanh, xà lách và mồng t¡i bằng vật liệu tự nhiên (zeolite, than sinh học và r¡m ÿ)

K ¿t quÁ chính và k¿t luÁn

(1) N°ớc t°ới t¿i một số hệ thống thÿy lợi đißn hình vùng đồng bằng sông Hồng (Bắc H°ng HÁi, Sông Nhuệ và Bắc Đuống) đ°ợc luận án phân tích trong mùa khô năm

2020 và 2021, cho kết quÁ cho thấy hàm l°ợng Cu gấp 1,5-1,7 lần, Pb v°ợt từ 2,4-4 lần

và Cd cao gấp 4-7 lần GHCP theo QCVN 08-2015/BTNMT Tích lũy Pb trong rau cÁi xanh và xà lách v°ợt GHCP, dao động lần l°ợt là 0,31-0,35mg/kg và 0,33-0,41mg/kg

Mồng t¡i là lo¿i rau duy nhất hiện ch°a bá tích lũy Cu, Pb, Cd v°ợt GHCP

luan an tien si luan an tien si

(2) Trong điều kiện thí nghiệm, n°ớc t°ới có hàm l°ợng Cu (0,5-1,6ppm); Pb (0,1-2ppm) và Cd (0,5ppm) làm tăng năng suất cÿa cÁi xanh, xà lách và mồng t¡i Hàm l°ợng Cu trong n°ớc t°ới vuợt 1,6 ppm; Pb lớn h¡n 2ppm và Cd v°ợt quá 0,5ppm làm

giÁm năng suất cÿa cÁ 3 lo¿i rau Hàm l°ợng Cu trong 3 lo¿i rau đ°ợc t°ới n°ớc nhiám

Cu từ 0,2-2,0 ppm nằm trong giới h¿n cho phép theo TCVN Hàm l°ợng Pb v°ợt 0,5ppm và Cd v°ợt 0,1ppm trong n°ớc t°ới đã gây ra hiện t°ợng tích lũy Pb và Cd v°ợt GHCP Sau 3 vụ thí nghiệm liên tiếp, đất đ°ợc t°ới n°ớc nhiám Cu (0,2-2,0ppm), Pb (0,1-4,0ppm) vẫn ch°a bá nhiám Cu và Pb theo TCVN Hàm l°ợng Cu và Pb trong đất sẽ v°ợt giới h¿n cho phép sau 1,9-15,7 năm và 5,5-18,6 năm nếu t°ới n°ớc có hàm l°ợng Cu và Pb t°¡ng đ°¡ng trong thí nghiệm Hàm l°ợng Cd trong n°ớc t°ới

từ 0,5-1,0ppm có thß tích lũy trong đất v°ợt GHCP ngay từ vụ đầu

CÁi xanh, xà lách và mồng t¡i sử dụng n°ớc t°ới từ sông Cầu Bây (thuộc HTTL

Bắc H°ng HÁi) bá ô nhiám Cd có năng suất và tích lũy Cu, Pb, Cd cao h¡n tr°ßng hợp dùng n°ớc giếng đß t°ới Tích lũy Cu trong rau (6,65-8,99 mg/kg rau khô) nằm trong GHCP; Pb (0,56-0,79 mg/kg rau khô) và Cd (0,25-0,28mg/kg rau khô) v°ợt GHCP theo TCVN

Hàm l°ợng Cu tối đa cho phép trong n°ớc t°ới từ 3,3-9,04ppm (cÁi xanh); từ 2,95-7,53ppm (xà lách) và từ 3,52-9,33ppm (mồng t¡i) t°¡ng āng với hàm l°ợng Cu tối

đa trong đất theo TCVN là 100mg/kg Hàm l°ợng Pb tối đa cho phép từ 0,04-0,65ppm (cÁi xanh) t°¡ng āng với hàm l°ợng Pb trong đất trồng ban đầu dao động từ 17 xuống 1mg/kg; 0,05-0,9ppm (xà lách) t°¡ng āng với hàm l°ợng Pb trong đất trồng ban đầu từ

7 xuống 1 mg/kg; 0,06-0,93ppm (mồng t¡i) t°¡ng āng với hàm l°ợng Pb trong đất trồng ban đầu dao động từ 10 xuống 1mg/kg Hàm l°ợng Cd tối đa cho phép từ 0,08-0,14ppm (cÁi xanh); 0,1-0,12ppm (xà lách) và từ 0,05-0,18ppm (mồng t¡i) t°¡ng āng

với hàm l°ợng Cd trong đất trồng ban đầu dao động từ 0,1 đến 1,5mg/kg

Ch°a có nguy c¡ rÿi ro về sāc khỏe khi tiêu thụ rau cÁi xanh, xà lách, mồng t¡i đ°ợc t°ới n°ớc sông Cầu Bây hay n°ớc nhiám Cu (0,2-2ppm); Pb (0,1-4ppm) và Cd (0,01-1ppm) vì chß số nguy c¡ mục tiêu (THQ) cho tất cÁ các tr°ßng hợp này đều nhỏ h¡n 1 (1,17 × 10-5 đến 4,95 × 10-3)

(3) Sử dụng khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ làm giÁm hàm l°ợng Pb,

Cd dá tiêu trong đất và trong rau cÁi xanh, xà lách, mồng t¡i Bổ sung 3% hàm l°ợng zeolite cho hiệu quÁ cao nhất, giÁm hàm l°ợng Pb và Cd dá tiêu trong đất t°¡ng āng từ 46,7-68% á vụ đầu tiên và hiệu quÁ giÁm dần khi hàm l°ợng KLN này tích lũy trong đất tăng lên GiÁm tích lũy trong rau với Pb từ 69,72-72,61% và Cd từ 59,09-60,94%

luan an tien si luan an tien si

THESIS ABSTRACT

PhD candidate: Nguyen Thi Giang

Thesis title: The scientific basic research on defining the limitation of acceptance of

maximizing heavy metal content in irrigation water to leafy vegetables

Major: Water Resources Engineering Code: 9580212

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Study objectives

- Determine the limit of heavy metal content (Cu, Pb, Cd) in irrigation water for the production of safe leafy vegetables grown on Red River alluvial soil

- Propose solutions to limit the accumulation of heavy metals in leafy vegetables for areas polluted with heavy metals in irrigation water from naturally available materials

Study methods

(1) Collect documents related to water quality developments, documents and data

on the current status of vegetable production

(2) Arrange experiments on the effects of Cu, Pb, and Cd in irrigation water on

Brassica juncea L., lettuce, and spinach in the greenhouse and in the field

(3) Use the Tobit regression model to determine the maximum allowable limits of

Cu, Pb, and Cd in irrigation water for Brassica juncea L., Lactuca sativa and Basella

alba L Based on the maximum level of this metal in leafy vegetables according to

QCVN 8-2:2011/BYT and Decision 106/2007/QD-BNN (Vietnam)

(4) Based on the experimental results to evaluate the potential health risks of consuming heavy metals through vegetables, analyzed based on the amount of heavy metals consumed daily (DIM) health risk index (HRI) and target hazard index (THQ) (5) Arrange experimental solutions to reduce the accumulation of Pb and Cd for

Brassica juncea L., Lactuca sativa and Basella alba L using natural materials (zeolite,

biochar and straw manure)

Main results and conclusions

(1) Irrigation water in some typical irrigation systems in the Red River Delta (Bac Hung Hai, Song Nhue and Bac Duong) was analyzed by the thesis in the dry season of

2020 and 2021, with results showing that Cu content was 1.5-1.7 times higher, Pb exceeded 2.4-4 times and Cd was 4-7 times higher than the permissible limit according to

QCVN 08-2015/BTNMT Accumulation of Cu and Cd in Brassica juncea L., Lactuca

sativa and Basella alba L are all within the allowable limits according to TCVN Pb

accumulation in Brassica juncea L and Lactuca sativa the allowable limit, ranging from

luan an tien si luan an tien si

0.31-0.35 mg/kg and 0.33-0.41 mg/kg, respectively Basella alba L is the only vegetable

that does not accumulate Cu, Pb, and Cd beyond the allowed limit

(2) Under experimental conditions, irrigation water containing Cu (0.5-1.6)ppm; Pb

(0.1-2)ppm and Cd (0.5ppm) increased the yield of Brassica juncea L., Lactuca sativa and Basella alba L Cu content in irrigation water exceeding 1.6 ppm; Pb greater than

2ppm and Cd exceeding 0.5ppm reduced the yield of all 3 types of vegetables Cu content

in 3 types of vegetables irrigated with Cu-contaminated water from 0.2-2.0ppm was within the allowable limit according to TCVN Pb content exceeding 0.5ppm and Cd exceeding 0.1 ppm in irrigation water caused Pb and Cd accumulation exceeding GHCP After 3 consecutive experimental crops, the soil irrigated with Cu-contaminated water (0.2-2.0ppm), Pb (0.1-4.0ppm) was still not contaminated with Cu and Pb according to TCVN The Cu and Pb content in the soil will exceed the permissible limit after 1.9-15.7 years and 5.5-18.6 years if watering with Cu and Pb content equivalent to the experiment

Cd content in irrigation water from 0.5-1.0ppm can accumulate in the soil exceeding the

GHCP right from the first crop Brassica juncea L., Lactuca sativa and Basella alba L

used irrigation water from the Cau Bay River (belonging to the Bac Hung Hai irrigation system) contaminated with Cd had higher yields and accumulation of Cu, Pb, and Cd than usual Use well water for irrigation, Cu accumulation in vegetables (6.65-8.99 mg/kg dry vegetables) is within the permissible limit; Pb (0.56-0.79 mg/kg dry vegetables) and Cd (0.25-0.28 mg/kg dry vegetables) content exceeds permissible limits according to

TCVN Maximum allowed Cu content is from 3.3-9.04ppm (Brassica juncea L.); from 2.95-7.53ppm (Lactuca sativa) and from 3.52-9.33ppm (Basella alba L.) corresponding

to the maximum Cu content in soil according to TCVN of 100mg/kg The maximum

allowable Pb content is from 0.04-0.65ppm (Brassica juncea L.) corresponding to the Pb content in the initial soil ranging from 17 to 1 mg/kg From 0.05-0.9ppm (Lactuca sativa)

corresponds to the Pb content in the initial soil from 7 to 1 mg/kg For spinach, the limit

of Pb in irrigation water is from 0.06-0.93ppm in the case of Pb in the initial soil ranging

from 10 to 1 mg/kg The maximum allowable Cd content is from 0.08-0.14ppm (Brassica

juncea L.); 0.1-0.12ppm (Lactuca sativa) and 0.05-0.18ppm (Basella alba L.) correspond

to Cd content in the initial soil ranging from 0.1 to 1.5mg/kg There is no health risk when consuming green vegetables, lettuce, and spinach watered with Cau Bay River water or Cu-contaminated water (0.2-2ppm); Pb (0.1-4ppm) and Cd (0.01-1ppm) because the target hazard quotient (THQ) for all of these cases is less than 1 (1.17 × 10-5 to 4.95 × 10-3) (3) Using zeolite, biochar and composted straw reduced the mobile Pb and Cd

content in soil and in Brassica juncea L., Lactuca sativa and Basella alba L Adding 3%

zeolite content gave the highest efficiency, reducing the mobile Pb and Cd content in soil by 46.7-68% respectively in the first crop and the efficiency decreased as the accumulation of these heavy metals in the soil increased Accumulation in vegetables was reduced with Pb from 69.72-72.61% and Cd from 59.09-60.94%

luan an tien si luan an tien si

PHÄN 1 Mä ĐÄU

N°ớc là nguồn tài nguyên chính cho sự sống trên Trái đất Việc tiếp cận n°ớc với n°ớc s¿ch có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với sāc khỏe và hệ sinh thái Tuy nhiên, trong những thập kỷ qua chất l°ợng n°ớc đã bá Ánh h°áng tiêu cực bái sự gia tăng dân số, công nghiệp hóa, đô thá hóa và sử dụng tài nguyên thiên nhiên một cách quá māc (Vardhan & cs., 2019) Các ion kim lo¿i nặng (KLN) là một trong những chất gây ô nhiám đ°ợc giÁi phóng nhiều nhất, nguy c¡ tích lũy độc tố trong môi tr°ßng rất cao và có xu h°ớng tích lũy sinh học (Azimi

& cs., 2017) Kim lo¿i nặng lắng đọng vào đất, n°ớc và có thß dá dàng tích lũy vào các bộ phận cÿa cây (rá, lá, h¿t) Một số KLN đóng vai trò là nguyên tố dinh d°ỡng vi l°ợng cần thiết cho sự phát trißn cÿa cây trồng nh° Cu, Zn, Fe, Mn,

Mo Tuy nhiên, với hàm l°ợng d° thừa chúng l¿i là yếu tố bất lợi cho cây Nhóm các nguyên tố KLN khác không phÁi là dinh d°ỡng mà ng°ợc l¿i chúng có thß gây độc cho cây nh° Cd, Pb, Hg, Cr Tác h¿i cÿa chúng có thß làm giÁm tỷ lệ nÁy

mầm cÿa h¿t, làm thay đổi hình thái các c¡ quan thực vật, āc chế ho¿t động quang hợp, cÁn trá việc vận chuyßn n°ớc, cũng nh° vận chuyßn dinh d°ỡng, thậm chí có thß kích thích quá trình phân hÿy tế bào (Ahmed & cs., 2022) Thông qua chuỗi thāc ăn, các KLN có thß đ°ợc đ°a vào c¡ thß con ng°ßi và gây độc h¿i khi tích lũy đến một l°ợng nhất đánh Thậm chí ngay cÁ á nồng độ rất thấp,

liệt, thực quÁn, d¿ dày và da Mặt khác, có thß gây ra các bệnh rối lo¿n, thoái hóa

thần kinh nh° bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson (Cabral & cs., 2019) Ngoài những tác động đối với sāc khỏe con ng°ßi, KLN Ánh h°áng xấu đến hệ sinh vật đất thông qua các t°¡ng tác vi khuẩn đất (Awasthi & cs., 2022)

Rau xanh là nguồn thực phẩm quan trọng trong khẩu phần ăn cÿa con ng°ßi Rau cung cấp các lo¿i vitamin, carbohydrate, chất x¡, protein, khoáng chất cần thiết cho sự phát trißn và sāc khỏe cÿa con ng°ßi (Leblebici & Kar, 2018) Theo công bố cÿa Chopra & Pathak (2015) thì hầu hết các lo¿i rau xanh còn có tác dụng giúp con ng°ßi tránh đ°ợc tác h¿i cÿa các chất độc h¿i, đặc biệt

là những chất gây ung th° ruột kết

luan an tien si luan an tien si

Trong vài thập kỷ qua, những nghiên cāu về an toàn thực phẩm đã h°ớng tới tìm hißu nguy c¡ Ánh h°áng đến sāc khỏe ng°ßi tiêu dùng do các KLN tích lũy trong thực phẩm, rau quÁ Thông qua việc sử dụng phân bón, thuốc bÁo vệ thực vật trong sÁn xuất nông nghiệp (Manwani & cs., 2022) Theo kết quÁ nghiên

cāu cÿa Martorell & cs (2011), các yếu tố rÿi ro liên quan đến ô nhiám KLN trong thực phẩm chÿ yếu phát sinh từ các sÁn phẩm nông nghiệp nh° g¿o, hoa màu, rau quÁ trên ph¿m vi toàn cầu, phổ biến á các n°ớc đang phát trißn Trong

đó, rau đóng góp khoÁng 90% tổng l°ợng kim lo¿i hấp thụ và là nguồn gây nhiám độc KLN phổ biến nhất á ng°ßi Kết quÁ công bố cÿa Jan & cs (2010) cho thấy rau ăn lá là lo¿i rau có tỷ lệ hấp thụ KLN cao nhất và ho¿t động nh° một chß số sinh học về ô nhiám đất Do đó, các nghiên cāu cụ thß về ô nhiám kim lo¿i trong rau ăn lá phÁi đ°ợc thực hiện đß khuyến cáo những rÿi ro sāc khỏe, cũng nh° nâng cao nhận thāc cộng đồng về các biện pháp giÁm thißu

Biến đổi khí hậu dẫn đến tình tr¿ng thiếu n°ớc t°ới á nhiều vùng đất canh tác N°ớc nhiám bẩn đ°ợc sử dụng t°ới trong nông nghiệp làm tăng nguy c¡ tích

ng°ßi tiêu dùng (Soleimani & cs., 2023)

T¿i Việt Nam, nhiều hệ thống thÿy lợi lớn nh° sông Nhuệ, Bắc H°ng HÁi,

cũng là n¡i tiếp nhận n°ớc thÁi, dẫn đến tiềm ẩn nguy c¡ tích lũy KLN trong nông sÁn rất cao Những nghiên cāu về rÿi ro tới sāc khỏe ng°ßi tiêu dùng do d° l°ợng KLN gây ra t°¡ng đối nhiều nh°ng vẫn còn thiếu thông tin về sự hấp thu KLN cÿa rau đ°ợc t°ới bằng nguồn n°ớc nhiám KLN Hầu hết các nghiên cāu

về KLN trong rau nói chung và rau ăn lá nói riêng mới dừng l¿i á khâu điều tra, khÁo sát, đánh giá các mẫu đất và n°ớc từ các khu vực bá Ánh h°áng (Verma & cs., 2022; Seal & cs., 2022; Manwani & cs., 2022; Gupta Neha & cs., 2022) Mặc

dù đã có một số nghiên cāu đ°ợc thực hiện đß đánh giá sự hấp thu KLN trong n°ớc t°ới cÿa rau ăn lá, nh°ng thông tin liên quan đến việc đánh l°ợng giới h¿n

an toàn cÿa KLN trong n°ớc t°ới hiện vẫn ch°a đ°ợc đề cập trong bất cā tài liệu

nào Do đó, đề tài luận án thực hiện: <Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định hàm

lượng tối đa cho phép của một số kim lo¿i nặng trong nước tưới cho rau ăn

lá= là rất cần thiết

luan an tien si luan an tien si

1.2 M ĂC TIÊU NGHIÊN CĆU

1.2.1 M ăc tiêu tång quát

Xác đánh giới h¿n hàm l°ợng KLN (Cu, Pb, Cd) trong n°ớc t°ới cho rau

phục vụ cho việc quÁn lý chất l°ợng n°ớc t°ới trong công trình thÿy lợi, đÁm bÁo

an toàn cho ng°ßi tiêu dùng, bÁo vệ môi tr°ßng đất và n°ớc

1.2.2 M ăc tiêu că thÃ

- Xác đánh giới h¿n hàm l°ợng Cu, Pb, Cd trong n°ớc t°ới phục vụ sÁn xuất rau ăn lá an toàn trồng trên đất phù sa sông Hồng

- Đề xuất đ°ợc giÁi pháp h¿n chế tích lũy kim lo¿i nặng trong rau ăn lá đối với các vùng ô nhiám kim lo¿i nặng trong n°ớc t°ới từ các nguồn vật liệu sẵn có trong tự nhiên

- Ph¿m vi không gian:

Các thí nghiệm đ°ợc tiến hành trên đất phù sa sông Hồng trung tính ít chua không đ°ợc bồi hàng năm Đây là diện tích đất có tß lệ trồng rau xanh lớn, sử

dụng n°ớc t°ới chính từ các hệ thống thÿy lợi

Thí nghiệm chậu v¿i đ°ợc thực hiện trong nhà l°ới t¿i Học viện Nông nghiệp Việt Nam (Thá trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, Hà Nội)

Thí nghiệm đồng ruộng đ°ợc thực hiện t¿i xã Đa Tốn, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội

Đánh giá thực tr¿ng hàm l°ợng KLN trong n°ớc t°ới và rau t¿i hệ thống thÿy lợi Bắc Đuống, Bắc H°ng HÁi và sông Nhuệ

- Ph¿m vi thßi gian:

Nghiên cāu đ°ợc thực hiện từ năm 2019 đến năm 2021

- Xác đánh đ°ợc hàm l°ợng tối đa cho phép cÿa Cu (2,95-9,33ppm), Pb (0,04-0,93ppm), Cd (0,05-0,18ppm) trong n°ớc t°ới cho rau ăn lá trồng trên đất

thßi bÁo vệ môi tr°ßng đất và n°ớc

- Bổ sung khoáng sét zeolite (2-3%), than sinh học và r¡m ÿ (5%) cho hiệu

quÁ trong việc h¿n chế tích lũy Pb và Cd trong rau ăn lá khi sử dụng nguồn n°ớc t°ới ô nhiám

luan an tien si luan an tien si

1.5 Ý NGH)A KHOA HâC VÀ THĎC TIÄN CĄA ĐÀ TÀI

1.5.2 Ý ngh*a thďc tiÅn

hàm l°ợng Cu, Pb, Cd trong n°ớc t°ới cho rau ăn lá làm c¡ sá cho sÁn xuất rau

an toàn trồng trên vùng đất phù sa sông Hồng;

- Đề xuất tß lệ tối °u sử dụng một số lo¿i vật liệu tự nhiên (khoáng sét zeolite, than sinh học và r¡m ÿ) đß giÁm tích luỹ KLN (Pb, Cd) trong rau ăn lá

nguy c¡ ô nhiám KLN trong n°ớc t°ới và đất

luan an tien si luan an tien si

P HÄN 2 TäNG QUAN CÁC VÂN ĐÀ NGHIÊN CĆU

2.1.1 Tình hình s Án xuÃt và tiêu thă rau trên th¿ giái và ViÇt Nam

2.1.1.1 Tình hình sÁn xuất và tiêu thụ rau trên thế giới

Theo số liệu thống kê cÿa Tổ chāc Nông l°¡ng Liên hợp quốc (Fao, 2020) thì năm 2018 sÁn l°ợng 25 lo¿i rau t°¡i chính trên toàn cầu đ¿t 1,09 tỷ tấn Cho đến nay, châu Á vẫn là vùng sÁn xuất rau t°¡i lớn nhất, chiếm 3/4 sÁn l°ợng rau

th°¡ng m¿i, l°ợng tăng chÿ yếu á Châu Phi (Ebert, 2020) Trong khẩu phần ăn, rau đ°ợc sử dụng kết hợp với các lo¿i hoa quÁ thực phẩm sẽ rất tốt cho sāc khoẻ

do bổ sung các lo¿i vitamin, các chất chống ôxi hoá tự nhiên Do vậy, nhu cầu tiêu thụ rau quÁ ngày càng tăng Nhật BÁn là quốc gia có tuổi thọ cao nhất, đồng thßi ng°ßi dân Nhật BÁn cũn tiêu thụ rau quÁ nhiều nhất với l°ợng bình quân

100 kg/ng°ßi/năm Theo dự báo cÿa Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), do tác động cÿa các yếu tố nh° sự thay đổi c¡ cấu dân số, thá hiếu tiêu dùng và thu nhập dân c°, tiêu thụ nhiều lo¿i rau sẽ tăng m¿nh trong giai đo¿n 2015-2025 đặc biệt

là rau ăn lá Việc tiêu thụ rau xà lách và các lo¿i rau ăn lá khác tăng 22-23%, trong khi māc tiêu thụ khoai tây và các lo¿i rau ăn cÿ chß tăng 7-8%

2.1.1.2 Tìn h hình sÁn xuất và tiêu thụ rau ở Việt Nam

Việt Nam có lách sử trồng rau từ lâu đßi Với điều kiện khí hậu thích hợp cho sinh tr°áng, phát trißn cÿa các lo¿i rau, kß cÁ rau có nguồn gốc á nhiệt đới và

ôn đới Nên rau đ°ợc trồng á Việt Nam rất đa d¿ng và phong phú về chÿng lo¿i Vùng Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) với khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông l¿nh, rất thuận lợi cho tất cÁ các lo¿i rau, kß cÁ rau có nguồn gốc ôn đới và trá thành vùng sÁn xuất rau lớn nhất n°ớc, tiếp đó là đồng bằng sông Cửu Long

suất rau trung bình đ¿t trên 200 t¿/ha (Warner Uiterwijk & Vũ Thục Linh, 2016) Theo kết quÁ khÁo sát cÿa Hội Doanh nghiệp hàng Việt Nam chất l°ợng

chọn lựa hàng hóa và sÁn phẩm hữu c¡ an toàn

luan an tien si luan an tien si

Nhìn chung, diện tích và sÁn l°ợng rau cÿa Việt Nam qua 5 năm gần đây cho thấy có sự gia tăng á cÁ 2 tiêu chí trên Năm 2020 diện tích gieo trồng đ¿t xấp xß 1 triệu ha và sÁn l°ợng lớn nhất từ tr°ớc đến nay Đß có đ°ợc sự gia tăng

về diện tích, sÁn l°ợng rau là do n°ớc ta đã sử dụng nhiều giống rau mới và cÁi tiến kỹ thuật thâm canh rau KhoÁng 80% sÁn l°ợng rau hàng năm đ°ợc tiêu thụ

á thá tr°ßng trong n°ớc, phần còn l¿i đ°ợc xuất khẩu Kim ng¿ch xuất khẩu rau năm 2017 đ¿t trên 3,5 tỷ USD, đóng góp đáng kß vào nền kinh tế và đặc biệt ng°ßi trồng rau đã thừa nhận và khẳng đánh cây rau mang l¿i hiệu quÁ kinh tế cao h¡n hẳn so với các cây trồng hàng năm khác (Nguyán Đình Thi & Nguyán Linh Trung, 2020)

Hình 2.1 S Án l¤āng và diÇn tích rau å ViÇt Nam trong giai đo¿n 2015-2020

Nguồn: Tổng cục Thống kê (2021)

cÿ (8%), còn l¿i là rau gia vá

Trong 10 năm gần đây, sÁn xuất rau á Việt Nam tập trung vào một số lo¿i rau chÿ lực Nhóm rau cÁi các lo¿i có sự gia tăng nhanh nhất, diện tích nhóm rau này tăng 400% từ năm 2010 đến 2020 Māc độ tăng nhanh nh° vậy là do hiệu quÁ sÁn xuất mang l¿i cao h¡n các lo¿i rau khác, đầu t° thấp, nhanh cho thu hồi (25-35 ngày/lāa) và thá tr°ßng có nhu cầu cao Diện tích trồng cÁi xanh các lo¿i tập trung chÿ yếu á các vùng ven các thành phố và t¿i các hợp tác xã có sÁn xuất rau an toàn (Nguyán Đình Thi & Nguyán Linh Trung, 2020)

luan an tien si luan an tien si

2.1.2 Đ¿c điÃm sinh hãc cąa lo¿i rau thí nghiÇm

2.1.2.1 CÁi xanh

a Phân lo ¿i và đặc điểm thực vật học

CÁi xanh (Brassica juncea L.) thuộc họ cÁi (Brassicaceae), chi Brassica Rau cÁi xanh có khÁ năng thích āng rộng, nên đ°ợc trồng quanh năm, đặc biệt

ngắn Phiến lá nhỏ và hẹp, bÁn lá mỏng, cây thấp, nhỏ, lá có màu xanh vàng đến xanh đậm ăn có vá cay nên còn đ°ợc gọi là cÁi xanh cay, tỷ lệ nhân giống cao

Rá cÁi xanh thuộc hệ rá chùm, phân nhánh Bộ rá ăn nông, tập trung á tầng đất từ 0-20cm Lá cÁi xanh mọc đ¡n, không có lá kèm Những lá d°ới th°ßng mọc tập trung, kích thuớc lá lớn và nhỏ dần á lá phía trên Bộ lá khá phát trißn, phiến lá to nh°ng mỏng nên cháu h¿n kém và dá bá sâu bệnh phá h¿i

b Giá tr ị dinh dưỡng

CÁi xanh là một trong những lo¿i rau lá xanh bổ d°ỡng nhất hiện có trên thế giới, lo¿i rau này chāa nhiều vitamin A (123,57mg%), vitamin K (691,50mg%), vitamin C (39,33mg%), carotenes, chất chống oxy hóa (flavonoid, indoles) và các khoáng chất thiết yếu (Ca, Fe, Mg, K, Zn, Mn) Lá cÁi xanh có l°ợng calo và chất béo rất thấp (27 calo/100g lá t°¡i) nh°ng l¿i chāa một l°ợng lớn chất x¡ giúp kißm soát māc cholesterol bằng cách can thiệp vào sự hấp thụ cÿa nó trong ruột Là nguồn cung cấp vitamin nh° axit folic, pyridoxine, thiamin, riboflavin,… (Priyanka & cs., 2021) Về mặt y học, cÁi xanh đ°ợc cho là có tác dụng bÁo vệ, chống l¿i bệnh thiếu máu, bệnh tim m¿ch, hen suyán, ung th° ruột kết và tuyến

tiền liệt Rau họ cÁi có tác dụng lợi tißu (Võ Văn Chi, 1998) CÁi xanh dùng làm thuốc chữa ho, viêm khí quÁn, ra mồ hôi, dùng ngoài d°ới d¿ng cao dán đß gây đỏ

da và kích thích da t¿i chỗ, trá đau dây thần kinh (Đỗ Tất Lợi, 2000)

c Yêu c ầu ngo¿i cÁnh

CÁi xanh có nguồn gốc ôn đới nên yêu cầu ánh sáng thích hợp với thßi gian

xanh cần nhiều n°ớc đß sinh tr°áng phát trißn Tuy nhiên, nếu m°a kéo dài hay đất úng n°ớc cũng Ánh h°áng xấu đến sinh tr°áng, phát trißn cÿa cây cÁi xanh

Độ ẩm đất thích hợp là 70-80% độ trữ ẩm đồng ruộng

luan an tien si luan an tien si

2.1.2.2 Xà lách

a Phân lo¿i và đặc điểm thực vật học

Cây xà lách (Lactura sativa L.) hay còn gọi là rau diếp, thuộc họ cúc

Compositae, là lo¿i rau ăn sống quan trọng và phổ biến á nhiều n°ớc, đặc biệt á vùng ôn đới, xà lách đ°ợc trồng với diện tích lớn nhất trong các lo¿i rau ăn sống

b Giá tr ị dinh dưỡng

Xà lách có hàm l°ợng n°ớc cao (95%) và chāa ít calo (100g rau xanh t°¡i chß cung cấp 15 calo), chất béo và natri Nó là một nguồn cung cấp vitamin A và β-carotene, vitamin K phong phú, chất x¡, sắt, canxi, magie, folate và vitamin C

Xà lách cũng là một nguồn cung cấp nhiều hợp chất ho¿t tính sinh học có lợi cho

sāc khỏe khác, rất giàu nhóm vitamin B phāc hợp nh° thiamin, vitamin B6 (pyridoxine) và riboflavin (Kim Moo Jung & cs., 2016) Việc th°ßng xuyên đ°a

xà lách vào chế độ ăn uống có tác dụng ngăn ngừa loãng x°¡ng, thiếu máu do thiếu sắt và đ°ợc cho là có thß bÁo vệ khỏi các bệnh tim m¿ch, ARMD, bệnh Alzheimer và ung th°

c Yêu c ầu ngo¿i cÁnh

Cây xà lách sinh tr°áng phát trißn tốt á khoÁng nhiệt độ từ 8-25, tối °u là từ 13-16C Ánh sáng thích hợp là vùng cận nhiệt đới và thßi gian chiếu sáng 16 h/ngày Yêu cầu độ ẩm đất từ 70-80% độ trữ ẩm đồng ruộng (T¿ Thu Cúc, 2007)

Rá cây xà lách ăn nông Cây không kén đất chß cần đất t¡i xốp, thoát n°ớc tốt, đất có phÁn āng trung tính

2.1.2.3 Mồng tơi

a Phân lo ¿i và đặc điểm thực vật học

Mồng t¡i (Basella alba L.) thuộc họ Basellaceae và chi Basella Có hai

giống chính là Basella alba, có thân màu xanh lá cây, lá màu xanh đậm

và Basella rubra có thân màu tía, lá màu xanh đậm có gân màu hồng Là cây thân thÁo, lá mọc so le, phiến nguyên và mọng n°ớc (Shantha & cs., 2016)

b Giá trị dinh dưỡng

Mồng t¡i chāa rất ít calo và chất béo (100 gam lá sống chß cung cấp 14 calo) Mồng t¡i khá dồi dào vitamin và khoáng chất Theo Viện Dinh d°ỡng, trong 100g mồng t¡i có chāa 93,2% n°ớc; 2% protein; 1,4% glucid; 2,5% celluloza; 0,9% tro; 0,176% calci; 0,034% phosphor; 0,072% vitamin C (Viện Dinh d°ỡng, 2007)

luan an tien si luan an tien si

Mồng t¡i là lo¿i rau có tác dụng giÁi độc, thanh nhiệt, ho¿t tràng Đặc biệt nhiều nghiên cāu cho thấy mồng t¡i chāa nhiều hợp chất có ho¿t tính sinh học nh° alkaloid, glycoside, saponin, tanin, terpenoids, flavonoid,… (Ibrahim & cs., 2014)

c Yêu c ầu ngo¿i cÁnh

cũng có thß cháu đ°ợc nhiệt độ trong khoÁng 10-35°C (Fern & cs., 2014) Bộ rá mồng t¡i ăn nông Mồng t¡i phát trißn tốt nhất á n¡i có ánh nắng đầy đÿ, đất ẩm liên tục (80%) với độ pH từ 6,5 đến 6,8

2.2.1 Ngu ãn gác, các d¿ng tãn t¿i cąa kim lo¿i n¿ng (Cu, Pb, Cd) trong n¤ác t¤ái

2.2.1.1 Nguồn gốc tự nhiên

Kim lo¿i nặng là ột trong những thành phần tự nhiên cÿa lớp vỏ trái đất, liên quan đến các quá trình phong hóa đá và khoáng vật Các KLN trong n°ớc

có thß đ°ợc hình thành tự nhiên do quá trình rửa trôi chậm từ đất/đá vào n°ớc

Ô nhiám một số KLN trong n°ớc có thß gây nguy hißm đối với sinh vật (Hg,

Cr, Pb, Cd, Cu, Zn và Ni) Cu, Ni, Cr và Zn là các vi l°ợng cần thiết cho c¡ thß sống, nh°ng trá nên độc h¿i á nồng độ cao (Zhou & cs., 2008; Stankovic & Stankovic, 2013)

L°ợng kim lo¿i hòa tan phụ thuộc nhiều vào pH trong n°ớc và có thß tích

tụ trong các sinh vật sống d°ới n°ớc KLN có thß tồn t¿i á d¿ng hòa tan hoặc liên kết với các chất hữu c¡ trong n°ớc Ánh h°áng đến sinh vật sống d°ới n°ớc (Sevcikova & cs., 2011)

phong hóa đá, sự hòa tan vật chất do n°ớc pH cÿa n°ớc thấp là nguyên nhân hòa tan một số KLN Nếu quá trình phong hóa xÁy ra trên bề mặt trái đất thì KLN sẽ

hòa tan

2.2.1.2 Nguồn gốc nhân t¿o

Kim lo¿i nặng có trong n°ớc cũng do tác động cÿa con ng°ßi nh° sÁn xuất nông nghiệp, nguồn thÁi công nghiệp, rác thÁi sinh ho¿t…

luan an tien si luan an tien si

Ho¿t động nông nghiệp đã đ°a một l°ợng đáng kß KLN vào trong n°ớc thông qua các việc sử dụng các lo¿i phân bón và thuốc bÁo vệ thực vật (BVTV), đặc biệt là các KLN nh° Cu, As, Pb, Hg (Ashraf & cs., 2019) Việc bón phân hữu c¡ cũng có thß dẫn đến sự tích tụ cÿa một số KLN Theo kết quÁ phân tích tác động cÿa phân hữu c¡ từ phân gia súc, gia cầm đến sự tích tụ KLN trong đất canh tác á Trung Quốc cho thấy, hàm l°ợng Zn, Cu, Cd và As v°ợt ng°ỡng cao h¡n nhiều so với các KLN khác, đặc biệt là trong phân lợn (Liu Wang-Rong &

trong đất (∼95%) (Matte & cs., 2017) Việc sử dụng các lo¿i phân bón gốc photphat nh° Triple Super Phosphat (TSP) và Di-amoni Phospat (DAP) là phổ biến nhất trong số các nhóm phân bón khác nhau vì photpho đ°ợc coi là chất dinh d°ỡng cần thiết cho sự sinh tr°áng và phát trißn cÿa cây trồng (Gupta & cs., 2014) Thuốc BVTV th°ßng chāa nhiều KLN nh°: Cd, As, Pb, Hg (Missimer & cs., 2018) Việc sử dụng thuốc bÁo vệ thực vật và phân bón cũng làm tăng sự tích tụ

Cu trong đất Theo dữ liệu sử dụng phân bón kß cÁ phân hữu c¡ và phân hóa học

và thuốc BVTV (thuốc diệt nấm) cÿa Cục Thống kê Quốc gia Trung Quốc, có thß thấy rằng nồng độ Cu trong đất nông nghiệp có liên quan đáng kß đến l°ợng phân bón và thuốc BVTV đ°ợc sử dụng (R > 0,5) (Li & cs., 2020)

N°ớc t°ới ô nhiám là nguồn chính gây ô nhiám KLN trong đất và cây trồng

T¿i Trung Quốc kết quÁ điều tra khÁo sát Quốc gia đầu tiên về ô nhiám đất năm 2005-2013 cho thấy có 39/55 khu vực nông nghiệp đ°ợc khÁo sát đã bá ô nhiám do t°ới n°ớc bằng n°ớc thÁi (Zhang & cs., 2015; Wang & cs., 2013) Theo nghiên cāu cÿa Hu & cs (2020), các nguồn kim lo¿i trong đất canh tác và cây trồng á phía tây tßnh QuÁng Đông, Trung Quốc chÿ yếu là do t°ới nguồn n°ớc thÁi á Bắc Kinh và Tránh Châu N°ớc thÁi công nghiệp có thß là một trong những nguồn chính gây tích lũy Pb trong trầm tích l°u vực sông Châu Giang và l°u vực sông Hoàng Hà cÿa Trung Quốc (Qin & cs., 2021)

luyện kim, m¿ điện và hoàn thiện kim lo¿i Cadimi (Cd2+) là ion kim lo¿i không thiết yếu và không phân hÿy sinh học, tích tụ từ từ trong c¡ thß cÿa các sinh vật sống thông qua chuỗi thāc ăn Cd tồn t¿i trong n°ớc thÁi á nhiều d¿ng bao gồm các d¿ng hòa tan, không hòa tan, vô c¡, hữu c¡, khử, oxy hóa, kim lo¿i tự do, kết

luan an tien si luan an tien si

một l°ợng lớn h¡n là độc h¿i đối với các sinh vật sống Cu cũng đ°ợc tìm thấy trong n°ớc mặt, n°ớc ngầm, n°ớc bißn Trong n°ớc mặt, KLN có thß di chuyßn rất xa, từ đó tích tụ trong thực vật và động vật (Mudhoo & cs., 2012) Pb trong n°ớc có liên quan tới pH, độ cāng, độ mặn và mùn trong đất, có khÁ năng gây độc h¿i cao đối với thÿy vực Chì có nguồn gốc từ khai thác khoáng sÁn, sÁn xuất các sÁn phẩm chāa chì, đốt nhiên liệu than và dầu, đặc biệt là đốt chất thÁi Ngoài

ra, sử dụng xăng, s¡n, hộp thực phẩm pha Pb cũng làm tăng hàm l°ợng chì trong môi tr°ßng n°ớc (Mudhoo & cs., 2012)

Ho¿t động khai thác khoáng sÁn, cũng góp phần rất lớn làm tăng KLN vào môi tr°ßng n°ớc (Koch & Rotard, 2001; Duruibe & cs., 2007) Việc khai thác quặng lộ thiên, làm giàu quặng bằng ph°¡ng pháp tuyßn thô, thÿ công làm dòng thÁi có hàm l°ợng KLN rất cao N°ớc thÁi không đ°ợc xử lý, đổ thẳng ra các nguồn tiếp nhận nh° sông, suối… gây ô nhiám nguồn n°ớc nh° n°ớc thÁi từ ho¿t động khai thác dầu mỏ, dầu khí, nuôi trồng chế biến thÿy sÁn, thực phẩm Các ngành công nghiệp khác bao gồm gia công nhựa, dệt may, vi điện tử, gỗ bÁo quÁn và xử lý giấy Khí thÁi từ các nhà máy nhiệt điện, các lò hỏa táng, từ ho¿t động giao thông chāa một l°ợng kim lo¿i đi vào môi tr°ßng không khí và sau đó

là môi tr°ßng n°ớc (Trần Lệ Minh, 2012)

N°ớc thÁi sinh ho¿t, chāa một l°ợng KLN nhất đánh L°ợng kim lo¿i đó là

do quá trình tiếp xúc lâu dài với đ°ßng ống và bß chāa hoặc do việc sử dụng các hóa mỹ phẩm N°ớc thÁi sinh ho¿t th°ßng trực tiếp thÁi vào môi tr°ßng mà không qua bất kỳ hình thāc xử lý nào Trong khi đó, hầu hết các chất tẩy rửa enzyme đều chāa l°ợng vi l°ợng cÿa các nguyên tố Fe, Mn, Cr, Co, Zn, Sr

2.2.1.3 Các d¿ng tồn t¿i của Cu, Pb và Cd trong nước tưới

Các KLN trong n°ớc tồn t¿i á d°ới d¿ng ion hoặc phāc chất Trong số chúng, các ion kim lo¿i hydrat hóa đ°ợc coi là độc nhất, trong khi các phāc cÿa chúng và các lo¿i liên kết với các h¿t keo th°ßng ít độc Nồng độ cÿa KLN tồn t¿i trong n°ớc ban đầu rất thấp, rồi sau đó đ°ợc tích tụ nhanh trong các động vật

và thực vật sống trong n°ớc (Ngô Thá Lan Ph°¡ng, 2010)

* Đồng (Cu)

Trong tự nhiên, đồng có thß đ°ợc tìm thấy trong các d¿ng khoáng chất nh°: chacopyrit (CuFeS2), bornit (Cu5FeS4), Covellit (CuS), chacocit (Cu2S) và các oxit nh° cuprit (Cu2O) Các hợp chất cÿa Cu2+ít hòa tan trong n°ớc, nh°ng hợp chất cÿa Cu+

hòa tan (Kasozi & cs., 2021)

luan an tien si luan an tien si

Trong môi tr°ßng n°ớc, đồng có thß tồn t¿i á ba d¿ng chính: d¿ng h¿t, d¿ng

đ°ợc xác đánh bái các đặc tính lý hóa, thÿy động lực học và tr¿ng thái sinh học cÿa n°ớc

Đồng dá dàng đ°ợc cố đánh trong đất và ít di động Sự Ánh h°áng lâu dài

cÿa đồng đến đất sẽ làm thay đổi cấu trúc và tính chất cÿa đất, Ánh h°áng đến ho¿t động cÿa enzyme, kìm hãm sự sinh tr°áng và phát trißn cÿa cây trồng Quá

cÿa màng thylakoid trong lục l¿p, āc chế quang hợp, làm chậm sự phát trißn cÿa cây trồng á giai đo¿n sinh tr°áng ban đầu, rá và lá gốc cÿa cây tr°áng thành sẽ

co l¿i hoặc thậm chí chết Ô nhiám đồng, đất không chß gây h¿i cho thực vật mà còn đe dọa nhất đánh đến sự ổn đánh cÿa toàn bộ hệ sinh thái và sự an toàn cÿa con ng°ßi Con đ°ßng gây h¿i chính cÿa đồng đối với động vật và con ng°ßi là qua chuỗi thāc ăn Kết quÁ thí nghiệm tích lũy Cu trong lúa, ngô, đậu t°¡ng, l¿c

và rau cho thấy t°ới n°ớc có nồng độ Cu v°ợt quá 0,5 mg/l sẽ gây tích lũy Cu trong nông sÁn và trong đất v°ợt giới h¿n cho phép theo quy đánh

* Chì (Pb)

Trong n°ớc, Pb tồn t¿i á 3 d¿ng là hoà tan, l¡ lửng á d¿ng keo và phāc chất Trong môi tr°ßng n°ớc, tính năng cÿa hợp chất chì đ°ợc xác đánh qua độ tan Độ tan cÿa chì phụ thuộc vào pH, pH tăng thì độ tan giÁm và phụ thuộc vào các yếu tố khác nh° hàm l°ợng ion khác cÿa n°ớc và điều kiện ôxy hoá khử Trong n°ớc với pH từ 6-7, Pb tồn t¿i chÿ yếu á d¿ng vô c¡ hòa tan, rất ít có á d¿ng keo Trong n°ớc mặt sử dụng cho t°ới nếu pH > 7, Pb nằm d¿ng keo và phāc chất Nhß tác dụng ngo¿i lực mà các phāc keo cÿa Pb á d¿ng Pb(CH3)32+; Pb(CH3)4 và Pb(CH3)22+ th°ßng lắng đọng á cặn và trầm tích đáy, Pb trong n°ớc

tự nhiên chÿ yếu tồn t¿i d°ới Pb2+ (Phan Thá Thu Hằng, 2008)

Chì trong môi tr°ßng n°ớc là kết quÁ cÿa quá trình:

- Quá trình phong hóa vỏ trái đất

- Quá trình xói mòn

- Qúa trình tiếp nhận các dòng thÁi chāa Pb từ ho¿t động cÿa con ng°ßi

- Quá trình lắng đọng Pb từ khí quyßn

- Quá trình hòa tan, rửa trôi các hợp chất từ đất

luan an tien si luan an tien si

Trong tất cÁ các lo¿i thực vật, Pb không có vai trò quan trọng trong các quá trình trao đổi chất mà còn gây độc đến thực vật, Ánh h°áng đến các quá trình quang hợp, sự phân bào, hút n°ớc, khÁ năng co dãn và đàn hồi cÿa màng tế bào (Lê Huy Bá, 2006)

trình trao đổi chất carbon, tr¿ng thái n°ớc và khÁ năng hấp thụ dinh d°ỡng cÿa cây trồng, thậm chí Ánh h°áng trực tiếp đến các chß tiêu sinh lý cây trồng Từ đó, Ánh h°áng đến năng suất và chất l°ợng cây trồng So với các KLN khác, cadimi

dá đ°ợc thực vật hấp thụ h¡n, đi vào chuỗi thāc ăn, dá gây ra d° thừa KLN trong nông sÁn và các vấn đề về an toàn thực phẩm Cd không có chāc năng về sinh học thiết yếu nh°ng l¿i có độc h¿i cao đối với thực vật và động vật (Lê Huy Bá,

nh° cacbonat, sunphat, clorua, hidroxit hoặc phāc với axit humic D¿ng tồn t¿i cÿa Cd trong môi tr°ßng n°ớc phụ thụôc vào pH, nếu pH thấp, Cd tồn t¿i d¿ng ion Cd2+ và ng°ợc l¿i á pH cao tồn t¿i d¿ng phāc Cd2+

.6H2O (Hoàng Nhâm, 2005; Scoullos & cs., 2001) Sự tích tụ Cd āc chế sự sinh tr°áng, phát trißn và năng suất cÿa thực vật thông qua sinh tổng hợp axit amin và protein, āc chế ho¿t động cÿa enzyme, Ánh h°áng đến quá trình hô hấp, quang hợp, trao đổi chất cÿa

thực vật Thực vật bá ngộ độc Cd có hiện t°ợng lá úa vàng, ho¿i tử và rá chuyßn sang màu nâu (Zhu & cs., 2018)

2.2.2 Kh Á nng lan truyÁn ô nhiÅm kim lo¿i trong trong đÃt

Kim lo¿i tổng số trong đất không hoàn toàn đ°ợc cây hấp thụ, mà chß là

phần nhỏ cần thiết cho cây trồng KLN hiếm khi kết tÿa á pH = 7 hay trong môi tr°ßng acid, mà phần lớn á giá trá pH kiềm yếu hoặc kiềm Đối với Cu, Pb, Cd kết tÿa trong đất d°ới d¿ng nhóm OH- á giá trá pH cao (pH > 9,5)

luan an tien si luan an tien si

BÁng 2.1 Giái h¿n pH đái vái quá trình k¿t tąa Cu, Pb, Cd

BÁng 2.2 Các d¿ng tãn t¿i cąa kim lo¿i n¿ng trong đÃt và cách xác đánh

1 Trao đổi - D¿ng ion, linh động, dá trao đổi

2 Liên kết với Carbonate - D¿ng carbonate

3 Liên kết với sắt oxyt và magiê

oxyt

- Tồn t¿i á d¿ng liên kết với sắt oxyt và magiê oxyt nh° là h¿t nhỏ, khối rắn, gắn với h¿t hoặc chß là lớp phÿ bên ngoài cÿa những h¿t nhỏ

4 Liên kết với vật chất hữu c¡

- KLN liên kết với vật chất hữu c¡ á các d¿ng khác nhau: Tồn t¿i trong sinh vật sống, vật vụn nh° cát, sỏi, lớp phÿ bên ngoài cÿa h¿t khoáng

5 Liên kết cấu trúc đất - trong điều kiện tự nhiên Bền, giữ trong cấu trúc Không bá giÁi thoát

tồn t¿i á bốn d¿ng khác nhau Hai d¿ng tồn t¿i đầu, kim lo¿i á d¿ng ion và có sẵn trong dung dách, d¿ng thā ba, mặc dù tồn t¿i á pha rắn nh°ng có thß đi vào dung dách khi cần thiết và trá nên có sẵn khi cây trồng cần à d¿ng thā 4,5 kim lo¿i bá liên kết chặt với các hợp chất vô c¡ hoặc hữu c¡ khác và không có sẵn cho cây

Sự hấp thu hay tích lũy KLN cây trồng bá Ánh h°áng bái rất nhiều thông số đất nh°: pH, Eh, hàm l°ợng chất hữu c¡, cân bằng dinh d°ỡng, nồng độ cÿa các KLN khác trong đất cũng nh° độ ẩm và nhiệt độ

luan an tien si luan an tien si

Hình 2.2 Mô hình tr ¿ng thái các kim lo¿i n¿ng trong môi tr¤ãng đÃt

Nguồn: Lê Huy Bá (2006)

2.2.3 C¢ ch¿ tích ljy kim lo¿i n¿ng vào thďc vÁt

Các nguyên tố trong dung dách đất đ°ợc chuyßn tới bề mặt rá cây bằng hai con đ°ßng chính: sự khuếch tán và dòng chÁy khối Sự khuếch tán xÁy ra nhằm chống l¿i sự gia tăng gradien nồng độ bình th°ßng đối với rá cây bằng cách hấp thụ các KLN trong dung dách đất t¿i bề mặt tiếp giáp rá cây - đất Dòng chÁy khối đ°ợc t¿o ra do sự di chuyßn cÿa dung dách đất tới bề mặt rá cây nh° là kết quÁ cÿa quá trình hô hấp cÿa lá CÁ hai quá trình này xÁy ra không đồng đều nh°ng theo các tốc độ khác nhau tùy thuộc vào nồng độ dung dách đất Các muối kim lo¿i hòa tan trong n°ớc đ°ợc hấp thụ cùng với dòng n°ớc từ đất vào rá rồi lên lá Phần lớn các KLN đ°ợc hấp thụ vào cây d°ới d¿ng ion thông qua hệ thống rá Có hai cách hấp thu ion vào rá: hấp thụ chÿ động và hấp thụ bá động

Hấp thụ thụ động

- Các ion KLN khuếch tán vào tế bào theo sự chênh lệch nồng độ

- Hòa tan trong n°ớc và vào rá theo dòng n°ớc

- Các kim lo¿i hút bám trên các bề mặt keo đất và trên bề mặt rá trao đổi với nhau khi có tiếp xúc giữa rá và dung dách đất, cách này đ°ợc gọi là hút bám trao đổi

luan an tien si luan an tien si

Hấp thụ chủ động

Phần lớn các nguyên tố kim lo¿i đ°ợc hấp thụ vào cây theo cách chÿ động

KLN đ°ợc vẩn chuyßn vào rá ng°ợc với quy luật khuếch tán, vì cách hấp thụ này ng°ợc với gradien nồng độ nên cần thiết phÁi cung cấp năng l°ợng, tāc là phÁi có

sự tham gia cÿa ATP và cÿa một chất trung gian, đ°ợc gọi là chất mang ATP và chất mang đ°ợc cung cấp từ quá trình chuyßn hóa vật chất (chÿ yếu là từ quá trình hô hấp)

Quá trình hấp thu KLN vào trong cây trÁi qua 4 giai đo¿n sau:

Giai đo¿n 1: KLN đi vào vùng tự do cÿa rá cây Sự di chuyßn cÿa các ion

kim lo¿i không bá giới h¿n t¿i bề mặt rá cây Vùng màng cÿa tế bào có khÁ năng

dá dàng cho dung dách xâm nhập, t¿i đây các ion d°¡ng có thß khuếch tán tự do

hình cầu thân rá - vùng rộng khoÁng 1-2mm giữa rá và vùng đất xung quanh C¡

chế hấp thụ có thß biến đổi với các ion khác nhau, nh°ng những ion đ°ợc hấp thụ vào trong rá bái cùng một c¡ chế sẽ c¿nh tranh với nhau, ví dụ nh° sự hấp thụ

cÿa Zn đ°ợc h¿n chế bái Cu và H+nh°ng không bá h¿n chế bái Fe và Mn

Giai đo¿n 2: Các KLN bá hấp thụ trong tế bào có thß bá mất tính linh động

hay tính độc trong tế bào chất, thông qua quá trình kết hợp t¿o phāc với các phân

tử hữu c¡ hoặc bá sa lắng xuống các khu vực giàu electron

Gi ai đo¿n 3: Các kim lo¿i á trong tế bào có thß đ°ợc chuyßn từ tế bào này

sang tế bào khác thông qua con đ°ßng hợp sẽ đi vào mao dẫn rá và đ°a tới mầm cây Sự di chuyßn cÿa các dung dách trong mao dẫn rá là nguyên nhân gây ra các dòng thá (sự di chuyßn khối - dòng chÁy khối) Các cation tự do có thß phÁn āng

với các nhóm mang điện âm cÿa thành tế bào mao dẫn rá, đây chính là lý do làm cÁn trá sự vận chuyßn cÿa KLN hay làm quá trình trao đổi bá chậm l¿i Ngoài ra, các nhóm t¿o phāc với kim lo¿i tự do nh° các axit hữu c¡, aminoacid trong mao dẫn rá sẽ làm giÁm māc độ linh động cÿa KLN và cho phép chúng di chuyßn vào các mầm cây

Giai đo¿n 4: KLN tích lũy trong rá chiếm 80-90% tổng l°ợng kim lo¿i hấp

thụ Hầu hết các kim lo¿i đ°ợc tích lũy trong rá cây đều á trong không bào và đ°ợc liên kết vào các hợp chất pectin và protein cÿa thành tế bào Ngoài ra một

trên 80% Cd tích lũy trong lá (Vũ Văn Vụ, 2008; Ghori & cs., 2016)

luan an tien si luan an tien si

Hình 2.3 Hàm l¤āng kim lo¿i n¿ng trong các bß phÁn cąa cây

Nguồn: Cui & cs (2004)

2.2.4 Các y ¿u tá Ánh h¤ång đ¿n sď tích ljy và lan truyÁn kim lo¿i n¿ng trong rau

Tốc độ lan truyền KLN phụ thuộc vào tính chất cÿa đất Tốc độ lan truyền độc chất trong đất và trong khoáng rất nhỏ so với lan truyền trong đất Tốc độ lan truyền các ion có trong đất phụ thuộc vào pH cÿa đất Ví dụ: á môi tr°ßng axit thì các ion kim lo¿i dá tan trong n°ớc h¡n là môi tr°ßng kiềm nên đ°ợc lan truyền rộng và nhanh h¡n trong đất

Ngoài ra, còn phụ thuộc vào quá trình phÁn āng xÁy ra trong đất SÁn phẩm cÿa phÁn āng những chất dá kết tÿa khó lan truyền trong đất h¡n so với các chất

dá tan trong n°ớc Phụ thuộc vào quá trình hấp thụ vào bề mặt chất rắn và quá trình hấp thụ vào bề mặt chất lỏng cÿa các chất Những chất dá hấp thụ vào bề mặt chất lỏng dá lan truyền trong đất h¡n các chất khó hấp thụ

Nói chung sự tích lũy KLN trong môi tr°ßng đất rất biến động Có những

sự tích tụ sinh học, phóng đ¿i sinh học ), nh°ng cũng có KLN nồng độ cÿa chúng giÁm dần theo thßi gian Nếu nồng độ KLN đi vào môi tr°ßng lớn h¡n sự mất đi thì dẫn đến hiện t°ợng tích lũy Tuy nhiên sự tích lũy này phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh°: BÁn chất cÿa KLN, thành phần vật lý cÿa đất, pH đất, nhiệt độ đất, độ mặn cÿa n°ớc, các bộ phận khác nhau cÿa cây Các nghiên cāu đã chß ra

có mối quan hệ cÿa sự hấp thu KLN và pH cÿa đất Khi pH cÿa đất giÁm làm tăng nồng độ KLN tích lũy trong thực vật và ng°ợc l¿i (Sarwar & cs., 2010)

luan an tien si luan an tien si

Các chất tiết ra từ rá: Dách tiết ra từ rá là yếu tố quan trọng làm thay đổi hàm l°ợng KLN di động trong đất (Dong & cs., 2008) Các chất tiết ra từ rá là

sÁn phẩm thā cấp bao gồm axit hữu c¡, protein, peptide, axit amin, polysacarit và đ°ßng đ°ợc t¿o ra trong quá trình quang hợp, đ°ợc giÁi phóng vào đất thông qua

rá Chất tiết ra từ rá có thß cô lập và liên kết với KLN trong đất và bÁo vệ rá cây khỏi độc tính cÿa KLN (Liao & Xie, 2004) Kết quÁ là các chất tiết ra từ rá giúp giÁm sự hấp thu KLN trong thực vật (Sarwar & cs., 2010)

Lo¿i cây trồng: Cây trồng có thß hấp thu KLN dá dàng qua rá, quá trình này

dián ra m¿nh h¡n trong đất nghèo dinh d°ỡng (Rizwan & cs., 2017) So với các kim lo¿i khác nh° Pb, Cu, Zn và As, l°ợng Cd trong đất dù á nồng độ thấp h¡n nh°ng l¿i đ°ợc cây hấp thu nhiều h¡n C¡ chế này đ°ợc giÁi thích là do Cd có hệ

số tích lũy cao nên di chuyßn vào thực vật dá h¡n so với các kim lo¿i khác (Zhu

& cs., 2021)

2.2.5 Ành h°ởng cÿa kim lo¿i n¿ng đ¿n chất l°ợng rau và sāc khỏe con ng°ời

2.2.5.1 Ành hưởng của kim lo¿i nặng đến chất lượng rau

vật, trung bình hàm l°ợng kim lo¿i trong sinh khối khô cÿa sinh vật khoÁng từ 1 đến 100ppm Sự xuất hiện cÿa các KLN trong đất nông nghiệp gây ra các tác động khác nhau trong quá trình sinh tr°áng và trao đổi chất cÿa thực vật và tác động đến các quá trình sinh hóa và sinh lý khác nhau cÿa thực vật Một vài kim lo¿i nh° Cu, Mo, Co, Ni, Mn, Fe và Zn là những nguyên tố cần thiết cho thực

vật, đ°ợc sử dụng cho các quá trình oxy hóa khử, ổn đánh phân tử, là thành phần cÿa rất nhiều lo¿i enzyme, điều chßnh áp lực thẩm thấu (ho¿t tính oxy hóa khử cÿa các hợp chất đồng tăng gấp hàng nghìn lần thậm chí hàng v¿n lần Cu á tr¿ng thái tự do trong mọi khâu cÿa quá trình trao đổi nit¡ nhân tố chính cho sự sinh tr°áng cÿa cây trồng) Các KLN đ°ợc sử dụng nh° một lo¿i phân vi l°ợng đß bón cho cây trồng á một l°ợng nhỏ vừa phÁi thì không những năng suất cây trồng tăng rõ rệt mà phẩm chất các sÁn phẩm nông nghiệp cũng đ°ợc cÁi xanh thiện, đồng thßi khắc phục đ°ợc nhiều lo¿i bệnh cÿa cây trồng nh° bệnh thối cÿ cÁi đ°ßng, nhũn khoai tây (Lê Huy Bá, 2006) Tuy nhiên, một số kim lo¿i không có vai trò sinh học, không cần thiết nh°: As, Hg, Cr, Pb, Cd… sẽ gây độc lâu dài đối với sinh vật Các kim lo¿i không cần thiết này sẽ thay thế vào vá trí

cÿa các kim lo¿i cần thiết à nồng độ cao, cÁ hai nhóm nguyên tố kim lo¿i cần

luan an tien si luan an tien si

thiết và không cần thiết đều có thß làm tổn h¿i màng tế bào, thay đổi đặc tính cÿa enzyme, phá vỡ cấu trúc và chāc năng cÿa tế bào (Hirve & cs., 2020)

Cũng nh° nhiều nguyên tố khác, một số KLN á hàm l°ợng nhất đánh rất

cần thiết cho sinh vật nh°ng có một số lo¿i l¿i không cần thiết Đáng chú ý là những KLN cần thiết chß khi chúng có hàm l°ợng phù hợp trong c¡ thß sinh vật, nếu quá ít (so với nhu cầu sinh lý) sẽ gây Ánh h°áng tới quá trình trao đổi chất và nếu nhiều (cao h¡n ng°ỡng cháu đựng) sẽ gây độc (Ánh h°áng đến sinh tr°áng và phát trißn cÿa cây) Độc tính cÿa KLN phụ thuộc vào pH đất, thành phần cấu trúc đất, lo¿i cây trồng, tr¿ng thái oxy hóa cÿa nguyên tố kim lo¿i và nồng độ cÿa kim

lo¿i trong đất Sự hấp thụ KLN vào mùa hè nhiều h¡n vào mùa đông do thoát h¡i n°ớc (Sharma & cs., 2007) Độc chất từ môi tr°ßng đất xâm nhập vào c¡ thß thực vật qua sự hấp thu cÿa rá khi lấy chất dinh d°ỡng nuôi cây Tác động m¿nh trực tiếp đến quá trình hấp thu dinh d°ỡng cÿa rá, sau đó đến quá trình này mầm, sinh tr°áng, quang hợp, cân bằng n°ớc trong cây (Dalcorso, 2012)

Các KLN độc h¿i cũng đ°ợc coi là tác nhân gây độc cho thực vật và phá vỡ hình thái và các quá trình sinh lý thực vật, chẳng h¿n nh° giÁm tốc độ tăng tr°áng, chuyßn động khí khổng và mất cân bằng dinh d°ỡng và āc chế quang hợp KLN làm thay đổi tiêu cực các quá trình sinh lý và sinh hóa khác nhau trong thực vật, có thß gây tổn th°¡ng màng tế bào và phá hÿy các phân tử sinh học và các bào quan thông qua việc tăng sÁn xuất ROS (các lo¿i oxy phÁn āng) á thực

vật (Rai & cs., 2019)

trong thực vật nh° alcohol dehydrogenase, nitrogenase, nitrate reductase, amylase

và các enzyme thÿy phân (phosphatase và ribonuclease) và carboxyl hóa (phosphoenolpyruvate carboxylase và ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase) Do

đó, các KLN làm gián đo¿n một số quá trình sinh hóa/sinh lý trong thực vật nh° nÁy mầm h¿t, ho¿t động enzyme, chuyßn hóa nit¡, hệ thống vận chuyßn điện tử, thoát h¡i n°ớc, đồng hóa CO2, hệ thống phòng thÿ chống oxy hóa, quang hợp, photophosphorylation, chuyßn hóa tế bào, cố đánh nit¡, cân bằng n°ớc, khoáng dinh d°ỡng và cân bằng nội môi ion tế bào, cuối cùng dẫn đến cái chết cÿa thực vật Việc dùng n°ớc thÁi công nghiệp đß t°ới chāa nhiều KLN cũng làm gián đo¿n một số quá trình tế bào học á thực vật nh° sự phát trißn và kéo dài cÿa rá, tính thấm cÿa màng tế bào, ho¿t động phân bào, sự ổn đánh cÿa vật chất di truyền và cũng t¿o ra các bất th°ßng về nhiám sắc thß (Saxena & cs., 2020)

luan an tien si luan an tien si

Rau có thß hấp thụ các kim lo¿i này bằng cách hấp thụ từ đất bá ô nhiám và

từ sự lắng đọng cÿa khí quyßn các chất d¿ng h¿t từ các nguồn khác nhau Những kim lo¿i này lần đầu tiên đ°ợc hấp thụ trong tế bào chất cÿa rá và đ°ợc vận

tăng tr°áng do làm thay đổi các ho¿t động sinh lý, sinh hóa và trao đổi chất cÿa cây Việc hấp thụ quá nhiều KLN từ đất có hai hậu quÁ: cây trồng thu ho¿ch bá ô nhiám, do đó Ánh h°áng đến sāc khỏe và năng suất cây trồng giÁm do āc chế quá trình trao đổi chất Sự hấp thụ kim lo¿i cÿa rá đ°ợc kißm soát bái nhiều yếu tố nh° hàm l°ợng hòa tan cÿa nó trong đất, pH đất, chất hữu c¡, khÁ năng trao đổi cation, các giai đo¿n phát trißn cÿa cây trồng, lo¿i cây trồng, phân bón và lo¿i đất, (Yadav & cs., 2018)

BÁng 2.3 Ành h¤ång cąa các kim lo¿i n¿ng đßc h¿i đái vái thďc vÁt

Cadimi Cây chậm phát trißn, h¿t nÁy mầm và hàm l°ợng lipid, kích thích

sÁn xuất phytochelatins Chì GiÁm sÁn xuất chất diệp lục, giÁm sự phát trißn cÿa thực vật; tăng

superoxide dismutase Đồng Āc chế quang hợp, làm giÁm quá trình sinh tr°áng và sinh sÁn cÿa

thực vật; giÁm diện tích bề mặt thylakoid

Nguồn: Shah & cs (2020)

2.2.5.2 Tác động của kim lo¿i nặng tới con người

Thực vật hấp thụ nồng độ KLN cao h¡n từ đất n¡i nó bá Ánh h°áng bái

ng°ßi thông qua chuỗi thāc ăn, việc sử dụng rau bá ô nhiám là con đ°ßng tiếp xúc duy nhất cÿa con ng°ßi đến KLN KLN trá nên độc h¿i khi chúng không đ°ợc c¡ thß chuyßn hóa và tích tụ trong c¡ thß (Sobha & cs., 2007) Tác động độc h¿i mãn tính không mong muốn đến con ng°ßi bái sử dụng thực phẩm nhiám KLN chß trá nên rõ ràng sau khi ph¡i nhiám trong vài năm (Khan & cs.,

công nhận và ghi chép rộng rãi (Järup, 2003; Krejpcio & cs., 2005) C¡ quan nghiên cāu ung th° Quốc tế (IARC) phân lo¿i As, Cd và Cr vào nhóm 1 về chất gây ung th° đối với con ng°ßi (Who, 2019) Tiêu thụ thực phẩm chiếm tới 80% đến 90% về liều l°ợng As, Cr, Cd và Pb mà con ng°ßi hấp thụ tiếp xúc hàng

luan an tien si luan an tien si

ngày (Jaishankar & cs., 2014) Rau, một phần quan trọng cÿa chế độ ăn uống có

tích tụ trong lá và do đó, việc tiêu thụ rau quÁ có thß chiếm một phần đáng kß trong tổng số ph¡i nhiám đối với Cd, Pb và As (Hu & cs., 2013; Kananke & cs., 2014) Điều này cho thấy rằng việc tiêu thụ rau có thß là nguồn ph¡i nhiám chính với KLN

BÁng 2.4 Tác đßng đßc h¿i cąa Cu, Pb, Cd lên các c¢ quan c¢ thÃ

Cu Gan, não, thận, giác m¿c, đ°ßng tiêu hóa, phổi, mián dách, huyết học

Pb X°¡ng, gan, thận, não, phổi, lách, hệ mián dách, máu, tim m¿ch, sinh sÁn

Cd X°¡ng, gan, thận, phổi, tinh hoàn, não, hệ mián dách, tim m¿ch

Nguồn: Nguyán Thá Minh Ngọc (2020)

N£àC T£àI T¾I VIÆT NAM

2.3.1 Ô nhi Åm kim lo¿i n¿ng trong đÃt

Theo Báo cáo hiện tr¿ng môi tr°ßng quốc gia giai đo¿n 2016-2020, tình

tr°ßng, 2021) Các khu công nghiệp, làng nghề truyền thống là nguyên nhân gây

ô nhiám KLN Hàm l°ợng Cd 1,57 mg/kg trong đất nông tr°ßng Lê Minh Xuân, huyện Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh là hậu quÁ từ các ho¿t động xÁ thÁi cÿa khu công nghiệp Vĩnh Lộc và Tân Bình cũng nh° nhiều c¡ sá sÁn xuất, dệt nhuộm t¿i quận Tân Phú, Tân Bình và quận 12 T¿i Bình D°¡ng, đất sÁn xuất

(đất phù sa, đất xám, đất đỏ, đất cát) Năm 2019, tác giÁ Hà M¿nh Thắng đã kết luận: Hàm l°ợng Cd trong 273 mẫu đất tầng mặt nhóm đất phù sa một số hệ thống sông chính cÿa Việt Nam (sông Hồng, sông Cửu Long, sông Mã, sông Lam…) trung bình dao động từ 0,519-0,615 mg/kg Sự tích tụ Cd có xu h°ớng tập trung trên tầng đất mặt (0-30cm) và giÁm dần theo chiều sâu Trong đó, ĐBSH là khu

vực có nhiều mẫu đ¿t giá trá tích luỹ Cd cao nhất từ 0,133-1,6 mg/kg, trung bình

là 0,769 mg/kg Đất phù sa t¿i các l°u vực sông khác nh° sông Cửu Long có hàm l°ợng Cd trung bình đ¿t 0,53 mg/kg, sông Mã đ¿t 0,371 mg/kg và sông Lam đ¿t 0,315 mg/kg Nguyên nhân khiến ĐBSH có hàm l°ợng Cd trong đất phù sa cao

luan an tien si luan an tien si

nhất đ°ợc tác giÁ chß ra là do māc độ đầu t° thâm canh cao, sử dụng phân bón và

hệ số mùa vụ cao h¡n các vùng khác Đối với nhóm đất xám, hàm l°ợng Cd có sự biến động khá lớn giữa các lo¿i đất xám, nằm trong khoÁng từ 0,03-1,31 mg/kg, trung bình đ¿t từ 0,19-0,76 mg/kg Hàm l°ợng Cd tích luỹ trong 253 mẫu đất đỏ

là vùng có đất đỏ có nồng độ Cd cao nhất trên cÁ n°ớc, trung bình là 3,33 mg/kg Kết quÁ nghiên cāu sự tích luỹ Cd trong nhóm đất cát t¿i ven bißn các tßnh vùng Bắc Trung Bộ, Đông Bắc, Nam Trung Bộ, Nam Bộ cho thấy, đất cát có hàm l°ợng

Cd tích luỹ thấp, trung bình 0,28 mg/kg Hàm l°ợng Cd trung bình trong đất xám Việt Nam là 0,37-0,42 mg/kg Số liệu phân tích cho thấy, hầu hết các nhóm đất

03:2015/BTNMT

Các ho¿t động khai thác khoáng sÁn, bãi chôn lấp rác là một trong các nguồn gây ô nhiám Cd trong đất Nghiên cāu cÿa Trần Thá Minh Thu & cs (2018) đã công bố về tình hình ô nhiám KLN trong đất nông nghiệp tßnh Bắc Ninh cho thấy một số mẫu có giá trá hàm l°ợng Cd cao nhất là 2,14mg Cd/kg đất

và mẫu có giá trá hàm l°ợng Cd thấp nhất là 0,04mg Cd/kg đất Các đißm lấy

mẫu có hàm l°ợng Cd cao nhất thuộc thôn Đồng Đông, xã Đ¿i Đồng Thành, huyện Thuận Thành có māc độ ô nhiám v°ợt ng°ỡng cho phép Nguyên nhân cÿa sự ô nhiám này đ°ợc xác đánh là do ho¿t động chuyên canh rau màu có tỷ lệ

sử dụng phân bón cao, gần nhà máy tái chế nhựa

Ô nhiám Cd á tầng đất mặt (độ sâu từ 0-20cm) cÿa đất lúa (1 vụ lúa chính và

1 vụ màu) trên đáa bàn thôn Đông Mai, xã Chß Đ¿o, huyện Văn Lâm, tßnh H°ng Yên có ô nhiám Cd á māc độ cao đ¿t 9,51 mg/kg cao h¡n so với QCVN

nhân tích luỹ Cd trong đất chÿ yếu là do sử dụng n°ớc t°ới ô nhiám Cd Một nghiên cāu khác cÿa Phan Quốc H°ng & Trần Thá Hồng Th¡m (2016), trên đất nông nghiệp trồng lúa t¿i Duy Tiên, Hà Nam cho thấy hàm l°ợng Cd trong đất phát hiện cao nhất đ¿t 0,86 mg/kg, nhỏ nhất 0,28 mg/kg, trung bình đ¿t 0,52 mg/kg thấp h¡n quy chuẩn cho phép (4 mg/kg)

HÁi D°¡ng, từ số liệu khÁo sát thu thập 387 mẫu đất đ°ợc lấy dựa trên 7 nguồn

có khÁ năng gây ô nhiám chÿ yếu trên đáa bàn tßnh đ°ợc gửi về Viện Thổ nh°ỡng Nông hóa đß phân tích hàm l°ợng các KLN (Cu, Pb, Cd, As, Zn, Cr) trong đất

luan an tien si luan an tien si

cho thấy hiện tr¿ng ô nhiám đất sÁn xuất nông nghiệp có một số đánh giá đáng chú ý sau đây:

- Đất sÁn xuất nông nghiệp (vùng gần nguồn gây ô nhiám: làng nghề, c¡ sá y

tế, khu công nghiệp, cụm công nghiệp, n°ớc thÁi sinh ho¿t, bãi rác và vùng chuyên canh) cÿa tßnh HÁi D°¡ng hầu hết đều á ng°ỡng an toàn về các chß tiêu KLN

- Trong ph¿m vi nghiên cāu có: 05 mẫu đ°ợc đánh giá á māc ô nhiám (02 mẫu bá ô nhiám Cu, 01 mẫu ô nhiám cÁ Cu và Zn, 01 mẫu ô nhiám Zn và 01 mẫu

cao; 94 mẫu đ°ợc đánh giá á māc cận ô nhiám chiếm tỷ lệ nhiều nhất á vùng đất sÁn xuất nông nghiệp gần khu công nghiệp hoặc khu vực thâm canh cao, thấp nhất á vùng đất sÁn xuất nông nghiệp gần các c¡ sá y tế và nguồn n°ớc thÁi sinh ho¿t Các KLN á māc v°ợt ng°ỡng cho phép chÿ yếu mang độc tính thấp (Cu,

lo¿i có tính độc cao đối với sāc khỏe con ng°ßi

Nh° vậy có thß thấy, ô nhiám KLN trong đất nông nghiệp á Việt Nam đã

có dấu hiệu xuất hiện á một số vùng có Ánh h°áng lớn bái ho¿t động sÁn xuất công nghiệp và làng nghề Māc độ ô nhiám KLN trong đất nông nghiệp á Việt Nam đã có một số n¡i v°ợt ng°ỡng cho phép cÿa QCVN 03-2015/BTNMT từ 1,09 lần đến 2,3 lần

2.3.2 Ô nhi Åm kim lo¿i n¿ng trong n¤ác t¤ái

Sông Hồng là nguồn n°ớc chính phục vụ cấp cho sinh ho¿t và sÁn xuất

thÁi sinh ho¿t, bãi chôn lấp chất thÁi và cÁ ho¿t động sÁn xuất nông nghiệp đang gây ô nhiám n°ớc sông Nghiên cāu cÿa Nguyán Thá Thu Hiền & cs (2016) cho thấy, Cd và các kim lo¿i khác nh° Cu, Pb, Ni, Zn đ°ợc phát hiện á nồng độ cao t¿i một số đáa đißm th°ợng nguồn sông Hồng (đáa phận Lào Cai) Tác giÁ cũng chß ra rằng Cd, Cu và Pb là những chất gây ô nhiám chÿ yếu á sông Hồng, với

Thi Thu Hien & cs., 2016) Một nghiên cāu khác cÿa Nguyán Thá Bích Ngọc &

cs (2015) về hàm l°ợng KLN trong n°ớc sông Hồng cho thấy, hàm l°ợng Cd trong n°ớc sông cao h¡n QCVN 08:2015BTNMT (Cd trong n°ớc t°ới nông nghiệp thấp h¡n hoặc bằng 0,01 mg/l) Kết quÁ này là số liệu quan trắc hàng tháng giai đo¿n từ tháng 1/2012 đến tháng 12/2012 t¿i 4 tr¿m thuỷ văn Hà Nội, Hoà

luan an tien si luan an tien si