Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Tìm hiểu tài nguyên đất và sự ô nhiễm môi trường đất

Phong hóa sinh học:là qúa trình làm thay đổi hệ thống sinh học đông vật và thực vật trong đất Sản phẩm phân huỷ của những hệ thống này qua những thay đổi đối xác định sẽ dẫn tới sư thay

BỘ GIÁO DUC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG DAI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HỒ CHÍ MINH

Khoa: Hóa

Luận Văn Tốt Nghiệp

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Văn Bỉnh

Sinh viên Lê Thi Tuyết Hương

TP.HCM 2002

Luan văn tốt nghiệp Lê thị Tuyết Hương

LOI CAM ON

Để loàn thành luận văn này em đã nhận được sự lướng dẫn tận tình

của thầy Nguyén Văn Binh - Giảng viên bộ môn Hóa nông nghiép và Môi trường — Khoa Hóa - Trường Đại Học Su Phạm Thành Phố Hồ Chí

Minh Em xin gởi đến thầy lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất.

Nhân đây, em xin gởi đến các thầy cô trong Khoa Hóa - Trường Đại Hoc Sư Pham lời cảm ơn và chúc các thầy cô luôn mạnh khỏe Các thầy cô

là nhitng người đã trang bị cho em nhitng kiến thức qui giá trong = 4 năm học để em có thể vững vàng bước vào sự nghiệp trồng người sau này.

Xin cam on tập thể lớp Hóa khóa 24 (1998 - 2002) những người bạn đồng hank trong quá trình linh hội kiến thức 4 năm qua đã có sự quan tâm giúp đỡ tôi để tôi có thể hodn thành luận văn.

Do kiến thức còn hạn chế và luận văn được thực hiện trong thời gian

ngắn nên khéng tránh khỏi những thiếu xót và hạn chế kinh mong được sự

giúp đỡ của thầy cô và các bạn.

“Trang |

Luận văn tất nghiệp Lễ thị Tuyết Hương

Lời nói đầu

Đất là môt tài nguyên vô giá mà tự nhiên đã ban ting cho con người để sinh

tồn và phát triển Đất như là một cơ thể sống, một "vật mang” của các hệ sinh thái

và nhờ đặc tính đặc biệt của đất mà các hệ sinh thái đã và đang tổn tại phát triển.

Con người được sinh ra trên mặt đất, sống và lớn lên nhờ vào đất, khi chết

lai wd về với đất Thế nhưng không ít người lại có thái độ thờ ở với thién nhiên,

với đất Đất sinh ra từ dau, đất quí giá như thế nào? Và vì sao chúng ta phải bảo

về tài nguyên dit?

Ngày nay, theo đà phát triển của xã hội, các nước với công cuộc công

nghiép hóa hiện đại hóa đất nước : nhà máy, xí nghiệp được xây dựng nhiều hơn

hiện dai hơn, các công trình, nhà cửa được xây dung khang trang hơn Bền canh

cái ưu mà ta thấy được ta cẩn phải quan tâm nhìn nhận những mặt trái phát sinh đó

là vấn để ô nhiễm môi trường sống gây ra bởi các chất thải, các chất độc hại đặc

biệt là ö nhiễm môi trường đất Do xu thế trên, diện tích đất nông ngghiệp ngày

càng thu hẹp, để tăng năng suất thu hoạch con người đã không ngừng cải tiến kithuật, sử dụng phân bón thuốc bảovệ thực vật nhưng do quá lam dung đã dẫn

đến hiên tượng dư thừa và chúng đã thâm nhập vào môi trường đất, gây nền tình

trang ô nhiễm đất mà hậu quả của nó không thể lường trước được.

Với những lý do trên chúng tôi chọn để tài “Tìm hiểu tài nguyên đất và su

6 nhiễm môi trường đất” với một mong muốn bước đầu tìm hiểu về đất, vé sự ô nhiễm dit để từ đó có một số biện pháp han chế những tác hại xấu đối với

dit Qua để tài chúng tôi muốn gắn việc day học hóa học sau này với việc giáo

dục ý thức bảo vệ môi trường cho hoc sinh, để góp phdn bảo vệ và phát triển ngôi

nhà chung của nhân loại.

‘Trang 2

Luan van tốt nghiệp 1.é Thị Tuyết Hương

A ĐẠI CƯƠNG VỀ TÀI NGUYÊN ĐẤT

Đất là tài nguyên vô giá mà trên đó con người, các đông vật, các vi sinh vật và

thắm thực vật tổn tai phát sinh và phát triển

Đất dai được tạo thành nhờ tương tác giữa các yếu tố địu hình ,khí hậu hoạt động

của thé gidi động vật ,thực vật và con người.Đất là tư liệu sản xuất cơ bản, phổ

biển và qúi giá nhất của nền sản xuất nông nghiệp Ching ta phải xem đất như vật

thể xông.Đất luôn luôn biến đổi, phát triển và tiến hóa, phải nghiên cứu đất wong

mối quan hé qua lại giữa đất, cây cỏ và môi trường xung quanh

1 ĐỊNH NGHĨA

Năm 1879 Dacutraep đã định nghĩa về đất :'' Đất như một vật thể có lịch sử

tư nhiên hoàn toàn độc lập, nó là sản phẩm hoạt động tống hợp của 5 nhân tố hình

thành đất gồm :đá, sinh vật ( động vật ,thực vat) ,khí hậu ,địa hình và thời gian ".

Nghiên cứu đất mà tách khỏi sự nghiên cứu các nhân tố hình thành đất có thể

dẫn (di những kết luận không đúng.

Đây là một định nghĩa đầu tiên khá hoàn chỉnh về đất Cúc loại đá cấu tạo

nên vú trái đất dưới tác dụng của khí hậu , sinh vật và địa hình , trải qua một thời

gian nhật định dắn dắn bị phá hủy vụn nát và sinh ra dat.

Sau này nhiều nhà nghiên cứu cho rằng cẩn bổ sung thêm một số yếu tố khác,

Jac biệt là vai trò của con người Nếu biểu thị định nghĩa đất dưới dang công thức ,

chứng minh tính phụ thuộc của đất vào các nhân tố hình thành đất theo thời gian :

Đ= f( Đa, SV, K, Dh, N, HN )t

Hb : đất

Đa : đá tạo thành đất

SV : sinh vật ( động vật và thực vat)K_ : khíhâu

Dh : địa hình

N_ : nước của đất và nước ngầm

HN : hoạt động của con người

l : thời gian

II CÁC NHÂN TỐ TẠO THÀNH ĐẤT

H.I Đá: là nền móng của đất Chính đá đã bị phá hủy vỡ vụn ra tạo thành các

phan khóang chiếm tới 95% trọng lượng khô của đất Bởi vậy thành phán khoáng vật

và hóa hoc của đá ánh hưởng lên thành phần của đất.

Qúa trình đá bị biến đổi và phân hủy do ảnh hưởng của khí quyển ,thuỷ quyển

và sinh quyển được gọi là qúa trình phong hoá.Có 3 qúa trình phong hoá:

- Qta trình phong hóa vật lý:là qúa trình làm vun đá do sự thay đổi đột ngột

của nhiệt đô, do hệ số giản nở nhiệt khác nhau của các khoáng cũng như do

Trang 3

Luận vàn tót nghiệp Lé Thị Tuyết Hương

sư lang dp suất trong quá ưình kết tinh của đá.Gío,xói mòn, bang hà cũng là

những yếu tố dẫn đến quá trình phong hoá vật lý đối với đá.

Phong hóa sinh học:là qúa trình làm thay đổi hệ thống sinh học (đông vật và

thực vật ) trong đất Sản phẩm phân huỷ của những hệ thống này qua những thay đổi

đối xác định sẽ dẫn tới sư thay đổi sinh học của môi trường xung quanh,

Qua trình phong hóa hóa học: bao gồm hàng loạt những qúa trình hóa học

tương đối đơn giản như : thuỷ phân ,cacbonat hóa,khử và oxy hóa, hòa tan và kết tinh

Các qúa trình này có sự tham gia phản ứng của nước và những thành phan của khí

quyẻn

Hình A - 1 Quan hệ giữa các loại đá trong địa quyển

Ở vỏ ngoài của trái đất có đá macma (95% nhóm đá) , đá trầm tích (1%) và đá

biến chất (metamorphic 4% )

-Đá maema : có nguỗn gốc từ quá trình họat động của núi lửa gồm hai lọai đáplutonic và đá vulkanic

+ Đá plutonic : được tạo thành trong quá trình làm lạnh dẫn của đá macma

dưới áp suất cao bên trong vỏ trái đất do đó nó gồm những tinh thể lớn

+ĐÐá vulkanic : do quá trình làm lạnh nhanh các macma nóng chảy trên hể

mặt trái đất, chúng là những tỉnh thể nhỏ mịn thường có dạng như thủ y tỉnh

Đá macma được phân lọai theo hàm lượng SiO; trong đá :

Đá axit : (>66% SiO; )

Đá trung tính : 52% đến 66% SiO,

Đá kiểm :45% đến 52% SiO,

Da siêu kiểm : < 45% SiO,

- Đá trầm tích : là kết qủa tác động của những cấu tử (có thành phin trong

khi quyển và thủy quyển) lên bể mặt vỏ trái đất và là kết qủa của qúa trình lắng Đá

trầm tích tu lại ở bể mat trái đất và che phủ một phần lớn diện tích đất liền Thanh

phần chủ yếu bao gồm: thạch anh (SiO;), đất sét ,canxicacbonat (CaCO;),đolomic

(CaCO\.MgCOy) ,gocthite(a-FeOOH Fe7O;NaCl), thạch cao (CaSO,2HO).Đá

trầm tích quan trong là nham thạch ,cát và đá vôi.

- Đá meta morphic : tạo thành do ảnh hưởng tiếp theo của áp suất cao vànhiệt độ cao lên đá macma và wim tích Những đá metamorphic quan trọng làmuskow KAIs(AISi:O;s)(OH);; biotit K(MgFe)yAISiiO,/(OH); và granit

AiB;(SiO,)y với A=(Ca!*,MgÈ*,Fe**,Mn?*) và B=(Fe`*,Cr'*)

Trang 4

Luan vấn toi nghiệp 1.é Thị Tuyết Hướng

11.2 Sinh vật:

Nếu chưa có sinh vật thì dd vụn chưa được gọi là đất Những sinh vật đầu tiên

sông trên đá nhờ vào nước và mot ít chất dinh dưỡng,khi chết di chúng để lại xác

hữu cơ trong đất dưới dạng chất hữu cơ màu den gọi là mùn.Có sinh vật, có man thì

đó mới là dat Chính nhờ chất min này, thế hệ thực vật sống tiếp theo lại lấy chất

dinh dưỡng từ đất để lớn lén Gi khi chết đi lai phân giải và tạo nên chất min của

đất

H.3 Khí hậu:

Khí hau iinh hưởng trực tiếp đến sinh vật và sự phá hủy của đá Nhờ có năng

lương ở dang nhiệt và vai trò của nước, sinh vật mới sinh trưởng phát triển được và

đá mới phá hủ y được.

I4 Nước và nước ngầm :

Nước là môi trường hòa tan nhiều chất hóa học, nếu đó là chất có hại cho cây

như NaCl thì đất man và cây chết, nếu đó là chất dinh dưỡng cho cây thì thì nó thúc day sự xinh trưởng của cây, nếu nó di chuyển ra khỏi đất thì chính nước đã làm đất mất di chất dinh dưỡng làm đất chua và nghèo đi Nếu nước qúa nhiều thì đất dng

thiểu không khí ,các sinh vil trong dấtvà cây sẽ chết.

ILS Địa hình

Địa hình đóng vai trò phân phối lai những năng lượng mà thiên nhiên cung cấp cho mat đất Cùng trong m6t khu vực có nhiệt lượng mặt trời như nhau nhưng ở trên núi cao thì lạnh, có khi có cá băng, ở dưới thấp thì nóng, có khi nóng như vùng hoang mạc Cùng một lượng mưa như nhau nhưng sau mưa nơi thấp thi úng nước, nơi cao

vẫn bị hạn Vì vậy đất trũng khác với đất cao dat đồng bằng khác đất vùng núi.

Qua các hoạt động sống nhờ tiến bộ khoa học kĩ thuật ,con người đã tác động

vào thiên nhiên nói chung và đất nói riêng một cách mạnh mẽ, Tác động có thể là tác đông tích cực: tưới nước cho đất khô, tiêu nước cho đất úng, bón phân cho đất xấu

rong rừng trên đất đồi trọc Cũng có thể là tác động xấu như làm ô nhiễm đất

bằng chất độc hóa học, bụi phóng xu, phá rừng làm đất tro trụi,xói mòn

HH THÀNH PHAN HÓA HỌC CUA ĐẤT

II.L ‘Thanh phần khí đất và tính chất của khí đất

HH 1.1 Thành phần khí đất

Trong đất có những khoảng trống nếu không có nước chiếm thì không khí séchiém.Do vậy hàm lượng không khí trong đất phụ thuộc vào độ ẩm và độ xốp của

đất Độ xốp càng cao,độ 4m càng nhỏ hàm lượng không khí trong đất càng nhiều.

Nguồn chính của không khí đất là khí quyển và xuất hiện ở trong đất dưới ảnh

hưởng cua những gúa trình sinh học khác nhau.

Tranu Š

| uần văn tet nghtếp L.ẻ Thị Tuyết Hương

Bang A.1 Thánh phân không khí đất và khí quyển

Đơn vị biểu thị tính thấm không khí trong đất là số lượng không khí tính bằng ml

di qua một đơn vị thời gian,qua tiết điện Iem độ dày lớp đất Lem dưới áp suất nhất

định

Tính thấm khí liên quan với hàm lượng không khí Không khí trong đấtcàng nhiều nghĩa là độ ẩm đất càng ít thì tính thấm khí càng cao Tính thấm khí cũng liên quan với câu tao của đất trạng thái cấu trúc của đất và độ bền vững trong nước của các đoàn lap cấu trúc đất.

IH.1.3 Trạng thái lý học của khí đất

HH.L.3.1 Không khí ở trạng thái tự do:nim trong những khoảng hổng phi mao quản

và mao quản lớn Có tác dung tốt nhất đối với sự sống của cây trồng Những khoảng

hổng này là nguyên nhân của sư thông thoáng của đất Chúng có thể chứa không khí

ngay trong khi đất bị Ẩm tương ứng với độ trữ ẩm cực đại Chỉ trong trường hợp qúa

thừa thì những khoảng hổng này mới bị nước chiếm.

Không khí kin còn gọi là không khí ẩn là một phân của không khí tự do chứa

trong những 16 hỗng bị đóng kín không liên hệ với khí quyển ,thực vật sử dụng chúng

ngay tai cho.

HH.I.3.2, Khong khí do đất hdp phụ

Đất khô có khả nang hấp phụ mét lượng khí chứa trong đất Khí được đất hấp

phụ có thé chia thành một số qúa trình :

- Suhap phu :tập trung khí trên trên bể mặt của những hạt đất

- Suhap thu: sư hấp phu hóu lý các khí do thể lỏng và thể rắn của đất

- Hoá hấp phu : do tác dụng húu hoe tương hỗ giữa đất và khí

vw: HO + CO; + CaCO, = Ca(HCO,),

Tran 6

Luan van tới ughiep I.ê Thị Tuyết Hương

IH.I.3.3 Khong khí hòa tan trong dung dich đất :

Cúc khí có đồ hòa tan khác nhu trong nước (vd :-NHy.H»S,CO, có độ hòa tan

lửn nhất ) Ap xuất hơi tăng , nhiệt đô giảm thì sự hòa tan của khí trong nước tăng

HI.I.4 Sự trao đổi không khí đất với khí quyển

Qúu trình trao đối khí, qua trình hấp phụ Qva khí thải( Qxảy ra một cách thường xuyén là do hoạt động của vi sinh vật và hệ thống rể thưc vật ,do sư hô hấp của mọi

cơ thể sống ở trong đất

Qúu trình trao đổi khí giữa đất và khí quyển gây nên là do sự thông thoáng ,quá trình này được thực hiện qua hé thống những khoảng hổng ở trong đất , những

khoáng hổng này thông chuyển giữa nhau và thông chuyển với khí quyển.

HHI.1.S Chế độ không khí của đất ,vai trò của O; và CO; trong đất.

HH.I.5.I Chế độ không khí của đất là sự biến đổi hàm lượng và thành phần không

khí theo thời gian “Thanh phẩn không khí và hàm lương của chúng ở trong đất có ảnh hưởng lớn đến các qúa trình xảy ra trong đất ,ảnh hưởng tới qúa trình sinh trưởng

và phát triển của thực vật.

1.1.5.2 Vai iro cia ðxv:Oxy wong đất có ảnh hưởng lớn nhất đối với đời sống của

thực vat và vi sinh vật Theo M_ B.Racson thì nồng đô của oxy phụ thuộc vào nhiệt

đỗ của môi trường ,nhiệt độ càng cao thì nhu cầu về oxy cho hoạt động sống bình

thường của thực vật càng lớn.

Trong đất nếu thiếu oxy thì những qúu ưình yếm khí sẽ phát triển dẫn tới sư

hình thành những hợp chất khử như :NOy | Nz, NH; ; SO? Hạ§ Fe“ „Fe°" ; Mo“ ,Mn”*°, Các chất độc hại đối với cây trồng được hình thành hàm

lượng các chất dinh dưỡng cho cho cây bị giảm, tính chất lý học của đất xấu đi, từ đó

giảm độ phì của đất và giám năng suất, sản lượng thu hoạch Trong trường hợp ngược lại qúa trình háo khí phát triển làm cho các yếu tố thuận lợi cho sự sinh trưởng

phát triển cúu cây tăng lên.

Anh hưởng trực tiếp của oxi đến đời sống của cây trồng được thể hiện trong qúa

trình hô hấp của nó Khi thiếu oxi sự hô hấp yếu đi làm giảm hoạt động trao đổi chất

và năng lương của cây trồng và làm giảm sản lượng của cây.

IH.1.5.3 Vai trở của CÓ;

CO; ảnh hưởng trực tiếp đối với sư sinh trưởng phát triển của thực vật Nếu trong

không khí đất néng đô CO; cao sẽ ảnh hưởng không tốt đến sự nảy mim của hạt,

phát triển của rể ánh hưởng tới sản lượng thu hoạch Trong quá trình quang hợp CO;

được cây xứ dung với xô lượng lớn.

CO; của không khí đất có vai trò phong hóa những khoáng nguyên sinh,hòa tan

photphat, điều hoà chế độ canxi trong đất 2ung dịch đất được bão hòa khí CO; có

lúc dung hòa lan nhiều chấ vô cơ của đất như :

canxicacbonat(CuCOx),đolomic(CaCOy MgCO,),magiecacbonat(MgCO)) tác dụng

hòa tan của CO; đối với các hup chất cacbonat làm cho nó cơ thể bị rửa trôi ra khỏi

ting đất mặt hoặc theo mao dẫn được chuyển từ các tầng dưới lên trên

Trang 7

| tran van 0i gh p Lê Thị Tuyết Hương

®#=—————————————————————————————==————> — _—— -.-_— — — -——~-t

11.2 Dung dich đất

HH.3.1 Khai niềm

Nước và các chất hòa tan trong đất gọi là phần lỏng hay dung dich đất Đây là

phan lình dong nhất 0 trong dat, duag dịch đất tham gia trực tiếp vào qua trình hình

thanh dat sao phan ứng sinh how và phản ứng trao đổi chất dinh dưỡng của cây, Như

vay dung dịch dat quan he với dat như ” máu của đông vat, như dịch bào của cây ”

HH.2.2'Fúc dụng của dung dịch đất

Hóa tan các chat hữu cơ khoáng và chất khí cung cấp thêm chất chất dinh

dưỡng cho cay trong

- Thanh phan và nông d6 chất hòa tan trong dung dịch đất nói lên khả năng cung cấp thức án dẻ đồng hóa nhất của đất đối với cây trồng.

- Nóng do dung dich đất ảnh hưởng tới sự hấp thu chất dinh dưỡng của cây.

Tang nóng đó chát hoa tan (do bón phân hay ở đất man) thì áp suất thẩm thấu của

dung dich dat tăng và cán trở sự hút nước của cây, làm cho cây héo dd cho trong đất

còn hiding nude lẻn(thiển tưởng đó: sinh lý)

Phản ứng của dung dich dit anh hưởng tới hoạt đông của vi sinh vật, đến tính

lý hóa học đát (vị du - thời giản tón tai của phot pho và nhiều nguyên tổ vi lượng phú

thuốc vào VE của dụng dịch dau

- Trong dung dich đất chưa mốt số loại mudi, các chất hòa tan khác, các cation

và cúc amnion có khá nang đếm,

- Dung dịch dat chứa môt vố chất hòa tan làm ting cường độ phong hóa đá như

CÓ; hòa tan trong nước làm tăng sv hòa tan CaCO,:

(CaCO, + CO; + HO = Ca(HCOh);)

Đô hòa tan của CaCOy trong nước bão hòa CO; lớn hơn trong nước tinh khiết 70 lần

IHI.2.3 Nguồn gốc của dung dich đất

Dung dịch đất có ba nguồn gốc chính: hơi ngưng tu, mưa khí quyển và nước ngắm “Ngoài ra bdo chất của dung dịch đất còn liên quan đến bản chất của nước tưới

các chất hòa tan được bổ sung như : bón phân vô cơ và hữu cơ, do quá trình trao đổi

ion trên keo đất chuyển vào dung dich đất, do quá trình phong hóa đá, phân giải chất

hữu cd

H.2.4 Thành phần của dung dich đất

Thành phan và nồng đồ của dung dịch đất là kết qda của hàng loạt qua trình

sinh hoc, lý hoc how húc, lý hóa hoe ,

Trong dung dịch dat chứa các chất vô cơ và hữu cơ ở wang thái hòa tan hay

trang thái keo

Thanh phần vỏ + ở trong dụng dich đất tôn tại ở trang thái cation và anion

+ Anion quan trong nhất của dung dịch đất là : HCO, ,NOy ,NO;, CI, SOI HPO, HPO?

Trang 8

Puan can tet tức L.é Thị Tuyết Hương

+ Cation trong dung dich đất ta tìm thay ở trong thành phan trao đổi : Ca)", Mg**

Na", K!, NIELS HỆ, AI” và Fe chứa với số lương lớn ở đất chua Ngoài ra còn có

mot lưởng rat nho các cation nguyện tô vị lướng Mnˆ", Zn`*, Cu”*, CoTM*

Chat luầu cốt trong dung dick đất - trong dung dịch đất chứa mét số chất hữu

vớ t dang dung dich keo hay dung dịch thâu, Chất hữu cơ là sản phẩm hoạt đồng song cưa đồng vật, thức vat vị xinh vat sản phẩm phân giải của chúng

như ate loa: đường, axn hữu cú, rượu, axit amin, vitamin, kháng sinh và độc

to Tuy nhiền nóng do của chúng rất thấp.

Civ chất khí trong dung dich đất ym những khí có trong thành phần không

khi Ny QO) CO; ngoài ra NO, , NH, được hình thành khi giông bão cũng chứa

trong dung dich dat

11.3 Thanh phan rắn của đất

Phin rấn của dat nguồn dư trữ chính các chất dinh dưỡng cho cây ưồng

góm hat phan vo od và hữu od

HH.3.1 Các hựp chất vô cơ

Chat v6 cơ được tạo thành từ đá me bởi các quá trình phong hóa Các chất vô

cơ là thanh phan chu yeu của đất, t lẻ “ý so với trong lương khô kiệt của đất thường

là 97% đến 9Ä%

Kang A-2 Ham lương trung bình các nguyên tổ hóa học trong đá và trong đất

(tinh theo phan trăm trọng lượng - Vinogradop 1950 )

Chi xét hai nguyên tổ dau là oxi và silic chúng đã chiếm 82% wong lương đất,

nếu them AI và be thì 4 nguyên tố chiếm 93% trong lượng đất

Nêu xét vẻ mất hớp chất thì các chất vô cơ có hai dạng :

+ Hip chất khó tan

+ Hop chất dễ tan

Các hứp chat khó tan như silicat, oxyt như : SiO;, Al,Oy chúng tạo nền bộ

xướng phan chủ yeu của đất

Các hơp chất khoáng để tan bao gồm những mudi dé tan wong nước như

cachonat, sunphat, clorua | Loại này tuy it trong đất nhưng quan trọng đối với cây vì

cây chi hút được chat dinh dưỡng khí nó ở dạng dé tan , Tuy nhiên ngoài các mudi dễ

Trang 9

Puan van telaghiep 1é Thị Tuyết Hương

Lan có ich cho cay như mudi chứa N ,K cũng có nhiều loại mudi độc cho cây , nhất

là khi nóng đỏ cao như mudi NaCl NayCO, làm cho đất ưở nên man.

HH 3.2 Các hợp chất hữu cư

Chat hữu cơ trong đất là chi uu sổ một về độ phì và ảnh hưởng đến nhiều tính

chất dat Kha nang cúng cấp chal dinh dưỡng, khả năng hấp thu, giữ nhiệt và kích

thích xinh trưng cay trồng - Chảt hữu cơ là nguồn cung cấp chất đỉnh dưỡng và năng

lương chu yêu trong he sinh thái dat

M1 331 Nguấân ắc chất hitu cử trong đất

Nguồn tóc chat hữu cơ trong đất và trên bể mặt là xác thực vật, đông vật ,cơ the vị sinh vảt và mốt số xác động vật đất,

Chất hữu cơ trong đất có thể tốn tại ở dang còn nguyên hay bán phân hủy

Nhóm chat được hình thành mới wong đất do quá winh mùn hóa gọi là nhóm chất

min đắc trưng = hup chất axit min

Chat min dat không đắc trưng buo gồm các sản phẩm hữu cơ phân hủy từ xác

thức vat đóng vật ví sinh vật chiếm khoảng 10% - 20% chất hữu cơ tổng số trong dat ‘Trong thành phan của chúng chứa : đường, axit hữu cơ, axit amin dé hòa

lan trong nước (5 = 15% ) các chất mơ, sáp, nhưa chất chát không hòa tan trong

nước, chi hoa tan trong dung mor hữu cơ, khó phan giải hơn ( 15 - 20% )

Xecnlulozo hemixcnlulozo, pectin bị phan giải do vi sinh vật ( 30% ) Protein và chất

hữu cử dẻ phan giải khác chiếm 5-8%

Chat mùn không dae trưng có nguồn gốc từ thực vật , đông vật có vai trò trong

phong hoa da cung cấp chat dinh dưỡng cho cây , m6t số chúng có hoạt tính sinh học Đây là nguồn bỏ sung cho qdu trình tao thành min

Chat min điển hình bao gồm axit mùn ( axit humic , axit fulvic ) , hợp chất

humin

M1 3.2.2 Qúa trình khoáng hóa (vô cơ hóa ) chất hữu cơ

Đây là qúa trình biến đổi chất hữu cơ thành chất vô cơ với sư tham gia của các men do vi sinh vật tiết ra Các chất hữu cơ phức tap sẽ bị thủy phân, phân giải va tạo thành những san phẩm trung gian như :

- Protcin> pepul—> axil amin

Đối với protein phức tap như nucleoprotic thì ngoài axit amin tách ra còn có

hidrat cachon , HiPO, các bazo di vòng chứa N (purin và pirimidin)

Lipit— > glixernn => các xi béo

Hyrat cacbon (xenlulozo , hemixenlulozo , đường , tinh bột jo ra các đường

mone

Linhin nhựa sáp ,chất chát thủy phân tao thành hang loạt chất có nhân thom

Cuối cùng là sự oxi hóa hoàn toàn những hợp chất hữu cơ Qua trình này diễn

ra theo hai gua trình nhỏ - thối mục và thối rữa

+ Hới pc 1a gia trình hiểu khí diễn ra trong điều kiện có đẩy đủ oxi và tạo

ra các sản phim ox: hou hoàn loạn : CO; , HO, NO, , PO,’ , SO,” „Đây là một

qúa trình tou ohict

[rang 10

| nạn van tot aghep Lé Thị Tuyết Hương

+ Lhói ra - là một qua trình ky khí, thiểu oxi do ngap nước , hoặc do vi sinh vật

hiểu khi phat triển nhanh đã sử dụng hết oxi wong đất Trong quá trình này, bên cạnh những sin phẩm bi oxi hóa hoàn toàn (CO;, H;O ) còn tạo ra một lượng lớn các chất

Khử amin, oxy hóa khử, khử cacbonxyl

AMwdtallildtte — at béo xxitallilau‹ axit bữu cớ sản phẩm của sư xxitkhôngxác lHydrat

Ast thdimoay lhydratacbon oxy để bay hơi oxy hóa khử loại định,oxy axil, axit cacbo

aMI, rượu andecbut rida phenol, quinol hu eq dé bay bet

Khoáng hóa hoàn toàn

RyPOR APC dy RNORNOs,, NH: H:O, co CH,, Hy, Nà, HS, PH,

1; Hiểu khí ; l1: Ky khí

Hình A -2 Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ

H1 3.2.3 Qúa trình min hóa ( tạo thành min)

Mùn hóa là quá trình sinh học có điểu kiện dưới tác động của vi sinh vật (phần

giải và tống hợp ), đông vật đất và kết qủa chất mùn được hình thành ,

Theo Chiu-rin ,Alecxundrovu (1970) thì phản ứng sinh hóa chậm tạo ra các chất

cao phân tử khác nhau và có câu trúc vòng thơm là cơ sở của quá tinh tạo thành

mùn.

Nhitng thùnh phan tham gia trực tiếp tạo ra chất min gôm có :

- Những sản phẩm phân giải của các hợp chất hữu cơ khác nhau của xác động

thực vật, sau đó ngưng tu với các chất khác trước hết la các axit amin rồi tạo thành

mùn

- Những sản phẩm tổng hợp bởi vị sinh vật được tạo ra khi phân giải xác thực

vật, sau đó ngưng tụ với các hơp chất khác, đäc biệt là axit amin tạo ra chất mon,

Stevenson (1982) trong cong trình “hóa học chất mùn “đã tổng kết con đường

tạo thành min trong hình (Hình A -3 )

Trang !!

|.uăn văn tot nghiệp Lé Thị Tuyết Hương

_ Xác thực vật

/ bề

Đượặng olyphenol Linhin và sản phẩm LiÊ®N¡n đã

‘ Phân giải nó-quinon cải biên

|«—

Hop chat axit :

Hớơp chất min

Hình A- 3 Cơ chế qúa trình tạo thành man

Hợp chất axit amin được hình thành trong đất là những axit amin tung tính,

axit, kiể m, axit amin thom và axit amin thứ sinh (hidroxiproline) phản ứng với linhin

đã cải biên (con đường 4) hay ngưng tụ với quinon (con đường 2,3) và với sản phẩm

difing - khử (con đường 1) để tao thành phức polime màu tối đen.

Quá trình mùn hóa phụ thuộc vào các nhân tố khác nhau của môi trường Trước

hết là nhân tố sinh học : các men trong xác động vật, số lượng và chất lượng của vật liệu bi mùn hóa và các vi sinh vật, các đông vật đất, Tác nhân khí hau như (nhiệt độ, nước không khí)cũng như phản ứng và các chất dễ tiêu của đất có ảnh hưởng đến

cường độ quá trình mùn hóa và chất lượng mùn.

HH 3.2 4 Hyp chất min đất, thành phần và tính chất

Hợp chất mùn được hình thành trong quá trình mùn hóa là sản phẩm cao phân tư,

chứa nitd,có cấu tạo vòng thơm,có tính axit và có độ bền phân hủy vi sinh vật khá

cao

Đã có nghiên cứu tách chất mùn ra khỏi đất từ 1786 của Achard : dùng dung dịch

kiểm tách mùn ra khỏi đất than bùn ,axit hóa dung dịch chiết rút sẽ thu được kết qủa

vô định hình màu den mà hiện nay người ta gọi là chất min , với đường kính từ 1 đến

0,001 (Mm)

Sử dung dung dich kiểm natrihidroxit tách được trên 80% chất hữu cơ tổng số

của đất (Stevenson 1982) Các bước chiết ra min đất theo sơ d6(Hinh A -4 )

Trang 12

Axit fulvic hòa tan | _Axit humic không hòa tan

Luan van tot nghiep? Lé Thi Tuyết Hương

| Phin hòa tan

Tach bing axit

Hình A = 4 Cúc bước tách thành phân man

Axit humic + Axit humic wong thành phan mùn đất được nghiên cứu nhiều nhất.

Hàm lương trung bình của thành phan nguyên tố ; C -50%, O -40%, H -3⁄%, và

photpho, lưu huỳnh gắn 1% (Russell 1983)Cấu trúc của axit humic là polime với các

nhóm định chức cacboxyl, hidroxit (mạch thẳng và vòng thơm) amit và nhóm

cacbonyl Khoi lượng phân tử trung bình của axit humic là 3000 — 1.000.000, trong

môi trường đất lớn hơn trong nước Xác định khối lượng phân tử của axit humic phụ thuộc vào PH ,nồng độ và lực ion Phân tử axit humic trong dung dịch như một keo

tích điện âm do sự ion hóa của các nhóm định chức axit (Stevensen 1982)

Axit falvic > Axit fulvic wong chất mùn được nghiên cứu ít hơn Axit fulvic chứa

cacbon ít hun và oxi nhiều hơn axit humic, còn thành phần khác hầu như giống nhau.

Cấu trúc của axit fulvic tương tự axit humic, nhưng đơn vị cấu trúc vòng thơm ít hơn

và mach thắng nhiều hơn(Schnizcrvà Khan 1987).Nhém định chức cacboxyÌ trong

axit fulvic trôi hơn trong axit humic do liên quan đến mạch nhánh nhiều của axit

fulvie( Aderson 1982)

Cúc tinh chất khác của axit fulvic trong dung dich giống như axit humic, nhưngtính axit mạnh hon (PH = 2,6 = 2,8)

Humin - Humin là phân tách không tan trong kiểm được nghiên cứu ít hơn Nó

có thể rất khác nhau do thu nhân dang tinh khiết không giống nhau Một trong cách

tinh khiết humin là xử lí với axit HE Cấu trúc củahumin wong như axit humic, nhưng

nó chứa nítữ ít hơn (khoăng bằng 1/3 axit humic).Humin không hòa tan là do liên kết

với khóang như các silicat setyuioxit và khoáng sét - phức humat với khoáng sét

Trong thành phan chất mùn còn tìm thấy nhiều axit amin có tính axit, bazơ,trung

tính và cúc axit mon chứa lưu huỳnh Hop chất mùn còn chứa môt lượng nhỏ axit

Trang 13

Luan van tot nghiệp Lé Thị Tuyết Hương

nucleic, các dẫn xuất của axit nucleic, clorophylsản phẩm thoái hóa củaclorephyl.photpholipit và các \ amin.

IV ‘TINH CHẤT CUA ĐẤT

IV.L TÍNH CHẾT HAP PHY CUA ĐẤT

Để nghiện cứu kĩ tính chất này của đất ta đi im hiểu về keo đất

IV 1.1 Dinh nghĩa keo đất

Keo đất là những hat đất có kích thước <0,001mm có tính chất đặc trưng của kco và tinh ning hoal đồng rất manh ,keo đất là wung tâm của các quá trình hoá

hoc.lý =hóa học và sinh hóa học trong đất

IV 1.2, Cấu tạo của keo đất

Khi dùng X-quang để nghiên cứu người ta đã chứng minh rằng keo đất có thể là

dang tinh thể hoặc ở dang vó định hình Tưởng phân tán của hệ keo gọi là mixen

keo Chal phan tán giữa các mixen kco goi là dung dịch ngoài Mixen keo gồm 3 lớp

chính :

- Nhdn mixen: là tập hợp nhiều phân từ của một chất Dưới tác dụng của môi trường lớp phân tử bể mat của nhân được phân li thành ion,nên bể mặt của nó có

tích điện.

Lip ion quyết định thế hiệu : trên bể mặt nhân keo có một lớp ion được tạo

thành do sự phân ly của nó gọi là lớp ion quyết định thé hiệu.

Lipton bù :

+ Lớp ion bù bất đông - là lớp ion có điện tích trái dấu với lớp ion quyết

định thé hiệu nhưng bị hấp thụ mạnh.

+ Lớp ion khuếch tán : cùng loại với lớp ion bù bất động nhưng vì ở xa

nhân nên có thể trao đối với ion khác trong dung dịch đất.

Hình A - Š Sơ dé cấu tao mixen keo tích điện âm

Trang l4

{ tuan san tel nghicp Lé Thị Tuyết Hương

——————————mmmm ===——————

Nhân keo kết hợp với lớp ion quyết định thể hiệu thành một phan tử được gọi là

granul Granul với lớp ion bất động được gọi là keo lap (tiểu phân) phan này ghép

với ion khucch tán thành mot phan tử được goi là mixen keo

IV 1.3 Phân loại keo đất

IV 1.3.1 Dita vào thành phần lúa học : có 3 loại

Keo tô cứ - thường là những chất vô cơ có cấu tạo tinh thể như kaolinit,

mongmorelit, hoặc có thể là những khoáng vô định hình như tập hợp các phân tử

axit silisic các sat nhôm hidroxit Các keo v6 cơ mang điện tích âm có khả năng

hap phụ trav đổi cation

Keo liều cơ thetng là keo min { axithumic ,axit fulvic và các muối của nó)

thưởng tích điện dm và có khả năng hấp phụ trao đổi cation do nó có nhóm -COOH,

-OH (phenol) hidro trong các nhóin này có thể bị thay thé bằng các cation khác

Keo pluie hup vớ cơ -hiểu cơ - trong đất ,keo hữu cơ ít tồn tại độc lập mà kết hop với chat vỏ cơ dé tạo thành phức vô cơ = hữu cơ Dấu điện tích keo phức mang cũng như lương điện tích của chúng phụ thuộc vào bản thân chất vô cơ và hữu cơ

cũng như u lé kết hựp giữa chúng và phản ứng của môi trường

IV.1.3.2 Dida vào tính mang điện : có 3 loại

Keo mang điện âm - những kco có lớp ion quyết định thế hiệu mang điện tích

aim.

Keu mang điện duung những keocó lớp ion quyết định thé hiệu mang điện

tích dung

Keo lưỡng tính - những keo có lớp ion bù có thể đổi dấu từ điện âm sang

điện dương hay ngược lại theo su thay đổi PH của môi trường

Vú - Keo hidroxit sắt và hidroxit nhôm lànhững keo lưỡng tính điển hình trong

dat

+ Trong môi trường axit keo mang điện tích dương

Fe(OH), + HÀ ge [Fe(OH);|° + H;O Al(OH), + H œ JAMOH)|* + H;O

+ Ngược lại rong môi trường bazd keo mang điện âm

Fe(OH), + OH @ |Fc(OH)O| + HạO

AMOH), + OH e |[AI(OH),0) + H;ạO

IV 1.4 Tinh chất của keo đất

Dua vào cấu tao của kco đất ta thấy trong keo đất có lớp ion khuếch tấn Ở xa

nhân có thé trao đối với ion khác cùng điện tích trong dung dịch đất Như vậy keo đất

có kha nang hút và giữ các ion trái dấu trên bể mặt keo đồng thời có kèm theo sự

tách mot đương lương các ion khác từ bể mắt keo đất ra dung dịch Đây cũng chính

là cơ sử dé tạo thành tính hap phụ của đất Nếu wong dung dich đất có nông độ các

ion cao keo datsé hấp phụ các ion nếu nồng độ các ion trong dung dịch đất thấp thì

các ion tử keo xế giải phóng ra dung dịch đất ,Vây khả năng hấp phu của đất là khả

năng giữ nước giữ chất dinh đưỡng và điều hoà chất dinh dưỡng cho cay trồng.

[rang 15

Luan van tet nghiệp Lé Thị Tuyết Hương

IV 2 ĐỘ CHUA CUA ĐẤT

Độ chưa của đất ảnh hưởng lớn tới cây trồng ,vi sinh vật đất và nhiều tính chất khác cúudất Lộ chua của đất chia làm hai loại :

s* Độ chua hiện tại : Đồ chua hiện tại gây nên bởi ion H trong dung dịch đất.

Ham lượng ion HỲ càng tăng thì đất càng chua Chiết rút ion này ra bằng nước cất.

Nông đó cia nó rất thấp nền đô chua hoạt tính được biểu thị bằng PHu„o

PH < 7 ; dung dich axit

Người ta chia mức đô chua của đất theo các giá trị PH như sau :

PH¿o Giá trị Phân loại

3-455 Đất chua nhiều

46- 5Š Chua it

5,6-6,5 Chua ft 66-75 Trung tinh

của dung dịch đất chứa axit vô cơ thấp hơn.

+ Đô chua hiện tại cao hay thấp phu thuộc vào ham lượng CO; trong đất ,sản phẩm phân giải trung gian chất hữu cơ và tỷ lệ CaCO, trong đất cao hay thấp.

+ Hiến tượng trao đổi ion H* và Al’* bị hấp phụ trên keo đất khi bón phân vô

cơ như KCI, ( NH¿);SO¿ cũng làm tăng 46 chua hiện tại.

H+

J|KD| + 4KCI ¿+ |KĐ|J4K + HCl + AICI

AI”

AICh + 3,0 ge AKOH), + 3HCI

Độ chua hiện tai tác đông trực tiếp đến vi sinh vật và thực vật.

% Độ chua tiém tàng : Đô chua tiém tàng là độ chua đặc trưng bằng nồng

độ tổng số của axit và chất có tính axit tổn tại trong đất ở trạng thái phân ly

cũng như không không phân ly Các ion H* và AP* hấp phụ trong keo đất ,khi bị

đấy vào dung dịch đất sẽ gây nên phản ứng chua, ảnh hưởng đến cây trồng và

vi sinh vật Độ chua này goi là độ chua töiểm tàng Đô chua tiểm tàng chia làm

hai luại: :

«

Trang 16

Luan van bọt nghícp L.é Thị Tuyết Hương

e D6 chứa trao đối: Va mốt dạng của độ chua tiểm tàng, gây nên do sự có

mặt của ion HỶ và AI” nim trên bể mặt hấp phụ của keo đất Độ chua này được

thể hiến rõ khi đất bị tác đồng bởi dung dich muối trung tính (KCl) Lúc này

cation của muối trung tính sẽ đẩy H* và AI * vào dung dich đất và làm xuất hiệnmoOtaxit manh.

|KD|H" + KCI = IKDIK’ + HCl

K*

|KDJAI + 3KClz+ |KĐỊK*t + AICh

K*

AICh + 360 œ AIOH) + 3HCI

Axit tự do này được chuẩn độ bằng dung dịch kiểm và tính ra mgdl/100g đất

Vì ĐCTĐ = |H'| + |H" + Al] nên PHgq< PHuo

(tự do) ( rao đổi)

« Độ chua thấy phân : là số biếu thị lượng lớn nhất của H’ và AI” trao đổi có trang thúi hap phụ trao đổi ,khi ta cho đất tác động với một muối thủy phân

CH,COONa + HO — NaOH + CH;COOH

NaOH là một bazd manh, phân ly hoàn toàn trong dung dịch thành ion Na” va OH vì vậy dung dịch CHyCOONa có phún ứng kiểm (PH = 8,2 — 8,5 ) và đó là điểu kiện để

Na” đẩy tất cả H* và Al’* rên bể mặt keo đất vào dung dịch

Nhu vậy, khi xử lí đất chua với dung dịch CHyCOONa thì sẽ xuất hiện

CH\COOH Cứ bao nhiêu ion Na” tham gia đẩy H* và Al’* thì có bấy nhiêu phân tử

CH,COONa bị thủy phân và do đó có bấy nhiêu phân tử CHyCOOH sinh ra trong

dung dịch và do đó cũng dùng kiểm chuẩn lại và tính ra mgdl/ 100g đất.

Người ta thường căn cứ vào độ chua thủy phân để tính lượng vôi bón cho đất.

IV 3 TÍNH ĐỆM CỦA ĐẤT

Phản ứng của dung dịch đất hdu như không thay đổi dudi tác động của những dung dịch bên ngoài, gọi là tính đêm của dung dịch đất.

Tính dệm của dung dịch đất là khả năng giữ cho PH thay đổi ít khi tác động

các yếu tố hóa học và sinh học làm tăng cường độ H” và OH” wong đất.

Tinh đệm củu đất trước hết liên quan đến gta trình trao đổi ion và có khả

nàng chống lai hoặc axit hoá, hoae kiểm hóa dung dịch.

+ Đêm do tấc dụng trao đổi cation trong dat:

Trong đất chứa các keo cô cơ và hữu cơ ,ưrên bể mặt của nó hấp phụ các cation

kiểm như : Ca”†,MgẺ* và Hˆ Du keo đất đồng thời chứa các cation kiểm và các cation

axit nên khi có một lượng ion H” và OH thêm vào dung dịch đất sẽ làm mất cân

Trang 17

Luận van tor aghicp Lé Thị Tuyết Hướng

bằng xảy tạ sự trau đổi caution Ket qua làm phản ứng của dung dich đất không thay

Hay khi bón vôi

-IKDI2H" + Ca(OH); + |KĐỊCa” + 2H,0

Kha năng đếm này do keo sét gây ra nếu đất có nhiều sét, nhiều mùn thì khả

năng đêm càng lớn Sức đệm của keo được xếp theo thứ tự :

Keo hữu cơ > monmorilorit > illit > kaolinit

Đất có khả nang đêm càng lớn dung tích hấp phụ càng lớn.

Dem do tác dụng của axit yêu và mudi của chúng :

+ Các axitamin có the đếm với axit và bazo :

+ Axithumic cũng có tic dung đêm hai chiều :

Luan van tet nghicp l.ê Thị Tuyết Hướng

®m———— ——————————————————_— —=

OH OH

| |l\ - CH + NaOH = R-CH + HO

COOH COONa

+ Mudi cua axit yếu va bazd mạnh cũng có tác dung dém:

CH,COONa + HCl = CH,COOH + NaCl

đả hình thành một axit yếu thay thể một axit mạnh

CH,COONa + lÍ:(O = CHICOOH + NaOH CH.COOH +NaOH + HCl = CH,\COOH + NaCl + HO

Cú hai trường hợp đều chống lại sự thay đổi của PH

+ Trong dat luôn có mắt hồn hợp đệm : H;CO; + Ca(HCOh);

Tac dung đệm của hỗn hợp này như sau :

Cu(HCO¡); +2H + 2Cl = 2H,CO, + CaCh

- Đệm do tác động của Al” linh đông Theo Schofield khi đất có PH < 4 thì xung quanh có 6 phân tử HạO bao bọc , goi là ion mhôm hidrat hóa : Al(H;O)¿`*.Khi

tăng lượng kiểm trong dung dịch thì một số phân tử nước này phân ly ra H + OH

trunghòa chất kiếm còn OH được Al’ giữ lại trên bể mặt của nó :

2Al(H;O),'* + 20H —> Al;(OH);(H;O)¿'*° + 4H;O Lúc này , 20H’ chiếm chỗ những phân tử nước trước đây liên kết với Al”* còn 2 ion Al’ hợp lại thành ion kép có hóa trị 4 Khi môi trường tiếp tục bị kiểm hóa (gia tăng OH) thì các phân tử nước chung quanh AI”* tiết tục phân ly để tao ra H*

trung hòa OH làm cho PH không thuy đối

- Đệm do dung dịch đất chứa một số chất có khả năng trung hòa :

Trong đất luôn chứa một số chất có khả naãng trung hòa axit xâm nhập vào đất.Các hợp chất như CaCO, , Na;CO, có tác dụng đệm khi có axit xuất hiện trong đất:

CaCO, + 2HNO, = Ca(NOh);; + CO; + HạO

IV.4 ĐỘ ẨMCỦA ĐẤT

Chi lương nước có trong đất ,hường được biểu thị bằng % so với trọng lượng đất

khó kiệt Đất qua khô cây trồng chết héo , đất qúa ướt hoặc ting nước cây trồng

cũng chết vì rẻ thiếu oxi để hô hấp

Trưởng Col-Hod Su Phen

Trang 19 vie tre] *

Ludi + a0 tet nghiep Lé Thị Tuyết Hương

Tan vun đất hoặc dùng mót chất hóa học để tách rời đất thành những hạt riêng

lẽ có kích thước khác nhau , số lương tương đối giữa các hat đó với nhau được gọi là

thành phan cơ giới đất.

Theo thang cấp quốc tế thị các hat có kích thước ;

V NHỮNG CHẤT DINH DUGNG VI LƯỢNG ,VĨ LƯỢNG ,CHU TRINH NPK

V.1 Những chất dinh dưỡng vi lượng

Những chất dinh dưỡng vi lượng là những chất càn thiết cho sự dinh dưỡng củacây trồng như : H,Cu , Zn ,.Cu , Mo Tuy chỉ cần một lượng rất nhỏ nhưng nếuthiếu thì câyvần edi cho thu hoạch kém và nếu như lượng qua lớn thì lại gây độc cho

cây bởi vì : các nguyên tố vi lượng tham gia vào thành phan nhiều loại enzim hoặc

thúc đẩy hoat đông của các enzim đó

V.2 Những chất dinh dưỡng vĩ lượng (lượng lớn)

Các chất dinh dưỡng vĩ mô gốm cucbon ,hidro,oxi ,nitơ, photppho, lưu huỳnh

,kali , can xi, magiê Khí quyển và nước là nguồn cung cấp C,H và O; Nhờ loại

vi khuẩn cô định đam nên môt số thực vật có thể hấp thu nitơ một cách trực tiếp từ

khí quyển

Hón phân cho đất để bổ sung thêm các chất dinh đưỡng lượng lớn chứa các

nguyen tô nid, photpho và kali

Trang 20

Luận van tot nghiep 1.é Thị Tuyết Hương

V.3 Chu trình của nitư trong tự nhiên

Trong tư nhiên thường gap nild ở dang nitd nguyên tố ở thể khí có công thức

phan tử N; chiếm 78,08 về thé tích khí quyển trái đất

Nits di từ đất nước vào các cơ thể sinh vật rồi lại từ sinh vật trở lại đất ,nước vàkhông khí tạo thành một chu trình kín gọi là vòng tuần hoàn của nits

Nits là môt trong những nguyên tố dinh dường chính đối với thực vật Nitơ trong đất được bổ sung do bón phân dam , do xác thực vật ,động vật phân rã Các chất hữu

cơ trong đất được thủy phân đến NH,’ sau đó ion NH,’ lại bị oxi hóa đến ion NOy

bởi các qúa trình tư nhiên trong đất.

Phiin lớn cde ion NO; được thực vật hấp thụ, còn một phần nhỏ chuyển thành

N; do qúa trình phan niưat hóa bởi vi khuẩn.

Môi sổ cây ho đâu : đậu tương , cây linh lăng ,cây cỏ ba lá có khả năng hấp thụ

được N› nhờ mot loại vị khuẩn có nốt san ở bộ rễ của chúng

Hàng năm trén trái đất nhân được một lượng lớn axit nitric HNO, , axit nit ro

HNO; trong các maa mưa do sấm xét các axit trên là nguồn tự nhiên gây màu md

cho đất.

Trang 21

Luan van tốt nghiệp Lé Thị Tuyết Hương

Một số phan ứng chuyển hoa nơ :

2NH, + 3Q; XLKHuUỔU ono, + 2H“ + 2H,0

2NOx + O, -Vikhuấn, 2NO;

2N: + 5O; + 2H,O_Sdmséy 4HNO,

V.4 Chu trình của photpho trong tự nhhiên

Quang hợp chất

hữu cơ

Bài

tiết

Khoáng hóa do vi khuẩn

Photphut hòa tan

Photpho chiếm 0,04% tổng số nguyên tử của vỏ trái đất là nguyên tố rất phổ

biến trong thiên nhiên và có vai trò rất quan trọng đối với sự sống của sinh vật

Photpho là nguyên tố cơ bản của cây cỏ mặc dù hàm lượng của nó trong cỏ thấp,

nó làm cho cây cỏ cứng cáp hạt chấc, củ to Tại các PH của đất , cây cỏ sẽ hấp thụ photpho dưới dụng anion : muối đihrophotphat chứa HạPO, và muối

mono „ hidrophotphat chứa HPO?

Hàm lương photpho ít thay đối so với nitơ vì qúa trình rửa trôi khó xảy ra

Trong cơ thể sinh vật photpho tổn tại ở dạng photphat , tạo nên các axit nucleic

như AND và ARN Ở cơ thể đông vật photpho được tích tụ chủ yếu ở xương ,răng và

Trang 22

Laan văn tot nyhicp L.é Thị Tuyết Hương

cúc mo than kinh Trong tứ nhin photpho tồn tại ở hai dạng chính là photphorit và

apatit Cas(POyAX ( X E,- CL- OH )

Trong chủ trình trên photpho dược tang trữ chủ yếu trong nham thách dưới dạng

photphat Nước hòa tan dan dan photphat trong đá và chảy qua kênh rach, sông hỗ

vũ ra dui đương photphat hòa tan dude cây cối hấp thu và photpho từ thực vật chuyển sung dong vắt Sự phân giải dong thực vật do vi khuẩn thực hiện Các hợp chất của

photpho lai được giái phóng bị rữa trôi chảy về biển và lắng dong xuống đáy biển.

Con người khái thác các quảng apatit và photphorit và chế biến làm phân lần

bon cho cv.

V,Š Chu trình của kali

Kali là ng uyên tố rất edn thiết cho qúa trình sinh lí của đông và thực vật.

Kali có vài rô quan trong với qúa trình trao đối chất trong cây Nó hoại hóa một

số cnZim dong vai trò chính trong su cản bằng nước trong cây và tham gia vào môt

xỏ qúa trình chuyển hóa đường và tinh bột.

Kali là một trong ba nguyên tố (NPK) cẩn thường xuyên bổ sung cho đất để

lang ning sual mùa ming

Cúc hứp chất cda kali thường ở dưới dạng khoáng vật như : xinvinit, cacnalit ,

alumosilicat thiên nhiên và nước biển Các hợp chất của kali dé tan wong nước chảy

vào song ngồi rồi ra dai dương Tuy nhiên trong đất thì K* bị đất giữ chặt hơn Na”

nén hàm lương mudi kali trong nước biện chỉ băng 1/60 lin so với muối nawi

VL VAL TRÒ CUA DAT ĐỐI VỚI NGƯỜI

Khó đánh giá được vai trò của đất đối với xã hội loài người Trong thời kì hái

lươm dat có ý nghĩa gián tiếp vì nó cung cấp cho con người những sản phẩm dinh

dưỡng lấy từ thực vật hoang dai Khi chuyển sang nông nghiệp đất ud thành mộttrong những nguồn sản xuất lương thực thực phẩm chủ yếu Vì thế con người lao

đông hết sức quí trong nguồn của cdi thiên nhiên này.

Đối với nông nghiệp đất là tư liệu sẵn xuất đặc biệt là đối tượng lao động độc

đáo bởi vì các loại cây trồng đều sinh trưởng và phát triển dựa vào đất Theo như

lời phát biểu của V.L Lenin : K hôn g còn nghỉ ngờ gì đất là phương tiện chủ yếu

của sản xuất trong nông nghiệp vì thể ý nghĩa của đất đối với nông nghiệp được xem

ld trước lien,

Trong xây dung đất là nền cho các công trình kĩ thuật như : xây dung nha 3, các

nhà máy xí nghiệp ,xây dựng đường xá và các công trình thủy lợi.

Đất là nguồn cung cấp nguyên liệu cho một số ngành sản xuất như sản xuất vật

liệu xây dưng (gach, ngói ,vimăng - ) san xuất gốm sứ

Đất còn có ý nghiu trong vice tìm các mỏ khoáng sản : than đá , cúc mỏ quãng Người ta nghiên cứu các qua tr inh diễn ra wong đất và kết hợp với việc dùng các

phương pháp tìm kiếm địa hoa

Trang 23

Ludi San lot aghiep l.é Thị Tuyết Hung

¬———ễễỄễễễễễễễễEE

Nguài ra trong các lĩnh vực hoạt đồng khác của xã hồi loài người đất cũng có

những ảnh liưởng nhất định ching han như đất và việc bảo về sức Khỏe nhân dân đất có ý nghĩa y học và vẻ sinh điều dưỡng rất lớn Đất là môi trường sống của vô

xố đồng vật hà ding và vì sính vắt có tác đông gay bệnh cho người : vd : bệnh nấm

hislaplasma do các nấm đặc biết gây nên, bênh giun sán kí sinh Thành phần hóa

học của đạt có thẻ có tác dong manh tới sức khỏe của người Su thiểu thon hay thừa

qua nhiều những nguyen tô hóa học nêng biết nào đó ở trong dat ảnh hưởng tới thựcvật và dong vat nguồn cúng cấp dinh dưỡng cho con người và từ đó nó cũng có thể

ảnh hướng tởi sức khóc cua người, Nhiều trường hdp bênh tật do sự thiểu oxi ,sắt,

iol flo đã xây ta - Phản ứng một cách đắc biết rõ nét tới sức khoẻ của người là sự

thiểu các nyuyen tò hóa học tham gia vào thành phần cúa các vật chất hoạt đông ở

mặt sinh hoe của những bó phân diều hòa các gta trình sống : cúc vitamin , cde men „ các hooemon Người ta gọi là bênh địa phương ví dụ như là bênh thiểu iot ở

vũng núi tí lé người mắc bệnh bướu cổ cao,

Môi trưởng cho cay

trồng sinh Hudeg

Noi chứa và phân

huỷ cÁC chất thải

công tinh xây dưng

Hinh A-& Vị trò cue dat

| 0an san tòi aghicp Lé Thị Tuyết Hương

—ẾỂ—ỂỄ——Ễ—ẰĂỄTT—————————————ỄẼỄỪỪD.

B SỰ Ô NHIEM MOL TRUONG ĐẤT

1 ĐẤT LA MỘT HE SINH THÁI HOÀN CHỈNH

Đất là tư liệu sin xuất đậc biệt, là đối tượng lao động độc đáo ,làmột yếu tố cấu thành củu hé sinh thai trái đất Trên quan điểm sinh thái hoe thì đất là một tài nguyên tái tạo , là vật mang của nhiều hệ sinh thái khác trên trái đất Con người tác động vào đất cũng chính là tác đông vào các hệ sinh thái mà đất “mang” trên mình

nó Như vậy tay thuộc vào phương thức đối xử của con người đối với đất mà đất

dai có thé phát triển theo chiều hướng tốt và cũng có thể phát triển theo chiểu hướng xdu Cho nên việc bảo vệ môi trường đất và các giải pháp chống ô nhiễm

đất, duy trì tính năng sin xuất lâu dài của đất là một trong những chiến lược quan trong của nước ta trong vide xử dung hơp lí và lâu bén các nguồn tài nguyên thiên

nhiền Néu xct trên quan diém cấu trúc và chức nang thì đất đã tư nó hình thành một

hệ sinh thái hoàn chính ,môt mẫu hình của hệ thống mở Tổ chức của đất là sư thể

hiện qua sự phân loại chức nàng của các cơ thể sống với các tác nhân sắn xuất tiêu thụ và phân hủy Tic nhân sắn xuất là những địa y ,tảo ,rêu còn tác nhân tiêu thụ và tác nhân phân hủy là các quản thể vi sinhh vật, động vật đất và nấm Tuy nhién ,vể mặt số lượng và tổng xinh khối trong hệ sinh thái đất nhỏ hơn so với các hệ sinh

thái khác tốn tại trên trái đất

Các hợp phần võ sinh trong đất là nước , khoáng chất hữu cơ và không khí.

Giống như các hé sinh thái khác giữa các yếu tố hữu sinh và vô sinh trong đất luôn xảy ra sư trao đổi năng lượng vật chất phán ánh tính chức năng của một hệ sinh thái

Hình B- 4 Cấu trúc hệ sinh thái đất.

Theo như sơ dé ta thấy dòng năng lượng đi qua hệ sinh thái đất được sử dung trong qúa trình tích lũy phân hủy các hợp chất hữu cơ Lượng chất hữu cơ được hình

thành trong một đơn vị thời gian là biểu hiện sức sản xuất của hệ và dòng năng

lượng này tan theo nguyên tắc của một vòng tuần hoàn mở, nghĩa là giảm dẫn qua

[rang 3%

Luận van tới nghiep L.é Thị Tuyết Hương

“———————-———— —-——————-————————————————————

moi hậc xắn xuất và tiêu thu của các tác nhân Ngược lại vòng tuần hoàn các chất

dinh dưỡng thì lai theo nguyễn tắc của vòng tuần hoàn kin,

Hệ sinh thúi đất có khú nang tự điều chỉnh riêng, nói theo cách khác đó là khả năng tư lập lui cần bằng giữa các quần thể sinh vật dất, giữa vòng tuần hoàn vật chất

và dòng năng lương Và cũng nhờ có sự tư điều chỉnh này mà hệ sinh thái đất được

On định mỗi khi chịu tác dong của các nhân tố ngoại cảnh Tuy nhiên su tự điểu chỉnh này cũng có giới hạn nhất định nếu sự thay đổi vượt qúa giới hạn này hệ sinh

thúi đất mất khả nang w điều chính và hậu gủa là đất bị ô nhiễm , giảm độ phì ,

giám tinh nang sản xuất

I TAC DONG CUA CÁC HỆ THỐNG SẢNXUẤT ĐẾN MOI TRƯỜNG DAT.

Đất là nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng nhất trong sản suất nông lâm

nghiệp,ngoài ra con người còn sử dụng đất cho nhiều mục đích khác :nơi đ, đường

giao thông kho tàng và mặt bing sản xuất công nghiệp Theo Nayhtun( 1982) thì năm

1970 môi heeta đất cunh tác xứ dung cho 2,6 người còn năm 2000 cho 4 người ,Như

vậy dân số tăng đòi hỏi lương thực thực phẩm ngày càng nhiều và con người phải áp dung những phương pháp để ting mức sản xuất và tăng cường khai thác độ phì của đất Những biện pháp phổ biến là:

- Ting cường sứ dung cúc chất hóa học trong nông lâm nghiệp như phân bón,

thuốc trừ sâu diệt cỏ

- Sử dung các chất điều khiển sinh trưởng để gidm bét sự thất thoát mùa màng

và thuận lợi cho thu huạch

- Sử dụng công cụ và kỹ thuật hiện dai.

- Mở rong mang lưới tưới eu

Tất cá những biên pháp này đều gây tác đông mạnh mẽ đến hệ sinh thái và môi

trường đất, đó là:

- Làm đảo lôn cân bằng sinh thái do sử dụng thuốc trừ sâu.

- Làm ô nhiễm môi trường đất do sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu.

- Làm mất cần bằng dinh dưỡng

- Lam xói mòn và thoái hóa đất.

- Phân hủy cấu trúc đất và các tổ chức sinh học của đất do sử dụng các máy móc

ning

Man hoa, chuu phen do tưới tiêu không hợp lý.

HH Ô NHIEM MOI TRƯỜNG ĐẤT.

© nhiễm môi trường dit dude xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi

trường đất bởi các chất 6 nhiễm Người ta có thể phân loại ô nhiễm môi trường theo

túc nhân hode nguồn gốc phát sinh ô nhiề m.

- Theo nguồn gốc phát sinh:

+() nhiệm đất do các chất thai sinh hoạt

+ Ô nhiễm đất do chất thai công nghiệp.

Trang 26

|.uận van tt nghi Lé Thị Tuyết Hương

+O nhiềm đất do hoạt đồng nông nghiệp.

+O nhiềm đất do tác đông cúa không khí ở các khu công nghiệp và các khu dân

cư tap trung

Nhưng môi trường đất có những dat thù riêng và một số tác nhân gây ô nhiễm có

thể cùng nguồn gốc nhưng lai gây tác đông bất lợi rất khác biệt Do đó,phân loại

theo các tác nhân 6 nhiễm sẽ phù hợp đối với môi trường đất:

+O nhiễm đất do các tác nhận hóa học.

+O nhiễm đất do tác nhân xinh học ,

+O nhiễm đất do tác nhân vật lý.

LII 1 Ô nhiễm đất do tác nhân hóa học

HI.1.1.Ô nhiễm do phan bón,

Các chat đưa vào đất có tác dung trực tiếp cải thiện dinh dưỡng thực vật và cải

thiên tính chất đất gọi là phân bón

Theo xổ liệu cúa FAO(1981) thì việc sử dụng phân bón hóa học từ 1961 đến

1978 từ 17kg/ha lên 40kg/ha ở các nước phát triển và từ 2kg/ha lên 9kg/ha ở những

nước đang phát triển.Sán xuất phân bón hóa học trung bình tăng khỏang 2 triệu

tấn/năm.

Sứ dung phân bón còn gây nguy cơ ô nhiễm môi trường ,phân chuồng và phân

bắc không hựp về sinh gây ra nhiều bệnh về đường hô hấp ,tiêu hóa ảnh hưởng đến

sức khoé công déng Phân vô cơ thuộc nhóm chua sinh lý(urê,KạSO, ,

(NH,);SO,.KCI,suppe lân còn tổn dư axiL ) đã làm chua hóa đất ,dẫn đến làm nghèo

kiệt các ion bazơ và làm xuất hiện nhiều chất độc mà chủ yếu là AI**, Fe?*,Mn"* di

động có hai cho cây trồng ,làm giảm họat tính sinh học của đất.Ngoài ra, bón nhiềudam và bón muôn phân dam cho rau quả đã làm tăng dang kể hàm lượng NO; trong

rau.

WLI Vink hink sử dụng phân bán hóa học trên thế giới trong những năm qua

Sư tiêu thụ phân bón hóu học trên thế giới trong những năm qua tăng lên rấtnhanh Trong đó tăng nhiều nhất là đạm, tiếp theo là phân lân, phân kali tăng chậm

- Phân đam : nim 1973 tiêu thụ 38,9 triệu tấn, năm 1981 là 60,3 triệu tấn và

năm 1983 là 66,8 triệu tấn Bình quân hàng năm tăng khỏang 5,6%,

- Phân lân : nim 1973 tiêu thu 24,2 triệu tấn, năm 1981 là 31,9 triệu tấn, bình

quân hàng nim ting 2,8

Phin kali» mức tiêu thu tăng chậm, năm 1973 tiêu thụ 12,075 triệu tấn,bìnhquân hang nim ting 2.2%

Tổng lượng phản bón hóa hoe nim 1970 khodng 69 triệu tấn và năm 1990 là 146 triệu tấn, tăng gấp 2 lắn

TY lê tiêu thụ phần bón ở cúc nước đang phát triển cao hơn (360%) so với các

nước phát triển (61%) ,nhưng lương phân bón sử dung cho lha và tỷ lệ bón N,P,K ở

các nước phút triển lai cao hơn ,cân đối hơn các nước đang phát triển

- Các nước phát triển : năm 1982 tổng số phân bón nguyên chất cho lha canh

tác là 110kg gồm :ŠÍ kgN 31 kgPzO; và 28 kgK;O, tỷ lệ N:P:K là I : 0,6 :0,54.

Trang 27

Luan van totnghiép Lé Thi Tuyết Hương

- Các nước dang phát triển - nim 1982 tổng sỏ phân bón nguyên chất cho Iha

đất cạnh tác là 49kg gồm -33 kg N,12 kgP;O‹, 4 kg KO, tỷ lệ là 1 :0,36 :0,12.

HH 1.1.2 Tình hình sử dụng phân bán hóa ở việt Nam trong những năm qua

Việc xử dụng phân bón hóa học ở nước ta có thể chia làm 4 giai đoan :

lữ 1961 - 1970 - Giai đoan này, việc sử dung phân hóa học trong nông

nghiệp chưa cuo Tong số N P, K bón cho I hú đất canh tác chi khoảng 30 kgnguyên chất hiệu suất phân dam cũng như phân lan chưa cao Hiệu suất | kg lân(P2Ox) chỉ từ (),6 = 1 ky thóc.

- fie 1971 - 1975 - Giai đoan này ở miễn bắc sử dung phân hóa học tương đốinhiều Tổng sốN , P ,K bón cho | ha lúa là 50 kg nguyên chất trong đó đạm bình

bón đến 38 kg N Hiệu suất phân đạm từ 10kg — 15 kg thóc.

- Vit 1976 đến nay - Sau khi thong nhất đất nước , lượng phân bón hóa học sử

dung trong nông nghiệp tầng lên rất manh Năm 1990 lượng phân bón dùng cho | ha lia gico trồng tăng so với 1980 là 418.6% , còn năm 1995 so với năm 1980 tăng tới

557% huy tăng 32.2% so với nam 1990

Hiện nay , mức bón của Việt Nam xấp xi rung bình của khu vực và do đó năng suất cây trồng đặc biệt là lúa đạt ở mức tương đối cao.

Mot số đặc điểm hạn chế về việc sử dụng phân bón hóa học ở nước ta

- Việc bón phan mới chỉ chú wong ở vùng đồng bằng nơi wong lúa , ngô và cácloai hoa màu khác mà ít chú trong đến các vòng khác Trên vùng đổi núi mới chỉ

chú trong vùng chuyển canh như chờ , cà phê

Tilê N,.P K mất cần đối nghiêm wong ( 1 : 0,3 :0,1 ) đặc biệt là ử lệ kali

von rất thấp so với tỉ lệ dam, lân Việc tăng lượng dam bón đã làm trầm wong thêm

sue mất cân đổi dinh dưỡng trong đất nên hiệu qua sử dụng phân bón chưa cao.

- Lương phân bón trên tha còn rất thấp wén đất đồng bằng khoảng 80 kg N +

PO + K,O so với khoảng 240 — 400 kg của các nước phát triển ( Mỹ , Hàn quốc ,

Pháp, Nhat) Trên đất đổi núi lượng phân bón còn thấp hơn nhiều và tỉ lệ bón mất

cân đối hưn nhiều , đặc biệt kali còn bón qúa ít.

- Sử dung phân bón không đồng đều giữa các vùng va các thửa ruộng vì đất

trồng trọt ở vùng đồng bằng đã chia cho hộ nên lượng phân bón cho nhu cau của các

loại cây trồng cũng rất khác nhau phụ thuộc vào tiểm lực kinh tế của hộ gia đình

Đối với đất doi núi việc dau tư phân bón lại rất thấp đắc biệt đối với cây lâu năm,

cây dn qua , cây rừng , đồng có:

HH 1.1.3 Hau gaa 6 nhiễm phân bón

Khi hón phân hóa học vào đất một phần được thực vật sử dụng , một phần được

đất giữ ở trang thái hấp phụ hoặc chuyển hóa hóa học , một phần bị rửa trôi vào các nguồn nước ngắm và một phan khác bị bay vào khí quyển dưới dang khí và hơi.

Trang 28

Luan van tet ayhicp 1.é Thị Tuyết Hưng

HH I.1.3.L O nhiễm nitrat (NÓ; )

NHƯ dễ tiệu trong đất thường tổn tại ở dang NOy hoặc NH,’

NO) tan hoàn toàn trong nước và không bị keo đất hấp phụ vì hầu hét các keo trong

đất là keo am , Người ta ước tính chỉ có khoảng 50% nitơ bón vào đất được cây trồng

xứ dung Nguồn goo cúa NOy chủ yếu do bón phân vô cơ và hữu cơ đặc biệt khi người nông din khong biết cách bón , bón không đều và bón thúc vào thời kì cây

trồng không cắn lương con lar là nguồn gây ô nhiém môi trường đất chúng làm

thay đói thành phan và tính chất đất nếu không sử dụng hợp lí sẽ làm chai cứng đất,

làm dat chua „ làm thay dõi cân bằng dinh dưỡng giữa đất và cây trồng

Ví du ; Qua trình nitvat hóa

2NH," + 40; ¬ 2NƠO; + 2H:O + 4H’ + E

2NO; + O; = 2NOy + E

Qua trình này sinh ra axit HNO, rất phổ biến wong đất làm tầng tính chua của

môi trường dat.

O nhiệm NO không phải là vấn để mới , cách đây hàng trăm năm người ta đã

ghí nhân nông đô cao của nd trong các giếng ăn Nhưng điều phát hiện mới là NO;

có liên quan dến sức khoẻ công đồng do gây nên hai loại bệnh :

- Methuemoglobinaemia : gây hội chứng trẻ xanh

- Ung thư đa dày ở người lớn

Thực ra NÓ, không độc nhưng khi nó bị khử thành nitrit (NO;) trong cơ thể thì

trở nén rất độc.

% Nitrat (NO, ) và hội chứng trẻ xanh

Hồi chứng trẻ xanh thường xảy ra khi đứa trẻ dưới mot tuổi Các vị khuẩn trong

da day khử NO, thành NO; và khi NO, xâm nhập vào máu nó phan ứng với

Heamoglobin chứa Ee”* là phẩn tử làm chức năng vận chuyển oxi dikh4p cơ thể.

Một øðxihcamoglobin bình thường chứa ion Fe’ sẽ biến đổi thành

methaemoglobinaemia chúa ion Fe`* có rất it năng lực vận chuyển oxi của máu và

do đó gây nên sự tắc nghén hóa học Trẻ sơ sinh thường rất nhạy bén với bệnh này

bởi vì hacmoglobin bào thai có 4i lực với NÓ; mạnh hơn haemoglobin thông thường

được xuất hiện trong khoảnh khắc ở các mạch máu và do đó da dày của chúng không

dủ đô axit để ngắn chan các vi khuẩn biến đổi NOy thành NO, N Oy còn làm

trầm trọng thêm bênh viêm da day và đường ruột O Hung-ga-ri từ 1976 đến 1982

có trên 1.300 ngưởibi chết, nguyên nhân là do nguồn nước có chứa NOy , Ở Mỹ cũng

đã xuất hiện bệnh “mathucmoglobinaemia nước giếng "Vì 98% giếng nước do tư

nhân đào gần sát với các nguồn gây 6 nhiễm do phân động vật và phân người, làm

xuất hiện không những NO; mà cả E coli và những vi khuẩn khác gây viêm dạ dày

Trang 29

|.Han van ket aha j9 L.é Thị Tuyết Hướng

sVitrat (NO, ) và tung tit da day

Ling thư dụ day gay suy nhược , đau đớn và chết Bệnh này cũng liên quan tới hàm lượng NÓ, trong nước mor liên quan này được giải thích là niưit sinh ra từ Nitrat , phan ứng với mốt loại amin thứ sinh xuất hiện khi phan hủy mỡ hoặc protein

GO bên trong da day và tạo ra hop chất N = nitroso ( là hợp chất gây ung thư ) có công

thức

l,- N=M+NO: +l 23 R)-N-N=O + HịO

|

K; R›

& Nitrat (NO, J trong nti và mỘI SỐ nông sản

Để đối phó với những vấn dé vẻ sức khóc và môi trường , công đồng Châu Âu

Da qui dịnh nông đồ tối da của NO, là SOmg/, ở Mỹ là 44mg/ nước Những nghiên vứu đã cho thiy hor chứng trẻ xanh chi xuất hiện khi nồng độ NOy trong nước từ 283

~ 1200 g/ m'

Trong xố lượng thực thực phẩm nước uống được con người sử dung hàng ngày

thì rau các loại là nguồn NO, dưa vào cơ thể con người lớn nhất

Ham lướng NÓ, trong rau chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố : loại rau , khí hậu

điều kiện canh tác như phân bon , thuốc trừ sâu , thuốc trừ có , tập quán chăm sóc

Trong đó phan ben có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng NOy trong rau Do đó trồng

rau không thẻ chỉ chú trong tới nang xuất mà cần phải hạn chế hàm lượng NO, trong

rau thương phẩm To chức Nông Lương Thế Giới (FAO) da khuyến cáo ngưỡng tiêu

chuẩn NO, trong rau một cách nghiệm ngặt (Bảng B — 1)

Bang B- 1 Vụưởng hàm lưng NÓ, cho phép trong mỘt số rau qua

(ig/kg rau qua tươi - WHO và FAO )

Loai rau quad [làm lượng NO,

Bắp cải : Dưa hấu 60

Tran Khong Tau (1997) khi nghiên cứu hàm lượng NOs trong nước ngắm ở

cánh đồng lúa hai vụ của xã Minh Khai ,quận Thanh Xuân,Hà Nội cho biết hàm

lưỡng NO, trong nước agim có xu hướng tăng từ mùa khô sang mùa mưa và dao

đồng tử 111,2 = I16,9ngL Hàm lương trung bình từ 41,7mg/1 -116,9mg/ Nếu xo

[rang 30

Luan văn Lót nghiệp _ Lé Thị Tuyết Hương

với tiêu chuấn do Hộ y tế qui định thì hàm lượng nước ngắm ở khu vực nghiên cứu

vượt qua giới hạn chủ phép? từ 8 —l 1 lần (tiêu chuẩn cho phép là 10mg/))

Theo Lê Văn Tiém (1997) thì hàm lượng đạm trong nước ngầm ở Thanh Trì,

ngoài thành Hà Nôi chú yếu là dạng NH¿, tích tụ khá cao Hàm lượng đạt đến

khoảng Img N4 -3mg NA và nước cất từ nguồn không thể dùng để phân tích dam

nếu không xử lý qua cot loc cationit để loại trừ đạm

Đỗ Trong Sự đã nghiên cứu khá toàn điện sự biến đổi của các thành phần hóa

học của nước ngắm ở Hà Nội theo các mùa trong các năm từ 1991 —=1993 cho thấy

hàm lương của các thành phin nghiên cứu đều tăng theo thời gian và mùa khô lớn

hơn mùa mưa, ví dụ hàm lượng NH.” mùa mưa măm 1991 là 2,9mg/1 tăng lên thành 49mg vào mùa mưu năm 1992 ,còn gia trị trong mùa khô năm 1992 là 5,13mg/

cũng tăng lên thành 6.07mg/l vào mùa khô năm1993 Hiện tương wong tự cũng thấy

ở các chỉ tiêu NOy, NO, Hyg và các thành phần khác Tuy nhiên, chưa thể coi đây là

quy luật dẫn biến của thành phần hóu học của nước theo thời gian vì thời gian theo

dõi con qua ngắn

Nguyễn Văn Dan trên cơ sở so sánh kết qủa nghiên cứu từ năm 1992 đến 1995

đã nhân dịnh :

- Hàm lượng các yếu tố nhiễm ban tăng lên với tốc độ cao

- Ting wén bi nhiễm ban nang hơn tang dưới, đặt biệt là các chất nite (chủ yếu

là NH," ).

-Dién tích vùng nhiễm bẩn và nhiễm bẩn mạnh tăng lên với tốc độ cao

Lê Huy Hoàng khi dé cập đến hiện tượng nhiễm bẩn dưới đất ở Hà Nội cho rằng

mức đô và qui mô nhiém ban cúc hợp chất nitơ và photphat trong nước dưới đất ngàycàng tăng Diện tích nước dưới đất bị nhiễm bẩn bởi các hợp chất nitơ trong thời gian

1992 ~1995 đã tăng từ 7km” lên 14km” đối với ting dứơi Hàm lượng N-NH," trong

tang trên trung bình lớn gấp 1,4 -1,6 lẫn so với nước trong ting khai thác ,chứng tỏ

sự ô nhiễm xắy ra do qúa trình thấm xuyên từ ting trên xuống tổng dưới Trong 109

giếng thuộc 28 nhà máy nước và trạm cấp nước có 48,6% số giếng bị nhiễm bẩn

NH.*, 63,3% nhiễm bẩn NOy , 4# nhiễm bẩn NO; và 81,6%nhiém bẩn PO,? Hàm

lượng vi trùng Feacul lớn gấp hàng trăm , hàng ngàn lần tiêu chuẩn cho phép

Ở cúc vành dai tuu thuộc cúc thành phố lớn ,do người sản xuất muốn hấp dẫn người mua nên bún dum muôn với rau ,quả làm tăng đáng kể hàm lượng NÓ; trong rau Bùi Quang Xuân,Bùi Đình Dinh (1997) khi nghiên cứu về ảnh hưởng của phân

bón đến nũng suất và hàm lượng NO; trong rau đã kết luận :

- Bón tăng liều lương dam không những chỉ tăng năng suất mà còn làm tăng hàm

lượng NO) trong ru, Hàm lượng NOy trong rau ở mức độ 6 nhiễm là do bón phân

đạm qúa ngưỡng thích hợp (200kg N/ ha) và bón không đúng qui cách

- Trong các loại rau thì rau ăn lá có hàm lượng NO; cao hơn cả Đối với cà chua

là loại rau ăn qgúu ,hơn nữa thu hoạch khi qủa gia ,chín thì ham lượng NO; trong qua

rất thấp Rau ăn hoa qủa nh supld, ăn củ , củ được thu hoạch khi lá gia , héo như

hành tay thì hàm lượng NO; trong rau thương phẩm thấp hơn so với rau ăn lá.

Trang 31

Luae yan tet nghicp 1.é Thi Tuyết Hướng

H0.1.1.3.2 O nhiễm do bón phân lân và các loại phân hod học khác

Lan là yếu tỏ cắn thiết cho cây trồng nhưng với lượng lân cao sé gây chua cho

moi trưởng đất Trong phần suppe lin thường có 5% axit tự do ,riêng lượng axit tư do

H:SC ¿cũng đã lam đất chua them | Mat khác ,các dang phan hoá học khác như

tCO(NH];›, ONE SO), K:NO,, KCL là những loại phân chua sinh lý Khi bón vào

đất thường gay chua cho môi trường đất, Bon nhiều phân hoá học sẽ tao nên su tích luỹ cao các hóa chat gây har cho đất vẻ mat cơ lý tính :đất nén chất , độ trương co kém, két cầu vững chắc khong tới xốp mà nông dân goi là đất trở nên "chai cứng “, tính thong khí kém di, vi sinh vật ít di vì hóa chất huỷ diệt vi sinh vật -

11.1.2 O nhiễm đất do hóa chất bio vệ thực vật (HCBVTY).

HỊ.1.2.1.Khái niệm về IICHVTV

HCIHVTV là những hep chất độc có nguồn gốc từ tự nhiên hoặc tổng hợp hóa

hoe dùng dé phòng và trừ sinh vật hài cây trồng và nông sản HCBVTV gồm nhiều

nhóm khác nhau goi thee tên nhóm sinh vật hai như thuốc trừ sâu dùng để trừ sâuhai thuốc tit bénh dùng để trừ bệnh cho cây Trừ một xổ trường hợp ,còn nói

chung mỗi nhóm thuốc chi có tác dụng đối với sinh vật gây hai thuộc nhóm đó, ví dụ

không the dùng thude trừ xâu để trừ bênh cây hoặc ngược lại HCBYTV nhiều khicon được goi là thuốc trừ dịch hai và khái niệm này bao gồm cả thuốc từ các loài:

ve bét , rếp hai vật nuôi và trừ côn trùng y tế, thuốc làm rụng lá cây, thuốc điều hòa

sinh trưởng cây trồng

Hiện nay có hon 450 hip chất dược chế tạo và sử dụng làm HCBVTV | Các loại thong thường nhất là thuốc trừ sâu , thuốc diệt nấm, thuốc diệt cỏ.

Bang B = 2 Cac nhóm thuốc trừ sâu và điệt cỏ chủ yếu

Những loai thuốc đặc hiệu

DDT, Aldrin, Heptachlor

- Parathion Malathion

Các nhóm từ dịch hai

I Thuốc trừ xãu

Cleo hữu cơ

Lan hữu cơ

- Cacbamat Cacbauryl, Cacbofuran

2 Thuốc trừ co

Phenoxiaxetic 24-ID; 2,4,5-T

Tolhuidin - Trifluralin

Triazin - Atrazin, Simazin

Phenyl ure ~ Fenuron

Bipvyridyl ~ Di quaL; para quat

Glyxin Glyphosate

Luan van tot nghicp Lé Thị Tuyết Hương

111.1.2.2 Tinh hình ván xuất và sứ dung HCBVTV trên thế giới và 0 Việt Nam.

Theo các nghiền cứu ở Bắc Mỹ, Châu Au và Nhật Bản hàng năm sâu phá hoại

khoảng tr 10 = 309 nâng xuất cây trồng Ở các nước đang phát triển, lượng mất mát

nang suất vào khoảng 40% đối khi tới 75% HCBVTV đã được sử dụng từ lâu,

khoang 90% 56 lượng bán liên thị trường được sử dung trong nông nghiệp , lương còn

lai sứ dung tong y tế Ue tinh rằng tổng lượng HCBVTV được bán tăng từ 7.700

triệu USI) năm 1972 đến 15.900 triệu USD năm 1985 và khoảng 25,000 triệu USD

nim 1990 Các nhón HCHVTV chính được sử dụng là : thuốc diét cỏ (46%) , thuốc

trừ sâu (31) , thước dict nấm (18%) và các loại khác (5%)

Khoảng 80% HCHVTTV sản xuất ra được sử dung ở những nước phát triển Tuy

nhiền, tốc đồ xứ dung ở các nước dang phát triển (7 - 8% /ndm) lại nhanh hơn ở các

nước phat triển (3 =4 ° nâm)

Khong phar tit cá lượng HCH V TV dude sử dụng đều dat được mục đích diệt sâu

hai Ude tính dén 90% HCBVTV không đạt được mục dich mà gây nhiễm độc đất,

không khí, nước và nông sin

GO Viết Nam, vice sứ dung HCHVTV tập trung chủ yếu vào 3 nhóm chính :

Nhóm clo hữu cơ diy là nhóm thuốc trừ sâu bệnh và cd dại đáng lo ngại nhất

vì chúng là những hợp chất hóa học rất bển vững trong môi trường tư nhiên và được

tích lug trong day chuyén thức dn của hệ sinh thái , ở tong các mô dư trữ của sinh val Đại diện cho nhóm này là các hóa chất :Eldrin, DDT, Chlordane, Dieldril,

Hepachlor, Lindane, Hexachforo-hexane, Các thuốc bảo vệ thực vật thuộc nhóm

này déu có thời gian ban phân huy trong mới trường tự nhiên đến 20 năm, chúng sẻ

được lụi trong cơ thể mà không hoặc ít được bài tiết ra ngoài

- Nhóm lần hữu cơ :tiêu biểu là Diazinon, Malathion, Parathion _ Nhóm thuốc

này có thời gian bán phan huỷ trong môi trường tư nhiên , nhanh hơn nhóm clo hữu

cơ, nhưng lại có tính độc cuo đối với người và đông vật Nhóm thuốc này hiện đang

được sử dung rộng rãi nhất trong nông nghiệp.

- Nhóm cachamat (Các hóa chất thuộc nhóm này thường ít bén vững trong môi

trường tư nhiên, song cũng có tính độc rất cao đối với người và động vật Các đại

diện của nhóm này là: Sevin, Furadan, Bassa, Mipsin ,

Trong cả nước , bình quân tử nam 1976 -1980 đã sử dụng 5100 tấn/năm; từ năm

1981 —1985 bình quan 3920 tấn /năm Cao điểm năm 1978 là 22000 tấn

HCBVTV/nim.

HI.1.2.3.fác động cia HCBVTV đến môi trường đất.

Việc xử dung các loại HCBVTV trong nông nghiệp đã làm nảy sinh nhiều vấn

dé về mỏi trường Tác dng tổng quát của HCBVTV đến các hợp phan chủ yếu của

moi trường được trình bay ở hình l -3

[rang 33

Luan san tot nghiệp 1.é Thị Tuyết Hương

Soa

Người ta tính rằng khi phun HVBVTV có khoảng 50% rơi vào đất Ở trong đất

HCBVTVY sẽ biến đổi và phân tán theo nhiều con đường khác nhau Do đó đã pháthiện dư lượng lớn của chúng ở trong đất ,ưong các trầm tích nước ngọt , trong cá,

trong sữa bò I3okhả năng hoà tan cao trong lipit của HCBVTV nên đã phát hiện

chúng trong các mô mỡ của động vật ,và như vậy , chúng sẽ được lôi kéo vào chuỗi

thức ăn , là mối nguy hiểm cho sức khoẻ con người.

Hình B-4 Sự biến đối thuốc trừ sáu trong đất(Ross 1989)

Trang 34

Luận van tot aghicp Lé Thị Tuyết Hương

Nhiều luai HCBYTY có cấu tao da vòng , wong đó có nhiều liên kết đôi Vì

vậy ở wong đất HCBVTY thường được tích lũy ở nồng độ tương đối cao , Điều này

được giai thích bằng hai nguy nhân chính :

- Sự phân ci diễn ra với mức độ châm và ở mức đô thấp vì trong đất chúng

thường tạo ra những liền kết chat chế với chất hữu cơ đất,

- Tốc độ biển dối châm , ước tính khoảng từ 0 — 10 %/nam Điều đó có nghĩa là

thời ki bán phan huy cúa chúng có thể từ 10 — 20 năm hoặc lâu hơn

Kha năng liên kết chat của HCRVTV trong đất được gây nên do các đặc điểm

ion của những hợp chất này, chúng thực chất là các cation hóa ui 2 và bể mật cấu tạo

hoa học khi liên kết với chất hữu cơ đất có dang :

“Thành phan quan wong cửa dat tạo liên kết chặt với HCBYTV là chất hữu cơ và

cấp hat sét Cũng chính vì lý do này mà HCBVTY có thể gây tốn hai lâu dài cho đất

và cho xinh trưởng cây trồng.

Theo Lichtenste: (1961) thì sau một năm khi phun DDT còn 80% , Linda còn

60%, Aldrin con 20% , sau 3 nằm DDT còn 50% Aldrin còn 5% , Theo một xố tác

giá khác clo hữu cư tn tại trong dat từ 4 = 15 năm , Cacbamat từ 1- 2 năm Theo

Woodwell (1967) ước tính sau 6 năm khi phun lượng thuốc trừ sâu cho | ha rừng còn

tới 0,17 ~ 0,63 kg

BỞI vậy lương dư của các loại thuốc trừ sâu trong đất, đặc biệt trong các sảnphẩm nông nghiỆp được nhiều tố chức quốc tế quan tâm

Trang 35

Luận van tới aghicp 1.6 Thị Tuyết Hương

Bang B= 3 Dit láng thuốc trừ sâu tối đa cho phép trong đất

(Theo Sinh thai môi trường đất- Lé Hay Ba)

Cb ChOy

3 Dalapon CoH CLO,

| 4 MPCA C¿HuCINOy

5 Solit CyH»yCINO;

c6 Fenoxuprop- cthyl(whips |Cj gH) »CINOs

7 | Sinazin CyH yCINs

bì Xypencethrin Cutty ChNOs

Luan vin tot nghicp 1.é Thị Tuyết Hương

Ở Việt Nam , hiện wang 6 nhiễm môi trường do HCBVTV đã trở thành vấn để

cin được quan tim Các loại HCBYTV đã và đang là những nguyên nhân đóng góp

vào việc giảm xố lương nhiều loại sinh vật có ích ,làm giảm tính đa dạng sinh học ,

nh hưởng có hai đối với sức khoẻ con người Hàng năm ở Việt Nam sử dụng khoảng 15000 ~ 25000 tấn HCBVTV và thuốc trừ dịch hại , tử lệ sử dụng bình quân

trên | ha đất gieo trồng là 0,4 - 0,5 kg ai Cá biệt ở vùng rau Đà Lạt 5,1 — 13,5 kg

ai/ha vùng trồng bóng Thuận Hải 1,7 — 3,5 kg ai⁄/ha,vùng trồng lúa ở đồng bằng sôngCửu Long 1.5 - 2,7 kg ai “hủ, vùng chè ở Chi Né (Hòa Bình) 3,2 — 3,5 kg a/ha

(Pham Hình Quyền , 1995 )

Kết qủa phân tích 17 mẫu đất để xác định tổn dư của HCBVTV gồm các chủngloại - DDT , Metylparathion, Linda, Monitor trong các mẫu đất trồng rau ở thành

phổ Hà Nói cho thấy chỉ có 5 mẫu là không phát hiện được dư lượng , còn lại 12 mẫu

đều có it nhất | chất, chiếm tỉ lệ 70% Trong đó 6 mẫu (35%) có phát hiện thấyDDT ( gốm 2 mẫu d Thanh Trì , 2 mẫu ở Đông Anh ), | mẫu ở Nam Hồng (ĐôngAnh) vượt qúa tiều chuẩn cho phép gây ô nhiễm môi trường đất

[rang 37

Lian vàn tet aghwep 1.é Thị Tuyết Hương

Bảng B- 5 1) lượng thước trừ sâu trong mt số mẫu đất( đơn vị ppm)

z2

| Địa điểm lấy mẩu

l xii Yên Sở_ Thanh Trì

2 x4 vĩnh Quỳnh _ Thanh Tri

& xd Thanh Liét_Thanh Tri | 0,001 | 0,001

4 | xã Mỹ Đình_'Từ Liêm 0 0,007

5 xa Minh Khai Ti Liêm 0 0,003

6 0 | xã Uy Nỏ_ Đông Anh ()

7 xã Nam Hồng Đông Anh | 0,002 | 0,005

% | xã Vĩnh Ngoc Đông Anh 0,007 | 0,07

II ' xã Tam Dung _Dong Anh

12) | xã Đông Xuân, Sóc Sưn

nước đưới đất phục vụ cho nhu cầu dn uống và công nghiệp đã cho thấy

- DDT có mat trong nước dưới đất với hàm lượng từ khá cao đến cao , có 70% số

mẫu đạt hơa 6.10 ` ppm (giới han cho phép đối với nước ăn uống và sinh hoạt là

1.10” ppm)

Hàm lượng HCHVTV trong nước dưới đất ở ting nông cao hơn ting sâu ( )

Bang B - 6 Hàm: lượng HCBVTV trong nước dưới đất

( Theo Nông nghiệp và môi trường - Lê Văn Khoa

Hàm lượng các chat 10°ppm

Lindan Tổng thuốc

BVTV

0,9 84 0,7 79

- Nước đưới đất ở nơi thường xuyên canh tác rau xanh có hàm lượng HCBVTV

cao từ 1.3 = 1,8 lần so với nơi chuyên canh lúa.

- Hàm lương HCBVTV trong nước dưới đất rất khác nhau theo điểm canh tác

Nước dưởi đất ở khu vực trồng lúa ,rau màu có hàm lượng HCBVTV cao từ 2

~ 4 lấn so với khu vực không trực tiếp trồng lúa , màu và rau xanh

Tần

Ting nông 82

Tang sdu | 0,62

Trang 38

| tản xi1 bớt tác, Lé Thị Tuyết Hương

Bang B-7 Ham lương HCBVIV ở khu cạnh tác và khu khôntrực tiếp canh tác

Hàng B= 8 Did lưưng thuấc trừ sâu trong rau sản xuất đại trà ở Từ Liêm và Thanh

Trì (Hà Nói) (Nguồn : Nguyễn Duy Trang 1996)

Số liêu của bảng cho thấy , 100%số mẫu rau bắp cải có du lượng thuốc trừ sâu ,

trong dé 4 mẫu veut tiêu chuẩn cho phép còn đậu ăn hạt thì 100% số mẫu có dư

lượng và vươt ticu chuẩn cho phép

Trang 39