Đánh giá ảnh hưởng của nước tưới từ sông nhuệ tới hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp huyện kim bảng tỉnh hà nam

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI --- --- PHAN LÊ NA ðÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC TƯỚI TỪ SÔNG NHUỆ TỚI HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG ðẤT NÔNG NGHIỆP HUYỆN KIM BẢNG – TỈNH HÀ NAM LUẬN

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
 -

PHAN LÊ NA

ðÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC TƯỚI TỪ

SÔNG NHUỆ TỚI HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG ðẤT NÔNG NGHIỆP HUYỆN KIM BẢNG – TỈNH HÀ NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI, 2013

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
 -

PHAN LÊ NA

ðÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC TƯỚI TỪ

SÔNG NHUỆ TỚI HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG ðẤT NÔNG NGHIỆP HUYỆN KIM BẢNG – TỈNH HÀ NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : Khoa học Môi trường

Người hướng dẫn khoa học: 1.TS CAO VIỆT HÀ

2 TS LÊ NHƯ KIỀU

HÀ NỘI, 2013

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

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan những số liệu và kết quả trong Luận văn tốt nghiệp này là hoàn toàn trung thực, khách quan và chưa công bố trong bất kì một công trình nghiên cứu nào khác Mọi sự giúp ñỡ và các thông tin trích dẫn ñã ñược nêu rõ nguồn gốc

Học viên

Phan Lê Na

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

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện Luận văn tốt nghiệp, ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận ñược nhiều sự giúp ñỡ nhiệt tình của các tập thể, cá nhân ở trong và ngoài trường

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS Cao Việt Hà – Phó Chủ

nhiệm Khoa Tài nguyên và Môi trường, người ñã trực tiếp hướng dẫn, giúp

ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn TS Vũ Xuân Thanh – Trưởng phòng Tài

nguyên ðất và Môi trường cùng các anh chị thuộc Viện Quy hoạch và Thiết

kế nông nghiệp ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi, ñóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới toàn thể gia ñình, bạn bè, những người ñã ñộng viên, ñóng góp nhiều ý kiến quý báu ñể tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Học viên

Phan Lê Na

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

MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

1 MỞ ðẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài 1

1.2 Mục ñích, yêu cầu 2

1.2.1 Mục ñích nghiên cứu 2

1.2.2 Yêu cầu 2

2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 Tình hình sử dụng nước tưới – ô nhiễm nước tưới trên thế giới và Việt Nam 4

2.1.1 Tình hình sử dụng nước tưới và ô nhiễm nước tưới trên thế giới 4

2.1.2 Tình hình sử dụng nước tưới và ô nhiễm KLN trong nước tưới tại Việt Nam 8

2.2 Kim loại nặng và tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong ñất trên thế giới và Việt Nam 15

2.2.1 Các nghiên cứu về ô nhiễm KLN trong ñất trên thế giới 15

2.2.2 Các nghiên cứu về ô nhiễm KLN trong ñất Việt Nam 17

2.3 Các giải pháp cải thiện chất lượng nước tưới ở Việt Nam 20

2.3.1 Các chính sách quản lý lưu vực sông 20

2.3.2 Ban hành quy ñịnh mới chặt chẽ hơn về kiểm soát chất lượng nước tưới 24

2.3.3 Các biện pháp làm sạch nguồn nước tưới 25

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ iv

3 đỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

3.1 đối tượng nghiên cứu 33

3.2 Phạm vi nghiên cứu 33

3.3 Nội dung nghiên cứu 33

3.4 Phương pháp nghiên cứu 34

3.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp 34

3.4.2 Phương pháp khảo sát thực ựịa 34

3.4.3 Phương pháp lấy mẫu 34

3.4.4 Phương pháp phân tắch mẫu 36

3.4.5 Phương pháp kế thừa 39

3.4.6 Phương pháp so sánh ựánh giá 40

3.4.7 Phương pháp xử lý số liệu 40

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 41

4.1 điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Kim Bảng Ờ tỉnh Hà Nam liên quan ựến sản xuất nông nghiệp 41

4.1.1 Vị trắ ựịa lý 41

4.1.2 địa hình, khắ hậu và chế ựộ thủy văn 42

4.1.3 điều kiện kinh tế - xã hội 47

4.2 đánh giá hàm lượng Cu, Pb, Zn trong nước tưới sông Nhuệ tại huyện Kim Bảng Ờ tỉnh Hà Nam 54

4.2.1 Hàm lượng Cu, Pb, Zn trong nước tưới sông Nhuệ tháng 1/2013 54

4.2.2 Sự thay ựổi pH và hàm lượng Pb trong nước tưới sông Nhuệ tại huyện Kim Bảng Ờ tỉnh Hà Nam giai ựoạn 2007 - 2013 55

4.3 Tắnh chất môi trường ựất của khu vực nghiên cứu 57

4.4 Hàm lượng Cu, Pb, Zn tổng số trong ựất nông nghiệp khu vực nghiên cứu 58

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ v

4.4.1 So sánh với QCVN 03:2008/BTNMT về hàm lượng Cu, Pb, Zn trong ựất nông nghiệp khu vực nghiên cứu 58

4.4.2 Hàm lượng Cu, Pb, Zn trong ựất dưới các loại hình sử dụng ựất khác nhau 60

4.4.3 Ảnh hưởng của nước tưới ựến hàm lượng Cu, Pb, Zn trong ựất sản xuất nông nghiệp dưới các hình thức sử dụng ựất khác nhau 61

4.5 Một số biện pháp giảm thiểu tác ựộng tiêu cực của nước tưới từ sông Nhuệ 64

4.5.1 Quy hoạch LVS Nhuệ - đáy 64

4.5.2 Quy hoạch các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm nguồn nước sông Nhuệ 65

4.5.3 Tăng cường kiểm soát chất lượng nước thải trong LVS 67

4.5.4 Nâng cao chất lượng hệ thống thủy lợi 67

4.5.5 Một số biện pháp khác 68

5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

5.1 Kết luận 69

5.2 Kiến nghị 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC

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

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tỷ trọng dùng nước các khu vực trên thế giới 4

Bảng 2.2 Nguồn kim loại nặng từ các ngành công nghiệp 10

Bảng 2.3 Hàm lượng một số kim loại nặng trong nước thải làng nghề tái chế kim loại .10

Bảng 2.4 Hàm lượng một số kim loại nặng trong nước kênh, rạch của thành phố Hồ Chí Minh 13

Bảng 2.5 Hàm lượng KLN trong một số chế phẩm nông nghiệp 16

Bảng 2.6 Hàm lượng tối ña cho phép của các KLN ñược xem là ñộc ñối với thực vật trong ñất nông nghiệp 17

Bảng 2.7 Hàm lượng KLN tổng số ở tầng ñất mặt trong 18

Bảng 2.8 Hàm lượng một số KLN (mg/kg) trong ñất nông nghiệp ở một số vùng của Việt Nam 18

Bảng 2.9 Ứng dụng các công trình cơ học trong xử lý nước 26

Bảng 3.1 Thông tin chung về mẫu ñất nghiên cứu 35

Bảng 3.2 Thông tin chung về mẫu nước nghiên cứu 36

Bảng 3.3 Thông tin về mẫu nước kế thừa 39

Bảng 4.1 Tình hình sản xuất một số cây trồng chính qua 3 năm .53

Bảng 4.2 Hiện trạng một số loại hình sử dụng ñất và hệ thống cây trồng chính của huyện Kim Bảng năm 2012 53

Bảng 4.3 Hàm lượng Cu, Pb, Zn trong các mẫu nước tưới từ sông Nhuệ 54

Bảng 4.4 Một số tính chất các mẫu ñất nghiên cứu 55

Bảng 4.5 Kết quả phân tích hàm lượng Cu, Pb, Zn trong mẫu ñất tại các xã sử dụng nước tưới sông Nhuệ 59

Bảng 4.6 Lượng phân bón sử dụng cho các loại cây trồng tại khu vực nghiên cứu 63

Bảng 4.7 Lượng phân bón sử dụng dưới các loại hình sử dụng ñất khác nhau 63

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ vii

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Bản ựồ hành chắnh lưu vực sông Nhuệ - đáy 15

Hình 2.2 Mối liên hệ giữa các thành phần thể chế quản lý nước LVS 21

Hình 3.1 Sơ ựồ vị trắ lấy mẫu huyện Kim Bảng Ờ Hà Nam 38

Hình 4.1 Sơ ựồ huyện Kim Bảng Ờ tỉnh Hà Nam 43

Hình 4.2 Sơ ựồ biến ựộng cơ cấu ựất ựai huyện Kim Bảng giai ựoạn 2009 - 2011 48

Hình 4.3 Sơ ựồ biến ựộng diện tắch ựất nông nghiệp huyện Kim Bảng giai ựoạn 2009 -2011 49

Hình 4.4 Sơ ựồ hệ thống sông ngòi và kênh mương huyện Kim Bảng 51

Hình 4.5 Biến ựộng hàm lượng Pb trong nước tưới sông Nhuệ tại huyện Kim Bảng giai ựoạn 2007 - 2013 56

Hình 4.6 Sự thay ựổi giá trị pH trong nước sông Nhuệ tại huyện Kim Bảng giai ựoạn 2007 - 2013 57

Hình 4.7 Hàm lượng Cu, Pb, Zn trung bình trong ựất sản xuất nông nghiệp dưới các loại hình sử dụng ựất khác nhau 61

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

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ADB : Asian Developement Bank

(Ngân hàng phát triển Châu Á)

Bộ NN&PTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

Bộ TNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường

ðBSCL : ðồng bằng Sông Cửu Long

ðBSH : ðồng bằng Sông Hồng

FAO : Food and Agriculture Organization

(Tổ chức Nông lương thế giới) HCBVTV : Hóa chất Bảo vệ thực vật

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

SIWI : Viện Nước quốc tế

(Stockholm International Water Institute) SXNN : Sản xuất nông nghiệp

TCCP : Tiêu chuẩn cho phép

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

UBND : Ủy ban nhân dân

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 1

1 MỞ đẦU

1.1 Tắnh cấp thiết của ựề tài

Sông Nhuệ là một chi lưu của lưu vực sông (LVS) Nhuệ - đáy, thuộc phần Tây Nam của vùng ựồng bằng Bắc bộ, ở phắa hữu ngạn sông Hồng Sông Nhuệ dài 74 km, diện tắch lưu vực 1070 km2 Hiện nay, sông Nhuệ ựang chịu tác ựộng mạnh mẽ của các hoạt ựộng kinh tế - xã hội, ựặc biệt là của các khu công nghiệp, khu khai thác và chế biến, các ựiểm dân cư nằm trong lưu vực sông Sự ra ựời và hoạt ựộng của hàng loạt các khu công nghiệp thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt ựộng tiểu thủ công nghiệp trong các làng nghề, xắ nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với hoạt ựộng khai thác, chế biến khoáng sản ựã làm cho môi trường nói chung và môi trường nước sông Nhuệ nói riêng biến ựổi nhiều Chương trình quan trắc nước mặt trên LVS Nhuệ - đáy

do Tổng cục Môi trường Ờ Bộ Tài nguyên và Môi trường thực hiện ựã cung cấp ựầy ựủ về chất lượng nước từ năm 2006 - 2010 cho thấy nước sông bị ô nhiễm chủ yếu bởi các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, lơ lửng, kim loại nặng,

ựộ màu, mùi hôi, ựặc biệt vào mùa khô xu hướng ô nhiễm nước sông ngày càng tăng

Mặc dù vậy, sông Nhuệ vẫn là nguồn nước tưới chủ yếu cho diện tắch 49.247 ha ựất sản xuất nông nghiệp của một số tỉnh vùng ựồng bằng Bắc bộ Trong ựó có huyện Kim Bảng Ờ là một huyện miền núi phắa Tây Bắc của tỉnh

Hà Nam, với 70% diện tắch ựất sản xuất nông nghiệp sử dụng nước tưới từ sông Nhuệ Theo kết quả quan trắc nước sông của Tổng cục Môi trường từ năm 2006 Ờ 2010 thì hàm lượng các chất ô nhiễm trên sông Nhuệ ựoạn chảy qua tỉnh Hà Nam ựều vượt QCVN 08:2008/cột B1, ựặc biệt là với một số KLN Ô nhiễm kim loại nặng (KLN) trong nước tưới luôn gây ra những vấn

ựề hết sức nghiêm trọng ựối với việc tăng hàm lượng KLN trong ựất nông

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 2

nghiệp và ảnh hưởng tới sức khỏe con người Tuy nhiên nếu chỉ ựơn thuần nhìn vào các kết quả này thì vẫn chưa nhìn thấy ựược bức tranh tổng thể về ảnh hưởng của nước tưới sông Nhuệ tới hàm lượng KLN trong ựất nông nghiệp huyện Kim Bảng Ờ tỉnh Hà Nam để có căn cứ cải tạo, bảo vệ bền vững môi trường nước sông Nhuệ, môi trường ựất sản xuất nông nghiệp huyện Kim Bảng Ờ tỉnh Hà Nam thì việc ựánh giá chất lượng nước tưới và ảnh hưởng của nó tới hàm lượng KLN trong ựất sản xuất nông nghiệp sử dụng nước tưới sông Nhuệ nhằm ựưa ra giải pháp trong thời gian tới là ựiều rất cần thiết

Chắnh vì những lý do trên tôi tiến hành nghiên cứu ựề tài: Ộđánh giá

ảnh hưởng của nước tưới từ sông Nhuệ tới hàm lượng kim loại nặng trong ựất nông nghiệp huyện Kim Bảng Ờ tỉnh Hà NamỢ.

- Tìm hiểu các thông tin thứ cấp một cách chắnh xác

- đánh giá ảnh hưởng của nước tưới từ sông Nhuệ tới hàm lượng KLN trong ựất sản xuất nông nghiệp sử dụng nước tưới sông Nhuệ thông qua việc ựánh giá hàm lượng Cu, Pb, Zn trong nước tưới sông Nhuệ theo QCVN

39:2011/BTNMT và trong ựất sản xuất nông nghiệp theo QCVN 03: 2008/BTNMT

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

- ðề xuất các giải pháp giảm thiểu các tác ñộng tiêu cực của nước tưới sông Nhuệ lên ñất sản xuất nông nghiệp huyện Kim Bảng – tỉnh Hà Nam

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

2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Tình hình sử dụng nước tưới – ô nhiễm nước tưới trên thế giới và Việt Nam

2.1.1 Tình hình sử dụng nước tưới và ô nhiễm nước tưới trên thế giới

2.1.1.1 Tình hình sử dụng nước tưới trên thế giới

Nhu cầu sử dụng nước trên thế giới ngày càng tăng theo sự phát triển của nền công nghiệp, nông nghiệp và sự nâng cao mức sống của con người Tuy nhiên, nhu cầu nước sử dụng lại thay ñổi tùy thuộc vào sự phát triển của mỗi quốc gia

Ví dụ: Ở Hoa Kỳ, khoảng 44% nước ñược sử dụng cho công nghiệp, 47% sử dụng cho nông nghiệp và 9% cho sinh hoạt và giải trí Ở Trung Quốc thì 7% nước ñược dùng cho nông nghiệp, 87% cho công nghiệp, 6% sử dụng

cho sinh hoạt và giải trí (Nguyễn Thanh Sơn, 2005) Tỷ trọng dùng nước của

các khu vực trên thế giới thể hiện qua bảng 2.1:

Bảng 2.1 Tỷ trọng dùng nước các khu vực trên thế giới

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

Trước ñây, hiện nay và trong tương lai gần, nông nghiệp vẫn là ñối tượng sử dụng nguồn tài nguyên nước ngọt lớn nhất, chiếm tới 70% nguồn

nước mặt trên thế giới (FAO) Ngoại trừ nước bị mất qua quá trình bốc hơi thì

nước sử dụng trong nông nghiệp ñược tái chế trở lại qua sự thoát nước mặt

hoặc nước ngầm (Nguyễn Thanh Sơn, 2005)

Theo FAO (1985) [] 17% diện tích ñất canh tác ñã ñược thủy lợi hóa, cung cấp cho nhân loại 36% sản lượng lương thực có mức ñảm bảo ổn ñịnh cao Do ñó nước tưới là giải pháp chính ñể giải quyết vấn ñề lương thực trong ñiều kiện gia tăng và nguy có ñất canh tác giảm hiện nay

Diện tích ñất ñược tưới tăng rất nhanh, năm 1800 là 8 triệu ha, năm 1900

là 48 triệu ha, năm 1990 là 220 triệu ha và năm 2000 là 420 triệu ha ¾ ñất ñược tưới nằm ở các nước ñang phát triển, nơi sản xuất ra 60% lượng gạo và 40% lượng lúa mì của các nước này Nước cấp cho nông nghiệp hiện chiếm hơn ½

tổng lượng tiêu thụ, trong ñó 30% lấy từ dưới ñất (FAO, 2005) []

Nhu cầu lượng nước tưới phụ thuộc vào ñộ thiếu ẩm thực tế của ñất, ñiều kiện thời tiết, loại cây và giai ñoạn sinh trưởng của cây Lượng cần tưới biến ñổi theo thời gian, loại cây và dao ñộng nhu cầu thường không trùng pha với biến ñộng nước tự nhiên

Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như sự thâm canh tăng vụ và

mở rộng diện tích ñất canh tác cũng ñòi hỏi một lượng nước ngày càng cao Theo M.I.Lvovits (1974) [], trong tương lai do thâm canh nông nghiệp mà dòng chảy cả năm của các con sông trên toàn thế giới có thể giảm ñi khoảng

700 km3/năm Phần lớn nhu cầu về nước ñược thỏa mãn nhờ mưa ở các vùng

có khí hậu ẩm, nhưng cũng thường ñược bổ sung bởi nước sông hoặc nước ngầm bằng biện pháp thủy lợi, nhất là vào mùa khô

2.1.1.2 Ô nhiễm nước tưới trên thế giới

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

Trên thế giới sử dụng nước phục vụ nông nghiệp chủ yếu từ nguồn nước sông suối, ao hồ Nguồn nước tự nhiên này luôn có một lượng vật chất bao gồm các chất vô cơ, hữu cơ dưới dạng hòa tan hoặc dạng hạt lơ lửng, các

vi khuẩn vi sinh vật và các sinh vật thủy sinh

Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước tưới chính từ các hoạt ñộng nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải…

Theo Thông tấn xã Việt Nam (2011) thống kê về các con sông cạn kiệt

và ô nhiễm nhất trên thế giới thì ở nước Anh ñầu thế kỷ 19, sông Tamise rất sạch, cung cấp nước tưới cho hàng ngàn hécta ñất nông nghiệp nhưng ñến giữa thế kỷ 20 nó trở thành ống cống lộ thiên

Ở Trung Quốc, hàng năm lượng chất thải và nước thải công nghiệp ở các thành phố và thị trấn của Trung Quốc tăng từ 23,9 tỷ m3 trong năm 1980 lên 73,1 tỷ m3 trong năm 2006 Một lượng lớn nước thải chưa qua xử lý vẫn ñược thải vào các sông Hậu quả là hầu hết ở các sông, hồ ngày càng trở nên ô nhiễm nghiêm trọng Dựa trên ñánh giá 140.000 km sông dọc ñất nước Trung Quốc trong năm 2006, chất lượng nước của 41,7% chiều dài xếp ở loại 4 hoặc thậm chí thấp hơn và 21,8% dưới loại 5

Ở Indonesia, sông Citarum rộng 13.000 km2 là một trong những dòng sông lớn nhất của Indonesia Theo số liệu của Ngân hàng phát triển Châu Á (ADB), sông Citarum cung cấp 80% lượng nước sinh hoạt cho 14 triệu dân thủ ñô Jakata, tưới cho những cánh ñồng cung cấp 5% sản lượng lúa gạo và là nguồn nước cho hơn 2.000 nhà máy – nơi làm ra 20% sản lượng công nghiệp của ñảo quốc này Dòng sông này là một phần không thể thay thế trong cuộc sống của người dân vùng Tây ñảo Java, nó chảy qua những cánh ñồng lúa và những thành phố lớn nhất Indonesia Tuy nhiên hiện tại nó là một trong những dòng sông ô nhiễm nhất thế giới Dòng sông như một bãi rác di ñộng, nơi chứa ñựng các hóa chất ñộc hại

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

do các nhà máy xả ra, thuốc trừ sâu trôi theo dòng nước từ các cánh ñồng

và cả chất thải do con người ñổ xuống

Ở Ấn ðộ, sông Hằng và sông Ấn là một trong những con sông bị ô nhiễm nhất trên thế giới vì ảnh hưởng nặng nề của nền công nghiệp hóa chất, rác thải công nghiệp, rác thải sinh hoạt chưa qua xử lý Chất lượng nước ñang trở nên xấu ñi nghiêm trọng Cùng với sự mất ñi khoảng 30-40% lượng nước do những ñập nước ñang làm cho sông Hằng trở nên khô cạn

và có nguy cơ biến mất Ngoài ra do phong tục hỏa thiêu một phần thi thể rồi thả trôi sông hay rác thải trực tiếp từ bệnh viện do thiếu lò ñốt cũng là nguyên nhân làm tăng ô nhiễm dòng sông

Ở Mỹ, sông Mississipi là con sông dài thứ 2 với 3.782km, mực nước sông giảm tới 22% trong giai ñoạn từ năm 1960 ñến năm 2004 Sự sụt giảm này liên quan tới tình trạng biến ñổi khí hậu và gây ảnh hưởng lớn ñối với hàng trăm triệu người trên thế giới Theo Quỹ bảo vệ thiên nhiên toàn cầu (WWF), con sông này ñang trở nên cạn kiệt, khô cằn, ảnh hưởng tới hàng trăm triệu người và phá hủy sự sống ở những vùng lưu vực con sông Nếu con sông chết thì hàng trăm triệu người sẽ mất ñi những nguồn sống, sự ña dạng sinh học bị phá hủy trên diện rộng, nước ngọt sẽ thiếu trầm trọng và ñe dọa tới an ninh lương thực Nhận thức ñược tầm quan trọng của con sông này, nước Mỹ ñã tiến hành xây hàng nghìn con ñập và ñê dọc theo chiều dài của dòng sông trong suốt thế kỷ trước ñể

hỗ trợ giao thông thủy và kiểm soát lũ lụt

Theo thống kê của Viện Nước quốc tế (SIWI) ñược công bố tại Tuần lễ Nước thế giới (World Water Week) khai mạc tại Stockholm, thủ

ñô Thụy ðiển ngày 5/9/2010: trung bình mỗi ngày trên trái ñất có khoảng

2 triệu tấn chất thải sinh hoạt ñổ ra sông hồ và biển cả, 70% lượng chất thải công nghiệp không qua xử lý bị trực tiếp ñổ vào các nguồn nước tại các quốc gia ñang phát triển Tuần lễ Nước thế giới lần này cảnh báo tác ñộng của sự gia tăng dân số và tăng trưởng kinh tế, nguồn nước ñang

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

ngày càng bị lạm dụng Quá trình ñô thị hóa, hoạt ñộng nông nghiệp, công nghiệp và biến ñổi khí hậu gây áp lực nặng nề lên khối lượng và chất lượng nguồn nước

2.1.2 Tình hình sử dụng nước tưới và ô nhiễm KLN trong nước tưới tại Việt Nam

2.1.2.1 Tình hình sử dụng nước tưới ở Việt Nam

Trong những thập kỷ qua ñặc biệt sau ngày thống nhất ñất nước ñược

sự quan tâm của ðảng và Chính phủ, nước ta ñã ñầu tư xây dựng ñược hệ thống công trình thuỷ lợi ñồ sộ, tổng năng lực của các hệ thống ñã bảo ñảm tưới trực tiếp 3,45 triệu ha, tạo nguồn cho 1,13 triệu ha, tiêu 1,4 triệu ha, ngăn mặn 0,87 triệu ha và cải tạo chua phèn 1,6 triệu ha; cấp và tạo nguồn cấp nước 5-6 tỷ m3/năm cho sinh hoạt, công nghiệp, du lịch, dịch vụ, cấp nước

sinh hoạt nông thôn ñạt 70 – 75% tổng số dân (Nguyễn Thanh Sơn, 2005)

Ngoài mục ñích tưới tiêu cho nông nghiệp, hệ thống thuỷ lợi còn phục

vụ cấp nước cho sinh hoạt và tiêu nước cho các vùng dân cư Một số hệ thống còn ñược kết hợp khai thác sử dụng nước cho giao thông, du lịch, thủy sản do

ñó chất lượng nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp ngày càng xuống cấp

do ảnh hưởng của nước thải từ các hoạt ñộng khác

Trên thế giới ngành nông nghiệp sử dụng khoảng 40% - 70% lượng nước phục vụ cho nhu cầu tưới trong khi ñó ở Việt Nam nhu cầu sử dụng nước trong nông nghiệp lên tới 85% 70% dân số sống tại khu vực nông thôn phụ thuộc trực

tiếp hoặc gián tiếp vào nông nghiệp (Nguyễn Thanh Sơn, 2005)

Nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp nước ta chủ yếu lấy từ hệ thống sông ngòi Nhu cầu sử dụng nước tưới năm 2010 tăng 11 – 12% so với năm 2000, dự kiến năm 2020 tăng khoảng 12% so với năm 2010 Theo ñánh giá của Ngân hàng phát triển Châu Á (ADB) ñến năm 2070, dòng chảy vào tháng cao ñiểm của sông Mekong dự báo tăng 41% ở ñầu nguồn và 19% ở

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

vùng ñồng bằng Còn vào các tháng mùa khô, dòng chảy giảm khoảng 24% ở thượng nguồn và 29% ở vùng ðồng Bằng Dòng chảy mùa kiệt ở LVS Hồng giảm 19%, mực nước lũ có thể ñạt cao trình +13,24 xấp xỉ cao trình ñỉnh ñê hiện nay +13,40 (Báo cáo Viện Quy hoạch Thuỷ lợi, 2005) ðiều

ñó có nghĩa là khả năng lũ trong mùa mưa và cạn kiệt trong mùa khô ñều trở nên khắc nghiệt hơn

ðối với ngành nông nghiệp, mặc dù hệ thống cơ sở vật chất ñã ñược chú trọng ñầu tư, tuy vậy vẫn chưa ñáp ứng ñược yêu cầu phục vụ sản xuất,

hệ thống thủy lợi ñã ñược xây dựng từ lâu, các hạng mục công trình thủy lợi ñều ñã bị hư hỏng nhiều và ñã xuống cấp, gây không ít khó khăn cho việc khai thác sử dụng nguồn nước mặt

Do chế ñộ mưa thay ñổi cùng với quá trình ñô thị hoá và công nghiệp hoá dẫn ñến nhu cầu tiêu nước gia tăng ñột biến, nhiều hệ thống thuỷ lợi không ñáp ứng ñược yêu cầu tiêu nước, cấp nước Cùng với tác ñộng của biến ñổi khí hậu, nguồn nước sạch sẽ trở nên khan hiếm, có khoảng 8,4 triệu người Việt Nam thiếu nước ngọt vào năm 2050 và do ñó vấn ñề nước tưới nông nghiệp ñảm bảo an ninh

lương thực sẽ trở nên ñáng lo ngại (Nguyễn Thanh Sơn, 2005)

2.1.2.2 Ô nhiễm Kim loại nặng trong nước tưới Việt Nam

a Nguồn gây ô nhiễm

Nguồn từ các hoạt ñộng công nghiệp

ðây có thể coi là nguồn chủ yếu dẫn ñến nhiễm bẩn kim loại nặng trong môi trường nước Do công nghiệp là ngành sản xuất với quy mô lớn và trình ñộ công nghệ cao, trong những năm qua nó lại không ñược sự giám sát chặt của các cơ quan có thẩm quyền dẫn ñến có rất nhiều nhà máy, xí nghiệp sản xuất thải trực tiếp nước thải ra ngoài môi trường mà không xử lý trước Hoặc nếu có thì cũng chỉ là mang tính hình thức ñối phó bởi việc ñầu tư xử lý nước thải

là khá tốn kém Theo kết quả ñiều tra sơ bộ chỉ tính riêng ngành công nghiệp mạ

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

thì có tới 80% nước thải không ñược xử lý mà thải trực tiếp ra môi trường Trong khi ñó người ta ước tính rằng lượng thải của ngành này trong những năm tới có thể lên ñến hàng ngàn tấn mỗi năm làm cho hiện tượng ô nhiễm nước nói chung

và ô nhiễm do kim loại nặng gây ra ngày càng phổ biến Nguồn kim loại nặng từ các ngành công nghiệp ñược thể hiện qua bảng 2.2 :

Bảng 2.2 Nguồn kim loại nặng từ các ngành công nghiệp

Pb Công nghiệp mỏ, than ñá, sản xuất ắc quy, xăng, hệ thống dẫn

Cu Hoạt ñộng khai khoáng, mạ kim loại

(Nguồn: Báo cáo hiện trạng Môi trường quốc gia, 2006)

Nguồn từ các hoạt ñộng nông nghiệp

Ngành nông nghiệp của nước ta trong thời gian qua ñã ứng dụng rất nhiều những thành tựu về nông nghiệp trên thế giới như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, phân bón hoá học… ñiều này ñã góp phần nâng cao năng suất cây trồng Tuy vậy thì nó cũng có mặt trái của nó ñó chính là hàm lượng các kim loại nặng tồn tại trong các hoá chất này vốn không nhỏ Thêm vào ñó việc sử dụng những chất hoá học thường không theo các quy tắc chung do vậy nó ñã bắt ñầu gây ra nhiễm bẩn kim loại nặng trong nước tưới thậm chí có ở cả trong nước ngầm Các hoạt ñộng sử dụng phân bón và hóa chất BVTV vẫn diễn ra tràn lan như hiện nay thì tình trạng ô nhiễm kim loại nặng sẽ xảy ra trong tương lai gần

Nguồn từ các hoạt ñộng giao thông vận tải

Các hoạt ñộng giao thông vận tải thông qua quá trình hoạt ñộng ñốt nhiên liệu của mình ñã thải vào môi trường một hàm lượng lớn các kim loại nặng mà trong ñó chủ yếu là Pb dưới dạng các oxit và một số oxit kim loại khác, những kim loại nặng này tồn tại ở dạng bụi hoặc sol khí sau ñó

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

chúng sẽ ñược phát tán rộng rãi ra ngoài môi trường Thực tế một số nghiên cứu ñã chỉ ra rằng ở những vùng ñất nằm ven các trục ñường giao thông có hàm lượng Pb cao hơn so với những vùng ñất không có trục ñược giao thông ñi qua

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

Nguồn từ các hoạt ñộng khác

Nguồn này rất là ña dạng nó có thể ñến từ rất nhiều những hoạt ñộng khác như: Nguồn nước thải sinh hoạt, nguồn từ tự nhiên, nguồn do hoạt ñộng khai thác mỏ, nguồn từ các làng nghề tiểu thủ công nghiệp… Ngoài ra nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng từ các phòng thí nghiệm, phòng nghiên cứu thuộc các trường ñại học, các viện cũng ñã thải ra môi trường một lượng kim loại nặng khá lớn Tuy nhiên thì phần lớn những nguồn này lại ñược thải chung với những dạng nước thải khác mà không qua xử lý

Bảng 2.3 Hàm lượng một số kim loại nặng trong nước thải

làng nghề tái chế kim loại

ðơn vị: ppm

3 Phước Kiều – Quảng Nam 0,6 3,1 1,8

4 Xuân Tiến – Nam ðịnh 0,44 3,25 2,15

(Nguồn: Báo cáo hiện trạng Môi trường quốc gia, 2006)

b Hiện trạng ô nhiễm Kim loại nặng trong nước tưới

Ở Việt Nam ô nhiễm nước do kim loại nặng gây ra chưa thực sự trở thành vấn ñề nổi cộm trong lĩnh vực môi trường Tuy vậy trong những năm gần ñây ñã và ñang xuất hiện ngày càng nhiều ñiểm cần lưu ý về môi trường

do hiện tượng nhiễm bẩn kim loại nặng trong nước

Theo Báo cáo hiện trạng Môi trường quốc gia năm 2006, ở Việt Trì – Phú Thọ qua ñiều tra sơ bộ ñã thấy có dấu hiệu ô nhiễm As ở mức thấp LVS ðồng Nai một số ñiểm quan trắc ñược cũng ñã cho thấy có dấu hiệu bị nhiễm bẩn kim loại nặng Hàm lượng Hg, Cr, Zn, Pb,… ñoạn sông Cầu chảy qua

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

Bắc Kạn và Thái Nguyên cũng có dấu hiệu bị nhiễm kim loại nặng Hàm lượng Pb trên sông Nhuệ vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,1 ñến 7,0 lần, trên sông Lừ vượt 3,8 lần, sông Tô Lịch vượt từ 1,1 ñến 3,1 lần sông Kim Ngưu vượt 4 lần …

Ngoài ra còn có rất nhiều những làng nghề tái chế kim loại, những vùng khai thác quặng, những nhà máy luyện kim ñang ngày ñêm thải ra môi trường một lượng kim loại nặng vô cùng lớn dưới dạng nước thải ðiều này

ñã dẫn ñến hiện tượng nhiễm bẩn kim loại nặng ở một số khu vực trong ñó lượng kim loại nặng này tồn tại cả ở trong nước và trong ñất

Bảng 2.4 Hàm lượng một số kim loại nặng trong nước kênh, rạch của

thành phố Hồ Chí Minh

ðơn vị: ppm

Nồng ñộ Kênh, rạch

Các hệ thống Tân Hoà 20-72 10-20 150-800

Hệ thống Nhiêu lộc, Thị Nghè 12-30 5-140 100-500 Chi lưu kênh Cầu Bông 18-25 7-300 395-650 Kênh Doi Tê, Tân Hu, Bến Nghé 10-180 10-160 200-250

Nước kênh, rạch không bị ô nhiễm 3 0,5 10

(Nguồn: Nguyễn Ngọc Quỳnh và cộng sự, 2001)

Hầu hết các con sông hiện nay ñều là nguồn cung cấp nước tưới chủ yếu cho nông nghiệp, nếu những vấn ñề này không ñược xử lý kịp thời thì những kim loại nặng rất dễ dàng tích lũy vào ñất, thực vật và qua chuỗi thức

ăn tác ñộng trực tiếp tới sức khỏe con người

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 14

2.1.2.3 Hiện trạng chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ - đáy

LVS Nhuệ - đáy là nguồn nước tưới chủ yếu trong sản xuất nông nghiệp của các tỉnh vùng ựồng bằng Bắc bộ, những năm gần ựây LVS này ựang chịu áp lực mạnh mẽ của các hoạt ựộng kinh tế - xã hội, ựặc biệt là của các khu công nghiệp, khu khai thác và chế biến Sự ra ựời và hoạt ựộng của hàng loạt các khu công nghiệp thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt ựộng tiểu thủ công nghiệp trong các làng nghề, các xắ nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với các hoạt ựộng khai thác, chế biến khoáng sản, canh tác trên hành lang thoát lũ làm cho môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng ngày càng xấu ựi, nhiều ựoạn sông ựã bị ô nhiễm tới mức báo ựộng

Tuy sông Nhuệ có chiều dài không lớn nhưng trong lưu vực có hệ thống các phụ lưu, kênh mương khá dày ựặc Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc ựể tưới cho các hệ thống thủy nông Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội và hợp lưu với sông đáy tại thành phố Phủ

Lý Sông Nhuệ có diện tắch lưu vực 1070 km2, trên diện tắch ựó khu vực ảnh hưởng của thành phố Hà Nội bao gồm một phần diện tắch của huyện Thanh Trì, Từ Liêm và một số huyện mới sát nhập trước ựây thuộc tỉnh Hà Tây Phần diện tắch của lưu vực còn lại là thuộc ựịa phận tỉnh Hà Nam Nước sông

Tô Lịch thường xuyên xả vào sông Nhuệ với lưu lượng trung bình từ 11- 17

m3/s, lưu lượng cực ựại ựạt 30 m3/s đây là nguyên nhân chủ yếu làm cho nước sông Nhuệ bị ô nhiễm Ngoài ra, dọc theo sông Nhuệ còn có rất nhiều nhà máy,

xắ nghiệp, làng nghề thủ công sản xuất và chế biến kim loại Những kim loại này thường theo dòng chảy xuống nước và lắng ựọng xuống bùn ựáy sông

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 15

Hình 2.1 Bản ựồ hành chắnh lưu vực sông Nhuệ - đáy

2.2 Kim loại nặng và tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong ựất trên thế giới và Việt Nam

2.2.1 Các nghiên cứu về ô nhiễm KLN trong ựất trên thế giới

Do tốc ựộ công nghiệp hoá tăng nhanh và sự phát triển mạnh mẽ của hoạt ựộng công nghiệp nên vấn ựề ô nhiễm kim loại nặng ngày càng ựáng lo ngại ở nhiều nước trên thế giới

Theo Thomas (1986) các nguyên tố KLN như Cu, Zn, As Ầ thường chứa trong phế thải của các ngành luyện kim màu, sản xuất ô tô Khi nước thải chứa 13 mg Cu/l, 10 mg Pb/l, 1 mg Zn/l ựã gây ô nhiễm ựất nghiêm trọng Ở một số nước như đan Mạch, Nhật Bản, Anh, Ailen hàm lượng Pb cao hơn 100 mg/kg ựã phản ảnh tắnh trạng ô nhiễm Pb

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 16

Theo Vernet (1991), kết quả ñiều tra ñất của 53 thành phố, thị xã ở nước Anh hầu hết ñất có hàm lượng Pb tổng số vượt trên 200 ppm, ở nhiều vùng công nghiệp

ñã vượt quá 500 ppm, hàm lượng Cd xung quanh vùng khai thác Zn từ 2 – 336 ppm

Theo Stevenson (1986) hàng năm có 20 tấn bùn/ha ñược ñổ ra, sau 20 năm sẽ có nồng ñộ trong dung dịch ñất là 8 ppm Zn

Theo Trịnh Quang Huy (2006), sử dụng chế phẩm trong sản xuất nông nghiệp bao gồm phân hữu cơ, phân vi sinh, HCBVTV và thậm chí nước tưới cũng dẫn tới việc vận chuyển các KLN vào ñất nông nghiệp Hàm lượng KLN

sẽ tăng lên trong ñất theo thời gian

Bảng 2.5 Hàm lượng KLN trong một số chế phẩm nông nghiệp

(Nguồn :Trịnh Quang Huy, 2006)

Theo kết quả nghiên cứu của Magdi Selim và Donal (2001) qua việc ñánh giá hàm lượng Cu, Zn, Pb trong các loại phân hóa học và ước tính khối lượng KLN bón vào ñất trồng lúa ở Valencia (Tây Ban Nha) cho thấy: người

ta dùng các loại phân u rê 40%, supephosphat 18%, sắt sunphat 18,5%, ñồng sunphat 25% Trong các loại phân này chứa hàm lượng KLN khác nhau Tổng các loại phân bón tiêu thụ ở ñây khoảng 2 triệu tấn (với mức bình quân 99 kg/ha tại vùng Valencia) Phân photphat là loại phân hóa học có chứa hàm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 17

lượng các KLN lớn nhất: Cu 1 – 300 mg/kg, Zn 50 – 140 mg/kg, Pb 7 – 225 mg/kg Ở Mỹ, Anh, Hà Lan khi nghiên cứu một số chế phẩm sử dụng trong nông nghiệp người ta xác ñịnh ñược nồng ñộ Pb trong bùn thải biến ñộng từ

50 – 3.000 mg/kg, phân lân từ 7 – 225 mg/kg, vôi từ 20 – 1.250 mg/kg, phân ñạm 2 – 27 mg/kg, phân chuồng 6,6 – 15 mg/kg và thuốc BVTV là 60 mg/kg

ðất bị ô nhiễm KLN làm giảm năng suất cây trồng và ảnh hưởng ñến chất lượng nông sản, tác ñộng xấu ñến sức khỏe con người Vì vậy nhiều nước trên thế giới ñã quy ñịnh mức ô nhiễm KLN

Bảng 2.6 Hàm lượng tối ña cho phép của các KLN ñược xem là ñộc ñối

với thực vật trong ñất nông nghiệp

2.2.2 Các nghiên cứu về ô nhiễm KLN trong ñất Việt Nam

Ở Việt Nam, các nghiên cứu về ô nhiễm KLN còn rất hạn chế và ñang phát triển trong nhiều năm gần ñây

Theo tác giả Trần Kông Tấu và Trần Công Khánh (1998) khi nghiên cứu KLN dạng tổng số ñã chỉ ra 7 ñộc tố (Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) tập trung chủ yếu ở 2 loại ñất là ñất phù sa thuộc ðBSH và ở ñất ferrasols – ñất feralit nâu ñỏ phát triển trên bazan – ñây là hai loại ñất có nguồn nước ngầm phong phú Acrisols có nguồn gốc là ñất xám bạc màu – một loại ñất thoái hóa ñiển hình ở Tây Nguyên có hàm lượng các KLN ít nhất KLN dạng linh ñộng có xu hướng tập trung ở ñất phèn ðBSH Sự khác nhau giữa hàm lượng KLN trong các loại ñất là do sự khác biệt giữa mẫu chất và ñá mẹ Trong ñá

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 18

vôi có hàm lượng Cu (106 mg/kg) và Zn (153 mg/kg) khá cao nhưng lại thấp

(Nguồn : Trần Kông Tấu và cộng sự, 1998)

Bảng 2.8 Hàm lượng một số KLN (mg/kg) trong ñất nông nghiệp

ở một số vùng của Việt Nam

(Nguồn : Trần Kông Tấu và cộng sự, 1998)

Kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Ngọc Nông (2003) cho rằng: hàm lượng Pb dao ñộng từ 1,87 – 3,12 mg/kg ở ñất Bắc Kạn và từ 1,88 – 5,12

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 19

mg/kg ở ñất Thái Nguyên Hàm lượng các nguyên tố trong ñất càng lớn ñối với các vùng gần ñô thị, khu công nghiệp và khu dân cư tập trung

Khi phân tích một số kim loại nặng từ 126 mẫu ñất trồng lúa bị ô nhiễm bởi nước tưới từ các kênh thoát nước của Tp.Hồ Chí Minh, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Lê Huy Bá và các cộng sự (2001) ñã chỉ ra rằng: Pb, Cu ở một số mẫu ñã bị ô nhiễm nhưng khi so sánh với tiêu chuẩn cho phép của một số nước Châu Âu thì chúng vẫn trong giới hạn cho phép, còn Zn lại rất cao, ñặc biệt là các khu vực gần nhà máy và khu công nghiệp

Theo tác giả Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (2001) khi nghiên cứu hàm lượng một số KLN trong ñất nông nghiệp tại huyện Từ Liêm và Thanh Trì – Hà Nội cho thấy: Hàm lượng các KLN dao ñộng trong các khoảng sau: 40,1 – 73,2 mg Cu/kg ; 31,9 – 5,3 mg Pb/kg ; 98,2 – 137,2 mg Zn/kg Nói chung ñất nông nghiệp của hai huyện chưa bị ô nhiễm (theo TCCP – 1995), trừ Cu Tại vùng ñất chuyên rau Tây Tựu – Từ Liêm hàm lượng Cu ñã cao hơn từ 20 – 30 mg/kg so với ñất khác (73,2 mg Cu/kg) Nguyên nhân của hiện tượng này có thể do người dân sử dụng nhiều phân hóa học có chứa Cu trong quá trình trồng rau

Cũng theo tác giả Hồ Thị Lam Trà và Nguyễn Hữu Thành (2003) khi nghiên cứu hàm lượng một số KLN (tổng số và di ñộng) trong ñất nông nghiệp của huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên cho thấy: Hàm lượng các KLN tổng số dao ñộng trong các khoảng sau: Cu từ 21,85 – 149,34 mg/kg ; Zn

từ 59,45 – 188,65 mg/kg Trong 15 mẫu ñất nghiên cứu có 2 mẫu bị ô nhiễm Cu, các tác giả cũng cảnh báo về nguy cơ ô nhiễm Zn

* Mối liên hệ giữa nước tưới và ñất nông nghiệp trong vấn ñề tích lũy kim loại nặng

Ô nhiễm KLN trong nước tưới là một trong những nguyên nhân gây tích lũy KLN trong ñất Nước thải sản xuất của các khu công nghiệp, làng nghề, nước thải sinh hoạt, … chứa hàm lượng các chất ô nhiễm cao, ñặc biệt là một số KLN ñều ñổ trực tiếp ra các dòng sông Người dân sử dụng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 20

nước sông ñể tưới và cộng thêm việc sử dụng phân bón hóa học, hóa chất bảo vệ thực vật ñã làm gia tăng hàm lượng KLN trong ñất nông nghiệp

2.3 Các giải pháp cải thiện chất lượng nước tưới ở Việt Nam

2.3.1 Các chính sách quản lý lưu vực sông

Quản lý tổng hợp LVS bao hàm việc các nhà hoạch ñịnh chính sách xem xét tất cả các khía cạnh về các nguồn tài nguyên có trên lưu vực, nhu cầu

sử dụng các nguồn tài nguyên ñó theo cách tiếp cận hệ sinh thái nhằm bảo ñảm những sự lựa chọn phương án phát triển kinh tế - xã hội có hiệu quả lâu dài thông qua sự phát triển các mối quan hệ hài hòa giữa các hộ sử dụng tài nguyên và giữa cộng ñồng dân cư sống trên lưu vực

Quản lý LVS là một mô hình tổng hợp có thể bao gồm các mô hình thành phần như:

- Quản lý tổng hợp số lượng và chất lượng nước

- Quản lý nguồn nước tại các hệ thống con như: quản lý vận hành hồ chứa, quản lý nguồn nước dưới ñất, quản lý sử dụng nước mặt và nước ngầm

- Quản lý tưới và tiêu

- Các tiêu chuẩn lựa chọn dự án

- Giá nước và thu hồi vốn

- Phân phối và chuyển nước

- Sự tham gia của người dung

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 21

Hình 2.2 Mối liên hệ giữa các thành phần thể chế quản lý nước LVS

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 22

2.3.1.1 Về xây dựng, hoàn thiện chắnh sách pháp luật, thể chế:

- Sửa ựổi Luật Tài nguyên nước theo hướng quán triệt quan ựiểm quản

lý tổng hợp, phân ựịnh rõ trách nhiệm và cơ chế giữa trung ương và ựịa phương, giữa cán bộ, giữa chắnh quyền các ựịa phương trong cùng LVS

- Ban hành Nghị ựịnh về quản lý tổng hợp LVS, trong ựó xử lý sự chồng chéo chức năng quản lý nhà nước về tài nguyên nước (thuộc Bộ TNMT)

và nhiệm vụ quản lý về LVS của Bộ NN & PTNT ựã nêu trong Nghị ựịnh 86/2004/Nđ-CP

- Ban hành quy chế bảo vệ môi trường cho từng LVS trong ựó nêu rõ các vấn ựề môi trường và nguyên tắc ứng xử của các bên liên quan cụ thể bao gồm các cơ quan quản lý, các cộng ựồng doanh nghiệp và cộng ựồng dân cư

- Thành lập các ủy ban bảo vệ môi trường LVS, trước mắt là ựối với các LVS quan trọng: Cầu, Nhuệ - đáy, hệ thống sông đồng Nai, trong ựó làm

rõ trách nhiệm của từng ựịa phương và của Ủy ban khi hoạt ựộng đồng thời tăng cường sự tham gia của các ủy ban này trong khi xây dựng quy hoạch phát triển kinh tế xã hội của các ựịa phương trong LVS Sự thành công của các ủy ban này phụ thuộc rất nhiều vào thẩm quyền và nguồn lực cụ thể ựể triển khai các hoạt ựộng cụ thể và nó sẽ là mẫu ựể có thể nhân rộng ra các LVS khác

- Xây dựng các quy hoạch phân vùng, khai thác sử dụng tài nguyên nước và xả nước thải một cách hệ thống và ựồng bộ ựối với từng LVS đó là

cơ sở cho việc cấp phép xả nước thải vào nguồn nước dựa trên ựánh giá về khả năng tự làm sạch và tiêu chuẩn cụ thể tại mỗi ựoạn sông trên lưu vực

2.3.1.2 Về công tác thanh tra, kiểm tra cưỡng chế tuân thủ pháp luật:

- Tập trung chỉ ựạo hoàn thành mục tiêu xử lý các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng có tên trong danh sách kèm theo Quyết ựịnh 64/2003/Qđ-TTg của Thủ tướng Chắnh phủ Tiếp tục kiểm tra, phát hiện các

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 23

nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng trong các LVS ñể ñưa vào diện

xử lý theo tinh thần Quyết ñịnh 64/2003/Qð-TTg

- Kiên quyết ngăn chặn các nguồn gây ô nhiễm môi trường mới Không cho phép xây dựng các cơ sở có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và có nguy cơ gây sự cố môi trường Tùy theo từng LVS, hạn chế ñầu

tư một số loại hình sản xuất có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường cao

- Thực hiện công tác kiểm tra, thanh tra một cách thường xuyên Có biện pháp ñể buộc các cơ sở sản xuất thực hiện chương trình tự quan trắc và các quy ñịnh khác theo Luật Bảo vệ môi trường 2005

- Khẩn trương có các biện pháp tổng thể khả thi nhằm từng bước hạn chế ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt của các ñô thị Tại một số thành phố và ñô thị lớn, cần nghiên cứu thiệt lập các hệ thống thu gom và xử lý nước thải tập trung song song với việc ñầu tư các công trình xử lý tại nguồn ở ngay các khu dân cư vui chơi

- Tăng cường công tác quan trắc chất lượng nước các LVS, chú trọng quan trắc, ñánh giá mức ñộ ô nhiễm vô cơ trong môi trường nước Xây dựng các hệ thống thông tin dữ liệu về môi trường nước các LVS ñể có thể cung cấp, chia sẻ cho tất cả các bên liên quan ở trung ương và ñịa phương

2.3.1.3 Về tăng cường các nguồn lực

- Có cơ chế và chính sách rõ ràng ñối với bộ máy hoạt ñộng của các ủy ban bảo vệ môi trường LVS, trong ñó chú trọng ñến chất lượng và số lượng cán bộ, ñến nguồn kinh phí cụ thể ñể các ủy ban này hoạt ñộng hiệu quả vì lợi ích của cả LVS

- Các ñịa phương cần phân ñịnh rõ và sử dụng hiệu quả, ñúng mục ñích kinh phí bảo vệ môi trường LVS lấy tư nguồn 1% chi ngân sách cho môi trường hàng năm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 24

- Tạo ñiều kiện ñể các doanh nghiệp tiếp cận dễ dàng tới nguồn vay từ Quỹ Bảo vệ môi trường Việt Nam cũng như từ các nguồn tài chính khác

- ða dạng hóa nguồn ñầu tư, tăng tỷ lệ ñầu tư cho bảo vệ môi trường từ nguồn vốn hỗ trợ phát triển chính thức Tận dụng các cơ hội ñể kêu gọi các nguồn kinh phí từ các tổ chức quốc tế và các nước cho bảo vệ LVS

2.3.1.4 Về sự tham gia và trách nhiệm của cộng ñồng

- Xây dựng các cơ chế cụ thể ñể thu hút sự tham gia của tất cả các bên liên quan trong ñó có cộng ñồng dân cư trong các quá trình lập quy hoạch, kế hoạch và triển khai các biện pháp bảo vệ môi trường LVS

- Tăng cường vai trò của cộng ñồng trong quản lý và sử dụng nguồn nước

- Công khai hóa các thông tin, dữ liệu liên quan ñến tình hình ô nhiễm và các nguồn gây ô nhiễm môi trường LVS trên các phương tiện thông tin ñại chúng

2.3.2 Ban hành quy ñịnh mới chặt chẽ hơn về kiểm soát chất lượng nước tưới

Việt Nam có lịch sử lâu ñời về kiểm soát chất lượng nước Công tác quản lý tài nguyên nước ñược phát triển nhằm ứng phó với tình trạng thiếu nước vào mùa khô, lũ lụt tàn phá nặng nề vào mùa mưa do khí hậu gió mùa

và nhu cầu cao về cấp nước nhằm thỏa mãn mong muốn thâm canh trong sản xuất nông nghiệp

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 25

Một số văn bản pháp luật kiểm soát chất lượng nước tưới:

- Luật Tài nguyên nước, 1998

- Qð 37, 38, 39/2001/Qð/BNN – TCCB của Bộ trưởng Bộ NN&PTNT ngày 9/4/2001 về việc thành lập ban quản lý quy hoạch các LVS Cửu Long, ðồng Nai, Hồng – Thái Bình

- Nð 149/2004/ Nð-CP ngày 27/7/2004 của Chính phủ quy ñịnh việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn nước

- Luật Bảo vệ Môi trường, 2005

- Nð 34/2005/Nð-CP Quy ñịnh xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực Tài nguyên nước

2.3.3 Các biện pháp làm sạch nguồn nước tưới

Muốn làm sạch nguồn nước tưới trước tiên phải tiến hành xử lý nước thải của các khu CN, nhà máy, làng nghề,… trước khi thải vào các dòng sông

a Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Phương pháp này ñược sử dụng ñể tách các tạp chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải

- Hồ chứa và lắng sơ bộ

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 26

hồ ổn ñịnh

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 27

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 28

b Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

- Trung hòa: Nước thải thường có nhưng giá trị pH khác nhau, muốn nước thải ñược xử lý tốt bằng các phương pháp khác thì phải tiến hành trung hòa và ñiều chỉnh pH về vùng 6,6- 7,6

- Làm thoáng: bản chất quá trình này là hòa tan oxy từ không khí vào nước ñể oxy hóa Fe (II), Mn (II) thành Fe (III) và Mn (IV), tạo thành các hợp chấp hydroxyl Fe(OH)3 và Mn(OH)4 dễ kết tủa lắng ñọng ñể khử ra khỏi nước bằng lắng, lọc

- Clo hóa sơ bộ: Clo hóa sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc Clo hóa sơ bộ có tác dụng tăng thời gian khử trùng khi nguồn nước nhiễm bẩn nặng, oxy hóa sắt hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan ñể tạo thành các kết tủa tương ứng, oxy hóa các chất hữu cơ

ñể khử màu, ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu, phá hủy tế bào của các vi sinh sản ra chất nhầy nhớt trên mặt bể lọc

- Keo tụ, tạo bông: ñể phá tính bền của hạt keo cần trung hòa ñiện tích

bề mặt của chúng, quá trình này ñược gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo ñã

bị trung hòa ñiện tích có thể liên kết với những hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này ñược gọi là quá trình tạo bông

- Hấp phụ: ñược dùng ñể loại hết các chất bẩn hòa tan trong nước mà phương pháp xử lý sinh học cùng các phương pháp khác không loại bỏ ñược với hàm lượng rất nhỏ Thông thường ñây là các hợp chất hòa tan có tính ñộc cao hoặc các chất có mùi, vị và mầu rất khó chịu Các chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính, ñất sét hoạt tính silicagen, … Than hoạt tính là loại chất hấp phụ ñược dùng phổ biến nhất Than hoạt tính có hai loại: dạng bột và dạng hạt Các chất hữu cơ, kim loại nặng và các chất màu dễ tan bị than hấp

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 29

phụ, lượng chất hấp phụ tùy thuộc vào khả năng hấp phụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn có trong nước ðể loại bỏ KLN, các chất hữu cơ, vô cơ ñộc hại người ta dùng than bùn ñể hấp phụ và nuôi bèo tây trên mặt hồ

- Trao ñổi ion: thực chất là quá trình trong ñó các ion trên bề mặt của chất rắn trao ñổi với các ion có cùng ñiện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Phương pháp này dùng làm sạch nước nói chung, trong ñó có nước thải, loại ra khỏi nước các ion kim loại như Zn, Cu, Pb, Hg, Mn, Cr, … cũng như các hợp chất chứa Asen, photpho, xianua và cả chất phóng xạ

c Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

- Bể phản ứng sinh học hiếu khí

- Mương oxy hóa

- Lọc sinh học

- Phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng

- Phương pháp kị khí với sinh trưởng gắn kết

- Hồ kị khí

=> Các phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học ñều dựa trên nguyên lý hoạt ñộng của các vi sinh vật, các phương pháp này cho hiệu quả khá cao trong xử lý các chất hữu cơ nhiễm bẩn

So với những phương pháp xử lý nước thải khác, hình thức xử lý nước thải bằng thực vật ñược ñánh giá là thân thiện với môi trường, ít tốn kém, mà

hiệu quả xử lý ô nhiễm cũng khá cao (Lương ðức Phẩm, 2007)

Một số thực vật dùng ñể xử lý KLN trong nước tưới :

a Cỏ vetiver

Cỏ Vetiver có khả năng hấp thụ rất cao các chất hòa tan trong nước như Nitơ (N), Phốtpho (P) và các nguyên tố kim loại nặng có trong nước bị ô nhiễm Nó có thể mọc tốt trên nhiều loại ñất như ñất chua, ñất kiềm, ñất mặn

và ñất chứa nhiều Na, Mg, Al, Mn hoặc các kim loại nặng như As, Cd, Cr, Ni,

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 30

Pb, Hg, Se và Zn

- Những ñặc tính ñặc biệt giúp cỏ Vetiver có khả năng kiểm soát ô nhiễm: Dễ dàng hấp thu những dưỡng chất hòa tan và kim loại nặng trong nguồn nước ô nhiễm, chịu ñược mức ñộ ô nhiễm cao, chịu ñược hóa chất diệt cây cỏ và côn trùng, khi ñược trồng gần nhau, những lá cỏ vetiver sẽ tạo thành luống dày ñặc, ở những vùng nước sâu và dòng chảy mạnh, chúng tạo sức cản, làm giảm vận tốc chảy, chống ñược hiện tượng xói mòn, rửa trôi, chống lại côn trùng, dịch bệnh và hỏa hoạn Cỏ vetiver không làm ổ cho côn trùng và dịch bệnh, cũng không làm nơi cư trú cho những loài côn trùng có thể tấn công hệ thực vật lân cận

Zn và phân giải Cyanua Hiệu suất xử lý nước thải của lục bình ñối với ñộ ñục là 97,79%; COD là 66,10%; Nitơ tổng là 64,36%, phosphat tổng là 42,54%

c Tảo

- ðặc ñiểm: Tảo có tốc ñộ sinh trưởng nhanh, chịu ñựng ñược các thay ñổi của môi trường, có khả năng phát triển trong nước thải, có giá trị dinh dưỡng và hàm lượng protein cao Thông thường người ta kết hợp việc xử lý nước thải và sản xuất và thu hoạch tảo ñể loại bỏ chất hữu cơ trong nước thải Các phản ứng diễn ra trong ao tảo chủ yếu là "hoạt ñộng cộng sinh giữa tảo và vi khuẩn"

- Ưu ñiểm của xử lý nước thải công nghiệp sử dụng Tảo: Thích hợp