Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường đất và đề xuất giải pháp bảo vệ đất của một số loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp huyện tiên du tỉnh bắc ninh

TRÍCH YẾU LUẬN VĂNTên tác giả: Nguyễn Thị TrangTên Luận văn: “Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường đất và đề xuất giải pháp bảo vệ đất của một số loại hình sử dụng đất sản xuất nông

H C VI N NÔNG NGHI P VI T NAM ỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ TRANG

ĐÁNH GIÁ HI N TR NG CH T L ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI ẤT LƯỢNG MÔI ƯỢNG MÔI NG MÔI TR ƯỜNG NG

Đ T VÀ Đ XU T GI I PHÁP B O V Đ T C A M T ẤT LƯỢNG MÔI Ề XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ ĐẤT CỦA MỘT ẤT LƯỢNG MÔI ẢI PHÁP BẢO VỆ ĐẤT CỦA MỘT ẢI PHÁP BẢO VỆ ĐẤT CỦA MỘT ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ẤT LƯỢNG MÔI ỦA MỘT ỘT

S LO I HÌNH S D NG Đ T S N XU T NÔNG Ố LOẠI HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG ẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI Ử DỤNG ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG ỤNG ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG ẤT LƯỢNG MÔI ẢI PHÁP BẢO VỆ ĐẤT CỦA MỘT ẤT LƯỢNG MÔI NGHI P HUY N TIÊN DU T NH B C NINH ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ỈNH BẮC NINH ẮC NINH

Chuyên ngành: Khoa h c môi tr ọc môi trường ường ng

Ng ường ướng dẫn khoa học: i h ng d n khoa h c: ẫn khoa học: ọc môi trường PGS.TS Hoàng Thái Đ i ại

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quảnêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn

và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được nêu rõ nguồn gốc

Hà nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Trang

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết

ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn PGS TS Hoàng Thái Đại và các thầy cô trong khoa Môitrường đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôitrong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Viện Thổ nhưỡngNông hóa, ban chủ nhiệm đề tài “Đánh giá thực trạng mức độ an toàn vệ sinh thực phẩmnông sản và xác định ảnh hưởng của đất, nước tưới đến mức độ an toàn nông sản trênđịa bàn tỉnh Bắc Ninh” (đề tài hợp tác giữa Viện Thổ nhưỡng Nông Hóa và Sở KH &

CN tỉnh Bắc Ninh) đề tài đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thựchiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọiđiều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thànhluận văn./

Hà nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Trang

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC

iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vi

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN vii

THESÝS ABSTRACT ix

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Giả thuyết khoa học 2

1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu 2

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Các nghiên cứu về hiện trạng môi trường đất trên thế giới và Việt Nam 3

2.1.1 Hiện trạng môi trường đất đất sản xuất nông nghiệp trên thế giới 3

2.1.2 Hiện trạng môi trường đất sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam 6

2.2 Các vấn đề về ô nhiễm và thoái hóa đất sản xuất nông nghiệp 12

2.2.1 Nguyên nhân thoái hóa đất và ảnh hưởng của thoái hóa đất đến khả năng sản xuất 12

2.2.2 Ô nhiễm đất và nguyên nhân gây ô nhiễm đất 18

2.3 Các biện pháp cải tạo đất và giảm thiểu ô nhiễm đất 28

2.3.1 Biện pháp cải thiện độ phì 28

2.3.2 Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm (giảm tồn dư kim loại nặng) trong đất 29

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 36

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 36

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 36

3.2 Nội dung nghiên cứu 36

3.3 Phương pháp nghiên cứu 36

3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 36

3.3.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 36

3.3.3 Phương pháp lấy mẫu và phân tích 37

3.3.4 Phương pháp so sánh 40

3.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 40

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

4.1 Một số điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh 41

4.1.1 Điều kiện tự nhiên 41

4.1.2 Điều kiện kinh tế – xã hội 47

4.2 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp huyệnTiên Du 49

4.2.1 Các loại hình sử dụng đất chính và hệ thống cây trồng trong sản xuất nông nghiệp 49

4.2.2 Tình hình sử dụng phân bón, thuốc BVTV trong khu vực nghiên cứu trên các loại hình sử dụng đất chính 52

4.3 Hiện trạng môi trường đất trên các loại hình sử dụng đất chính tại huyện Tiên Du 59

4.3.1 Môi trường đất chuyên Lúa 59

4.3.2 Môi trường đất 2 Lúa - Màu 65

4.3.3 Môi trường đất Chuyên màu 68

4.3.4 So sánh một số tính chất đất và tồn dư KLN trên các loại hình sử dụng đất chính huyện Tiên Du 73

4.4 Đề xuất biện pháp kĩ thuật nâng cao chất lượng đất sản xuất nông nghiệp huyện Tiên Du 75

4.4.1 Quản lý và sử dụng phân bón 75

4.4.2 Sử dụng nguồn nước tưới đảm bảo 76

4.4.3 Quản lý và sử dụng thuốc BVTV 76

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77

5.1 Kết luận 77

5.2 Đề nghị 78

Tài liệu tham khảo 79

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường

LHSDĐ Loại hình sử dụng đất

DTTN Diện tích tự nhiên

GIS Hệ thống thông tin địa lý

KT - XH Kinh tế - Xã hội

MN&TDBB Miền núi và Trung du Bắc bộ

FAO Tổ chức lương thực và Nông nghiệp Liên

Hợp Quốc

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Tiềm năng đất đai và diện tích đất canh tác trên thế giới 3

Bảng 2.2 Hàm lượng tối đa cho phép các kim loại nặng được xem là độc tố đối với thực vật trong đất nông nghiệp 5

Bảng 2.3 Hàm lượng kim loại nặng trong tầng đất mặt ở một số loại đất tại Việt Nam 8

Bảng 2.4 Hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp ở một số vùng của Việt Nam 8

Bảng 2.5 Nguồn gốc công nghiệp của một số kim loại nặng 21

Bảng 2.6 Hàm lượng kim loại nặng trong một số phân bón thông thường 24

Bảng 2.7 Sử dụng phân bón vô cơ ở nước ta qua các năm 24

Bảng 2.8 Các tạp chất trong phân superphophat 26

Bảng 2.9 Thời gian tồn lưu trong đất của một số nông dược 28

Bảng 2.10 Tổng kết các công nghệ xử lý ô nhiễm đất 33

Bảng 3.1 Tọa độ và vị trí lấy mẫu đất khu vực nghiên cứu 38

Bảng 3.2 Giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại nặng trong một số loại đất QCVN 03 : 2015/BTNMT 40

Bảng 4.1 Biến động về dân số, lao động qua các năm 47

Bảng 4.2 Cơ cấu 3 loại đất chính 49

Bảng 4.3 Diện tích, cơ cấu đất nông nghiệp năm 2015 50

Bảng 4.4 Lượng phân bón và năng suất của các loại cây trồng chính 54

Bảng 4.5 Lượng phân bón theo loại hình sử dụng đất 55

Bảng 4.6 Mức độ sử dụng thuốc BVTV cho lúa trên đất Chuyên lúa 57

Bảng 4.7 Mức độ sử dụng thuốc BVTV cho các loại cây trồng trên đất 2 Lúa -Màu 58

Bảng 4.8 Mức độ sử dụng thuốc BVTV cho các loại cây trồng trên đất Chuyên màu 59

Bảng 4.9 Một số tính chất hóa học đất Chuyên lúa 61

Bảng 4.10 Hàm lượng một số kim loại nặng trong đất chuyên lúa 63

Bảng 4.11 Một số tính chất hóa học đất 2 Lúa - màu 66

Bảng 4.12 Hàm lượng một số kim loai nặng trong đất 2 Lúa – Màu 67

Bảng 4.13 Một số tính chất hóa học đất Chuyên màu 69

Bảng 4.14 Hàm lượng một số kim loai nặng trong đất Chuyên màu 71

Bảng 4.15 Đặc tính hóa học của các loại hình sử dụng đất chính 73

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1 Vị trí địa lý huyện Tiên Du 41Hình 4.2 Sơ đồ biểu thị số liệu trung bình 5 năm (2010 - 2015) của Trạm Khí

tượng Bắc Ninh 44Hình 4.3 Hàm lượng KLN tổng số ở các loại hình sử dụng đất 74

TRÍCH YẾU LUẬN VĂNTên tác giả: Nguyễn Thị Trang

Tên Luận văn: “Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường đất và đề xuất giải pháp

bảo vệ đất của một số loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp huyện Tiên Du tỉnhBắc Ninh”

Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60.44.03.01

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Mục đích nghiên cứu:

- Đánh giá hiện trạng môi trường đất sản xuất nông nghiệp của 3 loại hình sửdụng đất chính của huyện Tiên Du (Chuyên lúa, 2 Lúa – màu, Chuyên màu)

- Đề xuất một số giải pháp chính bảo vệ môi trường đất sản xuất nông nghiệp

Phương pháp nghiên cứu:

Các phương pháp sử dụng trong nghiên cứu này là: thu thập số liệu thứ cấp;Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp; Phương pháp lấy mẫu và phân tích: thực hiện lấy

33 mẫu đất để phân tích một số chỉ tiêu dinh dưỡng và hàm lượng kim loại nặng ;Phương pháp so sánh; Phương pháp xử lý số liệu

Kết quả chính và kết luận:

Điều kiện kinh tế xã hội huyện thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp.Trong tổng số diện tích tự nhiên 9.568,65 ha, đất nông nghiệp là 6.234,46 ha chiếm tỷtrọng lớn nhất (65,16 %) Điều kiện đất đai thổ nhưỡng phù hợp với các loại cây trồngđịa phương

Có 3 loại hình sử dụng đất chính là: chuyên màu, chuyên lúa, 2 Lúa – màu Mức

độ sử dụng phân bón và thuốc BVTV trong loại hình 2 Lúa – màu là cao nhất, tuynhiên tình hình sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật tại địa phương hầu hết đềuđảm bảo

Môi trường đất (đất phù sa) thuộc huyện Tiên Du còn tương đối tốt; hàm lượngcác chất dinh dưỡng mức trung bình: pHKCl (5,1 - 5,7), OM (1,7 - 3,1 %), P dễ tiêu (8 -

35 mg/100g), P% (0,5 – 1), N% ( 0,1 - 0,15), K% (0,86 - 2,25), K dễ tiêu (4,21 - 29,61mg/100g), CEC (10,86 - 20,44 ldl/100g); có xu hướng cao hơn ở những loại hình sửdụng đất chuyên màu

Hàm lượng các kim loại nặng của đất trên các loại hình sử dụng không có sựbiến động nhiều, không có quy luật rõ ràng và hàm lượng của chúng trên các loại hìnhđều chưa vượt ngưỡng tối đa cho phép, theo QCVN 03: 2015, với chì tổng số có xu

hướng tăng khi chuyển từ đất lúa sang trồng màu, cao nhất là 67,21 ppm (QCVN 03:2015: 70 ppm) Tuy chưa đến mức báo động nhưng vẫn cần có một số biện pháp kĩthuật để nâng cao chất lượng đất huyện Tiên Du: quản lý sử dụng phân bón, bón phâncân đối, giảm lượng phân hóa học, tăng phân chuồng kết hợp bón vôi tăng pH đất, sử

dụng thuốc BVTV: Đúng thuốc, Đúng lúc, Đúng liều lượng và đúng nồng độ Cần có

nghiên cứu bổ sung về hàm lượng kim loại nặng dễ tiêu, và mở rộng phạm vi để xácđịnh nguồn gây ô nhiễm

THESİS ABSTRACTMaster student: Nguyen Thi Trang

Thesis title: Evaluate the current state of soil environment and recommend solutions for

soil protection in some agricultural land use typein Tien Du district, Bac Ninh province

Major: Environmental science Code: 60.44.03.01

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives:

- Evaluate the current state of agricultural soil environmentin main LUTsin Tien

Du district in order to propose solutions to protect agricultural land

Materials and Methods:

The main methods appliedin this studyinclude: Method of collecting preliminarydata: Collecting data on socio - economic states of Tien Du district and synthesizingtheminto one report; Method of collecting secondary data: Evaluating the current state

of agricultural land environmentin some main LUTsin Tien Du district; Method ofsample collecting; Method of sample analysis (for 33 soil samples collected and withsome fertility parameters and heavy metals); Method of comparison: Evaluating thecurrent state of agricultural land environmentin some main LUTsin Tien Du district.Recommend some solutions aim at protecting the soil environment; Method of dataanalyzing

Main findings and conclusions:

The socio - economic conditions contribute the advantage for district’sagricultural development Of the total 9,568.65 ha of natural area, the agricultural landoccupies the largest part with 65.16% The soil conditionis suitable with various localcrops

Inside the district, there are 3 main land use types (LUTs): vegetable only and 2rice seasons and 1 added vegetable season The rate of fertilizers and pesticidesapplicationin the last LUTis higher than thatin the vegetable only system.in other side,these rates are under the allowable threshold

The soil environmentin the district (alluvial soil)is still kept on a rather goodcondition with medium contents of nutrient parameters: pHKCl (5.1 - 5.7), OM (1.7 -3.1%), available P (8 - 35 mg/100g), total P% (0.5 - 1), total N% ( 0.1 - 0.15), total K%(0.86 - 2.25), available K (4.21 - 29.61 mg/100g), CEC (10.86 - 20.44 ldl/100g) Theseparametersin the vegetable only system soil tend to be higher than thatin the other

The heavy metal contentsin soil are quite similar, comparing between the twoLUTs and all are under threshold, cited from TCVN 03:2015 But lead (Pb) contentinrice soilis higher thanin the vegetable soil, with the highest content of 67.21 ppm(comparing with the threshold of 70 ppm givenin TCVN 03:2015) Though, there arestill demands of some technical solution applications aim atimproving the soil quality ofthe district, such as: manage the fertilizers application, balanced application offertilizers, reduce the chemical fertilizers applied,increase the manure amendmentincorporation with lime toincrease soil pH, apply pesticide with 4 R rules: right pesticides,right time, right rate and right amount.itis also needed to further study on soluble metalsand enlarge the study area to recognize the source of pollution

PHẦN 1 MỞ ĐẦU1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Đất đai là tài sản vô cùng quý giá đối với mỗi quốc gia và là tư liệu sảnxuất đặc biệt hàng đầu không thể thay thế trong sản xuất nông nghiệp Nó còn

là bộ phận hợp thành quan trọng của môi trường sống, đất không chỉ là tàinguyên thiên nhiên quý giá mà còn là nền tảng để định canh định cư, tổ chứccác hoạt động kinh tế, xã hội

Mặc dù giữ vai trò quan trọng, nhưng đất đai lại là nguồn tài nguyên cóhạn và không thể tái tạo được Trong khi đó sự tác động của thiên nhiên và quátrình sử dụng đất của con người có thể làm cho đất đai bị biến động cả về mặtbằng lẫn độ phì nhiêu theo hai chiều hướng: “tốt” hoặc “xấu”

Do áp lực về thị trường tiêu thụ nông sản mà tình trạng độc canh trên cùngmột diện tích đất diễn ra ngày càng nhiều, hoặc hệ thống thâm canh cũng nghèonàn chưa chú trọng vào các loại cây họ đậu nhằm cải tạo và trả lại độ phì nhiêucho đất cũng làm cho đất ngày càng bị suy thoái và có nguy cơ không canh tácđược nữa

Huyện Tiên Du nằm ở phía Bắc tỉnh Bắc Ninh, cách trung tâm tỉnh 5 km

về phía Nam, cách thủ đô Hà Nội 25 km về phía Bắc, là một huyện đồng bằng,đất đai màu mỡ, hệ thống thủy lợi tương đối hoàn chỉnh thuận lợi cho việc pháttriển sản xuất nông nghiệp Huyện Tiên Du có cơ cấu ngành nghề đa dạng, mứctăng trưởng kinh tế cao, giao lưu kinh tế mạnh do có vị trí địa lý thuận lợi Nhờvậy huyện có khả năng mở rộng thị trường, thu hút vốn đầu tư, khai thác lợi thếnguồn nhân lực để phát triển sản xuất hàng hóa và nhiều tiềm năng kinh tế - xãhội để phát triển mạnh mẽ Quá trình phát triển kinh tế, xã hội và vấn đề gia tăngdân số không ngừng của huyện Tiên Du trong những năm gần đây làm cho nhucầu sử dụng đất tăng cao Nhu cầu sử dụng đất này đã tác động đến đất khôngnhững về số lượng mà cả chất lượng môi trường đất cũng bị ảnh hưởng đáng kể Như vậy, với các tác động thường xuyên của tự nhiên và con người thìcông tác điều tra đánh giá chất lượng môi trường đất cần được tiến hành thườngxuyên Nhằm ngăn chặn những suy thoái về tài nguyên đất đai đồng thời cungcấp căn cứ khoa học cho việc sử dụng đất, quản lý đất hợp lý, bền vững cần thiếtphải có hướng nghiên cứu đánh giá sử dụng đất thích hợp đối với điều kiện tự

nhiên đất đai và điều kiện kinh tế - xã hội của từng khu vực cũng như từng vùng

cụ thể Xuất phát từ cơ sở thực tiễn trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá

hiện trạng chất lượng môi trường đất và đề xuất giải pháp bảo vệ đất của một

số loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh”.

1.2 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Chất lượng môi trường đất sản xuất nông nghiệp khu vực nghiên cứu chịuảnh hưởng bởi nhiều nguồn khác nhau Vấn đề đặt ra là chất lượng đất khu vựcnghiên cứu hiện tại có thực sự bị ô nhiễm (suy giảm độ phì và tồn dư kim loạinặng), có hay không sự khác nhau giữa các loại hình sử dụng đất Việc sử dụngphân bón, thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất gây có gây những ảnh hưởng xấuđến chất lượng đất khu vực nghiên cứu? Trên cơ sở những phân tích tính chấtđất, hàm lượng một số kim loại nặng chính trong đất có thể chứng minh và giảiđáp câu hỏi này Trên cơ sở đó đưa ra các biện pháp bảo vệ đất cho khu vực

1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

- Đánh giá hiện trạng môi trường đất sản xuất nông nghiệp của 3 loại hình

sử dụng đất chính của huyện Tiên Du (Chuyên lúa, 2 Lúa - màu, Chuyên màu)

- Đề xuất một số giải pháp chính bảo vệ môi trường đất sản xuất nông nghiệp

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Phạm vi không gian: các khu vực đất (đất phù sa với diện tích đất4.823,05 ha chiếm 87,06 % DTTN) dưới 3 loại hình sử dụng đất chính (Chuyênlúa, Lúa – Màu, Chuyên màu) trên địa bàn huyện Tiên Du – Tỉnh Bắc Ninh

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2.1.1 Hiện trạng môi trường đất đất sản xuất nông nghiệp trên thế giới

Hiện nay toàn bộ quỹ đất có khả năng sản xuất nông nghiệp trên thế giới là3,256 triệu hecta, chiếm khoảng 22% diện tích đất liền

Những loại đất tốt phục vụ cho sản xuất nông nghiệp chỉ chiếm 12,6%.Những loại đất quá xấu chiếm tới 40,5% Diện tích đất trồng trọt trên toàn thếgiới mới chỉ chiếm 10,8% tổng diện tích đất tự nhiên (khoảng 1,500 triệu hecta)trong đó chỉ có 46% đất có khả năng sản xuất nông nghiệp còn 54% đất có khảnăng sản xuất nhưng chưa được khai thác Kết quả đánh giá đất nông nghiệp chothấy: chỉ có 14% đất có năng suất cao, 28% đất có năng suất trung bình, nhưng

có 58% đất có năng suất thấp

Bảng 2.1 Tiềm năng đất đai và diện tích đất canh tác trên thế giới

ĐVT: triệu haError! Not a valid link.Nguồn: FAOSTAT (2004)

Ở khu vực Đông Nam Á: Dân số ngày một tăng, năm 1995 là 413 triệungười, đến năm 2010 là 530 triệu người Với tổng diện tích tự nhiên là 347 triệu

ha, đến năm 1997 diện tích đất trồng trọt được là 133 triệu ha, đã sử dụng vàotrồng trọt 66 triệu ha, còn có khả năng trồng trọt 67 triệu ha chiếm 50,3% (theoFAO, 2004)

Bước vào thế kỷ XXI với những thách thức về an ninh lương thực, dân số,môi trường sinh thái thì nông nghiệp vẫn là ngành sản xuất lương thực, thựcphẩm cơ bản đối với loài người Nhu cầu của con người ngày càng tăng đã gâysức ép nặng nề lên đất, đặc biệt là đất nông nghiệp Đất nông nghiệp bị suy thoái,biến chất và ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng nông sản Thực tế chothấy khi đất nông nghiệp bị thoái hóa thì cuộc sống của con người bị đe dọa.Theo FAO tình trạng thoái hóa gia tăng đã khiến năng suất cây trồng giảm và cóthể đe dọa tới tình hình an ninh lương thực đối với khoảng ¼ dân số trên thế giới.Năng suất cây trồng giảm giá lương thực tăng cao, nguồn dự trữ thấp, trong khi

đó nhu cầu tiêu dùng tăng và thiên tai ngày càng nhiều đang là nguyên nhân gâynên tình trạng thiếu đói của hàng triệu người ở các nước đang phát triển

Thông thường hàm lượng kim loại hình thành trong đá macma lớn hơntrong đá trầm tích Hàm lượng KLN trong đất được tích luỹ ngoài quá trìnhphong hoá tại chỗ của các khoáng vật và đá mẹ, còn do các hoạt động sản suấtcủa con người mang lại, mà nguyên nhân này là chủ yếu Vì vậy, năm 1982Galloway và Freedmas đã tiến hành nghiên cứu sự phát thải toàn cầu của một sốnguyên tố KLN do tự nhiên và do nhân tạo (dẫn theo Lê Văn Khoa, 1999).

Ô nhiễm đất nói chung và ô nhiễm đất do kim loại nặng nói riêng đã vàđang là mối quan ngại của tất cả các nước và vùng lãnh thổ trên thế giới Sự pháttriển của các ngành công nghiệp, nông nghiệp kéo theo những nguy cơ ô nhiễmngày càng lớn Tân Hoa Xã dẫn lời ông Chu Sinh Hiền, Giám đốc cơ quan bảo vệmôi trường quốc gia Trung Quốc cho biết mỗi năm Trung Quốc có tới 12 triệutấn lúa bị nhiễm bẩn vì kim loại nặng ngấm vào đất trồng (Kỳ Thư, 2006)

Theo Thomas (1986), các nguyên tố KLN như: Cu, Zn, Cd, Hg, Cr, As,

… thường chứa trong phế thải của các nhà máy luyện kim màu, sản suất ô tô.Cũng theo Thomas khi nước thải chứa 13 mg Cu/l, 10 mg Pb/l, 1 mg Zn/l sẽgây ô nhiễm đất nghiêm trọng Ở một số nước như Đan Mạch, Nhật Bản, Anh,Ailen hàm lượng Pb cao hơn 100 mg/kg đã phản ánh tình trạng ô nhiễm Pbnghiêm trọng

Ở nước Anh, kết quả điều tra môi trường đất của 53 thành phố, thị xã vềcác KLN đặc biệt là các KLN như Pb, Zn, Cu, Ni cho thấy: các KLN trên thường

có nhiều ở khu vực khai thác mỏ, và có hàm lượng Pb tổng số vượt trên 200 ppm,

ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá 500 ppm (Lê Đức, 2006)

Các chất thải từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, khai khoáng…đãlàm ô nhiễm không chỉ môi trường đất mà còn làm ô nhiễm môi trường nước ởcác con sông, biển Nếu hàng năm có 20 tấn bùn được đổ ra trên 1 ha đất và sau

20 năm dung dịch đất sẽ có khoảng 8 ppm Zn, và 5 ppm Cd

Đất bị ô nhiễm KLN làm giảm năng suất cây trồng ảnh hưởng đến nông sảndẫn tới tác động xấu đến sức khoẻ con người Vì vậy, nhiều nước trên thế giới

đã quy định mức ô nhiễm KLN Do đó việc đánh giá và phân loại ô nhiễmđất bởi KLN rất quan trọng trong việc bảo vệ nguồn tài nguyên này cũng như bảo

vệ sức khoẻ cộng đồng (Phạm Văn Khang, 2004)

Bảng 2.2 Hàm lượng tối đa cho phép các kim loại nặng được xem là độc tố

đối với thực vật trong đất nông nghiệp

Nguồn: Phạm Văn Khang (2004)

Hàng năm trên thế giới diện tích đất canh tác bị thu hẹp, sản xuất nôngnghiệp trở nên khó khăn hơn Không chỉ đối mặt với sự giảm về diện tích, cả thếgiới cũng đang lo ngại trước sự suy giảm chất lượng đất trồng Một diện tích lớnđất canh tác bị nhiễm mặn không canh tác được một phần cũng do tác động giántiếp của sự gia tăng dân số Sự gia tăng sử dụng thuốc BVTV cũng tạo ra nguy cơ

ô nhiễm đất nông nghiệp Thuốc hóa học trừ sâu, phân hóa học trên thế giới ngàycàng được sử dụng nhiều Trong thập niên 80, thuốc BVTV được sử dụng ở cácnước như:indonexia, Pakistan, Philipin, Srilanka đã tăng hơn 10%/ năm ThuốcBVTV gây hại nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe con người Theo ướclượng của Tổ chức WHO, mỗi năm có 3% lao động ở trong nông nghiệp ở cácnước đang phát triển (25 triệu người) bị nhiễm độc thuốc trừ sâu Thập niên 90, ởChâu Phi mỗi năm 11 triệu người bị nhiễm độc Tại Malayxia, 7% nông dân bịngộ độc hàng năm và 15% bị ngộ độc ít nhất 1 lần trong đời

Khi nghiên cứu về đất bị ô nhiễm thuỷ ngân và Cd tại Nhật Bản, Besnard

và cộng sự đã cho biết từ năm 1953 – 1967 trên toàn bộ đất canh tác, Nhật Bản

đã sử dụng hơn 6800 tấn Hg, hàm lượng Hg trong gạo từ 0,02 ppm (1946) tănglên 0,15 ppm (1966) Trong khi đó theo tiêu chuẩn vệ sinh quy định về hàmlượng Hg trong lương thực không được vượt quá 0,02 ppm Vì vậy người dân ởđây đã bắt đầu ngừng và hạn chế bón Hg Tại tỉnh Toyama thuộc khu vực đầunguồn sông Jinsu, hàm lượng Cd trong lúa được trồng ở vùng này cao hơn gấp 10lần so với lúa trồng ở khu vực khác nên chúng đã bị cấm gieo trồng Nguyênnhân là môi trường đất vùng này bị nhiễm độc bởi nước thải của mỏ khoángShinkhongu (tinh luyện kẽm) Cho tới năm 1992 mới giải độc được khoảng 36%diện tích ruộng đất bị ô nhiễm, chi phí làm sạch đất và chi phí bồi thường tổn thấtnông nghiệp lên tới 19 triệu USD/năm (Besnard và cs., 1996)

Theo Havisto tại Phần Lan, hầu hết ô nhiễm kim loại nặng trong đất là do

nước thải từ chế biến thực vật, nhà máy cưa, chế biến gỗ, khu vực săn bắn, gara ô

tô và kho phế liệu Trong năm 2001, 20.000 vùng đất đã bị nhiễm bẩn kim loại.38% những khu vực này bị đóng cửa để xử lý, trong đó nhiễm bẩn kim loại làmối quan tâm lớn nhất (Havisto, 2002)

Không chỉ các nước châu Âu, một số nước khu vực Trung đông cũng đượccảnh báo nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng Theo Zahra Varasteh Khanlari và cộng

sự, hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu đất nông nghiệp tại tỉnh Hamadan,phía tâyiran diễn biến phức tạp, nhiều mẫu thu được có nồng độ cao hơn ngưỡngcho phép của nhiều nước trên thế giới (Zahra Varasteh Khanlari và MohsenJalali, 2008)

2.1.2 Hiện trạng môi trường đất sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam

Theo thống kê năm 2013, tổng diện tích đất nông nghiệp ở nước ta là

km2, đất lâm nghiệp là 153,731 km2, đất nuôi trồng thủy sản là 7,120 km2)

Việt Nam có 8 vùng đất nông nghiệp gồm: Đồng bằng sông Hồng, ĐôngBắc bộ, Tây Bắc bộ, Bắc Trung bộ, Duyên hải Nam Trung bộ, Tây Nguyên,Đông Nam bộ và Đồng bằng sông Cửu Long Mỗi vùng đều có đặc trưng câytrồng rất đa dạng Trong đó, Đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu là lúa, TâyNguyên là cà phê, rau, hoa, trà; miền Đông Nam bộ là cao su, mía, điều,

Đất nông nghiệp ở nước ta phân bố không đồng đều giữa các vùng trong

cả nước Vùng Đồng bằng sông Cửu Long có tỷ trọng đất nông nghiệp trong tổngdiện tích đất tự nhiên lớn nhất cả nước, chiếm 67,1% diện tích toàn vùng và vùngđất nông nghiệp; ít nhất là vùng duyên hải miền Trung Đất nông nghiệp chịu ảnhhưởng mạnh mẽ của đất tại các vùng nên độ phì và độ màu mỡ của đất nôngnghiệp giữa các vùng là khác nhau Đồng bằng sông Hồng với Đồng bằng sôngCửu Long đất đai ở đây được bồi tụ phù sa thường xuyên nên rất màu mỡ, mỗinăm đất phù sa bồi tụ ở Đồng bằng sông Cửu Long thêm 80m Vùng Tây Nguyên

và Đông Nam Bộ phần lớn là đất bazan

Quỹ đất nông nghiệp tiếp tục suy giảm do công nghiệp hóa và đô thị hóa.Theo số liệu của Tổng cục Quản lý đất, Bộ Tài nguyên Môi trường, bình quânmỗi năm đất nông nghiệp giảm gần 100 nghìn hecta, đặc biệt năm 2007 giảm 120nghìn hecta, trong khi mỗi năm số lao động bước ra khỏi ruộng đồng chỉ vàokhoảng 400 nghìn người Hơn nữa, mức gia tăng dân số ở nông thôn không giảm

nhiều như mong đợi khiến cho bình quân đất canh tác trên đầu người ngày cànggiảm mạnh.

Hiện nay quỹ đất chưa sử dụng có thể tiếp tục khai thác ở nước ta cònkhông đáng kể Trong khi đó biến đổi khí hậu có khả năng làm cho diện tích đất

có thể sử dụng có nguy cơ bị thu hẹp

Vấn đề quản lý, sử dụng đất đai đang bộc lộ nhiều hạn chế, ảnh hưởngkhông nhỏ đến phát triển kinh tế - xã hội như diện tích đất ngày càng thu hẹp;quản lý sử dụng kém hiệu quả, mất đất canh tác,

Cùng với sự phát triển kinh tế thiếu quy hoạch chưa chú trọng mối quan hệgiữa phát triển và bảo vệ môi trường dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường trong

đó đặc biệt là môi trường đất, làm mất tính bền vững của đất, suy giảm và mấtkhả năng sản xuất Vấn đề này đã và đang điễn ra ngày càng tăng về diện tích vàmức độ Dưới đây là một số nghiên cứu cho thấy tình trạng trên

Năm 1998, Trần Kông Tấu và Trần Công Khánh khi nghiên cứu KLN dạngtổng số và di động ở tầng mặt 0 - 20 cm trên một số loại đất đã chỉ ra 7 độc tố(Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) tập trung chủ yếu ở đất phù sa sông Hồng và sôngCửu Long

Bảng 2.3 Hàm lượng kim loại nặng trong tầng đất mặt

ở một số loại đất tại Việt Nam

Gralit miền Trung

Bảng 2.4 Hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp

ở một số vùng của Việt Nam

Nguồn: Hồ Thị Lan Trà & Kasuhico Ehasghira (2011)

Võ Đình Quang (dẫn theo Đặng Thu Hòa, 2002) nghiên cứu hàm lượng một sốKLN trong đất phù sa ở huyện Hóc Môn năm 2001 cho kết quả như sau: 7,25 - 81,0

mg/kg Cu; 64,0 - 168,5 mg/kg Zn; 14,5 - 75,75 mg/kg Pb; 0,48 - 1,05 mg/kg Cd;1,25 - 3,75 mg/kg As; 0,049 - 0,512 mg/kg Hg và 10,58 - 41,03 mg/kg Cr.

Sau khi phân tích 6 KLN: Cd, Cu, Pb, Hg, Zn, Cr từ 126 mẫu đất trồng lúa, rau

bị ô nhiễm bởi nước tưới từ các kênh thải của thành phố Hồ Chí Minh (TPHCM),Nguyễn Ngọc Quỳnh, Lê Huy Bá (2002) đã xác định được: Cr, Pb, Hg, Cu ở một sốmẫu đã bị ô nhiễm nhưng khi so sánh với tiêu chuẩn cho phép của một số nướcChâu Âu thì vẫn trong giới hạn cho phép Riêng Cd đã có sự tích lũy cao trong đấtvới nồng độ từ 9,9 - 10,3 mg/kg, vượt mức độ cho phép 5 lần

Kết quả phân tích hàm lượng KLN trong nước và bùn ở các kênh rạchTPHCM của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp (Viện QH&TKNN) vàĐại học tổng hợp Mainz - Đức cho thấy nồng độ các KLN trong nước ô nhiễm từ

16 - 700 lần Nước ở kênh rạch Nhiêu Lộc - Thị Nghè có hàm lượng Cd cao gấp

16 lần, Cr gấp 60 lần, Zn gấp 90 lần, Pb gấp 700 lần mức cho phép

Khi nghiên cứu đất ở làng nghề đúc nhôm, đồng tại Văn Môn Yên Phong Bắc Ninh, tác giả Phạm Quang Hà và cộng sự đã nhận thấy hàm lượng kim loạinặng trong đất nông nghiệp của làng nghề này khá cao: trung bình hàm lượng Cd

-là 1 mg/kg (dao động từ 0,3 – 3,1mg/kg); Cu -là 41,4 mg/kg (dao động từ 20 –216,7 mg/kg); Pb là 39,7 mg/kg (dao động từ 20,1 – 143,1 mg/kg ) và Zn là100,3 mg/kg (dao động từ 33,7 – 887,4 mg/kg ) (Phạm Quang Hà và cs., 2000).Tác giả Phạm Quang Hà đã cảnh báo ô nhiễm đất do tích luỹ kim loại nặngtại khu công nghiệp huyện Thanh Trì thành phố Hà Nội như sau: Đất đã có xuhướng tích luỹ Cu, Pb, Zn và Cd, hàm lượng các kim loại này trong đất tươngứng đạt xấp xỉ 40, 30 – 43, 108 – 137 và 0,93 – 2,31 mg/kg Càng gần các khucông nghiệp hoặc địa hình càng trũng đất có xu hướng tích luỹ kim loại nặngcàng cao (Phạm Quang Hà và cs., 2001)

Hàm lượng Cadimi trong một số loại đất Việt Nam gồm đất phù sa, đất đỏ

và đất xám đã được Phạm Quang Hà (2002) chỉ ra như sau: hàm lượng Cd củacác loại đất biến thiên từ 0,01 đến 1,55 mg/kg So với tiêu chuẩn (QCVN03:2008/BTNMT) thì đều chưa vượt giới hạn Tuy nhiên, hàm lượng Cd trongđất đỏ khá cao cũng cần được lưu ý Một số mẫu đất mặc dù mức Cd chưa vượtngưỡng nhưng chứng tỏ có sự tích lũy rõ rệt (đất thuộc vùng trũng Đầm Sét -Yên Sở) Đặc biệt, hàm lượng Cd trong các mẫu bùn sông Tô đoạn cuối ThịnhLiệt rất cao, gấp gần 5 lần so với mẫu nền của lớp đất nông nghiệp tầng mặt vùnglân cận (4,19 mg/kg đất)

Khảo sát của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hà Nội, Hà Nội có108/478 vùng rau với diện tích 932 ha chiếm 35,3% diện tích canh tác không đủcác điều kiện về đất, nước để sản xuất rau an toàn, 77 vùng có chỉ tiêu KLN trongnước tưới vượt quy định cho phép, bao gồm 16 vùng tưới bằng nước ngầm và 61vùng tưới bằng nước mặt, 36 vùng có chỉ tiêu về hàm lượng KLN trong đất vượtquy định cho phép (chủ yếu là Cd, Cu và Zn).

Kết quả phân tích của Nguyễn Hữu Thành và các cộng sự, tại một số khuvực phụ cận của Hà Nội cho thấy các mẫu đất nghiên cứu có sự tích lũy KLN ởmức độ khác nhau, gần một nửa số mẫu đất phân tích (50/120 mẫu) đã bị ônhiễm Zn (so với Quy chuẩn Việt Nam QCVN – 03:2008/BTNMT) Trong đó sự

ô nhiễm Zn trong đất ngoại thành Hà Nội tập trung chủ yếu ở huyện Thanh Trì,nơi có địa hình thấp nhất Hà Nội, chịu tác động thường xuyên của nước thảithành phố Hà Nội và khu công nghiệp Cầu Biêu Hơn nữa, nhiều xã trong huyệnvẫn sử dụng nguồn nước tưới từ sông Tô Lịch để tưới cho cây trồng Kết quảphân tích mẫu nước sông Tô Lịch lấy tại xã Tam Hiệp cho thấy, hàm lượng KLN

và pH trong nước khá cao (pH: 10, Zn: 1870 g/l, Cu: 1000 g/l, Pb: 910 g/l),đây là một trong những nguyên nhân dẫn đế sự tích lũy KLN, trong đó có Zn ởtrong đất Ngoài ra, do nước sông Tô Lịch có phản ứng kiềm, nên phần lớn cácKLN bị kết tủa trong bùn, vì vậy nếu sử dụng bùn sông để bón ruộng thì sự tíchlũy KLN trong đất càng lớn Hầu hết các mẫu đất còn lại của các huyện Gia Lâm,Đông Anh và Từ Liêm chưa bị ô nhiễm Zn Khác với đất ngoại thành Hà Nội, kếtquả phân tích các mẫu đất lấy tại huyện Văn Lâm (Hưng Yên), Thạch Thất, ThanhOai (Hà Nội) cho thấy mức độ tích luỹ Zn trong đất rất khác nhau, dao động từ60,21 đến 1411,27 ppm phụ thuộc vào địa điểm lấy mẫu Càng gần các điểm táichế Pb, Zn hoặc sản xuất cơ kim khí, mức độ tích luỹ KLN nói chung và Zn nóiriêng ở trong đất càng cao Có tới 71/120 mẫu đất phân tích bị ô nhiễm Cu so vớiQuy chuẩn Việt Nam Sự tích luỹ Cu trong đất không chỉ do tác động của nướcthải, phế thải công nghiệp, làng nghề mà còn do tác động của hoá chất bảo vệ thựcvật trong sản xuất nông nghiệp

Năm 2009, tỉnh Lâm Đồng bắt đầu tiến hành quan trắc chất lượng đất Cácthông số quan trắc môi trường đất chủ yếu là thành phần cơ giới, tỉ trọng, pH,

EC, P2O5, K2O, tổng Nitơ, tổng hữu cơ, K+

, Na+, Asen v.v

Kết quả quan trắc đất tại 13 vị trí trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng như sau:

- pH: hầu hết môi trường đất tại các vị trí quan trắc đều có giá trị từ 3,8 –

7,6; do đó đất ở đây là đất vừa có tính acid vừa có tính kiềm Giá trị pH ở đâychủ yếu bị ảnh hưởng của việc sử dụng phân bón trong nông nghiệp.

- Thành phần cơ giới của đất: hầu hết các thành phần cơ giới đất trên địabàn tỉnh là đất sét có tỉ lệ phần trăm khá cao Các thành phần còn gồm: 19,5 –35,4% (hạt sét), 10,9 – 21,9% (hạt bụi), 3,3 – 19,4% (hạt cát) và 0 – 8,6% (hạtsạn sỏi)

- Tỷ trọng: Tại vị trí quan trắc như khu vực đồng bằng huyện Cát Tiên có tỷ

khu vực đất dốc đồi núi có giá trị tỉ trọng thấp chủ yếu là đất trong KCN và các

vị trí quan trắc thuộc khu trồng cây công nghiệp như chè, cà phê

- Thông số EC: giá trị EC dao động từ 6 – 170 µS/cm Điều này chứng tỏ tỉ

lệ muối tan trong đất tại các vị trí quan trắc cao, đặc biệt là vị trí quan trắc đấthuyện Lạc Dương có giá trị EC cao nhất từ 158 – 170 µS/cm

- Hàm lượng dinh dưỡng và hữu cơ trong đất: Đất ở hầu hết các điểm quantrắc có hàm lượng dinh dưỡng và hữu cơ trong đất tương đối thấp, cụ thể:

vực sản xuất nông nghiệp thì cao hơn các loại đất khác đặc biệt là các khu vựctrồng cây công nghiệp như chè, cà phê

cao

+ Hàm lượng Nitơ tổng số dao động từ 0,01 – 0,24%

+ Hàm lượng hữu cơ trong đất dao động từ 0,5 – 11,9% Một mẫu quan trắctại khu vực mỏ Bôxit Bảo Lộc có hàm lượng hữu cơ thấp hơn 0,5 %, đất ở đâytương đối nghèo hữu cơ

- Asen : được quan trắc tại một vị trí đất trồng cây nông nghiệp, hàm lượngAsen là 8,6mg/kg Giá trị này tuy thấp hơn QCVN 03: 2008/BTNMT về hàm

lượng Kim loại nặng trong đất nhưng cũng được coi là đất có hàm lượng Asentương đối cao.

Kết quả phân tích dữ liệu thu được trong thời gian 2 năm (2010 – 2011) củanhóm tác giả Viện Thổ nhưỡng Nông hóa khi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ápdụng biện pháp sinh học giải quyết ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nước chocác vùng chuyên canh rau ở miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long”cho thấy đã có hiện tượng ô nhiễm cảnh báo đối với 3 nguyên tố: Pb, Zn và Cd ởmột số mẫu đang trồng rau xanh xung quanh cụm công nghiệp Lê Minh Xuâncủa Bình Chánh; Quận 12, thành phố Hồ Chí Minh; Dĩ An và Thuận An (BìnhDương); Biên Hòa và Nhơn Trạch (Đồng Nai)

2.2 CÁC VẤN ĐỀ VỀ Ô NHIỄM VÀ THOÁI HÓA ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP

2.2.1 Nguyên nhân thoái hóa đất và ảnh hưởng của thoái hóa đất đến khả năng sản xuất

Thoái hoá đất đai là dấu hiệu chung của sự suy giảm nhất thời hoặc thườngxuyên khả năng sản xuất của đất đai (UNEP, 1992b) Hoặc có thể định nghĩathoái hóa đất là những quá trình thay đổi các tính chất lý - hóa - sinh học của đấtdẫn đến đất giảm (hoặc mất) khả năng thực hiện các chức năng của mình

Thoái hoá đất là quá trình làm mất đi cân bằng dinh dưỡng của đất dotác động của tự nhiên và con người Ở những vùng khác nhau thì quá trìnhthoái hoá đất diễn ra khác nhau, trong một vùng có thể có nhiều quá trìnhđồng thời diễn ra làm thoái hoá đất: đất có thể bị thoái hoá do xói mòn, domặn hoá, axit hoá, nhiễm phèn, lầy úng Đất bị thoái hoá sẽ làm cho tínhchất vật lý, hoá học, sinh học của đất trở nên xấu, tính năng sản xuất của đất

bị giảm dẫn đến làm tăng diện tích đất trống đồi núi trọc, gây nguy hiểm cho

hệ sinh thái và môi trường

Các loại thoái hóa đất:

Chua hóa, nghèo kiệt dinh dưỡng trong đất

Bạc màu hóa

Kết von đá ong hóa

Xói mòn, rửa trôi

Quá trình sa mạc hóa

Quá trình mặn hóa

Mức độ ô nhiễm đất bởi các chất thải gây độc

(1) Chua hóa, nghèo kiệt dinh dưỡng trong đất

Phần lớn đất ở nước ta kể cả ở vùng đồi núi và vùng đồng bằng đều bịchua với pH đất từ 4,0 đến 5,5 Thực tiễn sản xuất cho thấy, thường sau 3 đến 4năm canh tác trồng các loại cây ngắn ngày, pH của đất giảm trung bình 0,5 đơn

vị Trong tổng diện tích đất sản xuất nông nghiệp của nước ta, có đến 6 triệu ha,chiếm 84% diện tích là đất chua

Độ chua của đất ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng và năng suất câytrồng với đa số các loại cây trồng thích hợp với đất ít chua đến trung tính.Đất bị chua cũng ảnh hưởng đến sự hoạt động vi sinh vật đất, đến chất lượngchất hữu cơ đất và sự tích lũy và chuyển hóa các chất dinh dưỡng từ đất đếncây trồng

Sự thoái hóa đất thể hiện rất rõ ở các chỉ tiêu: đất ngày càng chua hơn,các cation kiềm, độ no bazơ, dung tích hấp thu giảm, hàm lượng mùn, cácchất dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu, đa lượng, trung lượng và vi lượng trongđất ngày càng giảm

(2) Kết von đá ong hóa

Quá trình này thường xảy ra ở vùng đồi núi thấp, nơi có mực nước ngầmthay đổi theo mùa mưa/khô xen kẽ và mặt đất đã bị mất thảm thực vật, đất khôcằn Khi mặt đất đã bị mất lớp thảm thực vật, mùa mưa, mực nước ngầm hứngchứa nước từ lớp đất trên chảy xuống, mang theo nhiều muối sắt dễ tan Đếnmùa khô, đất mặt trống trải, bị bốc hơi mạnh, muối sắt dạng khử sẽ bị ôxy hóathành dạng ôxyt sắt hoặc hydrôxyt sắt kết tủa lại thành hạt cứng - hạt kết von,hoặc thành tảng - dạng đá ong

Quá trình tích lũy tuyệt đối sắt nhôm là quá trình thoái hóa đất nghiêmtrọng, đất bị đá ong hóa, bị kết von, rất khó khăn hoặc không còn khả năngtrồng trọt, hoặc chỉ trồng được những loại cây trồng chịu hạn, chịu đất lẫn sỏi,hạt kết von và có hàm lượng dinh dưỡng rất thấp Đất bị kết von đá ong hóa làloại đất bị thoái hóa nghiêm trọng (đất chết), nghèo kiệt dinh dưỡng, thiếu nước

và năng suất cây trồng thường rất thấp

(3) Xói mòn, rửa trôi

Những đất bị xói mòn hầu như không còn khả năng sản xuất và trồngrừng, điển hình cho diện tích đất trống đồi núi trọc ở các vùng đồi núi do đấtvừa không còn hoặc còn rất ít tầng đất mặt, vừa không còn các chất dinh dưỡngcần thiết cho cây trồng như chất hữu cơ, chất dinh dưỡng NPK,

Hiện tượng rửa trôi không chỉ xảy ra trên đất dốc bị xói mòn mà có thểxuất hiện ở trên các loại đất khác nhau, kể cả vùng đồng bằng và trũng úng.Tính chất các loại đất có sự biến động lớn theo thời gian, không gian và phươngthức sử dụng Quá trình thoái hóa đất do rửa trôi diễn ra mạnh mẽ và rõ ràng (4) Bạc màu hóa

Lớp đất mặt thường có màu xám, thành phần cát bụi, mất kết cấu, rất nghèochất hữu cơ và các chất dinh dưỡng khác Quá trình này thường xảy ra ở các vùngđất phù sa hình thành trên phù sa cổ hoặc phù sa cũ và các vùng đồi thấp bị khaiphá sử dụng lâu đời mà đất không được bảo vệ, bồi dưỡng, thảm thực vật và câytrồng phát triển kém, tạo sinh khối kém Đất thoái hóa do bị bạc màu hóa thườngphổ biến ở các vùng ven rìa đồng bằng sông Hồng thuộc các bậc thềm phù sa cổ và

cũ, không còn chịu ảnh hưởng bồi đắp phù sa sông và có một quá trình lâu đờicanh tác lúa nước và hoa màu lạc hậu: cấy chay, bừa chùi, thiếu nước

(5) Quá trình sa mạc hóa

Khô hạn, sa mạc hóa được coi là sự thoái hóa đất trong điều kiện khô hạn,bán khô hạn hay vùng thiếu ẩm do các nguyên nhân khác nhau hoặc do sự thayđổi về khí hậu, hoặc do hoạt động của con người Chỉ tiêu quan trọng để xácđịnh mức độ sa mạc hóa là tỷ lệ lượng mưa hàng năm so với lượng bốc thoáthơi tiềm năng trong giới hạn từ 0,05 đến 0,65 (theo Công ước của Liên HiệpQuốc về Chống Sa mạc hóa) Do biến đổi lớn về khí hậu trong tỉnh và khu vực

và môi trường trong những năm gần đây, hạn hán nghiêm trọng đã xảy ra ởnhiều nơi trên thế giới, trong đó có Việt Nam, đã thúc đẩy sự thoái hóa đất theo

xu hướng sa mạc hóa Hiện tượng sa mạc hóa thể hiện rõ nhất trên đất trống đồinúi trọc (ĐTĐNT) không còn lớp phủ thực vật và địa hình dốc, chia cắt, nơi cólượng mưa thấp: 700 - 800 mm, 1.500 mm/năm, lượng bốc thoát hơi tiềm năngđạt 1.000 - 1.800 mm/năm

(6) Quá trình mặn hóa

Nhìn chung đất bị mặn hóa sẽ không thể sản xuất nông nghiệp với các loạihình sử dụng đất trồng các loại cây lương thực, thực phẩm hoặc cây ăn quả như

ở các vùng đất phù sa Vì vậy, phần lớn diện tích này sẽ trở thành loại đất thoáihóa theo kiểu hoang hóa Đất có độ mặn lớn (tổng số muối tan cao), cấu trúchình cột chai cứng khi khô và nhão nhoét khi mưa, pH trung tính đến kiềm, chỉ

có các loài thực vật chịu mặn mọc trên đất này

(7) Quá trình ô nhiễm đất

Đất bị thoái hóa do bị ô nhiễm chất độc do các hoạt động khác của conngười như rác thải và nước thải sinh hoạt và công nghiệp, nước thải của chếbiến thực phẩm, làng nghề Đặc biệt nghiêm trọng khi đất bị nhiễm kim loạinặng vượt ngưỡng cho phép của tiêu chuẩn đo lường quốc gia Hiện tượng ônhiễm đất do chất thải gây độc sẽ là những nỗi đe dọa và hậu quả rất lớn đếnkhả năng sản xuất của đất và đặc biệt đến sức khỏe của con người: sinh bệnh,gây mùi hôi thối, nước bẩn, mất cảnh quan sinh thái

2.2.1.1 Nguyên nhân gây thoái hóa đất

Có nhiều nguyên nhân khác nhau dẫn đến sự thoái hóa đất Có thể phân racác loại nguyên nhân gây thoái hóa đất khác nhau để làm cơ sở cho các giải phápngăn chặn hoặc khắc phục hiện tượng thoái hóa đất thích hợp và có hiệu quả

 Vị trí địa lý, ảnh hưởng của địa hình

Đặc điểm địa hình là một trong những nguyên nhân chính gây thoái hóa đất

đất được sử dụng để trồng cây hàng năm (sắn, ngô) hoặc đất đồi núi chưa sử dụng,đất rừng mới trồng, rừng chuyển đổi sang trồng cây lâu năm, hàng năm khác tạimột số huyện miền núi cũng gây nên hiện tượng xói mòn và suy giảm độ phì nặng

và là nguyên nhân gây thoái hóa đất nghiêm trọng

 Ảnh hưởng của khí hậu

Sông suối thay đổi dòng chảy, núi lở ; Do thay đổi khí hậu, thời tiết: mưa,nắng, nhiệt độ, gió, bão ; Mưa liên tục, cường độ lớn: gây lũ quét, rửa trôi xóimòn trên vùng đồi núi và ngập úng ở vùng thấp trũng Trên vùng đất dốc xóimòn rửa trôi mạnh sẽ tạo nên đất xói mòn trơ sỏi đá hoặc mất lớp đất mặt vớitầng mùn/hữu cơ Ngược lại, tại những vùng thấp trũng ngập nước liên tục sẽ tạonên các loại đất lầy thụt, úng trũng, chỉ thích hợp với các loại thực vật thủy sinh

Nhiều hoạt động sản xuất của con người dẫn đến làm thoái hóa đất

+ Chặt đốt rừng làm nương rẫy, trồng cây lương thực ngắn ngày trên đất

dốc theo phương pháp bản địa: Làm sạch đất, không có biện pháp chống rửa trôixói mòn đất vào mùa mưa và giữ ẩm đất vào mùa khô, bón ít phân hoặc khôngbón phân hữu cơ, đặc biệt trả lại chất hữu cơ cho đất Chỉ sau vài ba năm trồngtỉa ví dụ trồng sắn, đất bị thoái hóa không còn khả năng sản xuất do đất khôngcòn chất dinh dưỡng, tầng đất mỏng, trơ sỏi đá, thiếu nước

+ Trong quá trình trồng trọt, không có biện pháp bồi dưỡng, bảo vệ đất nhưbón phân hữu cơ, trồng xen hoặc luân canh các loài cây phân xanh, cây họ đậu,trồng độc canh Đối với đất đồi chỉ trồng chủ yếu là Bạch đàn và sắn và không cóthảm phủ thực vật ở dưới Cho dù có là đất phù sa phì nhiêu màu mỡ, sau mộtthời gian canh tác độc canh sẽ dẫn đến đất bị thoái hóa theo con đường bạc màuhóa hoặc bạc điền hóa (đất chua, mất phần tử cơ giới limon và sét trên tầng mặt,mất chất hữu cơ, mất kết cấu đất, kiệt quệ chất dinh dưỡng), làm giảm khả năngsản xuất, năng suất cây trồng thấp và bấp bênh

+ Đất bị thoái hóa do con người chỉ chú trọng bón phân vô cơ trong sảnxuất nông nghiệp Một số vùng trồng rau tại Bắc Ninh các loại đất đều sử dụngrất nhiều phân vô cơ Sau nhiều năm chỉ bón phân vô cơ, nhiều nông dân đã nhận

ra hậu quả của kỹ thuật thiếu hiểu biết này Đất trồng vừa giảm năng suất donghèo kiệt chất hữu cơ và mất cân đối dinh dưỡng, vừa gây độc cho sản phẩmnông nghiệp Bà con nông dân gọi hiện tượng đất chỉ được bón phân vô cơ là đất

bị chai và bị chua hóa Khi bón các loại phân vô cơ vào đất, chính là đưa cácmuối khoáng vào dung dịch đất Ví dụ đơn giản nhất là bón phân Kali dạng KCl.Trong dung dịch đất KCl phân ly thành K+ và Cl - Cây trồng hút K+ làm dinhdưỡng và để lại dung dịch đấtion Cl - Những Anion này sẽ kết hợp ngay vớicácion H+ của dung dịch đất thành axit HCl gây chua cho đất, làm cho đất mấtkết cấu đoàn lạp Ở nước ta, hàng năm sản xuất hàng triệu tấn phân lân từ các nhàmáy lớn (Supephotphat Lâm Thao, Long Thành, Đồng Nai, Văn Điển và NinhBình) Dự báo đến năm 2015, lượng phân bón sử dụng ở nước ta sẽ trên 3,5 triệutấn Trong nguyên liệu sản xuất phân lân có chứa 3% Flo Khoảng 50 - 60%lượng Flo này nằm lại trong phân bón Khi bón nhiều phân lân sẽ làm tăng hàmlượng Flo trong đất và sẽ làm ô nhiễm đất khi hàm lượng của nó đạt tới 10mg/1kg đất Trong các chất thải của nhà máy sản xuất phân lân có chứa 96,9%các chất gây ô nhiễm mà chủ yếu là Flo Flo trong đất sẽ được tích lũy bởi thựcvật, Flo gây độc cho người và gia súc, kìm hãm hoạt động của một số enzyldl,ngăn quá trình quang hợp và tổng hợp protein ở thực vật Khi bón đạm cho cây

trồng, cây chỉ sử dụng được 40 - 60%, phần còn lại nằm trong đất và gây ô nhiễmđất Trong phân chuồng, phân bắc chưa hoai mục có chứa nhiều mầm bệnh chongười và gia súc và còn có thể gây hại cho rễ cây vì thế bón phân chuồng khichưa hoai mục sẽ phản tác dụng (Trần Văn Hiến, 2000).

+ Ô nhiễm đất do sử dụng các loại nông dược

Để đáp nhu cầu, con người cần ngày càng thâm canh nên ngày càng xuấthiện nhiều loại dịch hại trên đồng ruộng Để bảo vệ thành quả của mình, ngườidân đã sử dụng các loại nông dược với số lượng, chủng loại ngày càng gia tăng + Đất bị thoái hóa do bị ô nhiễm chất độc bởi các hoạt động khác của conngười như rác thải sinh hoạt và công nghiệp, nước thải sinh hoạt và công nghiệp,nước thải của chế biến thực phẩm Đặc biệt nghiêm trọng khi đất bị nhiễm kimloại nặng vượt ngưỡng cho phép của tiêu chuẩn đo lường quốc gia

+ Đất bị thoái hóa do ô nhiễm các vi sinh vật, tuyến trùng

Hiện nay, do canh tác độc canh, sử dụng nhiều sản phẩm hóa học nên quần thể

vi sinh vật trong đất thay đổi Nhiều loài vi sinh vật có lợi bị tiêu diệt Hình thànhnhiều quần thể có hại cho đất và cây trồng Nhiều chân đất bị ô nhiễm các nguồnbệnh trong đất, làm cho đất mất khả năng sản xuất Trong đó có các loại như tuyếntrùng, nấm (Fusarium sp, RhizOMtonia sp, sclerotium) vi khuẩn các loại

2.2.1.2 Ảnh hưởng của thoái hoá đất

Hậu quả của sự thoái hóa đất này thật khôn lường và tác hại nghiêm trọngđến sản xuất nông lâm nghiệp và môi trường tự nhiên, môi trường sống của conngười Sự thoái hóa đất sẽ dẫn đến:

hoặc ngập úng liên tục, bị ô nhiễm, sẽ tất dẫn đến hiện tượng du canh du cư, mất

đi các loài vật và giống cây quý hiếm vốn sinh trưởng và phát triển trên đất banđầu, con người, gia súc và cây cối bị nhiễm độc sinh bệnh tật hiểm nghèo

Nền kinh tế quốc gia và cộng đồng bị suy giảm hoặc là nguy cơ bị đe dọa.

2.2.2 Ô nhiễm đất và nguyên nhân gây ô nhiễm đất

2.2.2.1 Ô nhiễm đất

Theo Bách khoa toàn thư Việt Nam, ô nhiễm đất là thuật ngữ chỉ sự làmbiến đổi thành phần, tính chất của đất gây ra bởi những tập quán phản vệ sinh củacác hoạt động sản xuất nông nghiệp với những phương thức canh tác khác nhau,

và do thải bỏ không hợp lí các chất cặn bã đặc và lỏng vào đất Ngoài ra, ô nhiễmđất còn do sự lắng đọng của các chất gây ô nhiễm không khí lắng xuống đất (theonước mưa) Các nguồn chính gây ô nhiễm đất là: Các loại vi khuẩn, kí sinh trùngphát sinh do việc sản xuất chăn nuôi không hợp vệ sinh, dùng phân tươi bón cây,vv.; Các loại chất thải rắn, phóng xạ, nhựa dẻo, bao bì nilon, kim loại, amiăng phátsinh từ các nguồn thải công nghiệp đưa vào đất; Các loại hoá chất độc hại sinh ra

do sự phân huỷ các loại hoá chất sử dụng trong nông nghiệp (như thuốc trừ sâu,diệt cỏ, kích thích sinh trưởng ), trong chiến tranh ngấm vào đất

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh của công nghiệp, tốc độ đô thị hóadiễn ra ngày càng nhanh, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng,nguyên nhân là do khí thải từ các nhà máy, các xe cơ giới làm ô nhiễm bầu khôngkhí, chất thải từ các nhà máy và khu dân cư đô thị làm ô nhiễm nguồn nước,không khí Khi nước bị ô nhiễm thì đất cũng bị ô nhiễm theo

Ô nhiễm đất còn dẫn đến môi trường khác như nước ngầm, nước mặt,không khí cũng bị ô nhiễm Chất ô nhiễm có thể hoà tan, thấm xuống nước ngầm,hoặc có thể bị dòng nước di chuyển đi nơi khác tạo nên sự ô nhiễm nước trên mặtđất Gió thổi có thể chuyển chất ô nhiễm đi xa làm cho diện tích ô nhiễm mở rộnghơn Bởi vậy, khi đất ô nhiễm cũng có thể trở thành nguồn gây ô nhiễm đối với nước

và không khí Ô nhiễm đất không những làm giảm khả năng sản xuất của đất mà cònlấy đất làm điểm xuất phát để ảnh hưởng tới thực vật, động vật và người - một sốnguyên tố vi lượng hoặc siêu vi lượng có tính độc hại tích luỹ lại trong nông sảnphẩm từ đó gây tác hại nghiêm trọng đối với động, thực vật và người

Chính vì sự nguy hại của ô nhiễm đất mà ngày càng có nhiều nghiên cứu vềbiện pháp quản lý, giảm thiểu tiến đến loại bỏ yếu tố ô nhiễm khỏi đất Mỗiphương pháp xử lý ô nhiễm có ưu và nhược điểm riêng, tùy từng điều kiện cụ thểcũng như nguyên nhân gây nên ô nhiễm mà áp dụng cho phù hợp Như vậy, lựachọn biện pháp xử lý ô nhiễm đất là bước đi quan trọng không chỉ với mục tiêu

phục hồi các vùng đất đã bị ô nhiễm, mà còn đảm bảo nhiều lợi ích trên phươngdiện kinh tế, xã hội.

- Các yếu tố gây ô nhiễm đất

Có rất nhiều yếu tố gây ô nhiễm môi trường đất, được chia thành 2 nhómchính: Vô sinh và hữu sinh (Lê Thị Thanh Mai, 2015)

Nhóm yếu tố vô sinh: Là các yếu tố tự nhiên gây ô nhiễm môi trường đất.

- Nhiễm phèn: Do nước phèn từ một nơi khác di chuyển đến Chủ yếu là

trường đó

- Nhiễm mặn: Do muối trong nước biển, nước triều hay từ các mỏ muối, nồng

độ Na+, K+ hoặc Cl - cao làm áp suất thẩm thấu cao gây hạn sinh lý cho thực vật

- Sự lan truyền từ môi trường đã bị ô nhiễm (không khí, nước); từ xác bãthực vật và động vật

Nhóm yếu tố hữu sinh: Do hoạt động của con người và các sinh vật khác

gây ô nhiễm đến môi trường đất

- Phân bón: Các chất ô nhiễm có trong phân bón được quan tâm chính là

As, Cd, Hg, Pb, và F Trong số các nguyên tố này, Cd là nguyên tố đáng quantâm nhất do có khả năng di chuyển vào trong thực vật

- Thuốc trừ sâu, bệnh: Thuốc trừ sâu gây độc trực tiếp đối với những sinhvật có hại và có những ảnh hưởng gián tiếp đến các loại động vật không xươngsống trong đất Chúng có thể là thuốc diệt nấm, thuốc diệt côn trùng hay thuốctrừ cỏ Chúng gây ra sự thay đổi lớn về số lượng các loài vi sinh vật và các độngvật ăn thịt, phá vỡ cân bằng sinh thái do việc phá hủy một phần lớn hệ vi thực vật

và động vật

- Nước tưới trong sản xuất nông nghiệp: Nông dân dùng nước thải côngnghiệp từ các nhà máy thải ra hoặc nước cống thành phố để tưới cho cây, tuynước đó có thể làm tăng năng suất cây trồng nhưng nếu sử dụng không đúng, lâudài thích lũy lại có thể gây ô nhiễm đất, làm giảm độ màu mỡ của đất hoặc gâyảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển của cây trồng cũng như sức khỏe conngười và gia súc

- Chất thải công nghiệp: Các nhà máy hóa chất, các xưởng sản xuất nông dượcthải ra Hg, Pb, As Các chất này sau khi tích lũy trong đất thì khó loại ra, gây ảnhhưởng xấu đến cây trồng Từ hoạt động của vi sinh vật, chúng có thể bị tiêu tan dần,tuy nhiên chỉ nằm trong đất một thời gian ngắn trong đất vẫn gây độc hại.

2.2.2.2 Các nguyên nhân gây ô nhiễm đất

Các nhà khoa học môi trường thế giới đã cảnh báo rằng: cùng với ô nhiễmnguồn nước, ô nhiễm không khí thì ô nhiễm đất đai cũng là vấn đề đáng báo độnghiện nay, đặc biệt trong việc sử dụng nông dược và phân hoá học Ô nhiễm đấtkhông những ảnh hưởng xấu tới sản xuất nông nghiệp và chất lượng nông sản,

mà còn thông qua lương thực, rau quả ảnh hưởng gián tiếp tới sức khoẻ conngười và động vật

Nguyên nhân gây ô nhiễm đất đến từ rất nhiều nguồn khác nhau Sự phân chiacác nguồn gây ô nhiễm cũng rất đa dạng Có thể nhìn nhận một cách tổng quátnguyên nhân chủ yếu của ô nhiễm đất bao gồm: (i) ô nhiễm đến từ nông dược vàphân hoá học, chúng tích luỹ dần trong đất qua các mùa vụ; (ii) do các loại chất thảitrong hoạt động của con người (rắn, lỏng, khí); (iii) đất cũng là một yếu tố của môitrường cùng với không khí, nước và vành đai sinh vật, nên nó tiếp nhận những chất

ô nhiễm từ các yếu tố khác mọi nơi, mọi lúc Ngoài ra, các vùng khai thác khoángsản kim loại thường tạo thành một khu vực khuếch tán, khiến cho hàm lượngnguyên tố này trong vùng đất xung quanh cao hơn nhiều so với đất thông thường,đây cũng là nguyên nhân của ô nhiễm đất (Nguyễn Thanh Trung, 2003)

a) Ô nhiễm đất do các chất thải sinh hoạt

Chất thải rắn đô thị cũng là một nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đấtnếu không được quản lý thu gom và kiểm soát đúng quy trình kỹ thuật

Chất thải rắn đô thị rất phức tạp, nó bao gồm các thức ăn thừa, rác thải nhàbếp, làm vườn , đồ dùng hỏng , gỗ, thủy tinh, nhựa, các loại giấy thải,các loại rácđường phố bụi, bùn, lá cây…

Ở các thành phố lớn, chất thải rắn sinh hoạt được thu gom, tập trung, phânloại và xử lý Sau khi phân loại có thể tái sử dụng hoặc xử lý rác thải đô thị đểchế biến phân hữu cơ, hoặc đốt chôn Cuối cùng vẫn là chôn lấp và ảnh hưởng tớimôi trường đất

Nước rỉ từ các hầm ủ và bãi chôn lấp có tải lượng ô nhiễm chất hữu cơ rấtcao (thông qua chỉ số BOD và COD) cũng như các kim loại nặng như Cu , Zn,

Pb, Al, Fe, Cd, Hg và cả các chất như P, N,… cũng cao Nước rỉ này sẽ ngấmxuống đất gây ô nhiễm đất và nước ngầm.

Ô nhiễm môi trường đất còn có thể do bùn cống rãnh của hệ thống thoátnước của thành phố là mà thành phần các chất hữu cơ, vô cơ, kim loại tạo nêncác hỗn hợp các phức chất và đơn chất khó phân hủy

b) Ô nhiễm do chất thải công nghiệp

Các hoạt động công nghiệp rất phong phú và đa dạng, chúng có thể lànguồn gây ô nhiễm đất một cách trực tiếp hoặc gián tiếp Nguồn gây ô nhiễmtrực tiếp là khi chúng được thải trực tiếp vào môi trường đất, nguồn gây ô nhiễmgián tiếp là chúng được thải vào môi trường nước, môi trường không khí nhưng

do quá trình vận chuyển, lắng đọng chúng di chuyển đến đất và gây ô nhiễm đất

Bảng 2.5 Nguồn gốc công nghiệp của một số kim loại nặng.

As Nước thải công nghiệp thủy tinh, sản xuất phân bón

Cd Luyện kim, mạ điện, xưởng thuốc nhuộm, hơi thải chứa Cd

Cu Luyện kim, công nghiệp chế đồ uống, sản xuất thuốc bảo vệ thực

vật( BVTV)

Cr Luyện kim, mạ, nước thải xưởngin và nhuộm

Hg Xưởng sản xuất hợp chất có chứa Hg, thuốc BVTV có chứa Hg

Pb Nước thải luyện kim, BVTV, Nhà máy sản xuất pin, ắc quy, khí thải

chứa Pb

Zn Nước thải luyện kim, xưởng dệt, nông dược chứa Zn và Phân lân

Ni Nước thải luyện kim, mạ, luyện dầu, thuốc nhuộm

Nguồn: Tạp chí khoa học đất (2001)

Danh mục lĩnh vực, ngành sản xuất, chế biến có nước thải chứa kim loạinặng (Thông tư 06/2013/TT - BTNMT có hiệu lực từ ngày 01/07/2013)

• Thuộc da, tái chế da;

• Khai thác than; khai thác, chế biến khoáng sản kim loại;

• Nhuộm vải, sợi;

• Sản xuất hóa chất;

• Cơ khí, luyện kim, gia công kim loại, chế tạo máy, phụ tùng;

• Sản xuất linh kiện, thiết bị, điện, điện tử;

• Tái chế kim loại; tái chế chất thải luyện kim, chất thải công nghiệp khác;

• Phá dỡ tàu cũ, vệ sinh súc rửa tàu;

• Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp tập trung (có tiếp nhận nước thải từ

cơ sở thuộc lĩnh vực, ngành sản xuất, chế biến nằm trong Danh mục này)

Các loại chất thải nước thải của các khu sản xuất công nghiệp nếu nhưkhông được xử lý hoặc xử lý không đảm bảo sẽ là nguồn gây tích lũy KLN trongđất Kết quả của Trung tâm Quan trắc và Kỹ thuật Môi trường tỉnh Đồng Nai:khu vực đất tại vị trí tiếp nhận nguồn thải của KCN Biên Hòa 1 (TP Biên Hòa)hàm lượng chì (Pb) trong đất vượt từ 3,3 đến trên 4 lần so với tiêu chuẩn chophép; Hàm lượng kẽm (Zn) vượt từ 3,9 đến 4,9 lần Điều đáng nói, các chỉ sốkim loại nặng trên đều vượt ngưỡng cho phép ở cả 3 tầng thu mẫu, ngoài ra, hàmlượng asen (As) tại vị trí trên cũng vượt ngưỡng cho phép nhưng ở mức nhẹ Tại

vị trí tiếp nhận nguồn thải của KCN Hố Nai (huyện Trảng Bom), hàm lượng chì(Zn) vượt tiêu chuẩn cho phép gần 2 lần; Tại khu vực nguồn đất tại vị trí tiếpnhận nguồn thải của KCN Sông Mây (huyện Trảng Bom) và KCN Nhơn Trạch 5(huyện Nhơn Trạch), hàm lượng Zn cũng vượt tiêu chuẩn cho phép ở cả 3 tầnglấy mẫu (Tạp chí môi trường)

Quá trình phát triển công nghiệp và đô thị cũng ảnh hưởng đến tính chất lý

và hóa học đất Những tác động về vật lý đất như: gây xói mòn, nén chặt đất vàphá hủy cấu trúc đất do kết quả của các hoạt động xây dựng, sản xuất khai thác

mỏ Những tác động về hóa học như: các chất thải rắn, lỏng và khí tác động đến đất.Tác động của quá trình công nghiệp và đô thị đến đất xảy ra rất mạnh từcuộc cách mạng công nghiệp thế kỷ XVIII – XIX, đặc biệt là trong những thậpniên gần đây Các chất thải công nghiệp ngày càng nhiều và độc tính ngày càngcao, nhiều loại rất khó bị phân hủy sinh học Các chất thải độc hại có thể đượctích lũy trong đất trong thời gian dài gây ra nguy cơ ô nhiễm môi trường đấtnghiêm trọng Một số cơ sở sản xuất tại phường Phong Khê (TP Bắc Ninh) vàCụm công nghiệp Phú Lâm (huyện Tiên Du) sử dụng rác thải công nghiệp để đốt

lò hơi và xả thải không qua xử lý ra hệ thống công trình thủy lợi, gây ô nhiễmmôi trường

Chất thải xây dựng như gạch ngói, thủy tinh, gỗ, ống nhựa, dây cáp, bêtông,nhựa…trong đất các chất thải này bị biến đổi theo nhiều con đường khác nhau,nhiều chất rất khó bị phân hủy…

Các hoạt động khai thác mỏ cũng thải ra một lượng lớn các kim loại nặngnhư Pb, Fe, Zn… vào dòng nước và góp phần gây ô nhiễm đất bởi các kim loại.,các khu công nghiệp và đô thị

c) Ô nhiễm do sử dụng phân bón trong hoạt động sản xuất nông nghiệp

Nhu cầu xã hội ngày càng phát triển cao đòi hỏi con người ngày càng sửdụng nhiều biện pháp khác nhau để tăng năng suất sản lượng sản phẩm Nhữnghoạt động nhằm mục đích kinh tế của con người là nguyên nhân cơ bản làm ônhiễm môi trường Việc sử dụng phân bón trong nông nghiệp nhiều và khônghợp lý đã làm cho môi trường ngày càng xấu đi

Nghiên cứu của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (năm 2011) đã đưa ra kết luận,việc đầu tư thâm canh trong sản xuất nông nghiệp do bón phân và sử dụng thuốctrừ sâu tuy có thể gây ô nhiễm cục bộ tại một số điểm có chế độ thâm canh cao.Tại thời điểm nghiên cứu, với mức phân bón còn thấp và các hóa chất BVTV tồn

dư ở dưới mức quy định, đây thể là nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất trêndiện rộng từ các loại hình canh tác

Đây là 2 loại chất quan trọng trong nông nghiệp, nếu sử dụng thích hợp sẽ

có hiệu quả rõ rệt đối với cây trồng Nhưng nó cũng là con dao 2 lưỡi, sử dụngkhông đúng sẽ lợi bất cập hại, một trong số đó là ô nhiễm đất Nếu bón quá nhiềuphân hóa học là hợp chất nitơ, lượng hấp thu của rễ thực vật tương đối nhỏ, đại

bộ phận còn lại lưu lại trong đất, qua phân giải chuyển hóa, biến thành muốinitrat trở thành nguồn ô nhiễm cho mạch nước ngầm và các dòng sông

Bảng 2.6 Hàm lượng kim loại nặng trong một số phân bón thông thường

Nguyên tố Một số dạng phân bón thông thường (mg/kg)

Nguồn: Lê Văn Khoa (2004)

Sử dụng phân bón cũng làm tích lũy kim loại nặng trong đất do kim loạinặng có khá nhiều trong sản phẩm dùng làm phân bón Mặt khác khi đất đã bãohòa các chất chúng sẽ xâm nhập vào nguồn nước, khí quyển và gây ô nhiễm môitrường Hậu quả là hiện nay tình trạng chua hóa ở tầng canh tác rất phổ biến,ngay cả những nơi đất phì nhiêu và có tập quán thâm canh do sử dụng lâu dàiphân khoáng

Bảng 2.7 Sử dụng phân bón vô cơ ở nước ta qua các năm

1,77 triệu tấn urê, 55 - 60 % lượng lân tương đương với 2,07 triệu tấn supe lân và

55 - 60% lượng kali tương đương với 344 nghìn tấn KCl được bón vào đất chưađược cây trồng sử dụng Phần còn lại này sẽ bị rửa trôi theo nước hoặc nằm lạitrên đất gây ô nhiễm môi trường

Ví dụ:

ra quá trình đề nitrat (khử nitrat) bởi vi sinh tạo nên nitrit NO2 - là chất sẽ theo dâychuyền thực phẩm đi vào động vật gây ảnh hưởng tới sức khỏe Mặt khác, cácanion NO3 - và NO2 - ít bị hấp phụ trong đất (vì hầu hết các keo trong đất là keoâm) sẽ đi vào nước, gây ô nhiễm nước Tổ chức y tế thế giới WHO (1992) đã

thể người Do chạy theo lợi nhuận, nông dân ở một số vùng đã bón phân đạm

bắp 867mg/kg, cà rốt 190mg/kg, hành tây 180mg/kg

Một ví dụ khác có thể nêu lên là vấn đề sử dụng phân supe lân Trong phân

làm giảm độ pH của đất Mặt khác thành phần của phân supe lân là muối của cácaxit nên khi hòa tan cũng làm ảnh hưởng tới pH môi trường của đất Do trong đất

tạo thành photphat kim loại không tan làm cho đất chai cứng và hủy diệt các visinh vật có ích trong đất

So sánh với các nước có nền nông nghiệp hiện đại trên thế giới thì lượng phâncủa nước ta còn thấp, nhưng nó là một nguyên nhân gây ô nhiễm đất, nước là do: Hiệu quả sử dụng phân bón ở nước ta còn thấp: Đạm đạt 30 - 45%, Lân

40 - 45%, Kali 40 - 50% Lượng phân thất thoát năm 2007 là 1455,1 nghìntấn (814,5 tấn N; 330,7 tấn P; 309,9 tấn K (Trương Hợp Tác - Cục Trồng trọtnăm 2009)

Bón phân không đều, lượng phân bón quá nhiều ở đồng bằng và quá ít ởvùng trung du, miền núi Lượng phân bón tùy thuộc vào điều kiện kinh tế củatừng hộ gia đình

Bón phân không đúng kĩ thuật: Phân bón chủ yếu được bón trên mặtđất, mặt ruộng do đó dễ bị mất Nếu bón vùi sẽ tăng hiệu quả bón phân đạtđến 70 - 80%.

Bón phân không cân đối: Hầu hết người nông dân đều sử dụng quá nhiềuphân đạm để bón cho cây trồng, trong khi đó P và K lại thấp Tỉ lệ phân bón N, P,

K mất cân đối một cách nghiêm trọng (10:3:1), tỉ lệ này của thế giới là 10:4:3(năm 2003) lượng K sử dụng ở nước ta rất thấp Việc bón phân mất cân đối sẽlàm giảm hiệu quả của phân bón đối với cây trồng và ảnh hướng xấu đến chấtlượng đất

+ Chất lượng phân bón không đảm bảo, nhiều loại phân bón bản thân nó cóchứa nhiều chất độc hại

Bảng 2.8 Các tạp chất trong phân superphophat

Phân bón được chế biến từ rác thải đô thị, phế phẩm sản xuất có chứa nhiềukim loại nặng và các vi sinh vật gây hại

Ví dụ: Theo nghiên cứu của Viện Nông hóa thổ nhưỡng từ 2004 - 2007 thì

Hg và Coliform là những yếu tố thường xuyên vượt quá tiêu chuẩn cho phéptrong các lọai phân nói trên

Một số loại phân lân nhập khẩu có chứa hàm lượng Cd quá cao như: phânlân nhập từ vùng nam Mỹ và Châu Phi có hàm lượng Cd ở mức cao trên 200ppm

Sử dụng phân hữu cơ:

Ở Việt Nam, phân chuồng thường ít được ủ đúng kỹ thuật và bón đúng liềulượng nên dễ gây ô nhiễm môi trường đất, gây hại cho động vật và người Bởi vìtrong phân bón này có chứa nhiều giun sán, trứng giun, sâu bọ, vi trùng, và cácmầm bệnh dễ lây lan Khi bón vào đất chúng có điều kiện phát triển làm ô nhiễmmôi trường sinh thái qua lan truyền trong nước mặt hoặc bốc hơi trong khôngkhí Mặt khác, lạm dụng quá nhiều phân hữu cơ trong điều kiện yếm khí sẽ làm

làm giảm pH của đất

d, Ô nhiễm do sử dụng thuốc BVTV trong hoạt động sản xuất nông nghiệp

Cùng với sự tăng lên về số lượng sử dụng phân hóa học, thì độ sâu và độrộng của loại ô nhiễm này ngày càng nghiêm trọng

Hiện nay, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) ở nước ta đang giatăng một cách đáng báo động về cả số lượng và chủng loại Các thuốc BVTVdùng để diệt sâu hại là một yếu tố quan trọng góp phần làm tăng sản lượng câytrồng và giảm các thiệt hại trước thu hoạch Nhưng bên cạnh những mặt lợi cóthể nói thuốc BVTV ít hay nhiều đều gây độc hại đối với sức khỏe con người, giasúc và môi trường sống

Hóa chất BVTV cũng là một nguồn đưa KLN vào đất, nhiều loại thuốc trừsâu, diệt nấm và vật gây hại cho mùa màng có chứa các muối KLN rất độc, ví dụ:

côn trùng và một số động vật không xương), đặc điểm có thời gian phân hủychậm 6 tháng đến 2 năm, nó có thể tạo nên một dư lượng đáng kể trong đất và bịlôi cuốn vào chu trình đất, nước, cây trồng, vật nuôi và con người, gây nên hiệntượng mất cân bằng đối với vi sinh vật và sinh học trong đất

Cũng theo Tổng cục Môi trường (Bộ TN&MT), mỗi năm hoạt động nôngnghiệp phát sinh khoảng 9.000 tấn chất thải nông nghiệp nguy hại, chủ yếu làthuốc bảo vệ thực vật, trong đó không ít loại thuốc có độ độc cao đã bị cấm sửdụng Ngoài ra, cả nước còn khoảng 50 tấn thuốc bảo vệ thực vật tồn lưu tại hàngchục kho bãi; 37.000 tấn hóa chất dùng trong nông nghiệp bị tịch thu đang được

lưu giữ chờ xử lý Theo số liệu thống kê từ năm 1985 đến nay, diện tích gieotrồng ở nước ta chỉ tăng 57,7% nhưng lượng phân bón hóa học sử dụng tăng tới51,7%, có khoảng 2/3 lượng phân bón hàng năm cây trồng chưa được sử dụng,gây lãng phí tiền bạc của nhân dân.

Từ năm 2000 đến nay, trung bình mỗi năm tiêu thụ trên 30.000 tấn thuốc bảo

vệ thực vật thành phẩm Các thuốc bảo vệ thực vật thường là những hóa chất độc,khả năng tồn dư lâu trong đất, tác động tới môi trường đất, sau đó đến sản phẩmnông nghiệp, đến động vật và người, theo kiểu tích tụ, ăn sâu và bào mòn Hiện nay

do sử dụng và bảo quản thuốc BVTV chưa đúng quy định nên đã gây ô nhiễm môitrường đất, nước, không khí và nông sản gây nhiều hậu quả nghiêm trọng

Bảng 2.9 Thời gian tồn lưu trong đất của một số nông dược

Loại nông dược Thời gian bán phân hủy (năm)

có ở mọi Quốc gia Sự kiện “Cadimi” xảy ra ở Nhật Bản năm 1955 là một ví dụ.Nông dân ở vùng núi Phú Sĩ một thời gian dài đã sử dụng nước thải của một nhàmáy luyện kẽm gần đó để tưới ruộng, cadimi chứa trong nước thải tích lũy tronglúa gạo ở khu vực này Hậu quả là những người nông dân bị chứng đau nhức cáckhớp xương, 34 người chết, 280 người tàn phế

2.3 CÁC BIỆN PHÁP CẢI TẠO ĐẤT VÀ GIẢM THIỂU Ô NHIỄM ĐẤT 2.3.1 Biện pháp cải thiện độ phì

+ Biện pháp công trình: Kiến thiết đồng ruộng, xây dựng hạ tầng cơ sở sản