Đề tài:Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT DO NHIỄM MẶN

Những loại muối tan thường gặp trong đất là: NaCl,Na2SO4, CaCl2, CaSO4, MgCl2, NaHCO3… Những loại muối này có nguồn gốckhác nhau nguồn gốc lục địa, nguồn gốc biển, nguồn gốc sinh vật học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC XÃ HỘI VÀ NHÂN VĂN

KHOA ĐỊA LÝLỚP ĐỊA LÝ MÔI TRƯỜNG

BÀI TIỂU LUẬN GIỮA KÌMÔN TÀI NGUYÊN ĐẤT VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT

Đề tài:

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT DO NHIỄM MẶN

Nhóm thực hiện:

1.Trần Thị Hồng Hạnh 09560800412.Nguyễn Thị Dịu Thanh 09560801473.Trần Quang Vũ 0956080221

4 Man Sok 0956080232

Tp HCM, tháng 2/2012

I Các khái niệm

1 Ô nhiễm môi trường

Theo Tổ chức WTO thì: “ Ô nhiễm môi trường là sự đưa vào môi trường cácchất thải nguy hại hoặc năng lượng đến mức ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống sinhvật, sức khỏe con người hoặc suy thoái môi trường” Tương tự như vậy, chươngtrình môi trường của Liên hợp quốc ( UNEP) thì cho rằng : “Ô nhiễm môi trường

là việc làm thay đổi thành phần hoặc tính chất của môi trường của một số khu vựcnào đó đến mức suy giảm chất lượng môi trường vốn có của khu vực” ( Sinh tháimôi trường đất, Lê Văn Khoa)

2 Sự mặn hóa (Saltinization )

“ Mặn hóa là quá trình xâm nhiễm và tích tụ các muối và kim loại kiềmtrong môi trường đất, nước Khi các môi trường này từ chỗ chưa mặn thành mặn.”

Theo PGS.TS Lê Huy Bá thì : “ Môi trường đất bị xem là ô nhiễm mặn khi

nồng độ muối hòa tan > 0,3%, trong đó, muối Cl- > 0,15% và Na có hàm lượng trên10mEg/10gr, sau 24g bị ngập nước mặn hóa bị bốc mặn lên bề mặt Nồng độ caocủa muối gây hại sinh lý cho thành phần và tiêu chí diệt vi sinh vật cùng động vậttrong môi trường đất.” ( Sinh thái môi trường đất, Lê Huy Bá)

3 Đất mặn

Tất cả các loại đất đều chứa một lượng muối tan nào đó Trong số đó có loạimuối là chất dinh dưỡng cho cây trồng Tuy nhiên khi các muối trong đất vượt quámột giá trị nào đó thì sự phát triển, năng suất, chất lượng của hầu hết các loại câyđều bị ảnh hưởng xấu, tới một mức độ tùy thuộc vào loại và số lượng muối cótrong đất, tùy thuộc vào giai đoạn sinh trưởng, vào loại thực vật và các yếu tố môi

trường Do đó, khi đất chứa các loại muối ảnh hưởng đến năng suất thực vật thì đất

đó gọi là đất mặn

Ths Phan Tuấn Điều - ĐH Bình Dương thì "Đất mặn là đất chứa nhiều muốihòa tan (1- 1,5% hoặc hơn) Những loại muối tan thường gặp trong đất là: NaCl,Na2SO4, CaCl2, CaSO4, MgCl2, NaHCO3… Những loại muối này có nguồn gốckhác nhau (nguồn gốc lục địa, nguồn gốc biển, nguồn gốc sinh vật học…), nhưngnguồn gốc nguyên thủy của chúng là từ các thành phần khoáng của đá núi lửa.Trong quá trình phong hóa đá, những muối này bị hòa tan di chuyển tập trung ởnhững dạng địa hình trũng không thoát nước."

II Phân loại

1 Phân loại nhiễm mặn

Môi trường có thể nhiễm các loại mặn sau:

- Nhiễm mặn do muối: bao gồm các muối NaCl, Na2SO4, MgSO4, MgCl,NaNO3, Mg(NO3)2, CaCl2,CaSO4 nghĩa là các muối kim loại kiềm và kiềm thổ,gốc axit là những anion: Cl-, SO42-, NO3-, CO32- trong đó Cl- là quan trọng nhất

- Nhiễm mặn do kiềm: quá trình này tích lũy nhiều kim loại chủ yếu là kimloại kiềm và kiềm thổ, có thể là Na, K, Mg, Ca, Ba trong đó vai trò Na là quantrọng nhất

2 Phân loại đất mặn

Đất mặn là đất có độ dẫn điện của dung dịch trích(Eco) là từ 4 mmho/cm trởlên ở 250C Đây là ngưỡng mà vượt quá mức này năng suất cây trồng sẽ giảmđáng kể vì lượng muối gia tăng (Akbar và Ponnamperuma, 1980) Các loại ion

chính yếu của muối gồm Na+

, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- Trong đó muối NaCl chiếm ưuthế

Bảng1: Các chỉ tiêu xác định độ mặn của môi trường đất

Loại đất Độ dẫn điện, mmho/cm, 250C

( của phần trích dẫn hòa tan)

% Na dung lượngtrao đổi

Đất mặn ven biển thường có tổng số muối tan > 0,5% ( tương đương với >0,15% Cl) và nếu đạt mức độ mặn trung bình > 0,25% ( tương đương với > 0,05Cl) Trong hoàn cảnh nhiệt đới ẩm, gió mùa có loại mùa mưa và mùa khô khácnhau, về mùa mưa muối ở tầng đất mặn thường bị rửa trôi gần hết, lúc bấy giờ xácđịnh đất mặn phải lấy mẫu và phân tích các tầng bên dưới phẫu diện ( Nguyễn Vi

và Trần Khải, 1978 )

Bên cạnh đó còn nhiều phương pháp phân loại đất mặn khác nhau Trong số đó,FAO-UNESCO phân loại đất dựa vào độ dẫn điện của dung dịch đất và tỷ lệ muối

tan Và đất mặn ở Việt Nam chủ yếu là loại đất mặn duyên hải được phân loạithành các đơn vị đất ( theo FAO – UNESCO )

1 Đất mặn sú, vẹt, đước (Mn)-Gley Salic Fluvisols (FLsg)

2 Đất mặn nhiều – Hapli Salic Fulsols (FLsh)

3 Đất mặn trung bình và ít – Molli Salic Fulsoils ( FLsm)

4 Đất mặn kiềm – Gleyic Solonetz

III Tình hình ô nhiễm môi trường đất do nhiễm mặn.

3.1 Tình hình ô nhiễm môi trường dất do nhiễm mặn trên thế giới.

Chưa có các số liệu chính xác về diện tích đất nhiễm mặn trên thế giới mà chỉ có ước tính của các nhà khoa học đất trên thế giới Dregne (1977) đã ước tính

có khoảng 2 tỷ ha đất bị nhiễm mặn Massoud ( 1974) đã ước tính thế giới có 932 triệu ha đất nhiễm mặn Trong đó, có 316 triệu ha ở các nước đang phát triển TheoDudal và Pumell (1986), các đất nhiễm mặn chiếm khoảng 7% diện tích đất thế giới Diện tích đất nhiễm mặn trên thế giới theo Massoud ( 1974) được trình bày ở bảng sau:

Bảng2: Ước tính diện tích diện tích đất nhiễm mặn trên thế giới của Massoud ( 1974).

3.2 Tình hình ô nhiễm môi trường đất do nhiễm mặn ở Việt Nam

Đất bị nhiễm mặn ở Việt Nam có diện tích khoảng 1 triệu ha ( Hoàng Kim, Phạm Văn Biên và R.H Howeler, 2003), chiếm gần 3% diện tích tự nhiên cả nước Trong đó, hai vùng nhiễm mặn tập trung chủ yếu là hai châu thổ lớn Đồng bằng sông Cửu Long, Đồng bằng Sông Hồng Ảnh hưởng của nước biển ở vùng cửa sông vào đất liền Đồng bằng Sông Hồng chỉ khoảng 15km, nhưng ở Đồng bằng sông Cửu Long lại có thể xâm nhập tới 40-50km ( FAO, 2000)

Các tỉnh vùng Đồng bằng sông Cửu Long như: Sóc Trăng, Bến Tre, Tiền Giang, Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang đều bị nhiễm mặn Đất mặn có diện tích là 744.000ha , chiếm 18,9% làm hạn chế tăng vụ và tăng năng suất của vùng

Bảng 3: Diện tích bị nhiễm mặn ở ĐBSCL trung bình tháng 4 (1991-2000)

Các vùng nhiễm mặn ở Đồng bằng sông Hồng thuộc các tỉnh như: Thái Bình, Hải Phòng, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa…

Bảng 4: Diện tích các tỉnh ĐBSH bị nhiễm mặn.

Thái Bình 18.000

Dọc theo ven biển các tỉnh miền Trung đất cũng bị nhiễm mặn như Hà Tĩnh

có khoảng 17.979 ha, Quảng Bình có hơn 9.300ha bị nhiễm mặn và Ninh Thuận cógần 2300ha đất bị nhiễm mặn

Đất mặn Việt Nam chủ yếu tập trung ở ven biển và theo tổ chức FAO – UNESCO có các loại sau:

Đất mặn sú, vẹt, đước chưa thuần thục, tầng mặt thưởng dở đất, dở nước, đang trong quá trình bồi lắng, dạng bùn lỏng, lầy ngập nước triều, bão hòa NaCl, lẫn hữu cơ, glay mạnh, đất trung tính hay kiềm yếu, tầng mặt lượng hữu cơ khá, đạm tổng số trung bình và khá …… Thành phần cơ giới trung bình ở miền Bắc, nặng ở miền Nam

3.2.2 Đất mặn nhiều:

Theo FAO-UNESCO có diện tích 133.288ha, loại đất này chiếm 0,42% diệntích đất tự nhiên cả nước và 15% nhóm đất mặn Phần lớn tập trung ở ven biển Đồng bằng sông Cửu Long: 102.000ha

Đất mặn nhiều thường do nước mặn tràn theo thủy triều và cũng có nơi do nước mạch mặn do muối NaCl trong nước biển Đất mặn nhiều thường ở địa hình thấp ven biển, cửa sông Đất mặn nhiều thường có Cl- > 0,25%, tổng số muối tan

>1% và EC thường >4ms/cm về mùa mưa các chỉ số trên hạ thấp hơn Đất mặn nhiều thường chứa chất dinh dưỡng trung bình đến khá, nhất là ở Nam Bộ Thành phần cơ giới từ sét đến limon hay thịt pha sét Đất mặn ở Nam Bộ thường có thành phần cơ giới nặng hơn và sâu hơn Đất mặn ở miền Bắc thường có thành phần cơ giới trung bình và có nền cát hay cát pha ở độ sâu chưa đến 100cm và ở độ sâu khoảng 50-80cm thường gặp lớp cát xám xanh, có xác vỏ sò, ốc biển

3.2.3 Đất mặn trung bình và ít

Có tổng diện tích 732.584ha, phân bố tiếp giáp với đất phù sa, bên trong vùng đất mặn nhiều, đại bộ phận ở địa hình trung bình, cao còn ảnh hưởng của thủy triều Loại đất này chiếm 2,4% có diện tích đất toàn quốc và khoảng 75% của nhóm đất mặn, tập trung ở Đồng bằng sông Cửu Long

Đất mặn trung bình và ít có Cl- <0,25% và EC <4 ms/cm, đất có phản ứng trung tính ít chua, xuống sâu pH có tăng lên do nồng độ muối tăng cao hơn, tỷ lệ

Ca++/Mg++<1, mùn, đạm trung bình, lân trung bình và nghèo

3.2.4 Đất mặn kiềm.

Có diện tích: khoảng 200ha Phân bố ở môt số vùng thuộc tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận với diện tích nhỏ Trong đất mặn loại này có chừa nhiều Na2CO3 và NaHCO3, đất có độ pH khá cao ( pH>8)

Bảng 5: Số liệu phân tích mẫu đất ở Phan Rang cho thấy:

IV Sự hình thành các loại đất mặn.

Đất mặn được hình thành bất cứ nơi nào có điều kiện khí hậu, đất đai, thủy văn thuận lợi cho việc tích lũy muối tan trong vùng rễ cây, thậm chí các tính chất tạm thời việc hình thành đất mặn chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:

4.1 Khí hậu:

Trừ vùng ven biển, hiếm khi tìm thấy đất mặn ở các vùng ẩm ướt vì các vùng đó muối trong đó liên tục được rửa ra khỏi vùng rễ cây nhờ tác dụng rửa của mưa Các loại đất mặn thường thấy ở các vùng khô hạn và bán khô hạn, nơi giáng thủy không thường xuyên và không đủ để rửa các muối lúc đầu có trong đất

Thông thường, nếu vùng đất có giáng thủy hơn 1000mm trên một năm thì không hình thành đất mặn

Sự tích lũy các muối trong các lớp đất mặn có thể được tăng cường nếu một mùa ẩm ướt và mát được luân phiên bằng một mùa nóng và khô Trong thời gian mùa hè khô ráo, dòng nước đi từ mặt nước ngầm lên đến bề mặt đất có độ hòa tan lớn hơn so với dòng muối từ các lớp mặt từ các lớp mặt đi xuống do trong mùa khí hậu mát mẻ hòa tan của các muối thấp

4.2 Đất.

Do tưới, sự phân bố lại các muối trước đây được phân bố đều trong đất hoặc các muối trước đây được phân bố cục bộ tại các lớp dưới sâu có thể làm tăng muối trong vùng rễ cây Ta biết rằng, thông qua việc dâng leo mao quản, nước mang các muối tan lên tầng đất mặn và để chúng ở đó sau khi bay hơi Do đó, nhiều đất hiện nay không bị mặn nhưng có nhuy cơ bị mặn do tưới

Thông thường những loại đất có cấu trúc nhẹ bị mặn ít hơn những đất có cấutrúc nặng hơn vì:

- Những loại đất có cấu trúc nhẹ được tiêu nước tốt hơn, do đó các muối được rửa dễ dàng và nhanh chóng.

- Những đất này có CEC thấp nên giữ ít muối hơn những đất nặng

- Những loại đất có cấu trúc nhẹ có khả năng dâng leo mao dẫn kém và

do đó có thể chịu ảnh hưởng của nước ngầm lợ ít hơn

4.3 Các điều kiện thủy văn.

Các điều kiện thủy văn sau đây có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự úng ngập và tích lũy muối, gây nên sự hình thành đất mặn:

- Các vùng đất nằm thấp có thể được tích lũy muối trên bề mặt nhờ dòng chảy mặt từ nơi khác đến vào mùa mưa, những khu vực này trong có vẻ nhưúng ngập nhưng vào mùa khô lại khô ráo tạo nên đất bị mặn Ở các vùng ven biển, thủy triều dâng lên làm ngập đất mặn Sự xâm nhập của nước biển qua các sông, cửa sông, các tầng nước ngầm mặn là nguyên nhân chính hình thành nên các loại đất mặn

- Sự tham gia của các tầng nước ngầm nằm nông và các vùng lân cận thông qua sự thấm được Van Der Molen(1976) mô tả có thể làm tăng tổng số muối và làm mực nước ngầm dâng lên, thúc đẩy sự hình thành đất mặn Thêm vào

đó, sự thấm mặn, một hiện tượng thường thấy ở Australia, Bắc Mỹ và một số nước khác cũng có thể gây nên sự tích lũy muối các vùng thấp hơn Thay đổi sử dụng đất từ rừng tự nhiên sang trồng cây ngũ cốc hoặc thay đổi cơ cấu cây trồng Ví dụ:

bỏ đất hoang vào mùa hè có thể làm một lượng nước lớn nước đi qua đất và mang theo các muối đến các vùng đất thấp nằm kề

Hình 1: Hiện tượng thấm theo Van Der Molen (1976)

- Sử dụng các kênh tưới gây nên:

+ Tổng số lượng nước đến khu vực lớn hơn, nhiều lần trong thời kỳ cây trồng yêu cầu ít nước

+ Giảm việc khai thác nước ngầm và do đó gây nên sự xáo trộn trong cân bằng nước của khu vực

+ Việc quản lý nước của trang trại của nông dân chưa tốt do họ thiếu hiểu biết về độ sâu nước cần tưới, số lần tưới, do họ lấy quá nhiều nước vì sợ kênh cấp không đủ đã gây ra tổn thất do thấm sâu

+ Tưới quá nhiều nước cho những đất cát có cấu trúc thô

Vì những lý do trên đây, khi đưa nước tưới cho khu vực, mực nước ngầm nói chung sẽ dâng lên hoặc tạo ra mực nước ngầm nằm gần mặt đất Sự dâng lên mực nước ngầm là nguyên nhân chủ yếu làm thoái hóa đất ở nhiều khu tưới

V Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất do nhiễm mặn.

3.1 Do tự nhiên.

3.1.1 Các quá trình phong hóa:

Muối được hình thành trong đất trong quá trình phong hóa Nhưng trong cácđiều kiện ẩm ướt muối sẽ thấm trong đất và theo nước di chuyển ra suối, sông, biển và đại dương Trong những điều kiện khô hạn và bán khô hạn thì các sản phẩm tích tụ phong hóa tại chỗ và hình thành nên đất mặn

3.1.2 Các muối hóa thạch:

Sự tích lũy muối trong vùng khô hạn thường bao gồm các muối hóa thạch,

có nguồn gốc từ trầm tích trước đây Sự giải phóng muối có thể xảy ra một cách tự nhiên hoặc do hoạt động của con người ví dụ: tầng nước nằm trong tầng chứa muối hoặc khi đào một tuyến kênh ngay trên tầng chứa muối

3.1.3 Thấm từ các sườn dốc chứa muối:

Trong một số trường hợp, sự thấm nước từ các sườn dốc cao hơn có thể gây mặn cho các vùng dưới dốc, nhất là khi nước trong đất thấm qua tầng đất có nhiều muối hoặc thấm qua các trầm tích biển

3.1.4 Đại dương: ở vùng ven biển, đất nhận được muối qua các con đường

sau:

- Khi thủy triều lên làm ngập đất

- Nước biển đi vào đất liền qua các cửa sông

- Dòng nước ngầm

- Các thể khí chứa muối, có thể di chuyển vào sâu trong đất liền nhiều

km, sau đó được mưa đưa xuống đất Các hơi nước có thể đưa vào đất liền khoảng 20-100kg/ha/ năm muối NaCl, còn đối với vùng ven biển có thể đạt đến 100-

200kg/ha/năm Sau một thời gian dài, sự tích lũy này làm đất nhiễm mặn

3.2 Do hoạt động của con người.

3.2.1 Mực nước ngầm nằm nông:

Do việc quản lý tưới tiêu chưa tốt, sau khi tưới mực nước ngầm dâng lên, ở một số khu tưới, mực nước ngầm thậm chí dâng lên với tốc độ rất cao: 1-2m/năm Thường các loại nước ngầm như vậy thường bị khoáng hóa Sự dâng leo mao dẫn

đã làm cho đất bị mặn Đó là nguyên nhân chủ yếu nhiễm mặn cho vùng đất tưới

Hình 2: Sơ đồ về sự chuyển động của muối trong đất có mực nước ngầm

nông

Sự dâng lên của nước ngầm từ mặt nước tự do gọi là sự dâng leo mao dẫn Đây là một cơ chế quan trọng trong gây mặn cho đất do nước ngầm di chuyển lên phía trên, sau đó bay hơi Nước ngầm bay hơi để lại muối cho tầng đất mặt Số lượng muối đi lên do tầng đất mặt do sự dâng leo mao dẫn phụ thuộc vào cấu trúc của đất, độ sâu phân bố của mực nước ngầm, nồng độ muối của nước ngầm

Về mặt toán học, sự dâng mao dẫn được trình bày như sau:

trong đó: hc : độ cao dâng mao dẫn cân bằng

: lực căng mặt ngoài

góc thấm ướt

r: bán kính của ống mao quảndw: khối lượng riêng của nướcg: gia tốc trọng trường

3.2.2 Tưới bằng nước mặt chứa muối:

Một hiện tượng thường có ở các vùng khí hậu khô hạn và bán khô hạn là sự

có mặt của nước ngầm chứa muối Việc khai thác nước ngầm để tưới ruộng ngày càng tăng lên Đây chính là nguồn muối chính cho cả những đất đai phì nhiêu, làm cho đất bị nhiễm mặn Việc sử dụng nước ngầm có chứa nhiều Na chính là nguyên nhân gây cho đất có tính thấm chậm và làm cho đất bị kiềm hóa

3.2.3 Sự tích lũy muối trong tầng nước mặt do tưới trong điều kiện

tiêu nước không đầy đủ:

Do tưới, nước vận chuyển các muối có mặt trong đất lên tầng nước mặt Saukhi nước bay hơi để lại muối trong tầng nước mặt Như vậy, sau một thời gian, các muối trước đây được phân bố đều trong đất, tích lũy trên tầng đất mặt và làm đất nhiễm mặn Sau đó, nước trong dòng chảy mặn chứa muối mang đến tích lũy ở những nơi trũng, không được tiêu nước, sau khi bốc hơi gây mặn cho đất

3.2.4 Các phân bón hóa học và các chất thải:

Mặc dù việc sử dụng các phân bón hóa học, phân chuồng trong nông nghiệp ngày càng tăng lên, ảnh hưởng của nó đối với việc tích lũy muối trong đất cũng chưa đáng kể Tuy nhiên, trong một số trường hợp như phân trâu bò, chất bẩn, sản phẩm phụ của công nghiệp cũng góp phần làm tăng sự tích lũy các ion hạn chế năng suất cây trồng

3.2.5 Các nguyên nhân khác:

- Xây dựng đường xá, đập, kênh nương, đê điều, sử dụng nhiều nước ở thượng nguồn làm ảnh hưởng đến quá trình tiêu thoát tự nhiên, dẫn đến ngập úng, dâng cao mực nước ngầm làm đất bị nhiễm mặn

- Thay đổi cơ cấu cây trồng ví dụ: chuyển đất rừng sang trồng cây nông nghiệp, chuyển từ cây trồng cạn sang trồng cây lúa nước, hoặc sản xuất lúa nhiều vụ trong năm thiếu nước để đất hoang hóa tạo điều kiện bốc mặn và tích lũy muối trên tầng đất mặn

- Chuyển đổi cơ cấu canh tác: chuyển trồng lúa sang nuôi tôm

- Phát triển nhiều kênh rạch làm giảm lưu lượng chảy của sông vào mùakhô làm cho nước biển lấn sâu

- Chặt phá rừng ngập mặn ven biển

VI Ảnh hưởng của đất mặn đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng.