Tình trạng ô nhiễm kim loại nặng Cu, Zn, Pb trong đất nông nghiệp chịu tác động từ các nguồn ô nhiễm tại vùng ngoại thành và phụ cận thành phố Hà Nội

Nội dung và ph−ơng pháp nghiên cứu

Ruộng chị ảnh h−ởng của cơ sở sản xuất cơ kim khí xã Phùng Xá, Thạch Thất. Ruộng chịu ảnh h−ởng của cơ sở sản xuất cơ kim khí xã Thanh Thuỷ, Thanh Oai. Sử dụng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử để định l−ợng Cu, Zn, Pb trong dịch chiết.

Định l−ợng Cu, Zn, Pb trong dịch chiết bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử. Ph−ơng pháp tính toán và xử lí số liệu: sử dụng phần mềm Excel.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Giá trị hàm l−ợng Cu tổng số cao nhất (381,1 mg/kg) tìm thấy ở mẫu đất số 17 lấy tại xp Đại Đồng huyện Văn Lâm là nơi cách mương có chứa nước thải của làng nghề đúc đồng xp Đại Đồng 50 m, hơn nữa điểm lấy mẫu đất có địa hình thấp, đọng nước quanh năm nên nước từ mương thải có điều kiện tích đọng ở đây. Trừ mẫu đất số 10 lấy tại vị trí cách kho thép chế tạo Thịnh Việt (Thanh Trì, Hà Nội) 100 m có hàm l−ợng Zn rất cao (1452,3 mg/kg đất), các mẫu đất lấy tại các điểm bị ảnh h−ởng của nguồn ô nhiễm của các huyện Văn Lâm, Thạch Thất, Thanh Oai có hàm l−ợng Zn tổng số cao hơn hàm l−ợng Zn tổng số trong các mẫu đất lấy tại các huyện ngoại thành của Hà Nội. Một trăm phần trăm số mẫu lấy tại vùng đất chịu ảnh hưởng của các nguồn gây ô nhiễm huyện Thanh Trì bị ô nhiễm Zn, trong đất huyện Từ Liêm có 2/3 mẫu, đất huyện Gia Lâm chỉ có 1/4 số mẫu đất có hàm l−ợng Zn tổng số v−ợt ng−ỡng cho phép đối với Zn.

Đất huyện Đông Anh ch−a bị ô nhiễm Zn, tuy nhiên mẫu đất số 8 lấy cách khu sản xuất cơ khí nhỏ của xp Liên Hà có hàm l−ợng Zn đất 196,3 mg/kg đất, xấp xỉ ng−ỡng ô nhiễm Zn theo tiêu chuẩn Việt Nam. So với TCVN 7209 - 2002, đất nông nghiệp bị ảnh hưởng của tái chế Pb, đúc đồng sản xuất cơ khí nhỏ hoặc bị ảnh hưởng của hoạt động giao thông với mật độ lớn của vùng ngoại thành và phụ cận thành phố Hà Nội đp bị ô nhiễm Pb. Qua số liệu bảng 4.4, chúng ta thấy sự khác nhau rõ rệt về hàm l−ợng Zn dễ tiêu trong đất chịu ảnh hưởng của phế thải làng nghề ở Thạch Thất và Thanh Oai so với các đất nghiên cứu khác.

Đồng thời số liệu này cũng cho thấy phân lớn phế thải của tái chế Pb khi thải ra môi tr−ờng tồn tại ở dạng dễ tan trong HCl lopng, vì thế có thể dùng biện pháp hoá học kết tủa Pb trong n−ớc thải tr−ớc khi đ−a ra môi tr−ờng vừa có thể tận thu Pb, vừa hạn chế gây ô nhiễm cho môi trường đất và nước. Từ các kết quả phân tích trên chúng tôi tiến hành tính toán mối t−ơng quan giữa pHKCl, OM, CEC tỉ lệ sét của đất với hàm l−ợng tổng số và hàm l−ợng dễ tiêu của Cu, Zn, Pb trong các mẫu đất nghiên cứu. Tỉ lệ cấp hạt sét có tương quan dương ở mức độ khác nhau đối với hàm lượng của ba nguyên tố này trong đất, giá trị tương quan cao nhất nhận đ−ợc giữa tỉ lệ sét với hàm l−ợng Zn tổng số và dễ tiêu, t−ơng ứng r bằng 0,56 và 0,58.

Kim loại nặng tồn tại trong đất có thể ở dạng linh động hay liên kết với chất hữu cơ, liên kết với cacbonat, hoặc nằm trong khoáng các cấu trúc tinh thể của các khoáng vật nguyên sinh hoặc thứ sinh (Hickey và Kỉttick, 1984) [44]. Hiểu đ−ợc các đặc điểm của hợp chất, tính tan và sự biến đổi của các kim loại nặng trong đất, sẽ làm rừ thờm mức độ ảnh hưởng của chỳng đối với cõy trồng cũng nh− tìm các giải pháp cải tạo chúng. Do chất hữu cơ không thể hiện t−ơng quan với hàm l−ợng Cu trong đất nghiên cứu (đp trình bày ở mục 4.4) nên hàm l−ợng dạng Cu liên kết với chất hữu cơ phân bố không giống nhau giữa các khu vực lấy mẫu đất.

Dạng Cu còn lại (Cu chứa trong các khoáng vật nguyên sinh và thứ sinh trong đất) của các mẫu đất ngoại thành Hà Nội và các huyện Thạch Thất, Thanh Oai - Hà Tây đều chiếm tỉ lệ rất cao so với l−ợng Cu tổng số từ 41,8 đến 81,3%. Số liệu bảng 4.7 cho thấy phần lớn Zn trong đất cũng nằm ở hai dạng chính: Zn liên kết với chất hữu cơ và Zn nằm trong cấu trúc tinh thể của các khoáng vật, không chiết đ−ợc bằng các dung dịch muối hoặc axit lopng. - Trong hầu hết các mẫu đất nghiên cứu, Zn và Pb tồn tại trong đất chủ yếu d−ới dạng không chiết đ−ợc bằng dung dịch muối hoặc axit lopng (trên 60% l−ợng Zn, Pb tổng số).

- Các dạng Cu, Zn, Pb liên kết với cacbonat, hoặc liên kết với oxit Fe, Mn, đặc biệt là dạng trao đổi có độ linh động trong đất cao hơn, dễ gây độc cho môi trường đất và cây trồng khi tính chất hoá lí (độ chua, phản ứng oxit hoá khử..) của đất bị thay đổi hoặc khi bón phân vô cơ vào đất. + Chất hữu cơ có khả năng liên kết, cố định kim loại nặng nói chung và Cu, Zn, Pb nói riêng, vì vậy có thể tăng cường bón thêm phân hữu cơ, đặc biệt kết hợp bón phân hữu cơ với bón vôi vào đất, làm giảm mức độ di động của các kim loại này trong đất.