Lượng phân bón hóa học sử dụng chưa nhiều, người dân vẫn sử dụng các loại phân bón hữu cơ: phân chuồng, phân xanh... do giá thành phân bón hóa học tăng cao và các nguồn phân bón hữu cơ sẵn có từ chất thải trong chăn nuôi gia súc, gia cầm tại mỗi hộ gia đình. Tuy nhiên, việc sử dụng phân bón hóa học cũng đã và đang gây ảnh hưởng đến đất nông nghiệp do một số nguyên nhân sau:
- Người dân sử dụng phân bón chưa đúng kỹ thuật, hiệu quả sử dụng thấp, không cân đối giữa các loại phân đạm, lân, kali, phân chuồng; có trên 50% lượng đạm, 50% lượng kali và trên 80% lượng lân dư thừa trực tiếp hay gián tiếp gây ô nhiễm môi trường đất. Các loại phân vô cơ thuộc nhóm chua sinh lý (K2SO4, KC, super photphat còn tồn dư axit đã làm chua đất, nghèo kiệt cation kiềm và làm chua đất, xuất hiện nhiều độc tố như Al3+, Fe2+, Mn2+ giảm hoạt tính sinh học của đất và năng suất cây trồng.
- Công tác kiểm soát chất lượng phân bón chưa chặt chẽ, vẫn còn tồn tại trên thị trường những loại phân bón nhái, kém chất lượng, đặc biệt tỉnh Cao Bằng có vị trí giáp ranh với Trung Quốc với nhiều cửa khẩu tiểu ngạch nên phân bón được nhập và lưu hành trên thị trường chưa qua kiểm định chất lượng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất, nước và nguy hại đến vật nuôi, con người.
Thuốc bảo vệ thực vật bao gồm thuốc trừ sâu, thuốc trừ nấm, thuốc diệt chuột, thuốc trừ bệnh, thuốc diệt cỏ. Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) đã được sử dụng ngày càng phổ biến trong sản xuất nông, lâm nghiệp có tác dụng diệt sâu bệnh phá hoại mùa màng trên địa bàn tỉnh. Tuy nhiên, do sự hiểu biết còn hạn chế và mức độ thâm nhập kỹ thuật về thuốc BVTV chưa rộng khắp nên một số
bộ phận nông dân vẫn còn sử dụng thuốc BVTV trong danh mục cấm và các loại thuốc nhập khẩu không rõ nguồn gốc xuất xứ từ Trung Quốc, gây ảnh hưởng đến chất lượng nông sản, đặc biệt là các loại thuốc sử dụng trong trồng rau. Ngoài ra, việc sử dụng thuốc BVTV không đúng kỹ thuật còn có thể làm biến đổi chất lượng môi trường đất, nước, gây ô nhiễm nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt của cộng đồng dân cư.
Đối với tình hình thoát nước trong hoạt động nông nghiệp tại tỉnh Cao Bằng hầu như người dân đều thải đổ thẳng ra sông suối mà không qua các biện pháp xử lý gây ảnh hưởng xấu đến ô nhiễm nguồn nước.
Theo số liệu thống kê diện tích đất trồng lúa của thành phố Cao Bằng và hệ số định mức lượng nước hồi quy của WHO (2,28 m3/ha/ngày), có thể ước tính được lượng nước hồi quy từ trồng lúa đông xuân công thức sau:
- Ước tính lượng nước hồi quy từ trồng lúa: Q = HSQ × S (m3/ngày) Trong đó:
HSQ: Hệ số định mức lượng nước hồi quy (m3/ha/ngày) S: diện tích đất trồng (ha)
Với diện tích đất trồng lúa là 1.078 ha thì lượng nước hồi quy tính toán được là 897111,6 m3/năm.
- Tải lượng ô nhiễm từ trồng trọt được ước tính dựa trên tổng diện tích trồng trọt và định mức ô nhiễm từ lượng phân bón rửa trôi của WHO nghiên cứu đối với các nước đang phát triển được tính theo công thức:
Ej = F × DMTj (kg/ngày) Trong đó:
DTMj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j (kg/ha/ngày); F: diện tích trồng trọt (ha)
Bảng 4.5 Định mức tải lượng ô nhiễm trồng trọt theo WHO [13]
TT Chất ô nhiễm Định mức tải lượng thải (kg/ha/ngày)
1 Tổng N 0,12
2 Tổng P 0,02
3 COD 7,95
4 BOD5 4,19
Ta có thể tính được tải lượng ô nhiễm từ diện tích trồng lúa đông xuân như sau:
Bảng 4.6 Ước tính tải lượng ô nhiễm từ trồng lúa đông xuân năm 2013 Thông số Tải lượng (tấn/năm)
BOD5 1648,64
COD 3128,09
Tổng N 47,22
Tổng P 7,87
Lượng nước hồi quy lớn cuốn theo hàm lượng các chất ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng từ phân bón cao là nguyên nhân gây ô nhiễm hữu cơ nguồn nước, đặc biệt là hiện tượng phú dưỡng nguồn nước.