CHƢƠNG 2 : Giáo dục môi trƣờng
5.4.1.Ích lợi của phân hóa học
5.4. Bài 12: Phân bón hóa học
5.4.1.Ích lợi của phân hóa học
Hình 5. 18: Tình trạng cây ngô khi thiếu các chất dinh dƣỡng
Phân bón hóa học có tác dụng lớn nhất là bổ sung chất dinh dưỡng cho cây trồng, đặc biệt là ba nguyên tố dinh dưỡng chính là Nitơ, Photpho, Kali. Phân hóa học dễ tan trong nước nên cây trồng dễ hấp thu. Tỉ lệ chất dinh dưỡng trong phân hóa học rất cao nên nó có vai trò lớn trong việc tăng năng suất cây trồng, tăng chất lượng sản phẩm và góp phần cải tạo, nâng cao độ phì nhiêu của đất.
Tuy nhiên để đạt được hiệu quả như mong muốn, cần sử dụng phân hóa học một cách hợp lí, đúng lúc, phù hợp với mỗi loại cây, mỗi loại đất và phải kết hợp sử dụng phân bón với các biện pháp nông hóa khác.
5.4.2. Tác hại của phân hóa học đối với môi trƣờng:
Cây chỉ sử dụng hữu hiệu tối đa 30% lượng phân bón vào đất. Còn lại phần thì bị rửa trôi, phần nằm lại trong đất gây ô nhiễm môi trường.
Đối với cây trồng: Việc bón phân quá mức với một loại chất dinh dưỡng tối quan trọng cũng gây hại như bón phân không đầy đủ. “Cháy phân bón” có thể xảy ra khi phân bón được dùng quá mức, dẫn tới làm khô kiệt rễ và gây hại thậm chí là làm chết cây.
Hình 5. 19: Cháy phân bón
Đối với đất
Phân đạm là tăng tính chua của đất.
Phân lân: có thể chứa các kim loại nặng như Pb, Ni, Cd… sử dụng lâu dài sẽ dẫn đến sự tích tụ kim loại nặng trong đất, làm nhiễm độc đất và cây trồng, làm giảm hoạt tính sinh học của đất.
Đối với nƣớc
Khi bón quá nhiều phân bón vô cơ, cây sẽ không sử dụng hết. Với khả năng hoà tan lớn, phân bón sẽ bị cuốn trôi vào nước bề mặt cũng như thẩm thấu vào trong nước ngầm. Việc sử dụng amoni nitrat đặc biệt gây hại, bởi cây cối hấp thụ các ion amoni nhiều hơn các ion nitrate, trong khi các ion nitrat thừa không được hấp thụ tan ra (do mưa hay tưới tiêu) và bị cuốn trôi vào nước ngầm hoặc sông, hồ.
Sự dư thừa phân bón trong nước sẽ làm các loại rong tảo phát triển nhanh, làm tắc nghẽn các đường ống dẫn, kênh rạch, nghiêm trọng hơn là làm suy kiệt oxi trong nước. Việc thiếu oxi hoà tan làm giảm rất nhiều khả năng duy trì của các khu vực đó với quần xã động vật của nó. Theo bề ngoài, nước trở nên đục và có màu bất thường (xanh, vàng, xám hay đỏ), thậm chí nhiễm độc tố.
Hình 5. 20: Đất và phân bón bị cuốn trôi trong một cơn mƣa lớn (Ảnh: vi.wikipedia.org) Đối với không khí
Việc sử dụng phân đạm đã làm thải ra lượng lớn khí N2O vào không khí. N2O là loại khí phá hủy tầng ozon mạnh nhất hiện nay, đồng thời cũng là một trong các khí nhà kính làm cho nhiệt độ Trái đất tăng lên. Ngoài ra phân đạm cũng làm thải khí NH3, NO… gây ô nhiễm môi trường.
Phân ure còn góp phần thải ra khí metan và khí cacbonic là các loại khí chính gây ra hiệu ứng nhà kính.
Tư liệu thực tế[27]
:
a/ Trung Quốc ô nhiễm nguồn nước vì "nghiện" phân hóa học
Để đảm bảo đủ lương thực cho dân số hơn 1,3 tỷ người, Trung Quốc phải mạnh tay sử dụng phân hóa học để tăng năng suất cây trồng. Và cái giá cho vị trí số 1 thế
giới về sản lượng ngũ cốc là tình trạng ô nhiễm nguồn nước nặng nề mà đất nước này đang phải đối mặt.
Hình 5. 21: Sông hồ ở Trung Quốc ô nhiễm trầm trọng. (Ảnh: BBC)
Trung Quốc chỉ sở hữu 9% tổng diện tích đất canh tác của toàn thế giới, nhưng lại phải nuôi sống 21% dân số toàn cầu, trong khi phần lớn đất đai lại không mấy màu mỡ.
Trong 3 thập kỷ trở lại đây, để bù đắp khoảng chênh lệch quá lớn giữa năng lực và nhu cầu, ngành nông nghiệp Trung Quốc đã xem phân hóa học như một liều thuốc kích thích sản lượng.
Phân bón hóa học đã mang lại những kết quả ngoạn mục cho nền nông nghiệp Trung Quốc. Từ những năm 1960 đến nay, sản xuất ngũ cốc ở Trung Quốc đã tăng 8 lần và hiện chiếm 24% sản lượng của toàn thế giới.
Nghiên cứu của Đại học Renmin công bố hồi đầu năm nay cho thấy, nông dân Trung Quốc đã sử dụng lượng phân hóa học nhiều hơn mức cần thiết 40% và kết quả là mỗi năm, khoảng 10 triệu tấn phân thải thẳng vào nguồn nước.
Còn theo một báo cáo của Chính phủ Trung Quốc, phân hóa học là nguyên nhân thứ hai (sau chăn nuôi) gây ra tình trạng dư thừa photpho trong nước, dẫn đến sự bùng nổ của các loại tảo độc hại ở rất nhiều sông, hồ.
Sự phát triển quá mức của tảo (mà từ chuyên môn gọi là phú dưỡng) làm giảm đáng kể lượng oxy hòa tan trong nước, giết chết cá và các thực vật thủy sinh, đồng thời có thể thải ra các loại độc tố gây ảnh hưởng đến con người và vật nuôi.
Một ví dụ điển hình của hiện tượng phú dưỡng là Thái Hồ, một kỳ quan thiên nhiên nổi tiếng của Trung Quốc. Từ năm 2007, khoảng 1/3 diện tích mặt hồ bắt đầu bị lớp thảm dày bằng tảo lục, tảo lam bao phủ.
Hình 5. 22: Thái Hồ bị tảo độc xâm chiếm.(Ảnh: BBC)
Kết quả phân tích 25 mẫu nước do tổ chức Hòa Bình Xanh thực hiện cho thấy, 20 mẫu có nồng độ nitơ và nitrat (thành phần của phân hóa học) có thể gây nguy hiểm cho con người. Một nghiên cứu do Viện Địa lý và Tài nguyên thiên nhiên Trung Quốc công bố tháng trước làm rõ hơn nguyên nhân của hiện tượng này. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo đó, lượng phân bón chảy theo nước vào Thái Hồ từ các vùng đất nông nghiệp xung quanh lên tới 6kg/1ha, cao gấp 6 lần mức báo động ở các nước phát triển. Không có gì ngạc nhiên khi Thái Hồ và nhiều hồ lớn khác của Trung Quốc như Sào Hồ (tỉnh An Huy), hồ Điền Trì (tỉnh Vân Nam) đều bị tảo xâm chiếm.
Báo cáo của Đại học Renmin khuyến cáo, Chính phủ Trung Quốc nên giảm bớt 50% lượng phân bón hóa học sử dụng trong nông nghiệp, hạn chế trợ giá cho người sản xuất phân hóa học mà thay vào đó là khuyến khích nông dân sử dụng chất thải từ
b/ Đồng bằng sông Cửu Long: Ruộng đồng nhiễm độc
Hàng triệu hecta đất nông nghiệp và cả ngàn dòng kênh đang mỗi ngày hứng chịu một khối lượng rất lớn chất độc hại thải ra từ phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) sử dụng trong quá trình canh tác của nhà nông ở đồng bằng sông Cửu Long. Cư dân đồng bằng đang phải chung sống với tình trạng ô nhiễm do mình gây ra.
Hình 5. 23: Nông dân đang sử dụng quá nhiều phân bón, gây lãng phí và làm ô nhiễm đất, nƣớc .
(Ảnh: vietbao.vn)
Tính từ năm 1985 tới nay, diện tích gieo trồng ở nước ta chỉ tăng 57,7%, nhưng lượng phân bón sử dụng tăng tới 517%. Theo tính toán, lượng phân vô cơ sử dụng tăng mạnh trong vòng 20 năm qua, tổng các yếu tố dinh dưỡng đa lượng N+P2O5+K2O năm 2007 đạt trên 2,4 triệu tấn, tăng gấp hơn 5 lần so với lượng sử dụng của năm 1985.
Năm N P2O5 K2O NPK N+P2O5+K2O 1985 342,3 91,0 35,9 54,8 469,2 1990 425,4 105,7 29,2 62,3 560,3 1995 831,7 322,0 88,0 116,6 1223,7 2000 1332,0 501,0 450,0 180,0 2283,0 2005 1155,1 554,1 354,4 115,9 2063,6 2007 1357,5 551,2 516,5 179,7 2425,2
Bảng 1. Lượng phân bón vô cơ sử dụng ở Việt Nam qua các năm (Đơn vị tính: nghìn tấn N, P2O5, K2O)
Tuy nhiên, theo số liệu tính toán của các chuyên gia trong lĩnh vực nông hoá học ở Việt Nam, hiện nay hiệu suất sử dụng phân đạm mới chỉ đạt từ 30-45%, lân từ 40- 45% và kali từ 40-50% nên vẫn còn một lượng lớn phân bón bị lãng phí, tích tu gây ô nhiễm môi trường.
Năm N P2O5 K2O N+P2O5+K2O 1985 205,4 54,6 21,5 281,5 1990 255,2 63,4 17,5 336,2 1995 499,0 193,2 52,8 734,2 2000 799,2 300,6 270,0 1369,8 2005 693,1 332,5 212,6 1238,2 2007 814,5 330,7 309,9 1455,1
Bảng 2. Lượng phân bón hàng năm cây trồng chưa sử dụng được
(Đơn vị tính: nghìn tấn N, P2O5, K2O)
Lượng phân bón dư thừa ngấm vào đất hoặc rửa trôi theo dòng nước ảnh hưởng tới môi trường xung quanh và sức khỏe con người.
Dư thừa đạm trong đất hoặc trong cây đều gây nên những tác hại đối với môi trường và sức khoẻ con người. Do bón quá dư thừa hoặc do bón đạm không đúng cách đã làm cho Nitơ và photpho theo nước xả xuống các thủy vực là nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm cho các nguồn nước. Các chất gây ô nhiễm hữu cơ bị khử dần do hoạt động của vi sinh vật, quá trình này gây ra sự giảm oxy dưới hạ lưu. Đạm dư thừa bị chuyển thành dạng Nitrat (NO3-) hoặc Nitrit (NO2-) là những dạng gây độc trực tiếp cho các động vật thuỷ sinh, gián tiếp cho các động vật trên cạn do sử dụng nguồn nước (Tabuchi and Hasegawa, 1995). Đặc biệt gây hại cho sức khoẻ con người thông qua việc sử dụng các nguồn nước hoặc các sản phẩm trồng trọt, nhất là các loại rau quả ăn tươi có hàm lượng dư thừa Nitrat. Theo các nghiên cứu gần đây, nếu trong nước và thực phẩm hàm lượng nitơ và photpho, đặc biệt là nitơ dưới dạng muối nitrit và nitrat
Hiền Thảo (2003) đã xác định, trong những thập niên gần đây, mức NO3- trong nước uống tăng lên đáng kể mà nguyên nhân là do sự sử dụng phân đạm vô cơ tăng, gây rò rỉ NO3- xuống nước ngầm. Hàm lượng NO3- trong nước uống tăng gây ra nguy cơ về sức khoẻ đối với cộng đồng. Ủy ban châu Âu quy định mức tối đa của NO3- trong nước uống là 50 mg/l, Mỹ là 45 mg/l, Tổ chức y tế thế giới (WHO) là 100 mg/l. Y học đã xác định NO2- ảnh hưởng đến sức khoẻ với 2 khả năng sau: gây nên chứng máu Methaemoglobin và ung thư tiềm tàng.
Các nghiên cứu về y học gần đây đã xác định, dư thừa Photpho trong các sản phẩm trồng trọt hoặc nguồn nước làm giảm khả năng hấp thu Canxi vì chất này lắng đọng với Canxi tạo thành muối triphosphat canxi không hòa tan và tạo thuận lợi cho quá trình sản xuất para thormon, điều này đã huy động nhiều Canxi của xương, và nguy cơ gây loãng xương ngày một tăng, đặc biệt ở phụ nữ.
(Nguồn: cổng thông tin điện tử bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn agroviet.gov.vn)
5.4.3. Kết luận
Phải thừa nhận rằng nhu cầu sử dụng phân hóa học tăng nhanh là xu thế tất yếu để bảo đảm lương thực thực phẩm cho sự bùng nổ dân số trên hành tinh. Tuy nhiên, việc lạm dụng phân hóa học đã bộc lộ mặt trái của nó là gây ô nhiễm môi trường, làm suy thoái độ phì nhiêu đất, gia tăng tồn dư chất độc lên nông sản thực phẩm. Thực trạng này đã xảy ra phổ biến ở phạm vi toàn cầu và trở thành nghiêm trọng ở các nước đang phát triển.
Vì thế, để bảo đảm sự phát triển bền vững, cần hướng dẫn nông dân bón phân đúng lượng cần thiết và bón đúng thời điểm, đồng thời kết hợp với các biện pháp nông hóa khác để vừa đạt năng suất cao vừa bảo vệ môi trường sống.
5.5. Bài 16: Hợp chất của cacbon
5.5.1. Cacbon monooxit
Để mở rộng hiểu biết của học sinh về các nguồn sinh ra Cabon monooxit (CO) và tính độc hại của nó, giáo viên có thể cung cấp các tư liệu và hình ảnh sau.
CO là một chất khí không màu, không mùi, bắt cháy và có độc tính cao. Nó là sản phẩm chính trong sự cháy không hoàn toàn của cacbon và các hợp chất chứa cacbon.
Có nhiều nguồn sinh ra CO: Khí thải của động cơ đốt trong, khói thuốc lá, nạn cháy rừng... Trong gia đình, khí CO được tạo ra khi các nguồn nhiên liệu như xăng, hơi đốt, dầu hay gỗ bị đốt cháy từ các thiết bị như xe máy, ô tô, lò sưởi, bếp lò, máy phát điện…
Cacbon monooxit cực kỳ nguy hiểm, do việc hít thở phải một lượng quá lớn CO sẽ dẫn tới thương tổn do giảm oxi trong máu hay tổn thương hệ thần kinh cũng như có thể gây tử vong. Nồng độ chỉ khoảng 0,1% CO trong không khí cũng có thể là nguy hiểm đến tính mạng.
Triệu chứng ngộ độc CO thường bắt đầu bằng cảm giác như nhức đầu, ù tai, hoa mắt, buồn nôn, nôn ói, mệt mỏi, rã rời chân tay, không thể đứng dậy hay ngồi dậy. Sau đó ý thức bắt đầu lẫn lộn, giãy giụa, cuối cùng nếu hít lâu người bị nạn sẽ hôn mê sâu, rối loạn hô hấp, cuối cùng tim ngừng đập, ngừng thở, đồng tử giãn mặc dù trên người không có vết bỏng, cháy sém.
Tư liệu thực tế
a/ Khi nhà bị cháy, những người sống trong nhà hay gần đó đều có khả năng bị ngộ độc khí cacbon monooxit , nguy hiểm đến tính mạng. [45] (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong một đám cháy, nồng độ CO ở mật độ 10000 ppm có thể khiến người lớn chết ngạt. Nồng độ này, theo nhiều chuyên gia y tế, con người chỉ được phép hấp thụ tối đa 25 ppm.
Khi có cháy và nhiều khói, người bị nạn nên sử dụng khăn ướt bịt miệng và mũi, tìm cách vượt qua đám khói đến đường thoát hiểm gần nhất. Nếu khói dày nên bò sát mặt sàn (nơi có không khí nhiều nhất) để đến lối thoát nạn. Tìm cách ra lan can tòa nhà, ra tín hiệu cho mọi người dưới mặt đất đến cứu. Trường hợp ở trong phòng kín, người bị nạn nên tìm mọi cách mở cửa, đập cửa kính và nhanh chóng ra ngoài hoặc ra ban công kêu cứu.
b/ Khí CO trên Trái đất[56]
Những bức ảnh về Trái đất chụp tháng 4 và tháng 10 năm 2000 cho ta thấy một hành tinh ngập trong không khí ô nhiễm.
Khu vực đánh dấu đỏ tươi là nơi có nồng độ CO cao nhất. Lượng CO biến động nhưng luôn ở mức khá cao tại những vùng nóng như Trung Phi, Amazon và Đông Nam Á. Màu xanh ở hầu hết Bắc bán cầu cho thấy gần như toàn bộ nửa cầu này liên tục bị nhiễm khí CO, nhưng ở mức độ nhẹ hơn các khu vực nói trên.
Khí CO bốc ra từ những đám cháy rừng và lò đốt nhiên liệu hóa thạch bay cuồn cuộn, tạo thành những cột khói khổng lồ trôi dạt trên khắp các châu lục và đại dương. NASA nhận định khoảng 50% lượng CO toàn thế giới có nguồn gốc từ các hoạt động của con người.
5.5.2. Cacbon đioxit
Cacbon đioxit (CO2) là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính, làm cho nhiệt độ Trái đất nóng lên. (Xem thêm 3.1 Hiệu ứng nhà kính)
Tư liệu thực tế[27]
:
Vụ án “Sương mù bí ẩn giết người hàng loạt”
Năm 1986, một trận sương mù bí ẩn bất ngờ bao phủ một khu vực dân cư gần hồ Nyos ở Cameroon đã cướp đi mạng sống của gần 2.000 người chỉ trong một đêm. Câu chuyện vẫn làm đau đầu các nhà khoa học đến tận bây giờ.
Hình 5. 26: Động vật chết do sƣơng mù ở hồ Nyos. (Ảnh: khoahoc.com.vn)
Đêm 21/8/1986, một đám sương mù khổng lồ xuất hiện phía trên hồ Nyos ở vùng núi hẻo lánh nằm tận tây bắc đất nước Cameroon. Đám sương trắng nặng nề từ từ
ngạt thở tất cả các sinh vật trên đường đi của nó. Kết quả là 1.700 người được tìm thấy đã chết một cách bí ẩn vào buổi sáng hôm sau. "Trên thi thể họ không có một dấu hiệu nào chứng tỏ đã bị chấn thương hay có một cuộc đụng độ nào đó dẫn tới tử vong" - Cha Anthony Bangsi, một nhà truyền giáo tại làng Subum nhớ lại sự kiện khủng khiếp trên.
Một thảm kịch tương tự 2 ở hồ Monoun cũng dẫn tới cái chết bí ẩn giống nhau của 37 người dân sống ở đó.
Chuyên gia người Mỹ có tên George Kling đã tiến hành điều tra vụ này. Ông đã độc lập tiến hành thử nghiệm nước trong hồ Nyos và nhận thấy có một lượng lớn khí CO2 trong vùng nước sâu của hồ. ông cho rằng chính khí tự nhiên này đã bốc lên thành một đám mây độc hại và đầu độc 3 ngôi làng ven hồ. Đám mây này có thể trông thấy bằng mắt thường, chúng di chuyển rất êm và không có mùi. Ba yếu tố đó hợp lại khiến