3.2.1. Diễn biến môi trường đất thành phố Thái Nguyên giai đoạn 2008 - 2014
3.2.1.1. Các yếu tốảnh hưởng đến môi trường đất tại thành phố Thái Nguyên
Đất đai là tài nguyên quốc gia vô cùng quí giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống. Hiện nay, cùng với ô nhiễm nước, ô nhiễm không khí thì ô nhiễm đất đai đang trở nên đáng báo động. Ô nhiễm đất làm ảnh hưởng xấu đến các tính chất của đất, làm giảm năng suất cây trồng và làm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người. Thái Nguyên là một trung tâm
công nghiệp ở khu vực phía Bắc Việt Nam. Ở đây tập trung các nhà máy xí nghiệp lớn như: Nhà máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, Nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn, … vì vậy lượng chất thải đổ ra môi trường từ các nhà máy là rất lớn. Với mật độ dân sốđông, đây là một thị trường quan trọng để tiêu thụ các sản phẩm nông nghiệp. Từ nhiều năm nay Thành phố đã hình thành vành đai sản xuất thực phẩm trong đó cây rau được coi là sản phẩm quan trọng nhất. Tuy nhiên để tăng năng suất cây trồng, người dân sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá học, chất kích thích sinh trưởng ngày càng nhiều, trong đó có rất nhiều hóa chất BVTV không rõ nguồn gốc xuất xứ, trôi nổi trên thị trường, gây ô nhiễm vùng canh tác làm cho rau bị nhiễm bẩn, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người dùng. Có thể nói môi trường đất, nước mặt ở thành phố Thái Nguyên đã và đang bị ô nhiễm nặng nề bởi các hoá chất độc hại từ các nguồn thải công nghiệp, nông nghiệp và phế thải đô thị…. Xu hướng ô nhiễm có chiều hướng ngày càng gia tăng cả về số lượng, diện tích nếu không có biện pháp xử lý triệt để và đó là một trong những nguyên nhân thu hẹp dần vùng trồng rau sạch của thành phố.
Tân Cương là vùng trồng chè truyền thống, có lịch sử thâm canh chè lâu đời và là xã sản xuất chè lớn nhất của tỉnh Thái Nguyên, tổng giá trị thu được từ cây chè đạt 70 tỷđồng, chiếm 79 GDP của xã. Tân Cương là vùng trồng chè thâm canh cao trung bình từ 7 - 8 lần hái chè trong 1 năm, người dân hay phun thuốc bảo vệ thực vật với liều lượng lớn hơn 4 - 6 lần so với khuyến cáo của nhà sản xuất. Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học không đúng kỹ thuật trong sản xuất nông nghiệp gây ô nhiễm môi trường đất, thuốc bảo vệ thực vật trong đất có đặc điểm rất độc đối với mọi sinh vật, lượng hóa chất tồn dư lâu dài trong môi trường gây độc đối với tất cả các sinh vật. [14]
Ngoài các yếu tố trên gây ô nhiễm môi trường đất còn yếu tốđịa chất. Trong các khoáng vật hình thành nên đất thường chứa một hàm lượng nhất định kim loại nặng, trong điều kiện bình thường chúng là những nguyên tố trung lượng và vi lượng không thể thiếu cho cây trồng và sinh vật đất, tuy nhiên trong một số điều kiện đặc biệt chúng vượt một giới hạn nhất định và trở thành chất ô nhiễm. [7]
3.2.1.2. Hàm lượng kim loại nặng trong đất - Hàm lượng Asen (As)
Hàm lượng As trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau có thể phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo địa chất của vùng, lượng thuốc trừ sâu sử dụng trong canh tác nông nghiệp và loại chất thải vào môi trường đất.
Bảng 3.1. Biến động nồng độ As trong đất nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014
(Đơn vị mg/kg)
Địa điểm Kết quả phân tích (As) QCVN
03:2008/BTNMT 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Túc Duyên 3,6 3,4 4,2 4,8 9,62 8,44 22,05 12 Tân Thịnh 5,82 5,9 6,51 6,6 6,82 6,87 6,99 12 Quyết Thắng 6,65 6,73 6,8 6,9 7 7,01 7,08 12 Tân Cương 17 8,55 7,75 3,38 19,95 9,56 14,11 12 Cam Giá 102,3 32,9 27,95 16,7 32,02 21,83 20,34 12 Tân Lập 6,3 11,2 11,4 12,57 13,81 15,95 17,68 12
(Nguồn: Trung tâm Quan trắc và Công nghệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên ). [20]
- Nhận xét: Từ kết quả phân tích cho thấy hàm lượng KLN As trong đất nghiên cứu biến đổi khác nhau theo từng vị trí quan trắc và theo thời gian. Nhưng nhìn chung các vị trí lấy mẫu đều đang bị ô nhiễm As vượt quá QCCP so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT cụ thể như sau:
- Hàm lượng As trong đất ở phường Cam Giá giai đoạn đầu cao vì: cuối năm 2007 đầu năm 2008 Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên khởi công thưc hiện dự án mở rộng sản xuất giai đoạn 2 đánh dấu mốc phát triển mới quan trọng. Dự án với tổng mức đầu tư gần 4.000 tỷ VNĐ nhằm mục tiêu đến năm 2011 nâng cao năng lực sản xuất phôi thép và thép cán từ nguyên liệu trong nước lên 1.000.000 tấn/năm đáp ứng tốt nhu cầu thị trường và đưa Công ty trở thành một trong những nhà sản xuất thép có quy mô, công nghệ và thiết bị tiên tiến trong khu vực và thế giới, ngoài ra Cam Giá có lịch sử về phát triển các khu công nghiệp trong đó có khu công nghiệp Gang Thép thái Nguyên đã tồn tại từ nhiều năm nay. Thêm vào đó một số đơn vị hành chính giáp ranh với khu vực Cam Giá chủ yếu là các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng và các công ty luyện kim đen và luyện kim màu. Chính
vì vậy Cam Giá là nơi tiếp nhận trực tiếp toàn bộ nước thải từ khu công nghiệp. Giai đoạn 2009 - 2014 hàm lượng As trong môi trường đất tại phường Cam Giá đã có những chuyển biến tích cực do do khu công nghiệp đã có biện pháp xử lý nước thải trước khi thải ra môi trường, hàm lượng As trong đất giảm xuống. Năm 2014 hàm lượng As trong môi trường đất tại Cam Giá giảm 20,34 mg/kg đất so với năm 2008, nhưng vẫn vượt QCCP 1,7 lần.
- Tại xã Tân Cương cho thấy môi trường đất tại đây đã bị ô nhiễm KLN As, cao nhất là năm 2008 với 17mg/kg vượt QCCP 1,42 lần, thấp nhất năm 2011 với 3,38 mg/kg đất. Năm 2014 lượng As trong môi trường đất có giảm so với 2008 là 2,92 mg/kg đất nhưng vẫn vượt QCCP 1,18 lần. Vậy môi trường đất trồng chè Tân Cương đã bị ô nhiễm KLN As. Nguồn ô nhiễm As chủ yếu là do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, phân bón hóa học trong sản xuất nông nghiệp. Phân bón hóa học có tác dụng nâng cao năng suất cây trồng nhưng làm môi bị trường ô nhiễm, bởi vì khi bón phân cây trồng chỉ sử dụng hết 30% số còn lại một phần bị rửa trôi, một phần nằm lại trong đất. Vì vậy cần có biện pháp sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật an toàn, đúng liều lượng và đảm bảo đúng thời gian.
- Tại phường Tân Lập thì từ năm 2008 đến 2010 môi trường đất chưa bị ô nhiễm KLN As, thấp nhất năm 2008 (6,3 mg/kg đất) nguyên nhân do đặc điểm cấu tạo địa chất tại khu vực, nhưng từ năm 2009 trở đi đã có sự tích lũy As cao dần, nguyên nhân do sự phát triển kinh tế, nước thải, rác thải khu dân cư tăng, cơ sở sản xuất kinh doanh ngày càng nhiều. Năm 2014 hàm lượng As cao nhất vượt QCCP 1,47 lần.
- Túc Duyên là khu vực cung cấp thực phẩm rau chính cho thành phố Thái Nguyên. Năm 2014 hàm lượng KLN As tại Túc Duyên tăng cao vượt QCCP 1,84 lần, nguyên nhân do hoạt động của sản xuất nông nghiệp, sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu. Thuốc trừ sâu thường có hai mặt, vừa có tác dụng tiêu diệt sâu bệnh, bảo vệ cây trồng nhưng chúng có khả năng gây ô nhiễm cho môi trường đất và hoạt tính sinh học của chúng sẽ là độc tố cho động vật và con người, nó có thể tồn tại lâu dài trong đất xâm nhập vào thành phần của cây nhất là tích lũy ở hạt và củ, ngoài ra thuốc trừ sâu còn có tác hại là tiêu diệt sinh vật có lợi trong môi trường đất.
- Tại phường Tân Thịnh và Quyết Thắng môi trường đất ở đây chưa bị ô nhiễm KLN As, tuy nhiên đã có sự tích lũy lượng As trong môi trường đất như vậy về lâu dài có thể gây hại cho con người. (Thể hiện rõ ở hình 3.4)
Hình 3.4: Biểu đồ hàm lượng As trong môi trường đất tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014
Hàm lượng KLN As trong đất tích lũy tăng cao theo thời gian. Tại các địa điểm Cam Giá và Tân Cương hàm lượng KLN As biến động theo hướng giảm, nhưng hiện tại hai vùng này đang bị ô nhiễm As nặng vì vậy các nhà quản lý cần phải can thiệp và cần có biện pháp xử lý kịp thời.
Hiện tại môi trường đất tại phường Cam Giá đang bị ô nhiễm As nặng, đất chè xã Tân Cương và đất phường Tân Lập cũng bị ô nhiễm bởi As. Các vị trí khác đã có sự tích lũy As nằm trong mức báo động có nguy cơ ô nhiễm.
- Hàm lượng Chì (Pb):
Bảng 3.2: Biến động nồng độ Pb trong đất nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014
(Đơn vị: mg/kg) Địa điểm Kết quả phân tích (Pb) QCVN 03:2008/BTNMT 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Túc Duyên*** 18,65 25,3 44,9 36,35 42,44 46,63 26,51 120 Tân Thịnh** 19,7 21,1 25,3 26,0 27,8 29,67 30,07 70 Quyết Thắng*** 16,6 12,1 15,7 20,9 21,3 22,06 24,01 120 Tân Cương** 42,3 10,48 17,23 31,0 29,55 51,86 35,55 70 Cam Giá* 726,75 628,7 1277 510,0 934,3 609,2 45,79 300
Tân Lập*** 33,6 54,9 45,12 31,06 34,51 44,17 54,15 120
(Nguồn: Trung tâm Quan trắc và Công nghệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên) . [20] Chú thích: * Hàm lượng Pb trong đất so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT đất sử dụng cho mục đích công nghiệp
** Hàm lượng Pb trong đất so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT đất sử dụng cho mục đích nông nghiệp
*** Hàm lượng Pb trong đất so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT đất sử dụng cho mục đích dân sinh (phụ lục 1)
Hình 3.5: Biểu đồ hàm lượng Pb trong môi trường đất tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014
Nhận xét: Môi trường đất tại các khu vực nghiên cứu năm 2014 đã biểu hiện đất tại đây có dấu hiệu bị ô nhiễm KLN Pb, so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT, môi trường đất Cam Giá so sánh với QCVN của đất công nghiệp(*), đất tại Tân Cương và Tân Thịnh so sánh QCVN của đất nông nghiệp (**) tại Túc Duyên, Quyết Thắng và Tân Lập so sánh với QCVN đất dân sinh (***), cụ thể như sau:
Hàm lượng Pb trong đất ở phường Cam Giá giai đoạn đầu cao vì:
- Đất phường Cam Giá cạnh suối tiếp nhận rất nhiều loại nước thải và rác thải theo nước của công ty Gang Thép Thái Nguyên vì năm 2008 công ty mở rộng
quy mô sản xuất lên đến 1.000.000 tấn/năm vì vậy nó chịu tác động lớn về các hoạt động của công ty.
- Hơn nữa khu vực này có nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất, các cơ sở sản xuất kinh doanh tập trung chủ yếu vào các ngành công nghiệp nặng như sản xuất luyện cán thép, sản xuất giấy, sản xuất hóa chất, khai khoáng... Do đó, nước thải thường có hàm lượng kim loại nặng cao.
- Sự gia tăng dân sốđô thị làm cho môi trường khu vực đô thị có nguy cơ bị suy thoái nghiêm trọng. Nguồn cung cấp nước sạch, nhà ở, cây xanh không đáp ứng kịp cho sự phát triển dân cư. Ô nhiễm môi trường đất, môi trường không khí, môi trường nước tăng lên. Gia tăng dân số đang gây sức ép nặng nề tới môi trường toàn cầu. Diện tích trái đất hầu như không thay đổi nhưng số dân thì tăng gấp nhiều lần. Dân số tăng nhanh làm cho môi trường không đáp ứng được các nhu cầu cơ bản của con người.
Theo kết quả quan trắc đất giai đoạn 2008 - 2014 cho thấy phường Cam Giá bị ô nhiễm Pb cao nhất. Hàm lượng KLN Pb trong đất rất cao, năm 2012 tương ứng 934,25mg/kg đất vượt QCCP 3,11 lần tuy nhiên đến năm 2014 hàm lượng Pb giảm xuống dưới mức cho phép.
- Tại các địa điểm Tân Cương và Tân Thịnh có hàm lượng Pb nhỏ hơn QCCP, chưa bị ô nhiễm KLN Pb nhưng đã có sự tích lũy hàm lượng Pb, nguyên nhân là do sử dụng thuốc BVTV, phân bón có chứa Pb nhưng cây trồng chưa hấp thụ hết do vậy vẫn còn tồn dư một lượng nhỏ. Ngoài ra do nước thải và rác thải khu dân cư, cơ sở sản xuất chứ Pb đã thải vào đất nên có sự tích lũy KLN Pb.
- Túc Duyên là khu vực cung cấp thực phẩm rau chính cho thành phố Thái Nguyên, trong quá trình sản xuất người dân sử dụng nhiều phân bón hóa học chưa được xử lý, đây cũng là nguyên nhân gây hàm lượng LKN Pb tăng. Tuy nhiên, trong giai đoạn 2010-2014, phường Túc Duyên đã giảm hẳn lượng rau trồng, thay vào đó là các khu dân cưđược quy hoạch và xây dựng tại đây. Nhưng hàm lượng Pb không giảm mà vẫn tăng nhẹ qua các năm. Vì hàm lượng Pb trong đất được tích lũy qua các năm vẫn tồn tại trong đất, vì chưa có những biện pháp xử lý kịp thời và hợp lý nên vẫn tích tụ trong đất.
Pb, nhưng đã tích lũy lượng Pb trong môi trường đất và có xu hướng tăng dần như vậy về lâu dài có thể gây ô nhiễm môi trường đất. Nguyên nhân:
+ Năm 2008 bắt đầu phát triển đô thị (PTĐT), các khu dân cư bắt đầu xây dựng và đi vào hoạt động, hoạt động kinh tế chưa phát triển, các nguồn thải chứa Pb còn ít, nên môi trường đất tại đây chứa lượng KLN Pb nhỏ. Nguồn tạo ra Pb một phần do đặc điểm cấu tạo địa chất tại khu vực, một phần do trước đây tại khu vực này là đất nông nghiệp, bà con nông dân đã sử dụng lượng phân bón và thuốc BVTV có chứa Pb mà cây trồng chưa hấp thụ hết.
+ Năm 2014 cao nhất là do kinh tế ngày càng phát triển, môi trường đất tại các khu vực này tiếp nhận lượng nước thải và rác thải chứa Pb ngày càng nhiều từ các khu dân cư, nhà hàng,… nên hàm lượng Pb trong đất ngày càng tăng cao lên, tích lũy dần dẫn đến ô nhiễm.
- Hàm lượng Kẽm (Zn):
Bảng 3.3: Biến động nồng độ Zn trong đất nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014
(Đơn vị mg/kg)
Địa điểm Kết quả phân tích (Zn) QCVN
03:2008/BTNMT 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Túc Duyên*** 305 229,4 152,5 225 65 48,25 105,75 200 Tân Thịnh** 41,3 42,9 55,7 52 66,1 68,01 69,03 200 Quyết Thắng*** 48,1 48,6 49,2 57,7 60,3 62,09 61 200 Tân Cương** 175,25 12,5 260 352 14,75 8 52,75 200 Cam Giá* 3515,5 1011,5 1003 776 3118,8 1992 138,5 300 Tân Lập*** 55,2 76,2 126 146,21 151,02 173,22 196,51 200
(Nguồn: Trung tâm Quan trắc và Công nghệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên). [20] Chú thích *Hàm lượng Zn trong đất so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT đất
sử dụng cho mục đích công nghiệp
** Hàm lượng Zn trong đất so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT đất dụng cho mục đích nông nghiệp
*** Hàm lượng Zn trong đất so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT đất dụng cho mục đích dân sinh (phụ lục 1)
Nhận xét: Hàm lượng KLN Zn trong môi trường đất biến đổi theo thời gian và từng vị trí mẫu. Hàm lượng LKN Zn tại các khu vực đều có chỉ số nhất định, chỉ số này khác nhau, do sự phát triển kinh tế. Cụ thể:
- Hàm lượng Zn trong môi trường đất thấp nhất tại Tân Cương vì khu vực này chưa có nhiều nguồn gây ô nhiễm Zn, hàm lượng Zn có do đặc điểm cấu tạo địa chất tại khu vực.
- Hàm lượng Zn cao nhất năm 2008 tại Cam Giá tương ứng với mức 3515,5 mg/kg đất và có hàm lượng vượt QCCP là 11,7 lần. Mức thấp nhất là 1003 mg/kg (năm 2011) vượt QCCP 3,34 lần.
Nguyên nhân môi trường đất tại Cam Giá ô nhiễm nặng Zn vì nước thải KCN Gang Thép chứa lượng Zn lớn, chưa được xử lý triệt để trước khi thải ra môi trường đất nên Zn xâm nhập và tích lũy vào môi trường đất làm đất bị ô nhiễm. Năm 2008 nhà máy bắt đầu mở rộng sản xuất phôi thép và cán thép 1.000.000