Chương 4: ễ nhiễm đất và bảo vệ mụi trường đất
4.1.Đặc điểm mụi trường đất và cỏc tỏc nhõn gõy ụ nhiễm:
4.1.1. Đặc điểm mụi trường đất:
* Sự hỡnh thành đất: Đất là vật thể thiờn nhiờn cấu tạo độc lập lõu đời do kết quả của
quỏ trỡnh hoạt động tổng hợp của 5 yếu tố hỡnh thành đất bao gồm: đỏ, thực vật, động vật, khớ
hậu địa hỡnh và thời gian (Docutraiộp, 1879). Sau này nhiều nhà nghiờn cứu cho rằng cần bổ
sung thờm một số yếu tố khỏc cho định nghĩa về đất, đặc biệt là con người. Chớnh do tỏc động
của con người, nhiều tớnh chất của đất thay đổi, tạo nờn những đặc tớnh mới.
Sự hỡnh thành đất là một quỏ trỡnh phức tạp, biến đổi bởi cỏc yếu tố nờu trờn. Đỏ là nền
múng của đất. Do đỏ bị phỏ huỷ vụn nờn thành phần khoỏng của đất chiếm tới 95% trọng lượng khụ. Nếu đỏ chứa nhiều cỏt thỡ đất sẽ nhiều cỏt, đỏ nhiều kali thỡ dất giàu kali.v.v…
Chưa cú sinh vật thỡ đỏ chưa tạo thành đất. Nhờ cú vũng tuần hoàn sinh học đỏ vụn mới
biến thành đất. Sinh vật chết đi, để lại chất hữu cơ, gọi là chất mựn tạo độ phỡ nhiờu cho đất.
Chớnh nhờ chất mựn này mà cỏc thế hệ thực vật kế tiếp nhau lấy chất dinh dưỡng, tồn tại phỏt
triển và chết đi. Vi sinh vật đúng vai trũ quan trọng trong vũng tuần hoàn sinh học này. Trong mỗi gam đất cú từ hàng trăm triệu đến hàng tỉ vi sinh vật cỏc loại. Chỳng tớch luỹ một lượng
lớn cỏc nguyờn tố dinh dương hoà tan trong quỏ trỡnh phong hoỏ, đặc biệt là đưa vào đất nitơ
phõn tử (N2) từ khụng khớ ở dạng chất hữu cơ chứa nitơ của bản thõn chỳng. Mặt khỏc chớnh
chỳng lại phõn giải chất hữu cơ từ thực vật đưa vào đất rồi tổng hợp nờn chất hữu cơ đặc biệt - chất mựn trong đất. Cựng với vi sinh vật, động vật nguyờn sinh và cỏc động vật khụng xương khỏc trong đất cũng gúp phần quan trọng trong việc hỡnh thành đất. Mỗi gam đất chứa tới vài chục vạn động vật nguyờn sinh và động vật khụng xương sống.
Khớ hậu, đặc biệt là trị số nhiệt ẩm, ảnh hưởng lớn đến sự hỡnh thành đất, tỏc động đến
sinh vật và sự phỏ huỷ của đỏ. Nhờ cú năng lượng ở dạng nhiệt và cú vai trũ của nước, sinh
vật mới sinh trưởng, phỏt triển được và đỏ mới bị phỏ huỷ.
Nước trong đất và nước ngầm cú ảnh hưởng lớn đến sự hỡnh thành đất. Nước là dung mụi hoà tan cỏc chất hoỏ học (trong đú cú chất dinh dưỡng). Và ngược lại nếu nước ra khỏi đất, nú sẽ mang theo nhiều chất khỏc nhau, trong đú cú cỏc chất khoỏng cần thiết cho cõy
trồng.
Địa hỡnh đúng vai trũ tỏi phõn phối những năng lượng mà thiờn nhiờn cung cấp cho mặt đất. Cựng ở một nhiệt độ nghĩa là được một lượng nhiệt mặt trời cho như nhau nhưng ở nỳi
cao thỡ lạnh, ở dưới đất thỡ núng. Cựng một lượng mưa như nhau, vựng trũng bị lụt, vựng cao lại hạn…
Thời gian là một yếu tố đặc biệt. Mọi yếu tố ngoại cảnh tỏc động, mọi quỏ trỡnh diễn ra trong đất đều đũi hỏi một thời gian nhất định. Vả lại bản thõn chỳng cũng biến đổi theo thời
gian, khớ hậu thời kỡ này núng, thời kỡ sau lạnh, rừng thời kỡ này õm u thời kỡ sau là hoang mạcv.v.. Vỡ vậy đất cũng biến đổi, tiến hoỏ theo thời gian.
Vai trũ của con người khỏc hẳn cỏc yếu tố kể trờn. Qua hoạt động sống, nhờ cỏc thành tựu khoa học, con người tỏc động vào thiờn nhiờn và đất đai một cỏch mạnh mẽ. Tỏc động này cú thể là tớch cực, phự hợp với quy luật tự nhiờn, đem lại lợi ớch cho con người như tưới nước, tiờu tưới, bún phõn cho đất xấu, trồng rừng cho đồi trọc.v.v… hoặc tiờu cực như làm ụ nhiễm đất bởi cỏc chất độc hoỏ học, phỏ rừng gõy xúi mũn đất v.v…
* Thành phần và tớnh chất của đất: Đất cú chứa khụng khớ, nước và chất rắn. Cỏc chất vụ cơ là thành phần chủ yếu của đất, chiếm 97-98% trọng lượng khụ. Cỏc nguyờn tố Oxy và Silic chiếm tới 82% trọng lượng đất. Ngoài ra cũn cú nhụm, sắt và một số nguyờn tố khỏc. Cỏc
nguyờn tố cần thiết cho cõy trồng như H.C.S.P.N chỉ chiếm 0,5% trọng lượng đất. Cỏc chất khú hoà tan trong đất như SiO2, AL2O3 tạo nờn bộ xương, phần chủ yếu của đất.
Chất hữu cơ trong đất bị biến đổi theo hai quỏ trỡnh: Quỏ trỡnh mựn hoỏ - tạo nờn chất
mựn từ xỏc sinh vật và tổng hợp một số chất hữu cơ từ chất vụ cơ nhờ vi khuẩn và quỏ trỡnh khoỏng húa phõn hủy chất hữu cơ thành cỏc chất vụ cơ như muối khoỏng, NH3, H2O, CO2
v.v… trong đú cú những chất khoỏng hoà tan, cần thiết cho cõy trồng.
Đất cú tớnh hấp phụ cao nhờ cỏc hạt nhỏ đường kớnh < 0,001 mm cú diện tớch bề mặt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
lớn và mang một lớp ion tớch điện quanh hạt. Quan hệ giữa tớnh hấp phụ của đất và nồng độ
ion ngoài dung dịch đất là quan hệ trao đổi. Khả năng hấp phụ của đất là khả năng giữ nước,
giữ chất dinh dưỡng và điều hoà dinh dưỡng cho cõy trồng. Thường thường đất nào cú nhiều
mựn nhiều sột thỡ khả năng hấp phụ cao.
Độ chua của đất - kiềm, axit hay trung tớnh, ảnh hưởng lớn đến hoạt động sống của vi
sinh vật, cõy trồng và nhiều tớnh chất khỏc của đất. Khi pH < 7 là đất chua. Đất chua do nhiều nguyờn nhõn như do mưa cuốn trụi cỏc chất kiềm thổ Ca, Mg… chỉ cũn lại cỏc chất gõy chua
H+, Al3+ v.v… do bún nhiều phõn hoỏ học (NH4)2SO4; hoặc do cõy hỳt NH4 cũn lại SO42- làm
chua đất; do mưa axớt v.v…
Thành phần cơ giới của đất - cỏt d≥ 0,02 - 2 mm, bụi d= 0,002 - 0,02 mm và sột d< 0,002 mm - ảnh hưởng nhiều đến cõy trồng và cỏc tớnh chất khỏc như độ thấm nước, khả năng hấp
phụ, độ thoỏng… của đất.
* Vai trũ của đất đối với con người: Con người và cỏc sinh vật ở cạn đều sống ở trờn hoặc trong đất. Vỡ vậy đất ẩm ướt hay khụ rỏo, đất tốt hay đất xấu, đất bẩn hay sạch đều ảnh hưởng trực tiếp hay giỏn tiếp đến đời sống cũn con người. Nếu sống ở những nơi quỏ ẩm ướt con người dễ bị sốt rột, giun sỏt, thấp khớp v.v… đất thiếu iot gõy bệnh bướu cổ v.v…
Đất là nền múng cho toàn bộ cụng trỡnh xõy dựng của con người. Xó hội loài người càng văn minh nhu cầu xõy dựng càng lớn. Đường sỏ, cầu cống, đập nước, nhà cửa ngày càng nhiều… tất cả cỏc cụng trỡnh này đều phải xõy dựng trờn đất.
Đất cung cấp cho con người, trực tiếp hay giỏn tiếp, hầu hết cỏc nhu cầu thiết yếu cho
cuộc sống như khoỏng sản, vật liệu xõy dựng, lương thực v.v… Đất cũn cú giỏ trị cao về mặt
lịch sử, tõm lý và tinh thần với con người."Đất là tư liệu sản xuất cơ bản và phổ biến quý bỏu
nhất của sản xuất nụng nghiệp, điều kiện khụng thể thiếu được của sự tồn tại và tỏi sinh của
hàng loạt thế hệ loài người kế tiếp nhau" (Mỏc - Tư bản luận tập III)
Tài nguyờn đất của Việt Nam. Tổng số vốn đất đai tự nhiờn của Việt Nam là 33 triệu ha, đứng hàng thứ 58 trờn thế giới, nhưng dõn số đụng cho nờn bỡnh quõn đất theo đầu người
thấp, khoảng 0,6 ha, trở thành một trong số 40 nước cú số bỡnh quõn đất trờn đầu người thấp
nhấp hiện nay trờn thế giới.
Trong tổng số vốn đất, đất vựng đồi nỳi, dốc, cụ thể từ đất đỏ vàng trở xuống chiếm
70%. Ở đú đất loại tốt (đất bazan) cú diện tớch 2,4 triệu ha chiếm 7,2% tổng diện tớch. Trờn
vựng đồng bằng, đất phự sa là loại tốt chiếm gần 3 triệu ha (8,7% tổng diện tớch). Tổng diện tớch đất tốt cỏc vựng khỏc nhau của nước ta khoảng 20%, cũn lại là cỏc loại đất cú nhiều trở
ngại cho sản xuất như quỏ dốc, khụ cạn, ỳng, mặn phốn, nghốo chất dinh dưỡng, quỏ mỏng
v.v…
Đỏnh giỏ chung về tài nguyờn đất Việt Nam thấy rằng, đất Việt Nam phong phỳ và đa
thể trồng nhiều vụ. Cũng do khi hậu nhiệt đới ẩm đất dễ bị xúi mũn, mựn dễ khoỏng hoỏ, cỏc
chất dinh dưỡng dễ bị hoà tan và rửa trụi nờn đất thoỏi hoỏ nhanh, đất xấu nhiều hơn đất tốt.
Tài nguyờn đất Việt Nam (đất rừng và đất nụng nghiệp) là rất cú hạn, vỡ vậy mấy năm
gần đõy vấn đề khai thỏc, sử dụng cải tạo và bảo vệ đất đó trở thành vấn đề quan tõm lớn, vấn đề chiến lược trong hoàn cảnh thiếu hụt về lương thực và nhịp độ tăng nhanh của dõn số. Do (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
quỏ trỡnh đụ thị hoỏ và sự phỏt triển của nền kinh tế thị trường những vựng đất phỡ nhiờu và thuần thục nhất thỡ cũng đồng thời là nơi cú mật độ dõn số cao và tốc độ xõy dựng nhà ở lớn.
4.1.2. Cỏc tỏc nhõn gõy ụ nhiễm mụi trường đất
a. Từ cỏc hoạt động cụng nghiệp
Cỏc hoạt động cụng nghiệp xả vào mụi trường đất một lượng lớn cỏc phế thải của
chỳng ta quỏ cỏc ống khúi, bói rỏc tập trung... Cỏc phế thải này rơi xuống đất làm thay đổi
thành phần của đất, pH, quỏ trỡnh nitơrỏt hoỏ... Hệ sinh vật trong đất sẽ bị ảnh hưởng bởi cỏc
loại phế thải này.
Quỏ trỡnh khai khoỏng gõy ụ nhiễm và suy thoỏi mụi trường đất ở mức độ nghiờm trọng nhất. Do khai thỏc mỏ, một lượng lớn phế thải, quặng… từ lũng đất đưa lờn trờn bề mặt.
Mặt khỏc thảm thực vật trong khu vực khai khoỏng bị huỷ diệt, đất cú thể bị xúi mũn. Một lượng lớn phế thải, xỉ quặng theo khúi và bụi bay vào khụng khớ rồi lắng đọng xuống cú thể
làm nhiễm bẩn đất ở quy mụ rộng hơn.
Cỏc loại phế thải rắn được tạo nờn từ hầu hết cỏc khõu cụng nghệ sản xuất và trong quỏ trỡnh sử dụng sản phẩm. Cỏc loại phế thải này được tập trung tại nhà mỏy hoặc vận chuyển
khỏi khu vực, rồi bằng cỏch này hay cỏch khỏc quay trở lại mụi trường đất.
Theo đặc tớnh lý hoỏ, cỏc chất thải rắn cụng nghiệp gõy nhiễm bẩn đất được chia thành
4 nhúm sau đõy:
- Chất thải vụ cơ từ cỏc nhà mỏy, xớ nghiệp mạ điện, thuỷ tinh, cụng nghiệp giấy, cặn
xỉ cỏc trạm xử lý nước…
- Chất thải khú phõn huỷ: như dầu mỡ trong nước, sợi nhõn tạo, phế thải cụng nghiệp
da…
- Chất thải dễ chỏy từ cỏc nhà mỏy lọc dầu, sửa chữa xe mỏy, sản xuất mỏy lạnh, thực
phẩm…
- Chất thải mang tớnh độc hại: Cỏc chất thải mang tớnh ăn mũn, chất thải đồng vị
phúng xạ…
Đặc điểm của chất thải cụng nghiệp gõy ụ nhiễm mụi trường đất là đa dạng về thành phần và kớch thước, khụng tập trung, đa nguồn gốc… Vỡ vậy việc chọn phương phỏp xử lý
chỳng cũng rất phức tạp.
Ngoài tỏc động trực tiếp cỏc hoạt động cũn gõy ụ nhiễm giỏn tiếp đến mụi trường đất.
Việc xả cỏc khớ độc H2S, SO2.. từ cỏc ống khúi nhà mỏy xớ nghiệp là nguyờn nhõn gõy hiện tượng mưa axit, làm chua đất, kỡm hóm sự phỏt triển của thảm thực vật v.v…
Cỏc hoạt động xõy dựng cụng nghiệp như xõy dựng bến bói, đường sỏ, nhà mỏy… Sẽ
phỏ huỷ thảm thực vật và cảnh quan khu vực, làm thay đổi địa hỡnh, cản trở dũng chảy, tạo điều kiện xúi mũn đất v.v…
b. Từ sinh hoạt của con người
Đất thường dựng làm chỗ tiếp nhận rỏc, phõn và cỏc chất thải rắn khỏc ở cỏc thành phố và khu cụng nghiệp. Hàng ngày con người xả một lượng lớn cỏc phế thải sinh hoạt rắn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
vào mụi trường. Sau đú theo cỏc con đường khỏc nhau như vận chuyển rỏc thải, hệ thống thoỏt nước… Cỏc phế thải sẽ tập trung trong đất.
Khối lượng chất thải rắn bỡnh quõn cho một người/ngày, phụ thuộc vào đặc điểm riờng của từng đụ thị dao động từ 0,4 kg/người/ngày đến 1,80 kg/người/ngày. Lượng phõn xả vào
mụi trường theo hệ thống thoỏt nước tớnh theo hàm lượng chất lơ lửng là 65-100 g/người/ngày
đờm. Thành phần rỏc và phế thải rắn sinh hoạt thay đổi theo mựa, đặc điểm xõy dựng thành phố. Thành phần kớch thước cỡ hạt phế thải rắn sinh hoạt cú thể lấy như sau: 250-350mm; 4- 10%; 150-250mm; 11-15%, 100-150mm; 18-22%; 50-100mm; 30-33%; dưới 50mm; 30-40%. Trong rỏc và phế thải rắn sinh hoạt cú phế thải thực phẩm, lỏ cõy, vật liệu xõy dựng, cỏc loại
bao bỡ, phõn người và sỳc vật.v.v..
Trong rỏc, phõn và phế thải sinh hoạt đụ thị hàm lượng chất hữu cơ lớn, độ ẩm cao. Đú là mụi trường cho cỏc loại vi khuẩn, trong đú cú nhiều loại vi khuẩn gõy bệnh phỏt triển.
c. Từ cỏc hoạt động nụng nghiệp
Nguồn gõy ụ nhiễm mụi trường đất từ cỏc hoạt động này chủ yếu do sử dụng trong
nụng nghiệp những sản phẩm hoỏ học như phõn bún và cỏc loại chất diệt cụn trựng, diệt cỏ...
và cỏc chất độc hoỏ học trong chiến tranh.
4.1.3. Cỏc chất gõy ụ nhiễm mụi trường đất.
* Cỏc chất hoỏ học: Cỏc chất hoỏ học thường thấy trong mụi trường đất bao gồm cỏc
loại phõn hoỏ học và cỏc chất diệt cụn trựng, diệt cỏ, đặc biệt trong cỏc chất diệt cỏ chứa cỏc
sản phẩm clo của phenol khi vào đất, cỏc chất này làm cho số lượng cỏc trực khuẩn tớch tụ
phenol phỏt triển mạnh. Ngoài ra cỏc hợp chất của chỡ, thuỷ ngõn hợp thành trong đất những
chất cặn lắng bền vững và truyền vào cõy trồng.
Đa số cỏc loại hoỏ chất trừ sõu, diệt cỏ đều làm ụ nhiễm cõy trồng, làm cỏc rễ cõy bị
cằn cỗi trong đất và cõy khụng phỏt triển được. Thớ dụ thuốc bảo vệ thực vật DDT sau 5 năm
sử dụng vẫn cũn tỡm thấy 4-5% sút lại trong đất do khú bị hấp phụ vào cỏc cấu tử của đất.
DDT ở nồng độ thấp (24 mg/l) gõy nờn sự thay đổi sinh lý ngược của cỏ, làm chết cỏc loài chim. DDT rất dễ dịch chuyển vào nước. DDT khi vào cơ thể sẽ tớch tụ thành cỏc khối u ỏc tớnh. DDT thường tớch tụ trong đất, nước, khụng khớ, sau đú rơi vào biển và được cỏc thuỷ sinh
vật hấp thụ gõy ụ nhiễm thực phẩm.
Cỏc chất hoỏ học mang tớnh độc hại cao đối với mụi trường đất là Asen, Flo và chỡ.
Sau khi được hấp phụ, cỏc chất này qua con đường thực vật, sữa bũ và vào đến người. Hàm
lượng cỏc chất này trong đất ở khu vực nhà mỏy thường cao gấp 5-6 lần so với vựng đất xa
cỏch 500m.
Cỏc chất thải cụng nghiệp mang tớnh nguy hại: Cỏc phế thải cụng nghiệp rắn tạo nờn nguồn quan trọng cỏc chất gõy ụ nhiễm đất do cỏc sản phẩm hoỏ học độc hại gõy ra. Theo ước
tớnh, trong số 50% cỏc phế thải cụng nghiệp cú tới 15% cú khả năng gõy độc hại nguy hiểm. Ở
Mỹ, gần 106 tấn chất thải bỏ khụng chỏy, axit ăn mũn hoặc gõy độc hại được xả bừa bói ra mụi
trường xung quanh. Nếu tớnh theo đầu người là 20kg chất thải cụng nghiệp/năm. Những chất
hoỏ học độc hại thường gặp ở trong đất là asen, flo, chỡ… (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Cỏc chất phúng xạ: Cỏc chất phúng xạ từ cỏc vụ nổ bom hạt nhõn hoặc cỏc chất thải
phúng xạ phỏt ra từ cỏc trung tõm cụng nghiệp hoặc trung tõm nghiờn cứu khoa học lắng
xuống mặt đất và được tớch tụ lại trong đất như cỏc C14, Sr90, Cs…Ngoài ra cũn cú cỏc yếu tố vi lượng như Be, Bo, Se…
Cỏc chất phúng xạ xuất phỏt từ những vụ nổ bom hạt nhõn hoặc những chất thải
phúng xạ lỏng hay rắn từ cỏc trung tõm cụng nghiệp hay nghiờn cứu khoa học cú thể lắng
xuống mặt đất và tớch tụ ở đú. Cỏc chất phúng xạ này vớ dụ C14 xõm nhập vào cơ thể động vật và vào đất. C14 tham gia vào chuyển hoỏ cacbon ở cõy cỏ…
* Cỏc loại vi sinh vật gõy bệnh: Gồm cỏc trực khuẩn và nguyờn sinh động vật đường