Chất lượng môi trường nói chung, môi trường đất nói riêng đang được cả thế giới quan tâm. Phát triển phường hội đi đôi với bảo vệ môi trường đã, đang và sẽ là mục tiêu chung của mọi quốc gia. Mỗi năm thế giới mất đi 25 tỷ tấn đất mặt do bị rửa trôi, xói mòn. Khoảng 2 tỷ ha đất canh tác và đất trồng cỏ trên thế giới đã và đang suy thoái do sử dụng đất thiếu khoa học hoặc không có quy hoạch. Ở nhiều nơi đất bị xói mòn, sa mạc hóa, phèn hóa, mặn hóa đã không còn khả năng canh tác. Trước sức ép về gia tăng dân số trên toàn cầu, để tăng sản lượng lương thực đáp ứng yêu cầu đó người nông dân đã lạm dụng phân hóa học, hóa chất thuốc bảo vệ thực vật để tăng năng suất cây trồng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm đất và nước. Ngoài ra, sự phát triển công nghiệp, mạng lưới gioa thông và đô thị hóa. .. đã làm cho đất, nước, không khí nói riêng và môi trường nói chung của chúng ta bị ô nhiễm KLN. Theo thống kê của các tổ chức Môi trường Thế giới, hàng năm các con sông của Châu Á đưa ra biển khoảng 50% chất cặn lắng, có tới 70% trong số đó chảy vào Thái Bình Dương không được xử lý. Hơn 40% ô nhiễm trong khu vực bắt nguồn từ công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, đô thị và giao thông vận tải. tình hình ô nhiễm xảy ra hầu hết ở các nước trực tiếp đổ vào các con sông, cánh đồng mà không qua xử lý (Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, 2001).
Nghiên cứu của các nhà khoa học, hàm lượng của các nguyên tố Cu, Pb, Zn trong đất cũng phụ thuộc nhiều vào mẫu chất hình thành đất. Kết quả nghiên cứu của Lindsday (1979), Kabara-pendiac et al. (1992) cho thấy rằng: ở trong đất hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng đao động nhiều hơn so với trong đá mẹ. Trong đất, Cu biến động từ 2-100mg/kg, Pb từ 2-200 mg/kg và Zn từ 10-300 mg/kg. Hàm lượng Cu, Pb, Zn trong đá vôi thường thấp hơn hàm lượng của chúng trong các loại đá macma và đá trầm tích khác.
Công đoạn nào của quá trình khai thác khoáng sản cũng gây nên ô nhiễm kim loại vào đất, nước, không khí và vào cơ thể sinh vật. Sự nhiễm bẩn kim loại không chỉ xảy ra khi mỏ đang hoạt động mà còn tồn tại nhiều năm sau kể từ khi mỏ ngưng hoạt động. Theo Lim và cộng sự (2004) tại vùng mỏ vàng-bạc Soncheon đã bỏ hoang ở Hàn Quốc, đất và nước nhiều khu vực ở đây vẫn còn bị ô nhiễm một số loại kim loại ở mức cao (Bảng 2.4).
Bảng 2.4. Hàm lượng kim loại nặng trong một số loại đất ở khu mỏ hoang Songcheon, Hàn Quốc
Đơn vị : mg/kg
Nguyên tố Bãi thải quặng Đất vùng núi Đất trang trại Đất bình thường trên thế giới
Cu 30 - 749 36 - 89 13 – 673 30
Pb 125 - 50803 63 - 428 23 – 290 35
Zn 580 - 7541 115 - 795 63 – 110 90
Nguồn: Lim et al. (2004)
Theo các tác giả thì bãi thải đuôi quặng ở đây là nguồn điểm gây ô nhiễm các kim loại cho đất ở các khu vực xung quanh. Hàm lượng các kim loại cao trong đất trang trại là do sự phát tán kim loại bởi gió, bởi nước từ các bãi quặng đuôi. Đa số cây trồng ở các khu đất bị nhiễm kim loại đã bị nhiễm Zn ở mức cao.
Ở Mỹ, Anh, Hà Lan khi nghiên cứu một số chế phẩm sử dụng trong nông nghiệp người ta xác định được nồng độ Pb trong bùn thải biến động từ 50 – 3.000 mg/kg, phân lân từ 7 – 225 mg/kg, vôi từ 20 – 1.250 mg/kg, phân đạm 2 – 27 mg/kg, phân chuồng 6,6 – 15 mg/kg và thuốc bảo vệ thực vật là 60 mg/kg (Kabata P. and Henryk P.,1985).
Theo kết quả điều tra của nhóm tác giả Tây Ban Nha E.Gimeno – Gareia, V.Andreu và Boluda (1996) ở vùng Valencia (Tây Ban Nha) người ta dùng các loại phân bón: Urê 40% N, Superphosphat 18% P, sắt Sunphat 18,5% Fe, Đồng Sunphat 25% Cu. Khi sử dụng các loại phân này lượng KLN được đưa vào cho đất là rất lớn. Với tổng lượng phân bón tiêu thụ ở đây là khoảng 2 triệu tấn lượng Cu, Pb, Zn đưa vào đất lần lượt là 8.32,68 - 2,83 - 33,34 g/ha/năm. Trong đó Cu được đưa vào đất nhiều nhất sau đó tới Zn và tới Pb.
Bảng 2.5. Ước tính hàm lượng kim loại Cu, Pb, Zn đưa vào đất vùng Valencia (Tây Ban Nha) từ phân bón
Kim loại nặng
Hàm lượng nguyên tố
(g/ha/năm) Tổng lượng
(g/ha/năm)
CuSO4 FeSO4 Urê Super phosphat
Cu 8.925.000 60,0 120,0 7.500 8.32,68
Pb 385 2.000,0 - - 2,38
Zn 74 2.600,0 - 30.000 33,34
Nguồn: E.Gimeno – Gareia, V.Andreu and Boluda (1996)
Đất bị ô nhiễm Cu, Pb, Zn làm giảm năng suất cây trồng ảnh hưởng đến nông sản dẫn tới tác động xấu đến sức khoẻ con người. Vì vậy, nhiều nước trên thế giới đã quy định mức ô nhiễm Cu, Pb, Zn (bảng 2.6). Do đó việc đánh giá và phân loại ô nhiễm đất bởi Cu, Pb, Zn rất quan trọng trong việc bảo vệ nguồn tài nguyên này cũng như bảo vệ sức khoẻ cộng đồng.
Bảng 2.6. Hàm lượng tối đa cho phép của Cu, Pb, Zn đối với thực vật trong đất nông nghiệp
Đơn vị: mg/kg
Nguyên tố Áo Canada Balan Nhật Anh Đức
Cu 100 100 100 125 50 50
Zn 300 400 300 250 150 300
Pb 100 200 100 400 50 500
Nguồn: Alina Kabata- Pendias (2000)
Trong bảng 2.6, nước Anh là nước đưa ra hàm lượng tối đa cho phép của Cu, Pb, Zn đối với thực vật là thấp nhất với hàm lượng Cu là 50 mg/kg; Zn là 150 mg/kg; Pb là 50 mg/kg. Trong khi đó, Canada lại đưa ra hàm lượng của các KLN này lớn hơn khá nhiều: Cu là 100 mg/kg, Zn là 400 mg/kg và Pb là 200 mg/kg.