Phần 2 Tổng quan các tài liệu
2.4. Tình hình nghiên cứ uô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Vệt Nam
2.4.4. nhiễm KLN do sản xuất nông nghiệp
Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, con người đã làm tăng đáng kể các nguyên tố KLN trong đất. Các loại thuốc bảo vệ thực vật thường chứa các KLN như As, Pb, Hg. Các loại phân hóa học đặc biệt là các loại phân Photpho thường chứa nhiều As, Cd, Pb.
Theo Hồ Thị Lam Trà và Nguyễn Hữu Thành (2003), khi nghiên cứu hàm lượng một số KLN (tổng số và di dộng) trong đất nông nghiệp của huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên cho thấy: Hàm lượng KLN tổng số dao động trong khoảng sau: Cu
từ 21,85 đến 149,34 mg/kg; Zn từ 59,45 đến 188,65 mg/kg; Ni từ 27,38 đến 55,71 mg/kg. Trong 15 mẫu đất được nghiên cứu thì có 2 mẫu đất bị ô nhiễm Cu, các tác giả cũng cảnh báo về nguy cơ ô nhiễm Zn, chưa thấy sự ô nhiễm và tích lũy Ni.
Phân bón hóa học cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng. Do hầu hết các mẫu phân bón đều có chứa kim loại nặng nên khi bón vào đất để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, đồng thời ta cũng đưa vào môi trường các kim loại nặng, các chất này có thể tích lũy trong đất làm ô nhiễm đất, có thể hòa tan vào dinh dưỡng đất, được cây trồng hấp thu và được tích lũy ở các mô thực vật rồi cuối cùng được chúng ta sử dụng làm thức ăn hoặc gián tiếp thông qua các loại vật nuôi làm thức ăn. Theo các chuyên gia hằng năm Việt Nam sử dụng 9 triệu tấn hóa chất thuộc 500 loại khác nhau, trong đó phần lớn là thuốc trừ sâu còn lại là thuốc trừ cỏ, trừ bệnh. Do đó không kể một số lượng lớn ước tính hàng triệu tấn hóa chất được nhập lậu từ Trung Quốc và Thái Lan, Việt Nam hiện nay đang phải đối mặt với hai vấn nạn môi trường lớn: Môi trường suy thoái nhanh và sức khỏe con người. 2.4.5. Ô nhiễm KLN do chất thải làng nghề
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm KLN trong môi trường đất và nước xảy ra khá nghiêm trọng ở các làng nghề tái chế kim loại. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì hàm lượng KLN trong nước thải của các làng nghề tái chế kim loại hầu hết đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần và đều thải trực tiếp vào môi trường mà không qua xử lý.
Theo Lê Đức và Lê Văn Khoa (2001) một số mẫu đất ở làng nghề tái chế chì Chỉ Đạo -Văn Lâm - Hưng Yên có hàm lượng Cu 43,68 – 69,68 mg/kg; Pb: 144,06 – 661,2 mg/kg; Zn: 23,6 – 42,3 mg/kg (thuộc loại đất có hàm lượng Zn di động cao). Trong số 9 mẫu nước phân tích Pb có 7 mẫu vượt quá giới hạn cho phép dùng cho nước sinh hoạt (0,05mg/l) từ 0,07 – 10,83 mg/kg chiếm 77,78%; 5 mẫu vượt quá giá trị giới hạn nước dùng cho mục đích khác (0,1 mg/l). Môi trường bị ô nhiễm đã ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cây trồng và đặc biệt là sức khỏe của người dân trong xã.
Theo tài liệu thu thập được, theo Phạm Quang Hà và cs. (2000) đã nghiên cứu về đất nông nghiệp ở làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn và đã có kết luận như sau: Hàm lượng KLN trong đất nông nghiệp của làng nghề này khá cao, trung bình hàm lượng Cu là 41,1 mg/kg (dao động từ 20,1 – 216,7 mg/kg); Pb là 39,7 mg/kg (dao động từ 20,1 – 143 mg/kg); Zn là 11,3 mg/kg (dao động từ 33,7 – 887,4 mg/kg).
PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Thực trạng tích lũy kim loại nặng trong sản xuất rau tại xã Thiện Phiến, huyện Tiên Lữ, tỉnh Hưng Yên.
3.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Về thời gian: 6/2017-3/2018. - Về thời gian: 6/2017-3/2018.
- Về không gian: Xã Thiện Phiến, huyện Tiên Lữ, tỉnh Hưng Yên. 3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Thiện Phiến, huyệnTiên Lữ, tỉnh Hưng Yên.
- Thực trạng sản xuất rau tại xã Thiện Phiến, huyện Tiên Lữ, tỉnh Hưng Yên. - Nguồn phát thải kim loại nặng khu vực sản xuất rau tại xã Thiện Phiến, huyện Tiên Lữ, tỉnh Hưng Yên.
- Thực trạng một số KLN trong đất canh tác, nước tưới và các sản phẩm rau tại xã Thiện Phiến, huyện Tiên Lữ, tỉnh Hưng Yên.
- Đề xuất một số giải pháp góp phần giảm thiểu tích lũy kim loại nặng trong vùng sản xuất rau trên địa bàn xã Thiện Phiến, huyện Tiên Lữ, tỉnh Hưng Yên. 3. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.1. Thu thập số liệu thứ cấp
Số liệu thứ cấp là những dữ liệu sẵn có liên quan đến đề tài được chúng tôi thu thập từ các báo cáo, bài báo, sách..., từ các cơ quan nghiên cứu, các nhà khoa học, các cơ quan chính quyền. Tài liệu thứ cấp chính trong đề tài này được chúng tôi thu thập bao gồm: báo cáo tình hình kinh tế xã hội của xã Thiện Phiến năm 2017 và chúng được thu thập từ UBND xã Thiện Phiến, phòng Kinh tế nông nghiệp của huyện Tiên Lữ, phòng Tài chính – Kế hoạch huyện Tiên Lữ.
3.4.2. Thu thập số liệu sơ cấp
3.4.2.1. Phương pháp khảo sát nông hộ, cán bộ phụ trách nông nghiệp của xã bằng phiếu điều tra
- Thu thập thông tin trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng: (i) công cụ là bảng câu hỏi mở, (ii) tham quan thực địa ghi lại hình ảnh những hình ảnh liên
quan đến đề tài nghiên cứu và đối chiếu so sánh với thông tin thu thập được từ bà con nông dân, (iii) tham vấn ý kiến cán bộ cấp thôn, xã.
- Bảng câu hỏi là công cụ chủ yếu để thu thập thông tin nghiên cứu, nội dung của bảng câu hỏi tập trung chủ yếu vào: Tình hình sản xuất nông nghiệp của địa phương bao gồm cây trồng chính, tình hình sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, nguồn nước sử dụng cho canh tác, ... Tình hình nông dân sản xuất rau cũng với những nội dung tương tự. Bên cạnh đó các thông tin như nhận thức của người dân về ảnh hưởng của kim loại nặng đến sức khỏe con người và môi trường cũng được chúng tôi tập trung thu thập.
- Chọn điểm nghiên cứu: Để thu thập các thông tin liên quan tới tình hình sản xuất rau, diện tích, sản lượng, năng suất trên địa bàn xã Thiện Phiến tôi tiến hành chọn các hộ nghiên cứu theo quy mô sản xuất: trồng trọt nhỏ lẻ hộ gia đình.
- Thời gian phỏng vấn: tháng 10-12 năm 2017
- Sử dụng công cụ là phiếu điều tra để thu thập số liệu về tình hình sản xuất rau, kinh nghiệm sản xuất nội dung chủ yếu tập trung vào: tình hình sử dụng phân bón thuốc bảo vệ thực vật, tình hình tiêu thụ rau, các vấn đề môi trường.
- Nội dung khảo sát
Để biết được tình hình sản xuất rau, tình hình sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, trong sản xuất rau. Tôi đã tiến hành điều tra 60 hộ trên địa bàn xã. Hộ dân được chọn một cách ngẫu nhiên tại 4 thôn: Nam Sơn, Diệt Pháp, Toàn Tiến, Tân Khai mỗi thôn 15 phiếu. Các chỉ tiêu bao gồm: Thông tin chủ hộ, ngành sản xuất chính của hộ, tình hình sử dụng đất nông nghiệp để trồng rau (diện tích, năng suất, sản lượng), hình thức canh tác các loại rau chính (Thời vụ, hình thức canh tác, phân bón, thuốc trừ sâu, lượng nước sử dụng), nhận thức của chủ hộ về sản xuất nông nghiệp tới môi trường.
- Phỏng vấn các cơ sở sản xuất kinh doanh trên địa bàn xã Thiện Phiến với nội dung chủ yếu tập trung vào: Khối lượng chất thải rắn kg/ngày và lượng nước thải (m3/ngày).
3.4.2.2. Phương pháp thu thập mẫu đất
Hình 3.1. Sơ đồ lấy mẫu đất chuyên rau tại xã Thiện Phiến
Bảng 3.1. Danh mục các vị trí lấy mẫu đất chuyên rau tại xã Thiện Phiến
Mẫu đất Đất chuyên rau Vị trí Kinh độ Vĩ độ
MĐR1 Đất chuyên rau Thôn Tân Khai 20.648275 106.092453 MĐR2 Đất chuyên rau Thôn Lam Sơn 20.656227 106.108972 MĐR3 Đất chuyên rau Thôn Toàn Tiến 20.658571 106.113532 MĐR4 Đất chuyên rau Thôn Diệt Pháp 20.658607 106.116206 MĐR5 Đất chuyên rau Thôn Tân Khai 20.661617 106.110690
Hình 3.2. Sơ đồ lấy mẫu đất 2 lúa 1 rau tại xã Thiện Phiến Bảng 3.2. Danh mục các vị trí lấy mẫu đất 2 lúa 1 rau tại Thiện Phiến Bảng 3.2. Danh mục các vị trí lấy mẫu đất 2 lúa 1 rau tại Thiện Phiến
Mẫu đất Đất lúa - rau Vị trí Kinh độ Vĩ độ
MĐL1 Đất lúa - rau Thôn Diệt Pháp 20.652605 106.109184 MĐL2 Đất lúa - rau Thôn Toàn Tiến 20.656104 106.107500 MĐL3 Đất lúa - rau Thôn Tân Khai 20.664268 106.108946 MĐL4 Đất lúa - rau Thôn Tân Khai 20.661665 106.115378 MĐL5 Đất lúa - rau Thôn Lam Sơn 20.660469 106.117788
Mẫu được lấy theo TCVN 4046:1985 được ban hành bởi bộ Nông Nghiệp và PTNT năm 1985: Phương pháp lấy mẫu đất.
Số lượng mẫu đất: 05 lấy tại các vị trí khác nhau trên toàn bộ diện tích đất sản xuất nông nghiệp phục vụ trồng rau trên địa bàn xã Thiện Phiến. Mẫu đất được lấy ở tầng canh tác từ 0- 20 cm, lấy ở các điểm nghiên cứu sau đó trộn đều sau đó lấy 0,5 kg mẫu đất được trộn đều đựng trong túi nilon chuyên dụng đem đi phân tích.
- Chỉ tiêu phân tích: Kim loại nặng (As, Cd, Cu, Zn, Hg);
- Phân loại mẫu đất liên quan đến nhóm chỉ tiêu: Mỗi nhóm chỉ tiêu chúng tôi sử dụng một mẫu chung để gửi đi phân tích. Cụ thể là: nhóm chỉ tiêu kim loại nặng;
+ Cơ quan phân tích các chỉ tiêu trên: Viện Nghiên Cứu Rau Quả. 3.4.2.3 Phương pháp lấy mẫu nước
- Lấy mẫu nước mặt
Mẫu nước được lấy theo TCVN 5994:1995 được ban hành bởi Bộ TNMT năm 1995: Chất lượng nước - Hướng dẫn lấy mẫu ở ao hồ tự nhiên và nhân tạo.
Số lượng mẫu 2:
+ 1 mẫu nước mặt được lấy trên kênh mương chuyên dùng để tưới cho rau + 1 mẫu nước ngầm được bơm lên bể xây xi măng chuyên dùng để để tưới cho cây rau.
Bảo quản mẫu: Chai chứa mẫu: sạch, bằng nhựa hoặc thủy tinh. Dung tích: 1 lít nước mẫu. Nút bằng nhựa (không được lót giấy) hoặc thủy tinh. Rửa sạch chai nhiều lần bằng nước nguồn, cho nước vào đầy chai, đậy kín nắp. Bọc chai lại bằng túi nilong tối màu, cho vào hộp xốp có đá lạnh để bảo quản mẫu trong nhiệt độ thấp. Chuyển luôn đến phòng thí nghiệm để cho vào tủ bảo quản chuẩn bị cho phân tích.
- Chỉ tiêu phân tích: Hàm lượng kim loại nặng trong nước (As, Cd, Pb,...). + Cơ quan phân tích các chỉ tiêu trên: Viện Nghiên Cứu Rau Quả
Bảng 3.3. Danh mục các vị trí lấy mẫu nước ngầm tại xã Thiện Phiến
Mẫu nước Nước ngầm Vị trí Kinh độ Vĩ độ
NN1 Nước ngầm Thôn Diệt Pháp 20.665314 106.103593 NN2 Nước ngầm Thôn Toàn Tiến 20.656555 106.109013 NN3 Nước ngầm Thôn Tân Khai 20.658767 106.112856 NN4 Nước ngầm Thôn Tân Khai 20.662498 106.110886 NN5 Nước ngầm Thôn Lam Sơn 20.66184 106.115679
Bảng 3.4. Danh mục các vị trí lấy mẫu nước mặt tại xã Thiện Phiến
Mẫu nước Nước mặt Vị trí Kinh độ Vĩ độ
NM1 Nước mặt Thôn Diệt Pháp 20.656230 106.104601 NM2 Nước mặt Thôn Diệt Pháp 20.653676 106.104861 NM3 Nước mặt Thôn Toàn Tiến 20.654966 106.110270 NM4 Nước mặt Thôn Tân Khai 20.661361 106.123618 NM5 Nước mặt Thôn Lam Sơn 20.665495 106.108287
3.4.2.4. Phương pháp thu thập mẫu rau
+ Mẫu rau: Lấy 2 mẫu rau sản xuất chính trên địa bàn xã.
- Lấy mẫu rau theo tiêu chuẩn TCVN 9016:2011: Rau tươi – Phương pháp lấy mẫu trên ruộng sản xuất.
- Thời gian lấy mẫu: tại thời điểm đang thu hoạch vụ hè thu và vụ đông, tránh nắng gắt hay đang mưa.
- Cách lấy mẫu: Đối với rau ăn quả, quả được lấy đều ở phần thân và nhánh nhưng không lấy ở ngọn, ngắt cuống quả bằng tay. Đối với rau ăn lá thì cắt cây loại bỏ phần gốc, lá già, lá gốc hoặc cắt lấy phần thân lá ngọn ăn được.
- Lấy mẫu đơn phân phối đều theo đường chéo 5 điểm. - Cỡ mẫu đơn tối thiểu tính theo công thức: M = x 2k
Trong đó: A là cỡ mẫu phòng thí nghiệm tối thiểu, tính bằng kg củ, quả a là số mẫu đơn cần lấy (5 mẫu)
k là số lần giản lược mẫu (k = 0) - Bảo quản mẫu:
+ Sau khi lấy mẫu bao gói (bao gói mỗi mẫu rau bằng một trong các loại màng bao như PE-polyetylen), bảo quản và vận chuyển ngay đến phòng thí nghiệm để giảm thiểu tối đa sự thay đổi trạng thái, tính chất ban đầu của mẫu. Thời gian gửi ngay trong vòng 24 h mẫu được xử lý tại phòng thử nghiệm.
- Chỉ tiêu phân tích: Kim loại nặng (As, Pb, Hg, Cd…), dư lượng thuốc bảo vệ thực vật (nếu có thể).
3.4.3. Phương pháp phân tích kim loại nặng:
Bảng 3.5. Phương pháp phân tích mẫu
STT Thông số Phương pháp phân tích, số hiệu tiêu chuẩn
A. Mẫu nước
1 Pb
TCVN 6193:1996 (ISO 8288:1986) Chất lượng nước - Xác định coban, niken, đồng, kẽm,cadimi và chì - Phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa SMEWW 3113.B:2012
SMEWW 3120.B:2012
2 Cd
TCVN 6197:2008 Chất lượng nước
- Xác định Cadimi bằng phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử
SMEWW 3113.B:2012 SMEWW 3120.B:2012
3 As
TCVN 6626:2000 (ISO 11969:1996) Chất lượng nước Xác định As: Phương pháp đo hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật Hydrua)
SMEWW 3114.B:2012 SMEWW 3120.B:2012
4 Hg TCVN 7877:2008 (ISO 5666:1999) Chất lượng nước Xác định thủy ngân B. Mẫu đất 1 As TCVN 8467:2010 Chất lượng đất XĐ As bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử 2 Pb TCVN 6496:2009 Chất lượng đất XĐ Pb, Cd, Cu, Zn bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và không ngọn lửa
TCVN 8246:2009 (EPA method 7000B) Chất lượng đất Xác định kim loại bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa 3 Zn 4 Cd 5 Cu C. Mẫu rau 1 As TCVN 7770:2007 Xác định Asen bằng phương pháp
STT Thông số Phương pháp phân tích, số hiệu tiêu chuẩn
phổ hấp thụ nguyên tử giải phóng hydrua
2 Cd TCVN 7768-2:2007 (ISO 6561-2:2005) Xác định Cd bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa 3 Pb TCVN 7766:2007 (ISO 6633:1984) Xác định kim loại
bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa
4 Cu
TCVN 8126:2009 Xác định kim loại bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sau khi đã phân hủy bằng vi sóng
5 Zn
TCVN 8126:2009 Xác định kim loại bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sau khi đã phân hủy bằng vi sóng
6 NO3- TCVN 7814:2007 Xác định nitrat trong rau và sản phẩm rau bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao/ trao đổi ion
3.4.4. Phương pháp so sánh
Dựa vào kết quả thu thập được từ khảo sát thực tế, chúng tôi tiến hành so sánh, phân tích với các tiêu chuẩn, quy chuẩn về môi trường hiện hành để đánh giá mức độ ô nhiễm, tồn dư của KLN trong đất canh tác, nguồn nước tưới và sản phẩm rau.
- Đối với đất so sánh theo QCVN 03:2015/BTNMT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong đất.
- Đối với nước so sánh theo QCVN 08:2015/BTNMT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.
- Đối với rau: Theo QC 8 – 2:2011/BYT. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia quy định mức giới hạn an toàn cho phép đối với kim loại nặng ô nhiễm trong thực phẩm và QĐ 46/2007- BYT. Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm.
3.4.5. Phương pháp tổng hợp xử lý số liệu
Dựa vào tài liệu thu thập được tiến hành xây dựng các bảng biểu, biểu đồ, đồ thị, phân tích kết quả so sánh với các QCVN để đưa ra những nhận định phù hợp, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường theo từng thành phần.
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI CỦA XÃ THIỆN PHIẾN, HUYỆN TIÊN LỮ