5.6. MOĐI TRƯỜNG ĐÂT BỊ OĐ NHIEÊM CADMIUM
Ngoài moơt lượng nhỏ nhưng rât có ý nghĩa cụa Cd đi vào trong đât từ laĩng búi khí quyeơn và phađn lađn xuât hieơn ở mĩi nơi, thì nguoăn quan trĩng nhât và gađy ođ nhieêm taơp trung Cd cao nhât trong đât là : (i) nguoăn khai thác mỏ và các lò luyeơn Pb– Zn; (ii) bón bùn công cho đât troăng trĩt quá nhieău naím.
Hình 5.9. Tương quan giữa hàm lượng Cd trong đât và trong gáo lức ở hai chê đoơ quạn lý nước khác nhau.
W Giữ nước từ đaău đên cuôi suôt thời kỳ phát trieơn D rút nước sau giai đốn troơ bođng
5.6.1. Nhieêm baơn từ khai thác mỏ và tinh luyeơn kim lối
Ở bât cứ đađu ZnS, ZnCO3 hoaịc các quaịng sulfite được khai thác và tinh luyeơn thì ở đó toăn tái khạ naíng ođ nhieêm Cd. Davies và Robert (1875) đã cođng bô toơng lượng Cd tích lũy trong đât leđn tới 540mg/kg tái vùng bị ođ nhieêm do khai thác mỏ ở phía Baĩc Wales (Anh). Ở Momtama (Mỹ), Buchauer (1973) đã tìm thây 750mg Cd /kg đât cụa lò nâu Zn. Cd taơp trung bât thường trong đât đã được phát hieơn xa đên khoạng 40 km từ các khu hợp kim ở phía Nam Wales (Anh) và tới 10–15km từ lò luyeơn kim Avonmoth gaăn Bristol (UK).
Theo Fassett (1980) và Adriano (1986) thì trung bình Cd chứa trong gáo cao hơn 10 laăn so với đôi chứng địa phương (tương ứng với 0.7mg/kg và 0,007mg/kg khôi lượng tươi), với hàm lượng cực đái cụa Cd trong gáo là 3,4mg/kgCd. Theo Adriano cuoơc phađn tích đieău tra mău gáo thời gian vừa qua cụa 22 nước cho thây, hàm lượng Cd trung bình trong gáo là 0,029mg/kg. Nhưng trung bình trong gáo Nhaơt văn là 0,065mg/kgCd. Uớc tính người dađn ở Jintssu Valey hâp thu khoạng 600μg/ ngày, cao gâp 10 laăn ngưỡng cho phép cao nhât. Ở Nhaơt, 95% đât lúa đã phát hieơn bị nhieêm Cd, đât vùng cao là 3,2%, đât vườn là 7,5%. Theo Asami (1984), ở Nhaơt có hơn 60% gáo tieđu thú noơi địa được xem là khođng bị nhieêm Cd và naíng suât lúa khođng bị giạm bởi đoơc tô Cd tới hàm lượng 1mg/kg, đađy là hàm lượng châp nhaơn được đôi với con người. Kjellstrom (1979) đã phát hieơn neăn đât Nhaơt có hàm lượng Cd cao hơn 3 laăn so với Mỹ và Thúy Đieơn và nhaơn định Cd trong khaơu phaăn aín sẽ cao hơn các nước khác. Đieău này có theơ do sử dúng phađn lađn giàu Cd bón vào đât như moơt tác nhađn gađy nhieêm cođng nghieơp.
Trường hợp khác, sự ođ nhieêm mođi trường tređn vùng roơng lớn bởi Cd, Pb và Zn trong moơt vùng phoơ biên ở làng Shipham ở Somerset (Anh), nơi mà Zn được khai thác trong thê kỷ XVIII, XIX. Sự mở roơng làng vào giữa những naím 1951–1981, khi phaăn lớn các ngođi nhà được xađy dựng tređn khu mỏ cũ, qua đieău tra đã phát hieơn hàm lượng rât cao Zn, Pb và Cd trong đât cụa làng, ạnh hưởng đên sức khỏe cụa người dađn trong làng. Hàm lượng Cd cao nhât là trong lá rau cại bó
xođi, rau diêp, baĩp cại; phaăn lớn hàm lượng Cd trong rau troăng vùng này đeău cao hơn từ 15–60 laăn so với rau troăng vùng bình thường.
5.6.2. OĐ nhieêm kim lối naịng trong mođi trường đât do bón bùn công thại bón bùn công thại
Những lời khuyeđn cho nhieău nước veă vieơc bón bùn thại chứa hàm lượng Cd cao cho đât. Theo Coơng đoăng chađu AĐu (CEC) 1987, giới hán baĩt buoơc veă tỷ leơ Cd bón vào đât là 0,15kgCd/ha/naím, với toơng lượng Cd trong đât bùn châp nhaơn cao nhât là 3mg/kg; ở Anh là 3,5 mg/kg. Tuy nhieđn, nhieău vùng sử dúng tuỳ tieơn tređn dieơn tích roơng sẽ gađy tích lũy Cd cao.
Pike (1975) đã cođng bô Cd chứa tới 61mg/kg, 2470mg/kg Pb và 2020mg/kgCr trong đât cụa moơt trang trái bón bùn thại bỏ hoang ở Leicester (Anh). Alloway (1988) đã đieău tra hơn 20 vùng đât có bón bùn thại phát hieơn thây đât chứa Cd tới 64,2mg/kgCd, 938mg/kgPb, 1748mg/kgZn, 770mg/kgCu, 333mg/kgNi, 6000mg/kg Cr. Chumbley và Unwin (1982) phát hieơn hàm lượng Cd tới 16,8mg/kg chât khođ trong rau diêp và 8mg/kg chât khođ trong cại bó xođi troăng tređn đât có bón bùn thại vài naím với toơng Cd tới 26,2mg/kg. Mahler (1978) phát hieơn Cd chứa tới 96,3mg/kg chât khođ trong baĩp và tới 53,2mg/kg trong cại cụ Thúy Sĩ troăng tređn đât những naím trước đađy có bón bùn thại. McGrath (1987) phát hieơn các KLN như Zn, Cu, Ni, Cd và Cr tích lũy cao bât thường trong lớp đât maịt cụa khu thí nghieơm hơn 40 naím sau khi bón bùn thại. Huinesly (1979) cho raỉng, có sự giạm hâp thu KLN cụa cađy troăng trong vòng 4 naím sau khi bón bùn thại. Sự giạm này dieên ra tređn cađy baĩp đã được báo cáo bởi Bidwell và Dowdy (1987).
Dáng deê tieđu cụa KLN trong đât bùn thại trong thời gian lađu dài trong đât là kêt quạ cụa quá trình biên đoơi pH, chât hữu cơ được khoáng hóa, đât có theơ trở leđn chua hơn. Đât bùn giới hán pH = 7 sẽ dăn đên sự giạm hút Cd trong cađy troăng. Jackson và Alloway đã tìm ra danh giới 18 đât bùn nhieêm KLN khác nhau. Khi pH = 7,0 dung lượng Cd trong baĩp cại giạm trung bình là 43%, rau diêp 41%. Ryan và ctv. (1982) tính toán duy trì bùn thại với pH = 7 làm taíng theđm ba laăn hieơu lực Cd tređn đât trung tính troăng cađy hơn là bón vào đât phèn (pH 5.6).
Trong moơt sô trường hợp, vieơc bón theđm bùn thại đeơ giạm pH , sự khoáng hóa chât hữu cơ có theơ cũng giạm dung tích hâp phú Cd cụa moơt sô lối đât. Đaịc bieơt là đât cát có sức chứa thâp veă sự hút bám chât vođ cơ. Alloway (1986) cũng chư rõ đieău này trong đât cát bùn đáy cại táo khi thí nghieơm đoăng ruoơng ở Đođng Nam Pháp mà nó có thành phaăn hữu cơ chư 1,8% và moơt sự cađn xứng cao cụa Cd hoà tan (bạng 5.8).
Bạng 5.8. Cd toơng sô và hoà tan trong đât ođ nhieêm từ nhieău nguoăn khác nhau
Đât Nguoăn Cd pH % OM Cd toơng Cd hòa tan S/T% Thung lũng Jintsu mỏ Pb–Zn 5.1 7.5 3.0 0.119 3.97
Vườn Shipham mỏ Zn 7.5 10.2 134 0.053 0.04
Ruoơng mỏ Zn 7.8 8.6 365 0.158 0.04
Tađy Wales mỏ Pb–Zn 4.1 12.4 1.4 0.227 16.2
Pháp bùn 6.4 1.8 80.2 2.652 3.31
Công trang trái 1 bùn 5.1 28.4 20.0 0.236 1.18 Công trang trái 2 bùn 6.5 26.9 64.24 0.099 0.15 Công trang trái 3 bùn 5.5 19.6 59.8 0.250 0.43
Ghi chú: % OM tư leơ hữu cơ bị mât trong khi cháy; pH nước; S/T% =
Cd hoà tan /Cd toơng sô Cd hoà tan trích ly tái ruoơng baỉng máy ly tađm.
Tređn bạng 5.8 ta thây moơt sô kêt quạ đât cại táo từ các nguoăn ođ nhieêm từ mỏ, bùn thại như đã thạo luaơn ở tređn. Nó cho thây đât Shipham có tỷ leơ Cd thâp nhât trong dung dịch đât dăn đên pH và carbonat canxi cao. Đât bị ođ nhieêm từ nguoăn mỏ W.Wales có tư leơ S/T cao nhưng toơng Cd trong đât rât thâp. Khạ naíng hòa tan cao này dăn đên pH cụa nó rât thâp. Đât từ nguoăn bùn thại Pháp cại táo có lượng hữu cơ thâp và có tỷ leơ Cd hòa tan cao. So sánh với đât công ở nođng trái lượng hữu cơ cao hoaịc pH thâp như nhau. Đât ở thung lũng Jintsu trong tình tráng thođng thoáng hơn trong đieău kieơn yêm khí, dung tích hâp thu Cd thâp chaĩc chaĩn dăn đên chứa lượng hydroxyl nhỏ và pH và lượng hữu cơ thâp.
5.6.3. Cại táo, phúc hoăi đât bị ođ nhieêm cadmium
Những môi nguy hieơm đôi với cađy troăng, vaơt nuođi và sức khỏe cụa con người từ đât troăng bị ođ nhieêm Cd có theơ xử lý chúng theo các phương thức sau:
i. Di chuyeơn đât ođ nhieêm hoaịc phụ leđn chúng moơt lớp chât (đât sách) dày khođng bị ođ nhieêm, đạm bạo sao cho reê cađy khođng đúng tới taăng bị ođ nhieêm và sao cho các mao mách dăn hoaịc sự bay hơi khođng mang theo Cd hoà tan vào trong vùng reê. Những mạnh đât làm lúa bị ođ nhieêm ở Nhaơt Bạn đã được phúc hoăi baỉng cách rại moơt lớp 30 cm đât khođng bị ođ nhieêm leđn tređn đât đã bị ođ nhieêm. Sự cại thieơn lối này thì đaĩt và khođng thực tê đôi với những vùng đât nođng nghieơp roơng lớn khođng ngaơp nước.
ii. Giạm lượng Cd trong đât baỉng cách làm sách với acid hoaịc Chelate. Caơn thaơn đeơ tránh ođ nhieêm mách nước ngaăm nơi mà axit đang lĩc đeơ được sử dúng. Có moơt rụi ro là gia taíng dáng deê tieđu cụa Cd maịc dù toơng sô Cd trong đât giạm.
iii. Giới hán pH =7 làm giạm dáng deê tieđu, đã được áp dúng roơng rãi đeơ xử lý cại thieơn đât.
iv. Gia taíng dung tích hâp thu cụa đât baỉng cách bón theđm chât hữu cơ thích hợp, bieơn pháp này ít được áp dúng thực tê.
v. Sự ngaơp lút đeơ táo các đieău kieơn giạm thieơu, chư thích hợp với vùng troăng lúa hoaịc vùng có ao /đaăm laăy.
vi. Khođng troăng cađy lương thực hoaịc là trong những trường hợp bị ođ nhieêm nhé, troăng những loài hoaịc cađy troăng có khạ naíng tích lũy Cd thâp. Lựa chĩn cađy troăng là thức aín cho ngành chaín nuođi, Cd tích lũy trong các boơ phaơn cụa gia súc như trong thaơn, sau đó con người sẽ lối bỏ các thực phaơm này.
vii. Hieơn nay tređn thê giới nhieău nước đang nghieđn cứu đeơ đã táo ra moơt sô tạo và thực vaơt có khạ naíng tích lũy Cd rât cao đeơ troăng ở những vùng đât bị ođ nhieêm naịng Cd, sau đó thu gom và hụy chúng ở những nơi nhât định.
5.7. KÊT QUẠ NGHIEĐN CỨU TÁC ĐOƠNG Cd TRONG MOĐI TRƯỜNG ĐÂT – NƯỚC LEĐN CAĐY LÚA TRƯỜNG ĐÂT – NƯỚC LEĐN CAĐY LÚA
Sau nhieău naím nghieđn cứu nghieđm túc, dưới sự hướng dăn khoa hĩc cụa GS TSKH Leđ Huy Bá, NCS Nguyeên Ngĩc Quỳnh đã đát được những kêt quạ tôt đép khi nghieđn cứu đeă tài veă “Tác đoơng đoơc cụa Cd trong mođi trường đât – nước leđn sinh trưởng cađy lúa và chât lượng hát gáo”. Sau đađy xin trích giới thieơu:
5.7.1 Mođ tạ thí nghieơm