4. Ý nghĩa của đề tài
1.2. Tình hình đất bị ô nhiễm KLN trên Thế giới và Việt Nam
1.2.2. Tình hình đất bị ô nhiễm KLN tại Việt Nam
Ô nhiễm KLN đang là vấn đề đáng lo ngại không những đối với các nƣớc phát triển mà còn là sự thách thức đối với các nƣớc đang phát triển trong đó có Việt Nam.
Ở Việt Nam đã có những nghiên cứu bƣớc đầu về kim loại nặng trong đất và đã chỉ ra rằng hàm lƣợng các nguyên tố kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, …) trong đất phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc đá mẹ và mẫu chất hình thành nên các loại đất đó.
Nguyên nhân chính gây đất ô nhiễm KLN ở Việt Nam là sử dụng không hợp lý phân bón, hoá chất bảo vệ thực vật và kích thích sinh trƣởng, các chất thải không qua sử lý ở vùng dân cƣ, đô thị và khu công nghiệp, khu khai khoáng và các chất độc do chiến tranh để lại. Mức độ ô nhiễm bởi các chất lỏng rắn và khí ở một số nơi khá nghiêm trọng. Tuy nhiên, về quy mô vùng bị ô nhiễm không lớn, chỉ xảy ra ở ven một số thành phố lớn, khu công nghiệp và những nơi gia công kim loại không có công nghệ xử lý chất thải độc hại và những nơi chuyên canh, thâm canh sử dụng phân bón hoá chất bảo vệ thực vật không hợp lý, không có sự quản lý chặt chẽ [5].
Kết quả nghiên cứu của Trần Kông Tấu, Trần Kông Khánh (1998) [20] khảo sát trên phạm vi toàn quốc gồm 5 nhóm đất chính cho thấy: đất phù sa thuộc đồng bằng Sông Hồng có hàm lƣợng Pb và Zn cao nhất và hầu hết các loại đất có tỷ lệ hàm lƣợng các KLN dạng linh động so với dạng tổng số rất cao.Cũng theo 2 tác giả này (1998) khi nghiên cứu kim
loại nặng dạng tổng số và dễ tiêu ở tầng đất mặt 0 – 20 cm của một số loại đất đã đƣa ra 7 độc tố (Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn), tập trung chủ yếu ở hai loại đất chính ở Việt Nam, trong đó đất feralit phát triển trên đá bazan có hàm lƣợng các nguyên tố trên cao nhất (trừ Pb) (Bảng 1.4).
Hàm lƣợng KLN trong các loại đất khác nhau có giá trị thành phần nguyên tố khác nhau phụ thuộc vào nguồn gốc đá mẹ. Trong đất Ferrasols phát triển trên đá vôi hàm lƣợng các nguyên tố Cu, Mn, Mo tƣơng ứng đạt 52mg/kg, 827mg/kg và 2,51mg/kg. Trên đất Ferrasols có nguồn gốc Gnai thì hàm lƣợng của Cu và Mn có xu hƣớng ít hơn, tƣơng ứng hàm lƣợng các nguyên tố này trong đất là 28mg/kg và 258mg/kg [7].
Bảng 1.4. Kim loại nặng ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam
ĐVT: mg/kg Loại đất Dạng Co Cr Fe Mn Ni Pb Zn Đất Feralit phát triển trên đá bazan TS 59,5 257,6 125091 1192 227,1 9,0 81,0 DĐ 0,46 < 0,36 < 0,83 55,5 0,96 < 0,51 < 0,51 Đất phù sa đồng bằng
Sông Cửu Long
TS 6,1 30,8 17924 239 18,6 29,1 36,2 DĐ 0,52 < 0,36 1,45 134,7 < 0,57 < 0,51 1,1 Đất phù sa đồng bằng Sông Hồng TS 13,6 43,2 42280 22,7 34,9 27,1 86,7 DĐ 0,24 < 0,36 < 0,83 43,8 < 0,57 0,29 0,6 Đất xám phát triển trên
Granit miền Trung
TS 1,2 9,9 5848 26,0 2,6 9,3 11,6 DĐ < 0,1 < 0,36 < 2,83 0,42 0,62 < 0,51 < 0,51 Đất phèn TS 1,9 25,9 8823 26,0 12,4 23,4 21,4
DĐ 0,48 < 0,36 10,8 14,5 1,14 < 0,51 4,89
Nguồn: Trần Kông Tấu, Trần Kông Khánh, 1998 [20]
(Ghi chú: - TS: Tổng số, - DĐ: Di động)
Các kết luận tƣơng tự cũng đƣợc Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (2001) [35] đƣa ra khi nghiên cứu hàm lƣợng các KLN của nhiều loại đất khác nhau (Bảng 1.5).
Bảng 1.5. Kim loại nặng trong đất nông nghiệp ở một số vùng của Việt Nam ở một số vùng của Việt Nam
ĐVT: mg/kg
Địa điểm Đá mẹ
và mẫu chất Cây trồng Cu Pb Zn Cd
Hải Phòng Phù sa Lúa 24 33 89 0,09
Hà Nội Phù sa Lúa - rau 22 24 159 0,09
Hà Giang Phù sa Lúa 24 21 57 0,05
Bắc Giang Đá vôi Cây ăn quả 16 19 32 0,07 Sơn La Đá vôi Cây ăn quả 58 27 144 0,04
Ninh Bình Đá vôi Mía 106 33 153 0,02
Nghệ An Đá bazan Cao su 47 24 159 0,02
Đăk Lăk Đá bazan Lúa 90 10 124 0,08
Gia Lai Đá bazan Cao su 83 11 105 -
Lâm Đồng Đá bazan Cà phê 49 11 80 -
Nguồn: Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira, 2001 [35]
Theo tác giả, đất phát triển trên đá vôi có hàm lƣợng Cu và Zn khá cao: 106mg/kg và 153mg/kg nhƣng lại thấp ở đất phát triển trên đá cát: 16mg/kg và 32mg/kg.
Hiện nay, Việt Nam đang đẩy mạnh phát triển
kinh tế - xã hội, nhiều khu đô thị, khu công nghiệp đƣợc mở ra dẫn tới tình trạng ô nhiễm môi trƣờng đất do hoạt động sản xuất của con ngƣời ngày càng trở nên nghiêm trọng.
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Khoa và cs (2000) [15] ở khu vực công ty Pin Văn Điển và công ty Orion - Hanel cho thấy: Nƣớc thải của 2 khu vực trên đều có chứa các kim loại nặng đặc thù trong quá trình sản xuất với hàm lƣợng vƣợt quá TCVN 5945/1994 đối với nƣớc mặt loại B (Pin
Văn Điển, Hg vƣợt 9,04 lần; Orion - Hanel vƣợt 1,12 lần). Trong trầm tích mƣơng Hanel, 2 kim loại nặng có hàm lƣợng là Pb vƣợt 3,3 - 10,25 lần, Hg vƣợt 1,56 - 2,24 lần. Đất gần công ty Pin Văn Điển có hàm lƣợng Zn cao hơn hàm lƣợng tối đa gây độc cho thực vật ở đất nông nghiệp, theo tiêu chuẩn của Anh, từ 1,33 - 1,79 lần (Bảng 1.6).
Bảng 1.6. Hàm lƣợng kim loại nặng trong đất tại khu vực công ty Pin Văn Điển và Orion - Hanel
ĐVT: mg/kg
Tầng (cm)
Khu vực Văn Điển Khu vực Hanel
Cu Pb Zn Cd Hg Cu Pb Zn Cd Hg
0 - 20 31,42 32,63 268,25 0,985 0,122 21,34 27,93 44,50 0,312 0,078 20 - 40 25,54 25,28 256,08 0,910 0,090 18,22 21,46 39,25 0,275 0,034
Nguồn: Lê Văn Khoa và cs, 2000 [15]
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Nông (2007) [24] cho thấy rằng hàm lƣợng các nguyên tố Cd, Pb, As trong đất Bắc Kạn và Thái Nguyên ngày càng lớn đối với vùng gần đô thị, khu công nghiệp và khu dân dƣ tập trung. Tuy hàm lƣợng các nguyên tố chƣa vƣợt quá TCCP nhƣng hàm lƣợng Cd, Pb, As khá cao trong vài loại đất ở vùng thành phố Thái Nguyên đang là sự cảnh báo về môi trƣờng (Bảng 1.7).
Bảng 1.7. Hàm lƣợng Cd, Pb, As trong đất Bắc Kạn và Thái Nguyên
ĐVT: mg/kg
Nguyên tố Bắc Kạn Thái Nguyên
Cd 0,46 - 1,05 0,78 - 1,59
Pb 1,87 - 3,12 1,25 - 2,98
As 1,25 - 2,98 1,88 - 5,12
Năm 2002, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Lê Huy Bá và cộng sự [29] đã nghiên cứu ảnh hƣởng của các khu công nghiệp tới hàm lƣợng kim loại nặng trong tầng đất mặt. Các mẫu đƣợc lấy tại các huyện Nhà Bè, Bình Chánh, khu vực gần các khu công nghiệp, nơi có nguy cơ ô nhiễm Cd và Zn rất cao thì hàm lƣợng của chúng có thể đạt từ 7,6 - 25,5 mg/kg. Ở các khu công nghiệp phía Bắc của thành phố Hồ Chí Minh (quận Thủ Đức, quận 2, quận 9) có khả năng gây ô nhiễm Zn rất cao. Hàm lƣợng Zn thực tế đã xác định dao động từ 161 - 390 mg/kg trong tầng đất mặt ở quận 2; từ 356 - 679 mg/kg ở quận 9.
Theo Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (2001) [35] khi nghiên cứu hàm lƣợng một số kim loại nặng trong đất nông nghiệp của các huyện Từ Liêm và Thanh Trì - Hà Nội cho thấy hàm lƣợng Cd dao động trong khoảng 0,16 - 0,36 mg/kg, Cu: 40,1 - 73,2 mg/kg, Pb: 3,19 - 5,30 mg/kg và Zn: 98,2 - 137,2 mg/kg. Nói chung đất nông nghiệp của hai huyện Từ Liêm và Thanh Trì chƣa bị ô nhiễm KLN (theo TCVN 1995) trừ Cu. Tại vùng đất chuyên rau của Tây Tựu - Từ Liêm, hàm lƣợng Cu đã cao hơn từ 20 - 30mg/kg so với đất khác (73,2 mg/kg).
Tác giả Hồ Thị Lam Trà và Nguyễn Hữu Thành (2003) [21] khi nghiên cứu hàm lƣợng Cu, Zn, Ni (tổng số và di động) trong đất nông nghiệp của huyện Văn Lâm, tỉnh Hƣng Yên cũng cho thấy: Hàm lƣợng tổng số của Cu dao động từ 21,85 - 149,34 mg/kg, Zn từ 59,45 - 188,65mg/kg, Ni từ 27,38 - 55,71mg/kg. Trong 15 mẫu đất nghiên cứu đã có 2 mẫu bị ô nhiễm Cu. Các tác giả cũng cảnh báo ngay về nguy cơ ô nhiễm Zn, nhƣng chƣa tìm thấy sự ô nhiễm và tích lũy Ni.
Theo Lê Đức và cs (2000) [8], Lê Văn Khoa và cs (2000) [15], một số mẫu đất ở làng nghề tái chế chì ở Chỉ Đạo, Văn Lâm, Hƣng Yên có hàm lƣợng Cu là 43,68 - 69,68mg/kg, Pb: 147,06 - 661,2mg/kg và Zn: 23,6 - 42,3mg/kg (thuộc loại đất có hàm lƣợng Zn di động cao).
Theo tài liệu thu thập đƣợc, tác giả Phạm Quang Hà (2002) [9] đã nghiên cứu về đất nông nghiệp ở làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn và đã có kết luận nhƣ sau: Hàm lƣợng kim loại nặng trong đất nông nghiệp của làng nghề này khá cao, trung bình hàm lƣợng Cu là 41,1mg/kg (dao động từ 20,0 - 216,7mg/kg); Pb là 39,7mg/kg (dao động từ 20,1 - 143mg/kg); Zn là 11,3mg/kg (dao động từ 33,7 - 887,4mg/kg).
Theo thông báo của Ngân hàng thế giới, 10 tỉnh thành phố có tỉ lệ ô nhiễm kim loại nặng cao nhất Việt Nam là: Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng, Bình Dƣơng, Thái Nguyên, Phú Thọ, Đà Nẵng, Bà Rịa - Vũng Tàu và Cần Thơ.
Đất nông nghiệp ở nƣớc ta ngày càng bị ô nhiễm kim loại nặng do chất thải từ các khu công nghiệp, làng nghề, phân bón hóa học tích trữ qua nhiều năm. Ô nhiễm đất ở Việt Nam còn có các loại chai, lọ bằng thủy tinh, nhựa, các loại sắt phế thải sắt, nhôm, chì, thiếc, các bao bì nilon và các loại hóa chất độc hại tồn đọng sau chiến tranh.
Kết quả điều tra khảo sát của N.M.Maqsud (1998) [29] từ tháng 8/1995 đến tháng 8/1997 tại một số kênh rạch của Thành phố Hồ Chí Minh cho thấy: Hầu hết các kênh rạch của Thành phố Hồ Chí Minh đều bị ô nhiễm rất cao về KLN, cụ thể so sánh với tiêu chuẩn cho phép thì Cd cao gấp 16 lần, Zn gấp 90 lần, Pb gấp 700 lần. Hàm lƣợng các KLN trong trầm tích cũng ở mức báo động As gấp 11,7 lần TCVN, Cd gấp 36 lần, Pb là 61 lần...
Theo số liệu của nhiều nhà nghiên cứu, nhiều vùng mỏ chì, kẽm, vàng và đa kim có nồng độ As trong nƣớc ngầm và trong đất rất cao [2], [26]. Tại Quỳnh Lôi, quận Hai Bà Trƣng, Hà Nội có đến 68 % giếng nƣớc khoan nƣớc ngầm có hàm lƣợng As vƣợt quá tiêu chuẩn quy định của WHO [11], [22].
Theo tác giả Lê Văn Khoa (2004) [13], ở trong đất sự chuyển hoá các kim loại từ ngƣỡng không độc sang ngƣỡng độc phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Bản chất của từng kim loại.
- Hàm lƣợng (hoặc nồng độ) sự hiện diện của chúng trong môi trƣờng đất, trong dung dịch đất.
- Phản ứng của đất (pH).
- Các điều kiện khác nhƣ tính đa dạng sinh học của môi trƣờng đất, chất tạo phức, tạo kết tủa và dạng tồn tại.
Bảng 1.8. Hàm lƣợng một số kim loại nặng trong các sản phẩm dùng làm phân bón trong nông nghiệp
(Đơn vị tính: mg/kg)
Kim
loại Phân lân
Phân
đạm Vôi
Bùn thải
Phân
chuồng Nƣớc tƣới BVTV Thuốc
As < 1 - 1200 2- 120 0,1 - 24 2 - 30 < 1 - 25 < 10 3 - 30 Cd 0,1-190 < 0,1 -9 0,05- 0,1 2 -3000 0,1- 0,8 < 0,05 - Hg 0,01 - 2 0,3 - 3 - 1 - 56 0,01- 0,2 - 0,6 - 6
Pb 4 - 1000 2 - 120 20 -1250 2-7000 0,4 - 16 < 20 11 - 26
Sb 1- 10 - - 2 - 44 0,1- 0,5 - -
Nguồn: Lê Văn Khoa, 2004 [13]
Hàm lƣợng kim loại nặng ở các đất khác nhau là rất khác nhau. Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy hàm lƣợng trung bình của các nguyên tố kim loại nặng trong đất nhƣ sau (Bảng 1.9).
Bảng 1.9. Hàm lƣợng của kim loại nặng trong đất
(Đơn vị tính: ppm)
Kim loại Khoảng dao động Trung bình
As 5- 10 -
Cd 0,1- 1 0,62
Hg 0,01- 0,06 0,098
Pb 1- 88,8 29,2
Sb - 0,9
Theo nghiên cứu của Đỗ Trọng Sự (2001) [27], tại vùng Hà Nội và Việt Trì - Lâm Thao, Phú Thọ có hàm lƣợng As trong nƣớc ngầm rất cao, cụ thể kiểm tra 19 mẫu tại các địa điểm khác nhau ở Hà Nội thì có đến 26% số mẫu có hàm lƣợng As vƣợt quá quy định theo TCVN (>0,05mg/l), đối với nƣớc uống thì tại Hà Nội có đến 28% số mẫu kiểm tra có hàm lƣợng As vƣợt quá TCVN, còn tại Lâm Thao - Việt Trì, Phú Thọ là 12% số mẫu kiểm tra.
Theo tác giả Phạm Quang Hà (2002) [9] khi phân tích hàm lƣợng Cd trong các mẫu đất trồng lúa màu, và các mẫu bùn của huyện Văn Môn, Yên Phong, Bắc Ninh cho thấy: lƣợng Cd phát hiện đƣợc trung bình là 1mg/kg đất, cá biệt có mẫu 3,1 mg/kg cao gấp 1,1 lần TCVN, còn lƣợng Cd trong các mẫu bùn rất cao gấp 5 lần TCVN.
Kết quả quan trắc môi trƣờng cho thấy, một số vùng đất nông nghiệp bị ô nhiễm nhƣ là ở vùng rau thành phố Hồ Chí Minh, Crom tầng đất mặt đạt 23 -59 mg/kg, vƣợt ngƣỡng an toàn; vùng rau Hóc Môn hàm lƣợng chì trong tầng đất mặt đạt 89 mg/kg, vƣợt ngƣỡng cho phép; vùng Thanh Trì, Từ Liêm (Hà Nội) ở gần nhà máy Phân lân Văn Điển có sự phú dƣỡng phốt pho, các KLN nhƣ Cd, Cu, Pb, và Zn đều xấp xỉ và vƣợt ngƣỡng cho phép.
Theo ƣớc tính, năm 2007 có khoảng gần 4 triệu tấn phân bón các loại (chiếm 55- 60 %) bị lãng phí do cây trồng không hấp thụ đƣợc, cộng với việc sử dụng 75.000 tấn thuốc bảo vệ thực vật đã gây mất cân bằng sinh thái, ô nhiễm đất, tại nhiều vùng nông thôn [29].
Hoạt động nhập và phá dỡ tàu cũ ở Hải Phòng và một số tỉnh cũng đặt môi trƣờng đất khu vực vào tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Các chất thải độc hại nhƣ: dầu mỡ, bụi xỉ chứa KLN, nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng trên diện rộng. Công ty Huyndai Vinashin (Khánh Hoà) thải ra hàng trăm tấn hạt xỉ đồng (hạt NIX) và các loại chất thải độc hại khác. Kết quả phân tích mẫu đất tại khu vực
có xỉ đồng và nƣớc thải cho thấy hàm lƣợng Asen vƣợt 23,5 lần giới hạn cho phép, hàm lƣợng chì gấp 21 lần so với mẫu đối chứng, thành phần các kim loại khác nhƣ đồng, cadimi cũng vƣợt tiêu chuẩn cho phép hàng chục lần.
Theo kết quả nghiên cứu Ngân hàng thế giới (World Bank), 10 tỉnh thành phố có tỷ lệ ô nhiễm cao nhất Việt Nam là: TP Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng, Bình Dƣơng, Đồng Nai, Thái Nguyên, Phú Thọ, Đà Nẵng, Bà Rịa -Vũng Tàu và Cần Thơ. Trong đó chọn ra 10 xã của mỗi tỉnh có tỷ lệ ô nhiễm cao nhất với ba loại hình: ô nhiễm đất, nƣớc và không khí. Tại Hà Nội, ô nhiễm đất chiếm 46,9 % KLN của vùng công nghiệp trọng điểm phía Bắc. Trong khi đó tai TP Hồ Chí Minh, ô nhiễm đất chiếm 57,2 % hoá chất, 52,5 % kim loại của tổng lƣợng các chất gây ô nhiễm của toàn vùng công nghiệp trọng điểm phía Nam. Khảo sát chất lƣợng đất nông nghiệp vùng ngoại thành và các tỉnh đứng trƣớc thực trạng ô nhiễm KLN ngày càng tăng do chất thải từ các khu công nghiệp, làng nghề, phân bón hoá học tích trữ qua nhiều năm. Ô nhiễm đất ở Việt Nam ngoài các loại chai, lọ bằng thuỷ tinh, nhựa, các loại phế thải sắt, nhôm, chì, thiếc, các bao bì, bao nilon, còn có các loại hoá chất độc tồn đọng sau chiến tranh [29]
Có thể nói rằng vấn đề ô nhiễm nói chung và ô nhiễm KLN đã và đang thách thức môi trƣờng Việt Nam, các loại ô nhiễm thƣờng thấy tại các đô thị Việt Nam là ô nhiễm nguồn nƣớc mặt, ô nhiễm bụi, ô nhiễm