1.1. Khái niệm và tính chất của kim loại nặng
1.1.2. Nguồn gây ô nhiễm Pb trong đất
Trong tự nhiên, Chì có trong nhiều loại khoáng vật nên Chì tương đối phổ biến. Do đó hàm lượng nguyên tố Pb trong đất cũng phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc đá mẹ và mẫu chất hình thành đất.
Theo Lindsay (1979), lượng Chì trung bình có trong các đá khoảng 16mg/kg [45]. Còn theo Pendiasetal (1985) Chì có nhiều trong các đá mẹ granit và cát kết khoảng 19 và 24 mgPb/kg còn trong đá bazan thường có ít Chì chỉ khoảng 3 mg/kg.
13
Kết quả này cũng giống như ở nghiên cứu của Levinson (1974) và Alloway (1990), hàm lượng Pb trong đá Grannit từ 20 – 24 mg/kg, còn trong đá bazan chỉ có từ 3 đến 5 mg/kg ( bảng 5) [43].
Bảng 5. Hàm lượng Chì (Pb) trong các loại đá hình thành đất quan trọng
Đá phún xuất Đá trầm tích
Siêu basic như serpentin
Basic như Bazan
Granit Đá vôi Sa Thạch Diệp Thạch
0,1 – 14 3 – 5 20 – 24 5,7 - 7 8 - 10 20 - 23 ( Nguồn: Levinson (1974) và Alloway( 1990) [43]) Theo Alina Kabata- Pendias và Henryk Pendias (1985), đá phún xuất chua và trầm tích sét thường có nhiều Chì. Tỷ lệ Chì biến động trong khoảng 10 – 40 ppm, còn trong đá phún xuất siêu basic và trầm tích cacbonat tỷ lệ Chì thấp hơn, biến động trong khoảng 0,1 – 10 ppm.
Bảng 6. Hàm lượng Chì trong một số loại đá chủ yếu
Loại Đá Hàm lƣợng Pb ( mg/kg)
Đá phún xuất
Đá siêu basic: Dunit, Peridotit, pyroxen 0,1 – 1,0
Đá basic: Basalt, Gabbro 3 – 8
Đá trung gian: Diorit, Syenit 12 – 15
Đá chua: Rhyolit, Trachyt, Dacit 10 – 20
Đá trầm tích
Trầm tích sét 20 – 40 Diệp thạch 18 – 25 Đá cát 5 – 10
Đá vôi, đá đôlômit 3 – 10
( Nguồn: Alina Kabata Pendias và Henryk Pendias (1985) [40])
14
Các nghiên cứu về hàm lượng Pb trong đá cũng chứng minh rằng bản chất của đá mẹ là một trong các nguyên nhân làm hàm lượng Pb trong đất hình thành cao. Chính vì hàm lượng Pb trong các loại đá mẹ khác nhau nên đất hình thành có hàm lượng Pb cũng rất khác nhau, nhất là lại ở các nước khác nhau. Điều này được khẳng định bởi nghiên cứu của Alina Kabata và Henryk Pendias (1985) qua bảng 6 [40].
b. Do sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu
Trong sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng các chất bổ sung như: phân hữu cơ, phân hoá học, thuốc bảo vệ thực vật, thậm chí nước thải, đã làm tăng thêm các kim loại vết có tính độc tới đất nông nghiệp. Ngay cả với hàm lượng Pb rất thấp trong các chất bổ sung nhưng nếu bón nhiều lần có thể đạt tới ngưỡng gây độc. Pb là một trong các nguyên tố có nhiều trong nước cống rãnh và bùn.
Bảng 7. Hàm lượng Pb trong một số chất bổ sung dùng trong nông nghiệp
Chất bổ sung Hàm lƣợng Pb (mg/kg)
Nước, bùn cống thải 2 – 7000
Phân rác 1,3 – 2240
Phân bón sân trại 0,4 – 27
Phân phốt phát 4 – 1000
Phân nitrat 2 – 120
Vôi 20 – 1250
Thuốc bảo vệ thực vật 11 – 26
Nước tưới <20
( Nguồn: Alloway và Fergusson,1990 [43]) Qua bảng 7 cho thấy: Pb trong phân rác rất cao có khi lên đến 2240 mg/kg và đặc biệt cao ở bùn cống thải lên tới 7000 mg/kg. Nhìn chung, nếu bổ sung các chất này vào đất thì hàm lượng Pb trong đất tăng đáng kể.
15
Theo Alina Kabata Pendias và Henryk Pendias (1985) [40] tìm thấy hàm lượng Pb trong bùn thải hố xí rất cao, trong vôi tương đối lớn và thậm chí tìm thấy Pb cả trong thuốc bảo vệ thực vật (bảng 8).
Bảng 8. Hàm lượng Pb trong một số loại phân bón và thuốc BVTV
Các loại phân bón Hàm lƣợng Pb/kg
Bùn thải hố xí 50 – 3000
Phân chuồng 6,6 – 15
Phân lân 7 – 225
Vôi 20 – 1250
Phân đạm 2 – 27
Thuốc BVTV 60
( Nguồn: Alina Kabata Pendias và Henryk Pendias, (1985)[40]) c. Nguồn gây ô nhiễm do nước tưới
Theo kết quả của các công trình nghiên cứu gần đây cho thấy trong nước ngầm, nước mặt và đất trên địa bàn thành phố Hà Nội đã bị ô nhiễm kim loại nặng (As, Cd…). Tình trạng ô nhiễm này đã trực tiếp ảnh hưởng tới chất lượng rau xanh cung cấp cho thành phố. Rau xanh trồng ở ngoại ô thành phố Hà Nội không những bị ảnh hưởng do phân bón, hoá chất bảo vệ thực vật mà còn bị ảnh hưởng do nước tưới và đất trồng đã bị ô nhiễm do chất thải sinh hoạt và sản xuất công nghiệp [14,15,26,27].
Với sản lượng rau đạt 45.604 tấn, địa phương có sản lượng rau cao nhất (chiếm 30,8% lượng rau của Hà Nội), nhu cầu về nước tưới của huyện Đông Anh là rất lớn. Tại Vân Nội, một số khu vực đặc biệt là các khu trồng rau an toàn, người dân đã đầu tư khai thác nước giếng khoan làm nước tưới. Tuy nhiên vẫn còn rất nhiều nơi vẫn sử dụng nước trong các mương nước dọc các ruộng rau. Trong đó có một số mương tiếp nhận trực tiếp nước thải sinh hoạt của khu dân cư lân cận.
16
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Xuân Hải và cộng sự [49] về hàm lượng kim loại nặng trong mẫu nước tại Vân Nội, Đông Anh đã tìm thấy 1 trên tổng số 4 mẫu có hàm lượng Pb là 0,055 mg/L, vượt ngương cho phép so với QCVN 08: 2008 B1 (0,05mg/L); tại xã Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì phân tích 3 mẫu nước tưới thì có 2 mẫu ô nhiễm As vượt ngưỡng cho phép từ 1,5 đến 3 lần so với QCVN 08: 2008 B1 (0,05mg/L), có 1 mẫu ô nhiễm Pb vượt ngưỡng cho phép đến 3,16 lần.