Hàm lƣợng Cd trong đất trung bình nằm trong khoảng 0,05 - 1,2 ppm . Đất podzol và đất cát có hàm lƣợng Cd thấp. Đất phù sa, đất giầu chất hữu cơ có tỷ lệ cadmi cao hơn. Hàm lƣợng Cd trong đất phụ thuộc thành phần đá mẹ, chất hữu cơ tỷ lệ sét và các sesqui ôxit (R2O3).
Nồng độ Cd trong dung dịch đất tƣơng đối thấp, nằm trong khoảng 0,2 - 6 mg/lit. Khi Cadimi hoà tan đạt đến 300 mg - 400 mg/lit là đất bị ô nhiễm.
Khả năng hoà tan của hợp chất Cd phụ thuộc vào độ pH và thế oxyhoá-khử của đất. Bắt đầu từ ngƣỡng pH 4 - 4,5 cứ pH giảm 0,2 đơn vị thì nồng độ Cd tăng từ 3 đến 5 lần. Trong môi trƣờng kiềm Cd kết tủa dƣới dạng cadmi hydroxit. Ở đất có cacbonat nếu tăng cƣờng bón vôi độc tính của Cd giảm.
Trong đất, độ tan của các hợp chất Cadimi khó tan sắp xếp nhƣ sau :
Cd sulfua < Cd hydroxit < Cd Cacbonat
Trong đất Cd liên kết mạnh với kẽm và chì về mặt địa hoá, nên đất nào có hàm lƣợng kẽm và chì cao thì tỷ lệ Cd cũng cao và ngƣợc lại. Đất đai gần xí nghiệp luyện kẽm, chì hàm lƣợng Cd trên lớp đất mặt có thể lên đến 1700 ppm.
Theo tác giả Pendias, 1985 hàm lƣợng Cd trong đất tầng mặt của số nƣớc trên thế giới dao động từ 0,07- 1,10 mg/kg (bảng 9)
Bảng 9 : Hàm lượng Cd (mg/kg) trong đất tầng mặt ở một số nước trên thế giới
TT Loại đất Địa điểm Cd (mg/kg)
1 Đất Podzols và đất thịt Ba Lan 0,07 2 Đất thịt nhẹ và sét Canada 0,64 3 Đất phù sa Úc 0,37 4 Đất phù sa Anh 1,10 5 Đất nâu Áo 0,33 6 Đất mùn và các loại
Lª ThÞ H-êng K18 Cao häc M«i tr-êng
TT Loại đất Địa điểm Cd (mg/kg)
7 Đất mùn và các loại
đất giàu hữu cơ khác Mỹ 0,73
8 Đất Rendzinas Ba Lan 0,62
Nguồn: Alina Kabata Pendias, 1985[27]
Nhƣng Cd cũng có ái lực rất mạnh với lƣu huỳnh. Trong điều kiện khử các hợp chất lƣu huỳnh trong đất bị các vi khuẩn khử sulfat khử thành các hợp chất sulfua, hình thành các ion Sulphua (S 2-). S 2- kết hợp với Cd thành CdS khó tan. Việc hút Cd của lúa gặp khó khăn, giảm nhiều sau khi tháo nƣớc vào ruộng và ngƣợc lại.
Việc đồng hoá Cd phụ thuộc vào bản chất sinh lý của cây. Trong cùng một cây hàm lƣợng cadimi ở mỗi bộ phận một khác. Đối với lúa, hàm lƣợng Cd giảm dần theo thứ tự sau đây:
Rễ > thân > lá > hạt thóc > hạt gạo.
Khi hàm lƣợng Cd trong môi trƣờng cao thì hàm lƣợng Cd trƣớc hết tăng ở rễ. Thậm chí hàm lƣợng Cd trong rễ cao gấp 100 lần trong lá.
Việc hút Cd còn thay đổi theo nguồn Cd cung cấp cho cây. Nói chung Cd do con ngƣời đƣa vào đƣợc cây đồng hoá mạnh hơn Cd vốn có trong đất (Grupe và Kuntze, Filipínki).
Nguồn ô nhiễm Cd của đất không phải chỉ từ nƣớc thải mà còn đến qua khí quyển và phân bón.
Bảng 10: Hàm lượng Cd trung bình trong một số cây thực phẩm (ppm)
Loại cây Bộ phận lấy mẫu Theo chất tƣơi Trong tro
Lª ThÞ H-êng K18 Cao häc M«i tr-êng
Loại cây Bộ phận lấy
mẫu Theo chất tƣơi Trong tro
Rau diếp lá 0,11 - 0,42 3,00 Cả rốt củ 0,03 - 0,15 2,10 Hành củ 0,01 - 0,05 1,20 Khoai tây củ 0,001 - 0,090 1,80 Cà chua quả 0,02 - 0,11 1,00 Táo quả 0,003 - 0,030 0,19 Cam quả 0,002 - 0,001 0,14
Nguồn: Grupe và Kuntze, Filipínki
Ở những nơi đất bị ô nhiễm (vùng khai khoáng, cơ sở chế biến kim loại, nông trại tƣới bằng bùn thải, nơi không khí bị ô nhiễm bụi) hàm lƣợng Cadimi trong:
củ cà rốt lên đến 3,7 ppm ngô hạt lên đến 35 ppm lá rau diếp lên đến 5,2 - 70 ppm hạt lúa mì lên đến 14,2 ppm lá cải bắp lên đến 1,7 - 3,8 ppm hạt gạo xay lên đến 5,2 ppm lá lúa mì lên đến 47 ppm rễ lúa mì lên đến 397 - 898 ppm Đất ô nhiễm Cadimi nặng nhất là ở vùng khai thác quặng và làm giầu quặng:
Cơ sở chế biến kim loại hàm lƣợng Cd trong đất có nơi lên đến 1500 ppm Cơ sở khai thác kẽm hàm lƣợng Cadimi trong đất có thể lên đến 336 ppm Đất nông trại đƣợc bón bằng bùn thải, cũng bị ô nhiễm Cadimi nhƣng cao nhất cũng chỉ đễn 167 ppm. Hàm lƣợng Cadimi trong đất lúa Nhật Bản lên đến 7,5 ppm.
Theo Phạm Quang Hà (2001-2003) [7] nghiên cứu hàm lƣợng Cd của đất phù sa miền Bắc Việt Nam với xác suất phân bố 97,5% dao động từ 0,175 – 1,404 mg/kg. Đây là khoảng giá trị nền Cd đƣợc đề xuất trong giai đoạn 2001-2003.
Nguyễn Đình Mạnh (2000) [16] nghiên cứu hàm lƣợng cadimi trong rau vùng ven Hà Nội cho thấy: Hàm lƣợng cadimi trong bắp cải, cải xanh, cải bao dao
Lª ThÞ H-êng K18 Cao häc M«i tr-êng
động từ 0,009 - 0,019 mg/kg, trong một số loại rau ăn quả từ 0,009 - 0,014 mg/kg, trong một số loại rau ăn thân và ăn củ từ 0,009 - 0,014 mg/kg và trong nhóm rau gia vị từ 0,009 - 0,028 mg/kg. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở nhóm rau gia vị đã có một số mẫu rau có hàm lƣợng cadimi vƣợt quá tiêu chuẩn an toàn (0,028 mg/kg).
Vũ Đình Tuấn & Phạm Quang Hà (2004) [25] cho rằng một số mẫu rau đã có biểu hiện tích luỹ kim loại nặng nhất là Pb và Cd tuy nhiên trong trƣờng hợp này chƣa phát hiện thấy có sự tƣơng quan giữa kim loại nặng tổng số trong đất với kim loại nặng trong rau, do vậy cần có các nghiên cứu sâu hơn để xác định nguồn gốc ô nhiễm kim loại nặng trong rau.
Tại Vân Nội nhóm tác giả Nguyễn Xuân Hải, 2009 [12] tiến hành lấy 07 mẫu, trong đó có 04 mẫu đất ruộng và 03 mẫu trầm tích ở các ruộng ngập nƣớc và mƣơng nƣớc tƣới. Kết quả phân tích hàm lƣợng Cd lên tới 3,260 mg/kg vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép QCVN 03: 2008 (2 mg/kg) gấp 1,63 lần. Và tại xã Vĩnh Quỳnh, huyện Thanh Trì, có 05 mẫu đƣợc lấy trong đó có 03 mẫu đất và 02 mẫu bùn. Kết quả phân tích cũng tìm thấy hàm lƣợng Cd trong 2 mẫu bùn đều vƣợt tiêu chuẩn cho phép từ 1,2-1,7 lần. Nhƣ vậy đất và bùn trên địa bàn nghiên cứu đã có dấu hiệu cảnh báo ô nhiễm Cd.
Theo kết quả nghiên cứu của đề tài ACIAR [28] hàm lƣợng Cd trong đất và trong rau ăn lá tại Hà Nội đƣợc trình bày trong bảng nhƣ sau:
Bảng 11: Hàm lượng Cd trung bình trong đất và rau ở Hà Nội
Địa điểm nghiên cứu Cd mg/kg khô n
Trong đất Trong rau Gia Lâm
Trâu Quỳ 0,03 0,195 4
Đông Dƣ 0,24 0,177 6
Lª ThÞ H-êng K18 Cao häc M«i tr-êng
Địa điểm nghiên cứu Cd mg/kg khô n
Trong đất Trong rau
Văn Đức 0,1 0,036 6 Trung bình 0,11 0,143 Tối thiểu 0,03 0,036 Tối đa 0,24 0,195 Đông Anh Vân Nội 0,09 0,041 4 Nam Hồng 0,05 0,092 4 Trung bình 0,07 0,067 Tối thiểu 0,05 0,041 Tối đa 0,09 0,092 Từ Liêm Phú Diễn 0,19 0,189 14 Tây Tựu 0,21 0,207 4 Trung bình 0,2 0,198 Tối thiểu 0,19 0,189 Tối đa 0,21 0,207 QCVN 03: 2008 2 -
Nguồn: Đề tài ACIAR[28]
Nhìn bảng trên cho thấy, hàm lƣợng Cd tích lũy trong đất ở 3 huyện Gia Lâm, Đông Anh và Từ Liên rất khác nhau, thấp nhất ở huyện Đông Anh có giá trị Cd trung bình đạt 0,07 mg/kg và cao nhất ở huyện Từ Liêm đạt giá trị trung bình là 0,2 mg/kg. Tuy nhiên so với quy chuẩn cho phép đều nằm trong ngƣỡng an toàn đối với đất sản xuất nông nghiệp. Hàm lƣợng Cd trong rau khá đồng nhất ở các điểm nghiên cứu thuộc huyện Gia Lâm, khoảng giá trị dao động trong khoảng 0,036 – 0,195mg/kg rau khô. Giá trị Cd trung bình trong rau thấp nhất đạt 0,067mg/kg rau
Lª ThÞ H-êng K18 Cao häc M«i tr-êng
khô nằm trong huyện Đông Anh, và giá trị cao nhất đạt 0,198 mg/kg rau khô đƣợc tìm thấy ở hầu hết mẫu rau của huyện Từ Liêm.