4. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Sự phân bố và dạng tồn tại của KLN trong đất
* Chì (Pb): Là nguyên tố KLN có khả năng linh động kém, có thời gian
bán huỷ trong đất từ 800 - 6000 năm. Theo thống kê của nhiều tác giả hàm lƣợng chì trong đất trung bình từ 15- 25 ppm. Ở trong đất, Pb thƣờng nằm ở dạng phức chất bền với các anion (CO32-
, Cl-, SO3 2-
, PO4
trung tính hoặc kiềm, Pb tạo thành PbCO3 hoặc Pb3(PO4)2 ít ảnh hƣởng đến cây trồng. Theo một số tác giả phản ứng cacbonat hoá hoặc đất trung tính sự ô nhiễm chì đƣợc hạn chế. Sự tăng độ chua có thể làm tăng độ hoà tan của Pb và sự giảm độ chua thƣờng tăng sự tích luỹ của chì do kết tủa. Chì bị hấp phụ trao đổi chiếm tỉ lệ nhỏ (<5 %) hàm lƣợng Pb có trong đất. Chì cũng có khả năng kết hợp với các chất hữu cơ hình thành các chất dễ bay hơi nhƣ (CH3)Pb. Trong đất chì có độc tính cao, hạn chế hoạt động của các vi sinh vật và tồn tại khá bền vững dƣới dạng phức hệ với các chất hữu cơ.
Pb trong đất có khả năng thay thế ion K+
trong các phức hệ hấp phụ có nguồn gốc hữu cơ hoặc khoáng sét. Khả năng hấp thụ chì tăng dần theo thứ tự sau:
Montmorillonit < Axit humic < Kaolinit < Allophane < Ôxyt Sắt
Khả năng hấp phụ Pb tăng dần đến pH mà tại đó hình thành kết tủa Pb(OH)2, sự hoà tan của Pb trong đất tăng lên do quá trình axit hoá trong đất chua. * Cadimium (Cd): Là kim loại nằm sâu trong lòng đất, tồn tại ở dạng Cd2+. Trong các điều kịên ôxy hoá Cd thƣờng ở dạng hợp chất rắn nhƣ CdO, CdCO3, Cd3(PO4)2. Trong điều kiện khử (Eh ≤ - 0,2V) thì Cd thƣờng tồn tại ở dạng CdS, ngoài ra Cd có thể tồn tại dạng phức nhƣ CdCl+ , CdHNO3 + ; CdHCl- ; CdCl4 - ; Cd(OH)4
-. Trong đất chua, Cd tồn tại ở dạng linh động hơn (Cd2+
), tuy nhiên nếu đất chứa nhiều Fe, Al, Mn, chất hữu cơ thì Cd lại bị chúng liên kết làm giảm khả năng linh động của Cd. Trong đất trung tính hoặc kiềm do vôi, Cd bị kết tủa dƣới dạng CdCO3. Thông thƣờng Cd tồn tại trong đất ở dạng hấp phụ trao đổi chiếm 20 - 40 %, dạng các hợp chất cacbonat là 20 %, hydroxyt và ôxyt là 20 %, phần liên kết các hợp chất hữu cơ chiếm tỷ lệ nhỏ.
Quá trình hấp phụ Cd trong đất xảy ra khá nhanh, 80 % Cd đƣa vào đất bị hấp phụ trong vòng 10 - 15 phút và 100 % trong vòng 1 giờ. Khả năng hấp phụ Cd của các chất trong đất giảm dần theo thứ tự:
Hyđrôxyt và ôxyt sắt, nhôm, halloysit > Allphane > kaolinit, axit humic > montmorillonit.
*Arsen (As): Tồn tại trong đất dƣới dạng hợp chất chủ yếu nhƣ Arsenat
(AsO43-) trong điều kiện ôxyhoá. Chúng bị hấp thu mạnh bởi các khoáng sét, sắt, mangan ôxyt hoặc hyđrôxyt và các chất hữu cơ. Trong các đất axit, As có nhiều ở dạng Arcsenat với sắt và nhôm (FeAsO4; AlAsO4), trong khi ở các đất kiềm và đất cacbonat lại có nhiều ở dạng Ca3(AsO4)2. Arsen có su hƣớng đƣợc tích tụ trong quá trình phong hoá, trên mặt cắt của vỏ phong hoá và trong đất As thƣờng tồn tại ở phần trên (0-1,5 m) do bị hấp phụ bởi vật liệu hữu cơ, keo hydrôxyt sắt và sét. Trong môi trƣờng khí hậu khô các hợp chất của As thƣờng tồn tại dƣới dạng ít linh động, còn trong điều kiện khí hậu ẩm ƣớt các hợp chất của arsensunfua bị hoà tan và bị rửa trôi. Lƣợng As trong đất chuyển vào nƣớc khoảng 5-10 % tổng lƣợng As trong đất [1].