Các loại phân bón , thuốc trƣ̀ sâu , bùn thải , nƣớc tƣới ... đều có chứa một lƣơ ̣ng Cd và Pb nhất đi ̣nh bổ sung vào đất . Hoạt động sản xuất nông nghiệp nhƣ sử dụng phân bón bùn thải, trầm tích sông hồ và các nguồn nƣớc thải ô nhiễm chì làm nƣớc tƣới là nguồn gây ô nhiễm đáng kể.
Phân bón góp phần đáng kể trong việc tích lũy kim loại chì trong đất và ảnh hƣởng trên diện rộng. Trong các loại phân bón đƣợc đƣa vào đất thì phân photphat thƣờng có nhiều chì nhất. Theo đánh giá hàm lƣợng chì trong phân hóa học ở Valencia (Tây Ban Nha), sunfat đồng và sunfat sắt có hàm lƣợng chì cao, ƣớc tính khoảng 225ppm (Alloway và cộng sự, 1998) [28].
Nriagu (1994) đã tính rằng p hân bón lân có chƣ́a 7ppm Cd đã đƣa vào đất mô ̣t lƣợng 660 tấn Cd hàng năm trên pha ̣m vi toàn cầu . Theo Cộng đồng châu Âu, giá trị này là khoảng 300 tấn. Đất trồng cỏ ở Anh sau thí nghiệm bón phân lân với hàm lƣợng 3 - 8 ppm Cd đã ghi nhâ ̣n sƣ̣ gia tăng tích lũy Cd ở mƣ́c 2g/ha/năm trong mô ̣t thời gian dài.
Đối với khu vực nông trại, hàm lƣợng cho phép của Cd trong phân chuồng theo Kabata - Pendias [49] và McGrath (1984) [dẫn theo 4] là 0,3 - 1,8 ppm. Trong bảng 1.8 là hàm lƣợng chì và cadmi điển hình trong một số chế phẩm sử dụng trong nông nghiệp trên thế giới.
Bảng 1.8. Hàm lượng chì và cadmi điển hình trong các sản phẩm sử dụng trong sản xuất nông nghiệp
STT Sản phẩm Chì (ppm) Cadmi (ppm) 1 Thuốc BVTV 11 - 16 2 Nƣớc tƣới < 20 <0,05 3 Nƣớc thải 2 - 7.000 2-1.500b 4 Vôi 20 - 1.250 0,04-0,1 5 Phân photphat 4 - 1.000 0,1-190 (0,1-170 b) 6 Phân nitrat 2 - 120 0,05-8,5 7 Bùn thải 2 - 7.000 <1-3410 8 Phế thải ủ compost 1,3 - 2.240 0,01-100 9 Phân chuồng 0,4 - 16 0,1 – 0,8 (0,03 – 0,8b)
Bùn đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới sử dụng nhƣ một loại phân bón hữu ích bổ sung cho đất nông nghiệp. Tuy nhiên, trong bùn thải, nhất là các bùn thải xuất phát từ nguồn sinh hoạt đô thị và sản xuất công nghiệp, có chứa một lƣợng kim loại nặng đáng kể. Do đó, đây cũng là nguồn gây ô nhiễm lớn cho đất, nhất là ở các nƣớc công nghiệp phát triển. Tùy thuộc vào nguồn phát sinh, thành phần và tính chất của bùn thải có sự khác biệt rất lớn giữa các nƣớc, các khu vực. Nhƣng có thể đánh giá chung, trong một, hai thập kỷ qua, lƣợng Cd tích lũy trong bùn thải đã giảm đáng kể. Đây là kết quả của quá trình cải thiện việc xử lý chất thải cả về mặt kỹ thuật và quản lý trên thế giới. Đã có nhiều nghiên cứu đánh giá tính chất của bùn thải và mức độ gây ô nhiễm của nó cho đất nông nghiệp.
Trên pha ̣m vi toàn thế giới , bùn thải bổ sung vào đất một lƣợng khoảng 480 tấn Cd mô ̣t năm . Trong bùn thải , Cd tồn ta ̣i chủ yếu dƣới dạng Cacbonat (49%). Theo Sommers, hàm lƣợng Cd ở 150 cống rãnh nƣớc Mỹ đa ̣t trung bình là 16 ppm (tƣ̀ 17 - 23 ppm). Trong khi đó , ở nƣớc Anh , bùn cống rãnh có thể đạt đến 5kg Cd/ha đất . Tại rừng lá rụng Tenessee (Mỹ) trên loại đ ất thịt nhẹ , chua, tổng lƣơ ̣ng Cd tích lũy hàng năm ƣớc tính đa ̣t 21 g/ha. Trên đất nông nghiê ̣p có tƣới của Đan Mạch, tổng lƣơ ̣ng Cd tích lũy hàng năm đa ̣t 3 g/ha. Baker (1974) và O’Riordan (1986) cho biết, Cd đƣợc tích lũy trong bùn thải với hàm lƣợng dao động rất lớn, từ < 1 - 3650 ppm [dẫn theo 6].
Bảng 1.9. Hàm lượng Cd trong bùn cống thải đô thị
Cd (ppm) Nguồn bùn cống rãnh Số liệu tham khảo
6,8 – 444 16 thành phố (Mỹ) 41
2,0 – 1100 57 vùng ở Michigan 43
0,3 – 168 6 khu phố ở Hà Lan 44
< 1 – 180 200 mẫu bùn ở Anh 46
0,3 – 236 7 thành phố (Ontario, Canada) 51
1,9 – 35 TP Hồ Chí Minh (Việt Nam) 6
10 – 12 Helsinky (Phần Lan) 49
Chì trong bùn thải cũng rất cao, khoảng 13 - 26.000ppm chất khô và trung bình là 500ppm chất khô (Logan, 1990) [dẫn theo 50]. Trong bùn thải, chì có thể tồn tại dƣới nhiều dạng khác nhau: ion tự do, cacbonat và cả dạng phức hữu cơ tan và không tan. Theo Stover và cộng sự (1996) [dẫn theo 3], dạng tồn tại chủ yếu của chì trong bùn thải là hợp chất cacbonat (xấp xỉ 61%), dạng di động và dễ tiêu với thực vật chỉ chiếm một lƣợng nhỏ (< 17%). Hầu hết các tác giả đều cho rằng lớp đất mặt đƣợc bón bùn thải có sự tích lũy chì đáng kể, trong khi cây trồng chỉ hấp thu đƣợc khoảng 0,06% lƣợng chì đó (McGrath, 1987) [dẫn theo 9]. Berrow và Webber (1993) [dẫn theo 35] phân tích 42 mẫu bùn từ các thành phố công nghiệp ở Anh và Wales cho thấy, hàm lƣợng chì trong khoảng 120 - 3.000 μgPb/g (trung bình 820μg/g) khối lƣợng khô. Sommers (1990) [dẫn theo 4] cho biết, trong bùn cống ở Indiana (Mỹ), hàm lƣợng chì khoảng 547 - 7.431 μgPb/g.