nghiệm vi sinh vật, Tỏc động của ụ nhiễm đất đối với sức khỏe cộng đồng, Cỏc bệnh liờn quan đến ụ nhiễm đất do tỏc nhõn sinh học, Cỏc bệnh liờn quan đến ễNĐ do tỏc nhõn húa học, Cỏc bệnh liờn quan đến ễNĐ do phúng xạ, Cỏc biện phỏp phũng chống ụ nhiễm đất
NỘI DUNG:
1. Khỏi niệm về đất:
Đất là một vật thể thiờn nhiờn cấu trỳc độc lập, lõu đời do kết quả của cỏc quỏ trỡnh phức tạp, hoạt động tổng hợp của nhiều yếu tố : đỏ, thực vật, động vật, khớ hậu, địa hỡnh, thời gian, con người, ... Đất là lớp vỏ mỏng trờn cựng của vỏ trỏi đất, tương đối xốp, cú độ phỡ nhiờu. Độ phỡ nhiờu của đất là tổng hợp những chất dinh dưỡng cú trong đất, tạo ra năng suất cõy trồng, liờn quan chặt chẽ với chất mựn là thức ăn cho thực vật
Đất bao gồm thành phần vụ sinh và thành phần hữu sinh là cỏc vi sinh vật, động vật, thực vật. Đất cựng với nước, khụng khớ, khớ hậu, đa dạng sinh học, người và cỏc hoạt động của con người cú mối quan hệ hữu cơ tạo thành mụi trường sinh thỏi
2. Vai trũ của đất đối với đời sống con người:
Con người và cỏc sinh vật sống trờn cạn đều sống, cư trỳ, sinh hoạt, phỏt triển trờn Trỏi Đất
Đất là cơ sở nền múng cho cỏc cụng trỡnh xõy dựng, kiến trỳc, xõy cất nhà cửa, ... phục vụ cho nhu cầu đời sống của con người
Đất là tư liệu sản xuất cơ bản, phổ biến quý bỏu nhất trong sản xuất nụng nghiệp, điều kiện khụng thể thiếu được của sự tồn tại và tỏi sinh của hàng loạt thế hệ người kế tiếp nhau
Đất cú liờn quan đến đời sống, tỡnh trạng sức khỏe, bệnh tật của con người. Cỏc chất húa học của đất ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước, lương thực, thực phẩm. Nếu trong đất thiếu hoặc thừa nguyờn tố nào đú, cú thể dẫn tới thiếu hoặc thừa nguyờn tố đú trong cỏc thành phần trờn.Khi con người sử dụng nguồn nước, lương thực, thực phẩm ấy sẽ sinh ra một số bệnh như bướu cổ đơn thuần do thiếu Iode, ung thư, ...
3. ễ nhiễm mụi trường đất:
3.1. Tỏc động của cỏc hệ thống sản xuất đến mụi trường đất
Ngày nay, hoạt động sản xuất của con người cú tỏc động rất lớn đối với quỏ trỡnh hỡnh thành đất. Tỏc động của con người được thể hiện chủ yếu thụng qua cỏc hoạt động sản xuất, đặc biệt là sản xuất nụng, lõm nghiệp. Trong quỏ trỡnh khai thỏc tự nhiờn để phục vụ cho lợi ớch kinh tế xó hội, con người đó làm ụ nhiễm mụi trường đất, gõy nờn những hiện tượng xúi mũn, suy thoỏi độ phỡ nhiờu, sa mạc húa
Theo Naythun (1982), năm 1970, một hecta đất canh tỏc sử dụng cho 2,6 người ; năm 2000 sử dụng cho 4 người. Như vậy, dõn số tăng đũi hỏi lượng lương thực, thực phẩm ngày càng nhiều và con người phải ỏp dụng một số phương phỏp để tăng mức sản xuất, tăng cường khai thỏc độ phỡ nhiờu của đất. Cỏc biện phỏp thường dựng :
‒ Tăng cường sủ dụng cỏc húa chất trong nụng – lõm nghiệp như phõn bún, thuốc trừ sõu diệt cỏ
‒ Sử dụng cỏc chất điều khiển sinh trưởng để giảm bớt sự thất thoỏt mựa màng, thuận tiện cho thu hoạch
‒ Sử dụng cụng cụ kỹ thuật hiện đại ‒ Mở rộng mạng lưới tưới tiờu
Tất cả cỏc biện phỏp trờn đều gõy tỏc động mạnh mẽ đến hệ sinh thỏi và mụi trường đất đưa đến hậu quả:
‒ Làm đảo lộn cõn bằng sinh thỏi ‒ Làm ụ nhiễm mụi trường đất ‒ Làm mất cõn bằng dinh dưỡng ‒ Làm xúi mũn và thoỏi húa đất
‒ Phỏ hủy cấu trỳc và cỏc tổ chức sinh học của đất ‒ Mặn húa, chua phốn do tưới tiờu khụng hợp lớ
3.2. ễ nhiễm mụi trường đất:
ễ nhiễm mụi trường đất là tất cả cỏc hiện tượng làm nhiễm bẩn mụi trường đất bởi cỏc chất gõy ụ nhiễm (pollutants). Chỳng ta cú thể phõn loại đất bị ụ nhiễm theo cỏc nguồn gốc phỏt sinh hoặc tỏc nhõn gõy ụ nhiễm. Theo nguồn gốc phỏt sinh:
‒ ễ nhiễm đất do chất thải cụng nghiệp ‒ ễ nhiễm đất do hoạt động nụng nghiệp
ễ nhiễm đất do tỏc động của khụng khớ ở cỏc khu cụng nghiệp, khu đụng dõn cư. Những mụi trường đất cú những đặc thự riờng và một số tỏc nhõn gõy ụ nhiễm cú thể cú cựng nguồn gốc nhưng lại gõy tỏc động bất lợi rất khỏc biệt. Do đú, phạn loại theo cỏc tỏc nhõn gõy ụ nhiễm sẽ phự hợp hơn đối với mụi trường đất:
‒ ễ nhiễm do tỏc nhõn húa học ‒ ễ nhiễm do tỏc nhõn sinh học ‒ ễ nhiễm do tỏc nhõn vật lớ
3.3. ễ nhiễm đất ở khu cụng nghiệp và đụ thị :
Quỏ trỡnh phỏt triển cụng nghiệp và đụ thị cú ảnh hưởng đến cỏc tớnh chất vật lớ, húa học của đất. Những tỏc động về mặt vật lớ đất như gõy xúi mũn, nộn chặt và phỏ hủy cấu trỳc đất do kết quả của cỏc hoạt động xõy dựng, sản xuất và khai thỏc mỏ. Cỏc chất thải rỏn, lỏng, khớ đều cú tỏc dụng về mặt húa học với đất.
Tỏc động của cụng nghiệp và đụ thị đến đất xảy ra rất mạnh từ cuộc Cỏch Mạng cụng nghiệp diễn ra ở thế kỉ XVIII – XIX, đặc biệt là những thập niờn gần đõy, cỏc chất thải cụng nghiệp ngày càng nhiều và cú độc tớnh ngày càng cao, nhiều loại rất khú bị phõn hủy sinh học. Cỏc chất thải độc hại cú thể được tớch lũy trong đất trong thời gian dài, gõy ra nguy cơ tiềm ẩn đối với mụi trường.
Cú thể phõn chia chất thải thành bốn nhúm chớnh: chất thải xõy dựng, chất thải kim loại, chất thải khớ, chất thải húa học và hữu cơ.
- Cỏc chất thải xõy dựng như gạch, ngúi, thủy tinh, gỗ, ống nhựa dõy cỏp, bờ tụng, nhựa, ... Trong đất cỏc chất nà bị biến đổi theo nhiều con đường khỏc nhau, nhiều chất khú bị phõn hủy
- Chất thải kim loại, đặc biệt là kim loại nặng: Pb, Zn, Cd, Cu, Ni, ... thường cú nhiều ở cỏc khu khai thỏc mỏ, cỏc khu cụng nghiệp và đụ thị. Cỏc kim loại độc hại cú thể tồn tại trong đất dưới nhiều dạng khỏc nhau, hấp thụ, liờn kết với cỏc hợp chất hữu cơ, vụ cơ hoặc tạo thành cỏc hợp chất phức tạp (chelat). Khả năng dễ tiờu của chỳng đối với thực vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: pH, dung tớch trao đổi Cation (CEC) và sự phụ thuộc lẫn nhau vào cỏc kim loại khỏc. Ở cỏc loại đất cú CEC cao, chỳng bị giữ lại nhiều trờn cỏc phức hệ hấp thụ. Nhỡn chung, cỏc kim loại nặng được tớch lũy trong cỏc cơ thể sinh vật theo cỏc chuỗi thức ăn và nước uống. Ảnh hưởng của cỏc kim loại nặng trong đất đối với sức khỏe con người cũn chưa được xỏc định một cỏch rừ ràng nờn khú xõ dựng ngưỡng độc hại chớnh xỏc. Tuy nhiờn, ở nhiều nước cũng đó xõy dựng tiờu chuẩn độc hại của cỏc nguyờn tú trong đất. Những giỏ trị này thường khỏc nhau tựy thuộc vào điều kiện mụi trường, cỏc chớnh sỏch và luật phỏp cụ thể.
Vớ dụ: Ở Hà Lan, Chớnh phủ đó xõy dựng hệ thống gồm ba mức: - Giỏ trị chấp nhận được hay giỏ trị nền
- Giỏ trị chứng tỏ quỏ trỡnh nhiễm bẩn đang xảy ra - Giỏ trị cần thiết phải làm sạch
Đỏnh giỏ mức ụ nhiễm kim loại trong đất ở Hà Lan Hàm lượng trong đất (ppm) Đất khụng nhiễm bẩn Đất bị nhiễm bẩn Đất cần làm sạch Cr 100 250 800 Co 20 50 300 Ni 50 100 500 Cu 50 100 500 Zn 200 500 3000 As 20 30 50 Mo 10 40 200 Cd 1 5 20 Sn 20 50 300 Ba 200 400 2000 Hg 0,5 2 10 Pb 50 150 600
Nguồn gõy ụ nhiễm đất đỏng kể là từ cỏc nhà mỏy nhiệt điện, cỏc khu vực khai thỏc than. Ở cỏc khu vực nhà mỏy điện nguyờn tử thường gõy ụ nhiễm cỏc chất phúng xạ như 137Cs và 134Cs. Cỏc chất phúng xạ cú khả năng tớch lũy cao trong đất cú CEC lớn, đất gần trung tớnh và trung tớnh, đất giàu khoỏng sột và cỏc chất mựn. Cỏc chất thải cú khả năng gõy ụ nhiễm đất ở mức độ lớn như chất tẩy rửa, phõn bún, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, màu vẽ, cụng nghệ sản xuất pin, thuộc da, cụng nghiệp sản xuất húa chất.
Nhiều loại chất thải hữu cơ cũng gõy ụ nhiễm đất. Nhiều loại nước từ cống rónh thành phố vẫn được sử dụng như nguồn nước tưới trong sản xuất nụng nghiệp. Tuy nhiờn, trong loại nước thải này thường bao gồm cả nước thải sinh hoạt và cụng nghiệp nờn chứa nhiều kim loại nặng.
Ngoài ra, cỏc chất PCBs (polychlorinated bitphenyls) thường gõy ụ nhiễm đất ở những nơi tiờu hủy cỏc thiết bị điện, dầu biến thế.
Hiện nay, trờn thế giới, nhiều vựng đất đó được xỏc định bị ụ nhiễm: Ở Anh đó chớnh thức xỏc nhận 300 vựng với diện tớch 10.000 ha; Mỹ cú khoảng 25.000 vựng, Hà Lan 6000 vựng bị ụ nhiễm cần phải xử lớ.
Một vớ dụ điển hỡnh của ụ nhiễm đất: Đất bị ụ nhiễm Cadmi
Cuối những năm 1940, một căn bệnh với cỏc triệu chứng đau toàn thõn, tổn thương thận và mềm xương xảy ra ở những cư dõn vựng lưu vực sụng Jinzu. Căn bệnh chỉ chủ yếu tỏc động vào phụ nữ và bệnh nhõn thường kờu “đau quỏ, đau quỏ” nờn căn bệnh được gọi là itai-itai
Sau hai thập kỷ tiến hành cỏc nghiờn cứu, kết luận đó được đưa ra vào năm 1968 rằng nguyờn nhõn của căn bệnh này là do nhiễm độc Cadmi món tớnh, mà nguyờn nhõn là do việc thải nước thải cú chứa hàm lượng cadmi cao từ cụng ty khai thỏc và luyện kim Mitsui đặt ở phớa thượng nguồn của lưu vực. Con đường nhiễm độc Cadmi là từ nước sụng, nước tưới tiờu, ngấm vào đất và vào trong gạo. Đến năm 1991, 129 người đó cú giấy chứng nhận bị bệnh itai-itai và 116 nguồi trong số này đó chết.
3.4 ễ nhiễm đất do cỏc hoạt động nụng nghiệp:
Để tăng năng suất của cõy trồng, trong cỏc hoạt động nụng nghiệp người ta thường sử dụng phõn bún húa học. Phõn húa học cú chứa cỏc tạp chất, phần lớn cỏc tạp chất là chất độc: Super phosphate cú chứa As, Pb, Cd, ... chỳng tạo thành cỏc cặn lắng trong đất; mặt khỏc phõn húa học cú chứa nhiều nitơ hữu cơ gõy tỡnh trạng thấm nitơ từ đất vào mạch nước ngầm làm ụ nhiễm nguồn nước.
Ngoài phõn bún húa học, phõn hữu cơ cũng được dựng trong nụng nghiệp. Phõn hữu cơ từ chất thải của người và gia sỳc cú thể chứa nhiều mầm bệnh gõy ụ nhiễm đất và gõy bệnh cho người
Cựng với phõn húa học – một lượng lớn thuốc trừ sõu, diệt cỏ cũng được sử dụng trong nụng nghiệp. Cỏc thuốc trừ sõu, diệt cỏ : hợp chất lõn hữu cơ, hợp chất carbonat, nhúm clo hữu cơ, cỏc pyrethroid, ... đều gõy hại cho đất và cõy trồng, ảnh huọng tới hệ sinh vật của hệ sinh thỏi mụi trường đất, tiờu diệt hoặc làm giảm số lượng vi sinh vật và cụn trựng cú lợi cho đất.
Giới hạn tối đa cho phộp của thuốc bảo vệ thực vật trong đất (theo Bộ KHCN – MT, 1995)
TT Tờn chất Tỏc dụng Mức cho phộp (mg/kg đất)
1 Atrazin Trừ cỏ 0,2
3 Dalapon Trừ cỏ 0,2
4 MCPA Trừ cỏ 0,2
5 Sofit Trừ cỏ 0,5
6 Fenoxaprop – ethyl (whup S) Trừ cỏ 0,5
7 Simazin Trừ sõu 0,2
8 Cypermethrin Trừ cỏ 0,5
9 Saturn (Benthiocard) Trừ cỏ 0,5
3.5 ễ nhiễm đất do chiến tranh:
Trong chiến tranh Việt Nam, quõn đội Mỹ, từ năm 1960 – 1972, đó dựng tới 15 loại húa chất độc làm trụi lỏ và diệt cỏ ở miền Nam Việt Nam, tổng cộng tới 72 triệu lớt, trong đú cú chất màu da cam (Agent Orange, AO) chiếm 42 triệu lớt.
Chất độc da cam là hỗn hợp 2,4 – D và 2,4,5 – T cú chứa tạp chất 2,3,7,8, TCDD (2,3,7,8, Tetrachlorodibenzo para dioxin) gọi là DIOXIN. Dioxin, chất cực độc, rất bền vững trong đất
4. Tiờu chuẩn đỏnh giỏ đất bị ụ nhiễm: 4.1 Theo phõn tớch húa học:
•Dựa vào nồng độ của cỏc hợp chất Nitơ sinh ra trong quỏ trỡnh phõn hủy cỏc hợp chất hữu cơ chứa đạm, người ta cú thể đỏnh giỏ độ nhiễm bẩn của đất:
- Nhiều NH3 : đất mới bị ụ nhiễm - Nhiều NO2- : đất đang bị ụ nhiễm
- Nhiều NO3- : đất đó cú độ khỏng húa cao
•Dựa vào hàm lượng clo: - Ít muối clo : đất sạch - Nhiều muối clo: đất bẩn - Khụng cú clo: đất tự làm sạch
4.2 Dựa vào cỏc chỉ số vệ sinh (CSVS)
Nitơ albunin của đất CSVS =
Nitơ hữu cơ
Khi đất bị nhiễm bẩn, vi sinh vật sẽ hoạt động yếu, nitơ hữu cơ tăng lờn và chỉ số vệ sinh giảm như sau: Chỉ số vệ sinh Tỡnh trạng đất < 0,7 Nhiễm bẩn mạnh 0,7 – 0,85 Nhiễm bẩn trung bỡnh 0,85 – 0,98 Nhiễm bẩn yếu > 0,98 Đất sạch 4.3 Xột nghiệm vi sinh vật:
•Vi khuẩn học : Sự hiện diện của cỏc vi khẩn sau đõy phản ảnh tỡnh trạng ụ nhiễm đất
- Escherichia coli : đất mới bị nhiễm phõn - C.perfringens : đất nhiễm phõn đó lõu
- Escherichia coli + Clostridium perfringens : đất bị nhiễm phõn liờn tục
•Trứng giun :
- 100 trứng giun/kg đất : đất sạch
- 100 – 300 trứng giun/kg đất : đất hơi bẩn - >300 trứng giun/kg đất : đất rất bẩn
5. Tỏc động của ụ nhiễm đất đối với sức khỏe cộng đồng 5.1. Cỏc bệnh liờn quan đến ụ nhiễm đất do tỏc nhõn sinh học: 5.1.1. Cỏc vi sinh vật truyền từ Người – Đất – Người :
Người bị cỏc bệnh đường ruột do cỏc vi sinh vật hoặc người lành mang vi sinh vật gõy bệnh đường ruột, cỏc vi sinh vật gõy bệnh được thải ra ngoài theo phõn; từ đú cú thể phỏt tỏn rộng ra mụi trường,... Đất cú thể bị ụ nhiễm cỏc trực khuẩn lỵ, thương hàn, tả, lỵ amibe ... từ phõn người. Ruồi nhặng, bọ hung sống nhờ phõn tươi cú ở đất, chỳng sẽ mang mầm bệnh đi khắp nơi, là một nguy cơ lớn cho sức khỏe cộng đồng.
- Trực khuẩn lỵ khụng tồn tại trong phõn tươi nhưng khi phõn tươi được phõn tỏn trong đất, trực khuẩn lỵ sẽ cú điều kiện sống lõu hơn. Bức xạ mặt trời tiờu diệt được trực khuẩn lỵ. Nếu ăn, rau, quả, ... bị nhiễm khuẩn cú thể bị bệnh.
- Trực khuẩn thương hàn và phú thương hàn (A và B): cỏc vi khuẩn này tuy khú sống trong đất nhưng tựy theo điều kiện mụi trường cụ thể mà cú thể sống từ 2 – 4 tuần hoặc hơn trong đất, từ đú cú thể gõy bệnh cho người.
- Phẩy khuẩn tả cú thể sống được trong đất hàng thỏng, khả năng sống lõu hơn tựy thuộc cỏc điều kiện mụi trường đất, hệ vi sinh vật trong đất, chuẩn phẩy khuẩn (Vibrio Eltor cú khả năng sống dai hơn)
- Ký sinh trựng trong đất: cỏc trứng giun, sỏn trong phõn ra đất trở thành tỏc nhõn gõy bệnh cho người. Trứng giun, sỏn từ phõn vào đất lõy vào rau hoặc tay chõn nhiễm bẩn cho vào miệng rồi vào ruột phỏt triển sinh sản tại chỗ gõy bệnh giun sỏn, ... Cỏc amibe cũng cú thể tồn tại trong đất, cú khả năng gõy bệnh cho người.
5.1.2. Cỏc vi sinh vật truyền từ Động vật – Đất – Người :
- Xoắn khuẩn Leptospira gõy bệnh Leptospirosis cho cả người, động vật nuụi và hoang dại ở mọi nơi khi tiếp xỳc với mụi trường cú mầm bệnh: đất, nước, bựn, cõy cỏ, sỳc vật.
- Trực khuẩn Yersin (Yersinia Pestis): trực khuẩn Yersin gõy bệnh dịch hạch, truyền qua chuột dớnh đất bẩn trong hang, cống rónh, ... từ đú cú thể truyền qua người.
5.2. Cỏc bệnh liờn quan đến ụ nhiễm đất (ễNĐ) do tỏc nhõn húa học:
Tỏc nhõn húa học làm ụ nhiễm đất dẫn đến gõy bệnh cho người, nhiều nhất, lớn nhất là Dioxin trong chất độc màu da cam mà Mĩ đó rải ở Việt Nam. Viện Hàn lõm Khoa học Mĩ đó cụng nhận 11 loại bệnh do chất da cam / Dioxin làm căn cứ để bồi thường cho