ô nhiễm môi trường đất và hiện tượng sa mạc hóa

LỜI MỞ ĐẦU  Đất được xem như một cơ thể sống với quá trình phát sinh,phát triển hưng thịnh và suy vong.Mặt khác ,đất vừa là thành phần của môi trường sinh thái chung,lạivừa là môi t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN

KHOA MÔI TRƯỜNG -    -

GVHD: NGUYỄN HỊ HỒNG TÌNH NHÓM: 6

NGUYỄN THỊ THANH LOAN NGUYỄN THỊ TUYẾT SƯƠNG

VÕ THỊ XUÂN VI NGUYỄN HỮU QUỐC ANH

BÙI NGỌC KHÁNH

Đà Nẵng, tháng 06 năm 2010

LỜI MỞ ĐẦU

 

Đất được xem như một cơ thể sống với quá trình phát sinh,phát triển hưng thịnh

và suy vong.Mặt khác ,đất vừa là thành phần của môi trường sinh thái chung,lạivừa là môi trường hoàn chỉnh với đầy đủ các thành phần nhân tố, cấu trúc, hoạtđộng nên nó cũng được xem như môi trường thành phần.Nếu đất lành mạnh lànền tảng của hệ sinh thái thịnh vượng, nó cung cấp thực phẩm, tái chế chất dinhdưỡng, hỗ trợ tăng trưởng và nuôi dưỡng mầm.Nhưng đất không thể làm nhữngbất cứ điều gì trừ khi nó được sạch sẽ, tinh khiết,qua mức tự làm sạch thì nó sẽ trởnên ô nhiễm cần có sự can thiệp của con người , để điều chỉnh làm giảm đi sự ônhiễm môi trường đất

Nội dung của bài thuyết trình của nhóm tập trung vào khả năng tiếp nhận và phảnứng lại những tác động vào nó cũng như những biểu hiện ô nhiễm suy thoái và khảnăng tự làm sạch của cả hệ sinh thái môi trường đất

Bài thuyết trình sẽ còn nhiều sai sót mong cô và các bạn thông cảm, góp ý kiến

để những bài thuyết trình sau sẽ hoàn hảo hơn

A Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT

I.2 Hiện trạng sử dụng tài nguyên đất

 Tài nguyên đất thế giới như sau: Tổng diện tích : 14.777 triệu ha; Đất đóng

băng : 1.527 triệu ha; Đất không phủ băng : 13.251 triệu ha Trong đó : 12 % DTđất canh tác, 24% DT đất đồng cỏ, 32% DT đất rừng và 32% DT đất cư trú, đầmlầy DT đất có khả năng canh tác là 3.200 triệu ha, hiện mới khai thác 1.500 triệuha

Hiện nay tài nguyên đất thế giới đang bị suy thoái nghiêm trọng do xói mòn, rửatrôi, bạc màu, nhiễm mặn, nhiễm phèn và ô nhiễm đất, biến đổi khí hậu Trong đó,10% đất có tiềm năng nông nghiệp đang bị sa mạc hóa

 Ở nước ta, diện tích đất tự nhiên có khoảng 33 triệu ha (xếp thứ 58/200 nước),

trong đó có 22 triệu ha đất phát triển tại chỗ và 11 triệu ha đất bồi tụ Bình quânđất tự nhiên theo đầu người rất thấp: 0,444 ha/người (2001), bằng 1/6 mức bìnhquân của thế giới Bình quân diện tích nông nghiệp chỉ khoảng 0,12 ha/người

I.3 Khái niệm ô nhiễm môi trường đất

Ô nhiễm môi trường đất là quá trình làm biến đổi hoặc thải vào đất các chất

ô nhiễm làm thay đổi tính chất và cấu trúc của nó theo chiều hướng không có lợi,mất khả năng đáp ứng cho nhu cầu sống của con người

I 4Thực trạng ô nhiễm môi trường đất

Theo số liệu của viện tài nguyên thế giới năm 1993 quỹ đất của toàn thế giới khoảng 13 tỉ ha

một số nước có quỹ đất hạn hẹp như Hà Lan, Nhật, Hàn Quốc, Ấn Độ,

+ Ô nhiễm môi trường đất

+ Khủng hoảng hệ sinh thái đất

Khoảng 2/3 diện tích đất nông nghiệp trên thế giới đã bị suy thoái nhiêm trọng trong 50 năm qua do:

+ Chăn thả gia súc(35%)

+ Phá rừng(30%)

+ Canh tác nông nghiệp không hợp lí(28%)

+ Công nghiệp hoá gây ô nhiễm(1%)

+ Khai thác tài nguyên khoáng sản

Khoảng 40% đất nông nghiệp đã bị suy thoái mạnh hoặc rất mạnh, 10% bị sa mạc hoá do biến động khí hậu bất lợi và khai thác sử dụng không hợp lý

Sa mạc Sahara mỗi năm mở rộng lấn mất 100.000 ha đất nông nghiệp và đồng cỏ.Thoái hoá môi trường đất có nguy cơ làm giảm 10-20% sản lượng lương thực thếgiới trong 25 năm tớ

Ở Việt Nam

Nước ta thực hiện công nghiệp hoá - hiện đại hoá và đương nhiên là kéo theo

đô thị hoá Theo kinh nghiêm của nhiều nước, tình hình ô nhiễm môi trường cũnggia tăng nhanh chóng Nếu tốc độ tăng trưởng GDP trong vòng 10 năm tới tăngbình quân khoảng 7%/năm, trong đó GDP công nghiệp khoảng 8-9%/năm, mức đôthị hoá từ 23% năm lên 33% năm 2000, thì đến năm 2010 lượng ô nhiễm do côngnghiệp có thể tăng lên gấp 2,4 lần so với bây giờ, lượng ô nhiễm do nông nghiệp

và sinh hoạt cũng có thể gấp đôi mức hiện nay Trong quá trình phát triển, nhất là trong thập kỷ vừa qua, các đô thị lớn như HàNội, thành phố Hồ Chí Minh, đã gặp phải nhiều vấn đề môi trường ngày càngnghiêm trọng, do các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thôngvận tải và sinh hoạt gây ra

+ Tại thành phố Hồ Chí Minh có 25 khu công nghiệp tập trung hoạt động với

tổng số 611 nhà máy trên diện tích 2298 ha đất Theo kết quả tính toán, hoạt độngcủa các khu công nghiệp này cùng với 195 cơ sở trọng điểm bên ngoài khu công nghiệp, thì mỗi ngày thải vào hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai tổng cộng1.740.000 m3 nước thải công nghiệp, trong đó có khoảng 671 tấn cặn lơ lửng,1.130 tấn BOD5 (làm giảm nhu cầu ôxy sinh hoá), 1789 tấn COD (làm giảm nhucầu ôxy hoá học), 104 tấn Nitơ, 15 tấn photpho và kim loại nặng Lượng chất thảinày gây ô nhiễm cho môi trường nước của các con sông vốn là nguồn cung cấpnước sinh hoạt cho một nội địa bàn dân cư rộng lớn, làm ảnh hưởng đến các visinh vật và hệ sinh thái vốn là tác nhân thực hiện quá trình phân huỷ và làm sạchcác dòng sông, nước bị ô nhiễm lau ngày sẽ dẫn đến gây ô nhiễm môi trường đất

Về ô nhiễm môi rường đất, ngoài tác động của sản xuất công nghiệp, hoạt độnggiao thông vận tải cũng là nguồn thải rất quan trọng

Chỉ tính riêng ở thành phố Hồ Chí Minh, hàng năm các phương tiện vận tải trênđịa bàn thành phố tiêu thụ khoảng 210.000 tấn xăng và 190.000 tấn dầu Dizel.Như vậy đã thải vào không khí khoảng 1100 tấn bụi, 25 tấn chì, 4200 tấn CO2,

4500 tấn NO2, 116000 tấn CO, 1,2 triệu tấn CO2, 13200 tấn Hydrocacbon và 156

tấn Aldehyt Chính vì thế, tại nhiều khu vực trong các đô thị có nồng độ các chất ônhiễm lên khá cao

Tại thành phố Hồ Chí Minh và vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, đến năm 2010,nếu tất cả 74 khu công nghiệp đều sử dụng hết diện tích, thì các xí nghiệp sẽ thải

ra một lượng chất thải rắn lên tới khoảng 3500 tấn/ngày tức làn gấp 29 lần so vớihiện nay, trong đó có khoảng 700 tấn chất thải độc hại

+ Tại Hà Nội, vào nhưng năm 1996-1997 ô nhiễm trầm trọng đã xảy ra ở xung

quanh các nhà máy thuộc khu công nghiệp Thượng Đình với đường kính khu vực

ô nhiễm khoảng 1700 mét và nồng độ bụi lớn hơn tiêu chuẩn cho phép khoảng 2-4lần; xung quanh các nhà máy thuộc khu công nghiệp Minh Khai – Mai Động, khuvực ô nhiễm có đường kính khoảng 2500 mét và nồng độ bụi cũng cao hơn tiêuchuẩn cho phép 2-3 lần Cũng tại khu công nghiệp Thượng Đình, kết quả đo đạccác năm 1997-1998 cho thấy nồng độ SO2 trong không khí vượt tiêu chuẩn chophép 2-4 lần

Nhìn chung thực trạng ô nhiễm môi trường đất đang ở mức báo động Nếu

không có những biện pháp giảm thiểu hiệu quả thì nguồn tài nguyên đất đến một lúc nào đó sẽ cạn kiệt

CHƯƠNG II

NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT

II.1 Ô nhiễm môi trường đất do chất thải nông nghiệp (soil contamination by agricultural waste)

Ô nhiễm đất xảy ra chủ yếu ở nông thôn Trước hết là do sự bành trướng của kỹthuật canh tác hiện đại Nông nghiệp hiện nay phải sản xuất một lượng lớn thức ăntrong khi đất trồng trọt tính theo đầu người ngày càng giảm vì dân số gia tăng vàcũng vì sự phát triển thành phố, kỹ nghệ và những sử dụng phi nông nghiệp.Người ta cần phải thâm canh mạnh hơn, dẫn tới việc làm xáo trộn dòng nănglượng và chu trình vật chất trong hệ sinh thái nông nghiệp Các chất thải nôngnghiệp gây ô nhiễm bao gồm các loại như: phân bón, thuốc trừ sâu, tàn tích sảnphẩm và cây trồng nông nghiệp, chất thải gia súc, động vật và tàn tích rừng Trongchúng có những chất thải làm cho đất phì hơn Tuy nhiên, khi vượt quá “ngưỡng

tự làm sạch”

II 1.1 Ô nhiễm do phân bón

II.1.1a Phân hóa học (chemical fertilize)

Để tăng năng suất câytrồng,người ta thường bón thêmphân đạm vô cơ (N),lân(P2O5) vàkali(K2O); trong đó, đáng chú ýnhất là đạm,một loại phân mang lạihiệu quả rõ rệt nhất cho năng

suất cây trồng nhưng cũng dễ gây ônhiễm cho môi trường đất do tồn

dư của nó Ta biết rằng, cây chỉ sửdụng hữu hiệu tối đa 30% lượngphân bón vào đất, còn lại,phần thì bị rửa trôi,phần nằm lại trong đất,gây ỗ nhiễmmôi trường

Ví dụ:

(1) Tích tụ dư lượng phân nitrat(NO3 ) hay các dạng phân đạm khác dễchuyển thành KNO3 và sau đó là NO2 Phân đạm amon, chẳng hạn,chứa NH4+ ,khi bón cho đất khô,trở thành NO3.Sự chuyển hóa này qua 2 bước nhờ các vi sinhvật nitrosomonas sp, biến nitrit thành nitric Một phần NO3- bị thực vật hút nhưng

sự tích lũy cao nitrat trong lá, quả, hạt quá mức sẽ không có lợi cho sức khỏe, đặcbiệt là đối với trẻ em Khi ăn lá rau non có vị đắng có thể rau đó đã chúa nhiềuđạm nitrat.Phần lớn nitrat phân bón dư thừa được giữ lại trong môi trường đất.Chúng sẽ ngấm xuống nước ngầm dưới dạng NO3- Anion này ít được các kheo hấpthụ, bởi vì hầu hết các keo trong môi trường đất là keo âm,do đó chúng ta bị rửatrôi Tính độc hại của nó còn biểu hiện trong quá trình nitrat hóa:

(2) Trong phân super lân thường có 5% acid tự do Riêng lượng acid tự do

H2SO4 nào cũng đã làm trong môi trường chua thêm.Mặt khác,các dạng phân hóahọc đều là các muối cả cá acid( hoặc là muối kép hoặc muối đơn) Vì vậy, khi hòatan thường gây chua cho môi trường đất Như đã nói ở trên,60- 70% lượng phânbón cây không sử dụng, bị hòa tan vào nước ao, hồ, song làm xấu môi trường sinhthái, gây hại cho hệ thủy sinh mà các nhà môi trường gọi là “phú dưỡnghóa”(eutrophication).Mặt khác, sự tích lũy cao các hóa chất dạng phân bón cũnggây hại cho môi trường sinh thái đất về mặt cơ lý tính Khi bón nhiều phân hóahọc làm đất hở nên chặt hơn, độ trương co kém, kết cấu vững chắc, không tơi xốp

mà nông dân gọi là đất trở nên chai cứng, tính thong khí kém đi, sinh vật ít đi vìhóa chất hủy diệt vi sinh vật

Các tạp chất trong phân superphosphate (Theo Barrows, 1996)

II.1.1b Phân hữu cơ( organic fertilize )

Phân hữu cơ nếu ủđúng kỹ thuật trước khi bón

và bín đúng liều lượng thìkhông gây hại bao nhiêu chomôi truờng sinh thái Nhưngphần lớn nông dân dùngphân hữu cơ như phân bắc,nước tiểu đều không qua chếbiến, gây ô nhiễm chô môitruờng đất và gây hại chođộng vật và conngười.Nguyên nhân là trongphân

chứa rất nhiều giun sán,trứng giun, sâu bọ, vi trùng và các mầm bệnh khác.Nếu bón vào đất chúng có điềukiện sinh sôi, nảy nở, lan truyền qua nước mặt, nước ngầm hoặc bốc hơi và khôngkhí là ô nhiễm môi truờng sinh thái:

Gây bệnh trực tiếp từ đất vào người từ đất động vật người

Gây ô nhiễm ,mùi

Gây bệnh cho người và gia súc qua thực phẩm qua rau xanh đậu, đỗ…

Hơn thế nữa, bón quá nhiều phân hữu cơ trong điều kiện yếm khí sẽ là quá trìnhkhử chiếm ưu thế,sản phẩm của nó chứa nhiều acid hữu cơ làm môi trường sinhthái đất chua, đồng thời chúa nhiều chất độc như H2S, CH4, CO2

II.1.2 Thuốc trừ sâu bệnh( pesticide)

Thuốc trừ sâu bệnh bao gồm trừ sâu, côn trùng, tuyến trùng, diệt cỏ,kíchthích sinh trưởng đều là các hợp chất hóa học hữu cơ hay vô cơ.Nó rất cần thiết để

diệt sâu bệnh, bảo vệ cây trồng.Tuy nhiên, do bản chất là những chất hóa học diệtsinh học nên ít nhiều đều ảnh hưởng đến môi trường sinh thái

II.1.2a Thuốc trừ sâu (insecticides)

Thuốc trừ sâu được chia

ra làm 3 nhóm chính: Chất

vô cơ, chất có gốc thực vật

và chất hữu cơ tổng hợp.Thuốc trừ sâu hữu cơ tổnghợp được sử dụng nhiều nhấthiện nay Chúng được chialàm 4 nhóm lớn:

- Clor hữu cơ

- Lân hữu cơ

- Carbamates

- Pyrethroides

II.1.2.b Thuốc trừ sâu clor hữu cơ

Thuốc trừ sâu clor hữu cơ là chất rắn bền, ít tan trong nước và có ái lực mạnh

với lipid (liphophilicity) Vài chất rất bền bỉ trong thể ban đầu hay như là chất biếndưỡng bền Tất cả đều là chất độc thần kinh

DDT (Dichlorodiphenyl trichloroethare) thương mại chứa 70 - 80% đồng phân sáttrùng của ppDDT Thuốc trừ sâu tương cận bao gồm rhotane (DDD) vàmethoxychlor Tính chất sát trùng của DDT được khám phá bởi Paul Muller củacông ty Ciba-Geigy năm 1939 DDT đã được dùng với qui mô nhỏ (trừ côn trùngmang mầm bịnh, vectors) trong thế chiến 2, nhưng sau đó được dùng rất rộng rải

để trừ dịch hại nông nghiệp, sinh vật mang mầm bệnh (như muỗi gây sốt rét),ngoại ký sinh của gia súc, và côn trùng trong nhà và cơ sở kỹ nghệ Do ít tan trongnước (< 1 mg/l), DDT được pha chế dưới dạng nhũ tương, tức là dung dịch củathuốc trong dung môi hữu cơ, dùng để phun xịt DDT có LD50 là 113 - 450 mg/kg

ở chuột và được cho là độc vừa phải

Aldrin, dieldrin và heptachlor là các thuốc trừ sâu có vòng Chúng giống DDT

ở chổ là chất rắn bền, ưa lipid, ít tan trong nước, nhưng khác ở cách tác động.Chúng rất độc với hữu nhũ (LD50 là 40 - 60 mg/kg) Chúng được dùng từ nhữngnăm 1965 để chống lại các côn trùng, như là chất bảo vệ hạt giống và thuốc trừ sâucủa đất

HCH được tiếp thị như là hỗn hợp thô của đồng phân BHC , nhưng rộng rải hơn

ở dạng tinh chế có chứa chủ yếu đồng phân gamma, như (HCH, (BHC haylindane (HCH có cùng các đặc tính với các thuốc trừ sâu clor hữu cơ khác, nhưng

nó phân cực hơn và tan trong nước nhiều hơn (7mg/l) Nhũ tương của HCH đượcdùng để trừ các dịch hại nông nghiệp và các ký sinh trùng của gia súc Chúng cũngđược dùng bảo vệ hạt giống HCH chỉ độc vừa phải đối với chuột (LD50 là 60 -250mg/kg) (Walker và CSV, 1996)

II.1.2c Thuốc trừ sâu lân hữu cơ

Trong thế chiến lần thứ hai, hợp chất lânhữu cơ được dùng làm chất độc thần kinh(neurotoxin), vì chúng có khả năng ngăntrở enzim acetylcholinesteraz (AchE).Chúng được sản xuất vì hai công dụngchính, là thuốc trừ sâu và vũ khí hóa học.Chúng là những ester hữu cơ của acidphosphoric Do đó, chúng phân hủynhanh trong môi trường, nhưng độc tínhcấp thời là đáng kể Chúng phân cực vàtan trong nước nhiều hơn thuốc trừ sâuclor hữu cơ

Trong nhiều quốc gia, thuốc trừ sâu lânhữu cơ hiện vẫn còn được sử dụng chohoa màu dưới nhiều dạng thức khác nhau.Chúng được dùng để kiểm soát ngoại kýsinh của gia súc và cả nội ký sinh, càocào, dịch hại các kho chứa, muỗi, ký sinh của cá

II.1.2d Thuốc trừ sâu carbamate

Ðây là các dẫn xuất của acid carbamic và phát triển gần đây hơn 2 nhóm thuốctrừ sâu nói trên Giống như thuốc trừ sâu lân hữu cơ, chúng có tác động ngăn trởenzym acetylcholinesterase (AchE) Carbamate thường là thể rắn, vài thứ ở thểlỏng Sự hòa tan vào nước thay đổi đáng kể Giống như thuốc trừ sâu lân hữu cơ,chúng dễ bị phân hủy bởi các tác nhân hóa học hay sinh hóa học và thường không

có vấn đề lưu tồn lâu dài Ðộc tính cấp thời của chúng là điều đáng nói Vài loại(aldicarb và carbofuran) tác động như thuốc lưu dẫn Một ít (methiocarb) dùng diệt

ốc sên Cần phân biệt carbamate trừ sâu và carbamate trừ cỏ (propham,chlopropham) ít độc với động vật

Thuốc trừ sâu carbamate được chế biến như cách của thuốc trừ sâu lân hữu cơ,như các thứ cực độc (aldcarb và carbofuran) chỉ chế tạo ở dạng viên Chúng đượcdùng để kiểm soát côn trùng trong nông nghiệp và hoa màu, trừ tuyến trùng(nematocides) và thân mềm (molluscides)

II.1.2e Thuốc trừ sâu pyrethroid

Thuốc trừ sâu pyrethroid thiên nhiên được tìm thấy trong hoa đầu các cây cúc

Chrysanthemum, từ đó gợi ý cho người ta làm các thuốc trừ sâu pyrethroid tổng hợp Pyrethroid tổng hợp thì bền hơn pyrethroid thiên nhiên Pyrethroid là chất

rắn, ít tan trong nước, và là chất độc thần kinh như DDT Chúng là các ester được

tạo bởi một acid hữu cơ (thường là acid chrysanthemic) và một baz hữu cơ Mặc

dù pyrethroid bền hơn pyrethrin, nhưng chúng dễ bị phân hủy sinh học và khônggây vấn đề thời gian bán hủy sinh học Tuy nhiên, chúng có thể kết chặt với cáchạt mịn của đất và chất trầm tích, và ở đó chúng sẽ lưu tồn lâu dài

II.1.2f Thuốc trừ cỏ tổng hợp

Các thuốc trừ cỏ phát triển mạnh vài chục năm nay Các dẫn xuất của acidphenoxyacetic là những hợp chất đầu tiên được thương mại hóa Chúng tác dụnggiống như auxine thực vật và gây sự rối loạn tăng trưởng của song tử diệp Ngoài

ra còn có nhóm Triazine, Simazine (ngăn chặn quang hợp bằng cách chặn đứngchu trình Calvin, cây không thể cố định CO2) Pichloram là chất độc và rất ổnđịnh trong môi trường

Các dẫn xuất của acid phenoxyacetic là nhómthuốc trừ cỏ quan trọng nhất Các thí dụ quenthuộc là 2,4-D, 2,4-DB, 2,4,5-T, MCPA vàCMPP Chúng tác động bằng cách rối loạn quátrình tăng trưởng theo cách của chất điều hòatăng trưởng tự nhiên Indole acetic acid (IAA).Chúng là các dẫn xuất của các acid carboxylicphenoxyankal Khi chế tạo dưới dạng muốikiềm, chúng rất hòa tan vào nước, nhưng khichế tạo dưới dạng ester đơn thì chúng lại ưalipid và ít hòa tan vào nước

Ða số thuốc trừ cỏ phenoxy dễ bị phân hủysinh học và không lưu tồn trong cơ thể sinh vậthay trong đất Vấn đề môi trường có hai loại.Thứ nhất là vấn đề độc tính thực vật(phytotoxycity) do phun xịt hay phun sương Thứ hai là vài loại có chứa hợp chấtcực độc là dioxin (TCDD = tetrachlorodibenzodioxin), tác nhân màu da cam của2,4-D và 2,4,5-T dùng như thuốc làm rụng lá cây ở Việt Nam Ðây là chất cực độccho hữu nhũ (LD50 là 10 - 200 (g/kg ở chuột)

II.1.2g Thuốc chống đông máu trừ gậm nhấm

Hợp chất Warfarin đã được dùng từnhiều năm qua như thuốc trừ gậmnhấm Nó là phân tử ưa lipid, ít tantrong nước và tác động như chất đốikháng của vitamin K Chúng baogồm diphenacoum, bromadiolone,brodiphacoum và flocoumafen.Chúng giống với Wafarin ở tính chất

tổng quát nhưng độc hơn cho thú và chim nhưng lại lưu tồn lâu trong gan củaÐVCXS Do đó chúng có thể được chuyển từ gậm nhấm sang các động vật ăn thịt

và các loài ăn xác chết của các gậm nhấm này Như chim cú ở Anh quốc chẳnghạn, có chứa một lượng thuốc trừ gậm nhấm nói trên Thuốc trừ gậm nhấm thườngđược trộn vào bã mồi, đặt trong nhà hay ngoài cửa, chúng sẽ được các gậm nhấmhoang dã ăn

II.1.3 Tàn tích cây trồng(remain of agricultural plant)

Những tàn tích, rác từ cây trồngnông nghiệp là nguồn phân hữu cơ quýbáu cho môi trường đất.Tuy nhiên,trong điều kiện yếm khí,tàn tích nàyquá nhiều cùng với tỷ lệ C/N qua lớn,sẽgây nên hiện tượng phân giải yếm khí,sinh ra nhiều chất độc H2S và khí CH4

gây hại cho môi trường

Ví dụ

Một số nghiên cứu ghi nhận tàn tích thực phẩm, nông phẩm làm thức ăn cho giasúc đã gây bệnh teo cơ ở chân sau của gia súc chăn thả trên đồng cỏ Người takhông biết chính xác là bệnh gì nhưng chắc chắn là liên quan đến phế phẩm nôngnghiệp, bởi nấm bệnh từ đó mà phát triển gây ngộ độc cho gia súc bởi chúng tiết rachất độc dạng alkaloid Tàn tích ruộng khoai ngập nước sẽ gay nên mùi thối rấtkhó chịu Sau khi các củ và lá khoai rữa ra sẽ gây nên hiên tượng ngộ độc cho hầuhết các sinh vật trong môi trường sinht hái

II.1.4 Chất thải của gia súc(animal waste)

Chất thải của súc vật gồm chấtthải trâu bò,gà,cừu,ngựa,heo,dê ,chó, mèo….Chất thải dạngphân ,nước tiểu rất có ích cho độ phinhiêu của đất

Ví dụ

Trong cây trồng không bao giờđược đáp ứng nhu cầu đạm vượt quámức 2% N từ humic.Khả năngchuyển hóa N chậm được quy cho là

N đó đã bị giữ trong phức hệ hữu

cơ, như là phức acid humic hoặcligảin.Mặt khác, trong phân gia súc chứa rất nhiều các dạng vi khuẩn gây bệnhđường ruột như coli, E.coli

Trong phân gà chúa nhiều vi trùng salmonerium tuberculosis, Trong thức ăn thừahỏng của gia súc chúa đến 1010 vi sinh vật/g, khoảng 109 các loại vi sinh vật dạng

kỵ khí,và cũng khoảng đó vi khuẩn enterbacteriaceae, một loại vi khuẩn rất nguy

hiểm cho sức khỏe động vật và người tiếp xúc với môi trường đất.Trong phânđộng vật lại có nhiều trứng giun sán.Các trứng này sẽ lại trải qua

một thời gian trong môi trường đất, để rồi khi người tiếp xúc với đất, người haygia súc sẽ bi nhiễm giun sán

Nhưng chuồng trại chăn nuôi gia súc như các trại heo, trại gà,phân gia súc nếukhông được thu gom,xử lý bảo đảm kỹ thuật và vệ sinh môi trường thì sẽ là hiểmhọa cho môi trường sinh thái,trong đó có môi trường đất Vì khi một lượng lớn cácchất thải này làm môi trường sinh thái đất mất khả năng tự làm sạch của nó thì sựnguy hại là khó lường,Lúc này sự ô nhiễm đã trở nên trầm trọng.Các cơ quan hoạtđộng môi trường đất đều bị tê liệt Chất thải, vi trùng từ đó mà lan khắp nơi: trongnước ngầm, trong nước suối trong hay bay vào không khí.Cá khí CH4, CO2, NOcũng từ đay mà góip vao 15% hiệu ứng nhà kính.Các loại vi khuẩn sau đay thườnggặp trong đất trai chăn nuôi: tả li, thương hàn, viêm gan, toét mắt…

II.1.5 Tàn tích của rừng(remain of forest)

Tàn tích của rừng sau , sau khi thuhoạch gỗ, phần bỏ đi gọi là” slash” làmột lượng lớn Ở Mỹ, lượng nàu là 23triệu tấn/năm Tàn tích này khi nằm lạitrong môi trường đất sẽ phân hủy tạomùn cho đất, nhưng khả năng này phụthuộc nhiều vào điều kiệnmôi truờngvà

tỷ lệ C/N của tàn tích rừng.Nếu điều kiệnphân giải tọa mùn ít thì khả năngchuyển hóa thành những dạng khó tiêu và gây chua nhiều hơn Điều này thểhiện ở các rừng thôg, rừng sim mua hay rừng savan

Nếu tàn tích rừng bị vùi lấp trong điều kiện yếm khí lâu dài,thì hoặc tạo ra cácđầm lầy than bùn,hoặc than bùn phèn.Điều đó có nghĩa là tạo ra một môi trườngđất acid.Qua trình phân giải của chúng lại trăng thêm CH4,H2S,NH3 làm tăng thêmhiệu ứng nhà kính.Các bọt khí luôn luôn nổi lên và bay vào không khí ở các đầmlầy chứng minh điều đó

II.2 Ô nhiễm môi trưòng đất do chất thải công nghiệp( soil contamination by industrial waste)

Chất thải công nghiệp dưới dạng rắn,lỏng và khí đều có ảnh hưởng đến môitrường sinh thái đất.Dạng khí có CO2,CO,NO,NO2,SO2,CH3,H2S… từ trong quátrình đốt nhiên liệu và chế biến sản phẩm mà thành.Dạng lỏng có các acid H2SO4,HCl,acid hữu cơ, nước, xà phòng, dầu mỡ… Dạng rắn có các chất thải trong côngnghiệp cơ khí, hàn tiện, trong sản xuất gang thép, luyện quặng, tuyển quặng….trong số đó có không ít các chất thải của giao thong như NOX, COX,SOX và Pb cũnglắng tụ và gây ô nhiễm đất hai bên đường.Ảnh hưởng của chất thải công nghiệplên môi trường sinh thái đất đã quá rõ ràng về nhiều mặt

II.2.1 Các loại khí thải của công nghiệp và giao thông( emission of industry and transport)

CO: là sản phẩmcủa sự

đốt cháy không hoàntoàn carbon:80%CO là

từ động cơ xe hơi, xegắn máy và một ít từcác vụ núi lửa hoặckhói lò gạch, bếplửa.Trong bầu khôngkhí các thành phố ônhiễm có thể từ 50-80mg/l CO không hòa tantrong nướcmà vàotrong máu động vật vàngười là một mối nguy hiểm và sẽ tạo ra dạng phức CO – hemoglobin gọi làcarboxyhemoglobin làm cho máu không có khả năng hấp thụ O2 cản trở sự hôhấp,CO là chất độc trực tiếp thấm vào máu, vào tim và hệ thần kinh

Khi tiếp xúc môi trường sinh thái đất, CO có thể hòa vào không khí đất, làm hạiđộng vật trong đất(hun chiuột là ví dụ).Một phần CO được hấp thụ trong keođất,phần còn lại oxy hóa thành CO2 nhở vi sinh vật”

CO2 và SO2,NO2 trong không khí bị ô nhiễm khi gặp mưa sẽ tạo ra các axit tươngứng H3CO3, H2SO4 và HNO3

II.2.2 Mưa acid

Mưa acid lại vừa là kết quả tự nhiên vừa là kết quả của ô nhiễm khí quyển từkhí thải công nghiệp và giao thông thành phố tạo nên

Những trận mưa acid đã làm tê liệt các hoạt động môi rường sinh thái đất, trướchết làm phản ứng môi trường giảm xuống đột ngột ở tầng mặt, sau đó là một loạtquá trình sinh hóa và vi sinh bị ngưng trệ

Sơ đồ hình thành mưa acid

Ví dụ: HNO3 hình thành từ phản ứng của hơi NOx với hơi nước trong không khí:

II.2.3 Ô nhiễm môi trường sinh thái đất do công nghiệp chế biến thực phẩm

và sinh hoạt(pollution by the wase of food industry)

Chất thải loại này hình thành từ các quátrình công nghiệp chế biến rau quả, thịt

bón Nhưng nếu đêm chôn hoặc vứt bừa bãi thì quá trình lên men làm ô nhiễm môitrường đất nhanh chóng xuất hiện

Nước thải hữu cơ: sẽ làm tăng thêm BOD trong môi trường sinh thái đất.Những

đo đạc cho biết, có khi BOD lên đến 10000 ppm, trong khi ngưỡng của BOD trongdunh dịch là 20 ppm, Đồng thời với nó là hàng loạt các vi sinh vật gây thối nồng

nặ xuất hiện là hại môi trường sinh thái

II.3 Quá trình gley hóa làm giảm hoạt tính và gây độc môi trưởng sinh thái đất

Quá trình này xảy ở những vùng đất ngập nước lâu ngày mà trong đất chứa hữucơ,đặc biệt, quá trình gley hóa sẽ mạnh hơn khi thành phần cơ giới là đất thịt nặnghay đất sét.Dấu hiệu nhận biết của gley là màu đất xám xanh hoặc xám đen, mùitanh nồng khó chịu hoặc hôi thối

Khi đất ngập nước mất oxy nhanh chóng do sự hô hấp của vi sinh vật há phí.Sau

đó là quá trình nitrat (NO3-).Kết thúc giai đoạn này và tiếp túc giai đoạn hình thànhkhí methane,đồng thời với nó là quá trình khử Fe3+ Fe2+ Sự khử Fe là kết quảcủa sự lên men hô hấp của vi sinh vật,quá trình này sinh sản ra CH4,H2,H2S,acidhữu cơ và các acid mùn Các hệ vi sinh vật mà chủ yếu là bacteria, sau là fungi vàactinomicetes tham gia mạnh vào quá trình này Trong các bacteria thì nhómclostridium và nhóm khử sắt đóng vai trò quan trọng.Hợp chất Fe(CHO3)2sẽ xuấthiện và dễ xảy ra phản ứng phân ly thành Fe2+và HCO3-.Fe2+ cùng với silicat vàkhoáng sét tái tổng hợp ra silicat thứ sinh hoa trị II.Khoáng này biểu hiện màuxám xanh,xanh lơ hay xanh thẫm

- Tác hại của gley hóa đến môi trường sinh thái

Ngoài một vài cái lợi về sự phân giai hữu cơ thì quá trình gley gây hủy hoại môitrường sinh thái đất

+ Mất đạm do khử nitrrat thành N2 bay đi

+Tạo phản ứng môi trường chua hơn vì nhóm acid hữu cơ và phân giải yếm khí Sản sinh chất độc H2S là nguyên nhân chính gây ngộ độc rễ thực vật, nhất là rễlúa, giết chết động vật và một số vi sinh hóa khí trong môi trường đất

+ Quá trình giải phóng các chất khí CH4,NO2,NO,CO2 đã góp 15% vào hiệu ứngnhà kính

II.4 Ô nhiễm môi trường sinh thái đất do chất thải đô thị(contanation by the urban and municipal wastes)

Rác đô thị khá phức tạp, bao gồm giấy, thức ăn thừa,rác làm vườn, kim loại, thủytinh, nhựa tổng hợp.Người ta có thể xử lý rác này bằng cách chế biến thành phầnhữu cơ, chon hoặc đốt, nhưng bằng cách gì thì môi trường sinht hái đát cũng sẽ bịảnh hưởng

II.4.1 Chôn rác(landfill of solid waste)

Sự tạo thành khí CH4 trongđiều kiện yếm khí làm xuất hiệnthêm chất độc cho môi trườngsinh thái đất và sau đó,nếu không

sử dụng chất khí vừa thoát ranày,nó sẽ bốc lên và làm tănghiệu ứng nhà kính.Sự phân giảirác hữu cơ cũng gây ô nhiễm, docác sản phẩm trung gian hoặc vụkhẩn gây bệnh cho đất và nướcngầm nếu chon rác không đúng

kỹ thuật

II.4.2 Ô nhiễm môi trường đất từ các bãi rác và hầm cầu tự hoại

Ở thành phố lớn, vấn đề xử lý các bãi rác là một khó khăn lớn.Ô nhiễm từ bãirác là một khó khăn lớn.Ô nhiễm từ bãi rác: mùi, bệnh tật, ô nhiễm môi trườngkhông khí,môi trường nước và môi trường đất.Ở đây, ta xét về ô nhiễm bãi rác gâychô môi trường đất

- Mùi hôi thối khiến chokhông khí trong đất ngộtngạt,ảnh hưởng đến động vậttrong đất,ảnh hưởng lớn đếnsức khỏe dân quanh vùng

- Các chất độc sinh ra trongquá trình lên men khuếch tán

và thấm vào đất, nằm lại ởtrong đó,nhất là H2S

- Nước rỉ ra từ các bãi rác vàhầm ô nhiễm trầm trọng vềmặt sinh học

- Các chất thải kim loại nặng

từ các bãi rác thấm vào đất

Ví dụ: Xét ô nhiễm do nước rỉ bãi rác

Nước rỉ ra từ các hầm ủ và từ bãi chon lấp rác là vấn đề mấu chốt của bãi chonlấp rác.Theo Ngân hàng Thế giới,tính chất độc hại caue nước rỉ từ bãi chon lấp rácthải sinh hoạt cả khi mới chon và sau nhiều năm (ngoại trừ pH, tất cả thể hiện ởmg/l)

Thông số Nước rỉ ra bãi rác

tươi Nước rỉ ra từ bãirác qua nhiều năm

Nhận xét: Nước thải ra từ bãi rác có tải lượng ô nhiễm rất cao, thể hiện qua thong

số BOD và COD(tương ứng 4800 và 8100 mg/l, chất rắn lơ lửng 10000mg/l.Thêmvào đó hàm lượng TDS rất cao thể hiện qua đối tượng muối vô cơ hòa tan do phânhủy sinh học lớn.Các chi tiêu về kim loại nặng như sắt, chì nhôm, đồng, kẽm đều

có hàm lượng khá cao- P và N cũng rất cao.Như vậy nước thải này không được xử

lý sẽ là nguôn đe dọa tới chất lượng nước ngầm trong khu vực, đặc biệt làm ônhiễm nguồn nước mặt, nguồn cung cấp nước ngột cho nhân dân sống vùng hạ lưuTheo Phan Hồng Nhật, Le Huy Bá, Nguyễn Kim Thanh ,khi nghiên cứu về rác ởBuôn Mê Thuột,Chất lượng nước bề mặt đã bắt đầu bị ảnh hưởng rõ rệt bởi sự tồntại của bãi rác,pH của nguồn nước rỉ ra từ 6,2(điểm trên) tăng lên 6,9(điểm dưới)

II.4.3 Nước và bùn cống rãnh(sewer water and sewer clay)

Nước và bùn cống rãnh ở thành phố như sông Tô Lịch (Hà Nội, Nhiêu Lộc – ThịNghè, Tân Hóa,Lò Gốm- Bến Nghé(TP Hồ Chí Minh), trong đó hỗn hợp gồm rácsinh hoạt và chất thải công nghiệp thành phố, mà thành phần hữu cơ, vô cơ, kimloại vừa tạo nên một hỗn hợp vùa tạo thành các phức chất hoặc đơn chất, vừa cómùn có bùn, cát, vừa có hơi khí vừa có nước, vừa có vi sinh vật, vừa có động vàthực vật

Số trung bình lượng dinh dưỡng trong bùn cống rãnh thành phố ở Mỹ vàAnh(%)

-Kim loại nặng trong bùn cống rãnh thành phố(heavy metal in sludge)

-Kim loại nặng có độ dẫn điện và dẫn điện cao, có ánh kim, dễ dát mỏng, uốncong và kéo sợi với tỷ trọng lớn hơn 5-6 g/cm3 Các kim loại nặng như Al,As,Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Hg,Mn,Ni,Pb,Zn chúng lại có khả năng tích lũy trong hệthống sinh hóa của cơ thể sinh vật và gây hại cho thực vật, động vật vag con ngườikhi ăn thức ăn chứa nhiều kim loai nặng

Hàm lượng trung bình kim lọa nặng trong bùn cống rãnh thành phố(ppm)(nguồn:Tan et al,1971,wild,1993)

+Cadmium là một kim loại nặng gây độc cho môi trườngNó có mặt trong môitrường sinh thái đất với nòng độ thấp, có nguồn gốc từ CdS.Độc nhất Cd có nhiềutrong phân lân và trong môi trường đất nó có thể tới 7ug/g đất ,lâu ngày chat Cdgây hại dến động ,thực vật và con người.Trong một báo cáo khoa học ở Nhật Bảnnăm 1950 đã cho thấy, một lượng lớn lúa phải thiêu hủy vì trong hạt lúa chúanhiều Cd.Nguyên nhân lúa đấy được trồng trên cánh đồng lấy tưới nước khaiquặng thiếc gần đấy(Wild,1993) mà trong quặng này hàm lượng ZnO và CdO cao +Nhôm là kim loại nặng có hàm lượng cao nhất trong bùn cát cống rãnh, sôngrạch.Nó là độc chất cho đông thực vật và con người vì nó phá hoại tế bào não củacon người.Ở nồng độ 5 ppm, nó gây độc cho thực vật.Al có khả năng tích lũy vàtạo thành các chelat đặc biệt trong biểu bì rễ

+Thủy ngân là nguyên tố nguy hiểm thứ ba, làm ô nhiễm môi trường từ bùn sôngrạch thàh phố.Hầu hết các kim loại đều tan trong thủy ngân kể cả vàng Trừ Fe vàPt.Một lượng nhỏ HgCl2: 0,3 mg/kg cơ thể là độc.Hg2+phá hủy thận

II.5 Ô mhiễm môi trường đất do thiên nhiên

Ô nhiễm môi trường đất do nông nghiệp,công nghiệp,chế biến thực phẩmvà dorác thải đô thị.Đó là những kiêu ô nhiễm do con người tạo nên.Ngoài ra còn ônhiễm do tự nhiên.Đố là ô nhiễm phèn,mặn,gley hóa

II.5.1 Nhiễm phèn( the acid sulphate contamination)

Phèn được sinh ra có thể do nguyênnhân oxy hóa phèn tiềm tàng (FeS) tạichỗ để tạo thành acid H2SO4, chứa nhiềuđộc chất Al3+,Fe2+, SO42- rất cao và pHmôi trường xuống thấp, khả năng traođổi và đệm của môi trường đất bị phávỡ,không thể tự làm sạch được nũa,nên

cá môi trường bị ô nhiễm nặng.Nếu ônhiễm phèn nhôm thì tính độc càngmạnh và mạnh hơn phèn sắt.Đa dạngsinh học môi trường không còn nữa,cá tôm chỉ chịu được pH nước>4,0, khi pH

<4,0 phần lớn cá bơi nghiêng, nổ mắt và chết hàng loạt.Sự thay đổi này rất nhanh