Đánh giá hàm lượng kim loại nặng (As, Cd, Pb, Cu, Zn) trong môi trường đất tại làng nghề đúc nhôm

Thuật ngữ KLN nhằm nói tới bất cứ một nguyên tố nào có khối lượng riêng lớn (d > 5 g/cm3) và thể hiện độc tính ở nồng độ thấp. Tuy nhiên, độ độc của KLN còn phụ thuộc vào các dạng tồn tại của chúng ở trong đất

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Đất là một thành phần quan trọng của môi trường, là một tài nguyên vô giá

mà tự nhiên đã ban tặng cho con người Đất là tư liệu sản xuất đặc biệt, là đốitượng lao động độc đáo, là một yếu tố cấu thành của hệ sinh thái Trái Đất.Trên quan điểm sinh thái học, đất là một tài nguyên tái tạo, là vật mang củanhiều hệ sinh thái khác trên trái đất Với sức ép ngày càng tăng về dân số đãkéo theo sự phát triển mạnh về công nghiệp, đô thị hoá, việc làm và giaothông, làm cho tài nguyên đất bị khai thác mạnh và sự suy thoái môi trườngngày càng trở nên nghiêm trọng Con người tác động vào đất cũng chính làtác động vào các hệ sinh thái mà đất “mang” trên mình nó Như vậy, tuỳthuộc vào phương thức đối xử của con người đối với đất mà đất có thể pháttriển theo chiều hướng tốt và cũng có thể phát triển theo chiều hướng xấu.Cho nên việc bảo vệ môi trường đất, duy trì sức sản xuất lâu dài của đất làmột trong những chiến lược quan trọng của nước ta trong việc sử dụng hợp lý

và lâu bền các nguồn tài nguyên thiên nhiên

Ngày nay, Việt Nam trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đấtnước nói chung, khu vực nông thôn nói riêng, các làng nghề có tác dụng rấtlớn đối với sự chuyển đổi cơ cấu kinh tế, tạo việc làm và tăng thu nhập chongười dân lao động Chỉ riêng các tỉnh đồng bằng sông Hồng đã có 203 làngnghề truyền thống được khôi phục và phát triển, đồng thời có tới 523 làngnghề mới được hình thành trong thời gian gần đây Nhưng sự phát triển cáclàng nghề trong thời gian qua còn mang tính tự phát, tình trạng ô nhiễm môitrường trong các làng nghề và các cơ sở sản xuất tại nông thôn ngày càng giatăng

1

Tỉnh Bắc Ninh với 61 làng nghề trong đó có làng nghề đúc nhôm, chì VănMôn có nhiều loại hình sản phẩm phong phú, đa dạng, với hình thức sản xuấtlinh hoạt đã tạo ra một lượng lớn hàng hoá, giải quyết công ăn việc làm vàmang lại thu nhập cho người dân, góp phần phát triển kinh tế xã hội của xãVăn Môn nói riêng và của tỉnh Bắc Ninh nói chung Tuy vậy, làng nghề VănMôn cũng có những đặc trưng chung đối với các làng nghề khác như sự pháttriển của làng nghề còn mang tính tự phát, không có quy hoạch, trình độ côngnghệ còn thấp, lao động giản đơn, chưa được đào tạo đầy đủ cơ bản, chủ yếudựa vào kinh nghiệm Ý thức bảo vệ môi trường của dân làng nghề chưa cao,sản xuất chạy theo lợi nhuận và kinh tế, bất chấp độc hại, nguy hiểm gây ônhiễm môi trường, thiếu các chính sách đồng bộ từ các cơ quan quản lý trungương tới địa phương về hỗ trợ sản xuất và quản lý môi trường tại làng nghề.Tất cả các mặt hạn chế nêu trên đã tác động không chỉ tới sự phát triểnchung của làng nghề mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng môitrường và sức khoẻ cộng đồng Mặt khác, do sản xuất quy mô nhỏ nằm rải ráctrên khắp địa bàn xã đã tạo nên những nguồn thải nhỏ, khó tập trung và hầunhư chưa được xử lý nên đã tác động tới môi trường đất toàn vùng Vì vậy, đểgóp thêm tư liệu phân tích đánh giá hiện trạng môi trường đất ở các làng nghề

tại tỉnh Bắc Ninh, chúng tôi tiến hành đề tài: “Đánh giá hàm lượng kim loại

nặng (As, Cd, Pb, Cu, Zn) trong môi trường đất tại làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn – Yên Phong - Bắc Ninh”

1.2 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1 Mục đích của đề tài

- Xác định hàm lượng các kim loại nặng tổng số (As, Cd, Cu, Pb, Zn)trong môi trường đất tại làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn – Yên Phong -Bắc Ninh

- Đánh giá hiện trạng hàm lượng kim loại nặng trong đất tại Văn Môn

1.2.2 Ý nghĩa của đề tài

- Khuyến nghị cho UBND xã Văn Môn về tình trạng ô nhiễm kim loạinặng (KLN) trong môi trường đất từ đó xã có giải pháp hợp lý để xử lý chấtthải rắn, chất thải lỏng

- Nâng cao nhận thức cho những người trực tiếp có liên quan đến sảnxuất của làng nghề, cũng như tăng thêm vốn hiểu biết về phòng ngừa ô nhiễmmôi trường trong các hoạt động sản xuất và đời sống sinh hoạt của nhân dân

- Góp phần tích cực vào việc bảo vệ sức khoẻ cộng đồng

- Góp phần nâng cao hiệu quả quản lý chất thải cho xã Văn Môn nóiriêng và cho tỉnh Bắc Ninh nói chung, để thực hiện chỉ thị và quy chế quản lýchất thải của Chính phủ đã ban hành

3

PHẦN 2 TỔNG QUAN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 KIM LOẠI NẶNG (KLN) VÀ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA KLN TRONG ĐẤT, NGUỒN GỐC PHÁT SINH

2.1.1 Kim loại nặng và các dạng tồn tại của kim loại nặng trong đất

Thuật ngữ KLN nhằm nói tới bất cứ một nguyên tố nào có khối lượngriêng lớn (d > 5 g/cm3) và thể hiện độc tính ở nồng độ thấp Tuy nhiên, độ độccủa KLN còn phụ thuộc vào các dạng tồn tại của chúng ở trong đất.[7]

Khi nghiên cứu sự tích luỹ của KLN trong đất mà chỉ xem xét hàmlượng tổng số thì chưa thể đánh giá đúng độ độc của chúng đối với cây trồngcũng như chiều hướng biến đổi của chúng ở trong đất [7] Chúng có thể tồntại ở nhiều dạng khác nhau nhưng chủ yếu ở các dạng sau đây: dạng linhđộng, liên kết với hữu cơ, liên kết với gốc cacbonat, với oxit sắt, với oxitmangan.[7]

- Dạng linh động:

Các kim loại nặng được hấp phụ trên bề mặt các hạt đất (hạt sét, cácoxit sắt và oxit mangan bị solvat hoá, các axit mùn) Đây là dạng mà câytrồng dễ hấp thu trong quá trình hút dinh dưỡng và nước vào cơ thể

- Dạng liên kết cacbonat:

Các kim loại nặng tồn tại dưới dạng các muối cacbonat (CO32-) trongđất Sự tồn tại và liên kết của các dạng này phụ thuộc rất nhiều vào pH củađất cũng như lượng cacbonat trong đất

- Dạng liên kết oxit sắt, oxit mangan:

Dạng này dễ hình thành do các oxit sắt và oxit mangan tồn tại trong đấtnhư kết von đá ong, vật liệu gắn kết giữa các hạt đất Các oxit này là những

điều kiện khử.

- Dạng liên kết với chất hữu cơ:

KLN liên kết với các chất hữu cơ khác nhau trong đất như : sinh vậtđất, sản phẩm phân giải của chất hữu cơ, chất hữu cơ bao phủ bên ngoài hạtđất,…Do đặc tính tạo phức và peptiz hoá của các chất hữu cơ làm cho cáckim loại tích luỹ lại trong đất (các chất hữu cơ bị oxy hoá, phân giải dẫn đến

sự giải phóng các kim loại nặng vào đất)

- Dạng còn lại:

Bao gồm các KLN nằm trong cấu trúc tinh thể của các khoáng vậtnguyên sinh và thứ sinh Dạng này rất khó giải phóng ra môi trường dưới cácđiều kiện tự nhiên bình thường Do tác dụng của các quá trình phong hoá, đặcbiệt là phong hoá hoá học và phong hoá sinh học mà các KLN dần dần đượcgiải phóng ra môi trường đất

2.1.2 Nguồn gốc phát sinh kim loại nặng trong môi trường đất

Kim loại trong đất ban đầu một phần được sinh ra từ các quá trình hoạtđộng địa hoá của khoáng vật mẹ và đi vào đất thông qua quá trình phong hoáhoá học Tuy nhiên, với quá trình phong hoá hoá học thì lượng kim loại đi vàođất là không đáng kể mà chủ yếu kim loại đi vào đất là do các hoạt động sảnxuất của con người [8] Các hoạt động đó bao gồm:

- Hoạt động sản xuất công nghiệp

+ Công nghiệp nhựa: Co, Cr, Cd, Hg

+ Công nghiệp dệt: Zn, Al, Ti, Sn

+ Công nghiệp sản xuất vi mạch: Cu, Ni, Cd, Zn, Sb

+ Bảo quản gỗ: Cu, Cr, As

+ Mỹ nghệ: Pb, Ni, Cr

- Hoạt động sản xuất nông nghiệp

+ Sử dụng phân bón hoá học: As, Cd, Mn, U, V và Zn trong một số phân

5

phốt phát.

+ Sử dụng phân chuồng: As, Cu, As, Zn

+ Sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật: Cu, Mn và Zn trong thuốc trừ nấm,

As và Pb trong thuốc sử dụng đối với cây ăn quả

+ Nước tưới: có thể thải ra Cd, Pb, Se

- Hoạt động khai khoáng quặng chứa kim loại

+ Đào, xới và cặn thải - nhiễm bẩn thông qua phong hoá, xói mòn do gióthải ra As, Cd, Hg, Pb Cặn thải khếch tán do sông - trầm tích trên đất do

lũ, nạo vét sông…thải ra As, Cd, Hg, Pb

+ Vận chuyển trong quá trình tuyển quặng - vận chuyển theo gió lên trênđất thải ra As, Cd, Hg, Pb Khai khoáng - nhiễm bẩn do bụi thải ra As, Cd,

+ Công nghiệp luyện kim: As, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb

+ Khói linh động: Mo, Pb cùng với Br, Cl và V

+ Đốt cháy xăng, dầu (bao gồm các trạm xăng): As, Pb, Sb, Se, U, V, Zn

và Cd

- Kim loại từ rác thải

+ Bùn cặn: Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, V, Zn

+ Rửa trôi từ đất: As, Cd, Fe, Pb

+ Phế thải: Cd, Cr, Cu, Pb, Zn

+ Đốt rác, bụi than: Cu và Pb

Dựa vào nguồn gốc phát sinh kim loại trong môi trường đất ở trên, ta có

Môn có được ngoài do hoạt động phong hoá hoá học của quá trình hoạt độngđịa hoá của khoáng vật mẹ, còn do hoạt động sản xuất nông nghiệp và hoạtđộng sản xuất làng nghề mà chủ yếu là từ phế thải của làng nghề gây nên.Nguyên nhân chủ yếu là từ phế thải của làng nghề đổ ra môi trường Chính vìvậy, vấn đề cấp bách hiện nay của xã Văn Môn nói riêng và của tỉnh BắcNinh nói chung là phải tìm ra cách quản lý và xử lý lượng phế thải do hoạtđộng sản suất làng nghề thải ra môi trường phù hợp với điều kiện thực tế của

xã Văn Môn và của tỉnh Bắc Ninh

2.2 SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI NẶNG TỚI CÂY TRỒNG VÀ SỨC KHOẺ CON NGƯỜI

Ngày nay, với tốc độ phát triển mạnh mẽ của công nghiệp và hình thànhnhiều thành phố lớn, vấn đề ô nhiễm ngày càng trở nên nghiêm trọng Khói từnhà máy, từ hoạt động giao thông làm ô nhiễm bầu khí quyển Nước thải từcác nhà máy, khu dân cư làm ô nhiễm nguồn nước Phế thải từ các khu côngnghiệp, các làng nghề và việc sử dụng phân bón hoá học, bùn thải, thuốc bảo

vệ thực vật trong nông nghiệp làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn tài nguyênđất Tất cả những nguồn gây ô nhiễm này đều là nguyên nhân của sự tích tụquá mức hàm lượng KLN trong đất và nước.[7]

Với sự tích tụ quá mức lượng KLN trong môi trường đất đã làm chothảm thực vật trên mặt đất bị mất đi, nhiều loài không thể sống được ở nhữngvùng đất chứa lượng KLN quá cao Đất giảm lượng tích luỹ mùn và trở nênchặt hơn, nghèo dinh dưỡng hơn Những cây có thể mọc được ở những vùngđất chứa lượng KLN cao thì ngay trong bản thân chúng cũng sẽ chứa lượngKLN nhất định, và lượng KLN nhất định này cao hơn mức bình thường màchúng có được do chúng hút các chất dinh dưỡng trong đất Các KLN tích luỹtrong đất từ đó đi vào nông sản, thực phẩm và theo chuỗi thức ăn KLN trongđất sẽ được tích tụ trong thực vật và vào cơ thể con người Nếu cơ thể con

7

người tích tụ lượng KLN càng lớn sẽ gây ra nhiều loại bệnh nguy hiểm ảnhhưởng tới sức khoẻ, và tính mạng của con người.[21]

Tính độc của một số KLN tồn dư trong rau và trong cơ thể con người:

* Tính độc của kẽm (Zn)

- Đối với cây trồng: Sự dư thừa Zn gây độc đối với cây trồng khi Zn tích

tụ trong đất quá cao Dư thừa Zn cũng gây ra bệnh mất diệp lục Sự tích tụ Zntrong cây quá nhiều gây một số mối liên hệ đến mức dư lượng Zn trong cơ thểngười và góp phần phát triển thêm sự tích tụ Zn trong môi trường mà đặc biệt

là môi trường đất.[1, 21]

- Đối với con người: Zn là dinh dưỡng thiết yếu và nó sẽ gây ra các

chứng bệnh nếu thiếu hụt cũng như dư thừa Trong cơ thể con người, Znthường tích tụ chủ yếu ở trong gan, là bộ phận tích tụ chính của các nguyên tố

vi lượng trong cơ thể, khoảng 2 g Zn được thận lọc mỗi ngày Zn còn có khảnăng gây ung thư đột biến, gây ngộ độc thần kinh, sự nhạy cảm, sự sinh sản,gây độc đến hệ miễn nhiễm Sự thiếu hụt Zn trong cơ thể gây ra các triệuchứng như bệnh liệt dương, teo tinh hoàn, mù màu, viêm da, bệnh về gan vàmột số triệu chứng khác.[1, 21]

* Tính độc của đồng (Cu)

- Đối với cây trồng: Theo kết quả nghiên cứu của nhiều công trình cho

thấy Cu có vai trò rất quan trọng đối với phát triển của cây trồng Cây trồngthiếu Cu thường có tỷ lệ quang hợp bất thường, điều này cho thấy Cu có liênquan đến mức phản ứng oxit hoá của cây Trong cây thiếu chất Cu thì quátrình oxit hoá Acid Ascorbic bị chậm, Cu hình thành một số lớn chất hữu cơtổng hợp với Protein, Acid amin và một số chất khác mà chúng ta thường gặptrong nước trái cây

Ngoài những ảnh hưởng do thiếu Cu, thì việc thừa Cu cũng xảy ra những

này là do dùng thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu, đã khiến cho chất liệu Cu bị cặnlại trong đất từ năm này qua năm khác, ngay cả bón phân Sulfat Cu cũng gâytác hại tương tự.[1, 21]

- Đối với con người: Nguyên liệu dẫn đến ngộ độc Cu của con người có

thể do uống nước qua hệ thống dẫn nước bằng Cu, ăn thực phẩm có chứalượng Cu cao như Chocolate, nho, nấm, tôm,…, bơi trong các hồ bơi có sửdụng thuốc diệt tảo (Algaecides) có chứa Cu để làm vệ sinh hồ, uống bia hayrượu Cu là một chất độc đối với động vật: Đối với người 1 g/kg thể trọng đãgây tử vong, từ 60 – 100 mg/1kg gây buồn nôn Cu ảnh hưởng nghiêmtrọng đến sức khoẻ do thiếu hụt cũng như dư thừa Cu thiết yếu cho việc sửdụng sắt (Fe), bệnh thiếu máu do thiếu hụt Fe ở trẻ em đôi khi cũng được kếthợp với sự thiếu hụt Cu.[1, 21]

* Tính độc của Cadmium (Cd)

- Đối với cây trồng: Rau diếp, cần tây, củ cải, cải bắp có xu hướng tích

luỹ Cd khá cao, trong khi đó củ khoai tây, bắp, đậu tròn, đậu dài được tích luỹmột số lượng Cd nhiều nhất trong các loại thực phẩm, lá cà chua được tìmthấy tích luỹ Cd khoảng 70 lần so với lá cà rốt trong cùng biện pháp trồng trọtgiống nhau Trong các cây, Cd tập trung cao trong các rễ cây hơn các bộ phậnkhác ở các loài yến mạch, đậu nành, cỏ, hạt bắp, cà chua, nhưng các loài này

sẽ không phát hiện được khi tích lũy Cd ở rễ cây Tuy nhiên, trong rau diếp,

cà rốt, cây thuốc lá, khoai tây, Cd được chứa nhiều nhất trong lá Trong câyđậu nành, 2 % Cd được tích luỹ hiện diện trong lá và 8 % ở chồi Cd trong môcây thực phẩm là một yếu tố quan trọng trong việc giải quyết sự tích luỹ chất

Cd trong cơ thể con người Sự tập trung Cd trong mô thực vật có thể gây rathông tin sai lệch của quần thể.[1, 21]

- Đối với con người: Cd trong môi trường thường không độc hại nhiều

nhưng nguy hại chính đối với sức khoẻ con người từ Cd là: sự tích tụ mãntính của nó ở trong thận Ở đây, nó có thể gây ra rối loạn chức năng nếu tập

9

trung ở trong thận lên trên 200 mg/kg trọng lượng tươi Thức ăn là con đườngchính mà Cd đi vào cơ thể, nhưng việc hút thuốc lá cũng là nguồn ô nhiễmKLN, những người hút thuốc lá có thể thấm vào cơ thể lượng Cd dư thừa từ

ở đó Khi xâm nhập vào cơ thể Cd sẽ phá huỷ thận

Nhiều công trình cho thấy Cd gây chứng bệnh loãng xương, nứt xương,

sự hiện diện của Cd trong cơ thể sẽ khiến việc cố định Ca trở nên khó khăn.Những tổn thương về xương làm cho người bị nhiễm độc đau đớn ở vùng xươngchậu và hai chân Ngoài ra, tỷ lệ ung thư tiền liệt tuyến và ung thư phổi cũng khálớn ở nhóm người thường xuyên tiếp xúc với nhóm chất độc này.[1, 21]

* Tính độc của Arsenic (As)

- Đối với cây trồng: Arsenic được nhiều người biết đến do tính độc của

một số hợp chất có trong nó Sự hấp thụ As của nhiều cây trồng trên đất liềnkhông quá lớn, thậm chí ở trên đất trồng tương đối nhiều As, cây trồngthường không chứa lượng As gây nguy hiểm As khác hẳn một số KLN bìnhthường vì đa số các hợp chất As hữu cơ ít độc hơn các As vô cơ Lượng Astrong các cây có thể ăn được thường rất ít Sự có mặt của As trong đất trồngtrở nên chua hơn, nồng độ pH < 5 khi có sự kết hợp giữa các loại nguyên tốkhác nhau như Fe, Al

Chất độc ảnh hưởng từ As làm giảm đột ngột sự chuyển động trongnước hay làm đổi màu của lá kéo theo sự chết lá cây, hạt giống thì ngừng pháttriển Cây đậu và những cây họ Đậu rất nhạy cảm đối với độc tố As.[1, 21]

thực vật, rau sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, nhiều hơn sẽ gây ngộđộc Nhiễm độc As trong thời gian dài làm tăng nguy cơ gây ung thư bàngquang, thận, gan, phổi As còn gây ra những chứng bệnh tim mạch như caohuyết áp, tăng nhịp tim và các vấn đề thần kinh Đặc biệt khi uống nước cónhiễm As cao trong thời gian dài sẽ gây hội ứng đen da và ung thư da [1, 21]

* Tính độc của chì (Pb)

- Đối với cây trồng: Sự dư thừa Pb cũng sẽ gây độc cho cây trồng khi

hàm lượng Pb trong đất quá cao

- Đối với con người: Khi ăn phải một lượng Pb 25 – 30 g, nạn nhân thoạt

tiên có thể thấy vị ngọt rồi chát, nghẹn ở cổ, nôn ra chất trắng, đau bụng dữdội, mạch yếu, tê chân tay, co giật và tử vong Khi cơ thể tích luỹ một lượng

Pb đáng kể sẽ dần dần xuất hiện các biểu hiện nhiễm độc như hơi thở hôi,sưng lợi với viền đen ở lợi, da vàng, đau bụng dữ dội, táo bón, đau khớpxương, bại liệt chi trên, mạch yếu, nước tiểu ít, thường gây sảy thai ở phụ nữ

có thai.[1, 21]

2.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

2.3.1 Tình hình nghiên cứu kim loại nặng trong đất trên thế giới

Việc nghiên cứu KLN trong môi trường đất ở trên thế giới đã được tiếnhành từ rất sớm Năm 1964, Alter Mitchell đã tiến hành nghiên cứu và phântích hàm lượng một số KLN trong một số loại đất đá (xem bảng 1).[8]

11

Bảng 1 Hàm lượng của một số kim loại nặng trong một số loại đất đá

(Nguồn: Alter Mitchell, 1964 [8])

Dựa vào bảng 1 ta thấy tuỳ từng loại đá mà hàm lượng kim loại chứatrong chúng là khác nhau Thông thường hàm lượng kim loại hình thành trong

đá macma lớn hơn trong đá trầm tích

Hàm lượng KLN trong đất được tích luỹ ngoài quá trình phong hoá tạichỗ của các khoáng vật và đá mẹ, còn do các hoạt động sản suất của conngười mang lại, mà nguyên nhân này là chủ yếu Vì vậy, năm 1982 Galloway

và Freedmas đã tiến hành nghiên cứu sự phát thải toàn cầu của một số nguyên

tố KLN do tự nhiên và do nhân tạo (bảng 2).[10]

Bảng 2 Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố kim loại nặng

(Nguồn: Galloway & Freedmas, 1982 [10])

Theo Thomas (1986), các nguyên tố KLN như: Cu, Zn, Cd, Hg, Cr, As,

…thường chứa trong phế thải của các nhà máy luyện kim màu, sản suất ô tô.Cũng theo Thomas khi nước thải chứa 13 mg Cu/l, 10 mg Pb/l, 1 mg Zn/l sẽgây ô nhiễm đất nghiêm trọng Ở một số nước như Đan Mạch, Nhật Bản,Anh, Ailen hàm lượng Pb cao hơn 100 mg/kg đã phản ánh tình trạng ô nhiễm

Pb nghiêm trọng [29]

Ở nước Anh, kết quả điều tra môi trường đất của 53 thành phố, thị xã

về các KLN đặc biệt là các KLN như Pb, Zn, Cu, Ni cho thấy: các KLN trênthường có nhiều ở khu vực khai thác mỏ, và có hàm lượng Pb tổng số vượttrên 200 ppm, ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá 500 ppm.[5]

Các chất thải từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, khaikhoáng…đã làm ô nhiễm không chỉ môi trường đất mà còn làm ô nhiễm môi

13

trường nước ở các con sông, biển Theo Setevenson (1986), nếu hàng năm có

20 tấn bùn được đổ ra trên 1 ha đất và sau 20 năm dung dịch đất sẽ có khoảng

8 ppm Zn, và 5 ppm Cd [2] Phân tích các mẫu bùn cống rãnh người ta thuđược kết quả KLN ở bảng 3

Bảng 3 Trị số trung bình kim loại nặng trong bùn cống rãnh thành phố

-(Nguồn: Tan et al., 1971; Wild, 1993)

Đất bị ô nhiễm KLN làm giảm năng suất cây trồng ảnh hưởng đến nôngsản dẫn tới tác động xấu đến sức khoẻ con người Vì vậy, nhiều nước trên thếgiới đã quy định mức ô nhiễm KLN (bảng 4) Do đó việc đánh giá và phânloại ô nhiễm đất bởi KLN rất quan trọng trong việc bảo vệ nguồn tài nguyênnày cũng như bảo vệ sức khoẻ cộng đồng.[9]

Bảng 4 Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các kim loại nặng được

xem là độc đối với thực vật trong đất nông nghiệp

2.3.2 Tình hình nghiên cứu kim loại nặng trong đất ở Việt Nam

Ở Việt Nam đã có những nghiên cứu bước đầu về KLN trong đất, và đãchỉ ra rằng hàm lượng của các nguyên tố KLN (Cu, Pb, Zn, Cd,…) trong đất phụthuộc nhiều vào nguồn gốc đá mẹ và mẫu chất hình thành nên các loại đất đó

Các tác giả Trần Công Tấu và Trần Công Khánh (1998) đã công bốhàm lượng KLN dạng tổng số và dễ tiêu ở tầng đất mặt 0 – 20 cm của một sốloại đất đã đưa ra 7 độc tố (Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) tập trung chủ yếu ởhai loại đất chính ở Việt Nam (bảng 5), trong đó đất feralit phát triển trên đábazan có hàm lượng các nguyên tố trên (trừ Pb) cao nhất.[14]

15

Bảng 5 Hàm lượng kim loại nặng ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam

Nghiên cứu của tác giả Lê Đức (1998) cũng chỉ ra rằng hàm lượngKLN trong các loại đất khác nhau có giá trị thành phần nguyên tố khác nhauphụ thuộc vào nguồn gốc đá mẹ Trong đất Ferrasols phát triển trên đá vôihàm lượng các nguyên tố Cu, Mn, Mo tương ứng đạt: 52 mg/kg; 827 mg/kg;2,51 mg/kg Trên đất Ferrasols có nguồn gốc Gnai thì hàm lượng của Cu và

Mn có xu hướng ít hơn, tương ứng hàm lượng các nguyên tố này trong đất là

28 mg/kg và 758 mg/kg.[3]

Các kết luận tương tự cũng được Hồ Thị Lam Trà và KazuhikoEgashira (2001) đưa ra khi nghiên cứu hàm lượng các KLN của nhiều loại đấtkhác nhau (bảng 6) Theo tác giả, đất phát triển trên đá vôi có hàm lượng Cu

và Zn khá cao: 106 mg/kg và 53 mg/kg nhưng lại thấp ở đất phát triển trên đácát: 16 mg/kg và 32 mg/kg Hàm lượng Pb ở mức trung bình và Cd có hàmlượng thấp ở tất cả các loại đá.[27]

Bảng 6 Hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp ở một số vùng

của Việt Nam

Bắc Giang Đá vôi Cây ăn quả 16 19 32 0,07

-(Nguồn: Hồ Thị Lam Trà & Kazuhico Egashira, 2001 [27])

Hiện nay Việt Nam đang đẩy mạnh phát triển kinh tế - xã hội, nhiềukhu đô thị, khu công nghiệp được mở ra dẫn tới tình trạng ô nhiễm môitrường đất do hoạt động sản xuất của con người ngày càng trở nên nghiêm

17

trọng

Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Khoa và cộng sự (1999) ởkhu vực công ty Pin Văn Điển và công ty Orion – Hanel (bảng 7) cho thấy:nước thải của hai khu vực trên đều có chứa các KLN đặc thù trong quá tìnhsản xuất, với hàm lượng vượt quá TCVN 5945/1994 đối với nước mặt loại B(Pin Văn Điển, Hg vượt 9,04 lần; Orion – Hanel, Pb vượt 1,12 lần) Trongtrầm tích mương Hanel, 2 KLN có hàm lượng vượt quá hàm lượng nền là Pb(3,3 – 10,25 lần); Hg (1,56 – 2,24 lần) Đất gần công ty Pin Văn Điển có hàmlượng Zn cao hơn hàm lượng tối đa gây độc cho thực vật ở đất nông nghiệp,theo tiêu chuẩn của Anh từ 1,33 – 1,79 lần.[10]

Bảng 7 Hàm lượng kim loại nặng trong đất tại khu vực

công ty Pin Văn Điển và Orion – Hanel

(Nguồn: Lê Văn Khoa & cộng sự, 1999 [10])

Kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Ngọc Nông (2003) (bảng 8)cho thấy rằng, hàm lượng của các nguyên tố Cd, Pb As trong đất ở Bắc Cạn

và ở Thái Nguyên càng lớn đối với vùng gần đô thị, khu công nghiệp và khudân cư tập trung Tuy hàm lượng các nguyên tố chưa vượt quá TCCP nhưnghàm lượng Cd, Pb, As khá cao trong vài loại đất ở vùng thành phố TháiNguyên đang là sự cảnh báo về môi trường.[12]

Bảng 8 Hàm lượng Cd, Pb, As trong đất ở Bắc Cạn và Thái nguyên

(Nguồn: Nguyễn Ngọc Nông, 2003 [12])

Năm 2002, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Lê Huy Bá và cộng sự đã nghiên cứuảnh hưởng của các khu công nghiệp tới hàm lượng KLN trong tầng đất mặt.Các mẫu được lấy tại các huyện Nhà Bè, Bình Chánh, khu vực gần các khucông nghiệp, nơi có nguy cơ ô nhiễm Cd và Zn rất cao thì hàm lượng củachúng có thể đạt từ 7,6 – 25,5 mg/kg Ở các khu công nghiệp phía Bắc củathành phố Hồ Chí Minh (quận Thủ Đức, quận 2, quận 9) có khả năng gây ônhiễm Zn rất cao Hàm lượng Zn thực tế đã xác định dao động từ 161 – 390mg/kg trong tầng đất mặt ở quận 2, từ 356 – 679 mg/kg trong đất mặt ở quận9.[13]

Theo tác giả Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (1999) khi nghiêncứu hàm lượng một số kim loại nặng trong đất nông nghiệp của các huyện TừLiêm và Thanh Trì – Hà Nội cho thấy hàm lượng các kim loại nặng dao độngtrong khoảng: 0,16 – 0,36 mg/kg Cd; 40,1 – 73,2 mg/kg Cu; 3,19 – 5,30mg/kg Pb; 98,2 – 137,2 mg/kg Zn Nói chung đất nông nghiệp của hai huyện

Từ Liêm và Thanh Trì chưa bị ô nhiễm kim loại nặng (theo TCVN 1995) trừ

Cu Tại vùng đất chuyên rau của Tây Tựu - Từ Liêm hàm lượng Cu đã caohơn từ 20 – 30 mg/kg so với đất khác (73,2 mg/kg).[26]

Tác giả Hồ Thị Lam Trà và Nguyễn Hữu Thành (2003) khi nghiên cứuhàm lượng Cu, Zn, Ni (tổng số và di động) trong đất nông nghiệp của huyệnVăn Lâm, tỉnh Hưng Yên cũng cho thấy: hàm lượng tổng số của Cu dao động

từ 21,85 – 149,34 mg/kg; Zn từ 59,45 – 188,65 mg/kg; Ni từ 27,38 – 55,71

19

mg/kg Trong 15 mẫu đất nghiên cứu có 2 mẫu bị ô nhiễm Cu, các tác giảcũng cảnh báo về nguy cơ ô nhiễm Zn, nhưng chưa tìm thấy sự ô nhiễm vàtích luỹ Ni.[22]

Theo tác giả Lê Đức và Lê Văn Khoa (2001) một số mẫu đất ở làngnghề tái chế chì Chỉ Đạo – Văn Lâm – Hưng Yên có hàm lượng Cu: 43,68 –69,68 mg/kg; Pb: 147,06 – 661,2 mg/kg; Zn: 23,6 – 42,3 mg/kg (thuộc loạiđất có hàm lượng Zn di động cao) Trong số 9 mẫu nước phân tích Pb có 7mẫu vượt quá giới hạn cho phép dùng cho nước sinh hoạt (0,05 mg/l) từ 0,07

- 10,83 mg/kg chiếm 77,78 %; 5 mẫu vượt quá giá trị giới hạn nước dùng chocác mục đích khác (0,1 mg/l) Môi trường bị ô nhiễm đã ảnh hưởng trực tiếpđến năng suất cây trồng và đặc biệt là đến sức khoẻ của người dân trong xã.[4]

Theo tài liệu thu thập được, tác giả Phạm Quang Hà và cộng sự (2000)

đã nghiên cứu về đất nông nghiệp ở làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn và đã

có kết luận như sau: Hàm lượng KLN trong đất nông nghiệp của làng nghềnày khá cao, trung bình hàm lượng Cu là 41,1 mg/kg (dao động từ 20,0 –216,7 mg/kg); Pb là 39,7 mg/kg (dao động từ 20,1 – 143 mg/kg); Zn là 11,3mg/kg (dao động từ 33,7 – 887,4 mg/kg).[6]

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Hiện trạng hàm lượng tổng số của các kim loại nặng (As, Cd, Pb, Cu,Zn) trong môi trường đất tại xã Văn Môn - huyện Yên Phong - tỉnh Bắc Ninh

- 23 mẫu đất được lấy tại các vị trí khác nhau trên toàn bộ đất nôngnghiệp, và đất dân sinh, vui chơi giải trí của xã Văn Môn (hình 1) Các thôngtin cơ bản của các mẫu đất nghiên cứu được trình bày ở bảng 9, trong đó:

+ Mẫu 1: Được lấy ở dạng bùn tại cống thải chung của xã, đây là nơi

tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt và nước thải từ các lò đúc nhôm, chì của

xã Đồng thời đây cũng là nơi cung cấp nước tưới cho các cánh đồng BênĐông, Đồng Năng, Khóm Nấm của xã

+ Mẫu 2: Mẫu đất nghiên cứu được lấy ở dạng bùn tại ao Nấm thuộc

thôn Phù Xá Cạnh ao Nấm có một đường mòn và nhà ở của các hộ dân cư cóhoạt động sản xuất đúc nhôm ngay tại nhà và bã thải của hoạt động sản xuấtnày được đổ trực tiếp ra bờ ao Ngoài ra, ao Nấm còn gần khu nghĩa trang,nghĩa địa của thôn Phù Xá

+ Mẫu 3: Mẫu đất nghiên cứu được lấy ở dạng bùn tại mương Trung Hồ

thuộc thôn Phù Xá, cạnh mương là ao nuôi trồng thuỷ sản và các hộ dân cưtrong thôn

+ Mẫu 4: Mẫu đất được lấy ở dạng bùn tại ao nuôi trồng thuỷ sản thuộc

xóm Giếng thôn Quan Độ Xung quanh ao là các đường mòn, phía Tây Namcủa ao còn gần khu đất tín ngưỡng, phía Đông có bãi tập kết phế liệu của các

hộ dân trong thôn

21

Bảng 9 Đặc điểm của mẫu đất phân tích

Mẫu

đất Loại đất Vị trí MĐ sử dụng

Toạ độ X (48Q)

Toạ độ Y (UTM)

Mẫu 1 Đất bùn Cống thải chung của xã Nông nghiệp 544858 2342128

Mẫu 3 Đất bùn Mương Trung Hồ Nông nghiệp 544687 2341995 Mẫu 4 Đất bùn Xóm Giếng – Quan Độ Nông nghiệp 543872 2341469 Mẫu 5 Đất bùn Thôn Quan Độ Nông nghiệp 543946 2341424 Mẫu 6 Đất bùn Thôn Quan Đình Nông nghiệp 544918 2342061 Mẫu 7 Đất bùn Thôn Mẫn Xá Nông nghiệp 544952 2342185 Mẫu 8 Đất bùn Ngòi phải cầu Tó Nông nghiệp 544039 2341424 Mẫu 9 Đất bùn Ngòi trái cầu Tó Nông nghiệp 544053 2341541 Mẫu 10 Đất bùn Khu vực giữa cầu Tó Nông nghiệp 544010 2341632 Mẫu 11 Đất bùn Thôn Phù Xá Nông nghiệp 544354 2341647 Mẫu 12 Đất bùn Thôn Mẫn Xá Nông nghiệp 544657 2342072 Mẫu 13 Đất bùn Ao cá bãi Hồ Nông nghiệp 544708 2342166 Mẫu 14 Đất canh tác Đồng Mả Xây Nông nghiệp 544797 2341760 Mẫu 15 Đất canh tác Thôn Quan Độ Nông nghiệp 543836 2341552 Mẫu 16 Đất canh tác Cánh đồng Cầu Bống Nông nghiệp 544113 2341414 Mẫu 17 Đất canh tác Thôn Tiền Nông nghiệp 544107 2341648 Mẫu 18 Đất khu vực Khu di tích đền Bắc Dsinh, VCGT 544633 2341931 Mẫu 19 Đất khu vực Sân vận động Mẫn Xá Dsinh, VCGT 544774 2341881 Mẫu 20 Đất khu vực Chợ Văn Môn Dsinh, VCGT 544861 2341874 Mẫu 21 Đất khu vực Đình làng Mẫn Xá Dsinh, VCGT 544673 2341838 Mẫu 22 Đất khu vực Đầu làng Mẫn Xá Dsinh, VCGT 544357 2341823 Mẫu 23 Đất khu vực Trường mầm non Mẫn

Xá

Dsinh, VCGT 544328 2341865

Hình 1 Sơ đồ các điểm lấy mẫu đất tại xã Văn Môn – Yên Phong - Bắc

Ninh

+ Mẫu 5: Mẫu đất được lấy ở dạng bùn của sông Ngũ Huyện Khê thuộc

thôn Quan Độ (thôn Quan Độ là nơi thu mua và tập chung các phế liệu phếthải, đồng thời cũng là nơi cung cấp nguyên liệu sản xuất đúc nhôm, chì chothôn Mẫn Xá Sông Ngũ Huyện Khê là nơi tiếp nhận nguồn nước thải từ cácnhà máy sản xuất giấy của xã Phong Khê)

+ Mẫu 6: Mẫu đất được lấy ở dạng bùn tại ao nuôi trồng thuỷ sản (cạnh

ao có đường giao thông, nhà ở và cánh đồng trồng lúa) của thôn Quan Đình.Trước kia cạnh ao có bãi đổ rác của thôn

+ Mẫu 7: Mẫu đất được lấy ở dạng bùn tại ao nuôi trồng thuỷ sản thuộc

thôn Mẫn Xá – đây là thôn có hoạt động sản xuất làng nghề chủ yếu của xã.Xung quanh ao là các hộ dân cư có hoạt động sản xuất đúc nhôm

+ Mẫu 8: Mẫu đất nghiên cứu được lấy ở dạng bùn tại ngòi phải cầu Tó

thuộc sông Ngũ Huyện Khê của thôn Tiền (sông Ngũ Huyện Khê là nơi tiếpnhận nguồn nước thải của các cơ sở sản xuất giấy Phong Khê)

+ Mẫu 9: Mẫu đất nghiên cứu được lấy ở dạng bùn tại ngòi trái cầu Tó

thuộc sông Ngũ Huyện Khê của thôn Quan Độ, gần với nhà dân và khu đấtsản xuất kinh doanh của các hộ dân trong thôn

+ Mẫu 10: Mẫu đất được lấy ở dạng bùn tại khu vực giữa cầu Tó, nơi

tiếp giáp của thôn Tiền và thôn Quan Độ

+ Mẫu 11: Mẫu đất được lấy ở dạng bùn tại ao nuôi trồng thuỷ sản của nhà

ông Duy thuộc thôn Phù Xá Xung quanh ao giáp với trường học và nhà dân

+ Mẫu 12: Mẫu đất được lấy ở dạng bùn tại ao nuôi trồng thuỷ sản thuộc

thôn Mẫn Xá Xung quanh ao giáp với nhà dân, đường mòn và cánh đồng (nơithường xuyên có hoạt động đốt phế liệu)

+ Mẫu 13: Mẫu đất được lấy ở dạng bùn tại ao cá bãi Hồ thuộc thôn Phù

Xá Xung quanh ao giáp với nhà dân và mương Trung Hồ

+ Mẫu 14: Mẫu đất được lấy ở tầng đất canh tác thuộc cánh đồng Mả

Xây thôn Mẫn Xá Đây là nơi thường xuyên có hoạt động đốt phế liệu

+ Mẫu 15: Mẫu đất được lấy ở tầng đất canh tác khu cánh đồng thôn

Quan Độ - gần bãi tập kết phế liệu của người dân trong thôn

+ Mẫu 16: Mẫu đất nghiên cứu được lấy ở tầng đất canh tác khu cánh

đồng Cầu Bống - gần bãi đổ phế liệu của các hộ dân trong thôn

+ Mẫu 17: Mẫu đất nghiên cứu được lấy ở tầng đất canh tác khu cánh

đồng Vùng 1 thuộc thôn Tiền

+ Mẫu 18: Mẫu đất nghiên cứu được lấy ở dạng viên (khô) thuộc khu di tích

đền Bắc thôn Phù Xá Xung quanh đền là cánh đồng, đường đi và trường học

+ Mẫu 19: Mẫu đất được lấy ở dạng viên (khô) thuộc sân vận động thôn

Mẫn Xá, xung quanh sân vận động là các hộ dân cư có hoạt động sản xuất đúcnhôm tại nhà

+ Mẫu 20: Mẫu đất được lấy ở dạng viên (ướt) thuộc khu chợ của xã

Văn Môn, xung quanh chợ là đường đi, nhà dân và khu cánh đồng thuộc thônQuan Đình

+ Mẫu 21: Mẫu đất được lấy ở dạng viên (khô) thuộc khu đất Đình làng

thôn Mẫn Xá, xung quanh Đình làng các hộ dân cư có hoạt động sản xuất đúcnhôm

+ Mẫu 22: Mẫu đất được lấy ở dạng viên (khô) của khu đất đầu làng

thuộc thôn Mẫn Xá, xung quanh khu đất lấy mẫu là các hộ dân cư có hoạtđộng sản xuất đúc nhôm ngay tại nhà

+ Mẫu 23: Mẫu đất được lấy ở dạng viên (khô) thuộc khu đất trường

mầm non thôn Mẫn Xá, xung quanh trường là các hộ dân cư có hoạt động sảnxuất đúc nhôm ngay tại nhà

25

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Thu thập các thông tin cơ bản về hoạt động sản xuất của làng nghề VănMôn

2 Điều tra, khảo sát hoạt động sản xuất và hiện trạng môi tường đất củalàng nghề Văn Môn

3 Tập hợp và xử lý các số liệu về chất thải có chứa KLN do nghiên cứutrước đây đã thực hiện

4 Xác định địa điểm lấy mẫu và tiến hành lấy mẫu phân tích

5 Phân tích mẫu đất với các thông số sau:

- H+

6 Tập hợp và xử lý các số liệu đã phân tích được từ trên

7 So sánh với TCVN về hàm lượng KLN trong môi trường đất

8 Đánh giá chung hàm lượng KLN trong môi trường đất của xã VănMôn

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp kế thừa: Khai thác và kế thừa các kết quả điều tra về chất

thải trên toàn quốc, các kết quả điều tra hiện trạng môi trường tỉnh Bắc Ninh

- Phương pháp khảo sát thực địa: Điều tra khảo sát thực địa, thu thập

các thông tin mới nhất về tình hình kinh tế - xã hội của xã Làm việc với các

cơ quan, ban ngành của xã để thu thập số liệu thực tế về phát triển kinh tế - xãhội của xã

- Phương pháp quan trắc: trên cơ sở hiện trạng kinh tế - xã hội của xã,

lấy mẫu đất đánh giá sơ bộ hàm lượng KLN trong môi trường đất của xã

+ Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu: Sử dụng phương pháp chuẩn đối

với đánh giá chất lượng đất (áp dụng TCVN 7538_2: 2005; TCVN 7538_3:

Dựa vào bản đồ hiện trạng sử dụng đất và hướng dẫn của cán bộ trong

xã, tiến hành khoanh điểm lấy mẫu trên bản đồ (sơ đồ lấy mẫu), mẫu đất đượclấy theo phương pháp lấy mẫu đất hỗn hợp (lấy theo đường chéo) Khu vựcgần nguồn gây ô nhiễm số lượng mẫu đất được lấy dầy hơn, xã nguồn gây ônhiễm số mẫu đất lấy ít hơn

Mẫu đất được lấy để phân tích được lấy ở tầng đất mặt (tầng đất mặt cóchiều sâu 0 - 20 cm) bằng cách gạn bỏ đất bề mặt sâu khoảng 3 – 4 cm, saulấy đất bằng dụng cụ lấy mẫu (xẻng, dao,…) và cho vào túi nilong có ghi kýhiệu mẫu, có phiếu mẫu ghi ký hiệu mẫu, độ sâu, địa điểm và ngày lấy mẫu.Mẫu đất được xử lý bằng cách phơi khô trong điều kiện phòng (200 –

250C), sau nhặt kỹ sỏi, đá, kết von Đất được đem đi nghiền trong cối sứ bằngchày sứ bọc cao su, và rây qua dụng cụ rây có kích thước lỗ 0.1mm

Đất sau khi nghiền được trộn đều và đựng trong túi nilong có nhãn ghi rõ

ký hiệu mẫu

+ Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm: 23 mẫu được lấy, xử

lý và phân tích trong phòng thí nghiệm

* H+

TĐ:

Chiết đất bằng dung dịch KCl 1M (pH = 5,6 - 5,8) theo tỷ lệ đất/dịch là1/5, dịch chiết được đo bằng máy đo pH điện cực thuỷ tinh

* As: sử dụng phương pháp Quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

* Cd, Pb, Cu, Zn: sử dụng phương pháp cực phổ Von – Ampe hoà tan.

27

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA LÀNG NGHỀ VĂN MÔN

4.1.1 Điều kiện tự nhiên

Xã Văn Môn thuộc huyện Yên Phong tỉnh Bắc Ninh nằm dọc sông NgũHuyện Khê, là đơn vị hành chính nằm trên giáp ranh Hà Nội - Bắc Ninh (thểhiện ở bản đồ phía sau) Xã Văn Môn có:

- Phía Đông giáp xã Đông Thọ - Yên Phong - Bắc Ninh

- Phía Tây giáp thành phố Hà Nội

- Phía Nam giáp huyện Từ Sơn - Bắc Ninh

- Phía Bắc giáp xã Yên Phụ - Yên Phong - Bắc Ninh

Một phần phía Đông Bắc giáp thị trấn Chờ - Yên Phong - Bắc Ninh.Địa hình của xã Văn Môn tương đối đồng nhất- địa hình bằng phẳng.Nhìn chung, địa hình có hướng dốc từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đôngđược thể hiện qua dòng chảy mặt sông Ngũ Huyện Khê có hướng chảy đổ vềsông Đuống và sông Thái Bình

Về mặt khí hậu, Văn Môn mang đầy đủ các đặc trưng của khí hậu đồngbằng Bắc Bộ - khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, có sự phân hoá khí hậu theo haimùa chính và hai mùa chuyển tiếp Mùa hè kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9,khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều Mùa đông kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 nămsau, sang mùa chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới lục địa đã biến tính nhiềutrong quá trình di chuyển xong vẫn khá lạnh Nhiệt độ không khí hàng nămdao động trong khoảng từ 23,90 – 24,40C (tính trung bình theo niên gián thống

kê năm 2006) Tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là tháng 1 (nhiệt độ từ15,90 – 19,80C), tháng có nhiệt độ trungbình lớn nhất là tháng 6, 7, 8 (nhiệt độ

Bảng 10 Nhiệt độ không khí trung bình, số giờ nắng, lượng mưa, độ ẩm

Xã Văn Môn có tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1387,3 –1481,2 giờ, tháng có nhiều giờ nắng nhất trong năm là tháng 6, 8, tháng có ítgiờ nắng nhất là tháng 1 (bảng 10).

Lượng mưa trung bình của các tháng dao động từ 5,7 – 428,8 mm.Tổng lượng mưa trung bình cả năm dao động từ 1.224,4 – 1.639,4 mm, càng

về sau càng giảm Tháng có lượng mưa trung bình thấp nhất là tháng 10,tháng có lượng mưa trung bình lớn nhất là tháng 6, 8 (bảng 10)

Độ ẩm tương đối lớn, độ ẩm tương đối trung bình các tháng trong nămluôn lớn hơn 73%, độ ẩm tương đối cao nhất trung bình khoảng 86 - 89% nằmrải rác ở các tháng trong năm Tốc độ gió trung bình là 2 m/s và ít chênh lệchtrong năm

4.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

4.1.2.1 Tình hình sử dụng đất đai

Xã Văn Môn với diện tích đất tự nhiên là 424,84 ha trong đó đất dùngcho sản xuất nông nghiệp là 265,36 ha (62,47%), đất phi nông nghiệp là159,15 ha (37,46%), đất chưa sử dụng là 0,33 ha (0,07%) (Biểu đồ 1) Bêncạnh ngành sản xuất chính là sản xuất nông nghiệp thì Văn Môn còn có nghềphụ là đúc nhôm chì, nghề phụ này có truyền thống từ lâu đời

265,8ha (62.47%)

159,15 ha

(36.46%)

0,33 ha (0.07%)

§Ê t n«ng nghiÖp §Êt phi n«ng nghiÖp §Êt ch a sö dông

4.1.2.2 Tình hình phát triển của các ngành kinh tế

* Nông nghiệp

Lĩnh vực sản xuất nông nghiệp cũng được xã đầu tư Năm 2006, tổngdiện tích gieo cấy là 237,24 ha Năng suất bình quân là 54,2 tạ/ha; màu quythóc đạt 138,8 tạ/ha Tổng sản lượng quy thóc đạt 2.940 tấn Cơ cấu cây trồngvật nuôi cũng được thay đổi phù hợp với điều kiện tự nhiên của xã và yêu cầucủa nền kinh tế thị trường Chăn nuôi phát triển: Đàn lợn có khoảng 10.600con, trong đó lợn nái có 108 con Đàn trâu bò có 117 con, trong đó có 40 convừa cầy kéo vừa sinh sản Đàn gà có 9.450 con (có 13 hộ nuôi theo phươngpháp công nghiệp với 2.400 con) Ngan có 12 hộ nuôi với 280 con, vịt có 9 hộnuôi với 2.050 con

Thực hiện chuyển dịch cơ cấu kinh tế, có 19,18 ha nuôi trồng thuỷ sảngiao cho 41 tổ chức đoàn thể quản lý bước đầu đi vào sử dụng và khai thác cóhiệu quả

Tình hình sản xuất nông nghiệp của xã Văn Môn được thể hiện rõ quabảng 11

Bảng 11 Tình hình sản xuất nông nghiệp của xã Văn Môn

giai đoạn 2004 - 2007

NămTổng giá trị sản xuất

Trồng trọt (triệu đồng) 6800 7000 7700 8974Chăn nuôi (triệu đồng) 8600 9300 14700 19096

31

N¨m N¨m

N¨m

Biểu đồ 2 Tỷ lệ phần trăm (%) tổng giá trị sản xuất nông nghiệp

của xã Văn Môn giai đoạn 2004 – 2007

* Thủ công nghiệp

Những hộ làm nghề tiểu thủ công nghiệp trong làng nghề nói chungđều có thu nhập cao hơn hộ thuần nông Thu nhập từ ngành nghề này ngàycàng đóng vai trò chủ yếu trong thu nhập của người dân Thu nhập bình quâncủa các hộ sản xuất từ 400.000 – 800.000 đ/người/tháng Sự phát triển của làngnghề đã làm cho mức sống của người dân trong vùng cao hơn hẳn so với thuầnnông Số hộ giàu ngày một tăng lên, số hộ nghèo chiếm tỷ lệ nhỏ và không có

hộ đói Như vậy, phát triển làng nghề là động lực làm chuyển dịch cơ cấu xãhội nông thôn theo hướng tăng hộ giàu, giảm hộ nghèo, nâng cao phúc lợi chongười dân và góp phần vào công cuộc công nghiệp hoá nông thôn

* Dịch vụ thương mại

Cùng với quá trình phát triển kinh tế, nâng cao mức sống của người dântrong xã, dịch vụ thương mại có phát triển hơn Tuy nhiên, mức độ phát triển

Công tác xây dựng và quản lý hệ thống thuỷ lợi được các cấp lãnh đạo

xã hết sức quan tâm Các kênh mương được xây mới và tu bổ hoàn toàn, đảmbảo nhu cầu tưới nước vào mùa cấy và nhu cầu tiêu nước vào mùa khô

Ngoài ra, phía Nam của xã có sông Ngũ Huyện Khê, là nơi cung cấpnước tưới cho các cánh đồng trong xã Tuy nhiên, nước sông hiện nay đangngày càng ô nhiễm do chất thải của các nhà máy giấy xã Phong Khê đổ ra,điều này làm ảnh hưởng tới chất lượng đất và năng suất cây trồng trong xã

Bảng 12 Tốc độ gia tăng dân số của xã Văn Môn giai đoạn 2004 - 2007

Từ bảng 10 ta có thể tính được tỷ lệ tăng dân số tự nhiên qua các năm

2005, 2006, 2007 của xã Văn Môn như sau:

33

1.155

1.734

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

bị nhằm nâng cao chất lượng khám chữa bệnh cho người dân Xã đã đượcTrung tâm y tế huyện xếp loai xã có phong trào y tế mạnh

Công tác giáo dục của xã đã đạt được những thành tích đáng kể: Đảng,chính quyền và nhân dân luôn chăm lo xây dựng cơ sở vật chất, có các hìnhthức khuyến khích và tạo các điều kiện cần thiết từ đó nâng cao chất lượng dậy

và học Số học sinh thi tốt nghiệp bậc tiểu học đạt 100 % Xã đã hoàn thànhphổ cập giáo dục THCS giai đoạn 2, các trường đều đạt danh hiệu tiên tiến

4.2 THỰC TRẠNG LÀNG NGHỀ Ở XÃ VĂN MÔN

4.2.1 Tình hình sản xuất của làng nghề

Làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn xuất hiện từ rất sớm Từ những

đồ gia dụng bằng đồng, nhôm có mặt ở nhiều nơi

Hiện nay, hoạt động chủ yếu của làng nghề là đúc nhôm Cả xã hiện cókhoảng 450 hộ làm nghề cô đúc nhôm (có trên 100 hộ sản xuất lớn), ngoài racòn có 236 hộ chuyên thu gom phế liệu Sản lượng nhôm, đồng phế liệu chếbiến hàng năm khoảng trên 3000 tấn Các mặt hàng sản xuất gồm:

- Đúc nhôm: 450 hộ sản xuất gồm các mặt hàng như đồ gia dụng, nhômthỏi…

- Đúc chì: 01 hộ sản xuất chì kẹp công tơ điện với sản lượng khoảng

100 kg/ngày

- Đúc kẽm: 02 hộ sản xuất với lượng trên 2 tấn/ngày

- Sản xuất đồng: 01 hộ sản xuất kéo dây cáp điện

Nguyên liệu sử dụng là các loại phế liệu kim loại màu (nhôm, đồng, chì)như: dây điện, dụng cụ gia đình, vỏ máy các loại…Với lượng tiêu thụ khoảngtrên 4000 tấn/năm Do nguồn nguyên liệu rất phong phú nên khi cô đúcnhôm, chì chất thải chứa nhiều kim loại nặng và các tạp chất khác

Nhiên liệu tiêu thụ trong quá trình nung chảy phế liệu và đúc là than vàđiện với lượng tiêu thụ khoảng 870 tấn than/năm Vì vậy, trong quá trình sảnxuất đã thải ra môi trường một lượng khí thải và chất thải rắn lớn Trung bìnhmỗi ngày làng nghề thải ra 1500m3 khí thải bao gồm CO, CO2, SO2, Nox, bụi

và bụi kim loại Do lượng than chỉ cháy hết khoảng 75 % nên lượng xỉ thanthải ra khoảng 217.5 tấn/năm, điều này gây nguy hại trực tiếp tới môi trườngđất của xã Văn Môn

35

4.2.2 Quy trỡnh sản xuất và chất thải

Hoạt động sản xuất của làng nghề đỳc nhụm, chỡ Văn Mụn được thực hiệntheo quy trỡnh sau:

Hỡnh 2 Quy trỡnh đỳc nhụm, chỡ cú kốm theo dũng thải

của làng nghề Văn Mụn

(Nguồn: Bỏo cỏo hiện trạng mụi trường tỉnh Bắc Ninh, 2007 [23])

nhôm ,

đồng )

N ớc làm mát

Hỡnh 3 Quy trỡnh sản xuất đồ gia dụng của làng nghề Văn Mụn

(Nguồn: Bỏo cỏo hiện trạng mụi trường tỉnh Bắc Ninh, 2007 [23])

Dựa vào hỡnh 2 và hỡnh 3, cựng với trang thiết bị và phương tiện sảnxuất hầu hết là lạc hậu thỡ chất thải ở làng nghề Văn Mụn tồn tại ở một sốdạng sau:

Dung dịch axít có chứa

cặn nhôm Axít

Phôi đúc nhôm

Dầu mỡ

37

- Bụi nhôm

- Khí thải: các loại khí như CO, CO2, SO2, NOx,…

- Bã, xỉ nhôm, chì, kẽm bị loại ra trong quá trình sản xuất

- Axit sau khi dùng để đánh bóng sản phẩm

- Tro được tạo ra do đốt dây đồng

- Cặn dầu thải ra từ máy biến thế, dầu mỡ có chứa bột nhôm từ các máyđột dập, cắt bavia,…

Hiện nay làng nghề Văn Môn có khoảng 450 hộ làm nghề cô đúc nhôm,kẽm, đồng (có trên 100 hộ sản xuất lớn), ngoài ra còn có khoảng 236 hộchuyên thu gom phế liệu Sản lượng nhôm, đồng phế liệu chế biến hàng nămkhoảng trên 3000 tấn Các mặt hàng sản xuất gồm:

+ Đúc nhôm: 450 hộ sản xuất các mặt hàng như đồ gia dụng, nhôm thỏi,…Sản lượng khoảng 2000 tấn/năm

+ Đúc chì: 01 hộ sản xuất chì kẹp công tơ điện với sản lượng khoảng 30tấn/năm

+ Đúc kẽm: 02 hộ sản xuất với sản lượng trên 600 tấn/năm

+ Sản xuất đồng: 01 hộ sản xuất kéo dây cáp điện, sản lượng 370 tấn/năm

Do nguyên liệu sản xuất chủ yếu là phế liệu kim loại (khoảng 4000tấn/năm) và công nghệ sản xuất thủ công nên sản phẩm chỉ chiếm 70 – 80 %,còn lại 20 – 30 % là bã xỉ kim loại và tạp chất Như vậy, lượng bã xỉ thải ratrong quá trình sản xuất khoảng 600 – 800 tấn/năm Xỉ nhôm còn phát sinh doviệc gạn đãi bã, bột nhôm của một số hộ gia đình Trung bình mỗi ngày mỗigia đình sàng, đãi được khoảng 120 kg bột hoặc bã nhôm, tỉ lệ thu hồi vớinguyên liệu dạng bột là 50 % nhôm còn nguyên liệu dạng bã có khả năng thuhồi được 80 % nhôm Nhưng số hộ sản xuất theo dạng này ít, không đáng kể Qua khảo sát thực tế ở làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn cho thấy chấtthải rắn được đóng thành bao rồi vứt xuống ao, mương, vệ đường, thậm chí

một lớp bột nhôm Điều này là nguy cơ gây ô nhiễm môi trường và làm ảnhhưởng đến sức khoẻ của người dân.

Một số hộ sản xuất đồ gia dụng như: chậu, mâm nhôm,…có dùng axit đểđánh bóng sản phẩm Lượng axít này sau khi dùng xong được đổ cùng vớinước thải không qua xử lý vào hệ thống kênh, mương thoát nước rồi chảy rasông, ao, hồ,… Đây chính là nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nướcngầm của làng nghề

Ngoài các hộ sản xuất tái chế kim loại, ở Văn Môn có khoảng 236 hộchuyên thu gom, kinh doanh phế liệu các loại như: Máy biến thế, dây cápđiện, đồ dùng sinh hoạt loại bỏ, xác máy bay,…Lượng dầu mỡ trong máybiến thế đa số được các hộ đổ tại khu đất nhà mình Hàng năm lượng dầu mỡtrong máy biến thế thải ra môi trường của các hộ khoảng 5000 lít Điều này lànguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm môi trường đất, nước mặt và nước ngầm

do dầu, mỡ tại địa phương

Mặt khác, hàng ngày vẫn có các hộ mang dây cáp điện ra ruộng đốt để lấydây đồng Lượng tro sau khi đốt không được thu gom lại mà để tại chỗ đã làmcho đất canh tác ở các ruộng này bị ô nhiễm, điều này làm ảnh hưởng đếnchất lượng hoa màu canh tác trên những thửa ruộng này, từ đó ảnh hưởng đếnsức khoẻ của người dân cũng như người tiêu dùng

4.3 HIỆN TRẠNG HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT XÃ VĂN MÔN

Hầu hết các mẫu đất nghiên cứu lấy từ đất nông nghiệp và một số lấy từđất dân sinh, vui chơi, giải trí của xã Văn Môn, huyện Yên Phong, tỉnh BắcNinh có hàm lượng As, Cd, Pb, Cu, Zn tổng số nằm dưới ngưỡng cho phéptheo TCVN 7209 – 2002 và một số mẫu có hàm lượng As, Cd, Pb, Cu, Zntổng số vượt ngưỡng cho phép của TCVN 7209 – 2002

Để đánh giá mức độ ô nhiễm của các KLN trên trong đất nghiên cứu,chúng tôi phân hàm lượng tổng số của các KLN ra các mức độ sau:

39

- Chưa nhiễm bẩn: Hàm lượng KLN < 70% TCVN 7209: 2002

- Nhiễm bẩn: Hàm lượng KLN từ 70 – 99% TCVN 7209: 2002

- Ô nhiễm: Hàm lượng KLN ≥ TCVN 7209: 2002

4.3.1 Hiện trạng hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp

Mẫu đất được lấy trên đất dùng cho mục đích nông nghiệp có 17 mẫu,

và kết quả được thể hiện ở bảng 13:

Bảng 13 Hàm lượng tổng số một số KLN trong đất nông nghiệp

Pb (mg/kg)

Cu (mg/kg)

Zn (mg/kg)