Ảnh hưởng của nước thải đô thị và công nghiệp đến hàm lượng kim loại nặng trong đất sản xuất nông nghiệp ở huyện Thanh Trì Hà Nội

Thanh Trì là huyện ngoại thành phía nam Hà Nội. Thanh Trì được quy hoạch là khu đô thị và khu công nghiệp. Đất sản xuất nông nghiệp ở các khu vực này thường bị ô nhiễm KLN. Nước thải công nghiệp ra môi trường vẫn chưa được xử lý triệt để. Mặt khác, tốc độ gia tăng dân số quá nhanh, cơ sở hạ tầng chưa kịp quy hoạch nâng cấp tổng thể, ý thức của một số người dân lại quá kém trong nhận thức và bảo vệ môi trường chung. Nguồn nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt của người dân xuống sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu... làm nguồn nước sông ô nhiễm khá nghiêm trọng. Từ những thực trạng cấp thiết trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng của nước thải đô thị và công nghiệp đến hàm lượng kim loại nặng trong đất sản xuất nông nghiệp ở huyện Thanh Trì Hà Nội.”

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ

Đô thị hóa – công nghiệp hóa (ĐTH - CNH) là giai đoạn tất yếu củamột quốc gia hay một nền kinh tế phát triển phải trải qua Tuy nhiên, mặttrái của quá trình ĐTH - CNH đã làm cho môi trường tự nhiên bị tác độngđáng kể, chất lượng môi trường đất, môi trường nước và không khí bị ônhiễm và suy thoái, sự suy kiệt tài nguyên thiên nhiên, biến đổi khí hậu trêntoàn cầu

Việt Nam đã đang trong giai đoạn ĐTH- CNH phát triển nền kinh tếkhá mạnh, trong những năm đầu thực hiện đường lối đổi mới, vì tập trung

ưu tiên phát triển kinh tế, mặt khác do nhận thức về vấn đề bảo vệ môitrường còn nhiều hạn chế nên việc gắn phát triển kinh tế với bảo vệ môitrường chưa được chú trọng đúng mức Đối tượng gây ô nhiễm môi trườngchủ yếu là chất thải từ hoạt động sản xuất của nhà máy trong các khu côngnghiệp Tình trạng nước thải từ các khu đô thị không qua xử lý mà đổ trựctiếp ra môi trường gây ô nhiễm và suy thoái môi trường khá nghiêm trọng.Hầu hết các thành phố lớn của Việt Nam như Hà Nội, T.p Hồ Chí Minh, HảiPhòng đều vướng phải các vấn đề về môi trường

Hà Nội là một trong hai thành phố lớn và phát triên mạnh nhất ViệtNam, dưới tác động của chất thải công nghiệp và sinh hoạt đã làm cho chấtlượng môi trường nước ở tất cả các con sông trên địa bàn Hà Nội như TôLịch, Kim Ngưu, Nhuệ, Đáy đều ô nhiễm rất nghiêm trọng Ảnh hưởng

của nguồn chất thải này còn tác động đến môi trường đất nông nghiệp ven

đô như Thanh Trì, Từ Liêm, Long Biên, Gia Lâm

Thanh Trì là huyện ngoại thành phía nam Hà Nội, có tổng diện tích6.292,73 ha Trong đó diện tích đất nông nghiệp chiếm hơn 3.000ha ThanhTrì được quy hoạch là khu đô thị và khu công nghiệp Đất sản xuất nôngnghiệp ở các khu vực này thường bị ô nhiễm KLN Nước thải công nghiệp

ra môi trường vẫn chưa được xử lý triệt để Nước thải này được chảy quasông rồi trở về hệ thống hồ điều hòa làm nguồn nước tưới cho nông nghiệp,

do vậy nguồn nước tưới này rất giàu chất dinh dưỡng và tiềm ẩn nhiều nguy

cơ ô nhiễm nặng Mặt khác, tốc độ gia tăng dân số quá nhanh, cơ sở hạ tầngchưa kịp quy hoạch nâng cấp tổng thể, ý thức của một số người dân lại quákém trong nhận thức và bảo vệ môi trường chung Nguồn nước thải sản xuất

và nước thải sinh hoạt của người dân xuống sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu làm nguồn nước sông ô nhiễm khá nghiêm trọng

Từ những thực trạng cấp thiết trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề

tài: “Ảnh hưởng của nước thải đô thị và công nghiệp đến hàm lượng kim loại nặng trong đất sản xuất nông nghiệp ở huyện Thanh Trì - Hà Nội.”

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

- Lấy mẫu, phân tích hàm lượng một số nguyên tố KLN trong đất sản xuấtnông nghiệp tại các điểm quan trắc.

- So sánh kết quả phân tích với tiêu chuẩn Việt Nam và đánh giá mức độ ônhiễm

- Các giải pháp đưa ra nhằm hạn chế ảnh hưởng xấu của nước thải côngnghiệp, đô thị đến môi trường đất phải có tính khả thi

PHẦN 2

TỔNG QUAN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 KIM LOẠI NẶNG (KLN), TÍNH CHẤT VÀ NGUỒN PHÁT SINH KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT

2.1.1 Định nghĩa

Thuật ngữ kim loại nặng (KLN) dùng để chỉ bất kỳ nguyên tố kim loạinào có khối lượng riêng lớn (d ≥ 5g/cm3) và thể hiện độc tính ở nồng độthấp Các nguyên tố KLN là thành phần tự nhiên của vỏ Trái đất Cácnguyên tố này không thể bị thoát biến hay phá hủy KLN được được chialàm 3 loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…),những kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th,

Ra, Am,…) Tỷ trọng của những kim loại này thông thường lớn hơn 5g/cm3[20] Một vài nguyên tố KLN đóng vai trò như các nguyên tố cần thiết choviệc duy trì quá trình trao đổi chất của cơ thể người chẳng hạn như: Kẽm(Zn), Đồng (Cu) và Selen (Se) Tuy nhiên ở nồng độ cao chúng vẫn có thểgây độc cho cơ thể người và sinh vật [3]

2.1.2 Tính chất của kim loại nặng

Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học [22], không độc khi ở dạngnguyên tố tự do nhưng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi ở dạng cation dokhả năng gắn kết với các chuỗi cacbon ngắn dẫn đến sự tích tụ trong cơ thểsinh vật sau nhiều năm [32] Đối với con người có khoảng 12 nguyên tốKLN gây độc như Chì, Thủy ngân, Nhôm, Asen, Cadimi, Niken … Một sốKLN được tìm thấy trong cơ thể và thiết yếu cho sức khỏe con người, chẳnghạn: Sắt, Kẽm, Magiê, Côban, Mangan, Molipden và Đồng Mặc dù với

lượng rất ít nhưng nó hiện diện trong quá trình chuyển hóa Tuy nhiên, ởmức thừa của các nguyên tố thiết yếu có thể nguy hại đến đời sống của sinhvật [28] Các nguyên tố kim loại còn lại là các nguyên tố không thiết yếu và

có thể gây độc tính cao khi hiện diện trong cơ thể, tuy nhiên tính độc chỉ thểhiện khi chúng đi vào chuỗi thức ăn Các nguyên tố này bao gồm Thủy ngân,Niken, Chì, Asen, Cadimi, Nhôm, Platin và Đồng ở dạng ion kim loại.Chúng đi vào cơ thể qua các con đường hấp thụ của cơ thể như hô hấp, tiêuhóa và qua da Nếu KLN đi vào cơ thể và tích lũy bên trong tế bào lớn hơn

sự phân giải chúng thì chúng sẽ tăng dần và sự ngộ độc sẽ xuất hiện [28] Dovậy người ta bị ngộ độc không những với hàm lượng cao của KLN mà cảkhi với hàm lượng thấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượng gây độc.Một số đặc điểm về tính độc hại của các KLN như:

* Một số KLN có thể bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc cao hơn trongmột vài điều kiện môi trường, ví dụ Thủy ngân

* Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của các kim loại này qua chuổi thức ăn

có thể làm tổn hại các hoạt động sinh lý bình thường và sau cùng gây nguyhiểm cho sức khỏe của con người

* Tính độc của các nguyên tố này có thể ở một nồng độ thấp khoảng 0.1-10mg.L-1 [25]

2.1.3 Nguồn ô nhiễm KLN trong đất nông nghiệp

Các kim loại nặng tồn tại trong môi trường đất, nước có thể đi vào từnhiều nguồn khác nhau Có hai nguồn chính dẫn tới sự tồn tại của KLNtrong đất, đó là nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo

 Nguồn phát thải nhân tạo

Nguồn phát thải nhân tạo các KLN trước hết phải kể đến các ngành sảnxuất công nghiệp có sử dụng xút, clo, có chất phế thải nhiều Hg hay ngànhcông nghiệp than đá và dầu mỏ có chất thải chứa Pb, Hg và Cd; các ngànhcông nghiệp nhựa có chất thải chứa Co, Cr, Cd, Hg; công nghiệp sản xuất vimạch có chất thải chứa Cu, Zn, Ni Tại nhiều nơi, các chất độc hại này bị đổthẳng ra môi trường mà không hề được xử lý Tại Tp.HCM, kết quả phântích hiên trạng ô nhiễm KLN trong đất vùng trồng lúa khu vực phía Namthành phố cho thấy: hàm lượng Cu, Zn, Hg, Cr trong đất trồng lúa chịu ảnhhưởng trực tiếp của nước thải công nghiệp phía Nam thành phố đều tươngđương hoặc cao hơn ngưỡng cho phép (TCVN 7209:2002) đối với đất sửdụng cho mục đích nông nghiệp Trong đó hàm lượng cadimi vượt quá tiêuchuẩn cho phép 2,3 lần; kẽm vượt quá 1,76 lần [11]

Rác sinh hoạt, đặc biệt rác thải đô thị cũng là một nguồn gia tăng KLNtrong đất Tại đa số đô thị hiện nay, tỉ lệ gom rác còn thấp,thậm chí có một

số đô thị chưa có đơn vị thu gom và nơi tập kết rác.Hà Nội, một trong những

đô thị có tỉ lệ thu gom rác cao nhất, cũng chỉ đạt tỉ lệ dao động khoảng 80%/năm Lượng rác thải còn tồn đọng ở các nước ao hồ, ngõ xóm, kênhmương theo dòng nước mưa chảy tràn gây ô nhiễm môi trường

70-Hoạt động nông nghiệp cũng chính là một nguồn gây ô nhiễm KLN.Việc lạm dụng các loại phân bón hóa học, hóa chất bảo vệ thực vật đã làmgia tăng lượng tồn dư các kim loại như: As, Cd, Hg và Zn trong đất TheoAlloway và cộng sự (1998): việc bón phân không đúng cách sẽ đưa mộtlượng lớn kim loại vào trong đất Một số loại phân vi lượng như:CuSO4.H2O 35% Cu,CuSO4.H2O 25% Cu, khi bón cho cây trồng, cây trồngkhông sử dụng hết sẽ dẫn đến làm tăng hàm lượng Cu trong đất [10] Theocác nhà khoa học, khoảng 70-80% các nguyên tố KLN trong nước thải lắng

xuống bùn trên đường đi của nó Do đó việc sử dụng bùn thải làm phân bónđược coi là một trong những nhân tố cao có nguy cơ gây ô nhiễm KLN Bùnthải sử dụng trong nông nghiệp cũng chứa lượng lớn kim loại nặng, hàmlượng Pb trong bùn thải từ 20-1250 ppm, trung bình là 500 ppm; Hàm lượng

Cu từ 84 - 17000 ppm, do vậy bùn thải bón cho cây làm tăng hàm lượngKLN trong đất Theo Alloway nước thải có chứa Cu, Pb dùng làm nước tướicho sản xuất nông nghiệp có hàm lượng Cu dao động từ 50-8000µg/l, hàmlượng Pb từ 2-7000µg/l [25]

Quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch đã đưa vào môi trường bụikhói có chứa nhiều KLN, theo ước tính hàm lượng Pb chứa trong nhiên liệulên đến 0,4g/L Hằng năm việc phát tán Pb do con người gây ra khoảng trên

450000 tấn, 61% trong số này là do đốt cháy nhiên liệu động cơ Ngoài ra

Pb còn được phát tán tự nhiên vào khí quyển do quá trình xói mòn đất vàhoạt động núi lửa với khoảng 25000 tấn/năm [15]

Sự phát triển và mở rộng các làng nghề thủ công đi kèm với việc sửdụng ngày càng nhiều hóa chất song hầu hết các làng nghề của nước ta hiệnnay đều không có các biện pháp xử lý chất thải, gây ô nhiễm môi trườngtrong đó có môi trường đất Tính trung bình hàng ngày có khoảng 100 m3nước thải ra môi trường Chất thải rắn dự báo khoảng 11 nghìn tấn/năm Phếthải từ các làng nghề truyền thống thường chứa đựng nhiều KLN, thải trựctiếp ra hệ thống kênh mương và đất nông nghiệp xung quanh Số liệu ở bảng2.1 cho thấy hàm lượng KLN trong đất và trong bùn thải tại làng nghề VănMôn – Yên Phong - Bắc Ninh là rất cao, vượt quá giá trị cho phép củaTCVN 7209 - 2002

Bảng 2.1 Hàm lượng KLN trong đất và trong bùn thải tại làng nghề

Văn Môn – Yên Phong - Bắc Ninh

Bùn

Bùnthải

Hoạt động giao thông: Hoạt động giao thông cũng gây ô nhiễm môi

trường đất, đặc biệt là các khu vực ven quốc lộ do sự đốt cháy của các nhiên

liệu của các phương tiện cơ giới

Hoạt động khai khoáng quặng chứa kim loại: đào, xới và cặn thải

-nhiễm bẩn thông qua phong hóa, xói mòn do thải ra As…

Do trầm tích từ không khí: các nghiên cứu cho thấy các kim loại có

thể bị vận chuyển khá xa bằng con đường không khí, nhưng thường thấy

nhất là các khu vực cận nguồn thải, tập trung quanh các khu công nghiệp Sự

vận chuyển kim loại bằng không khí dẫn tới các vấn đề về sức khỏe và làm

tăng giá trị nền của KLN trong đất Đường vào tự nhiên của KLN từ không

khí liên quan đến hoạt động của núi lửa, các nguyên tố chủ yếu sinh ra là

Hg, Pb, Ni, Cu, Zn (Bảng 2.2) Một lượng lớn KLN bị vận chuyển trong

không khí có nguồn gốc từ các hoạt động sản xuất của con người, từ quá

trình đốt cháy nhiên liệu, khai khoáng luyện kim Khoảng 21% Cd đi vào từđất thông qua trầm tích không khí do các hoạt động khai khoáng [13].

Bảng 2.2 Khoảng nồng độ thông thường của KLN trong không khí tại

khu vực núi lửa

 Nguồn phát thải KLN trong tự nhiên

Kim loại trong đất ban đầu một phần được sinh ra từ quá trình hoạt độngđịa hóa của khoáng vật mẹ và đi vào trong đất thông qua quá trình phonghoá hóa học

Trong khí quyển, các KLN tồn tại ở dạng sol khí , chúng được khuyếchtán theo các hướng với nồng độ nhiều hay ít phụ thuộc vào hướng gió Cácyếu tố quyết định dạng và hàm lượng KLN xâm nhập vào trong đất thôngqua con đường lắng đọng khí quyển bao gồm : Kích thước hạt, khoảng cách

từ nơi phát thải đến nơi tiếp nhận, độ hòa tan, độ axit của nước mưa Các solkhí có kích thước khác nhau, trung bình trong khói thải ô tô từ 0.1-1 µm; ởtro nguyên liệu, bụi luyện kim có kích thước từ 1-10µm.

2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI NẶNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI

Ngày nay, với tốc độ phát triển mạnh mẽ của công nghiệp và hìnhthành nhiều thành phố lớn, vấn đề ô nhiễm ngày càng trở nên nghiêm trọng.Khói từ nhà máy, từ hoạt động giao thông làm ô nhiễm bầu khí quyển Nướcthải từ các nhà máy, khu dân cư làm ô nhiễm nguồn nước Phế thải từ cáckhu công nghiệp, 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 nguồntài nguyên đất Tất cả những nguồn gây ô nhiễm này đều là nguyên nhân của

sự tích tụ quá mức hàm lượng KLN trong đất và nước [10]

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 ởnhững vùng đất chứa lượng KLN quá cao Đất giảm lượng tích luỹ mùn vàtrở nên chặt hơn, nghèo dinh dưỡng hơn Ô nhiễm môi trường do tính độchại của KLN gây mất cân bằng sinh thái làm suy giảm nhiều quần thể sinhvật đã được tìm thấy ở nhiều quốc gia trên thế giới The Severn Estuary làmột trong những con sông lớn nhất ở Anh là nơi ở và sinh sản của nhiều loài

cá Nhiều thập kỉ qua, sông này đã phải hứng chịu nhiều ô nhiễm kim loạinặng như Pb,Cd và nhiều nguyên tố khác từ nhiều nguồn khác nhau [29].Những ảnh hưởng của ô nhiễm này có thể là một trong những nguyên nhângây suy giảm quần thể cá Quần thể cá ở sông Severn Estuary đã gia tăng trở

lại khi mức độ ô nhiễm môi trường nước giảm [32] Nhiều nghiên cứu vềảnh hưởng ô nhiễm kim loại trong vùng phụ cận của nơi tinh luyện chì lớnnhất thế giới tại Port Pirie nước Úc đã cho thấy rằng 20 loài cá và giáp xác

đã bị biến mất hoặc giảm số lượng [30]

Khi sinh vật sống trong môi trường bị ô nhiễm, khả năng tích tụ cácchất ô nhiễm trong cơ thể chúng là rất cao Các KLN tích luỹ trong đất từ đó

đi vào nông sản, thực phẩm và theo chuỗi thức ăn đi vào cơ thể con người.Nếu cơ thể con người tích tụ lượng KLN càng lớn sẽ gây ra nhiều loại bệnhnguy hiểm ảnh hưởng tới sức khoẻ, và tính mạng của con người Ohi et al.(1974) [23] đã xác định mức độ chì trong máu, trong xương đùi và trongthận của chim bồ câu được thu thập từ những vùng nông thôn và nhữngvùng đô thị ở Nhật Kết quả cho thấy rằng mức độ chì cao nhất trong xươngđùi của chim bồ câu với giá trị trung bình biến động từ 16,5 đến 31,6 mg.kg-1

ở vùng đô thị; 2,0 và 3,2 mg.kg-1 ở vùng nông thôn Trong máu, hàm lượngchì cũng có xu hướng tương tự từ 0,15 – 0,33 mg.L-1 ở vùng đô thị, và từ0,029 – 0,054 mg.L-1 ở vùng nông thôn

Những năm gần đây, ảnh hưởng nghiêm trọng của As đối với sức khỏecon người cũng đã được báo cáo ở Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladesh Ướctính có đến hàng triệu người có nguy cơ bị ngộ độc do ngộ độc As ViệtNam có khoảng 10 triệu người ở ĐBSH, 500 ngàn đến 1 triệu người ởĐBSCL bị ngộ độc mãn tính do uống nước giếng khoang có chứa As [34].Tương tự, sự tích tụ Cd trong gan và thận của động vật chăn thả ăn cỏ ở Úc

và New Zealand gây ảnh hưởng đến tiêu thụ sản phẩm thịt trong nước vàxuất khẩu ra nước ngoài [24]

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 đất trên thế giới đã được tiến hành từ rấtsớm Năm 1964, Alter Mitchell đã tiến hành nghiên cứu và phân tích hàmlượng KLN trong một số loại đất đá (Bảng 2.3)

Bảng 2.3 Hàm lượng KLN trong một số loại đất đá

Axit ( Granite) Đá vôi

Đá cát kết

Đá phân lớp

Dựa vào bảng 2.3 ta thấy tùy từng loại đá mà hàm lượng kim loạichứa trong chúng là khác nhau Thông thường hàm lượng kim loại hìnhthành trong đá macma lớn hơn trong đá trầm tích.

Hàm lượng KLN trong đất được tích lũy ngoài quá trình phong hóa tạichỗ của các khoáng vật và đá mẹ còn do các hoạt động sản xuất 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 sốnguyên tố KLN, thể hiện trong bảng 2.4

Bảng 2.4 Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố KLN

Theo Thomas (1986), các nguyên tố KLN như: Cu, Zn, Cd, Hg, Cr,As… thường có trong phế thải của nhà máy luyện kim màu,sản xuất ô tô.Cũng theo Thomas khi nước thải chứa 13mg Cu/l, 10mg Pb/l, 1mg Zn/l sẽgây ra ô nhiễm đất nghiêm trọng Ở một số nước như Đan Mạch, Nhật Bản,Anh, Ailen hàm lượng Pb trong đất cao hơn 100 ppm đã phản ánh tình trạng

ô nhiễm Pb nghiêm trọng Trong khi đó hàm lượng Pb ở Alaska lại khá thấpchỉ khoảng 20 ppm trên lớp mặt đất[25]

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 Cu, Zn, Pb, Ni cho thấy rằng: Các kimloại trên thường có nhiều trong khu vực khai mỏ và hàm lượng Pb tổng sốvượt trên 200ppm, ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá 500ppm [2]

Kết quả nghiên cứu của Lindsay (1979), Kabara và các cộng sự(1992) cho thấy, ở trong đất hàm lượng các nguyên tố KLN dao động nhiềuhơn trong đá mẹ Trong đất, Cu biến động 2 - 100mg/kg và Zn từ 10-300mg/

kg [27]

Các chất thải từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, khaikhoáng…đã làm ô nhiễm không chỉ môi trường đất mà còn làm ô nhiễm môitrường nước ở các con sông, biển Theo Setevenson (1986), nếu hằng năm

có 20 tấn bùn được đổ ra trên 1 ha đất và sau 20 năm dung dịch đất sẽ cókhoảng 8 ppm Zn, và 5 ppm Cd [24] Phân tích các mẫu bùn cống rãnhngười ta thu được kết quả KLN ở (Bảng 2.5)

Bảng 2.5 Trị số trung bình KLN trong bùn cống rãnh nhà máy

Đơn vị: ppm

Bùn nhà máy

Bảng 2.6 Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của KLN được xem là độc

đối với thực vật trong nông nghiệp

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

Ở Việt Nam hiện nay đã và đang có những nghiên cứu về KLN trong đất và

đã chỉ ra rằng hàm lượng của các nguyên tố KLN (Cu, As, Pb, Zn, Cd…) trong đấtphụ thuộc rất nhiều vào nguồn gốc đá mẹ và mẫu chất hình thành nên các loại đất

có hàm lượng các nguyên tố trên (trừ Pb) cao nhất [8]

Bảng 2.7 Hàm lượng KLN ở tầng mặt trong một số loại đất ở Việt Nam

có hàm lượng thấp trong đá vôi Tuy nhiên, hàm lượng Cu, Zn lại thấp ở đácát [21].

Bảng 2.8 Hàm lượng KLN trong đất nông nghiệp ở một số vùng ở

-Nguồn: Theo Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira,2001[21]

Nghiên cứu KLN trong phân bón bán trên thị trường tại vùng ĐBSCLcủa Trương Thị Nga,Trương Hoàng Đan (2005) [13].cho thấy: hầu hết cácmẫu phân đều có sự hiện diện của KLN ở các nồng độ khác nhau (Bảng 2.9).

Bảng 2.9 Hàm lượng một số KLN trong các loại phân bón bán trên thị

Nguồn: Trương Thị Nga,Trương Hoàng Đan (2005) [14]

Do hầu hết các mẫu phân bón đều có chứa KLN nên khi bón vào đất đểcung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, đồng thời ta cũng đưa vào môitrường các KLN, các chất này có thể đi vào tích lũy trong đất làm ô nhiễmđất, có thể hòa tan vào dinh dưỡng đất, được cây trồng hấp thu và tích lũy ởcác mô thực vật rồi cuối cùng được chúng ta sử dụng làm thức ăn hoặc giántiếp qua các loại vật nuôi làm thức ăn

Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Khoa và cộng sự (1999)

ở khu cực pin Văn Điển và công ty Oriol-Hanel (Bảng 2.10) cho thấy: Nướcthải của 2 khu vực trên đều có chứa KLN đặc thù trong quá trình sản xuấtvới hàm lượng vượt quá TCVN 5945-1995 quy định cho nước thải loại B(Pin Văn Điển, Hg vượt 9,04 lần; Oriol-Hanel, Pb vượt 1,12 lần) Trongtrầm tích mương Hanel, 2 kim loại 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 Văn Điển có hàm

lượng kẽm 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 [16]

Bảng 2.10 Hàm lượng KLN trong đất tại khu vực công ty pin Văn Điển

Nguồn: Lê Văn Khoa và cộng sự,1999 [16]

Kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Ngọc Nông năm 2003 (Bảng2.11) cho thấy rằng hàm lượng các nguyên tố Cd, Pb, As trong đất của Bắc

Cạn và Thái Nguyên càng lớn đối với vùng gần đô thị, khu công nghiệp và

khu dân cư tập trung Tuy từng lượng các nguyên tố chưa vượt quá TCCP

nhưng hàm lượng Cd, Pb, As khá cao trong vài loại đất ở thành phố Thái

Nguyên đang là sự cảnh báo về ô nhiễm môi trường [15]

Bảng 2.11 Hàm lượng Cd, Pb, As trong đất ở Bắc Cạn và Thái Nguyên

Nguồn : Nguyễn Ngọc Nông, 2003 [15]

Theo tác giả Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (1999) khi nghiêncứu hàm lượng một số KLN trong đất nông nghiệp của các huyện Từ Liêm

và Thanh Trì Hà Nội cho thấy hàm Lương KLN dao động trong khoảng: Cd

0,16 - 0,36 mg/kg; Cu là 40,1 - 73,2 mg/kg; Pb là 3,19 - 5,3 mg/kg; Zn là

98,2 - 137,2 mg/kg Nói chung, đất nông nghiệp ở 2 huyện trên chưa bị ônhiễm KLN trừ Cu.

Theo tác giả Hồ Lam Trà và Nguyễn Hữu Thành (2003) khi ngiên cứuhàm lượng Cu, Zn, Ni tổng số và di động trong đất nông nghiệp ở Văn Lâm– Hưng Yên cũng cho thấy: hàm lượng tổng số của Cu dao động từ 21,85đến 149,34 mg/kg; Zn từ 59,45 đến 188,65 mg/kg; Ni từ 27,38 đến 55,71mg/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 thấy sự ô nhiễm và tíchlũy về Ni [14]

Nghiên cứu sự tích lũy KLN trong đất từ nước tưới nông nghiệp,Nguyễn Đình Mạnh, Nguyễn Khắc Thời (1999) nhận thấy sau khi sử dụngnước tưới 4 - 5 vụ đã thấy sự tích lũy KLN tăng lên trong đất trồng Trọt:trước thì nghiệm hàm lượng Cu trong đất là 29,340 ppm, sau thí nghiệmhàm lượng Cu lên tới 37,774 ppm (công thức tưới nước thải đen) Trong đấtđược tưới bằng nước thải, hàm lượng Hg (II) biến động từ 0,005 ppm –0,038 ppm, trong bùn cặn lắng mương Phú Nhan Phong Phong Châu - PhúThọ Đạt đến 0,14 ppm, các KLN và độc chất trong đất đã ức chế sự pháttriển của cây trồng.[8]

Nguyên cứu hàm lượng của các nguyên tố KLN trong bụi không khí

và một số mẫu đất ở thành phố Hồ Chí Minh, tác giả Phạm Bình Quyền vàcộng sự (1994) (Bảng 2.12) cho thấy các nguyên tố KLN trong đất, trongkhông khí đã được tích lũy, hàm lượng Pb trong bụi không khí vào mùa khôkhá cao có thể lên tới (246 µg/m3) cao gấp đôi so với mùa mưa; hàm lượngcác KLN khác như: As, Cu, Mn, tích lũy trong đất khá lớn [16]

Bảng 10 Hàm lượng của các nguyên tố KLN trong bụi không khí và

một số mẫu đất ở thành phố Hồ Chí Minh

Nguyên tố Đất bề mặt ( mg/kg) Không khí (µg/m 3 )

Mùa khô Mùa mưa

CỨU

3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Hàm lượng KLN trong đất nông nghiệp

3.2.2 Thực trạng KLN trong đất tại các điểm quan trắc

3.2.3 Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm KLN trong đấtsản xuất nông nghiệp ở huyện Thanh Trì, thành phố Hà Nội

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu

- Thu thập tài liệu thứ cấp có liên quan (báo cáo Tình hình phát triển KTXH,sản xuất nông nghiệp, … tại UBND huyện Thanh Trì và các xã Lĩnh Nam,Vĩnh Quỳnh, Thanh Liệt

- Thu thập tài liệu sơ cấp: điều tra dã ngoại, lấy mẫu phân tích

+ Lấy 02 mẫu đất tại Lĩnh Nam, 02 mẫu đất tại Vĩnh Quỳnh, 02 mẫu đất tạiThanh Liệt phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm các KLN (Cu, Zn, Pb, Cd,

As, Hg)

3.3.2 Quan trắc ngoài hiện trường

- Quan trắc thảm thực vật (mức độ phát triển và sinh trưởng) tại các điểm lấymẫu.

- Quan trắc các yếu tố ảnh hưởng tới môi trường đất tại điểm lấy mẫu:Nguồn nước tưới, chế độ canh tác, phân bón, thuốc BVTV, nguồn chất thảicông nghiệp, hiện trạng sử dụng đất…

3.3.3 Phương pháp lấy mẫu và phân tích

- Phương pháp lấy mẫu đất:

+ Theo tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 5297-1995

+ Mẫu được lấy định vị hàng năm,lấy mẫu theo quy trình QA/QC mỗimẫu đất tầng mặt trung bình lấy 6-8 mũi khoan tự nhiên trên cùng một thửaruộng

- Phương pháp xử lý mẫu:

+ Mẫu đất được xử lý phơi khô không khí, nghiền nhỏ 0,02mm, bảo quảntrong túi nhựa sạch để phân tích

+ Mẫu phân tích kèm mẫu lặp, mẫu chuẩn và mẫu trắng

- Phương pháp phân tích (thể hiện ở bảng 3.1):

Bảng 3.1: Phương pháp phân tích KLN trong đất

Stt Chỉ tiêu phân

quang phổ hấpthụ nguyên tử

+ Tổng hợp số liệu phân tích trên Excel

+ Thể hiện số liệu phân tích đánh giá trên đồ thị Excel

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA HUYỆN THANH TRÌ

4.1.1 Điều kiện tự nhiên

a Vị trí địa lý

Thanh Trì là huyện nằm ở phía Nam của thành phố Hà Nội có toạ độ địa

lý nằm trong khoảng: Từ 20050' đến 21000' vĩ độ Bắc và từ 105045' đến 105056'kinh độ Đông Ranh giới hành chính của huyện được xác định như sau:

- Phía Bắc giáp quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội;

- Phía Nam giáp huyện Thường Tín và huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội;

- Phía Đông giáp huyện Gia Lâm - thành phố Hà Nội và tỉnh Hưng Yên;

- Phía Tây giáp quận Thanh Xuân và quận Hà Đông, thành phố Hà Nội

Huyện có chiều dài theo hướng Bắc Nam khoảng 8km với tổng diện tích

tự nhiên là 6.292,71 ha, bao gồm 16 đơn vị hành chính (01 thị trấn và 15 xã)

Địa bàn huyện có các tuyến giao thông quan trọng chạy qua: Đường sắtthống nhất Bắc - Nam, quốc lộ 1A, quốc lộ 1B, tuyến đường vành đai III,đường thuỷ (sông Hồng, sông Nhuệ), Đây là những thuận lợi cơ bản để đẩymạnh phát triển kinh tế - xã hội của huyện trong những năm tới

b Địa hình, địa mạo

Thanh Trì nằm trong vùng ĐBSH, là vùng trung ven đê, có độ sâutrung bình từ 4,5m đến 5,5m Địa hình biến đổi dốc nghiêng dần từ Bắcxuống Nam và từ Đông sang Tây; có thể chia làm 2 vùng địa hình chính sau:

- Vùng bãi ngoài đê sông Hồng có cốt mặt đất tương đối cao, trong đókhu vực dân cư có cao độ khoảng 8,5 - 11,5 m; đất canh tác khoảng từ 6 -8,5 m và một số vệt trũng có cao độ khoảng 4,5 - 5,3 m

- Phía trong đê có địa hình khá bằng phẳng, cao độ mặt đất tương đốithấp, hướng dốc chủ yếu về phía Nam.

c Khí hậu

Nằm trong vùng đồng bằng sông Hồng nên huyện Thanh Trì có đặctrưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, với 2 mùa chủ yếu là mùa nóng và mùalạnh

Nhiệt độ trung bình năm khoảng 240C, tháng có nhiệt độ cao nhấttrong năm là tháng 6, tháng 8; tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất làtháng 1; số giờ nắng trong năm trung bình 1.640 giờ với khoảng 220 ngày

có nắng; lượng bức xạ trung bình 4.270 kcal/m2;

Lượng mưa trung bình năm 1.700 m - 2.000 mm, tháng có lượng mưatrung bình cao nhất trong năm là tháng 8 với lượng mưa 354 mm, tháng cólượng mưa trung bình thấp nhất trong năm là tháng 1 với lượng mưa 0,4mm;lượng bốc hơi trung bình 938mm/năm; độ ẩm không khí trung bình các thángtrong năm từ 80% - 90%

lên cao, mặt nước sông thường cao hơn mặt ruộng từ 6m - 7m; vào mùakiệt mực nước trung bình khoảng 3m với lưu lượng 927m3/s.

- Chế độ thủy văn của sông Nhuệ: Sông Nhuệ chảy qua phía Tây,Tây Nam của huyện với chiều dài khoảng 10km, sông Nhuệ có nhiệm vụtưới tiêu cho các tỉnh Hà Nam và thủ đô Hà Nội trong đó có khu vực trong

đê của huyện Thanh Trì Lưu lượng nước sông Nhuệ ở đầu nguồn từ 26m 150m3/s, mực nước ở hạ lưu (đập Hà Đông) từ 4,5m - 5,2m

Bên cạnh đó tuyến sông Tô Lịch cũng chảy qua địa bàn huyện có chiềudài khoảng 17,7Km, với chức năng chủ yếu là thoát nước mưa, nước thải cho khuvực nội thành thành phố Hà Nội và khu vực huyện Thanh Trì

Như vậy, khu vực huyện Thanh Trì có hai hướng thoát nước chính là rasông Nhuệ ở phía Tây và sông Hồng ở phía Đông Vào mùa khô, hướng thoátnước chính là tự chảy ra sông Nhuệ và chứa vào các sông, mương, ao, hồ vàcác vệt trũng Vào mùa mưa, sông Nhuệ vẫn là hướng tiêu thoát nước chínhcho khu vực phía Tây của huyện, khu vực phía Đông chủ yếu thoát nước quatrạm bơm Đông Mỹ

4.1.2 Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội.

Trong 5 năm qua, kinh tế của huyện phát triển ổn định và tăng trưởngkhá Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm vượt kế hoạch là 2,1% Cơ cấukinh tế chuyển dịch tích cực theo hướng Công nghiệp - Xây dựng - ThươngMại dịch vụ - Nông nghiệp Một số cơ sở hạ tầng kinh tế quan trọng đã đượctriển khai đầu tư xây dựng Công tác chuyển đổi đã thu được kết quả tốt Sốlượng các doanh nghiệp và hộ kinh doanh cá thế phát triển nhanh Nhiều dự

án trọng điểm của huyện đã được triển khai xây dựng Một số mô hình mớihình thành và phát triển có hiệu quả

Bảng 4.1: Tốc độ tăng trưởng kinh tế giai đoạn 2007 - 2011

huyện Thanh Trì - thành phố Hà Nội

Tốc độ tăng trưởng Công nghiệp

Tốc độ tăng trưởng Thương mại

Tốc độ tăng trưởng Nông nghiệp 2 - 2,5 0,06 - 2,44

Kinh tế của huyện trong những năm qua có sự chuyển dịch tích cực theohướng tăng giá trị cơ cấu của ngành Công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp vàDịch vụ - thương mại, giảm dần tỷ trọng của ngành sản xuất nông nghiệp KhuCông nghiệp - TTCN - XDCB được đầu tư phát triển mạnh cả về số lượng vàchất lượng, tăng trưởng bình quân hàng năm đạt 22,2%, tăng 2,2% so với kếhoạch

Thương mại dịch vụ được khuyến khích phát triển với nhiều hìnhthức, số lượng các doanh nghiệp và các hộ kinh doanh dịch vụ tăngnhanh

Sản xuất nông nghiệp phát triển theo hướng giảm tỷ trọng trồngtrọt, tăng tỷ trọng chăn nuôi - thủy sản

Cơ cấu kinh tế có sự chuyển dịch trong giai đoạn 2007 - 2011 như sau:

- Khu vực Công nghiệp - Tiểu thủ công nghiệp tăng từ 59,5% năm

- Thu nhập bình quân đầu người năm 2007 đạt 5,5 triệu đồng; đến năm

2011 ước đạt 13,3 triệu đồng

b Thực trạng phát triển đô thị và các khu dân cư nông thôn

b.1 Thực trạng phát triển đô thị

Sau Nghị định số 132/2003/NĐ-CP ngày 06/11/2003 của Chính phủ

về việc điều chỉnh địa giới hành chính huyện Thanh Trì, thì một số xã phíaBắc của huyện được tách ra để thành lập quận Hoàng Mai Các xã này là