Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng (as, cd, pb) trong đất trồng rau huyện hoài đức hà nội và đề xuất giải pháp giảm thiểu

Do vậy, việc nghiên cứu“Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng As, Cd, Pb trong đất trồng rau ở huyện Hoài Đức - Hà Nội và đề xuất giải pháp giải thiểu” là rất cần thiết để làm cơ sở khoa h

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích của Đề tài 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

3.1 Đối tượng nghiên cứu 2

3.2 Địa điểm nghiên cứu 3

3.3 Thời gian nghiên cứu 3

3.4 Nội dung nghiên cứu 3

4.Cách tiếp cận và Phương pháp nghiên cứu 3

4.1 Cách tiếp cận 3

4.2 Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng 3

5 Kết quả đạt được 4

6 Kết cấu của luận văn 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 5

1.1 Tổng quan về ô nhiễm đất nông nghiệp 5

1.1.1 Tình hình ô nhiễm đất nông nghiệp trên thế giới 5

1.1.2 Tình hình ô nhiễm đất nông nghiệp ở Việt Nam 7

1.2 Các nghiên cứu về một số kim loại nặng (As, Cd, Pb) liên quan đến môi trường và sức khỏe cộng đồng 10

1.2.1 Độc tính của As, Cd, Pb 10

1.2.2 Các nghiên cứu về As, Cd, Pb 12

1.3.2.2 Các nghiên cứu về Cd 14

1.2.3 Nguồn gây ô nhiễm As, Cd, Pb trong đất 19

1.3 Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội huyện Hoài Đức 26

1.3.1 Điều kiện tự nhiên 26

1.3.2 Khái quát về kinh tế xã hội 30

1.4 Quy định sản xuất rau an toàn 34

1.4.1 Khái niệm về rau an toàn 35

1.4.2 Yêu cầu chất lượng rau an toàn 35

1.4.3 Hướng dẫn thực hàng VietGAP trên rau 36

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ SỰ TÍCH LŨY KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT TRỒNG RAU VÀ RAU SẢN XUẤT Ở HUYỆN HOÀI ĐỨC - HÀ NỘI 39

2.1 Hiện trạng sản xuất rau tại huyện Hoài Đức – Hà Nội 39

2.1.1 Tình hình sản xuất rau 39

2.1.2 Sử dụng phân bón, hợp chất BVTV vùng sản xuất rau Hoài Đức 41

2.2 Lấy mẫu và phân tích tại phòng thí nghiệm 44

2.2.1 Lấy mẫu: 44

2.2.2 Địa điểm lấy mẫu đất, rau, nước ở vùng nghiên cứu 45

2.2.3 Bảo quản và xử lý mẫu 48

2.2.4 Phân tích mẫu 48

2.3 Đánh giá hàm lượng As, Cd và Pb trong đất tại một số xã trồng rau của huyện Hoài Đức 49

2.3.1 Hàm lượng As trong đất 50

2.3.2 Hàm lượng Cd trong đất 51

2.3.3 Hàm lượng Pb trong đất 51

2.4 Đánh giá hàm lượng As, Cd và Pb trong nước tưới 52

2.4.1 Hàm lượng As trong nước tưới 54

2.4.2 Hàm lượng Cd trong nước tưới 54

2.4.3 Hàm lượng Pb trong nước tưới 55

2.5 Đánh giá hàm lượng As, Cd và Pb trong một số loại rau chính tại khu vực nghiên cứu 56

2.5.1 Hàm lượng As 56

2.5.2 Hàm lượng Cd 58

2.5.3 Hàm lượng Pb 60

2.6 Hàm lượng kim loại nặng bổ sung từ nguồn phân bón 62

2.7 Kết luận chương 2 63

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU SỰ TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG TRONG RAU SẢN XUẤT 66

3.1 Giải pháp kỹ thuật 67

3.1.1 Sử dụng phân bón hợp lý 67

3.1.2 Kiểm soát chất lượng nước tưới 69

3.1.3 X ử lý đất ô nhiễm KLN 70

3.2 Giải pháp quản lý 72

3.2.1 Qui hoạch vùng đất sản xuất rau sạch 72

3.2.2 Qui hoạch cơ cấu rau hợp lý 73

3.2.3 Quy trình giám sát chất lượng RAT 74

3.3 Giải pháp kinh tế 75

3.3.1 Xây dựng thương hiệu, dán tem sinh thái cho rau an toàn 75

3.3.2 Xây dựng hệ thống cung cấp rau an toàn trên toàn quốc 76

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77

1 Kết luận 77

2 Kiến nghị 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

Tài liệu trong nước 79

Tài liệu nước ngoài 81

PHỤ LỤC 82

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Hàm lượng As ở lớp đất mặt ở nơi có biểu hiện ô nhiễm (ppm theo

trọng lượng khô) 12

Bảng 1.2 Hàm lượng As trong đất bề mặt ở một số nước (ppm) 13

Bảng 1.3 Kết quả phân tích hàm lượng As trung bình trong đất, nước và rau 13

Bảng 1.4 Hàm lượng Cd (mg/kg) trong đất tầng mặt ở một số nước trên thế giới 14

Bảng 1.5 Hàm lượng Cd trung bình trong đất và rau ở Hà Nội 16

Bảng 1.6 Hàm lượng Pb ở những vùng khác nhau ở Nam Ninh, Trung Quốc 18

Bảng 1.7 Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong đất tại vùng ngoại thànhHà Nội 18

Bảng 1.8 Hàm lượng As trong một số loạt đá chính và đất 19

Bảng 1.9 Hàm lượng một số KLN trong một số phân bón thông thường 20

Bảng 1.10 Hàm lượng Cd trong một số loại phân bón 22

Bảng 1.11 Hàm lượng Cd trong mẫu phân ở một số tỉnh miền Bắc Việt Nam 23

Bảng 1.12 Hàm lượng Pb trong các loại đá hình thành đất quan trọng 24

Bảng 1.13 Hàm lượng Pb trong một số loại đá chủ yếu 24

Bảng 1.14 Hàm lượng Pb trong một số chất dùng làm phân bón nông nghiệp 25

Bảng 1.15 Hàm lượng Pb trong một số loại phân bón và thuốc BVTV 25

Bảng 1.16 Cơ cấu đất đai của huyện Hoài Đức - Hà Nội năm 2014 29

Bảng 1.17 Cơ cấu kinh tế huyện Hoài Đức giai đoạn 2004- 2014 31

Bảng 1.18 Cơ cấu và giá trị sản xuất ngành Nông nghiệp giai đoạn 2004- 2014 31

Bảng 2.1 Năng suất và lượng phân bón của một số cây trồng chính (/ha/năm) 42 Bảng 2.2 Lượng phân bón trên đất trồng rau theo các địa bàn sản xuất (/ha/năm) 43

Bảng 2.3 Bảng danh sách vị trí mẫu đất và rau 46

Bảng 2.4 Bảng danh sách vị trí mẫu nước 47 Bảng 2.5 Hàm lượng As, Cd, và Pb trong đất của huyện Hoài Đức 49 Bảng 2.6 Hàm lượng As, Cd và Pb trong mẫu nước của huyện Hoài Đức 53 Bảng 2.7 Hàm lượng As trong mẫu rau trong đất trồng rau huyện Hoài Đức 57 Bảng 2.8 Hàm lượng Cd trong mẫu rau trong đất trồng rau huyện Hoài Đức 59 Bảng 2.9 Hàm lượng Pb trong mẫu rau trong đất trồng rau huyện Hoài Đức 61 Bảng 2.10 Hàm lượng Pb trong phân bón được sử dụng canh tác rau tại huyện Hoài Đức 62 Bảng 2.11 Hàm lượng Pb trong phân lân và phân NPK được bón vào trong đất trồng rau tại huyện Hoài Đức 63

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Vòng tuần hoàn Cd trong hệ thống nông nghiệp 22

Hình 1.2 Vị trí huyện Hoài Đức trên bản đồ hành chính Hà Nội 26

Hình 2.1 Hình ảnh vị trí lấy mẫu đất (rau) tại Hoài Đức 45

Hình 2.2 Hình ảnh vị trí lấy mẫu nước tại Hoài Đức 48

Hình 2.3 Đồ thị hàm lượng As trong đất trồng rau của huyện Hoài Đức 50

Hình 2.4 Đồ thị hàm lượng Cd trong đất trồng rau của huyện Hoài Đức 51

Hình 2.5 Đồ thị hàm lượng Pb trong đất trồng rau của huyện Hoài Đức 52

Hình 2.6 Đồ thị hàm lượng As trong nước tưới tại huyện Hoài Đức 54

Hình 2.7 Đồ thị hàm lượng Cd trong nước tưới tại huyện Hoài Đức 55

Hình 2.8 Đồ thị hàm lượng Pb trong nước tưới tại huyện Hoài Đức 55

NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Rau là loại thực phẩm rất cần thiết cho đời sống của con người, và không thể thiếu trong các bữa ăn hàng ngày của chúng ta Nó cung cấp nhiều vitamin, chất xơ, protein, muối khoáng (cả đa lượng và vi lượng) và rau có tính dược lý cao mà các thực phẩm khác không thể thay thế được Rau được sử dụng hàng ngày với số lượng lớn, vì vậy yêu cầu về chất lượng là một vấn đề cần được kiểm soát, nhằm đảm bảo dinh dưỡng, tránh ngộ độc do các sản phẩm rau mang lại

Hiện nay, nhu cầu về rau của người dân Hà Nội nói riêng, người dân cả nước nói chung không ngừng gia tăng cả về số lượng và chất lượng Rau xanh đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm trở nên cần thiết và được mọi người quan tâm hơn Người tiêu dùng chịu tác động của nhiều nguồn thông tin khác nhau về độ an toàn của rau Nguồn gốc rau như thế nào, có an toàn hay không thì thực sự họ không biết, hoặc có biết xuất xứ thì cũng không rõ ràng Chỉ đến khi chế biến rau thành các món ăn, chúng đi vào cơ thể, lúc đó các biểu hiện ngộ độc mới xảy ra Đây mới chính là nỗi lo ngại, vì chất độc tích lũy dần dần, độc chất kim loại nặng trong rau

đi vào cơ thể con người theo cơ chế gây độc này

Sản xuất rau dựa trên nền tảng là đất, khi đất bị ô nhiễm sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng của rau Đặc biệt, đất bị nhiễm kim loại nặng đang là một mối

lo ngại cho nhiều nước trên thế giới Đất bị ô nhiễm kim loại nặng chủ yếu do hoạt động của các khu công nghiệp, do lưu thông buôn bán hàng hóa, do nhu cầu sinh hoạt của con người và do kỹ thuật canh tác hiện đại sử dụng nhiều loại phân bón, kích thích tăng trưởng, thuốc BVTV trên các loại rau quả Kim loại nặng trong đất nói chung và điển hình là As, Cd và Pb nói riêng là những nguyên tố vết có độc tính rất cao, nó tích lũy hoặc gây hại trực tiếp cho cây rau và theo chuỗi thức ăn đi vào

cơ thể con người

Đối với sức khỏe con người thì kim loại nặng có những ảnh hưởng khác nhau phụ thuộc vào bản chất của từng nguyên tố như: Pb được ghi nhận là mối nguy hiểm đối với sức khoẻ cộng đồng bởi độc tính của nó, đặc biệt là trẻ nhỏ Pb

làm giảm chỉ số IQ, suy giảm thính giác, phù nề não, các bệnh về tim phổi, thận, máu Khi bị nhiễm Cd, người có thể bị nôn mửa, ỉa chảy, rỏ nước dãi, hay co giật Nhiễm độc As gây ra cho con người nhiều bệnh hiểm nghèo như: ung thư da, phổi

và ung thư các cơ quan nội tạng khác

Ở Việt Nam những năm gần đây, ô nhiễm kim loại nặng trong đất nói chung và trong đất trồng rau nói riêng đã và đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Song phần nhiều mới chỉ là những nghiên cứu về hiện trạng mà chưa đưa ra được phương pháp canh tác nhằm hạn chế sự tích lũy kim loại nặng trong cây rau

Huyện Hoài Đức nằm về phía tây thành phố Hà Nội có vị trí tự nhiên thuận lợi cho phát triển và giao lưu kinh tế-văn hoá-xã hội; đô thị hoá diễn ra mạnh mẽ, nhiều khu đô thị được xây dựng đã thu hút rất nhiều dân cư về sinh sống, đất nông nghiệp cũng dần bị thu hẹp Hoài Đức có diện tích trồng rau 520 ha, trong đó có 310,36 ha rau an toàn (chiếm khoảng 60%), gần 40% diện tích đất trồng rau còn lại chưa được

kiểm soát, đánh giá Do vậy, việc nghiên cứu“Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng

(As, Cd, Pb) trong đất trồng rau ở huyện Hoài Đức - Hà Nội và đề xuất giải pháp giải thiểu” là rất cần thiết để làm cơ sở khoa học cho việc kiểm soát phẩm chất

nguồn rau đảm bảo an toàn thực phẩm cho người dân, từ đó có định hướng cho sản

xuất lương thực, thực phẩm sạch cho con người

2 Mục đích của Đề tài

- Đánh giá được mức ô nhiễm As, Cd, Pb tổng số trong đất canh tác, trong rau

và trong nước tưới

- Đưa ra được các đề xuất sản xuất rau nhằm hạn chế sự tích lũy As, Cd, Pb trong rau

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Đất trồng rau, nước tưới và rau tại 3 xã thuộc huyện Hoài Đức - Hà Nội

3.2 Địa điểm nghiên cứu

- Huyện Hoài Đức – Hà Nội: 3 xã gồm Tiền Yên, Song Phương, Vân Côn

3.3 Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 6/2015 – tháng 12/2015

3.4 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng sản xuất rau ở huyện Hoài Đức - Hà Nội

- Đánh giá mức ô nhiễm As, Cd, Pb tổng số trong đất, trong rau và trong nước tưới

- Đưa ra các đề xuất sản xuất rau an toàn nhằm hạn chế sự tích lũy As, Cd, Pb trong rau

4.Cách tiếp cận và Phương pháp nghiên cứu

4.1 Cách tiếp cận

- Tiếp cận hệ thống: Các vấn đề được lựa chọn trong nghiên cứu

- Tiếp cận khảo sát hiện trường: Song song với tổng quan kế thừa các kết quả nghiên cứu, tác giả cũng tiến hành các hoạt động khảo sát hiện trường, lấy mẫu phân tích để đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại trong đất, trong rau và trong nước tưới và từ đó có cơ sở để lựa chọn giải pháp quản lý, xử lý phù hợp với hiện trạng ô nhiễm đảm bảo sản xuất rau an toàn

4.2 Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng

- Phương pháp khảo sát thực địa: khảo sát khu vực nghiên cứu, lấy ý kiến của

người dân tại khu vực nghiên cứu, đồng thời kiểm tra lại tính chính xác của những tài liệu, số liệu đã thu thập từ đó đưa ra nhận xét chung về hiện trạng môi trường của vùng nghiên cứu

- Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm: Sử dụng phương

pháp lấy mẫu tại hiện trường, bảo quản mẫu về tới phòng thí nghiệm, cũng như phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm để bổ sung số liệu cần thiết

Mẫu được lấy về phân tích tại Trung tâm phân tích và chuyển giao công nghệ

môi trường – Viện môi trường nông nghiệp

- Phương pháp xử lý số liệu: Các thông số thống kê sử dụng trong luận văn bao

gồm: giá trị trung bình ( ), giá trị nhỏ nhất (min), giá trị lớn nhất (max) bằng phần mềm Excel

- Phương pháp so sánh:Dựa vào kết quả phân tích được, đánh giá so sánh với

quy chuẩn hiện nay, nhằm đưa ra số liệu đáng tin cậy cho luận văn

- Phương pháp chuyên gia: số liệu trong luận văn đã được sử dụng dựa trên ý

kiến của một số chuyên gia về phân tích, quan trắc

5 Kết quả đạt được

- Đánh giá được thực trạng hàm lượng As, Cd, Pb trong đất canh tác, trong rau

và cảnh báo ô nhiễm As, Cd, Pb từ đó đề xuất hướng giải quyết nhằm giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm As, Cd, Pb trong đất trồng rau ở Hoài Đức - Hà Nội

- Cung cấp số liệu đủ tin cậy về hàm lượng As, Cd, Pb trong đất và trong rau ở Hoài Đức - Hà Nội

6 Kết cấu của luận văn

Luận văn gồm phần mở đầu, 3 chương chính và phần kết luận

Mở đầu

Chương I: Tổng quan vấn đề nghiên cứu và khu vực nghiên cứu

Chương II: Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng trong đất trồng rau và rau sản xuất ở huyện Hoài Đức-Hà Nội

Chương III: Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu sự tích tụ kim loại nặng trong rau sản xuất

Kết luận và kiến nghị

m

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ KHU VỰC

NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về ô nhiễm đất nông nghiệp

1.1.1 Tình hình ô nhiễm đất nông nghiệp trên thế giới

Tổ chức Nông Lương liên hợp quốc (FAO) đã hoàn thành cuộc khảo sát đánh giá thực trạng nguồn tài nguyên đất trên quy mô toàn cầu Kết quả đánh giá được công bố trong báo cáo ngày 27/11/2011 Báo cáo cho biết: khoảng ¼ diện tích đất đai trên thế giới đã bị thoái hóa nghiêm trọng [26]

Cho đến nay, hầu hết diện tích đất nông nghiệp đều đã được sử dụng với những phương thức canh tác kiểu truyển thống dẫn tới việc xói mòn đất đai và lãng phí nguồn tài nguyên nước, và khiến cho sản lượng lương thực trên những diện tích đất này bị giảm dần

Điều đó có nghĩa là để đáp ứng nhu cầu về lương thực của thế giới trong tương lai, việc áp dụng rộng rãi các biện pháp “thâm canh bền vững” trong sản xuất nông nghiệp trên diện tích đất canh tác hiện nay là rất cần thiết, như đánh giá của FAO trong bản báo cáo “Tình trạng nguồn tài nguyên Đất và Nước dành cho Lương thực

và Nông nghiệp trên toàn thế giới”

Do diện tích đất bị chiếm dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học ngày càng nhiều, cùng với sự thay đổi khí hậu và các thói quen canh tác lạc hậu, khiến cho các hệ thống sản xuất lương thực quan trọng có nguy cơ không thể đáp ứng được nhu cầu lương thực của con người trên toàn cầu vào năm 2050 Những hậu quả về đói nghèo

là không thể chấp nhận được Giờ đây chúng ta cần thực hiện những biện pháp để khắc phục tình trạng này

Sự biến đổi về khí hậu cùng với các kỹ năng canh tác lạc hậu đã góp phần làm giảm sản lượng của diện tích đất canh tác trên toàn thế giới sau những năm được hưởng lợi từ cuộc Cách mạng Xanh, khi năng suất cây trồng tăng vọt nhờ các công nghệ mới, thuốc trừ sâu và sự ra đời của các giống cây trồng năng suất cao.Nhờ vào cuộc Cách mạng Xanh, trong khoảng từ năm 1961 đến năm 2009, dù diện tích đất

trồng trọt trên toàn thế giới chỉ tăng 12%, nhưng sản lượng lương thực trong giai đoạn này tăng tới 150%

Nhưng cuộc khảo sát của Liên hợp quốc cũng phát hiện ra rằng tốc độ tăng trưởng đang giảm dần trong nhiều lĩnh vực và hiện chỉ bằng một nửa so với mức đỉnh điểm của cuộc Cách mạng Xanh Như ở khu vực Đông Á, trong giai đoạn từ

1961 đến 2006, năng suất nông nghiệp hằng năm tăng với tỷ lệ 2,5%, nhưng ước tính trong giai đoạn từ 2006 đến 2050 chỉ còn tốc độ tăng trưởng đạt khoảng 0,3%/năm Tuy nhiên, sản lượng nông nghiệp tại các khu vực như Trung Mỹ hay Đông Âu đang gia tăng

Theo báo cáo của FAO, có khoảng 25% diện tích đất đai trên toàn thế giới hiện đang bị “thoái hóa nặng nề” với đất đai bị xói mòn, nguồn nước bị thoái hóa và hệ sinh thái bị biến mất Có khoảng 8% diện tích đất khác bị thoái hóa ở mức trung bình, 36% diện tích được đánh giá là ổn định hoặc thoái hóa nhẹ, và chỉ có 10% được xếp hạng là “đang được cải thiện” Ngoài ra, những phần còn lại trên bề mặt Trái đất hoặc là đồi trọc hoặc là những vùng bị ngập nước

Bản báo cáo cũng cho biết nguồn nước trên khắp thế giới đang ngày càng trở nên khan hiếm và bị nhiễm mặn, trong khi nguồn nước ngầm thì ngày càng bị ô nhiễm do chất thải nông nghiệp và các loại chất độc hại khác

Để có thể đáp ứng được nhu cầu về nước của toàn thế giới vào năm 2050, FAO cho rằng cần phải có các hệ thống thủy lợi hiệu quả hơn bởi hầu hết các hệ thống thủy lợi hiện có đều hoạt động dưới công suất của chúng

Cơ quan này cũng kêu gọi cần phải có những phương thức canh tác mới như kết hợp các hệ thống tưới tiêu và nuôi cá để đáp ứng các nhu cầu, cũng như tăng tổng mức đầu tư vào việc phát triển nông nghiệp

Ước tính số tiền cần thiết để việc đầu tư cho nông nghiệp tới năm 2050: khoảng

1 nghìn tỷ USD cho việc quản lý các hệ thống tưới tiêu tại các nước đang phát triển,

và khoảng 160 tỷ USD dành cho việc bảo tồn đất đai và kiểm soát lũ lụt [26]

Theo thống kê năm 2014 từ Bộ Bảo vệ Môi trường và Bộ Tài nguyên đất Trung Quốc, 16,1% diện tích đất của toàn nước này đã bị ô nhiễm, trong số đó có19,4% là đất nông nghiệp Năm 2013, Thứ trưởng Bộ Đất đai và Tài nguyên Trung Quốc

Wang Shiyuan từng cảnh báo việc 3,24 triệu ha đất nông nghiệp nước này đã bị ô nhiễm nặng đến mức không thể cho phép gieo trồng các loại cây nông nghiệp Tỉnh Quảng Đông cho hay 28% diện tích khu vực đồng bằng sông Châu Giang đã bị ảnh hưởng bởi tình trạng ô nhiễm kim loại nặng

Tại tỉnh Quảng Đông cũng phát hiện được hàm lượng cao chất độc cadmium trong gạo sản xuất từ tỉnh Hồ Nam - trung tâm sản xuất lúa gạo chủ lực của Trung Quốc Còn mới đây, học giả Elizabeth C.Economy-Giám đốc Nghiên cứu châu Á tại Hội đồng quan hệ đối ngoại (CFR), dẫn chứng một nghiên cứu cho biết: Trung Quốc đã sản xuất ra "ít nhất 12 triệu tấn gạo bị nhiễm kim loại nặng mỗi năm"- tương đương với mức thiệt hại kinh tế hơn 3,2 tỉ USD [27]

Đất bị ô nhiễm kim loại nặng làm xói mòn nền tảng an toàn thực phẩm của đất nước và đang dần trở thành một mối nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng Hóa chất như Cadmium, nickel, thạch tím, chì, thủy ngân làm ô nhiễm đất khi chúng xuất hiện trong nước dùng cho tưới tiêu

Theo tạp chí New Century của Caixin-nhà nghiên cứu khoa học thuộc viện Khoa học và các tổ chức khác của Trung Quốc đã báo cáo về ô nhiễm Cadmium trong năm 2009 Họ lấy mẫu ở 100 cánh đồng lúa gần các mỏ quặng trên toàn tỉnh

Hồ Nam và nhận thấy rằng 65% mẫu vượt qua giới hạn an toàn của Cadmium Gạo

bị ô nhiễm được đưa vào thị trường địa phương và quốc gia

“Cadmium gây ảnh hưởng độc hại trên thận, xương và hệ hô hấp” Các kim loại nặng được lọc từ các mỏ và nhà máy hóa chất ở Hồ Nam Hồ Nam ngày càng nhiều các làng ung thư, điển hình làng Shuangiao Theo China Youth đưa tin có 26 người trong làng Shuangiao chết vì ngộ độc Cadmium Mẫu đất cho thấy hàm lượng Cadmium vượt 300 lần mức cho phép và 509 người trên 2888 người dân làng nhiễm độc Cadmium [27]

1.1.2 Tình hình ô nhiễm đất nông nghiệp ở Việt Nam

Trong giai đoạn 10 năm (2001 - 2010), diện tích đất nông nghiệp có xu hướng giảm Theo số liệu của Tổng cục Quản lý đất, Bộ TN&MT, bình quân mỗi năm đất nông nghiệp giảm gần 100 nghìn ha, đặc biệt năm 2007 giảm 120 nghìn ha Cùng với đó là sự gia tăng dân số ở Việt Nam trong những năm vừa qua nhất là dân số ở

vùng nông thôn làm cho bình quân đất sản xuất trên đầu người ngày càng giảm mạnh Năm 2000 trung bình diện tích đất nông nghiệp tính trên đầu người là 680m2, năm 2005: 630m2, năm 2011: 437m2 [28] Cùng với sự sụt giảm trong diện tích bình quân đầu người là sự thu hẹp về quy mô sản xuất; theo Viện Chính sách và Chiến lược phát triển nông nghiệp và nông thôn (1999), 70,36% hộ nông dân có diện tích canh tác khoảng 0,5ha; chỉ có 3,46% số hộ có diện tích canh tác lớn hơn 3ha Đến năm 2010, tỷ lệ hộ có diện tích đất canh tác nhỏ hơn 0,5ha có giảm nhưng không đáng kể: cả nước tỷ lệ này vẫn là 67,38% Trong đó, đồng bằng sông Hồng đạt tỷ lệ cao nhất với 94,46%, miền núi phía Bắc: 63,9%, Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung: 79,54%, Tây Nguyên: 24,08% Đông Nam Bộ: 35,48%, đồng bằng sông Cửu Long: 47,96%

Theo Điều tra nông thôn của dự án DANIDA (Dự án “Nghiên cứu thủy tai do biến đổi khí hậu và xây dựng hệ thống thông tin nhiều bên tham gia nhằm giảm thiểu tính dễ bị tổn thương ở Bắc Trung Bộ Việt Nam (CPIS)”) với bộ số liệu điều tra tiếp cận nguồn lực của hộ gia đình Việt Nam được tiến hành điều tra trên địa bàn

12 tỉnh của Việt Nam trong khoảng thời gian từ tháng 7 - 9/2008 đến tháng 8/2010 tại 12 tỉnh cho thấy diện tích đất canh tác trung bình của một hộ nông dân là 0,85ha, trung bình mỗi hộ có 4,7 mảnh đất khác nhau, tổng khoảng cách từ nơi ở đến ruộng của các hộ nông dân khoảng 4,7km

6-Theo số liệu điều tra của Bộ TN&MT, năm 2011 Việt Nam vẫn còn 69% số hộ

sử dụng đất sản xuất có quy mô dưới 0,5ha; 34.7% số hộ có quy mô dưới 0,2ha Như vậy, có thể thấy đất sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam đang bị phân tán lớn, quy mô sản xuất nhỏ, số thửa canh tác nhiều

Theo Bộ NN&PTNT, hàng năm, nước ta sử dụng trung bình 15.000 - 25.000 tấn thuốc BVTV Bình quân 1 ha gieo trồng sử dụng đến 0,4 - 0,5 kg thuốc BVTV Sử dụng không hợp lý, không tuân thủ theo đúng những quy định nghiêm ngặt về quy trình sử dụng nên thuốc BVTV gây nhiều tác hại cho chính người sử dụng và người tiêu dùng nông sản, thực phẩm có chứa dư lượng thuốc BVTV, đồng thời ảnh hưởng đến môi trường sống

Cũng theo Tổng cục Môi trường (Bộ TN&MT), mỗi năm hoạt động nông nghiệp phát sinh khoảng 9.000 tấn chất thải nông nghiệp nguy hại, chủ yếu là thuốc BVTV, trong đó không ít loại thuốc có độ độc cao đã bị cấm sử dụng Ngoài ra, cả nước còn khoảng 50 tấn thuốc BVTVtồn lưu tại hàng chục kho bãi; 37.000 tấn hóa chất dùng trong nông nghiệp bị tịch thu đang được lưu giữ chờ xử lý Theo số liệu thống kê từ năm 1985 đến nay, diện tích gieo trồng ở nước ta chỉ tăng 57,7% nhưng lượng phân bón hóa học sử dụng tăng tới 51,7%, có khoảng 2/3 lượng phân bón hàng năm cây trồng chưa được sử dụng, gây lãng phí tiền bạc của nhân dân

Đặc biệt, việc sử dụng phân bón không đúng kỹ thuật trong canh tác nông nghiệp không những không mang lại hiệu quả mà ngược lại còn ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường đất Trong phân bón có trên 50% lượng đạm, 50% lượng kali

và xấp xỉ 80% lượng lân dư thừa trực tiếp hay gián tiếp gây ô nhiễm môi trường đất Các loại phân vô cơ thuộc nhóm chua sinh lý như K2SO4, KCl, super photphat còn tồn dư axit, đã làm chua đất, nghèo kiệt các cation kiềm và xuất hiện nhiều độc

tố trong môi trường đất như ion Al3+

, Fe3+, Mn2+giảm hoạt tính sinh học của đất và năng suất cây trồng

Điển hình là vùng đồng bằng sông Cửu Long, nơi có diện tích nuôi trồng thủy sản rất lớn khiến cho lượng bùn thải chứa phân của các loài thủy sản, nguồn thức ăn

dư thừa thối rữa bị phân hủy khá lớn; các chất tồn dư của vật tư sử dụng như hóa chất, vôi, khoáng chất, lưu huỳnh lắng đọng đã xâm hại gây ảnh hưởng trầm trọng khiến đất ngày càng bạc màu và trở nên cằn cỗi Ngoài ra, hiện tượng chặt phá rừng khiến đất bị rửa trôi, thói quen canh tác lạc hậu của người nông dân cũng làm đất đai kiệt quệ

Nhiều nông dân sử dụng thuốc BVTV không rõ nhãn mác gây nguy hại đến sức khỏe và môi trường; việc bà con vứt bao bì thuốc BVTV tràn lan ra đồng ruộng, đây

là loại rác thải nguy hại, nhưng hầu hết không được xử lý Cùng với đó là chất thải trong sản xuất, chăn nuôi Tất cả những nguồn này sẽ ngấm xuống đất, nước ngầm, gây ô nhiễm đất, nước và sẽ có những tác động ngược lại đến sức khỏe con người

Ô nhiễm môi trường đất được xem là một trong những loại ô nhiễm nguy hại nhất Chất ô nhiễm sau khi thấm vào đất sẽ lưu lại, muốn xử lý ô nhiễm đất gặp nhiều khó khăn và tốn nhiều công sức [28]

1.2 Các nghiên cứu về một số kim loại nặng (As, Cd, Pb) liên quan đến môi trường và sức khỏe cộng đồng

Sự nhiễm độc As được gọi là arsenicosis Biểu hiện của bệnh là chứng sạm da (melanosis), dầy biểu bì (keratosis) từ đó dẫn đến hoại thư hay ung thư da mà khởi đầu là sự phá huỷ ngoài da, ngón tay, ngón chân, sau đó là các bộ phận nội tạng, cuối cùng là ung thư, hoại thư… Một biểu hiện đặc trưng khi bị nhiễm độc As dạng hợp chất vô cơ qua đường miệng là sự xuất hiện các vết màu đen và sáng trên da, những hạt ngô nhỏ trong lòng bàn tay, lòng bàn chân và trên mình bệnh nhân Sau

đó những hạt nhỏ này có thể sẽ biến chứng, gây ung thư da Ngoài ra người ta còn phát hiện thấy rằng nhiễm As còn làm tăng nguy cơ gây ung thư trong cơ thể, nhất

là ở gan, thận, bàng quang và phổi.[11]

1.2 1.2 Độc tính Cd

Cây trồng hút Cd khác nhau tuỳ theo họ và loài Sự di chuyển Cd trong thực vật cũng khác nhau, có loài tích luỹ ở rễ, có loài tích luỹ ở lá Nồng độ Cd thấp nhất bắt đầu xuất hiện độc hại nhìn thấy được đối với thực vật là 2,5 - 4mg/kg; ở nồng độ

này năng suất lúa mỳ giảm 21%, ngô nảy mầm 28%

Vật nuôi và động vật hoang dã có thể bị ngộ độc Cd khi ăn phải thức ăn giàu Cd; dĩ nhiên mức độ độc hại tuỳ theo loài, tuổi và trọng lượng cũng như phụ thuộc vào cả các cation khác trong thức ăn Ví dụ các loại động vật có vú và chim có thể

bị ngộ độc Cd ở nồng độ 15 - 1350 mg/kg trọng lượng Trong giai đoạn tăng trọng, trọng lượng đàn lợn có thể giảm đến 96% mức tăng trọng nếu ăn mỗi ngày 140mg

1.2 1.3 Độc tính Pb

Trong đời sống thực vật và động vật, gia tăng nồng độ của chì làm kìm hãm hầu hết các quá trình sinh lý cơ bản [32] Ở thực vật Pb ảnh hưởng đến nhiều quá trình sống của cây như: Thay đổi tính thấm của màng tế bào, kìm hãm sinh tổng hợp protein, ức chế một số enzyme, ảnh hưởng đến quá trình hô hấp, quang hợp, mở lỗ khí và thoát hơi nước [34]

Độc tính nguy hại nhất của chì là nhiễm độc máu do Pb2+can thiệp vào quá trình tổng hợp hồng cầu, vô hiệu hoá một số enzym xúc tác cho quá trình này, từ đó làm đình trệ quá trình hình thành hồng cầu Mặt khác, chì có tính khử mạnh dẫn tới việc không cho phép sử dụng ôxy trong hô hấp và đường gluco để tạo năng lượng duy trì hoạt động sống của cơ thể Chì đi vào cơ thể con người chủ yếu thông qua con đường hô hấp và đường tiêu hóa Đối với trẻ em, khi bị nhiễm độc chì cơ thể chậm phát triển, trí tuệ kém, ở người lớn thì huyết áp tăng và suy tim có thể dẫn tới tử vong khi nồng độ Pb trong máu cao.[11]

Chì phá huỷ quá trình tổng hợp hemoglobin và các sắc tố hô hấp khác trong máu như xitocrom Như vậy nhiễm độc chì dẫn đến các bệnh về máu [4] Khi hàm lượng chì trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình sử dụng ôxi để ôxi hoá glucoza tạo ra năng lượng cho quá trình sống Khi chì trong máu vượt quá 0,3 ppm

cơ thể sẽ thiếu máu do thiếu hemoglobin Nếu hàm lượng chì trong máu nằm trong

khoảng 10-20µg/dl gây giảm tốc độ dẫn truyền thần kinh, 10 - 25µg/dl gây đột biến nhiễm sắc thể, 30µg/dl gây độc đối với bào thai, 30 – 40 µg/dl giảm khả năng sinh

nở, 80µg/dl gây viêm thận, khi nồng độ chì trong máu lên đến 100 – 120 µg/dl ( ở người lớn) và 80 – 100 µg/dl (ở trẻ em), chì sẽ gây chết người [34]

Qua các dẫn chứng trên cho thấy, chì (Pb) là một nguyên tố rất độc đối với động

thực vật và con người, do đó việc nghiên cứu về Pb là rất cần thiết

1.2 2 Các nghiên cứu về As, Cd, Pb

1.2.2.1 Các nghiên c ứu về As

Trong đất thành phần cơ giới nhẹ, đất hình thành trên granit có tỷ lệ arsen thấp

Ở đất phù sa, đất giầu mùn thì tỷ lệ arsen cao hơn Ở đất phèn tỷ lệ arsen có khi đến

30 - 50 ppm Đất có tỷ lệ arsen tổng số lên đến 0,2% là đất bị ô nhiễm arsen

Theo nghiên cứu của Chilvers và Peterson (1987) hàm lượng As trong đất nghi

là ô nhiễm As có giá trị rất khác nhau (bảng 1.1)

Bảng 1.1 Hàm lượng As ở lớp đất mặt ở nơi có biểu hiện ô nhiễm(ppm theo trọng lượng khô)

Địa điểm và nguồn ô nhiễm khoảng biến động Giá trị tối đa hay Quốc gia

Địa điểm và nguồn ô nhiễm khoảng biến động Giá trị tối đa hay Quốc gia

Bảng 1.2 Hàm lượng As trong đất bề mặt ở một số nước (ppm)

trong đất khá cao, ở Văn Đức-Gia Lâm và Duyên Hà-Thanh Trì đã có hiện tượng ô nhiễm As trong đất Tuy nhiên chưa tìm thấy dấu hiệu nhiễm bẩn As trong rau

Bảng 1.3 Kết quả phân tích hàm lượng As trung bình trong đất, nước và rau

Địa điểm lấy mẫu Đất (mg/kg) Nước ngầm (mg/lit) (mg/kg rau Cải ăn lá

tươi)

Khu Đậu Vàng, Duyên

Địa điểm lấy mẫu Đất (mg/kg) Nước ngầm (mg/lit) (mg/kg rau Cải ăn lá

tươi)

Khu Trệ Đầm, Duyên Hà,

Khu Thửa 10, Duyên Hà,

Nguồn: [5] 1.3.2.2 Các nghiên cứu về Cd

Hàm lượng Cd trong đất trung bình nằm trong khoảng 0,05 - 1,2 ppm Đất podzol và đất cát có hàm lượng Cd thấp Đất phù sa, đất giầu chất hữu cơ có tỷ lệ

Cd cao hơn Hàm lượng Cd trong đất phụ thuộc thành phần đá mẹ, chất hữu cơ tỷ lệ sét và các sesqui ôxit (R2O3)

Nồng độ Cd trong dung dịch đất tương đối thấp, nằm trong khoảng 0,2-6 mg/lit Khi Cd hoà tan đạt đến 300 mg - 400 mg/lit là đất bị ô nhiễm

Khả năng hoà tan của hợp chất Cd phụ thuộc vào độ pH và thế oxy hoá-khử của đất Bắt đầu từ ngưỡng pH 4 - 4,5 cứ pH giảm 0,2 đơn vị thì nồng độ Cd tăng từ 3 đến 5 lần Trong môi trường kiềm Cd kết tủa dưới dạng cadimi hydroxit Ở đất có cacbonat nếu tăng cường bón vôi độc tính của Cd giảm

Trong đất, độ tan của các hợp chất Cd khó tan sắp xếp như sau :

Cd sulfua < Cd hydroxit < Cd Cacbonat

Trong đất Cd liên kết mạnh với kẽm và chì về mặt địa hoá, nên đất nào có hàm lượng kẽm và chì cao thì tỷ lệ Cd cũng cao và ngược lại Đất đai gần xí nghiệp luyện kẽm, chì hàm lượng Cd trên lớp đất mặt có thể lên đến 1700 ppm

Theo tác giả Pendias, 1985 hàm lượng Cd trong đất tầng mặt của số nước trên thế giới dao động từ 0,07- 1,10 mg/kg (bảng 1.4)

Bảng 1.4 Hàm lượng Cd (mg/kg) trong đất tầng mặt ở một số nước trên thế giới

TT Loại đất Địa điểm Cd (mg/kg)

Việc đồng hoá Cd phụ thuộc vào bản chất sinh lý của cây.Trong cùng một cây hàm lượng Cd ở mỗi bộ phận một khác Đối với lúa, hàm lượng Cd giảm dần theo thứ tự sau đây: Rễ > thân > lá > hạt thóc > hạt gạo

Khi hàm lượng Cd trong môi trường cao thì hàm lượng Cd trước hết tăng ở rễ Thậm chí hàm lượng Cd trong rễ cao gấp 100 lần trong lá

Việc hút Cd còn thay đổi theo nguồn Cd cung cấp cho cây Nói chung Cd do con người đưa vào được cây đồng hoá mạnh hơn Cd vốn có trong đất (Grupe và Kuntze, Filipínki)

Nguồn ô nhiễm Cd của đất không phải chỉ từ nước thải mà còn đến qua khí quyển và phân bón

Ở những nơi đất bị ô nhiễm (vùng khai khoáng, cơ sở chế biến kim loại, nông trại tưới bằng bùn thải, nơi không khí bị ô nhiễm bụi) hàm lượng Cd trong:

Củ cà rốt lên đến 3,7 ppm ngô hạt lên đến 35 ppm

Lá rau diếp lên đến 5,2 - 70 ppm hạt lúa mì lên đến 14,2 ppm

Lá cải bắp lên đến 1,7 - 3,8 ppm hạt gạo xay lên đến 5,2 ppm

Lá lúa mì lên đến 47 ppm rễ lúa mì lên đến 397 - 898 ppm Đất ô nhiễm Cd nặng nhất là ở vùng khai thác quặng và làm giầu quặng

Đất nông trại được bón bằng bùn thải, cũng bị ô nhiễm Cd nhưng cao nhất cũng chỉ đễn 167 ppm Hàm lượng Cd trong đất lúa Nhật Bản lên đến 7,5 ppm

Theo Phạm Quang Hà (2001-2003) [7] nghiên cứu hàm lượng Cd của đất phù sa miền Bắc Việt Nam với xác suất phân bố 97,5% dao động từ 0,175 – 1,404 mg/kg Đây là khoảng giá trị nền Cd được đề xuất trong giai đoạn 2001-2003

Nguyễn Đình Mạnh (2000) [15] nghiên cứu hàm lượng Cd trong rau vùng ven

Hà Nội cho thấy: Hàm lượng Cd trong bắp cải, cải xanh, cải bao dao động từ 0,009

- 0,019 mg/kg, trong một số loại rau ăn quả từ 0,009 - 0,014 mg/kg, trong một số loại rau ăn thân và ăn củ từ 0,009 - 0,014 mg/kg và trong nhóm rau gia vị từ 0,009 - 0,028 mg/kg Kết quả nghiên cứu cho thấy ở nhóm rau gia vị đã có một số mẫu rau

có hàm lượng cadimi vượt quá tiêu chuẩn an toàn (0,028 mg/kg)

Theo kết quả nghiên cứu của đề tài ACIAR [31] hàm lượng Cd trong đất và trong rau ăn lá tại Hà Nội được trình bày trong bảng như sau:

Bảng 1.5 Hàm lượng Cd trung bình trong đất và rau ở Hà Nội

Địa điểm nghiên cứu Cd mg/kg khô Số mẫu

tìm thấy ở hầu hết mẫu rau của huyện Từ Liêm

1.2.2.3 Các nghiên c ứu về Pb

Hàm lượng chì trong đất trung bình biến động trong khoảng 10-84 ppm Hàm lượng chì thấp ở đất podzol, đất cát, trung bình ở đất thịt Đất gley, đất giầu chất hữu cơ hàm lượng chì khá hơn Đất có hàm lượng chì vượt quá 100 ppm được coi là đất ô nhiễm chì Đất ô nhiễm chì nặng hàm lượng chì có khi lên đến 2% Trong cây bình thường hàm lượng chì thường rất thấp Đối với cây thực phẩm thường chỉ ở mức 2-

6 ppm so với chất khô Đối với hạt ngũ cốc ít khi vượt quá 1 ppm

Nghiên cứu Pb trong 150 mẫu đất với khoảng 20 phẫu diện trong khu vực đô thị,

3 phẫu diện đất được lấy ngẫu nhiên ở gần đô thị tại Nam Ninh, Trung Quốc, Ying

Lu và cộng sự (2003) thu được kết quả ở bảng 1.6

Bảng 1.6 Hàm lượng Pb ở những vùng khác nhau ở Nam Ninh, Trung Quốc

Khoảng dao động Giá trị trung bình

Nguồn: [37]

Đất bên đường có nồng độ Pb nằm trong khoảng 62 – 308,5 mg/kg, đạt giá trị trung bình cao nhất là 151,4 mg/kg và thấp nhất là đất công viên đô thị từ 36,3 đến 89,9 mg/kg với mức trung bình là 57,7 mg/kg Điều này có thể cho thấy các chuyến

xe tải là nguyên nhân chính của sự ô nhiễm Pb trong đất đô thị Còn ở đất ngoại ô, nhìn chung Pb còn rất sạch, trung bình là 17,49 mg/kg

Theo Nguyễn Khang và Nguyễn Xuân Thành (1997), thì hàm lượng Pb trong đất tại các huyện ngoại thành Hà Nội là từ 2,35 -21,93 mg/kg (bảng 1.7) [12]

Bảng 1.7 Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong đất tại vùng ngoại thành Hà Nội

1.2 3 Nguồn gây ô nhiễm As, Cd, Pb trong đất

1.2.3.1 Ngu ồn gây ô nhiễm As trong đất

Theo Vũ Thị Hoài Ân và cộng sự (2007) “Hiện trạng ô nhiễm As trong nước ngầm và phương pháp xử lý” cho thấy: Hàm lượng As trong các đá magma từ 0,5-

2,8 ppm, đá carbonat 0,8-2,0 ppm, đá cát kết tinh 1,0-1,2 ppm Trong các đá phiến sét phần lớn As tồn tại trong silicat (85,5-92,5%), phần nhỏ còn lại ở dạng hợp chất khác như oxit, sulfat, arsenua (khoảng 7-14,5 %)

b Sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật

Rau là cây trồng có thời gian sinh trưởng tương đối ngắn nhưng lại cho một khối lượng sản phẩm (năng suất, sản lượng) rất cao, từ 20 - 60 tấn/ha do vậy cây rau đòi hỏi phải được bón nhiều phân và đất trồng rau phải là đất tương đối tốt

Việc sử dụng phân bón cũng làm tích lũy kim loại nặng trong đất do kim loại nặng có khá nhiều trong sản phẩm dùng làm phân bón

Bảng 1.9 Hàm lượng một số KLN trong một số phân bón thông thường

6 tháng đến 2 năm, nó có thể tạo nên một dư lượng đáng kể trong đất và bị lôi cuốn vào chu trình đất, nước, cây trồng, vật nuôi và con người và gây nên hiện tượng mất cân bằng đối với vi sinh vật và sinh học trong đất [34]

c Sử dụng nước tưới

Theo Tạ Văn Cường (2009) khi nghiên cứu đánh giá mức độ ảnh hưởng của kim loại nặng trong đất, nước đến sự tích luỹ của chúng trong một số loại rau tại Hà Nội, đưa ra: hàm lượng As trong các mẫu nước dao động từ 0,0001 đến 0,4866 mg/l Có 15/806 (1,86%) mẫu nước đã kiểm tra có hàm lượng As vượt quá tiêu chuẩn cho phép Trong đó, chủ yếu tập trung tại Duyên Hà (7 mẫu), xã Vạn Phúc (6 mẫu), xã Tam Hiệp (1 mẫu) thuộc huyện Thanh Trì với tỷ lệ mẫu nước ngầm bị nhiễm là 50% (11/22 mẫu), quận Long Biên có tỷ lệ mẫu nước ngầm bị nhiễm As là 25% (1/4 mẫu)

1.2.3.2 Ngu ồn gây ô nhiễm Cd trong đất

a Bản chất đá mẹ

Kim loại nặng nói chung và Cd nói riêng luôn tiềm ẩn trong các hoạt động sản xuất công nghiệp, đặc biệt là các ngành công nghiệp nặng như chế tạo máy, luyện kim, khai thác mỏ McLaughlin và B.R Singh (1996) [36] nghiên cứu cho thấy trong đất bị ảnh hưởng của chất thải công nghiệp đôi khi có hàm lượng Cd lên tới 1500mg/kg Chất thải sinh hoạt cũng có hàm lượng Cd và một số các KLN độc hại đôi khi rất cao, khi thải ra môi trường chúng làm ô nhiễm môi trường nước, tích tụ

và gây ô nhiễm môi trường đất

Trong môi trường đất, tính di động của Cd phụ thuộc vào nhiều yếu tố trước hết

là các tính chất hoá lý đất: pH, loại đất, thành phần vật lý và các thành phần ôxít kim loại trong đất cũng như hàm lượng hữu cơ trong đó pH được coi là chỉ tiêu quan trọng nhất quyết định tính di động của Cd trong môi trường đất Ngoài ra các tác nhân tự nhiên (gió, nước), sinh vật làm di chuyển vật chất từ đó cũng làm di chuyển Cd Trong môi trường địa hóa, thường thấy Cd đi kèm với Zn và có ái lực rất lớn đối với lưu huỳnh

Hình 1.1 Vòng tuần hoàn Cd trong hệ thống nông nghiệp

Bảng 1.10 Hàm lượng Cd trong một số loại phân bón

Những nghiên cứu về phân lân ở Việt Nam chưa khẳng định, bón lân có thể làm

gia tăng lượng Cd trong đất vì liều lượng phân lân dùng nói chung còn thấp, tuy vậy

trong phân lân và mẫu quặng apatit đã được phân tích cũng chứa một lượng

cadmium đáng kể (2,5 - 4 mg/kg)

Bảng 1.11 Hàm lượng Cd trong mẫu phân ở một số tỉnh miền Bắc Việt Nam

Phân lợn 0,54 Hà Tây

Nguồn: [31]

c Sử dụng nước tưới

Theo Tạ Văn Cường (2009) phân tích tổng cộng có 350/806 (43,4%) mẫu nước

trên địa bàn các huyện Gia Lâm, Đông Anh, Thanh Trì, Sóc Sơn, Từ Liêm thấy

hàm lượng Cd dao động từ 0,0001 đến 0,0263 mg/l, đặc biệt đã tìm thấy 01 mẫu ở

huyện Long Biên và 01 mẫu ở huyện Từ Liêm có hàm lượng Cd vượt quá tiêu

chuẩn cho phép so với QCVN 03: 2008

1.2.3.3 Ngu ồn gây ô nhiễm Pb trong đất

a Bản chất đá mẹ

Trong tự nhiên, chì có trong nhiều loại khoáng vật Do đó hàm lượng nguyên tố

Pb trong đất cũng phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc đá mẹ và khoáng.Theo Lindsay

(1979), lượng chì trung bình có trong các đá khoảng 16mg/kg [38]

Nghiên cứu của Sheila M.Ross (1994) hàm lượng Pb trong đá Grannit từ 20-24 mg/kg, còn trong đá bazan chỉ có từ 3 đến 5 mg/kg (bảng 1.12) [37]

Bảng 1.12 Hàm lượng Pb trong các loại đá hình thành đất quan trọng

Bảng 1.13 Hàm lượng Pb trong một số loại đá chủ yếu

Đá phún xuất

Đá siêu basic: Dunit, Peridotit, pyroxen 0,1 – 1,0

Các nghiên cứu về hàm lượng Pb trong đá cũng chứng minh rằng bản chất của đá

mẹ là một trong các nguyên nhân làm hàm lượng Pb trong đất hình thành cao Chính vì hàm lượng Pb trong các loại đá mẹ khác nhau nên đất hình thành có hàm lượng Pb cũng rất khác nhau, nhất là lại ở các nước khác nhau Điều này được khẳng định bởi nghiên cứu của Alina Kabata và Henryk Pendias(1985) qua bảng 1.13 [30]

b Sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu

Trong sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng các chất bón vào đất như: phân hữu

cơ, phân hoá học, thuốc bảo vệ thực vật, thậm chí nước thải, đã làm tăng thêm các kim loại vết có tính độc cho đất nông nghiệp Ngay cả với hàm lượng Pb rất thấp trong một số phân bón nhưng nếu bón nhiều lần có thể đạt tới ngưỡng gây độc Pb là một trong các nguyên tố có nhiều trong nước cống rãnh và bùn

Bảng 1.14 Hàm lượng Pb trong một số chất dùng làm phân bón nông nghiệp

Theo Alina Kabata Pendias và Henryk Pendias (1985) tìm thấy hàm lượng Pb trong bùn thải hố xí rất cao, trong vôi tương đối lớn và thậm chí tìm thấy Pb cả trong thuốc bảo vệ thực vật (bảng 1.15)

Bảng 1.15 Hàm lượng Pb trong một số loại phân bón và thuốc BVTV

c Nguồn gây ô nhiễm do nước tưới

Theo kết quả của các công trình nghiên cứu gần đây cho thấy trong nước ngầm, nước mặt và đất trên địa bàn thành phố Hà Nội đã bị ô nhiễm kim loại nặng (As, Cd…) Tình trạng ô nhiễm này đã trực tiếp ảnh hưởng tới chất lượng rau xanh cung cấp cho thành phố Rau xanh trồng ở ngoại ô thành phố Hà Nội không những bị ảnh hưởng do phân bón, hoá chất BVTV mà còn bị ảnh hưởng do nước tưới và đất trồng

đã bị ô nhiễm do chất thải sinh hoạt và sản xuất công nghiệp [9,20,25]

1.3 Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội huyện Hoài Đức

1.3 1 Điều kiện tự nhiên

- Vị trí địa lý

Hình 1.2 Vị trí huyện Hoài Đức trên bản đồ hành chính Hà Nội

Huyện Hoài Đức nằm ở vị trí trung tâm ''Hà Nội mới" và nằm về phía Tây trung tâm Thành phố Hà Nội Huyện mới sát nhập vào Hà Nội năm 2008, có vị trí địa lý như sau:

Phía Bắc giáp huyện Đan Phượng, huyện Phúc Thọ;

Phía Nam giáp quận Hà Đông, huyện Chương Mỹ;

Phía Tây giáp huyện Quốc Oai, huyện Phúc Thọ;

Phía Đông giáp huyện Từ Liêm, quận Hà Đông

- Địa hình, địa mạo: Hoài Đức nằm trong vùng châu thổ sông Hồng và sông

Đáy, địa hình nghiêng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông phân làm 2 vùng tự nhiên rõ rệt là vùng bãi ven sông Đáy và vùng nội đồng bởi đê Tả sông Đáy

+ Vùng bãi: Bao gồm diện tích chủ yếu của 10 xã: Minh Khai, Dương Liễu, Cát Quế, Yên Sở, Đắc Sở, Tiền Yên, Song Phương, An Thượng, Đông La, Vân Côn Địa hình vùng này do ảnh hưởng bồi lắng của phù sa sông Đáy nên có những vùng trũng xen lẫn vùng cao do đó thường gây úng, hạn cục bộ Độ cao mặt ruộng trung bình từ 6,5 – 9,0m và có xu hướng dốc từ đê ra sông

+ Vùng đồng: Bao gồm một phần diện tích các xã ven sông Đáy và toàn bộ diện tích của 10 xã, thị trấn: Thị trấn Trạm Trôi, Đức Thượng, Đức Giang, Kim Chung,

Di Trạch, Vân Canh, Sơn Đồng, Lại Yên, Yên Khánh, La Phù Vùng này có địa hình tương đối bằng phẳng Độ cao mặt ruộng trung bình từ 4 – 8m, vùng trũng xen lẫn vùng cao

Đặc điểm địa hình này cho phép Hoài Đức có thể xây dựng cơ cấu kinh tế đa dạng bao gồm sản xuất nông nghiệp kết hợp với sản xuất công nghiệp và thương mại dịch vụ

- Khí hậu: Hoài Đức nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, 1 năm chia

thành 4 mùa khá rõ nét với các đặc trưng khí hậu chính như sau:

Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ trung bình năm từ 23,1- 23,5 0

C, chia làm hai mùa Mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10 Mùa đông lạnh kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, nhiệt độ trung bình tháng từ 15,7- 21,4 0C Tháng 1 có nhiệt độ trung bình thấp nhất là 15,7 0

C

Lượng mưa: Lượng mưa trung bình năm là 1.600 – 1.800 mm, phân bố trong năm không đều, mưa tập trung từ tháng 4 đến tháng 10, chiếm 80 – 86% tổng lượng mưa cả năm (chủ yếu các tháng 7,8,9, lượng mưa ngày lớn nhất có thể tới

336,1mm) Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, tháng mưa ít nhất là tháng

12, tháng 1 và tháng 2 chỉ có 17,5 - 23,2 mm

Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khí trung bình năm là 83% - 85% Độ ẩm không khí thấp nhất trong năm là các tháng 11, tháng 12, nhiều nhất là tháng 3, tháng 4, tuy nhiên chênh lệch về độ ẩm không khí giữa các tháng trong năm không lớn

Gió: Hướng gió thịnh hành về mùa khô là gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Còn lại các tháng trong năm chủ yếu là gió Nam, gió Tây Nam và gió Đông Nam

Điều kiện khí hậu của huyện thích hợp với nhiều loại vật nuôi, cây trồng có nguồn gốc tự nhiên từ nhiều miền địa lý khác nhau: nhiệt đới, á nhiệt đới, thuận lợi cho việc sử dụng đất đa dạng Mùa đông với khí hậu khô và lạnh, vụ đông trở thành

vụ chính gieo trồng được nhiều loại cây rau màu thực phẩm cho giá trị kinh tế cao

- Thuỷ văn: Trên địa bàn huyện Hoài Đức có sông Đáy chảy qua, đây là phần

lưu của sông Hồng, lưu đoạn sông chảy qua huyện dài 23 km Lòng dẫn chảy tràn giữa 2 đê Tả Đáy và Hữu Đáy Khoảng cách từ lòng sông vào đê trung bình 1,8km, đoạn sông rộng nhất thuộc xã Vân Côn khoảng 3,9 km

Vào mùa kiệt, đoạn chảy qua huyện Hoài Đức dòng chảy rất nhỏ, chỉ có nước hồi quy từ các lưu vực Đan Hoài, Đồng Mô Vào mùa mưa với tần suất xuất hiện đỉnh lũ của sông Đáy tại vùng Hoài Đức chỉ ngập lòng sông, còn trên bãi ảnh hưởng không đáng kể

Với hệ thống sông như trên đã tạo cho huyện một nguồn cung cấp phù sa hàng năm cho vùng bãi bồi ven sông Với tiềm năng đất bãi bồi ven sông này, trong tương lai sẽ được đầu tư cải tạo khai thác nguồn nước ngầm để phát triển nuôi trồng thuỷ sản và chuyển đổi cơ cấu trong nội bộ đất nông nghiệp

Ngoài ra, huyện có hệ thống thủy lợi phong phú thuận tiện cho việc tưới tiêu cho những vùng đất nông nghiệp, đảm bảo an toàn lương thực cho trong và ngoài vùng

- Tài nguyên đất: Nằm trong vùng châu thổ Sông Hồng nên đất đai của huyện

được bồi lắng phù sa Do vậy, đất có phản ứng ít chua ở tầng mặt, càng xuống sâu

độ pHKCL càng tăng Nhìn chung, đất nông nghiệp có độ phì cao, tầng đất dày nên

có thể bố trí trồng nhiều loại cây ngắn ngày, dài ngày, cây lương thực, thực phẩm,

cây công nghiệp, cây ăn quả Việc nâng cao hiệu quả của hệ thống thuỷ nông sẽ tạo khả năng tăng năng suất, thâm canh tăng vụ

+ Vùng bãi ngoài đê Sông Đáy thuộc nhóm đất phù sa bồi đắp có tổng diện tích 2.076 ha chiếm 31,9% tổng diện tích đất nông nghiệp toàn huyện; được phân bố trên địa bàn thuộc các xã Minh Khai, Dương Liễu, Cát Quế, Đắc Sở, Yên Sở, Tiền Yên, Song Phương, Vân Côn, Đông La, An Thượng

Nhóm đất này được hình thành do phù sa cổ hệ thống Sông Hồng, phẫu diện mới hình thành có màu đỏ tươi, phân lớp theo thành phần cơ giới, đất tơi xốp, thành phần dinh dưỡng khá cân đối Thành phần cơ giới từ cát pha đến thịt nhẹ, tỷ lệ cấp hạt sét trung bình là 15%, pH trung bình 7 - 7,5 Hàm lượng mùn ở mức trung bình đến giàu ( < 1,2%) ở tầng canh tác và giảm dần theo chiều sâu; hàm lượng đạm và lân tổng số ở mức thấp ( N < 0,07%; P205); Kali ở mức độ trung bình 1,23%

Nhìn chung đây là loại đất thích nghi với nhiều loại cây trồng khác nhau đặc biệt là cây ăn quả Tuy nhiên khi thâm canh cây trồng nhiều vụ trong năm vẫn cần phải bón thêm phân chuồng và phân vô cơ để đảm bảo cân bằng dinh dưỡng trong đất

+ Vùng trong đồng gồm một phần hoặc toàn bộ diện tích 20 xã và thị trấn (trừ Vân Côn) chủ yếu được bơm tưới bằng nước Sông Hồng nên được bổ sung phù sa hàng năm, mùn và lân tổng số trung bình, Nitơ nghèo, hàm lượng các chất trao đổi trung bình Thành phần cơ giới đất thịt trung bình, có hiện tượng chặt ở dưới tầng canh tác

Huyện có diện tích đất phân bố tương đối đồng đều được thể hiện qua cơ cấu đất đai của huyện tại bảng 1.16:

Bảng 1.16 Cơ cấu đất đai của huyện Hoài Đức - Hà Nội năm 2014

- Tài nguyên nước

+ Nguồn nước mặt: Ngoài nguồn nước mưa hàng năm thì Hoài Đức còn được

sông Hồng ở phía Bắc cung cấp qua hệ thống thuỷ nông Đan Hoài, sông Đáy chạy dọc theo vùng bãi từ Minh Khai đến Đông La cùng với hệ thống ao hồ với diện tích khoảng 56 ha Nhìn chung nguồn nước mặt cung cấp đáp ứng cơ bản nhu cầu tưới cho cây vùng đồng; còn vùng bãi ven sông Đáy về mùa khô thường gặp khó khăn trong việc tưới cho cây trồng

+ Nguồn nước ngầm: Nằm trong vùng trầm tích châu thổ sông Hồng nên về mặt

địa chất thuỷ văn mang rõ nét tính chất của vùng châu thổ sông Hồng Nguồn nước cung cấp cho tầng chứa là nước mặt và có liên quan đến mực nước của sông Hồng Căn cứ kết quả thăm dò cho thấy; từ 34 - 40 m là tầng cát sạn màu xám sáng lẫn ít hạt màu đen, bão hoà nước; từ 40 - 60 m là tầng sỏi cuội màu xám vàng, xám sáng, bão hoà nước; từ 60 - 73m là tầng cát kết màu xám, nứt nẻ mạnh

Về chất lượng nước theo kết quả phân tích thành phần vi hoá cho thấy: Nước không đạt tiêu chuẩn vệ sinh về phương diện hoá học vì hàm lượng sắt và chất hữu

cơ cao, nước bị nhiễm vi khuẩn Pecaleoli Form cần phải xử lý trước khi sử dụng

1.3 2 Khái quát về kinh tế xã hội

Huyện Hoài Đức nói riêng và Thành phố Hà Nội nói chung là mảnh đất ngàn năm văn hiến, giàu bản sắc dân tộc Hiện nay, trên địa bàn huyện có 115 di tích lịch

sử văn hoá, trong đó có 80 di tích lịch sử đã được xếp hạng; nhiều di tích lịch sử văn hoá quý giá gắn liền với lịch sử dựng nước và giữ nước Là huyện có truyền thống văn hoá dân tộc lâu đời hiện vẫn đang lưu truyền lại nhiều hoạt động lễ hội truyền thống và nhiều thể loại văn hoá dân gian

Hoài Đức có dải đất vùng bãi ven sông Đáy trải dài qua 10 xã có tiềm năng cho việc phát triển các loại hình hoạt động vui chơi giải trí và du lịch sinh thái, nghỉ dưỡng Huyện có nhiều làng nghề truyền thống nổi tiếng trong các ngành dệt, chế biến thực phẩm, đồ gỗ, có điều kiện thu hút khách du lịch đến thăm quan, tìm hiểu và mua sắm

Cơ cấu kinh tế của Hoài Đức tính theo giá trị sản xuất đó có sự chuyển dịch theo hướng tích cực, giảm mạnh tỷ trọng của ngành nông - lâm - thuỷ sản từ 20,57%

năm 2010 xuống còn 14,47% năm 2014 Tỷ trọng của ngành công nghiệp-xây dựng tăng từ 48,55% năm 2010 lên 53,55% năm 2014, tỷ trọng ngành dịch vụ tăng từ 30,88% năm 2010 lên 31,98% năm 2014.Kết quả được thể hiện ở bảng 1.17

Bảng 1.17 Cơ cấu kinh tế huyện Hoài Đức giai đoạn 2004- 2014

Ngành

GTSX (tỷ đồng) Cơ cấu (%)

GTSX (tỷ đồng) Cơ cấu (%)

GTSX (tỷ đồng) Cơ cấu (%)

*Ngành nông nghiệp

GTSX nông nghiệp của huyện nhìn chung tăng trưởng khá Năm 2010 GTSX nông nghiệp đạt 336,35 tỷ đồng, năm 2014 tăng lên 401,23 tỷ đồng Kết quả được thể hiện ở bảng 1.18

Bảng 1.18 Cơ cấu và giá trị sản xuất ngành Nông nghiệp giai đoạn 2004- 2014

Ngành

GTSX (tỷ đồng) Cơ cấu (%)

GTSX (tỷ đồng) Cơ cấu (%)

GTSX (tỷ đồng) Cơ cấu (%)

( Nguồn: 29)

có các ngành công nghiệp khác như: công nghiệp chế biến sản phẩm lâm nghiệp, công nghiệp vật liệu xây dựng, công nghiệp cơ khí,… Các ngành này chiếm tỷ trọng nhỏ, dưới 21,89%

Đối với các làng nghề sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp; tính đến năm

2010 huyện Hoài Đức được công nhận 11 làng nghề cổ truyền đạt tiêu chuẩn quy định tại các xã như Minh Khai, Dương Liễu, La Phù, Kim Chung,…

* Ngành dịch vụ

Tổng doanh thu ngành dịch vụ thương mại năm 2014 đạt 886,72 tỷ đồng Các mặt hàng xuất khẩu chủ yếu của huyện như hàng dệt len, thủ công mỹ nghệ, mây tre đan, miến,…Hàng hoá nhập khẩu của huyện chủ yếu là các máy móc thiết bị, nguyên liệu sợi, hàng tiêu dùng từ các thị trường mà huyện xuất khẩu

1.3.2.1 Dân số, lao động, việc làm và thu nhập

Giai đoạn 2010-2014 huyện đã giải quyết việc làm cho gần 14.000 lao động, đặc biệt huyện đã tổ chức điều tra lao động, việc làm trên địa bàn toàn huyện, xây dựng đề

án giải quyết lao động và việc làm cho nhân dân, tổ chức tốt các phiên giao dịch việc làm tạo điều kiện giúp người lao động tìm việc làm Trong 5 năm qua đã mở được 56 lớp sơ cấp học nghề ngắn hạn với 1.503 học viên Đến năm 2014 số người trong độ tuổi lao động đã qua đào tạo đạt tỷ lệ 29,8%

Mức sống của người dân trên địa bàn huyện trong những năm gần đây được cải thiện rất nhiều, công tác xoá đói giảm nghèo đã đạt được những kết quả đáng khích lệ

Tỷ lệ hộ nghèo năm 2014 giảm xuống còn 4,48% (theo tiêu chí mới), hàng năm tỷ lệ

hộ nghèo giảm trên 1% Một trong những nguyên nhân chính để đạt được thành tựu đáng kể đó là do trong công tác xoá đói giảm nghèo đã nhận được sự quan tâm của huyện uỷ và UBND huyện kịp thời

1.3.2.2 Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng

Hệ thống giao thông của huyện Hoài Đức chỉ có giao thông đường bộ là chính, trong những năm qua đã được đầu tư cải tạo nâng cấp nên đã đáp ứng được phần lớn nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của huyện

* Thực trạng hệ thống đường quốc lộ:

- Đường Láng – Hoà Lạc chạy qua huyện dài 8,4 km: hiện trạng được nâng cấp cải tạo hoàng chỉnh với mặt cắt đường rộng 140m Đường Láng – Hoà Lạc đi qua địa bàn các xã: An Khánh, An Thượng, Song Phương, Vân côn Trong thời gian tới tuyến đường này là cao tốc có 8 làn xe