HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG ---------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT TRỒNG RAU XÃ YÊN MỸ - HUYỆN THANH TRÌ - THÀNH PHỐ HÀ NỘI Người thực hiện : VŨ THỊ THANH TUYỀN Lớp : MTA Khóa : 57 Ngành : MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn : TS. PHAN QUỐC HƯNG Hà Nội – 2016 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận tốt nghiệp này là trung thực và chưa được sử dụng. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận tốt nghiêp đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong khóa luận tốt nghiệp này đã được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, Ngày 5 tháng 5 năm 2016 Sinh viên Vũ Thị Thanh Tuyền i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quan tâm của các tập thể, cá nhân trong và ngoài trường. Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.Phan Quốc Hưng, giảng viên bộ môn Khoa học đất, Khoa Quản lý đất đai, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô, cán bộ phòng thí nghiệm bộ môn Vi sinh vật đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận. Xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo, cán bộ, công nhân viên bộ môn Khoa học Đất, Khoa Quản lý đất đai và phòng phân tích JICA đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận. Xin chân thành cảm ơn các bác, các chú lãnh đạo UBDN xã Yên Mỹ, huyện Thanh Trì, thành phố Hà Nội. Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên khóa luận tốt nghiệp của tôi còn nhiều thiếu sót, tôi kính mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo, bạn bè để khóa luận được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 5 tháng 5 năm 2016 Sinh viên Vũ Thị Thanh Tuyền ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN...............................................................................................i LỜI CẢM ƠN...................................................................................................ii MỤC LỤC.......................................................................................................iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..................................................................vi DANH MỤC BẢNG.......................................................................................vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ.................................................................................viii MỞ ĐẦU..........................................................................................................1 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................3 1.1. Các khái niệm về môi trường đất và ô nhiễm đất.................................3 1.1.1. Các khái niệm về môi trường đất.........................................................3 1.1.2. Ô nhiễm môi trường đất.......................................................................4 1.2. Hiện trạng ô nhiễm đất trồng rau trên thế giới và Việt Nam................9 1.2.1. Ô nhiếm đất do sử dụng phân bón và thuốc BVTV............................9 1.2.2 Ô nhiễm đất trồng rau do chất thải công nghiệp................................17 1.2.3 Ô nhiễm đất trồng rau do các loại chất thải khác...............................19 1.3. Mối quan hệ giữa rau với đất..............................................................19 1.4. Các giải pháp canh tác rau giảm thiểu độc hại trong nông sản..........23 1.4.1. Lựa chọn nguồn giống........................................................................23 1.4.2. Sử dụng hóa chất BVTV hợp lý và đúng kỹ thuật để bảo vệ năng suất – phẩm chất rau, an toàn cho người và môi trường............................23 1.4.3. Ứng dụng các sản phẩm sinh học trong nông nghiệp.........................25 1.4.4 Một số giải pháp khác.........................................................................28 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................................................................................33 2.1. Đối tượng nghiên cứu.........................................................................33 2.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................33 iii 2.3. Nội dung nghiên cứu..........................................................................33 2.3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Yên Mỹ - huyện Thanh Trì – Thành phố Hà Nội..............................................................................33 2.3.2. Một số tính chất lý hóa học của đất....................................................33 2.3.3. Hiện trạng môi trường đất trồng rau xã Yên Mỹ - huyện Thanh Trì. 33 2.3.4. Đề xuất một số giải pháp canh tác rau an toàn...................................33 2.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................33 2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu.............................................................33 2.4.2. Phương pháp lấy mẫu đất...................................................................33 2.4.3. Phương pháp phân tích tính chất đất..................................................36 2.4.4. Phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, As) trên đất, trên rau.......................................................................................................36 2.4.5. Phân tích ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng trong đất đến giun đất...36 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................37 3.1. Đặc điểm chung về địa bàn nghiên cứu..............................................37 3.1.1. Đặc điểm tự nhiên..............................................................................37 3.1.2. Kinh tế - xã hội...................................................................................39 3.1.3. Đánh giá chung tiềm năng của xã.......................................................42 3.2. Hiện trạng canh tác rau của xã Yên Mỹ, huyện Thanh Trì................44 3.3. Tính chất đất trồng rau xã Yên Mỹ, huyện Thanh Trì.......................48 3.4. Hàm lượng kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd) trong đất trồng rau xã Yên Mỹ, huyện Thanh Trì..................................................................55 3.4.1. Hàm lượng KLN trong đất.................................................................55 3.4.2. Hàm lượng KLN trong rau.................................................................60 3.5. Ảnh hưởng của ô nhiêm đất đến giun đất trên đất trồng rau xã Yên Mỹ, huyện Thanh Trì..........................................................................70 3.6 Đề xuất một số giải pháp canh tác rau an toàn trên địa bàn xã Yên Mỹ....75 3.6.1. Sử dụng phân bón và thuốc BVTV hợp lý, hiệu quả.........................75 iv 3.6.2 Sử dụng các loại bẫy để bắt côn trùng...............................................75 3.6.3. Đảm bảo chất lượng nguồn nước tưới................................................76 3.6.4. Công tác quản lý.................................................................................76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................77 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................79 PHỤ LỤC......................................................................................................82 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AAS : Phương pháp Quang phổ hấp thụ nguyên tử BVTV : Bảo vệ thực vật CD : Cánh đồng CN-TTCN-XD : Công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp – xây dựng FAO : Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên hợp quốc GTSX : Giá trị sản xuất KCN : Khu công nghiệp KLN : Kim loại nặng NRRT : Neutral Red Retention Time QCVN : Quy chuẩn Việt Nam VKTSHK : Vi khuẩn tổng số hảo khí VKTSYK : Vi khuẩn tổng số yếm khí vi DANH MỤC BẢNG Bảng1.1 Lượng phân bón tiêu thụ toàn cầu............................................10 Bảng 1.2 Nhóm 10 nước tiêu thụ phân bón lớn nhất toàn cầu năm 2010/2011.11 Bảng 2.1 Tọa độ các điểm lấy mẫu.........................................................35 Bảng 3.1 Diện tích một số loại rau trên địa bàn xã tính đến năm 2016...45 Bảng 3.2 Năng suất và giá bán trung bình của một số loại rau chủ yếu trên địa bàn xã..........................................................................48 Bảng 3.3 Giá trị pH của các mẫu đất.......................................................49 Bảng 3.4 Thành phần cấp hạt của đất trồng rau xã Yên Mỹ...................51 Bảng 3.5 Một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất trồng rau xã Yên Mỹ....52 Bảng 3.6 Tiêu chuẩn đánh giá số lượng chất hữu cơ trong đất...............53 Bảng 3.7 Tổng số vi khuẩn hảo khí, yếm khí trong đất...........................55 Bảng 3.8 Hàm lượng KLN tổng số trên đất trồng rau xã Yên Mỹ..........57 Bảng 3.9 Hàm lượng tối đa cho phép của các kim loại nặng được xem là độc đối với thực vật trong đất nông nghiệp..............................61 Bảng 3.10 Hàm lượng KLN trong các loại rau ở xã Yên Mỹ...................62 Bảng 3.11 Hàm lượng các KLN trong nước tưới.....................................69 Bảng 3.12 Hệ số BAF của các loại rau......................................................70 Bảng 3.13 Hàm lượng các KLN trong cơ thể giun đất..............................72 Bảng 3.14 Tốc độ thẩm thấu thuốc đỏ trung tính của bào quan Lysosome trong cơ thể giun đất.................................................................73 Bảng 3.15 Hệ số BCF đối với KLN của giun đất.....................................75 vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Hàm lượng Cu trong các mẫu đất phân tích..........................58 Biểu đồ 3.2 Hàm lượng Zn trong các mẫu đất phân tích..........................59 Biểu đồ 3.3 Hàm lượng Cd trong các mẫu đất phân tích..........................60 Biểu đồ 3.4 Hàm lượng Cu trong thân và lá súp lơ...................................63 Biểu đồ 3.5 Hàm lượng Zn trong rễ và thân lá súp lơ...............................64 Biểu đồ 3.6 Hàm lượng Cu trong rễ và thân lá bắp cải.............................65 Biểu đồ 3.7 Hàm lượng Pb trong rễ và thân lá bắp cải.............................66 Biểu đồ 3.8 So sánh hàm lượng Cd trong thân lá cải bắp với tiêu chuẩn. 67 Biểu đồ 3.9 Hàm lượng Cu trong rễ và thân lá cà chua............................67 Biểu đồ 3.10 Mối tương quan giữa hàm lượng các KLN trong cơ thể giun đất và NRRT..........................................................................74 viii MỞ ĐẦU a. Tính cấp thiết của đề tài Rau xanh là loại thực phẩm thiết yếu và cần thiết trong bữa ăn hằng ngày của mỗi người trên khắp hành tinh. Đặc biệt, khi lương thực và các thức ăn giàu đạm đã được đảm bảo theo yêu cầu về số lượng và chất lượng thì rau xanh lại càng gia tăng như một nhân tố tích cực trong cân bằng dinh dưỡng và kéo dài tuổi thọ. Cho đến nay, khoa học đã làm rõ vai trò của rau xanh. Chúng là nguồn cung cấp chủ yếu các vitamin (đặc biệt là các vitamin A, C...), các chất khoáng (Canxi, phốt pho, sắt...) và một lượng lớn chất xơ cho cơ thể, các chất pectin và axit hữu cơ. Ngoài ra, bên cạnh giá trị dinh dưỡng, rất nhiều loại rau có tính dược lý cao là những loại thảo dược quý giúp ngăn ngừa và chữa trị nhiều bệnh nan y của con người, nhất là trẻ em và người cao tuổi. Hiện nay, nông nghiệp khá phát triển và có nhiều phương thức canh tác rau khác nhau như : khí canh, thủy canh....nhưng canh tác trên đất vẫn là chủ yếu. Đất hội tụ đầy đủ các điều kiện và là môi trường sống lý tưởng cho các loại cây. Đất cung cấp các chất dinh dưỡng (N, P, K....), các chất vi lượng (Fe,Bo, Mo...) và có hệ sinh vật đất phong phú và đa dạng......Chính vì vậy mà chất lượng môi trường đất sẽ quyết định chủ yếu tới chất lượng rau. Đất trồng rau ở nhiều vùng của nước ta đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Một trong các vùng trồng rau điển hình ở khu vực phía bắc là huyện Thanh Trì – thành phố Hà Nội. Nguyên nhân là do người dân sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu không hợp lý, do hoạt động sản xuất công nghiệp, hoạt động tái chế từ các làng nghề....Trong quá trình sinh trưởng cây rau sẽ hấp thụ và tích lũy các chất ô nhiễm này trong các bộ phận của cây. Rau bị nhiễm bẩn và nhiễm độc sẽ gây hại cho sức khỏe của con người: gây ngộ độc, các bệnh ung thư.... Do vậy đánh giá hiện trạng chất lượng đất trồng rau sẽ giúp ích cho 1 việc quy hoạch vùng trồng rau an toàn, hạn chế tác hại của rau xanh chứa chất độc đến sức khỏe của con người. Trên cơ sở đó tôi xin tiến hành nghiên cứu đề tài : “Đánh giá hiện trạng môi trường đất trồng rau xã Yên Mỹ - huyện Thanh Trì - Thành phố Hà Nội”. b. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu của đề tài b.1. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá hiện trạng môi trường đất vùng trồng rau xã Yên Mỹ - huyện Thanh Trì - Thành phố Hà Nội. - Xác định một số nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng đất vùng trồng rau xã Yên Mỹ, huyện Thanh Trì. - Đề xuất một số giải pháp canh tác rau giảm thiểu mức độ độc hại b.2. Yêu cầu nghiên cứu của đề tài - Điều tra, lấy mẫu tuân theo các quy định hiện hành và đảm bảo tính khách quan. - Phân tích, đánh giá trung thực. 2 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Các khái niệm về môi trường đất và ô nhiễm đất 1.1.1. Các khái niệm về môi trường đất Đất là một tài nguyên vô cùng quý giá mà tự nhiên đã ban tặng cho con người... Đất được hình thành và tiến hoá chậm hàng thế kỷ do sự phân huỷ xác thực vật dưới sự ảnh hưởng của các yếu tố môi trường . Một số đất được hình thành do sự bồi lắng phù sa sông, biển hay gió. Đất có bản chất khác cơ bản với đá là có độ phì nhiêu và tạo sản phẩm cây trồng. Đất được xem như sản phẩm hoạt động của khí hậu (Cl) trên đá mẹ (P) được làm thay đổi dưới ảnh hưởng của thực vật và các cơ thể sống khác (O), địa hình (R) và phụ thuộc vào thời gian (t). Jenny đã biểu diễn mối quan hệ sau: Đất = f(P, Cl, t, R, O), bao gồm 5 biến số và người ta gọi là 5 yếu tố hình thành đất. (Theo Phan Tuấn Triều, 2009) Các loại đất thường khác nhau về thành phần và tính chất do trong quá trình hình thành và phát triển chịu tác động của nhiều yếu tố nên bản thân nó là một dị thể, gồm: thể rắn ; thể lỏng; thể khí và các sinh vật cùng các tàn dư của chúng (phần hữu cơ của đất). Như vậy, về bản chất đất là một hỗn hợp thể vật liệu tạo nên một môi trường tơi xốp. Độ xốp của đất chủ yếu được xác định bởi các hợp phần: Khoáng, hữu cơ và thể lỏng. Khả năng phản ứng giữ pha rắn và pha lỏng ảnh hưởng rất lớn đến tính bền vững và ổn định của môi trường xốp, đặc biệt là khi có sự tương tác của chất ô nhiễm. Nếu xét trên quan điểm cấu trúc và chức năng, thì đất tự nó đã là một hệ sinh thái hoàn chỉnh. Tác nhân sản xuất của đất là những thực vật bậc thấp như vi sinh vật tự dưỡng, địa y, tảo, rêu. Tác nhân tiêu thụ và phân hủy là các quần thể vi sinh vật, động vật đất và nấm. Tuy nhiên, số lượng sinh vật và tổng sinh khối của hệ sinh thái đất nhỏ hơn so với các hệ sinh thái khác tồn tại trên Trái đất. 3 Ngoài ra, đất còn là phần vỏ ngoài của quả địa cầu, hình thành do sự biến đổi của đá mẹ dưới ảnh hưởng của các tác nhân lý, hóa, sinh vật...Do vậy, đất là môi trường nuôi dưỡng các loại cây, là không gian thích hợp để con người xây dựng nhà ở và các công trình khác. Đất cũng giống như tài nguyên nước, tài nguyên rừng, tài nguyên sinh vật, năng lượng...là loại tài nguyên có thể phục hồi nếu con người sử dụng một cách khôn ngoan. Theo Nguyễn Thị Hồng Ngọc (2012) cho tới nay có nhiều định nghĩa về đất, nhưng định nghĩa của Docutrave (1879) , một nhà thổ nhưỡng học người Nga được thừa nhận rộng rãi nhất. Theo ông “ Đất là vật thể thiên nhiên có cấu tạo độc lập lâu đời do kết quả hoạt động tổng hợp của 6 yếu tố hình thành đất gồm: đá mẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình, nước và thời gian. Đất được hình thành từ đá mẹ, dưới các điều kiện nhiệt độ, áp suất nhất định, các thông số về khí hậu, thời tiết, sự tham gia của các yếu tố sinh vật và con người...quá trình phong hóa vật lý, hóa học và sinh học. Đá mẹ thông qua sự phong hóa vật lý, hóa học và sinh học, cùng với sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ...Các lớp đá có cấu trúc từ những khoáng vật khác nhau, cùng với những tác nhân có trong nước mưa (H 2SO4, HNO3...) đã làm vỡ tan nhanh chóng, tạo thành các mảnh vụn. Quá trình đó vẫn còn tiếp tục để cho ra sản phẩm là những mẫu chất và cuối cùng sẽ tạo thành đất. Nếu như đất là một vật thể thì môi trường đất là một phạm trù rộng lớn hơn. Môi trường đất là môi trường sinh thái hoàn chỉnh, bao gồm vật chất vô sinh sắp xếp thành cấu trúc nhất định. Các thực vật, động vật và vi sinh vật sống trong lòng trái đất. Các thành phần này có liên quan mật thiết và chặt chẽ với nhau. Môi trường đất được xem như là môi trường thành phần của hệ môi trường bao quanh nó gồm nước, không khí, khí hậu. 1.1.2. Ô nhiễm môi trường đất Môi trường đất là một phạm trù rất rộng và các quá trình gây suy thoái môi trường đất cũng rất khác nhau. Ví dụ: vào năm 1991, FAO đã tổ chức hội 4 nghị về sử dụng đất ở 12 nước Châu Á và hội nghị đưa rác các vấn đề về môi trường đất: độ phì nhiêu kém và không cân bằng sinh thái; dân số tăng nhanh; đất thoái hoá do xói mòn; chính sách đất đai, luật đất đai và tình hình thực hiện; mặn hoá; phá rừng; bồi tụ; du canh; ngập nước; sự biến đổi chất đất; hạn hán; đất trở nên chua dần; ô nhiễm đất; sa mạc hoá; chăn thả quá mức; thoái hoá chất hữu cơ; phèn hoá; đất trượt; cơ cấu đất trồng nghèo nàn; đất than bùn sình lầy. Bình thường hệ sinh thái đất luôn tồn tại ở trạng thái cân bằng. Tuy nhiên, khi có mặt một số chất và hàm lượng của chúng vượt quá khả năng chịu tải của đất thì hệ sinh thái đất sẽ mất cân bằng và môi trường đất bị ô nhiễm. Theo tác giả Lê Văn Khoa (2004) viết trong sinh thái và môi trường đất thì ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các chất ô nhiễm. Ô nhiễm môi trường đất là hậu quả các hoạt động của con người làm thay đổi các nhân tố sinh thái vượt qua những giới hạn sinh thái của các quần xã sống trong đất. Để kiểm soát được ô nhiễm môi trường đất, cần phải biết được giới hạn sinh thái của quần xã sống trong đất với từng nhân tố sinh thái. Xử lý ô nhiễm có nghĩa là điều chỉnh và đưa các nhân tố sinh thái trở về giới hạn sinh thái của quần xã đất. Đây là nguyên lý sinh thái cơ bản được vận dụng vào việc sử dụng hợp lý tài nguyên đất và bảo vệ môi trường. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cho rằng: “Ô nhiễm môi trường là sự đưa vào môi trường các chất thải nguy hại hoặc năng lượng đến mức ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống sinh vật, sức khỏe con người hoặc làm suy thoái chất lượng môi trường”.Vì vậy, ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các chất gây ô nhiễm, gây ảnh hưởng đến đời sống của sinh vật và con người. Đất được xem là ô nhiễm khi nồng độ các chất độc tăng lên quá mức an toàn, vượt lên khả năng tự làm sạch của môi trường đất. (Dẫn nguồn Nguyễn Thị Hồng Ngọc, 2012) Một bài viết trên tạp chí Khoa học công nghệ và môi trường chỉ ra rằng: “Ô nhiễm môi trường đất thực chất là những tác động của tự 5 nhiên, con người làm biến đổi các yếu tố sinh thái vượt ra ngoài phạm vi chống chịu của sinh vật. Ô nhiễm đất chính là việc đưa vào môi trường đất các thành phần có hại đối với sự sống của cộng đồng và hệ sinh vật. Trong đó, có hai nguồn gây ô nhiễm chủ yếu là tự nhiên và nhân tạo”. Có nhiều cách phân loại nguồn gây ô nhiễm đất nhưng người ta có thể phân loại đất bị ô nhiễm theo nguồn gốc phát sinh, hoặc theo các tác nhân gây ô nhiễm. - Nếu theo nguổn gốc phát sinh có: Nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo - Nếu phân loại theo các tác nhân gây ô nhiễm: Ô nhiễm do tác nhân hóa học, tác nhân vật lý, tác nhân sinh học. a. Nguồn gốc tự nhiên Nguồn gốc tự nhiên là những nguyên nhân nằm ngoài sự can thiệp của con người như: *Hiện tượng nhiễm phèn Hiện tượng nhiễm phèn do nước từ các rốn phèn ( trung tâm sinh phèn) theo dòng nước mặt hoặc nước ngầm lan truyền đến các vị trí khác nhau gây hiện tượng nhiễm phèn. Các đất nhiễm phèn chủ yếu là nhiễm các chất độc Fe2+ , Al3+ , SO4 2- và đồng thời làm cho nồng độ của chúng tăng cao trong dung dịch đất, mật độ keo đất tăng lên cao, pH của môi trường giảm xuống. Hậu quả là gây ngộ độc cho cây trồng và các sinh vật đất. *Hiện tượng nhiễm mặn Hiện tượng nhiễm mặn gây ra do muối trong nước biển, nước triều hay từ các mỏ muối, trong đó các chất như : Na +, K+ , Cl-, SO42-. Các chất này gây tác hại đến môi trường đất do tác động của các ion hoặc cũng có thể gây hại do áp suất thẩm thấu, nồng độ muối cao trong dung dịch đất đễn cơ thể sinh vật, đặc biệt là gây độc sinh lý cho thực vật. 6 *Quá trình glay hóa Quá trình glay hóa trong môi trường đất là quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong các điều kiện ngập nước yếm khí, nơi tích lũy nhiều xác chết của các sinh vật gây ra nhiều chất độc như: CH 4, H2S, FeS..., đồng thời các sản phẩm hữu cơ được phân hủy dở dang dưới dạng các hợp chất mùn đóng vai trò gián tiếp trong việc gây ô nhiễm đất do sự liên kết chặt chẽ giữ chúng với các hợp phần ô nhiễm đi vào đất. *Các quá trình khác Các quá trình vận chuyển chất ô nhiễm theo dòng nước mưa lũ, theo gió từ nơi này đến nơi khác khi xảy ra hoạt động núi lửa hay cát bay. Ngoài ra ô nhiễm đất từ quá trình tự nhiên còn do đặc điểm, nguồn gốc của các quá trình địa hóa. Tác nhân gây ô nhiễm đất chính chủ yếu là các kim loại nặng. (Bộ môn Công nghệ môi trường, 2012) b. Nguồn nhân tạo Cũng theo Bộ môn công nghệ môi trường (2012), nguồn gây ô nhiễm đất nhân tạo gồm có: *Quá trình sản xuất công nghiệp, làng nghề: Quá trình này đa dạng, phức tạp, phụ thuộc vào đặc trưng của các cơ sở khác nhau, thường là những chất độc hại như : kim loại, hợp chất hữu cơ, dầu mỡ, thuốc bảo vệ thực vật... + Cơ khí, khai khoáng, khai mỏ, chế biến kim loại, tiện... + Khai thác dầu mỏ, lọc dầu. + Khu chôn lấp chứa chất thải. + Rò rỉ các kho chứa nguyên liệu ngầm trong đất (bể chứa xăng, dầu ngầm) *Quá trình sản xuất nông nghiệp: + Bón vôi: Cung cấp Ca, Mg có khả năng gắn kết các hạt đất với nhau, tăng độ bền, độ liên kết của đất nhưng nếu quá lượng nó lại trở thành xi măng gắn kết các hạt đất. + Bón phân làm chua đất 7 + Kho chứa thuốc bảo vệ thực vật, các sản phẩm dư thừa sau thu hoạch *Hoạt động giao thông vận tải: tràn dầu, khí thải.... *Sinh hoạt của con người: sự thấm lọc từ các bãi đổ rác, các ao chứa chất thải... c. Tác nhân gây ô nhiễm Do nhiều tác nhân gây ô nhiễm có thể có nguồn gốc khác nhau nhưng lại gây tác hại như nhau, nên để thuận lợi cho công việc khảo sát, đánh giá, khắc phục xử lý ô nhiễm, người ta phân loại ô nhiễm đất theo tác nhân ô nhiễm. Tác nhân ô nhiễm thì bản thân nó đã có sẵn hoặc không có sẵn mà xuất hiện trong đất đến một giai đoạn nhất định nào đó gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người, chất ô nhiễm có thể là chất hữu cơ, vô cơ, sinh vật...Tác nhân ô nhiễm gồm có: - Tác nhân vật lý: nhiệt, phóng xạ, xói mòn thoái hóa... - Các tác nhân hóa học: Các chất vô cơ, các ion, kim loại nặng, phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV)... - Tác nhân sinh học: vi khuẩn, kí sinh trùng gây bệnh... ( Theo Bộ môn công nghệ môi trường 2012) Ví dụ: Ô nhiễm đất do tác nhân sinh học Ô nhiễm đất do đổ bỏ các chất thải mất vệ sinh hoặc sử dụng phân bắc tươi hoặc bón trực tiếp mùn thải sinh hoạt. Đất bị nhiễm trứng giun kí sinh, nhiễm vi sinh vật thường gặp ở một số vùng nông thôn hoặc vùng trồng rau hàng hóa. Đất là một con đường truyền dịch bệnh phổ biến: người – đất – nước – côn trùng – kí sinh trùng – người, hoặc vật nuôi – đất – người, hoặc đất – người. Ngày nay, do hoạt động của con người mở rộng ra nhiều lĩnh vực đa dạng thì chất thải và ô nhiễm ngày càng phức tạp và càng nhiều. Môi trường đất có thể bị ô nhiễm do sự lan truyền từ môi trường không khí, chất ô nhiễm không khí khi lắng tụ sẽ rơi vào môi trường đất. 8 Bên cạnh đó, môi trường đất và môi trường nước có liên quan chặt chẽ với nhau. Nước trên mặt đất, nước trong lòng đất. Khi môi trường nước bị ô nhiễm thì tất yếu làm ô nhiễm môi trường đất. Ngoài ra môi trường đất còn bị ô nhiễm từ xác bã động thực vật tồn tại trong môi trường đất. 1.2. Hiện trạng ô nhiễm đất trồng rau trên thế giới và Việt Nam Ngày nay, cùng với sự phát triển của các lĩnh vực trong xã hội thì hiện tượng ô nhiễm ngày càng tăng. Đó không chỉ là tình trạng riêng của Việt Nam mà còn là xu hướng chung của thế giới. Ô nhiễm môi trường không khí, môi trường nước...theo các con đường khác nhau nhưng cuối cùng mọi tác động đều dồn về đất. Đất đai bị ô nhiễm thì đất dùng để sản xuất và canh tác rau cũng không ngoại lệ. Đất sử dụng để trồng rau trên thế giới và Việt Nam hiện nay đang bị ô nhiễm do nhiều nguyên nhân khác nhau nhưng chủ yếu do sử dụng phân bón và thuốc BVTV. Ngoài ra còn do chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, các sự cố (rò rỉ hạt nhân, tràn dầu...). 1.2.1. Ô nhiếm đất do sử dụng phân bón và thuốc BVTV 1.2.1.1. Ô nhiễm đất do sử dụng phân bón Phân bón không chỉ có vài trò quan trọng đối với an toàn lương thực mà còn có ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe con người. Tăng cường sử dụng phân bón cho cây trồng đã đẩy mạnh sản xuất trên một đơn vị diện tích, tăng nguồn cung cấp lượng thực cũng như góp phần vào cải thiện chất lượng thực phẩm như bổ sung các vi lượng thiết yếu (Tom W. Bruulsema et al., 2012 ). Vì vậy, để tăng năng suất cho cây trồng con người đã dùng nhiều loại phân bón hóa học và sinh học trong nông nghiệp.Trong quá trình sử dụng các chất dư thừa hoặc không được cây trồng hấp thụ đã ảnh hưởng đến chất lượng đất và gây ô nhiễm đất. Dưới đây là hiện trạng sử dụng phân bón dẫn đến ô nhiễm đất trên thế giới và nước ta. 9 *Trên thế giới: Hầu hết các quốc gia trên thế giới đặc biệt là các nước đang phát triển đều có xu hướng chung là sử dụng phân bón vô cơ để phục hồi đất. Theo FAO (2008), dự báo nhu cầu phân bón trong các năm 2008-2009 sẽ tăng 1,9% trong đó đạm tăng 1,4%, lân tăng 2,0% và kali tăng 2,4% nhưng thực tế thì trong giai đoạn này lượng phân bón tiêu thụ toàn cầu lại giảm mạnh, cùng với khủng khoảng kinh tế tại nhiều nước. Mức tiêu thụ phân bón đạt gần 173 triệu vào năm 2007, sau đó giảm mạnh xuống còn 155,3 triệu tấn vào năm 2008/2009 và tăng trở lại từ cuối năm 2009 lên 163,5 triệu tấn, đạt 172,6 triệu tấn năm 2010/2011 và 176,8 triệu tấn năm 2011/2012. (Theo Lê Quốc Phong, 2015) Bảng 1.1- Lượng phân bón tiêu thụ toàn cầu Đơn vị: triệu tấn Năm N P2O5 K2O Tổng 2007/2008 100,8 38,5 29,1 168,4 2008/2009 98,3 33,8 23,1 155,3 2009/2010 102,2 37,6 23,6 163,5 2010/2011 104,3 40,6 27,6 172,6 2011/2012 (ước tính) 107,5 41,1 28,2 176,6 Nguồn: IFA 11/2011 Trong các nước tiêu thụ phân bón trên thế giới, Trung quốc là nước tiêu thụ phân bón lớn nhất, tiếp đến là Ấn Độ, Mỹ Và Braxin...Nhóm 10 nước này chiếm 74% lượng phân bón toàn cầu. Trong các sản phẩm phân bón được tiêu thụ thì sản lượng urê chiếm nhiều nhất, có đến 150 triệu tấn urê được tiêu thụ trong năm 2010 và lượng này tăng lên 155 triệu năm 2011 (Magnus Berge, 2012), trong số đó Trung Quốc chiếm trên 54 triệu tấn, kế đến Ấn độ trên 21 triệu tấn, các nước Nga, Indonesia, Mỹ mỗi nước trên 6 triệu tấn, còn lại của các nước khác (IFA, 10