MỤC LỤC
Trang
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá , là nguồn tư liệu sản xuất
đặc biệt , là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường … Mơi trường đất
cịn là nơi trú ngụ của con người và hầu hết các sinh vật cạn, là nền móng cho
các cơng trình xây dựng dân dụng, cơng nghiệp và văn hóa của con người . Con
người sử dụng tài nguyên đất vào hoạt động sản xuất nông nghiệp để đảm bảo
nguồn cung cấp lương thực thực phẩm cho con người . Qua đó ta có thể thấy đất
đai đóng vai trị quyết định sự tồn tại ,sự phát triển của con người.
Thế nhưng ngày nay, con người đã quá lạm dụng nguồn tài nguyên quý
giá này và đã có nhiều tác động có ảnh hưởng xấu đến đất như: dùng quá nhiều
lượng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, làm cho đất tích trữ 1 lượng
lớn kim loại nặng và làm thay đổi tính chất của đất . Đặc biệt với nhịp độ gia
tăng dân số và tốc độ phát triển công nghiệp và hoạt động đơ thị hố như hiện
nay thì diện tích đất canh tác ngày càng bị thu hẹp, chất lượng đất ngày càng bị
suy thối, diện tích đất bình qn đầu người. Riêng chỉ với ở Việt Nam, thực tế
suy thoái tài nguyên đất là rất đáng lo ngại và nghiêm trọng.
Q trình cơng nghiệp hóa càng phát triển với với tốc độ cao cùng với sự
gia tăng dân số thì khơng những ơ nhiễm nước , ơ nhiễm khơng khí mà ơ nhiễm
đất cũng trở thành một điều đáng lo ngại đối với Việt Nam nói riêng, thế giới nói
chung. Rác thải sinh hoạt và vấn đề canh tác, nhu cầu đất sinh sống và khai thác
khoáng sản, đã và đang dần biến môi trường đất bị ô nhiễm một cách trầm trọng.
Ô nhiễm đất gây ảnh hưởng và làm thay đổi thành phần đất , làm đất nhiễm
mặn, nhiễm phèn dẫn đến việc giảm năng suất cây trồng . Hơn hết ô nhiễm đất
ảnh hưởng trực tiếp đến con người.
Vì vậy đề tài em chọn là : “ơ nhiễm đất ở nước ta : các vấn đề , giải pháp
” với hy vọng mọi người sẽ hiểu được tầm quan trọng của môi trương đất và các
vấn đề ô nhiễm đất hiên nay ở nước ta. Qua đó đưa ra các giải pháp quản lý và
xử lý hiệu quả để phịng chống ơ nhiễm đất.
2
PHẦN 1 : KHÁI QUÁT VỀ MÔI TRƯỜNG ĐẤT
1. Đất là gì?
Đất hay thổ nhưỡng là lớp ngồi cùng của thạch quyển bị biến đổi tự
nhiên dưới tác động tổng hợp của nước, khơng khí, sinh vật.
• • Ðất là một dạng tài nguyên vật liệu của con người. Ðấtcó hai nghĩa:
đất đai là nơi ở, xây dựng cơ sở hạ tầngcủa con người và thổ nhưỡng là mặt
bằng để sản xuấtnơng lâm nghiệp.
• • Ðất theo nhà nghĩa thổ nhưỡng học là vật thể thiên nhiên cócấu tạo
độc lập lâu đời, hình thành do kết quả củanhiều yếu tố: đá gốc, động thực vật,
khí hậu, địa hìnhvà thời gian.
2. Vai trị và chức năng của mơi trường đất.
2.1. Vai trò của đất:
- Vai trò trực tiếp : là nơi sinh sống của ngưới và sinh vật ở cạ bàn ,là nền
móng, điạ bàn cho mọi hoạt động sống,là nơi thiết chế các hệ thống nông lâm để
sản xuất ra lương thực, thực phẩm nuôi sống con người và muôn lồi.
- Vai trị gián tiếp : là nơi tạo ra môi trường sống cho con người,sinh vật
trên trái đất,đồng thời thơng qua cơ chế điều hịa của nước , khí quyển.
2.2. Chức năng của môt trường đất:
- Không gian sống : là môi trường để con người và sinh vật trên cạn sinh
trưởng và phát triển.
- Điều hịa khí hậu
- Điều hịa nguồn nước
- Kiểm sốt chất thải và ơ nhiễm
- Bảo tồn văn hóa và lịch sử
- Là địa bàn cho các quá trình biến đổi và phân hủy các phế thải khoáng
và hữu cơ.
- Chức năng nối liền không gian
- Địa bàn để lọc nước và cung cấp nước.
3. Đặc điểm cấu tạo, thành phần hóa học của đất:
3.1. Đặc điểm cấu tạo:
- Đất cát : phần tử cấu tạo chủ yếu là silicat ,gồm những hạt có đường
kính 50 - 200 µm ( thạch anh ), màu sang dễ xử lý gia cơng, có khả năng thấm
nước và các muối hòa tan , khả năng hấp thụ ít.
- Đất thịt : gồm các hạt có đường kính 2 – 50 µm và chủ yếu gồm cát ,
CaCO3, Ca và alumini silicat.
- Đất sét :có đường kính nhỏ hơn 2µm. ( thành phần giống đất thịt )
3.2. Thành phần hóa học của đất:
3.2.1. Chất vơ cơ:
Các ngun tố hoá học chứa chủ yếu trong phần khoáng, hữu cơ của đất.
Nguồn gốc của chúng có từ đá và khống tạo thành đât. Trong đất thành phần
trung bình các nguyên tố hoá học khác với đá. Oxy, hydro (thành phần H 2O) lớn
hơn: cacbon 20 lần, nitơ 10 lần, lớn hơn đá và chứa trong chất hữu cơ. Đồng
3
thời Al, Fe, Ca, K, và Mg ít hơn trong đá do đặc trưng các nguyên tố này trong
quá trình phân hoá và tạo thành đất.
a. Các nguyên tố đa lượng:
Các nguyên tố đa lượng cần thiết cho cây trồng là H, C, O, N, P, K, Ca,
Mg, S. Gọi là các nguyên tố đa lượng vì nhu cầu của cây cần lớn. C, H, O cây
hấp thu từ CO2, H2O. Các nguyên tố khác, cây hấp thu từ đất do quá trình dinh
dưỡng rễ.
b. Các nguyên tố vi lượng:
Các nghuyên tố vi lượng do cây trồng đòi hỏi với lượng nhỏ, hàm lượng
của chúng trong tự nhiên cũng rất nhỏ. Đó là các nguyên tố: Fe, Mn, Zn, Cu,
Mo, B, Cl.
Các nguyên tố vi lượng được giải phóng do q trình phong hố phụ
thuộc trước hết vào phản ứng của mơi trường và điện thế oxy hố khử (Eh).
Các dinh dưỡng khoáng đa và vi lượng cho cây trồng phải phải được hữu
dụng trong đất vào thời điểm mà cây cần đến. Điều này có nghĩa là các dinh
dưỡng khoáng phải hiện diện ở dạng hữu dụng và với số lượng phong phú, đồng
thời cũng phải có một sự cân bằng đúng đắn giữa nồng độ các dinh dưỡng
khoáng. Lượng, sự hữu dụng và sự cân bằng của nhiều nguyên tố dinh dưỡng
khác nhau bị tác động bởi các đặc tính hố học của đất như là pH và khả năng
trao đổi cation.
3.2.2. Chất hữu cơ:
Chất hữu cơ trong đất có thể tồn tại ở dạng cịn ngun hay bán phân huỷ.
Nhóm chất được hình thành mới trong đất do q trình mùn hố gọi là nhóm
chất mùn đặc trưng - hợp chất axit mùn.
Chất mùn trong đất không dặc trưng, bao gồm các sản phẩm hữu cơ phân
huỷ từ các xác thực vật, động vật và vi sinh vật …, chiếm khoảng 10 – 20% chất
hữu cơ tổng số trong đất.
Trong thành phần của chúng chứa: đường, axit hữu cơ, axit amin dễ hoà
tan trong nước ( 5 – 15%), các chất mở, sáp, nhựa khơng hồ tan trong nước, chỉ
hồ tan trong dung mơi hữu cơ, khó phân giải hơn ( 15 – 20%). Xenluloza,
hemixenluloza, pectin bị phân giải hoá do vi sinh vật ( 30%). Protein và chất
hữu cơ dễ phân giải khác chiếm 5 – 8%.
Chất mùn khơng đặc trưng có nguồn gốc từ thực vât, động vật có vai trị
trong phong hố đá, cung cấp dinh dưỡng cho cây, một số chúng có hoạt tính
sinh học. Đây là nguồn bổ sung cho q trình tạo thành mùn.
3.2.3. Yếu tố sinh học trong đất: trong đất gồm nhiều nhóm sinh vật khác
nhau như : động vật , thực vật , VSV. Các nhóm sinh vật này sống trong đất
tương tác lẫn nhau.
• Vi sinh vật : các VSV trong đất có khối lượng nhỏ nhưng số lượng rất
lớn, đa dạng. Gồm VSV quang dưỡng và VSV hóa dưỡng.(vi khuẩn, vi tảo, xạ
khuẩn , nấm khác).
• Động vật đất : giun đất, côn trùng…
4
4. Tính chất của đất :
Ðất có một số tính chất vật lý và tính chất cơ lý chủ yếu như tỷ trọng,
dung trọng,độ xốp, tính dính, tính dẻo, độ chặt, sức cản... Những tính chất này th
ường được quyết định bởi các thành phần khoáng vật (nguyên sinh, thứ sinh),
thành phần các cấp hạt (cát, limon, sét), thành phần chất hữu cơ có trong đất và
tính liên kết giữa các thành phần trên để tạo ra kết cấu của đất. Trong thực tiễn
sản xuất nơng nghiệp những tính chất vật lý, cơ lý luôn là những
yếu tố chi phối trực tiếp đến quá trình canh tác như khả năng làm đất cày, bừa,
xới xáo, sức kéo của máy móc cơng cụ làm đất... ngồi ra các tính chất trên cịn
đặc biệt có liên quan và ảnh hưởng đến một số đặc tính như chế độ nước , chế độ
khơng khí và khả năng sinh trưởng cung như phát triển của cây trồng.
4.1. Một số tính chất vật lý của đất :
Đất gồm có ba phần là hạt đất, nước và khí. Tỷ lệ giữa ba thành phần này
sẽ gián tiếp cho biết đất là rỗng hay chặt, nặng hay nhẹ, khô hay ướt.
4.1.1. Tỷ trọng của đất :
Tỷ trọng của đất là tỷ số khối lượng của một đơn vị thể tích đất ở
trạng thái rắn, khơ kiệt với các hạt đất xếp sít vào nhau so với khối lượng
nước cùng thể tích ở điều kiện nhiệt độ 4°C.
Ý nghĩa thực tiễn: Tỷ trọng đất được sử dụng trong các cơng thức tính
tốn độ xốp, cơng thức tính tốc độ, thời gian sa lắng của các cấp hạt đất trong
phân tích thành phần cơ giới. Thơng qua tỷ trọng đất người ta cũng có thể đưa ra
được những nhận xét sơ bộ về hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng sét hay tỷ lệ
sắt, nhôm của một loại đất cụ thể nào đó.
4.1.2. Dung trọng của đất:
Dung trọng của đất là khối lượng (g) của một đơn vị thể tích đất (cm3) ở
trạng thái tự nhiên (có khe hở) sau khi được sấy khô kiệt.
Ý nghĩa: Dung trọng của đất được sử dụng trong việc tính độ xốp của đất,
tính khối lượng đất canh tác trên 1 ha để xác định trữ lượng các chất
dinh dưỡng, lượng vôi cần bón cho đất hay trữ lượng nước có trong đất...
4.1.3. Độ xốp của đất :
Ðộ xốp của đất là tỷ lệ % các khe hở chiếm trong đất so với thể tích.
Ý nghĩa thực tiễn: Ðộ xốp của đất rất có ý nghĩa đối với sản xuất nơng
nghiệp và các loại cây trồng vì nước và khơng khí di chuyển được trong đất nhờ
vào những khoảng trống hay độ xốp của đất. Các chất dinh dưỡng của đất có thể
huy động được cho cây trồng, các hoạt động của vi sinh vật đất chủ yếu cũng
diễn ra ở đây, chính bởi vậy mà người ta nói độ phì đất phụ thuộc đáng
kể vào độ xốp của đất.
Ngoài ý nghĩa trên chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy nếu đất tơi xốp thì
làm đất cũng dễ dàng, rễ cây phát triển tốt, khả năng thấm, thốt nước và trao
đổi khơng khí diễn ra cũng hết sức thuận lợi và nhanh chóng. Vùng đồi núi
nếu đất có độ xốp cao thì phần lớn nước mưa được thấm xuống sâu, hạn chế
hiện tượng nước chảy tràn trên mặt đất và do đó hạn chế được xói mịn trên bề
mặt.
5
4.2. Một số tính chất cơ lý của đất:
4.2.1. Tính dính của đất :
Là khả năng kết dính của đất với những vật tiếp xúc với chúng .
Tính dính của đất thường làm tăng lực cản đối với các công cụ làm đất
như bừa, cày những máy móc và cơng cụ phay, đập đất... do vậy đất có tính
dính càng cao thì việc làm đất càng khó khăn và càng đòi hỏi phải tiêu tốn
nhiều năng lượng cho việc làm đất.
4.2.2. Tính dẻo của đất :
Tính dẻo hay độ dẻo của đất thường thể hiện khi đất ở trạng thái ẩm,
có khả năng nặn tạo được những hình dạng nhất định và có thể giữ ngun được
hình dạng đó khi khơng có lực bên ngồi tác động. Ðất có chứa 15% hàm
lượng sét trở lên thì bắt đầu có biểu hiện tính dẻo rõ, tính chất này có liên
quan đến bản chất tự nhiên của các hạt sét khichúng hấp phụ nước.
Tính dẻo của đất chỉ thể hiện khi đất có phạm vi độ ẩm nhất định, đất q
khơ hay bão hịa nước đều khơng có tính dẻo.
Nếu khơ, hịn đất chỉ có thể nứt vỡ ra cịn nếu ẩm quá thì khoảng chách
giữa các hạt đất sẽ lớn , đất bị nhão hay bị lỏng như “cháo” khơng cịn tính dẻo
nữa.
Tính dẻo của đất phụ thuộc vào thành phần cơ giới đất và thành phần
khoáng sét của đất.
Đất càng giàu sét, đặc biệt là nhóm khống sét montmorilonit, illit thì đất
càng dẻo và ngược lại ở những đất nghèo sét như đất cát hồn tồn khơng có
tính dẻo.
Ý nghĩa thực tiễn: đất có tính dẻo cao thường có những ảnh hưởng khơng
tốt đến việc làm trái đất vì ở trạng thái ẩm, ướt khi cày bừa đất sẽ tạo thành tảng
lớn chứ không tơi vỡ tạo ra các kết cấu thích hợp cho cây trồng. Cịn ngược lại ở
trạng thái đất khơ thì lại rất cứng, làm tăng lực cản của đất đối với các công cụ
làm đất và làm tiêu tốn nhiều năng lượng trong làm đất.
4.2.3. Tính liên kết của đất :
Tính liên kết của đất là sự dính kết giữa các phần tử đất với nhau (khi đất
khơ tính chất này biểu hiện rõ) những loại đất có tính liên kết lớn thường tạo
thành trong đất những kiểu kết cấu tảng cục lớn.
Ðơn vị đo tính liên kết của đất được xác định bằng lực ấn vào đất (G/cm2)
Những yếu tố ảnh hưởng đến tính liên kết của đất là: thành phần cơ giới, đ
ộ ẩm đất, cấu trúc của đất, hàm lượng mùn và thành phần cation hấp phụ trong
đất . Ðất có thành phần cơ giới nặng do chứa nhiều sét nên tính liên kết
của chúng rất lớn, ngược lại đất có thành phần cơ giới nhẹ như đất cát, do có tỷ
lệ các hạt cát cao nên có tính liên kết kém.
Ý nghĩa thực tiễn: tính liên kết của đất ảnh hưởng rất lớn đến việc làm đất
và áp dụng các biện pháp canh tác. Ðất có kết cấu tốt (như dạng kết cấu viên)
lực liên kết giữa các hạt đất không lớn, do đó rất dễ cày, bừa và xới xáo. Ngược
lại ở những đất loại đất sét có kết cấu tảng lớn thì việc làm đất rất khó khăn, đặc
biệt là khi đất bị khô vừa phải cày bừa và vừa phải đập cho đất vỡ vụn ra.
6
PHẦN 2 : Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ở NƯỚC TA
1. Khái niệm môi trường đất.
Môi trường đất là môi trường sinh thái hồn chỉnh, bao gồm vật chất vơ
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 mơi trường thành phần của hệ mơi
trường bao quanh nó gồm nước, khơng khí, khí hậu.
2. Khái niệm ơ nhiễm đất:
Theo định nghĩa của tổ chức y tế thế giới ( WHO ) thì: “ ơ nhiễm mơi
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 mơi trường”. Từ đó thì ta có thể hiểu ô nhiễm đất là sự làm thay
đổi thành phần và tính chất của đất,đất được xem là ơ nhiễm khi nồng độ các
chất độc tăng lên quá mức an toàn,vượt lên khả năng tự làm sạch của đất gây
ảnh hưởng đến các sinh vật và con người.
Khả năng tự làm sạch đất: là khả năng tự điều tiết của đất trong hoạt động
của môi trường thông qua một số cơ chế đặc biệt để giảm thấp ơ nhiễm từ ngồi
vào, tự làm sạch và loại trừ các chất độc hại trong đất. Mức độ làm sạch phụ
thuộc vào các yếu tố như:
• Số lượng và chất lượng hạt keo trong đất, càng nhiều hạt keo ( keo mùn
) thì khả năng tự làm sạch cao.
• Đất nhiều mùn , nhiều axit humic.
• Trạng thái hiện tại của mơi trường đất, đất chưa bị ơ nhiễm hoặc ơ
nhiễm ít thì khả năng tự làm sạch tốt hơn.
• Sự thốt hơi nước và giữ ẩm.
• Cấu trúc đất tốt.
• Các chủng loại vi sinh vật phong phú, số lượng nhiều sẽ giúp đất đào
thải chất độc , chất ơ nhiễm nhanh chóng.
• Khả năng oxy hóa tốt, chưa bị nhiễm mặn , nhiễm phèn.
3. Thực trạng ô nhiễm đất ở nước ta :
Ở Việt Nam tổng diện tích đất hơn 33triệu hecta, tổng diện tích đất bình
qn đầu người là 0,6 hecta, đứng thứ 159 thế giới. Trong đó diện tích đang sử
dụng hơn 22 triệu ha ( chiếm 68,83%tổng quỹ đất ) , còn hơn 10 triệu ha đất
chưa sử dụng (chiếm 33,04% diện tích đất tự nhiên ). Đất nơng nghiệp ít chỉ có
8,146 triệu ha ( chiếm 26,1% diện tích đất tự nhiên ) ( theo tổng cục địa
chính,1999)
Đất thì bao gồm:
- Đất feralit khoảng hơn 16triệu hecta.
- Đất phù sa ( Alluvial soil ) khoảng hơn 3triệu hecta.
- Đất sám bạc màu ( Grey exhausted soil ) hơn 3triệu hecta.
- Đất mùn vàng đỏ hơn 3triệu hecta.
- Đất mặn ( saline soil ) khoảng 1,9 triệu hecta.
- Đất phèn ( acid sulphate soil ) khoảng 1,7 triệu hecta.
7
- Tổng số có hơn 13triệu hecta đất trống đồi trọc.
Tổng quỹ đất nông nghiệp ở Việt Nam là khoảng 10 – 11 triệu hecta,
trong đó gần 7triệu hecta đất được sử dụng vào nơng nghiệp, phần cịn lại là
dùng để trồng cây hàng năm và cây lâu năm.
Với đặc điểm đất đồi núi chiếm ¾ lãnh thổ lại nằm trong vùng nhiệt đới
mưa nhiều và tập trung, nhiệt đới khơng khí cao, các q trình khống hóa diễn
ra rraats mạnh mẽ trong đất nên dễ bị rửa trơi, xói mòn, nghèo chất hưu cơ và
các chất dinh dưỡng dẫn đến thối hóa đất. Đất đẫ bị thối hóa rất khó khơi
phục lại trạng thái màu mỡ ban đầu.
Q trình rửa trơi , xói mịn đất : do lượng mưa lớn hàng năm lại tập
trung trong 4-5 tháng trong mùa mưa, đất đồi núi dốc , lượng đất mất do xói
mịn là rấ lớn và phụ thuộc vào độ dốc,chiều dài sườn dốc,thực trạng lớp phủ
trên bề mặt, dao động từ 100-150 tấn đất/ha/năm . Qúa trình này ngày cang một
gia tăng do các hoạt động của con người : đốt rừng, canh tác không hợp lý trên
đất dốc.
Theo số liệu của bộ nông nghiệp,đất đồi núi miền bắc nước ta hàng năm
mất khoảng 1cm tầng đất mặt (100cm3/ha),trong đó có khoảng 6 tấn mùn và
300kg N (tương đương 1,5 tấn sunphat amoni) . Mỗi năm nước cuốn ra biển
khoảng 250 triệu tấn phù sa màu mỡ,riêng sông hồng mất khoảng 80 triệu
m3/năm.
Q trình hoang mạc hóa: là quá trình tự nhiên và xã hội phá vỡ mất
cân bằng sinh thái đất , thảm thực vật… quá trình này xảy ra liên tục , qua nhiều
giai đoạn, dẫn đến giảm sút hoặc hủy hoại hoàn toàn khả năng dinh dưỡng của
đất trồng. Ở việt nam có sa mạc cục bộ,đó là các dải cát hẹp trải dài dọc theo bờ
biển miền trung , từ Quảng Bình đến Bình Thuận với diện tích 419000ha và
ĐBSCL với diện tích 43000ha.
Theo thống kê của FAO và UNESCO, Việt Nam có khoảng 462000 ha
cát ven biển và 878000 ha trong số đó là các đụn cát, đồi cát lớn di động . Mỗi
năm có 10-20 ha đất canh tác bị lấn bởi cát di động . Theo kết quả điều tra Viện
KH-KT nông nghiệp VN , trong số 21 triệu ha đất canh tác nơng nghiệp đã có
đến 9,34 triệu ha đất hoang hóa.
Đất nhiễm phèn : Những vùng đất ngập nước , vùng có trầm tích xác
bã thực vật nước mặn tích tụ 4000-5000 năm là mơi trường thuận lợi hình thành
FeS2 là hoạt động chủ yếu gây ra phèn hóa đất.
Tại Việt Nam, diện tích đất phèn khoảng 1863128 ha . Phần lớn tập
trung trong vùng Đồng tháp mười,Long Xuyên,Cà Mau . Ở miền bắc đất phèn
chủ yếu ở kiến an- hải phịng
Đất nhiễm mặn: là q trình xâm nhập, tích tụ muối và các kim loại
kiềm trong môi trường,biến đất chưa mặn thành đất mặn.
Nguyên nhân là do nước mặn xâm nhập, sự di chuyển của nước ngầm
theo mao quản và sự bay hơi của nước mặt làm cho muối tập trung với nồng độ
cao dẫn đến q trình mặn hóa.
8
Một mặt đất ngày càng bị cạn kiệt , nghèo nàn chất dinh dưỡng . Một
mặt khác môi trường đất cũng bị ô nhiễm ngày một nhiều do nguyên nhân khác
nhau.
Việt nam cũng như các quốc gia khác trên thế giới cùng đứng trước
thách thức lớn về vấn đề ô nhiễm đất va những ảnh hường to lớn do ô nhiễm đất
đem lại.
4. Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất ở nước ta:
“Ơ nhiễm mơi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm
bẩn môi trường đất bởi các chất ơ nhiễm”.Từ đó chúng ta có thể phân loại đất bị
ơ nhiễm theo các nguồn gốc phát sinh hoặc theo tác nhân gây ô nhiễm.
4.1. Theo nguồn gốc phát sinh có:
4.1.1. Nguồn gốc tự nhiên:
Do sự vận động địa chất của trái đất :động đất, sóng thần, sơng suối thay
đổi dịng chảy, nước biển xâm nhập…
Do thay đổi khí hậu, thời tiết : mưa , nắng ,gió bão …
Ngồi ra ,trong các khống vật hình thành nên đất thường chứa 1 hàm
lượng nhất định kim loại nặng, trong điều kiện bình thường chúng là những
nguyên tố trung lượng và vi lượng không thể thiếu cho cây trồng và sinh vật
trong đất, tuy nhiên trong 1 số điều kiện đặc biệt chúng vượt 1 giới hạn nhất
định và trở thành đất ơ nhiễm.
Ví dụ : Chì (Pb) trong các đá macma Pb co xu thế tăng đần hàm lượng từ
siêu mafic đến axit
Trong các đá magma, Pb chủ yếu tập trung trong khống vật felspat, tiếp
đó là những khoáng vật tạo đá xẫm màu mà đặc biệt là biotit.
Trong thành phần tạo đá trầm tích và biến chất : Ở khu vực Đông Bắc Bộ,
Pb được xếp vào nhóm nguyên tố quặng kim loại (Sn, Cu, Pb, Zn, Ga, Ag) rất
phổ biến; chúng được phát hiện với hàm lượng cao trong các đá trầm tích và
trầm tích biến chất, đặc biệt trong các đá Paleozoi . Ở khu vực Tây Bắc Bộ, Pb
và Cu là 2 nguyên tố quặng kim loại phổ biến với hàm lượng cao trong các đá
trầm tích và trầm tích biến chất . Pb thường tập trung cao trong các đá trầm tích
ở 2 bên tả và hữu ngạn sơng Đà. Tuy nhiên, trong điều kiện bình thường, chì là
nguyên tố kém linh động.
4.1.2. Nguồn gốc nhân tạo:
Đây là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất trên phạm vi toàn thế
giới cũng như ở Việt Nam. Trước hết do:
- Áp lực tăng dân số đòi hỏi nhu cầu tăng lương thực, thực phẩm ngày
càng nhiều và phải tăng cường khai thác độ phì nhiêu của đất bằng nhiều biện
pháp:
- Tăng cường sử dụng các chất hóa học trong nơng lâm nghiệp như phân
bón, thuốc trừ sâu diệt cỏ.
- Sử dụng các chất điều khiển sinh trưởng để giảm bớt sự thất thoát mùa
màng và thuận lợi cho thu hoạch.
- Sử dụng công cụ và kỹ thuật hiện đại.
- Mở rộng mạng lưới tưới tiêu.
9
Tất cả các biện pháp này đều gây tấ động mạnh mẽ đến hệ sinh thái và
mơi trường đất. Đó là:
- Làm đảo lộn cân bằng sinh thái do sử dụng thuốc trừ sâu.
- Làm ô nhiễm môi trường đất do sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu.
- Làm mất cân bằng dinh dưỡng.
- Làm xói mịn và thối hóa đất.
- Phá hủy cấu trúc đất và các đặt tính sinh học của đất do sử dụng máy
móc nặng.
- Mặn hóa, tiêu hóa do tưới tiêu khơng hợp lý.
a. Ô nhiễm do chất thải công nghiệp :
Các hoạt động cơng nghiệp rất phong phú và đa dạng, chúng có thể là
nguồn gây ô nhiễm đất một cách trực tiếp hoặc gián tiếp . Nguồn gây ô nhiễm
trực tiếp là khi chúng được thải trực tiếp vào môi trường đất, nguồn gây ô nhiễm
gián tiếp là chúng được thải vào mơi trường nước, mơi trường khơng khí nhưng
do q trình vận chuyển, lắng đọng chúng di chuyển đến đất và gây ô nhiễm
đất . Các chất thải công nghiệp ngày càng nhiều và có độc tính ngày càng cao,
nhiều loại rất khó bị phân hủy sinh học . Các chất thải độc hại có thể được tích
lũy trong đất trong thời gian dài gây ra nguy cơ tiềm năng đối với môi trường.
Các ngành công nghiệp thường thải ra môi trường cả 3 dạng : rắn , lỏng , khí .
Khoảng 50% chất thải công nghiệp là chất thải rắn ( bụi, chất hữu cơ, xỉ
quặng…).trong đó khoảng 15% có khả năng gây nguy hại cho mơi trường.
Có thể phân chia các chất thải ra 4 nhóm chính:
- Chất thải xây dựng: Chất thải xây dựng như gạch ngói, thủy tinh, gỗ,
ống nhựa, dây cáp, bêtông, nhựa…trong đất các chất thải này bị biến đổi theo
nhiều con đường khác nhau, nhiều chất rất khó bị phân hủy…
- Chất thải kim loại: Các chất thải kim loại, đặc biệt là các kim loại nặng
(Pb, Zn, Cd, Cu, và Ni) thường có nhiều ở các khu vực khai thác hầm mỏ, các
khu cơng nghiệp và đơ thị.
Nguồn gốc chính của kim loại nặng trong chất thải:
• Các loại bình điện (pin, ac quy) có mức chất thải kim loại nặng cao
nhất: 93% tổng số lượng thủy ngân, khoảng 45% số lượng Cadmium (Cd).
• Sắt phế liệu chứa khoảng 40% số lượng chì (Pb), 30% đồng (Cu), 10%
crơm (Cr).
• Các chất thải mịn (<20 mm) chứa 43% Cu thải, 20% Pb và 12% nickel
(Ni).
• 38% Cd thải và 25% Ni là từ chất dẻo.
• Nickel có trong các loại thành phần rác, trong đó có 6 loại rác chứa trên
10% Ni.
Các tác giả nghiên cứu chủ yếu trên những vùng có vấn đề ô nhiễm chung
quanh các nhà máy lớn có khói, bụi, chất thải gây ô nhiễm, các thành phố lớn,
các sông và cửa sông phải hứng chịu các nguồn chất thải lớn…. Một số tác giả
đi sâu nghiên cứu tác hại trên sức khoẻ con người, gia súc hoặc đi sâu về cơ chế
hấp thu, vận chuyển, tích tụ kim loại nặng.
10
Theo Báo cáo Hiện trạng môi trường quốc gia 2005 :
Ơ nhiễm chất thải vào mơi trường đất do hoạt động công nghiệp: kết quả
của một số khảo sát cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong đất gần các khu
công nghiệp đã tăng lên trong những năm gần đây. Như tại cụm công nghiệp
Phước Long hàm lượng Cr cao gấp 15 lần so với tiêu chuẩn, Cd cao từ 1,5 đến 5
lần, As cao hơn tiêu chuẩn 1,3 lần.
- Chất thải khí:
• CO là sản phẩm đốt cháy khơng hoàn toàn carbon (C), 80% Co là từ
động cơ xe hơi, xe máy, hoạt động của các máy nổ khác, khói lị gạch, lị bếp,
núi lửa phun…CO vào cơ thể động vật, người gây nguy hiểm do CO kết hợp với
Hemoglobin làm máu không hấp thu oxy, cản trở sự hô hấp. Trong đất một phần
CO được hấp thu trong keo đất, một phần bi oxy hố thành CO2
• SO2 đi vào khơng khí chuyển thành SO4 ở dang axit gây ơ nhiễm mơi
trường đất
• Bụi chì trong khí thải từ các hoạt động công nghiệp (chủ yếu là giao
thông vận tải), lắng xuống và tích tụ gây ơ nhiễm đất.
• Oxit nitơ sinh ra từ nitơ trong khơng khí do hoạt động giao thông vận
tải, do các vi sinh vật trong đất, do hoạt động ủ rơm rạ của con người. Lượng lớn
oxit nitơ tích lũy lại trong cây ảnh hưởng đến con người
Vậy CO2, SO2, NO2 trong không khí bị ơ nhiễm là ngun nhân gây ra
mưa axít, làm tăng q trình chua hố đất.
- Chất thải hóa học và hữu cơ:
Các chất thải có khả năng gây ô nhiễm đất ở mức độ lớn như: chất tẩy
rửa, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, màu vẽ, công nghiệp sản
xuất pin, thuộc da, công nghiệp sản xuất hoá chất . Nhiều loại chất thải hữu cơ
cũng dẫn đến ô nhiễm đất . Nhiều loại nước từ cống rãnh thành phố thường được
sử dụng như nguồn nước tưới trong sản xuất nông nghiệp. Trong các loại nước
thải này thường bao gồm cả nước thải sinh hoạt và công nghiệp, nên thường
chứa nhiều các kim loại nặng.
Ở TP. Hồ Chí Minh, với dân số gần 7 triệu người, nên hàng ngày thải ra
một lượng rác vô cung lớn, và có thành phần hết sức phức tạp, nguồn gốc khác
nhau từ bùn cống, rừ nước thải, phế thải của nhà máy, trong đó có chứa các chất
như mảnh vụn, kim loại linh tinh, mảnh vỏ đồ hộp, sành sứ, chai lọ. Các chất
thải này thông qua chế biến và đựơc nơng dân sử dụng trực tiếp để bón cho cây
trồng…
b. Ơ nhiễm do chất thải nơng nhiệp:
Áp lực tăng dân số đòi hỏi nhu cầu tăng lương thực, thực phẩm ngày càng
tăng và phải tăng cường khai thác độ phì nhiêu của đất bằng nhiều biện pháp :
Tăng cường sử dụng hóa chất như phân bón vơ cơ, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, sử
11
dụng chất kích thích sinh trưởng làm giảm thất thốt và tạo nguồn lợi cho thu
hoạch, mở rộng các hệ tưới tiêu. Tuy nhiên trong phân bón và thuốc bảo vệ thực
vật (BVTV) thường có sẵn kim loại nặng và chất khó phân hủy, khi tích lũy đến
một giới hạn nhất định, chúng sẽ thành chất ô nhiễm.
Sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật là nguồn gây ơ
nhiễm đất trong nơng nghiệp. Vì các hóa chất này một phần do cây sử dụng,
phần còn lại được giữ trong đất.Một phần được rửa trôi gây ô nhiễm nước. Đây
là loại hố chất quan trọng trong nơng nghiệp, nếu sử dụng thích hợp sẽ có hiệu
quả rõ rệt đối với cây trồng. Nhưng nó cũng là con dao 2 lưỡi, sử dụng không
đúng sẽ lợi bất cập hại, một trong số đó là ơ nhiễm đất. Nếu bón q nhiều phân
hố học là hợp chất nitơ, lượng hấp thu của rễ thực vật tương đối nhỏ, đại bộ
phận còn lưu lại trong đất, qua phân giải chuyển hố, biến thành muối nitrat trở
thành nguồn ơ nhiễm cho mạch nước ngầm và các dịng sơng. Cùng với sự tăng
lên về số lượng sử dụng phân hoá học, độ sâu và độ rộng của loại ô nhiễm này
ngày càng nghiêmtrọng. Sự tích lũy cao các chất hóa chất dạng phân bón cũng
gây hại cho MTST đất về mặt cơ lý tính. Khi bón nhiều phân hóa học làm đất hở
nên chặt hơn, độ trương co kém, kết cấu vững chắc, không tơi xốp mà nông dân
gọi là đất trở nên “chai cứng”, tính thống khí kém hơn đi, vi sinh vật ít đi vì hóa
chất hủy diệt vi sinh vật.
Các hóa chất đó làm mất cân bằng dinh dưỡng trong đất.Đất bón
nhiều phân hóa học thì ngày càng thối hóa ,đất chua.
- So sánh với các nước có nền nơng nghiệp hiện đại trên thế giới thì lượng
phân của nước ta cịn thấp, nhưng nó là một ngun nhân gây ô nhiễm đất, nước
ta là do:
+ Hiệu quả sử dụng phân bón ở nước ta cịn thấp : Đạm đạt 30-45%, Lân
40-45%, Kali 40-50%. Lượng phân thất thoát năm 2007 là 1455,1 nghìn
tấn(814,5.103 tấn N; 330,7.103 tấn P; 309,9.103 tấn K).
+ Bón phân khơng đều: Lượng phân bón q nhiều ở đồng bằng và quá ít
ở vùng trung du,miền núi . Lượng phân bón tùy thuộc vào điều kiện kinh tế của
từng hộ gia đình.
+ Bón phân khơng đúng kĩ thuật : Phân bón chủ yếu được bón trên mặt
đất, mặt ruộng , do đó dễ bị mất. Nếu bón vùi sẽ tăng hiệu quả bón phân đạt đến
70-80%.
+ Bón phân khơng cân đối : Hầu hết người nơng dân đều sử dụng quá
nhiều phân đạm để bón cho cây trồng, trong khi đó P và K lại thấp . Tỉ lệ phân
bón N,P,K mất cân đối một cách nghiêm trọng (10:3:1), tỉ lệ này của thế giới là
10:4:3 (năm 2003) lượng K sử dụng ở nước ta rất thấp. Việc bón phân mất cân
đối sẽ làm giảm hiệu quả của phân bón đối với cây trồng và ảnh hướng xấu đến
chất lượng đất.
12
+ Chất lượng phân bón khơng đảm bảo: Nhiều loại phân bón bản thân nó
có chứa nhiều chất độc .
Dưới đây là bảng sử dụng phân bón vơ cơ ở nước ta và bảng các tạp
chất trong phân superphophat
Bảng 1: Sử dụng phân bón vơ cơ ở nước ta qua các năm
( Đơn vị : Nghìn tấn )
(Nguồn : Cục trồng trọt 2008)
Năm
1990
N
424,4
P
105,7
K
29,2
NPK
62,3
Tổng
560,3
2000
1332,0
501,0
450,0
180,0
2283,0
2005
1155,1
554,1
354,4
115,9
2063,9
2007
1357,5
551,2
516,5
197,7
2425,2
Bảng 2: Các tạp chất trong phân superphophat (Theo Barrows, 1996 )
Kim loại
Arsenic
Hàm lượng
2,2 – 12 ppm
Cadmium
50 – 170
Chlomium
66 – 243
Cobalt
0–9
Đồng
4 – 79
Chì
7 – 92
Nicen
7 – 32
Selenium
0 – 4,5
Vanadium
20 – 180
Kẽm
50 – 1490
Cùng với phân bón thì hóa chất bảo vệ thực vật, thuốc thú y cũng được sử
dụng ngày càng nhiều, hiện nay Việt Nam sử dụng trên 300 loại thuốc bảo vệ
thực vật được sử dụng( có cả các loại thuốc bị cấm như Wolfatox, Monitor,
DDT). Lượng sử dụng là không lớn( từ khoảng 0,5-1 Kg/ha/năm), tuy nhiên,
cũng như phân bón, việc sử dụng khơng hợp lý đã làm cho thuốc bảo vệ thực
vật, thuốc thú y trở thành một nguồn gây ô nhiễm.
13
Bảng 3: Lượng thuốc bảo vệ thực vật tiêu thụ trong cả nước qua
các năm.
(Nguồn: Cục bảo vệ thực vật, 2004)
Khối lượng thuốc nhập
Diện tích canh
Lượng thuốc bình
Năm
khẩu(tấn thành phẩm quy
tác (triệu ha)
quân(Kg.a.i)/ha
đổi)
1995
10.5
25.666
0.85
1996
10.5
32.751
1.08
1997
10.5
30.406
1.01
1998
10.5
42.738
1.35
1999
10.5
33.715
1.05
Từ năm 2000 đến nay,trung bình mỗi năm tiêu thụ trên 30000 tấn thuốc
bảo vệ thực vật thành phẩm
Các thuốc bảo vệ thực vật thường là những hóa chất độc, khả năng tồn dư
lâu trong đất tươi, tác động tới mơi trường đất, sau đó đến sản phẩm nơng
nghiệp, đến động vật và người, theo kiểu tích tụ, ăn sâu và bào mòn. Hiện nay
do sử dụng và bảo quản thuốc BVTV chưa đúng quy định nên đã gây ơ nhiễm
mơi trường đất, nước, khơng khí và nơng sản gây nhiều hậu quả nghiêm trọng.
Bảng 4: Thời gian tồn lưu trong đất của một số nông dược
Loại nông dược
Hợp chất kim loại nặng
Clo hữu cơ (666, DDT)
Thuốc trừ cỏ
2,4 D và 2,4,5 T
Thuốc trừ sâu dạng lân hữu cơ
Thời gian bán phân hủy (năm)
10 – 30
2–4
1–2
0,4
0,02 – 0,2
Theo Báo cáo Hiện trạng môi trường quốc gia 2005 :
- Ô nhiễm do sử dụng phân hóa học: sử dụng phân bón khơng đúng kỹ
thuật trong canh tác nơng nghiệp nên hiệu lực phân bón thấp, 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 vơ cơ thuộc nhóm chua sinh lý như
K2SO4, KCl, super photphat còn tồn dư axit, đã làm chua đất, nghèo kệt các
cation kiềm và xuất hiện nhiều độc tố trong môi trường đất như ion Al 3+ , Fe3+ ,
Mn2+ giảm hoạt tính sinh học của đất và năng suất cây trồng.
- Ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vậ t: Thuốc bảo vệ thực vật có đặc điểm rất
độc đối với mọi sinh vật; tồn dư lâu dài trong môi trường đất- nước; tác dụng
gây độc không phân biệt, nghĩa là gây chết tất cả những sinh vật có hại và có lợi
trong mơi trường đất. Theo các kết quả nghiên cứu, hiện nay, mặc dù khối lượng
thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Việt nam cịn ít, trung bình từ 0,5-1,0
kg /ha/năm, tuy nhiên, ở nhiều nơi đã phát hiện dư lượng thuốc bảo vệ thực vật
trong đất.
14
c. Ô nhiễm do chất thải sinh hoạt:
Các chất thải trong sinh hoạt gồm các rác thải phát sinh từ các khu dân cư,
bệnh viện, trường học, nơi công cộng…các chất thải có nguồn gốc thực vật,
động vật, các chất hữu cơ , polymer, kim loại, thủy tinh.
Mỗi người chúng ta mỗi ngày thải ra 0,5-2 kg rác thải ( tùy theo thu nhập
và mức độ phát triển kinh tế của từng nơi )
Chất thải rắn đô thị cũng là một nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất
nếu không được quản lý thu gom và kiểm soát đúng quy trình kỹ thuật. Chất thải
rắn đơ thị rất phức tạp, nó bao gồm các thức ăn thừa, rác thải nhà bếp, làm
vườn , đồ dùng hỏng , gỗ, thủy tinh, nhựa, các loại giấy thải,các loạirác đường
phố bụi, bùn, lá cây…( rác sinh hoạt chiếm tỷ lệ cao nhất ) , tỷ trọng rác thải đô
thị là 0,4-0,5 tấn/m3 . Ở các thành phố lớn , chất thải rắn sinh hoạt được thu gom
, tập trung ,phân loại và xử lý. Sau khi phân loại có thể tái sử dụng hoặc xử lý
rác thải đô thị để chế biến phân hữu cơ, hoặc đốt chon . Cuối cùng vẫn là chơn
lấp và ảnh hưởng tới mơi trường đất . Ơ nhiễm mơi trường đất tại các bãi chơn
lấp có thể do mùi hôi thối sinh ra do phân hủy rác làm ảnh hưởng tới sinh vật
trong đất , giảm lượng oxi trong đất . Các chất độc hại sản phẩm của quá trình
lên men khuếch tán , thấm và ở lại trong đất.
Nước rỉ từ các hầm ủ và bãi chơn lấp có tải lượng ơ nhiễm chất hữu cơ rất
cao ( thông qua chỉ số BOD và COD) cũng như các kim loại nặng như Cu , Zn,
Pb, Al ,Fe, Cd , Hg và cả các chất như P ,N, … cũng cao. Nước rỉ này sẽ ngấm
xuống đất gây ơ nhiễm đất và nước ngầm.
Ơ nhiễm mơi trường đất cịn có thể do bùn cống rãnh của hệ thống thoát
nước của thành phố là mà thành phần các chất hữu cơ , vô cơ, kim loại tạo nên
các hỗn hợp các phức chất và đơn chất khó phân hủy.
Ở Việt Nam tại các khu đô thị như Hà Nội, TP.HCM , Đà Nẵng, Hải
Phòng lượng rác thải trên đầu người là 0,6 – 0,8 kg/người/ngày, ở các nơi khác
khoảng 0,3 – 0,5 kg/người/ngày. Lượng rác đô thị tập trung nhiều nhất ở các đô
thị thuộc vùng kinh tế trọng điểm Bắc bộ và phía Nam. Tại TP.HCM, Bình
Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu, lượng rác thải sinh hoạt bình qn là 556 tấn/ngày.
Tại Hà Nội , Hải Phịng, Quảng Ninh , Hải Dương , lượng rác thải sinh hoạt
khoảng 1577 tấn/ngày. (Nguồn : Nguyễn Thị Anh Thu, “Chất thải sinh hoạt ở
đô thị Việt Nam”, dự án kinh tế chất thải, 2001 )
d. Ô nhiễm do các nguyên nhân khác:
- Do sự cố tràn dầu: việc khai thác chế biến và vận chuyển, các vụ đụng
độ phương tiện giao thông đã làm một lượng lớn dầu đổ ra, nhất là vùng ven
sơng.trong đó giao thơng đường thủy 2406000 tấn / năm.các phương tiện giao
thông đường bộ , công nghiệp lọc dầu 2490000 tấn/ năm.
Dầu và các sản phẩm của dầu khí đổ trên mặt đất sẽ làm cho đất bị ơ
nhiễm vì:
• Chỉ cần một lớp dầu bao phủ mặt đất, dù rất mỏng (0,2 – 0,5 mm) cũng
ssủ làm cho đất “ngạt thở” vì thiếu khơng khí, q trình trao đổ khí bị cắt đứt.
Kết quả là các loài động, thực vật và vi sinh vật đều thiếu oxy, cuối cùng dẫn
15
đến cái chết. Lớp dầu này cũng ngăn cản quá trình trao đổi năng lượng mặt trời
của mơi trường đất.
• Dầu là chất kỵ nứơc, khi thấm vào đất, dầu đẩy nước ra ngồi làm cho
mơi trường đất hầu như khơng cịn nước và chiếm hết các khoảng khơng khí
trong đất làm cho đất giảm thiểu oxy và nước, gây tổn thương cho hệ sinh thái.
• Khi xâm nhập vào đất, dầu làm thay đổi kết cấu và đặc tính lý hố tính
của đất, khiến các hạt keo đất trơ ra và khơng cịn khả năng hấp thu, trao đổi
nữa.
• Dầu thấm qua đất xuống mạch nước ngầm, làm ô nhiễm nguồn nước
ngầm.
• Dầu là hợp chất hữu cơ cao phân tử có đặc tính diệt sinh vật.
- Do chiến tranh:trong cuộc chiến tranh ở VN, mỹ đã trải xuống miền
nam 1000 tấn chất độc màu da cam trong đó ít nhất 194 kg dioxin, 15tr tấn bom
đạn không những gây ơ nhiễm thối hóa đất , mà cịn tàn phá thảm thực vật, ảnh
hưởng đến khả năng canh tác. Kết quả 34% diện tích đất trồng trọt, 44% diện
tích đất rừng bị ảnh hưởng.
- Do thảm họa địa hình: nơi địa hình dốc , cao ngun do có địa hình cao
dốc nên các yếu tố chia cắt ngay, sâu tới chiều dài sườn dốc lớn, gây ra các trung
tâm ma lớn , xói mịn đất,lũ qt gây sạt lở dẫn đến mất đất sản xuất.
4.2. Theo tác nhân gây ô nhiễm :
Tuy nhiên, môi trường đất có những đặc thù và một số tác nhân gây ơ
nhiễm có thể cùng một nguồn gốc nhưng lại gây tác động bất lợi rất khác biệt.
Do đó, ta cịn phân loại ơ nhiễm đất theo các tác nhân gây ơ nhiễm:
4.2.1. Ơ nhiễm đất do tác nhân hóa học:
Bao gồm phân bón N, P (dư lượng phân bón trong đất), thuốc trừ sâu (Clo
hữu cơ, DDT, lindan, aldrin, photpho hữu cơ v.v…), chất thải công nghiệp và
sinh hoạt (kim loại nặng, độ kiềm, độ axít v.v…).
Các kim loại nặng là nguồn chất độc nguy hiểm đối với hệ sinh thái đất,
chuỗi thức ăn và con người. Những kim loại nặng có tính độc cao nguy hiểm là:
thủy ngân (Hg), cadimi (Cd), chì (Pb), niken (Ni); các kim loại nặng có tính độc
mạnh là asen (As), crom (Cr), mangan (Mn), Kẽm (Zn), và thiếc (Sn).
Thực tế các chất hoá học nếu ở hàm lượng thích hợp rất cần cho sự sinh
trưởng và phát triển của thực vật, của động vật và con người . Nhưng nếu chúng
tích luỹ nhiều trong đất thì rất độc hại.
Có 2 loại ảnh hưởng độc hại:
• Độc hại cấp tính là khi có một lượng lớn các chất độc hại trong một
khoảng thời gian ngắn thường dẫn đến gây chết các sinh vật.
• Độc hại lâu dài (mãn tính) khi hàm lượng các chất độc hại thấp nhưng
tồn tại lâu dài. Chúng có thể làm chết sinh vật hoặc tổn thương ở các mức độ
khác nhau.
Khả năng độc hại của các kim loại nặng đối với các sinh vật khác nhau.
Sự ô nhiễm các kim loại nặng trong mơi trường (đất, nước, sinh vật) có
thể ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp (thông qua chuỗi thức ăn) đến sức khoẻ
16
con người. Tuỳ theo từng chất mà có những tác động khác nhau đến các bộ phận
cơ thể.
4.2.2. Ô nhiễm đất do tác nhân sinh học:
Trực khuẩn ly, thương hàn, các loại ký sinh trùng (giun, sán v.v…). Sự ô
nhiễm này xuất hiện là do những phương pháp đổ bỏ chất thải mất vệ sinh hoặc
sử dụng phân bắc tươi , bùn ao tươi, bùn kênh dẫn chất thải sinh hoạt bón trực
tiếp vào đất.
Hiện nay ở các vùng nơng thôn miền Bắc, tập quán sử dụng phân bắc và
phân chuồng tươi trong canh tác vẫn còn phổ biến. Chỉ tính riêng trong nội
thành Hà Nội, hằng năm lượng phân bắc thải ra khoảng 550.000 tấn, trong khi
đó cơng ty vệ sinh môi trường đô thị chỉ đảm bảo thu được 1/3, số cịn lại được
nơng dân chun chở về bón cho cây trồng gây mất vệ sinh và gây ô nhiễm đất.
Ở các vùng nông thôn phía Nam, đặc biệt là vùng đồng bằng sông Cửu Long,
phân tươi ở một số nơi được coi là nguồn thức ăn cho cá.
4.2.3. Ô nhiễm đất do tác nhân vật lý:
Nhiệt độ (ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy chất thải của sinh vật), chất
phóng xạ (U ran, Thori, Sr90, I131, Cs137).
Chẳng hạn : Nguồn ơ nhiễm đất bởi các phóng xạ là những phế thải của
các trung tâm khai thác các chất phóng xạ, trung tâm nghiên cứu nguyên tử, các
nhà máy điện nguyên tử, các bệnh viện dùng chất phóng xạ và những vụ thử vũ
khí hạt nhân. Các chất phóng xạ thâm nhập vào đất và theo chu trình dinh dưỡng
tới cây trồng, động vật và con người. Người ta thấy rằng, sau mỗi vụ nổ thử vũ
khí hạt nhân thì chất phóng xạ trong đất tăng lên gấp 10 lần. Tỷ lệ giữa lượng
đồng vị phóng xạ có trong cơ thể động vật với lượng đồng vị phóng xạ có trong
mơi trường được gọi là” hệ số cơ đặc” sau các vụ nổ bom nguyên tử trong đất
thường tồn lưu ba chất phóng xạ Sn90; I131 ;Cs137 . Các chất phóng xạ này xâm
nhập vào cơ thể người, làm thay đổi cấu trúc tế bào, gây ra những bệnh về di
truyền, bệnh về máu, bệnh ung thư…
Chất ô nhiễm đến với đất qua nhiều đầu vào, nhưng đầu ra thì rất ít.
Đầu vào có nhiều vì chất ô nhiễm có thể từ trên trời rơi xuống, từ nước chảy
vào, do con người trực tiếp “tặng” cho đất, mà cũng có thể khơng mời mà đến.
Đầu ra rất ít vì nhiều chất ơ nhiễm sau khi thấm vào đất sẽ lưu lại trong
đó. Hiện tượng này khác xa hiện tượng ô nhiễm nước sông, ở đây chỉ cần chất ơ
nhiễm ngừng xâm nhập thì khả năng tự vận động của khơng khí và nước sẽ
nhanh chóng tống khứ chất ô nhiễm quá nhiều, con người muốn khử ô nhiễm
cho đất sẽ gặp rất nhiều khó khăn và tốn nhiều công sức.
5. Ảnh hưởng của ô nhiễm đất
Chất ô nhiễm trong đất trực tiếp hoặc gián tiếp (thông qua chuỗi thức ăn)
có thể thăm nhập vào cơ thể người, động vật.
Trước hết các độc tố từ đất thâm nhập vào thực vật thông qua hoạt động
sinh trưởng . Mức độ thâm nhập các kim loại nặng vào thực vật thưởng tỷ lệ
thuận với hàm lượng của chúng trong đất (thưởng là mơi quan hệ tuyến tính)
thời gian sinh trưởng.
17
Thơng thường hàm lượng độc tố trong đất cao thì mức độ tích lũy độc tố
trong thực vật càng lớn (chẳng hạn khi hàm lượng các chất độc trong đất tăng
lên 100 lần thì hàm lượng của các chất này trong cây ngô cũng tăng lên 36 lần .
Mặt khác, hàm lượng của các kim loại trong lá, thân cây thường lớn hơn trong
hạt và củ nhưng mức độ tập trung của chúng trong cây lá và hạt xấp xỉ như nhau
và cũng tăng theo hàm lượng của các độc tố trong đất . Các chất độc từ đất thâm
nhập vào người, động vật gây nhiều biến đổi sinh hóa, sinh lý dẫn đến bệnh tật
tử vong.
Các chất độc từ đất có thể thâm nhập vào cơ thể người thơng qua chuỗi
thức ăn (thực vật đến động vật và cuối cùng vào cơ thể người) . Chất độc hại có
thể lan tỏa vào nước mặt và nước ngầm rồi theo nước vào cơ thể người và động
vật . Cả hai phương thức thâm nhập nói trên đặc trưng cho các độc tố tồn tại ở
dạng linh động là chủ yếu (dạng ion, dạng hấp thụ, dạng phức anion, các hợp
chất hữu cơ, phức cơ kim có thể tan trong dung dịch đất).
Ngồi ra, con người có thể hít thở khơng khí bị ơ nhiễm bụi chứa chất độc
hại bay lên từ đất. Bằng con đường này các độc tố ở các dạng tồn tại khác nhau
có thể thâm nhập vào người và động vật . Cần nhấn mạnh mức độ thâm nhập
độc tố vào cơ thể người phụ thuộc nhiều hơn vào đặc tính sinh địa hóa, dạng tồn
tại của độc tố so với hàm lượng của chúng trong đất . Con người có thể nhiễm
xạ nếu tiếp xúc với đất chứa các chất phóng xạ trong thời gian đủ dài. Chẵng
hạn đất ở khu vực mỏ Urani Tiên An (Quảng Nam) bị nhiễm xạ với cường độ
lớn hơn giới hạn tối đa cho phép hàng trăm, có nơi đến hàng nghìn lần. Trong
vùng này có nhiều người bị qi thai, dị dạng tỷ lệ tử vong ở trẻ sơ sinh cao.
Đất đóng vai trị quan trọng trong các con đường truyền dịch bệnh người
– đất – người – côn trùng – ký sinh trùng – người, vật nuôi, đất, người hoặc đất
người.Con đường từ người qua đất rồi trở lại về với người thơng qua dịng nước
hoặc cơn trùng là phổ biến đối với các bệnh đường ruột như tảli5 hoặc thương
hàn.Các vi trùng, trứng hoặc ấu trùng, ký sinh trùng (các loại giun sán) từ đất
thâm nhập qua cơ thể người. con đường từ vật nuôi như trâu bị, lợn gà qua đất
và nước trong đất từ đó vào người là phổ biến đối với các bệnh như bệnh xoắn
trùng, da vàng trực trùng.Tại các vùng rừng núi bệnh từ động vật hoang dã cũng
theo con đường này truyền vào người như bệnh sốt phát ban thường , sốt phát
ban nhiệt đới.Bệnh viêm da do giun móc di chuyển từ dưới đất lên xâm nhập cơ
thể người do da tiếp xúc với đất, hoặc phần thãi của động vật nuôi.
Hơn nữa đất ô nhiễm cũng là nguyên nhân gây ơ nhiễm mơi trường nước
trầm tích.Chất ơ nhiễm trong đất đều được chuyển xuống và gây ô nhiễm vỏ
phong hóa hoặc trầm tích phía dưới.Bằng con đường rửa trơi, chất ơ nhiễm trong
đất đi vào nước ngầm . Ơ nhiễm đất thường dẫn đến ô nhiễm nước ngầm, nước
giếng dung sinh hoạt và gián tiếp gây ô nhiễm nguồn nước mặt.
Ô nhiễm đất tác động trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp. Đất chua, mặn,
đất bị ô nhiễm bụi than và xỉ than khơng thích hợp cho việc canh tác nơng ngiệp
vì độ mùn thấp nghèo chất dinh dưỡng mà lại nhiều độc tố đối với cây trồng . Hệ
quả tiếp theo là thảm thực vật kém hoặc không phát triển, chất lượng cảnh quan,
chất lượng và giá trị của đất bị suy giảm . Do sử dụng nhiều hóa chất trong nơng
18
nghiệp, hiện nay tình hình ngộ độc thực phẩm do các hóa chất độc, trong đó có
thuốc bảo vệ thực vật vẫn diễn ra phức tạp và có chiều hướng gia tăng. Theo
thống kê của Cục an toàn vệ sinh thực phẩm năm 2004 có 145 vụ ngộ độc
( trong đó thực phẩm độc chiếm 23%, hóa chất 13%) với 3580 người mắc, có 41
người tử vong.
PHẦN 3: CÁC GIẢI PHÁP
19
Vấn đề ô nhiễm đất đang là một vấn đề cấp bách có ảnh hưởng trực tiếp
đến cuộc sống của con người và các vi sinh vật. Vì vậy, chúng ta phải quản lý và
sử dụng tài nguyên đất trên quan điểm bền vững để đảm bảo cho sự phát triển
bền vững trong tương lai của nhân loại . Chúng ta cần thẩm định, đánh giá và
thống kê hiện trạng tài nguyên đất để biết được những ảnh hưởng của chúng ta
đến mơi trường như thế nào từ đố tìm ra những biện phấp sử dụng hợp lý, hạn
chế ô nhiễm đất và cải tạo những vùng đất đã và đang bị ô nhiễm.
1. Các giải pháp quản lý và giáo dục : Có hệ thống quản lý từ cấp chính
quyền đến các hộ gia đình và từng người dân.
- Xác định địa giới hành chính, lập và quản lý hồ sơ địa giới hành chính,
lập bản đồ hành chính;
- Khảo sát, đo đạc, đánh giá, phân hạng đất; lập bản đồ địa chính, bản đồ
hiện trạng sử dụng đất và bản đồ quy hoạch sử dụng đất;
- Quản lý quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất;
- Quản lý việc giao đất, cho thuê đất, thu hồi đất, chuyển mục đích sử
dụng đất;
- Đăng ký quyền sử dụng đất, lập và quản lý hồ sơ địa chính, cấp Giấy
chứng nhận quyền sử dụng đất .
- Thống kê, kiểm kê đất đai .
Một là, tiếp tục hoàn thiện hệ thống pháp luật về bảo vệ mơi trường, trong
đó những chế tài xử phạt (cưỡng chế hành chính và xử lí hình sự) phải thực sự
đủ mạnh để đủ sức răn đe các đối tượng vi phạm. Bên cạnh đó, cần xây dựng
đồng bộ hệ thống quản lí mơi trường trong các nhà máy, các khu công nghiệp
theo các tiêu chuẩn quốc tế, đồng thời tổ chức giám sát chặt chẽ nhằm hướng tới
một môi trường tốt đẹp và thân thiện hơn với con người.
- Quản lý tài chính về đất đai .
- Quản lý và phát triển thị trường quyền sử dụng đất trong thị trường bất
động sản .
- Quản lý, giám sát việc thực hiện quyền và nghĩa vụ của người sử dụng
đất .
- Thanh tra, kiểm tra việc chấp hành các quy định của pháp luật về đất
đai và xử lý vi phạm pháp luật về đất đai; tiếp tục hồn thiện hệ thống pháp luật
về bảo vệ mơi trường, trong đó những chế tài xử phạt (cưỡng chế hành chính và
xử lí hình sự) phải thực sự đủ mạnh để đủ sức răn đe các đối tượng vi phạm. Bên
cạnh đó, cần xây dựng đồng bộ hệ thống quản lí mơi trường trong các nhà máy,
các khu cơng nghiệp theo các tiêu chuẩn quốc tế, đồng thời tổ chức giám sát
chặt chẽ nhằm hướng tới một môi trường tốt đẹp và thân thiện hơn với con
người.
- Giải quyết tranh chấp về đất đai; giải quyết khiếu nại, tố cáo các vi
phạm trong việc quản lý và sử dụng đất đai .
- Quản lý các hoạt động dịch vụ công về đất đai.
20
- Nhà nước có chính sách đầu tư cho việc thực hiện các nhiệm vụ quản lý
nhà nước về đất đai, xây dựng hệ thống quản lý đất đai hiện đại, đủ năng lực,
bảo đảm quản lý đất đai có hiệu lực và hiệu quả.
Bên cạnh việc quản lý , thì chúng ta cần phải giáo dục ý thức mỗi
người về bảo vệ môi trường dặc biệt là môi trường đất .
- Tuyên truyền đến cộng đồng tầm quan trọng của môi trường đất thông
qua báo đài , wedsite… và mở các đợt tập huấn đến tận người dân về việc sử
dụng và bảo vệ môi trường đất.
- Hàng năm tổ chức các ngày lễ phát động về bảo vệ môi trường đất :
trồng cây xanh…
2. Một số biện pháp cải tạo đất ô nhiễm:
2.1. Cải tạo đất mặn :
- Cải tạo đất mặn thành đồng cỏ chăn nuôi bằng cách gieo các loại cỏ chịu
mặn làm thức ăn gia súc.
- Cải tạo đất mặn bằng biện pháp canh tác: cày sâu không lật, xới đất
nhiều lần, cắt đứt mao quản làm cho muối không thể bốc lên mặt đất được.
- Cải tạo đất mặn bằng biện pháp luân canh cây trồng: lúa – tôm, lúa – cá.
- Cải tạo đất mặn bằng áp dụng nhiều biện pháp ( biện pháp tổng hợp):
• Biện pháp thủy lợi: Đưa nước ngọt vào rữa mặn: Dẫn nước ngọt vào
ruộng, cày, bừa, sục bùn để các muối hịa tan, ngâm ruộng sau đó tháo nước ra
kênh tiêu.
• Biện pháp nơng lý: Cày sâu, đưa CaCO 3 và CaSO4 ở các lớp đất sâu lên
mặt, cày phá đáy làm tơi xốp tầng đế cày. Đây là biện pháp thường áp dụng đối
với các loại đất mặn nội địa được hình thành trong điều kiện khơ hạn và bàn khơ
hạn.
• Biện pháp hóa học : Ion Na+ đóng vai trị quan trọng trong đất mặn, nó
có thể ở dạng muối tan như:NaCl, NAHCO 3, Na2SO4… và quan trọng hơn là
Na+ ở dạng trao đổi hấp phụ trên bề mặt keo đất. những tính chất xấu của đất
mặn về phương diện vật lý, hóa học, sinh vật học, tính chất vật lý nước chủ yếu
do ion này gây ra. Muốn cải tạo đất mặn điều kiện tiên quyết là phải loại trừ ion
Na+ trong dung dịch đất và trong phức hệ hấp thụ bằng việc thay thế bởi ion
Ca2+. Đó là nguyên lý cơ bản trong cải tạo hóa học đất mặn
• Biện pháp sinh học: Tuyển chọn và lai tạ các giống chịu mặn, xác định
các loại cây trồng có khả năng chịu mặn khác nhau, phù hợp với từng giai đoạn
cải tạo đất
2.2. Cải tạo đất phèn:
- Sử dụng nước ngọt để rửa phèn : Đất phèn sau khi vỡ hoang cho ngập
nước vài vụ thì có thể tiến hành khai thác.
- Bón vơi: Giảm độc chất Fe, Al, Mn trong đất, ngăn chặn q trình ơ
nhiễm đất, phục hồi cấu trúc đất, làm cho đất thơng thống, thấm nước tốt, tăng
hiệu quả của kết tủa ion sắt, nhôm của phân lân.
21
- Bón phân lân nung chảy : Khi bón lân, một phần lân kết hợp với Al, Fe
trở thành Al2(SO4)3 , sắt photphat khó tan,ít di động nên hạn chế ngộ độc phèn
cho cây trồng.
2.3. Cải tạo đất xói mịn :
- Trồng cây xanh, che phủ mặt đất bằng xác bã thực vật. Trồng cây có bộ
rễ ăn sâu xen với cây họ đậu để vừa bảo vệ đất vừa cung cấp các chất dinh
dưỡng cho đất.
- Bón phân vi sinh , phân hữu cơ để tăng hàm lượng dinh dưỡng trong
đất và tăng kết cấu đất.
2.4. Cải tạo đất ô nhiễm dầu: Có nhiều cách , nhưng có thể có các cách
chủ yếu sau:
- Cày xới lên và xử lý tầng đất ơ nhiễm để nó tiếp xúc với khơng khí cho
bay hơi và vi sinh vật phân huỷ .
- Xử lý đất bằng hoá chất.
- Trồng cây ưa dầu, có khả năng chịu được nồng độ dầu.
- Bóc các lớp đất bị ô nhiễm đưa ra xử lý.
- Tạo cho đất có khả năng tự làm sạch, hoặc bằng tiếp xúc khơng khí
hoặc vi sinh vật, hoặc rửa trơi, chuyển hố.
3. Các giải pháp xử lý đất ơ nhiễm:
Có rất nhiều giải pháp cơng nghệ khác nhau có thể giả quyết vấn đề ô
nhiễm đất. Tuy nhiên khi áp dụng giải pháp nào để làm sạch đất thì cũng phải
quan tâm đến hiệu quả của q trình đó trên một số khía cạnh như:
- Khả năng ứng dung vào thực tiễn.
- Chi phí thực hiện phải hợp lý.
- Tính bền vững cao, giảm được rủi ro cho MT đất sau này.
- Phương pháp tiến hành đơn giản, thời gian xử lý nhanh.
Ngun tắc chính trong xử lý ơ nhiễm đất:
- Di dời ( loại bỏ ) chất ô nhiễm bằng việc tách phân tử.
- Tách các yếu tố ô nhiễm dạng hạt bằng cách tách pha.
- Tách các yếu tố ô nhiễm bằng cách phá vỡ cấu trúc hóa học, nhiệt học.
- Tách các yếu tố ơ nhiễm bằng cách làm suy thoái sinh học.
- Tách các yếu tố ô nhiễm bằng việc hấp thụ các chất sinh học.
Hầu hết các công nghệ làm sạch đều dựa trên ngun tắc này. Nhưng ở
thực tế thì chỉ có một số phương phápcó thể áp dụng thành cơng và các phương
pháp có thể áp dụng đối với một phần nhỏ ở các khu vực bị ô nhiễm.
3.1. Xử lý bằng phương pháp truyền thống : phương pháp này áp
dụng với vùng đất bị ô nhiễm kim loại nặng cục bộ.
3.1.1. Kỹ thuật cứng:
3.1.1.1. Phương pháp đào và chuyển chỗ:
Đây là phương pháp xử lý đất chuyển vị nhằm di chuyển các chất độc hại
đến một nơi khác an toàn hơn. Ở phương pháp này các chất độc hại không được
loại bỏ mà chỉ được đào lên và chuyển đất đi chỗ khác nhằm mục đích khơng
làm ơ nhiễm nơi cần thiết.
22
3.1.1.2. Phương pháp rửa đất:
Rửa đất là công nghệ được sử dụng để xử lý đất ô nhiễm , đặc biêt là đất ơ
nhiễm kim loại nặng .Q trình rửa đất dựa trên cơ sở hút và tách vật lý chất ơ
nhiễm ra khỏi đất.
Q trình vật lý : Loại bỏ hạt có kích thước lớn và chuyển các chất ô
nhiễm vào pha lỏng. Đất bị ô nhiễm sẽ được trộn với nước rửa, có thể them cac
hóa chất vào để phân tán set và giảm nồng độ kim loại trong đất ( Các chất
thường được dung trong các dung dịch làm sạch đất : HCl, EDTA,HNO 3,
CaCl2 ). Sau đó đất và nước rửa được tách riêng.các hạt đất thô được tách qua
màng rửa.các hạt đất mịn được tách thường chứa các chất ô nhiễm hơn ban đầu
nên cần phải có phương pháp loại bỏ để tái sử dụng hoặc có thể dùng dung mơi
đặc biệt để rửa.
Hạn chế : Ở những nơi có nhiều chất ơ nhiễm hỗn hợp thì se gặp nhiều
khó khăn vì : khó xác định được dung dịch rửa thích hợp.đất ơ nhiễm với nhiều
phức chất khác nhau mà sử dụng phương pháp này thì tốn kém và hiệu quả
khơng cao.
3.1.1.3. Xử lý bằng nhiệt:
Bay hơi và oxy hóa các chất ơ nhiễm hữu cơ phụ thuộc vào nhiệt độ, áp
suất riêng phần oxy và thời gian lưu trữ . Nhiệt độ hoạt động từ 400 – 700°C .
Luồng khí thổi qua buồng đốt, nơi sự oxy hóa hồn tồn các chất hữu cơ bay hơi
xảy ra . Khí đi ra khỏi buồng đốt được, làm lạnh trong một chất trao đổi nhiệt và
cho qua hệ thống các hạt và hệ thống loại sunphua dioxit .
Xử lý nhiệt thích hợp với loại đất chứa chất ơ nhiễm hữu cơ .Tuy nhiên
do phát thải khí nên rất hạn chế thu được những chất hữu cơ bị halogen hóa và
các kim loại nặng. Phụ thuộc vào loại đất , độ ẩm đất có thể xử lý từ 15 – 40
tấn / giờ.
Hạn chế : Kỹ thuật này sản ra một lượng phế thải lớn cần phải chuyên chở
và đổ bỏ.
3.1.2. Kỹ thuật mềm:
3.1.2.1. Phương pháp cố định hoặc cô đặc :
Cố định hoặc cố đặc đất ô nhiễm là phương pháp xử lý nguyên vị hoặc
chuyển vị . Phương pháp này quan trọng là các hỗn hợp các chất đặc trưng được
thêm vào đất hoặc là các thuốc thử/ các chất phản ứng với đất ô nhiễm để làm
giảm tính linh động và hịa tan của chất ô nhiễm trong đất . Phương pháp này
không xử lý được chất ơ nhiễm từ nền đất nhưng nó lạ có khả năng nén các chất
ơ nhiễm trong mơi trường đất.
3.1.2.2. Phương pháp thủy tinh hóa :
Phương pháp xử lý bởi nhiệt. Đây là q trình chuyển chất ơ nhiễm thành
dạng thủy tinh cơ định.q trình : cho dịng điện chạy qua một dãy điện cực than
chì làm nóng chảy đất ở nhiệt độ cao (1500-2000). Thủy tinh bền được hình
thành , kết hợp chặt chẽ và cố định kim loại khi đất được làm lạnh. Trên vùng xử
lý được lắp đặt nắp đậy khí thải ( nắp này dùng để thu thập và xử lý khí thải
được thải ra trong q trình xử lý đó là các kim loại bay hơi).
23
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi nhưng tường áp dụng với diện
tích nhỏ, chi phí cao và địi hỏi kỹ thuật hiện đại.
3.1.2.3. Sự cố định tại chỗ:
Trong trường hợp những chuyển hóa , tính linh động liên quan đến tình
trạng lý hóa và vị trí phân bố các chất gây ô nhiễm . Nếu các nguyên tố hoặc các
hợp chất hữu cơ ( hóa chất BVTV) bị cố định vào cấu trúc các khoáng chất hoặc
chất mùn , chúng có thể trở nên linh động hoặc dễ tiêu sinh học và đặc biệt
trong trường hợp của các chất hữu cơ, chúng được bảo vệ theo khía cạnh vật lý
và khơng tiếp cận được vi sinh vật có khả năng chuyển hóa chúng .Tất cả các kỹ
thuật xử lý tại chỗ đều dẫn đến sự cố định lâu dài các chất gây ô nhiễm đã thể
hiện tác dụng tốt. Đặc trưng của sự cố định tại chỗ phụ thuộc vào thời gian .
Thời gian là thông số cơ bản lien quan tới những quá trình xảy ra trong những
đất bị nhiễm độc . Tuy nhiên sự cố đinh kim loại nặng bởi vi sinh vật , thực vật
lại xảy ra theo thời gian ngắn.
3.2. Xử lý ô nhiễm đất bằng phương pháp lý –hóa học :
Nguyên lý chung :
Trạng thái vật lý của chất ô nhiễm được coi là quan trọng nhưng lại chưa
được xem là yếu tố làm sạch đất. Các chất ơ nhiễm thì có nhiều dạng xuất hiện
trong đất từ đó ta có thể trạng thái của chất ơ nhiễm để có phương pháp xử lý.
- Dạng cấp hạt của các chất ô nhiễm nghĩa là có kích thước bằng , nhỏ
hơn hoặc lớn hơn kích thước của cấp hạt khơng ơ nhiễm.
- Dạng các màng chất lỏng bao quanh các cấp hạt đất.
- Hấp phụ ở bề mặt các cấp hạt đất.( hấp phụ các chất ô nhiễm)
- Hấp thụ trong các cấp hạt đất.( hấp thụ các chất ơ nhiễm)
- Hịa tan ở thể lỏng trong các khe của các cấp hạt đất.
- Xuất hiện thể rắn hoặc lỏng trong các khe của các cấp hạt đất.(chất ô
nhiễm dạng lỏng hoặc rắn trong khe)
3.2.1. Phương pháp xử lý đất ô nhiễm bằng nhiệt:
a. Nguyên lý : gồm có 2 bước:
- Bước 1 : Đất được đun ở nhiệt độ 200°C - 700°C thì các chất ơ nhiễm
của các phân tử đất có sự bay hơi . Khi cung cấp nhiệt độ đủ cao và thời gian xử
lý đủ dài thì tất cả các chất ơ nhiễm hữu cơ có thể được chuyển đổi sang pha khí.
Ở các bước đốt cháy trong khoảng nhiệt 900°C - 1100°C thì các chất ơ nhiễm
hữu cơ thường bị oxy hóa hồn tồn.
- Bước 2 : Nhờ hệ thống thiết bị di dời mà đất được làm sạch sẽ và làm
lạnh bởi nước.
b. Hệ thống xử lý:
Đất được sàng để lọc các phân tử có kích thước lớn hơn 40-50 mm . Sau
đó cho đất vào lị đun bằng dầu . Khi các phân tử đất được tiếp xúc với khí nóng
do sự chuyển động quay của lị thì khí sẽ bay ra khỏi lị để đến buồng đốt sau
( có khơng khí và dầu ) để đạt nhiệt độ cao . Thời điểm này rất cần thiết để oxy
hóa hồn tồn chất hữu cơ bay hơi . Khí từ buồng đốt được làm lạnh nhờ bộ trao
đổi nhiệt . Sau đó được chuyển đến thiết bị kiểm tra ô nhiễm . Thiết bị này gồm
1 hệ thống tách các phân tử và máy lọc hơi đốt .
24
Một số kỹ thuật nhiệt hóa như :
- Lị quay với thiết bị trao đổi nhiệt bên trong hoặc ngoài.
- Hệ thống xử lý hóa lỏng cố định .
- Hệ thống xử lý nhiệt bằng tia hồng ngoại.
Thay đổi
nhiệt độ
ly tâm
Thiết bị
lọc khí
Thiết bị
dẫn
Khí sạch
Lị quay
Khơng khí , nhiên liệu
KK và nhiên liệu
đất sạch
đất ô nhiếm
Sơ đồ hệ thống xử lý bằng nhiệt
c. Kinh nghiệm và khả năng ứng dụng thực tiễn:
Phương pháp này phù hợp để tách các chất ô nhiễm hữu cơ và cho tất cả
ác loại đất.nhiệt độ cần để di dời các chất ơ nhiễm thì phụ thuộc vào dạng chất ô
nhiễm . Nhiệt độ cần để di dời các chất ơ nhiễm thì phụ thuộc vào dạng ơ
nhiễm . Dầu diezen và xăng có thể tách ở nhiệt độ khoảng 300 °C , các phức
xyanua sắt có thể bị phá vỡ ở nhiệt độ 450°C - 500°C. Tuy nhiên cần ngăn
ngừa ,để giảm sự phát thải của dioxin ở nhiệt độ cao hơn 1000°C - 1100°C sau
khi đốt . Đối với kim loại nặng hoặc hợp chất kim loại nặng có thể bay hơi ở
nhiệt độ trên 800°C . Một phần của kim loại ngưng trong pha khí đơi khi bị hấp
phụ bởi các vật chất ở pha khí . Tuy nhiên hầu hết cac kim loại này đều dừng ở
pha rắn , không di chuyển trong xỉ do các cơ chế hóa lý.
Phương pháp này có thể sử dụng trên quy mơ rộng . Tuy nhiên kinh
nghiệm thực tiễn cho thấy phương pháp chủ yếu giới hạn cho các loại đất ô
nhiễm các chất hữu cơ khơng phải là halogen . Chi phí giá thành xử lý thì phù
thuộc vào loại đất , hàm lượng nước trong đất và đặc điểm của từng loại đất ơ
nhiễm . Dự tính chi phí cho phương pháp này 100 – 150 USD / tấn đất.
3.2.2. Phương pháp xử lý đất ô nhiễm bằng phương pháp tách chiết/
phân cấp cỡ hạt :
a. Nguyên lý :
Việc phân tách chiết / phân cấp cỡ hạt của các loại đất ô nhiễm là phương
pháp xử lý mà chất ô nhiễm được di dời từ đất khi sử dụng các tác nhân tách
lỏng . Quá trình gồm 3 bước:
25