Báo cáo khoa học: Hiện trạng môi trường đất - nước khu vực trồng rau tại thành phố thái nguyên Hiện trạng môi trờng đất - nớc khu vc trồng rau tạI thành phố tháI nguyên Phan Thị Thu Hằng * Nguyễn Đình Mạnh** SUMMARY There are about 12,000 tones of urban solid wastes, 4150500 tones solid wastes of Industries and more 800 millions cube mettres of Exhaust gas in ThaiNguyên province. The Author had controled and Evaluated Nitrate, pesticide residue and heavy metal content in some soils Cultivated of vegetables and Irrigation water on TUC DUYEN and DONG HY villages. The Author realyzed that, the cultivated soils were polluted Zn and pesticide (Padan). On some sides of TUC DUYEN and DONG HY village, the Irrigation water was polluted by Nitrate and heavymetal (Pb, Cd). The ground water using for Irrigation is clean water. Key words: soil polluted, Irrigation water, clean water, Nitrate, Pesticide, Heavymetal, vegetable. 1.Đặt vấn đề Thành phố Thái Nguyên là một trung tâm công nghiệp ở khu vực phía Bắc Việt Nam. Sự phát triển nhanh chóng của công nghiệp và đô thị cũng nh việc lạm dụng quá nhiều phân hoá học và hoá chất BVTV trong nông nghiệp đã làm cho môi trờng đất và nớc ở đây bị ảnh hởng. Các vùng xung quanh thành phố Thái Nguyên, ô nhiễm môi trờng do các nguồn: nớc thải công nghiệp, bụi khói công nghiệp, sử dụng phân bón hoá học và sử dụng hoá chất BVTV cũng đã đợc cảnh báo (Lê Văn Mãi, 1998). Do đó cần đánh giá hiện trạng môi trờng đất và nớc ở vùng sản xuất rau để phục vụ cho nền nông nghiệp sạch bền vững. 2. Vật liệu và phơng pháp nghiên cứu Đối tợng: đất và nớc tại hai vùng chuyên canh rau là Đồng Hỷ và Túc Duyên Thời gian: Lấy mẫu đất và nớc tại các thời điểm 12/2003 và 03/2004. Chỉ tiêu theo dõi: Nỉtát, Zn, Pb, Cd, As,Hg, d lơngl thuốc BVTV ( Basa, Padan, Regen). Phơng pháp lấy mẫu: lấy mẫu đất và nớc theo phơng pháp ngẫu nhiên. Từ 3-4 ha đất vùng trồng rau lấy 1 mẫu trung bình đại diện. Mộu nớc sông lấy tại cửa tháo vào kênh dẫn, trạm bơm. Phơng pháp phân tích: pH: Theo phơng pháp pHmetter OM(%): Theo phơng pháp Walkley-Black Đạm tổng số (N%): phơng pháp Kjeldahn,công phá mẫu bàng hỗn hợp H 2 SO 4 -HClO 4 . Lân tổng số (P 2 O 5 %): Theo phơng pháp so màu, mẫu công phá nh khi PT N% Lân dễ tiêu: (P 2 O 5 mg/100 gam): Theo phơng pháp Oniani Kaly tổng số (K 2 O%): Đo trên máy QP hấp thụ nguyên tử AAS (chế độ phát xạ) Phân tích Ca, Mg, Cd, Pb, Zn: Bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS (chế độ hấp thụ) Phân tích Hg, As: Bằng cực phổ Volt- Amper Stripping với điện cực Au Phân tích EC: Đo độ dẫn điện bằng Conductivity metter Tỷ lệ Sét (%): đợc xác định bằng phơng pháp sa lắng * Phan Thị Thu Hằng: NCS Trờng ĐHNL Thái Nguyên ** Nguyễn Đình Mạnh: PGS.TS ĐH Nông nghiệp I Hà Nội 1 3. Kết quả nghiên cứu 3.1. Hiện trạng môi trờng đất Đất trồng rau Thái Nguyên có nguồn gốc là đất phù sa,thịt nhẹ có độ phì khá. Chỉ tiêu lý hoá tính của đất đợc thể hiện ở bảng 1 Bảng 1. Tính chất hoá lý của đất trồng rau Chỉ tiêu Đơn vị tính Túc duyên Đồng hỷ pH ( KCl) 5,27 - 6,75 6,2 - 6,87 Mùn % 0,9 - 1,3 1,2- 2,5 N % 0,0086 - 0,05 0,0073 - 0,03 P 2 O 5 % 0,08 - 0,12 0,06 - 0,10 K 2 O % 1,10 - 1,40 0,82 - 1,10 Ca 2+ meq/100g 11,4 - 12,3 10,1 - 13,5 Mg 2+ meq/100g 7,7 - 8,5 8,7 - 9,6 Sét % 13,4 - 15,0 16,2 - 18,5 EC às/cm 414,0 - 829,0 298,6 - 330,05 Kết quả phân tích Nitrat và Kim loạI nặng dợc chỉ ra ở bảng 2. Bảng 2. Hàm lợng NO 3 - và một số kim loại nặng trong đất trồng rau Đơn vị tính: mg/kg đất Chỉ tiêu theo dõi TCVN 7902- 2002 Làng Đông - Đồng Hỷ (12 mẫu) Xóm Chùa - Túc Duyên (13 mẫu) Bến Oánh - Túc Duyên (10 mẫu ) NO 3 - 9,810 - 12,140 8,43 - 32,63 9,032 - 12,710 Zn 200 40,978 - 152,647 58,190 - 712,809 43,560 - 237,259 Pb 70 0,028 - 0,522 1,298 - 9,956 1,240 - 3,060 As 12 0,016 - 0,085 0,345 - 4,932 0,045 - 0,247 Cd 2 0,003 - 0,011 0,155 - 0,725 0,250 - 0,575 Hg 0,405 - 0,438 0,229 - 0,631 0,402 - 0,697 - Xét về mặt NO 3 - và kim loại nặng thì đất trồng rau của Đồng Hỷ và Túc Duyên đợc coi là " sạch" Tất cả các mẫu kiểm tra đều có hàm lợng NO 3 - và kim loại nặng ( Pb ; Cd ; As ; Hg ) thấp. Cụ thể: - Hàm lợng NO 3 - biến động từ 9,45 - 32,63 mg/kg đất . - Hàm lợng As : 0,016 - 4,932 mg/kg đất. - Hàm lợng Cd : 0,003 - 0,725 mg/kg đất. - Hàm lợng Pb : 0,028 - 9,956 mg/kg đất. - Hàm lợng Zn: 40,978 - 712,809 mg/kg đất , trong đó có hai mẫu tại Xóm Chùa - Túc duyên có hàm lợng cao: 321,798 và 712,809 mg/kg đất. Tuy vậy kết quả phân tích cho thấy hàm lợng NO 3 - và kim loại nặng (Pb; Cd; As; Hg; Zn) ở khu vực Xóm Chùa, Túc Duyên cao hơn so với hai khu vực còn lại và các nơi kkhác (Lê Đức, 1998; Trần Công Tấu & cs, 1998). D lợng hoá chất BVTV: Thuốc BVTV đợc sử dụng phổ biến là các loại thuốc trừ sâu Basa, Padan và Regen. Kết quả điều tra d lợng hoá chất BVTV trong đất trồng rau ở thành phố Thái Nguyên (bảng 3) cho thấy: do nông dân đã sử dụng một lợng lớn hoá chất BVTV làm cho đất bị nhiễm bẩn nghiêm trọng. D lợng Padan (loại thuốc đợc 100% số hộ trồng rau sử dụng) 2 làm nhiễm bẩn 100% mẫu kiểm tra và thờng gấp từ 90 - 500 lần tiêu chuẩn cho phép. Đây là con số đáng báo động đối với các nhà quản lý và ngời sử dụng. Bảng 3. D lợng hoá chất BVTV trong đất trồng rau (Đơn vị tính: mg/kg đất) Vị trí lấy mẫu Mẫu Basa Padan- 95SP Regen Làng Đông - Đồng Hỷ 1 0,001 52,235 0,952 2 0,436 14,422 0,469 3 KXĐ 11,013 0,480 4 0,022 45,480 0,358 Bến Oánh - Túc Duyên 1 0,0005 9,067 0,619 2 0,038 10,429 0,440 3 KXĐ 50,524 0,521 Xóm Chùa Túc Duyên 1 KXĐ 14,934 0,376 2 KXĐ 18,423 0,546 3 0,023 18,069 0,525 TCCP 0,1 0,1 Tóm lại trong đất trồng rau ở thành phố Thái Nguyên, hàm lợng NO 3 - và kim loai nặng còn ở dới ngỡng ô nhiễm (TCVN 07-2002) nhng d lợng hoá chất BVTV trong đất rất cao. 3.2. Hiện trạng môi trờng nớc Trong khu vực nghiên cứu nguồn nớc tới chủ yếu là nớc Sông Cầu đợc bơm về theo hệ thống mơng dẫn. Bảng 4. Chất lợng nớc sông Cầu tại cầu Gia Bảy (Đơn vị mg/l) TT Chỉ tiêu TCVN-1995 8/2003 12/2003 03/2004 1 pH 5,5 - 9 7,3 6,9 7,3 2 COD < 35 19,76 33,8824 26,235 3 BOD < 25 8,8 21,64 20,6 4 NO 3 - 15 0,326 1,521 2,237 7 Fe 2,0 0,034 0,576 0,304 9 A s 0,1 0,004 0,012 0,117 10 Pb 0,1 0,019 0,003 0,12 11 Cd 0,02 0,005 0,018 0,019 12 Zn 2 0,016 0,054 1,7104 13 Coliform 5000 14000 5000 13000 14 TSS 80 91 83,0 110 15 Dầu mỡ 0,3 0,274 0,91685 0,3 13 Phênol 0,02 0,013 0,012 0,111 Thực tế nớc sông Cầu là nơi tiếp nhận các nguồn thải công nghiệp (Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, mỏ than Khánh Hoà, khai thác khoáng sản từ các vùng Sơn Dơng , Đại Từ ) nên chất lợng nớc sông Cầu biến động theo mùa và theo nguồn thải, kết quả kiểm tra cho thấy: Hàm lợng Coliform, dầu mỡ, cặn rất cao, nguyên nhân do hệ thống thải công nghiệp. Kim loại nặng (As , Pb ) nhiễm ở mức độ nhẹ Nhìn chung nớc sông cầu đã có hiện tợng nhiễm bẩn một số yếu tố. Vấn đề này cũng nên đợc xem xét một cách nghiêm túc vì đây là nguồn nớc tới chủ yếu cho sản xuất nông nghiệp tại Thái Nguyên 3 Phân tích mẫu nớc lấy tại tất cả các mơng dẫn nớc từ sông Cầu và bể chứa nớc trong khu vực trồng rau vào các thời điểm khác nhau cho thấy: So sánh với TCVN đối với nớc mặt sử dụng cho sản xuất nông nghiệp thì nớc tới trong các vùng trồng rau đã có hiện tợng nhiễm bẩn, đặc biệt nớc ở các bể gần quốc lộ 1B của làng Đông - Đồng Hỷ và nớc ở các bể thuộc khu xóm Chùa (Túc Duyên) có hiện tợng bị ô nhiễm rất cao NO 3 - và kim loại nặng. Bảng 5. Hàm lợng NO 3 - và một số kim loại nặng trong nớc tới tại khu vực trồng rauđợc nghiên cứu (mg/l) Chỉ tiêu TCVN 1995 Làng Đông - Đồng Hỷ ( 6 mẫu ) Xóm Chùa - Túc Duyên ( 10 mẫu ) Bến Oánh - Túc Duyên ( 8 mẫu ) pH 5,5 - 9 5,0 - 7,3 5,8 - 7,0 5,5 - 7,1 NO 3 - 15 9,80 - 26,80 6,50 - 20, 889 10,2 - 22,321 Pd 0,1 0,02 - 0,09 0,024 - 0,180 0,025 - 0,127 Cd 0,02 0,12 - 0,385 0,009 - 0,035 0,014 - 0,172 As 0,1 0, 030 - 1, 010 0,05 - 0,12 0,021 - 0,875 Zn 2 0,175 - 2,404 0,274 - 2,600 0,716 - 2,180 Qua khảo sát chúng tôi thấy nớc sông Cầu thờng đợc bơm về các mơng từ 3 - 7 ngày/lần và nông dân dùng nớc ở các bể này vừa tới cho rau vừa rửa dụng cụ bơm thuốc - tới phân, vì vậy hàm lợng các chất độc hại cao hơn so với nớc sông Cầu, đặc biệt là NO 3 - và kim loại nặng ( Zn, As ; Pb ; Cd). Cụ thể: - Hàm lợng NO 3 - : Tại làng Đông - Đồng Hỷ : trong 6 mẫu phân tích có đến 2 mẫu có hàm lợng NO 3 - vợt quá TCQĐ. Tại xóm Chùa - Túc Duyên : trong 10 mẫu kiểm tra thì có 6 mẫu có hàm lợng NO 3 - vợt quá qui định, bến Oánh tỷ lệ mẫu nhiễm NO 3 - vợt quá qui định là 3/8 mẫu. - Hàm lợng kim loại nặng: Nhìn chung nớc tới rau đã có hiện tợng ô nhiễm kim loại nặng khoảng 20 - 50% số mẫu kiểm tra, tỷ lệ các mẫu nhiễm ở Túc Duyên cao hơn so với Đồng Hỷ. Trong một số mẫu nớc tới tại các bể chá và mơng dẫn đã có d lợng hóa chất của các loại thuốc BVTV nh Bassa, Padan, Regen nhng ở mức thấp (Bảng 6) Bảng 6. D lợng hoá chất BVTV trong nớc tới tại khu vực trồng rau ở thành phố Thái Nguyên ( mg/l) Mẫu Basa Padan Regen 1 0,0023 0,014 Vết 2 KXĐ KXĐ Vết Làng Đông - Đồng Hỷ 3 KXĐ KXĐ Vết 1 KXĐ 0,03 Vết 2 KXĐ KXĐ Vết Bến Oánh - Túc duyên 3 KXĐ KXĐ Vết 1 KXĐ KXĐ Vết 2 KXĐ 0,03 Vết 3 0,0028 0,09 Vết Xóm Chùa Túc duyên 4 0,0040 0,08 Vết 4. Kết luận Đất trồng rau tại Đồng Hỷ và Túc Duyên (Thái Nguyên) đạt tiêu chuẩn về hàm lợng NO 3 - và kim loại nặng (Cd, Pb và As, Hg ), tuy vậy ở một số khu vực có hiện tợng nhiễm Zn khá cao, vợt quá tiêu chuẩn qui định (TCVN 1995 & 2002) . 4 Tất cả các khu vực nghiên cứu đều phát hiện có hoá chất BVTV trong đất trồng, đặc biệt d lợng Padan rất cao vợt quá TCCP từ 90 - 500 lần. Chất lợng nớc sông Cầu bình thờng vẫn đạt tiêu chẩn làm nớc tới cho sản xuất, nhng có sự biến động theo mùa và theo chế độ nguồn thải, vì vậy cần có biện pháp khống chế các nguồn thải (Lê Khoa & cs, 1998). Nớc tới tại các khu vực trồng rau đợc nghiên cứu đã có hiện tợng ô nhiễm NO 3 - và kim loại nặng (Pb và Cd ) Nớc ngầm trong khu vực trồng rau vẫn đảm bảo về sinh hoạt và sản xuất . Tài liệu tham khảo Lê Đức (1998). Hàm lợng Cu, Mn, Mo trong một số loại đất chính của Việt Nam. Lê Khoa, Nguyễn Quang Trung, Nguyễn Việt Hồng (1998). Nghiên cứu biện pháp pha loãng để giảm nhẹ ô nhiễm nớc sông Nhuệ phục vụ cho nông nghiệp. Tạp chí Khoa học Đất, số 10, trang 189-197) Trần Công Tấu, Trần Công Khánh (1998). Hiện trạng môi trờng đất Việt Nam thông qua việc nghiên cứu các kim loại nặng. Tạp chí Khoa học Đất, số 10, trang 152-161. Lê Văn Mãi (2004). Xu thế diễn biến môi trờng và chiến lợc bảo vệ môi trờng tiỉnh Thái Nguyên. Tạp chí Bảo vệ môi trờng, số (1+2). 5 . Báo cáo khoa học: Hiện trạng môi trường đất - nước khu vực trồng rau tại thành phố thái nguyên Hiện trạng môi trờng đất - nớc khu vc trồng rau tạI thành phố tháI nguyên Phan. thể: - Hàm lợng NO 3 - biến động từ 9,45 - 32,63 mg/kg đất . - Hàm lợng As : 0,016 - 4,932 mg/kg đất. - Hàm lợng Cd : 0,003 - 0,725 mg/kg đất. - Hàm lợng Pb : 0,028 - 9,956 mg/kg đất. - Hàm. pH 5,5 - 9 5,0 - 7,3 5,8 - 7,0 5,5 - 7,1 NO 3 - 15 9,80 - 26,80 6,50 - 20, 889 10,2 - 22,321 Pd 0,1 0,02 - 0,09 0,024 - 0,180 0,025 - 0,127 Cd 0,02 0,12 - 0,385 0,009 - 0,035 0,014 - 0,172