Đề tài: Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT DO NHIỄM MẶN 1. Sự mặn hóa (Saltinization ) “ Mặn hóa là quá trình xâm nhiễm và tích tụ các muối và kim loại kiềm trong môi trường đất, nước. Khi các môi trường này từ chỗ chưa mặn thành mặn.” Theo PGS.TS Lê Huy Bá thì : “ Môi trường đất bị xem là ô nhiễm mặn khi nồng độ muối hòa tan > 0,3%, trong đó, muối Cl - > 0,15% và Na có hàm lượng trên 10mEg/10gr, sau 24g bị ngập nước mặn hóa bị bốc mặn lên bề mặt. Nồng độ cao của muối gây hại sinh lý cho thành phần và tiêu chí diệt vi sinh vật cùng động vật trong môi trường đất.” ( Sinh thái môi trường đất, Lê Huy Bá) 2. Đất mặn Tất cả các loại đất đều chứa một lượng muối tan nào đó. Trong số đó có loại muối là chất dinh dưỡng cho cây trồng. Tuy nhiên khi các muối trong đất vượt quá một giá trị nào đó thì sự phát triển, năng suất, chất lượng của hầu hết các loại cây đều bị ảnh hưởng xấu, tới một mức độ tùy thuộc vào loại và số lượng muối có trong đất, tùy thuộc vào giai đoạn sinh trưởng, vào loại thực vật và các yếu tố môi trường. Do đó, khi đất chứa các loại muối ảnh hưởng đến năng suất thực vật thì đất đó gọi là đất mặn. Ths Phan Tuấn Điều - ĐH Bình Dương thì "Đất mặn là đất chứa nhiều muối hòa tan (1- 1,5% hoặc hơn). Những loại muối tan thường gặp trong đất là: NaCl, Na 2 SO 4 , CaCl 2 , CaSO 4 , MgCl 2 , NaHCO 3 … Những loại muối này có nguồn gốc khác nhau (nguồn gốc lục địa, nguồn gốc biển, nguồn gốc sinh vật học…), nhưng nguồn gốc nguyên thủy của chúng là từ các thành phần khoáng của đá núi lửa. Trong quá trình phong hóa đá, những muối này bị hòa tan di chuyển tập trung ở những dạng địa hình trũng không thoát nước." II. Phân loại 1. Phân loại nhiễm mặn Môi trường có thể nhiễm các loại mặn sau: - Nhiễm mặn do muối: bao gồm các muối NaCl, Na 2 SO 4 , MgSO4, MgCl, NaNO3, Mg(NO3)2, CaCl2,CaSO4 nghĩa là các muối kim loại kiềm và kiềm thổ, gốc axit là những anion: Cl-, SO 4 2- , NO 3- , CO 3 2- trong đó Cl- là quan trọng nhất. - Nhiễm mặn do kiềm: quá trình này tích lũy nhiều kim loại chủ yếu là kim loại kiềm và kiềm thổ, có thể là Na, K, Mg, Ca, Ba trong đó vai trò Na là quan trọng nhất. 2. Phân loại đất mặn Đất mặn là đất có độ dẫn điện của dung dịch trích(Eco) là từ 4 mmho/cm trở lên ở 250C. Đây là ngưỡng mà vượt quá mức này năng suất cây trồng sẽ giảm đáng kể vì lượng muối gia tăng (Akbar và Ponnamperuma, 1980). Các loại ion chính yếu của muối gồm Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl - , SO 4 2- . Trong đó muối NaCl chiếm ưu thế. Bảng1: Các chỉ tiêu xác định độ mặn của môi trường đất Loại đất Độ dẫn điện, mmho/cm, 25 0 C ( của phần trích dẫn hòa tan) % Na dung lượng trao đổi Đất mặn ( pH > 5,5; >4 <15 [Cl-] = 0,05 – 0,25% ) Đất mặn kiềm >4 >15 Đất không mặn kiềm <4 <15 Đất mặn được chia làm hai dạng khác nhau rõ rệt: đất mặn duyên hải và đất mặn nội địa. Đất mặn duyên hải có ở những vùng ven biển, tính mặn này do sự tràn ngập của nước biển và nước thường có pH thấp. Đất mặn nội địa có ở những vùng khô và nửa khô. Tính mặn ở đây do nước dẫn thủy hoặc nước ngầm. Sự bốc hơi cao dẫn đến muối tập trung cao ở vùng rễ và đất có pH cao ( Yoshida, 1981 ). Đất mặn ven biển thường có tổng số muối tan > 0,5% ( tương đương với > 0,15% Cl) và nếu đạt mức độ mặn trung bình > 0,25% ( tương đương với > 0,05 Cl). Trong hoàn cảnh nhiệt đới ẩm, gió mùa có loại mùa mưa và mùa khô khác nhau, về mùa mưa muối ở tầng đất mặn thường bị rửa trôi gần hết, lúc bấy giờ xác định đất mặn phải lấy mẫu và phân tích các tầng bên dưới phẫu diện ( Nguyễn Vi và Trần Khải, 1978 ). Bên cạnh đó còn nhiều phương pháp phân loại đất mặn khác nhau. Trong số đó, FAO-UNESCO phân loại đất dựa vào độ dẫn điện của dung dịch đất và tỷ lệ muối tan. Và đất mặn ở Việt Nam chủ yếu là loại đất mặn duyên hải được phân loại thành các đơn vị đất ( theo FAO – UNESCO ) 1. Đất mặn sú, vẹt, đước (Mn)-Gley Salic Fluvisols (FLsg) 2. Đất mặn nhiều – Hapli Salic Fulsols (FLsh) 3. Đất mặn trung bình và ít – Molli Salic Fulsoils ( FLsm) 4. Đất mặn kiềm – Gleyic Solonetz III. Tình hình ô nhiễm môi trường đất do nhiễm mặn. 3.1. Tình hình ô nhiễm môi trường dất do nhiễm mặn trên thế giới. Chưa có các số liệu chính xác về diện tích đất nhiễm mặn trên thế giới mà chỉ có ước tính của các nhà khoa học đất trên thế giới. Dregne (1977) đã ước tính có khoảng 2 tỷ ha đất bị nhiễm mặn. Massoud ( 1974) đã ước tính thế giới có 932 triệu ha đất nhiễm mặn. Trong đó, có 316 triệu ha ở các nước đang phát triển. Theo Dudal và Pumell (1986), các đất nhiễm mặn chiếm khoảng 7% diện tích đất thế giới. Diện tích đất nhiễm mặn trên thế giới theo Massoud ( 1974) được trình bày ở bảng sau: Bảng2: Ước tính diện tích diện tích đất nhiễm mặn trên thế giới của Massoud ( 1974). Khu vực Diện tích đất nhiễm mặn ( 1000ha) Bắc Mỹ 15.755 Mexico và Trung Mỹ 1.965 Nam Mỹ 129.163 Châu Phi 80.436 Nam Á 85.110 Bắc và Trung Á 211.448 Đông Nam Á 19.983 Australia 357.568 Châu Âu 50.749 3.2. Tình hình ô nhiễm môi trường đất do nhiễm mặn ở Việt Nam. Đất bị nhiễm mặn ở Việt Nam có diện tích khoảng 1 triệu ha ( Hoàng Kim, Phạm Văn Biên và R.H Howeler, 2003), chiếm gần 3% diện tích tự nhiên cả nước. Trong đó, hai vùng nhiễm mặn tập trung chủ yếu là hai châu thổ lớn Đồng bằng sông Cửu Long, Đồng bằng Sông Hồng. Ảnh hưởng của nước biển ở vùng cửa sông vào đất liền Đồng bằng Sông Hồng chỉ khoảng 15km, nhưng ở Đồng bằng sông Cửu Long lại có thể xâm nhập tới 40-50km ( FAO, 2000). Các tỉnh vùng Đồng bằng sông Cửu Long như: Sóc Trăng, Bến Tre, Tiền Giang, Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang đều bị nhiễm mặn. Đất mặn có diện tích là 744.000ha , chiếm 18,9% làm hạn chế tăng vụ và tăng năng suất của vùng. Bảng 3: Diện tích bị nhiễm mặn ở ĐBSCL trung bình tháng 4 (1991-2000) Các vùng nhiễm mặn ở Đồng bằng sông Hồng thuộc các tỉnh như: Thái Bình, Hải Phòng, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa…. Bảng 4: Diện tích các tỉnh ĐBSH bị nhiễm mặn. Tỉnh Diện tích nhiễm mặn (ha) Thái Bình 18.000 Hải Phòng 20.000 Nam Định 10.000 Thanh Hóa 22.000 Dọc theo ven biển các tỉnh miền Trung đất cũng bị nhiễm mặn như Hà Tĩnh có khoảng 17.979 ha, Quảng Bình có hơn 9.300ha bị nhiễm mặn và Ninh Thuận có gần 2300ha đất bị nhiễm mặn. Đất mặn Việt Nam chủ yếu tập trung ở ven biển và theo tổ chức FAO – UNESCO có các loại sau: 3.2.1. Đất mặn sú, vẹt, đước: Theo FAO – UNESCO có diện tích 105. 318ha , phân bố ở nhiều vùng ven biển từ Nam ra Bắc nhưng nhiều nhất là ở vùng ven biển Nam Bộ từ Bến Tre đến Cà Mau. Đất mặn sú vẹt đước chiếm 0,34% diện tích tự nhiên toàn quốc và 10,63 nhóm đất mặn và phân bố như sau: Đất mặn sú, vẹt, đước chưa thuần thục, tầng mặt thưởng dở đất, dở nước, đang trong quá trình bồi lắng, dạng bùn lỏng, lầy ngập nước triều, bão hòa NaCl, lẫn hữu cơ, glay mạnh, đất trung tính hay kiềm yếu, tầng mặt lượng hữu cơ khá, đạm tổng số trung bình và khá …… Thành phần cơ giới trung bình ở miền Bắc, nặng ở miền Nam. 3.2.2. Đất mặn nhiều: Theo FAO-UNESCO có diện tích 133.288ha, loại đất này chiếm 0,42% diện tích đất tự nhiên cả nước và 15% nhóm đất mặn. Phần lớn tập trung ở ven biển Đồng bằng sông Cửu Long: 102.000ha Đất mặn nhiều thường do nước mặn tràn theo thủy triều và cũng có nơi do nước mạch mặn do muối NaCl trong nước biển. Đất mặn nhiều thường ở địa hình thấp ven biển, cửa sông. Đất mặn nhiều thường có Cl - > 0,25%, tổng số muối tan >1% và EC thường >4ms/cm. về mùa mưa các chỉ số trên hạ thấp hơn. Đất mặn nhiều thường chứa chất dinh dưỡng trung bình đến khá, nhất là ở Nam Bộ. Thành phần cơ giới từ sét đến limon hay thịt pha sét. Đất mặn ở Nam Bộ thường có thành phần cơ giới nặng hơn và sâu hơn. Đất mặn ở miền Bắc thường có thành phần cơ giới trung bình và có nền cát hay cát pha ở độ sâu chưa đến 100cm và ở độ sâu khoảng 50-80cm thường gặp lớp cát xám xanh, có xác vỏ sò, ốc biển. 3.2.3. Đất mặn trung bình và ít Có tổng diện tích 732.584ha, phân bố tiếp giáp với đất phù sa, bên trong vùng đất mặn nhiều, đại bộ phận ở địa hình trung bình, cao còn ảnh hưởng của thủy triều. Loại đất này chiếm 2,4% có diện tích đất toàn quốc và khoảng 75% của nhóm đất mặn, tập trung ở Đồng bằng sông Cửu Long Đất mặn trung bình và ít có Cl - <0,25% và EC <4 ms/cm, đất có phản ứng trung tính ít chua, xuống sâu pH có tăng lên do nồng độ muối tăng cao hơn, tỷ lệ Ca ++ /Mg ++ <1, mùn, đạm trung bình, lân trung bình và nghèo. 3.2.4. Đất mặn kiềm. Có diện tích: khoảng 200ha. Phân bố ở môt số vùng thuộc tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận với diện tích nhỏ. Trong đất mặn loại này có chừa nhiều Na 2 CO 3 và NaHCO 3 , đất có độ pH khá cao ( pH>8). Bảng 5: Số liệu phân tích mẫu đất ở Phan Rang cho thấy: Na 2 CO 3 9,8% NaCl 0,62% Na 2 SO 4 0,22% pH 9,5 IV. Sự hình thành các loại đất mặn. Đất mặn được hình thành bất cứ nơi nào có điều kiện khí hậu, đất đai, thủy văn thuận lợi cho việc tích lũy muối tan trong vùng rễ cây, thậm chí các tính chất tạm thời. việc hình thành đất mặn chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: 4.1. Khí hậu: Trừ vùng ven biển, hiếm khi tìm thấy đất mặn ở các vùng ẩm ướt vì các vùng đó muối trong đó liên tục được rửa ra khỏi vùng rễ cây nhờ tác dụng rửa của mưa. Các loại đất mặn thường thấy ở các vùng khô hạn và bán khô hạn, nơi giáng thủy không thường xuyên và không đủ để rửa các muối lúc đầu có trong đất. Thông thường, nếu vùng đất có giáng thủy hơn 1000mm trên một năm thì không hình thành đất mặn. Sự tích lũy các muối trong các lớp đất mặn có thể được tăng cường nếu một mùa ẩm ướt và mát được luân phiên bằng một mùa nóng và khô. Trong thời gian mùa hè khô ráo, dòng nước đi từ mặt nước ngầm lên đến bề mặt đất có độ hòa tan lớn hơn so với dòng muối từ các lớp mặt từ các lớp mặt đi xuống do trong mùa khí hậu mát mẻ hòa tan của các muối thấp. 4.2. Đất. Do tưới, sự phân bố lại các muối trước đây được phân bố đều trong đất hoặc các muối trước đây được phân bố cục bộ tại các lớp dưới sâu có thể làm tăng muối trong vùng rễ cây. Ta biết rằng, thông qua việc dâng leo mao quản, nước mang các muối tan lên tầng đất mặn và để chúng ở đó sau khi bay hơi. Do đó, nhiều đất hiện nay không bị mặn nhưng có nhuy cơ bị mặn do tưới. Thông thường những loại đất có cấu trúc nhẹ bị mặn ít hơn những đất có cấu trúc nặng hơn vì: - Những loại đất có cấu trúc nhẹ được tiêu nước tốt hơn, do đó các muối được rửa dễ dàng và nhanh chóng. - Những đất này có CEC thấp nên giữ ít muối hơn những đất nặng - Những loại đất có cấu trúc nhẹ có khả năng dâng leo mao dẫn kém và do đó có thể chịu ảnh hưởng của nước ngầm lợ ít hơn. 4.3. Các điều kiện thủy văn. Các điều kiện thủy văn sau đây có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự úng ngập và tích lũy muối, gây nên sự hình thành đất mặn: - Các vùng đất nằm thấp có thể được tích lũy muối trên bề mặt nhờ dòng chảy mặt từ nơi khác đến. vào mùa mưa, những khu vực này trong có vẻ như úng ngập nhưng vào mùa khô lại khô ráo tạo nên đất bị mặn. Ở các vùng ven biển, [...]... tham khảo 1 Sử dụng và cải tạo đất phèn, đất mặn – GS.TS Đào Văn Khoa 2 Sinh thái môi trường đất – GS.TSKH Lê Huy Bá – NXB Đại Học Quốc Gia TP HCM, năm 2007 3 Sinh thái môi trường ưng dụng – GS.TSHK Lê Huy Bá – NXB KHKT, năm 2005 4 Tài nguyên đất và môi trường – Ths Phan Tuấn Điều 5 Đất và môi trường – GS.TS Lê Văn Khoa – NXB Giáo Dục, năm 2004 6 Sinh thái và môi trường đất – GS.TS Lê Văn Khoa – NXB... mặt đất Sự dâng lên mực nước ngầm là nguyên nhân chủ yếu làm thoái hóa đất ở nhiều khu tưới V Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất do nhiễm mặn 3.1 Do tự nhiên 3.1.1 Các quá trình phong hóa: Muối được hình thành trong đất trong quá trình phong hóa Nhưng trong các điều kiện ẩm ướt muối sẽ thấm trong đất và theo nước di chuyển ra suối, sông, biển và đại dương Trong những điều kiện khô hạn và bán khô... giống cây chịu mặn, điều tra, nghiên cứu và đề xuất các hệ thống cây trồng, vật nuôi thích hợp trên vùng đất nhiễm mặn Trồng rừng trên đất mặn, bảo vệ rừng ngập mặn và các hệ sinh thái rừng ngập mặn 8.6 Biện pháp bón vôi Khi bón vôi vào đất, cation Ca2+ tham gia phản ứng trao đổi theo phương trình: Giải phóng Na+ ra khỏi keo đất tạo thuận lợi cho việc rửa mặn, tháo nước ngọt vào rữa mặn, bổ sung chất... cho đất bị mặn Đó là nguyên nhân chủ yếu nhiễm mặn cho vùng đất tưới Hình 2: Sơ đồ về sự chuyển động của muối trong đất có mực nước ngầm nông Sự dâng lên của nước ngầm từ mặt nước tự do gọi là sự dâng leo mao dẫn Đây là một cơ chế quan trọng trong gây mặn cho đất do nước ngầm di chuyển lên phía trên, sau đó bay hơi Nước ngầm bay hơi để lại muối cho tầng đất mặt Số lượng muối đi lên do tầng đất mặt do. .. triều dâng lên làm ngập đất mặn Sự xâm nhập của nước biển qua các sông, cửa sông, các tầng nước ngầm mặn là nguyên nhân chính hình thành nên các loại đất mặn - Sự tham gia của các tầng nước ngầm nằm nông và các vùng lân cận thông qua sự thấm được Van Der Molen(1976) mô tả có thể làm tăng tổng số muối và làm mực nước ngầm dâng lên, thúc đẩy sự hình thành đất mặn Thêm vào đó, sự thấm mặn, một hiện tượng... không có một loại cây trồng nào có thể phát triển được Bảng 6: Ảnh hưởng của mặn đối với cây trồng Phân loại đất mặn Độ dẫn điện của dung dịch đất bão hòa Ảnh hưởng đến cây trồng ( mmh0/cm) Không mặn 0-2 Mặn ít 2-4 Mặn trung bình 4-8 Mặn trích 8-16 Mặn ảnh hưởng không đáng kể Năng suất của nhiều loại cây có thể bị giới hạn Năng suất của nhiều loại cây trồng bị giới hạn Chỉ một số cây trồng chịu Rất mặn. .. cơ Sau khi bón vôi cho đất chúng ta nên bón thêm phân xanh, phân hữu cơ có tác dụng làm tăng lượng mùn cho đất, giúp vi sinh vật phát triển, giúp đất tươi xốp, giảm tỉ lệ sét, tăng tỷ lệ hạt limon, hạt keo 8.7 Giảm độ mặn cho đất Cải tạo đất mặn thành đất trồng cỏ bằng cách gieo cấy các loại cỏ chịu mặn làm thức ăn cho gia súc Cải tạo bằng kỹ thuật canh tác: cày sâu, không lật xới đất nhiều lần, cắt... cây nông nghiệp, chuyển từ cây trồng cạn sang trồng cây lúa nước, hoặc sản xuất lúa nhiều vụ trong năm thiếu nước để đất hoang hóa tạo điều kiện bốc mặn và tích lũy muối trên tầng đất mặn Chuyển đổi cơ cấu canh tác: chuyển trồng lúa sang nuôi tôm Phát triển nhiều kênh rạch làm giảm lưu lượng chảy của sông vào mùa khô làm cho nước biển lấn sâu Chặt phá rừng ngập mặn ven biển VI Ảnh hưởng của đất mặn. .. trong mùa khô Nhiều nơi phải áp dụng bơm chuyền 2 – 3 cấp tốn kém lớn 8 Cải tạo đất nhiễm mặn Có thể biến các đất mặn thành đất thích hợp cho việc sản xuất nông nghiệp Trước hết, phải loại bỏ các muối tan ra khỏi vùng rễ cây, cắt bỏ nguồn muối để trách cho đất tái mặn sau đây là một số biện pháp được chấp nhận 8.1 Biện pháp cơ học: cạo muối Dùng biện pháp cơ học để loại bỏ muối tích lũy trên đất Đây là... tan trong đất làm cho tính chất vật lý, hóa học, sinh học của đất trở nên xấu: đất có thành phần cơ giới nặng, phản ứng trung tính hoặc kiềm yếu, tỉ lệ sét cao 50 – 60%, thấm nước kém Khi ướt thì dẻo, dính Khi khô thì co lại, nứt nẻ, khó làm đất, nghèo mùn, nghèo dinh dưỡng Khi ướt đất dính dẻo, hạt đất trương mạnh, bích kín tất cả các khe hở làm cho đất hoàn toàn trở nên không thấm nước đất mặn có phản . Đề tài: Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT DO NHIỄM MẶN 1. Sự mặn hóa (Saltinization ) “ Mặn hóa là quá trình xâm nhiễm và tích tụ các muối và kim loại kiềm trong môi trường đất, nước. Khi các môi trường. (FLsg) 2. Đất mặn nhiều – Hapli Salic Fulsols (FLsh) 3. Đất mặn trung bình và ít – Molli Salic Fulsoils ( FLsm) 4. Đất mặn kiềm – Gleyic Solonetz III. Tình hình ô nhiễm môi trường đất do nhiễm mặn. 3.1 >15 Đất không mặn kiềm <4 <15 Đất mặn được chia làm hai dạng khác nhau rõ rệt: đất mặn duyên hải và đất mặn nội địa. Đất mặn duyên hải có ở những vùng ven biển, tính mặn này do sự tràn