1 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ Bài giảng môn học ô nhiễm đất biện pháp xử lý (L-u hành nội bộ) Khái quát mục đích, ý nghĩa nhiệm vụ môn học Khái l-ợc ph-ơng pháp học tập lớp, tìm kiếm tài liệu tham khảo Giới thiệu tài liệu tham khảo chính: Các tiêu chuẩn Nhà n-ớc Việt Nam MT 2002 Tập V phần chất l-ợng đất Giáo trình Độc học môi tr-ờng, 2000 Lê Huy Bá NXB ĐHQG TP HCM Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp,Trần Cẩm Vân Đất Môi tr-ờng NXB Giáo dục, 2000 Giáo trình Sinh thái Môi tr-ờng đất, 2003 Lê Văn Khoa NXB ĐHQG HN S Ellis and A.Mellor Soils and Environment Routledge - London and NewYork, 1995 Sheila M.Ross, John Wiley & Sons Toxic metals in soil plant Systems, 1994 B Yaron, R Culvet, R Prost Soil pollution Processes and dynamics Springer - Verlag Berlin Heidelberg, 1996 R Naidu, R.S Kookana, D.P Oliver, S Rogers, M.J Mclaughlin Contaminants and the soil Environment in the Australia - Pacific Region Kluwer academic pulicshers Dordrecht/ Boston/ London, 1995 - December 1992 Karlsruhe, Federal Republic of Germany Soil decontamination Using biological Processes, 1994 10 J.P Vernet Heavy metal in the Environment University of Geneva, Versoix, Switzerland, 1995 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ 11 W Salomons and P Mader Heavy Metals Germany, 1995 Điều kiện tiên Sinh viên phải có kiến thức sở môn học: Thổ nh-ỡng Môi tr-ờng đất, Ô nhiễm môi tr-ờng Hóa môi tr-ờng Tóm tắt nội dung Ch-ơng trình giới thiệu nguồn gốc chất gây ô nhiễm đất bao gồm: nguồn gốc tự nhiên nhân tạo nh-: hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông, ; chất gây ô nhiễm chất vô hữu cơ; tác động chất gây ô nhiễm dung dịch đất; chuyển hoá chất ô nhiễm đất; đánh giá rủi ro môi tr-ờng đất Ch-ơng Nguồn gốc chất gây ô nhiễm đất 1.1 Khái niệm ô nhiễm đất Theo định nghĩa tổ chức Y tế giới (WHO) "Ô nhiễm môi tr-ờng đ-a vào môi tr-ờng chất thải nguy hại l-ợng đến mức ảnh h-ởng tiêu cực đến đời sống sinh vật, sức khỏe ng-ời làm suy thoái chất l-ợng môi tr-ờng" Vì vậy: Ô nhiễm môi tr-ờng đất đ-ợc xem tất t-ợng làm nhiễm bẩn môi tr-ờng đất chất gây ô nhiễm, gây ảnh h-ởng đến đời sống sinh vật ng-ời Khi nghiên cứu ô nhiễm môi tr-ờng đất cần đặc biệt quan tâm đến chất ô nhiễm tồn d-ới nhiều dạng khác nh-: Vô cơ, hữu cơ, hợp chất, đơn chất, ion, dạng lỏng, dạng rắn dạng khí gây tác dụng xấu đến sinh tr-ởng phát triển sinh vật đất hay sinh vật tiếp xúc với đất nh- t-ơng tác chất ô nhiễm khác với pha đất wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ Đất đ-ợc hình thành tác động yếu tố chính: Đá mẹ (P), sinh vật (O), khí hậu (C), địa hình (R), thời gian (t) thêm tác động ng-ời (H) Khí 25% Vô 45% S = f(P, O, C, R, H)t Các loại đất th-ờng khác thành phần tính chất trình hình thành phát triển chịu tác động nhiều yếu tố nên thân dị thể, gồm: thể rắn; thể lỏng; thể khí sinh vật tàn d- chúng (phần hữu đất) Nh- vậy, chất đất hỗn hợp thể vật liệu tạo nên môi tr-ờng tơi xốp Độ xốp đất chủ yếu đ-ợc xác định hợp phần: Khoáng, hữu thể lỏng Khả phản ứng pha rắn pha lỏng ảnh h-ởng lớn đến tính bền vững ổn định môi tr-ờng xốp, đặc biệt có t-ơng tác chất ô nhiễm Lỏng 25% Hữu 5% Các thành phần môi tr-ờng đất luôn t-ơng tác với phức tạp Môi tr-ờng đất + Pha rắn Pha rắn đất hỗn thể, đ-ợc đặc tr-ng nhiều cấu tử nh- axit hữu humic, fulvic, khoáng sét, oxit kim loại khoáng khác, Pha rắn phụ thuộc nhiều vào thành phần giới, cấu tử đất tác nhân gắn kết chi phối đến trạng thái đoàn lạp đất tạo nên tổ hợp lỗ hổng đất, khoảng không khí với kích th-ớc khác gọi khoảng hổng đất Chức lỗ hổng ảnh h-ởng kích th-ớc lỗ hổng wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ đến tình trạng n-ớc chất hoà tan môi tr-ờng đất đ-ợc thể bảng 1.1 nh- sau: Bảng 1.1: Phân loại chức lỗ hổng đất (Greenland, 1997) [7] Tên gọi Chức Lỗ hổng chuyển động (vận chuyển Vận chuyển không khí n-ớc chất) L-u giữ n-ớc chống lại trọng Lỗ hổng tích luỹ lực tiết từ rễ Lỗ hổng tàn d- L-u giữ khuếch tán vật (còn lại) chất dạng ion dung dịch Khoảng hổng liên Tạo lực liên kết hạt kết đất lại với Đ-ờng kính (m) > 50 0.5 - 50 < 0.5 < 0.05 Sự tác động t-ơng hỗ cấu tử khác pha rắn ảnh h-ởng mạnh đến hoạt tính bề mặt hạt đất Sự t-ơng tác th-ờng xảy mạnh khoáng sét chất hữu + Pha lỏng Pha lỏng đ-ợc biết phần dung dịch đất gồm có n-ớc đất hợp chất khác nhau, chủ yếu phản ứng hoá học đất xảy pha Ng-ời ta chia làm loại: phần dung dịch đất nằm gần hạt đất phần dung dịch nằm xa hạt đất Các trình hoá học xảy phần dung dịch khác nhau, thể nh-: Tại phần nằm gần hạt đất xảy trình trao đổi, hấp phụ, phản ứng liên kết, tạo phức, + Pha khí Pha khí phần không khí đất chiếm phần lỗ hổng n-ớc nên hàm l-ợng không khí phụ thuộc vào tổng độ hổng độ ẩm đất Pha khí chứa tất khí có mặt khí quyển: CO2, NOx, Sự khác không khí đất khí hàm l-ợng khí đất thoáng khí O2 khoảng wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ 20% (khí 21%), CO2 khoảng 0.1 - 2% (khí 0.035%) - đất có độ ẩm cao lên đến 10 - 15% + Hệ sinh vật đất Các sinh vật đất thành phần quan trọng môi tr-ờng đất, chúng xúc tiến cách liên tục tác động t-ơng hỗ hợp phần sống không sống đất Các hoạt động sinh học đất tác động đến tính chất lý - hoá, đến pha khí, pha lỏng đất Những sinh vật sống tự khu hệ sinh vật đất bao gồm: vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, tảo hệ động vật đất, có virút phát triển tế bào thể khác, vi sinh vật chiếm phần chủ yếu đất Các sinh vật đất đóng vai trò quan trọng chu trình chuyển hoá vật chất xảy đất Chúng phân huỷ chất hữu cơ, chuyển hoá chất độc hại làm môi tr-ờng đất Khả tự làm môi tr-ờng đất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần số l-ợng nhóm sinh vật đất, đặc biệt khu hệ vi sinh vật đất 1.2 Nguồn gốc chất ô nhiễm đất Môi tr-ờng đất bị ô nhiễm lan truyền chất ô nhiễm từ không khí, n-ớc bị ô nhiễm hay xác hữu động thực vật tồn d- lâu dài đất, làm cho nồng độ chất tăng lên v-ợt khả chịu tải môi tr-ờng gây ô nhiễm đất Có thể xem nhóm nguyên nhân gây ô nhiễm môi tr-ờng đất: 1.2.1 Nguồn gốc tự nhiên Những nguyên nhân nằm can thiệp ng-ời nh-: + Hiện t-ợng nhiễm phèn Hiện t-ợng nhiễm phèn n-ớc phèn từ rốn phèn (trung tâm sinh phèn) theo dòng n-ớc mặt n-ớc ngầm lan truyền đến vị trí khác gây t-ợng nhiễm phèn Các đất nhiễm phèn chủ yếu nhiễm chất độc Fe2+, Al3+, SO42+ đồng thời làm cho nồng độ chúng tăng cao dung dịch đất, mật độ keo đất tăng lên cao, pH môi tr-ờng giảm xuống Hậu gây ngộ độc cho trồng sinh vật đất wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ + Hiện t-ợng nhiễm mặn Hiện t-ợng nhiễm mặn gây muối n-ớc biển, n-ớc triều hay từ mỏ muối, có chất độc nh-: Na +, K+, Cl-, SO42- Các chất gây tác hại đến môi tr-ờng đất tác động ion gây hại áp suất thẩm thấu, nồng độ muối cao dung dịch đất đến thể sinh vật, đặc biệt gây độc sinh lý cho thực vật + Quá trình glây hoá Quá trình glây hoá môi tr-ờng đất trình phân giải hợp chất hữu điều kiện ngập n-ớc yếm khí, nơi tích luỹ nhiều xác chết sinh vật sinh nhiều chất độc nh-: CH4, H2S, FeS, NH3, đồng thời sản phẩm hữu đ-ợc phân huỷ dở dang d-ới dạng hợp chất mùn đóng vai trò gián tiếp việc gây ô nhiễm đất liên kết chặt chẽ chúng với hợp phần ô nhiễm vào đất + Các trình khác: Các trình vận chuyển chất ô nhiễm theo dòng n-ớc m-a lũ, theo gió từ nơi đến nơi khác xảy hoạt động núi lửa hay cát bay Ngoài ô nhiễm đất từ qúa trình tự nhiên đặc điểm, nguồn gốc trình địa hoá Tác nhân gây ô nhiễm đất chủ yếu kim loại nặng 1.2.2 Nguồn gốc nhân tạo Chức chứa đựng phế thải chức quan trọng môi tr-ờng, đất nơi chấp nhận khối l-ợng lớn chất thải ng-ời mang đến Xét theo nguồn gốc phát sinh ô nhiễm môi tr-ờng đất nguyên nhân chính: - Ô nhiễm đất hoạt động nông nghiệp Ô nhiễm đất chất thải công nghiệp Ô nhiễm đất chất thải sinh hoạt Ô nhiễm đất tác động không khí từ khu công nghiệp, đô thị, khu vực đông dân c- hoạt động giao thông - Ô nhiễm n-ớc thải đo thị khu công nghiệp làng nghề thủ công wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ Do nhiều tác nhân gây ô nhiễm có nguồn gốc khác nh-ng lại gây tác hại nh- nhau, nên để thuận lợi cho công việc khảo sát, đánh giá, khắc phục xử lý ô nhiễm, ng-ời ta phân loại ô nhiễm đất theo tác nhân gây ô nhiễm: - Ô nhiễm tác nhân hoá học - Ô nhiễm tác nhân sinh học - Ô nhiễm tác nhân vật lý Do tồn d- cao chất ô nhiễm sử dụng phân vô cơ, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, chất thải nông nghiệp rác thải sinh từ trình sử dụng làm cho môi tr-ờng đất bị ô nhiễm Tất hoạt động ảnh h-ởng tới đặc tính hoá học lý học đất, làm đảo lộn cân sinh thái, làm ô nhiễm môi tr-ờng đất, làm cân dinh d-ỡng, rửa trôi thoái hoá đất A/ Các nguồn ô nhiễm vô Các muối vô cơ: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, HCO3-, CO32- Các anion: Các dạng anion chứa S2-, SO42-, (FeS, ZnS, CrSO4) Các ion Cl- hoà tan mạnh, độc hại nh- NaCl, KCl Các kim loại nặng Theo số liệu tính toán FAO (1981), sản xuất phân hoá học trung bình tăng khoảng triệu tấn/ năm Năm 1990, tính trung bình giới 94,5 kg/ha Việt Nam 73,3 kg/ha so với năm 1985 62,7kg/ha Các loại phân hoá học thuộc nhóm chua sinh lý (NH4)2SO4, K2SO4, KCl, super phôt phát tồn d- axit, bón liên tục mà biện pháp trung hoà làm thay đổi thành phần tính chất đất, không sử dụng hợp lý làm chua đất, làm thay đổi cân dinh d-ỡng đất trồng, nghèo kiệt ion bazơ xuất nhiều độc tố trồng nh- (Al 3+, Fe3+, Mn2+, ) làm giảm hoạt tính sinh học đất Mặt khác đất bão hoà chất, chúng xâm nhập vào nguồn n-ớc, vào khí gây ô nhiễm môi tr-ờng Hậu quả, tình trạng chua hoá tầng đất canh tác phổ biến ngày nay, nơi đất phì nhiêu có tập quán thâm canh sử dụng lâu dài phân khoáng gây chua hoá môi tr-ờng đất wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ Các chất ô gây ô nhiễm vô đất hoạt động canh tác nông nghiệp gây nh-: dạng nitơ đất (N-hữu cơ, N-vô cơ: NH4+, NO3-, NO2) Ng-ời ta -ớc tính có 50% nitơ bón vào đất đ-ợc trồng sử dụng, l-ợng lại nguồn gây ô nhiễm môi tr-ờng đất NO 3- với đặc tính dễ bị rửa trôi xuống tầng n-ớc ngầm khả tích luỹ với hàm l-ợng cao vào nông sản, NO3- đặc biệt nguy hiểm, ảnh h-ởng trẻ em từ 3-6 tháng tuổi, làm tăng hàm l-ợng methaemoglobin làm giảm liên kết oxy vận chuyển oxy thể gây bệnh trẻ xanh trẻ em với ng-ời lớn tuổi gây bệnh ung th- dày Khi hàm l-ợng NO 3- n-ớc uống 40 - 100 mgN-NO3-/l đ-ợc xem gây nguy hại cho chăn nuôi Phôt đất th-ờng tồn dạng P-vô P- hữu (P-hữu đất chiếm từ - 90% tổng số đất) Phốt chủ yếu dạng P-Ca, PAl, P-Fe phụ thuộc vào điều kiện pH môi tr-ờng đất Dạng hoà tan tồn dung dịch đất: H2PO4- > HPO42- > PO43- Phốt tổng số đất dao động từ 0,1 đến 0,8 g/kg đất, khả hoà tan n-ớc kém, th-ờng từ 0,001 - 0,1 mgP/lit dung dịch đất Phôt đ-ợc xem nguyên tố không gây độc trực tiếp ng-ời động vật Nh-ng hoạt động canh tác nông nghiệp gây hậu gián tiếp, làm gia tăng hàm l-ợng P n-ớc, gây t-ợng phú d-ỡng nguồn n-ớc, làm tăng phát triển tảo, thực vật thuỷ sinh, gây thiếu hụt oxy n-ớc B/ Nguồn gây ô nhiễm sinh học Những tác nhân sinh học làm ô nhiễm đất, gây bệnh ng-ời động vật nh- trực khuẩn lỵ, th-ơng hàn, amip, ký sinh trùng (giun,sán, ) Sự ô nhiễm ph-ơng pháp đổ bỏ chất thải vệ sinh sử dụng phân bắc t-ơi, bùn ao t-ơi, bùn kênh dẫn chất thải sinh hoạt bón trực tiếp vào đất n-ớc ta, tập quán sử dụng phân bắc phân chuồng t-ơi canh tác nông nghiệp phổ biến Hiện nay, tập quán sử dụng phân bắc t-ơi theo hình thức sau: wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ - 50% l-ợng phân bắc trộn tro bếp để bón lót, 10% l-ợng phân bắc đ-ợc pha loãng n-ớc để t-ới cho trồng (rau, lúa) - 40% phân bắc trộn tro bếp cộng vôi bột ủ khoảng 10 - 14 ngày, sau bón cho trồng Cách bón phân t-ơi gây ô nhiễm sinh học nghiêm trọng cho môi tr-ờng đất, không khí n-ớc Chỉ tính riêng thành phố Hà Nội, hàng năm l-ợng phân bắc thải khoảng 550.000 tấn, 2/3 l-ợng phân đ-ợc dùng để bón cho trồng, gây ô nhiễm môi tr-ờng đất nông sản Ví dụ, huyện Từ Liêm nhiều hộ nông dân dùng phân bắc với liều l-ợng từ đến 12 hoà với n-ớc t-ới cho ha, khảo sát lit m-ơng máng khu trồng rau có tới 360 CFU E.coli, n-ớc giếng công cộng 20, đất lên tới 2.10 CFU/100 g đất Vì thế, điều tra sức khoẻ ng-ời trồng rau th-ờng xuyên sử dụng phân bắc t-ơi có tới 60% số ng-ời tiếp xúc với phân bắc từ - 20 năm; 26,7% tiếp xúc 20 năm làm cho 53,3% số ng-ời đ-ợc điều tra có triệu trứng thiếu máu 60% số ng-ời bị mắc bệnh da C/ Ô nhiễm đất nhóm tác nhân vật lý Nguồn gây ô nhiễm nhiệt đất thải bỏ n-ớc làm mát thiết bị nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện nguyên tử nhà máy khí N-ớc làm mát thải vào đất làm cho nhiệt độ đất tăng lên từ 150C gây ảnh h-ởng đến môi tr-ờng đất, đặc biệt làm huỷ hoại nhiều vi sinh vật có ích đất Khi sinh vật đất chết đi, để lại l-ợng tồn d- chất thải hữu lớn nguyên nhân gây nguồn ô nhiễm gián tiếp khác đất Ví dụ, hàm l-ợng axit mùn cao đất bị ô nhiễm kim loại nặng hay thuốc BVTV góp phần làm tăng tính bền vững chất ô nhiễm đất Nguồn gây ô nhiễm đất chất phóng xạ phế thải từ trung tâm nghiên cứu phóng xạ, nhà máy điện nguyên tử bệnh viện có dùng chất phóng xạ vụ thử vũ khí hạt nhân Ng-ời ta thấy rằng, sau vụ thử vũ khí hạt nhân chất phóng xạ đất tăng lên gấp 10 lần Các chất 10 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ sau xâm nhập vào đất theo chu trình dinh d-ỡng tới trồng, động vật ng-ời làm thay đổi cấu trúc tế bào, gây bệnh di truyền 1.2.3 Các tác nhân gây ô nhiễm 1.2.3.1 Ô nhiễm sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật Tính độc hại chất hữu cấu trúc điện tử, khả hoà tan n-ớc khả bay quan trọng Khả ion hoá lý tr-ớc hết giải thích t-ơng tác hoá học chất hữu độc hại lại phụ thuộc nhiều vào pH Với chất hữu khả ion hoá quan trọng, có liên quan chặt đến đặc tính hấp phụ đất Ngoài ra, đặc điểm nh-: hình dạng, kích th-ớc, khả đông tụ, phân cực, tính axit hay bay có ý nghĩa quan trọng A/ Giới thiệu thuốc bảo vệ thực vật Thuốc bảo thực vật: chất hợp chất đ-ợc dùng để phòng chống, diệt trừ, xua đuổi giảm nhẹ dịch hại gây cho trồng (U.S.EPA) Có nhiều cách để phân loại thuốc BVTV: phân loại thuốc theo đối t-ợng phòng trừ, theo chế tác động, theo mức độ độc hại, Theo đối t-ợng phòng trừ, thuốc BVTV đ-ợc phân chia thành nhóm sau: Thuốc trừ nhện Thuốc trừ ốc Thuốc trừ nấm bệnh Thuốc trừ chuột Thuốc trừ cỏ Thuốc trừ sâu Thuốc trừ tuyến trùng, 10 27 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ Hà Nội dao động khoảng từ 13.000 tấn/ năm đến 20.000 tấn/ năm Khối l-ợng chất thải có thành phần chất dễ ăn mòn 2.272, 95 (chiếm 18.80%), chất có độc tính cao 2.562, 98 (chiếm 20.91%) Do thành phố ch-a xây dựng xong hệ thống xử lý ô chôn lấp chất thải rắn nguy hại nên phần lớn nguồn chất thải rắn công nghiệp bị chôn lẫn với loại chất thải khác bãi rác Nam Sơn bãi rác Tây Mỗ Các chất thải hệ thống chống thấm, kỹ thuật vận hành không đảm bảo hệ thống xử lý n-ớc rác dẫn đến n-ớc rác đ-ợc thải trực tiếp vào hệ thống thủy vực xung quanh (tại bãi rác Tây Mỗ n-ớc rác đ-ợc thải trực tiếp sông Nhuệ), ngấm xuỗng nguồn n-ớc ngầm gây ảnh h-ởng nghiêm đến chất l-ợng môi tr-ờng đất n-ớc Bên cạnh đó, vấn đề ô nhiễm môi tr-ờng từ họat động làng nghề gây ô nhiễm môi tr-ờng nhiều địa ph-ơng n-ớc Tính đến nay, n-ớc có khoảng 1.450 làng nghề, tập chung chủ yếu đồng sông Hồng Ch tớnh riờng ng bng sụng Hng ó trung ti 800 lng ngh, ú trung nhiu cỏc tnh H Tõy, Nam nh, Thỏi Bỡnh, Bc Ninh, Hng Yờn Cỏc lng ngh ny t sn xut v tỡm ni tiờu th tn ti Với mở cửa thông thoáng chế thị tr-ờng tạo ra, nhiều làng nghề tìm đ-ợc h-ớng cho mình, tạo nhiều việc làm nâng cao thu nhập cho ng-ời dân vùng nông thôn Thế nh-ng, mở rộng phát triển làng nghề không kèm với biện pháp xử lý chất thải, bảo vệ môi tr-ờng làm cho môi tr-ờng làng nghề bị ô nhiễm nghiêm trọng Theo đánh giá chuyên gia tỉnh có làng nghề hầu hết làng nghề n-ớc ta không đảm bảo chất l-ợng môi tr-ờng, nhiều làng nghề mức ô nhiễm nghiêm trọng Hậu nhiều nguyên nhân, nguyên nhân chủ yếu sử dụng hóa chất trình sản xuất song lại ch-a có biện pháp xử lý chất thải Ô nhiễm môi tr-ờng làng nghề không gây tác hại tr-ớc mắt mà có tác động tiềm ẩn gây ảnh h-ởng lâu dài đến sức khoẻ đời sống ng-ời Bảng 1.4: Hàm l-ợng số KLN n-ớc thải số khu vực 27 28 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ (mg/kg) Nguồn n-ớc thải PH Cu Pb Zn Cd Hg Làng nghề Phùng Xá, 6,00 0,170 5,200 2,050 Hà Tây Làng nghề Chỉ Đạo, 7,62 0,004 3,327 0,011 0,003 0,001 H-ng Yên 6Tiêu chuẩn cho phép 0,1 0,05 0,01 0,001 8,5 Nguồn: Nguyễn Xuân Cự Nhc n lng ngh nu chỡ ụng Mai (Hng Yờn) ngi ta khụng lo lng bi chỡ v cht thi quỏ trỡnh sn xut ó nh hng ln ti sc khe ngi dõn Nhiu ngi lng ó b mc bnh v c bit l cú khỏ nhiu trng hp tr em sinh b thiu nng, d tt Qua kim tra ngun nc õy cho thy nng chỡ nc rt cao Ngi dõn lng thng i mua nhng bỡnh c quy hng v ri ly lỏ chỡ ú nu li Nc bỡnh c quy v cỏc tm lỏ chỡ c x thng xung ngun nc m khụng qua mt khõu x lý no c Ngun nc ny li ngm xung t, xung mch nc ngm m dõn lng n nờn khụng trỏnh c hi Cựng vi nú l khúi, bi khớ thi thoỏt t cỏc lũ nu chỡ t cnh khu vc sinh hot ó nh hng trc tip n sc kho ngi dõn Th nhng chớnh quyn v dõn lng ụng Mai cha tỡm c cỏch khc phc s ụ nhim c hi ny Hin dõn lng ó chuyn cỏc lũ nu chỡ xa khu vc sinh hot song tỡnh trng ụ nhim mụi trng cng cha c ci thin 28 29 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ ễ nhim mụi trng lng gm Bỏt Trng hin l rt ln bi ting n v bi cỏc lũ nung dựng than ỏ to Vỡ th lng khớ cỏcbonnic khụng khớ õy luụn vt quỏ ln mc cho phộp, cũn mc bi silic thỡ cao quỏ mc cho phộp 12 ln Vo nhng ngy ma, mc dự ng lng ó c lỏt bờtụng nhng luụn ly li, y mu en s ri vói ca than, ca si v ph phm ci to mụi trng lng ngh Bỏt Trng, S KHCN&MT H Ni ó a nhiu gii phỏp, ú cú ngh cỏc lũ nung chuyn sang dựng gas thay cho than ỏ Th nhng gii phỏp ny cng khụng c thc hin trit lm nh vy s nõng giỏ thnh sn phm lờn rt cao nhng lng ngh sn xut g m ngh thỡ vic s dng hoỏ cht cú hn ch song tỡnh trng ụ nhim mụi trng nhng ni ny cng ang mc bỏo ng a s cỏc lng ngh b ụ nhim bi cht thi sn xut, bi, khớ c, cn bó, nc thi x quỏ trỡnh sn xut Trong ú ngi dõn li trc tip sng mụi trng y nờn tt nhiờn phi gỏnh chu hu qu t chớnh nhng vic lm ca mỡnh 1.2.3.3 Ô nhiễm chất hữu độc hại: Các dung môi hữu sản phẩm dầu mỏ chất hữu độc hại gây ô nhiễm môi tr-ờng Nhìn chung chúng chất có khả hoà tan thấp n-ớc hầu hết không phân cực Trong số phân tử hữu không phân cực gặp hydrocacbon nhân thơm bao gồm nhiều vòng benzen Chúng có độ bền vững cao độc hại hàm l-ợng thấp Các chất hữu phân tử nhỏ: sản phẩm sản xuất công nghiệp Axit orthophtalic đ-ợc este hoá với r-ợu để hình thành axit dieste phtalic (PEA) đ-ợc sử dụng công nghệ chất dẻo Với PVC, th-ờng 1:2, tỷ lệ PAE-nhựa PAE đ-ợc sử dụng nh- chất mang thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm, hoá mỹ phẩm Các chất di-2-etylphtalat (DEHP) di-octyphtalat (DOP) đ-ợc sử dụng rộng rãi công nghiệp chất dẻo cao su tổng hợp Mẫu DEHP chất lỏng có độ nhớt trung bình th-ờng có áp suất thấp, chúng đ-ợc coi chất ô nhiễm công nghiệp, có ảnh h-ởng trực tiếp gián tiếp đến sức khoẻ ng-ời cân sinh thái Một số tính chất chung chất ô nhiễm hữu phân tử nhỏ: - Sự tích điện phân cực tính chất quan trọng làm tăng t-ơng tác phân tử chất ô nhiễm bề mặt - Kích th-ớc phân tử tính trơ ảnh h-ởng tới t-ơng tác bề mặt 29 30 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ - Mật độ điện tích bề mặt ảnh h-ởng đến tạo liên kết ion với vật tích điện - Khả hoà tan n-ớc dung môi hữu - Khả bay có ảnh h-ởng đến tính hấp phụ, di chuyển tạo liên kết với đất Các chất hữu phân tử lớn: gây ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp - Trong tự nhiên chất hữu cơ, sản phẩm tái tổng hợp hữu nhchất mùn, Thực không đ-ợc coi chất gây ô nhiễm đất, nhiên chúng có vai trò quan trọng trình gây ô nhiễm thông qua tạo liên kết với chất vô hữu độc hại khác - Các chất hữu phân tử lớn khác xâm nhập vào đất sử dụng chất nh- cải tạo tính chất vật lý đất chất thải trình sản xuất ng-ời Phổ biến chất poly (vinyl) alcol, poly (acrylamide), poly (etylen glycol) hay poly (etylen oxit) ppoly (vinyl pyrolindin) Tất chất polime có khả hoà tan n-ớc không phân ly thành ion, có cấu trúc nh- sau: Các sản phẩm nhìn chung không độc hại trực tiếp nh-ng trở nên nguy hại tập trung số l-ợng lớn mặt đất bãi rác Các chất phenol bị polyme hoá, t-ơng tác với khoáng sét hình thành sản phẩm mang màu với khối l-ợng phân tử lớn Các chất hoạt tính bề mặt nh- chất tẩy rửa có chứa chủ yếu ankyl-aryl sulfonat (LAS), cấu trúc chung chúng gồm nhóm alkyl mạch thẳng, vòng benzen nhóm sulfonat Cấu trúc dạng hình học phân tử chất khác có ảnh h-ởng lớn đến khả t-ơng tác chúng với hợp phần đất Các sản phẩm chất thải nhà máy lọc dầu, khu công nghiệp chế biến sản phẩm từ dầu mỏ nguồn gây ô nhiễm dầu đất Các chất khí thoát từ đất ô nhiễm dầu di chuyển phía, thẳng đứng hay tụ lại, tập trung vòm, tầng hầm hay ống cống công cộng d-ới đất, gây nên 30 31 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ vụ nổ, vụ hoả họan nghiêm trọng Cùng với áp xuất phân tử dầu chuyển lên phía gây nhiễm bẩn n-ớc mặt, gây thất thu mùa vụ Khi tiếp xúc với đất ô nhiễm dầu với mức độ đủ cao gây nguy hiểm cho ng-ời động vật 31 32 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ Ch-ơng Quá trình chuyển hoá chất ô nhiễm Quá trình chuyển hoá chất ô nhiễm phi kim loại 2.1.1 Sự tích luỹ chuyển hoá Nitơ đất Hàm l-ợng N đất khoảng - 10 tấn/ha Nitơ xâm nhập vào đất từ khí quyển, phân bón, xác hữu cơ, chất thải động vật n-ớc thải L-ợng N xâm nhập vào đất m-a lắng đọng khô th-ờng < 10kgN/ha/năm; cố định sinh học khoảng 40kh/ha/năm; l-ợng phân N bón dao động tuỳ thuộc trồng (có thể từ đến 500 kg/ha/năm) Phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ độ ẩm, l-ợng N bị vào khí dao động khoảng - 40% l-ợng N-NH4+ bay d-ới dạng NO3 Một phần lớn bị oxy hoá thành NO3- dễ dàng bị rửa trôi khỏi đất xuống n-ớc ngầm nguồn n-ớc mặt Trong đất -ớt, NO 3- bị trình phản nitrat hoá làm chúng d-ới dạng NO, N2O, N2: NO3- NO2- NO N2O N2 1.2 Sự tích luỹ chuyển hoá photpho đất Trong đất trồng trọt P đ-ợc bổ sung chủ yếu qua phân bón photphát, th-ờng dùng supephotphát đơn (SSP), supephotphat kép (TSP), mono diamoni photphat (MAP DAP) Hàm l-ợng P đất dao động vào khoảng 500 2500 kgP/ha 50 75% dạng P-vô P-Hữu P-trao đổi P-Hoà tan P-Sắt, nhôm P- Ca 32 33 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ Hình 2.1: Các dạng phôt đất P hoà tan dạng H2P04-, HPO42- PO43- Quá trình cố định P đất lớn phần lớn P bón vào đất bị cố định chặt P đ-ợc coi nguyên tố linh động, bị rửa trôi so với N đất Hiệu sử dụng P phân bón trồng thấp (20-30%) phụ thuộc vào điều kiện môi tr-ờng Bón vôi có tác dụng làm tăng l-ợng P dễ tiêu đất, đồng thời thúc đẩy trình khoáng hóa hữu giải phóng P dẽ tiêu Tuy nhiên, pH > 6,5 P dễ tiêu giảm hình thành phốt phát Ca tan Quản lý, giảm, thiểu tác động N P môi tr-ờng: Giới hạn N NO3- n-ớc [USEPA, 1976] 10 100mg/l, N-NH4 0,5 2,5 mg/l gây hại cho ng-ời động vật Đối với phốt pho, sunphua (1947) Vollenveider (1968) đề nghị với P hòa tan 0,01 P tổng số n-ớc 0,2 mg/l Nếu v-ợt giới hạn gây t-ợng phú d-ỡng nguồn n-ớc Đối với N P mục đích nhằm giảm thiểu trình rửa trôi gây ô nhiễm nguồn n-ớc Việc quản lý chúng chủ yếu sử dụng hợp lý phân bón, quản lý chất thải, quản lý trồng hệ canh tác 2.2 Quá trình chuyển hoá hoá chất bảo thực vật 2.2.1 Đặc tính chuyển hoá số hoá chất bảo vệ thực vật Tính độc hại chất hữu cấu trúc điện tử, khả hoà tan n-ớc khả bay quan trọng Khả ion hoá lý tr-ớc hết giải thích t-ơng tác hoá học hữu độc hại lại phụ thuộc nhiều vào pH Với chất hữu khả hoà tan n-ớc có liên quan mật thiết tới đặc tính hấp phụ Ngoài ra, tính chất nh-: hình dạng, kích th-ớc, khả đông tụ, phân cực, tính axit khả bay có ý nghĩa quan trọng Các thuốc BVTV đ-ợc coi nguồn ô nhiễm diện đất chúng đ-ợc áp dụng rộng rãi cách phun rơi trực tiếp xuống đất Khi nghiên cứu với thuốc trừ sâu diệt cỏ cho thấy: 33 34 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ Các phân tử hữu dạng cation Chất diệt cỏ Bipyridylium nh- diquat paraquat hợp phần nhóm Chúng đ-ợc sử dụng nh- chất diệt vi sinh vật thuỷ sinh Diquat paraquat chất không bay hơi, bị quang phân huỷ d-ới ánh nắng mặt trời tia UV Tuy nhiên, chúng không bị quang phân huỷ kết hợp với chất d-ới dạng phức hợp trao đổi điện tích với phenol phân tử cho điện tử khác Các phân tử hữu kiềm Các phân tử hữu kiềm nh- nhóm Symmetrical triazine (S-triazine) dẫn xuất nitơ dị vòng, cấu trúc vòng bao gồm C N Sự thay thể vị trí R xác định đuôi tên chất Với nguyên tử Cl, tên có đuôi -azine, với nhóm metyl thio -tryn, nhóm metoxyl (-OHC3) -ton Khả hoà tan cao chất đ-ợc xác định thay R với -OCH3 Với có mặt nguyên tử N giàu điện tử S-triazin có khả cho điện tử khả t-ơng tác với phân tử nhận điện tử để hình thành phức chất có khả cho nhận điện tử Các chất diệt cỏ benzoic dẫn xuất axit benzoic chứa nguyên tử Cl, metoxyl, amino Khả hoà tan axit phenoxylankanoic không bị ion hoá thấp Tuy nhiên hầu hết thuốc diệt cỏ chứa hợp phần muối hoà tan, chúng có khả hoà tan n-ớc trung tính môi tr-ờng axit chúng tồn dạng phân tử tan Các thuốc trừ sâu: 2,4-D; 2,4,5-T, picloram dinosen có khả hình thành ion n-ớc Đây chất phổ biến thuốc trừ sâu axit phenoxy ankanoic Các phân tử hữu không ion hoá Nhóm bao gồm hầu hết hợp chất hữu không bị phân ly dung dịch Chúng bao gồm hàng trăm chất khác dẫn xuất hydrocacbon có gắn clo (các hợp chất clo), gắn photpho (các hợp chất photpho), cacbarmat, ure, anilin, amid, nezonitrit Sự khác biệt chất thuộc nhóm khả hấp phụ keo hữu 34 35 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ Chất clo nh- DDT, to-xaphen, lindan, clorodan, aldrin, điedrin có khả tồn bền vững đất (hiện bị hạn chế sử dụng), có khả hoà tan chậm n-ớc (trừ lindan) Đặc biệt DDT, Endrin đedrin có khả di động chậm đất Khả bay nhóm clo thấp Nhìn chung, nhóm photpho có độc tính cao nhóm clo nh-ng chúng lại có độ bền vững đất thấp Malathion parathion bị phân huỷ hoá học phân huỷ sinh học vi sinh vật Các chất phenyl cacbarmat đ-ợc ure thay thuốc diệt cỏ không bị phân ly thành dạng ion Sự thay nguyên tử hydro ure nhóm chức khác nh-: phenyl, metyl, metoxy làm cho thuốc diệt cỏ trở nên có hoạt tính Hầu hết chất diệt cỏ ure tính chọn lọc phun vào đất chúng đ-ợc rễ hút thu vận chuyển lên thân Cacbamat thiocacbamat biến đổi cấu trúc bazơ từ axit cacbamic Cacbamat đ-ợc phun xuống đất (nh- propham cloropham) phun (nh- asulam phenmedipham) Các chất có đặc tính chọn lọc cao với loại trồng, cloropham có tính bền vững propham Các chất cacbamat khác nh- barban phenmedipham th-ờng đ-ợc phun có t-ơng tác với đất Thiocacbamat nh- butylat th-ờng có khả bay cao nên đ-ợc phun trực tiếp vào đất, tạo nên liên kết với đất Chúng bị hấp phụ hạt giống, rễ, nảy mầm 2.2.2 Quá trình chuyển hoá HCBVTV đất Các HCBVTV vào đất, chúng bị bay hơi, bốc lấy thực vật động vật, tiếp đến trình hấp phụ, thấm lọc bị phân huỷ sinh học Sự biến đổi phân bố thuốc trừ sâu đất phụ thuộc nhiều vào đặc tính hoá chất nh- đặc điểm môi tr-ờng đất D-ới điều kiện thuận lợi chất biến đổi sang dạng độc không độc, trạng thái khác dẫn tới tích lũy tiếp tục tồn l-u lâu rửa trôi xuống n-ớc ngầm Kết quả, có báo cáo ô nhiễm n-ớc ngầm nghiêm trọng Khối l-ợng phân tử, đặc tính hoà tan, áp suất bay đặc tính môi tr-ờng đất có liên quan chặt chẽ với hấp phụ hay giải hấp hợp 35 36 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ chất Khả đệm đất đóng vai trò quan trọng hoạt động thuốc trừ sâu Những phần tử đất với đặc tr-ng bề mặt bẫy mang cao nh- chất hữu cơ, khoáng sét, oxit hay hydroxit kim loại phần lớn định đến khả hấp phụ hấp thụ thuốc Các điều kiện biên có liên quan nồng độ phân ly chất, độ ẩm, nhiệt độ, cân pH đất, khả oxi hoá hay khả khử có ảnh h-ởng mạnh mẽ đến biến đổi tồn l-u lâu thuốc trừ sâu đất Các thuốc BVTV có nhóm photpho đ-ợc xem bền vững so với clo nh-ng lại phân huỷ chậm đất, ví dụ nh- parathion đ-ợc phát sau nhiều năm sử dụng, đặc biệt đất khô số điều kiện bất lợi khác Một số nghiên cứu cho rằng, thuốc BVTV dạng tổng hợp có tồn l-u đất lâu dài Theo Lichtenstei (1961), năm sau phun DDT 80%, lindan 60%, aldrin 20%; sau năm DDT 50%, andrin 5% Trong đất, HCBVTV bị phân huỷ chậm trình hoá học sinh học Khi bị phân huỷ hoàn toàn chúng giải phóng CO2 H2O hợp phần không độc hại khác Tuy nhiên, trình phân giải không hoàn toàn hình thành chất chí có độ bền tính độc hại cao ban đầu Quá trình phân huỷ sinh học Vai trò phân huỷ sinh học HCBVTV đất có tham gia quan trọng vi sinh vật Các vi sinh vật sử dụng chất hữu độc hại nh- chất cho phát triển Các chất hữu độc hại đ-ợc sử dụng nhiều loài vi sinh vật khác cho sản phẩm cuối thành CO2 H2O chất vô khác Quá trình trao đổi hấp phụ bao gồm: phân huỷ phân tử hữu độc hại thành chất không độc hại, vi sinh vật phát triển chất không độc hại Quá trình vi sinh vật tiết enzim có khả tích luỹ chất độc nguy hại so với chất độc ban đầu Các chất hữu độc hại bị phân huỷ chuyển hoá 36 37 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ phản ứng oxy hoá, trùng ng-ng, tích tụ chất hữu thành phần chất hữu đất Quá trình tích luỹ sinh học, tích luỹ chất hữu đất phụ thuộc vào đặc tính vi sinh vật chất hữu độc hại Theo nghiên cứu phần lớn thuốc trừ sâu bị phân huỷ sinh vật yếm khí Các điều kiện tốt cho phân huỷ chất hữu vi sinh vật kỵ khí Vi sinh vật Độ ẩm đất Nhiệt độ đất Độ thoáng khí Chất hữu Tỷ lệ C/N pH Thành phần đất Kết cấu đất Đa dạng quần thể cao, nhiều loài thích ứng 50 - 80% 25 - 350C ổn định -3% < 10 - 15 Trung tính khoáng Cân phân bố kích th-ớc hạt Mịn nhỏ đến mịn thô Quá trình chuyển hoá lý - hoá học Quá trình chuyển hoá lý - hoá học chất hữu đất bao gồm phản ứng thuỷ phân, oxy hoá - khử, hiệu ứng bề mặt quang phân huỷ, hình thành phức hợp liên kết chuyển hoá hoá học Quá trình thuỷ phân Quá trình thuỷ phân phụ thuộc nhiều vào pH, nhiệt độ Trong môi tr-ờng axit, trình tăng lên t-ơng ứng với tăng tốc độ phản ứng thuỷ phân Ví dụ, thuỷ phân chất photpho (parathion), nhiệt độ 20 0C trình thuỷ phân parathion tăng chậm môi tr-ờng axit trung tính, tăng mạnh môi tr-ờng kiềm (pH = - 10) Đồng thời trình thuỷ phân đ-ợc tăng c-ờng nhờ hiệu ứng bề mặt Theo Satlzman cộng (1974), chứng minh tăng c-ờng trình thuỷ phân parthion có mặt khoáng Kaonilit chất 37 38 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ cation trao đổi (Ca-Kaonilit) ảnh h-ởng đến tốc độ trình Kết cho thấy tốc độ thuỷ phân có mặt khoáng tăng lên gấp lần so với môi tr-ờng n-ớc pH = 8.5 Kaollinit đ-ợc xem nh- chất xúc tác trình phân huỷ parathion thông qua việc làm tăng c-ờng thuỷ phân este photphat thành P-nitrophenol dietylthiophotphat Bên cạnh đó, thuỷ phân parathion tác động enzim Theo Nelson(1981), phân lập đ-ợc vi khuẩn phân giải parathion Kết thí nghiệm phòng cho thấy men photphataza có ảnh h-ởng rõ rệt đến parathion có dung dịch mà tác động tới parathion đ-ợc hấp phụ bề mặt chất rắn Quá trình khử Quá trình khử kết trao đổi điện tử làm cho trạng thái oxy hoá chất tham gia phản ứng thay đổi Sự oxy hoá chất hữu đ-ờng hoá học xảy điều kiện thoáng khí, khử xảy điều kiện đất ngập n-ớc Phản ứng oxy hoá chất hữu độc hại vi sinh vật có ý nghĩa lớn việc phân huỷ HCBVTV đất Ví dụ, thuốc trừ sâu 2,4 D bị phân huỷ thành 2,4-dichlorophenol; chúng lại tiếp tục bị polyme hoá men phenoloxydaza Quá trình quang phân huỷ Lớp đất 0,5 cm mặt đ-ợc xem tác động trực tiếp ánh sáng mặt trời, chất ô nhiễm bị chuyển hoá d-ới tác động ánh sáng mặt trời Quá trình quang phân huỷ trực tiếp xảy chất hấp phụ ánh sáng: P + ánh sáng P* + sản phẩm Trong P chất hấp thụ ánh sáng, P * chất đ-ợc hoạt hoá để tham gia phản ứng tạo thành sản phẩm Các chất hoạt hoá có tác dụng lớn việc thúc đẩy trình chuyển hoá chất hữu độc hại Phụ thuộc vào cấu trúc phân tử, HCBVTV có khả hấp thụ tia chiếu xạ khác Trifluralin metylparathion ví dụ cho chất trừ 38 39 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ sâu có khả hấp thụ mạnh ánh sáng mặt trời, thuốc trừ sâu 3,4 dicloramin hấp thụ b-ớc sóng ngắn metocyclo hấp thụ ánh sáng yếu Nhìn chung, tốc độ quang phân huỷ HCBVTV đất xảy chậm nhiều so với n-ớc Sự tạo thành phức hệ liên kết Các phức chất đ-ợc hình thành liên kết điện, đồng hoá trị kết hợp hai Các cation kim loại đ-ợc gọi nguyên tử trung tâm, anion phân tử tạo liên kết đ-ợc gọi chất liên kết Khi chất có kích th-ớc lớn nhỏ khác hình thành nên keo có kích th-ớc < 100A (ở kích th-ớc lớn keo bị đông tụ) Quá trình giúp chất hữu độc hại hình thành liên kết với chất hữu khác có đất 2.3 Quá trình chuyển hóa kim loại nặng đất Các hệ thống đất gồm thành phần vô cơ, hữu phức tạp biến động, thời điểm nồng độ chất gây ô nhiễm thể lỏng đất diễn hàng loạt phản ứng axit - bazơ; phản ứng oxy hoá khử; phản ứng tạo phức với phối tử hữu - vô cơ; phản ứng kết tủa hoà tan chất rắn cuối trình hấp phụ, trao đổi ion Tốc độ xảy phản ứng nh- tốc độ phân huỷ/ hấp phụ sinh học định nồng độ chất gây ô nhiễm pha lỏng đất (hình 2.2) Các ion kim loại vào đất thực nhiều mối liên kết khác t-ơng tác với hợp phần khác đất Chúng biến đổi thành dạng liên kết tồn nhiều dạng phụ thuộc vào mối liên kết hình thành Hình 2.2 Sự biến đổi chất gây ô nhiễm dung dịch đất 39 40 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ T-ơng tác kim loại nặng chất hữu đất phức tạp, đ-ợc thực nhiều chế khác Các kim loại bị hấp phụ trao đổi chất hữu cơ, tạo phức hệ bị cố định Khả liên kết chất hữu với kim loại pH 5,8 giảm dần theo trật tự sau (Schmitzer Khan, 1978): Fe = Al = Cr = Hg = Pb = Cu > Cd > Zn > Ni > Co > Mn Các phức chất kim loại chất hữu bao gồm chất nội phức, hình thành liên kết cation với nhóm chức chất hữu Nhiều mối liên kết đ-ợc hình thành với chất hữu đơn giản, nhiên liên kết đơn đ-ợc hình thành với chất hữu phân tử lớn Các chất cho điện tử chất hữu đất nguyên tố phi kim loại tích điện âm nh- O, N, S Những liên kết quan trọng với nhóm boxyl - COOH, Phenolicenoli (-OH), thiol (-SH), amino (NH2), carbonyl (=O) thioether (-S) Sự hình thành liên kết kim loại nặng với chất hữu phụ thuộc vào ion kim loại, nồng độ chúng chất hữu Nhìn chúng chúng xẩy nhanh chóng Nhiều nghiên cứu cho thời gian hấp phụ khoảng 1/2 l-ợng ion dung dịch với Zn2+, Cu2+ Cd2+ 30 giây (Bunzl et la, 1976) Mức độ bền vững liên kết phụ thuộc vào chất kim loại, chất hữu phụ thuộc mạnh vào pH dung dịch đất Nhìn chung liên kết hữu với Pb2+, Cu2+ có độ bền vững cao với Cd 2+ Zn2+ giá trị pH Khi pH tăng lên độ bền vững phức chất hữu - kim loại tăng phân ly mạnh nhóm chức Độ chua đất có ảnh h-ởng mạnh đến khả hấp phụ kim loại nặng Nhìn chung, dung dịch hấp phụ trao đổi cation tăng từ 20% lên đến 100% pH tăng từ đến cho tất kim loại (Ivaidu et al, 1994); ngoại trừ chúng tồn dạng anion có chứa oxy (MnO42-, CrO42-) nguyên nhân làm tăng khả hấp phụ ion kim loại pH tăng tăng l-ợng keo âm đất, đồng thời tăng hình thành MOH- dung dịch đất Tác động pH Eh đến khả hòa tan kim loại đất phức tạp Tính tan kim loại nặng phụ thuộc mạnh vào giá trị pH dung dịch đất Nhìn chung, chúng hòa tan tăng pH giảm ng-ợc lại Tuy nhiên, giới hạn pH đó, pH tăng giới hạn khả 40 41 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc Gii trớ hòa tan chúng tăng lên Khả hoà tan kim loại nặng có khả hình thành anion chứa oxy ng-ợc lại với cation phụ thuộc vào pH Khả hòa tan kim loại nặng chịu tác động đồng thời pH Eh làm cho trình biến đổi dạng tồn chúng trở nên phức tạp Trong điều kiện pH thấp nh-ng có điều kiện khử trung bình cao thuận lợi cho trình hòa tan nhiều kim loại Tuy nhiên, với đất có hàm l-ợng S thấp (đất glây) điều kiện khử tạo điều kiện cho hòa tan tăng làm tăng tính độc hại cation kim loại nặng Hoạt động vi sinh vật làm tăng trình chuyển hoá kim loại đất gấp nhiều lần Ví dụ trình oxy hoá hoá học chất sulfit thành sulfat đ-ợc tăng lên 10.000 lần có mặt vi khuẩn Thiobacillus sp (Silver Torm, 1974) Các KLN chịu trình khác tác động vi sinh vật đất Quá trình metyl hoá Pb, As, Hg phổ biến, đặc biệt Hg Sự hình thành methyl-Hg vừa đ-ợc giải phóng vào môi tr-ờng chế loại bỏ độc hại Hg vi sinh vật Tuy nhiên, methyl-Hg lại có tính độc cao gấp 100 lần so với Hg kim loại cá Bên cạnh methyl-Hg có phụ lớn vào pH, tồn bền vững giới hạn pH hẹp (5,5 - 6,5); ng-ợc lại methyl-As lại bền vững khoảng dao động rộng pH (3,5 - 7,5) Những nghiên cứu gần cho trình methyl hoá xảy mạnh trầm tích đáy với tham gia tích cực vi khuẩn khử sulfat Do tích tụ SO 42- thúc đẩy trình hình thành methyl-Hg Sự khử methyl hoá xuất điều kiện thoáng khí nh- khí Độ mặn đất ngăn cản trình methyl hoá 41 [...]... chế biến kim lo i mầu, pin, khai khoáng, xăng dầu, nhuộm đổ ra m i tr-ờng đều không qua xử lý hoặc xử lý không triệt để đã gây ra hậu quả ô nhiễm nghiêm trọng m i tr-ờng sống và m i tr-ờng xung quanh trong đó có m i tr-ờng đất Nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh, sự th i bỏ các chất th i rắn tạo nên nguồn ô nhiễm nghiêm trọng cho đất Khoảng 50% chất th i trong công nghiệp là dạng rắn (than, b i, chất... lo i trong đất và n-ớc phụ thuộc vào các i u kiện đất và pH n-ớc; hiện trạng chất hữu cơ, quá trình oxi hoá khử và nhiệt độ Trong đất, các ion kim lo i tự do và các dạng kim lo i phức tạp có thể trở nên hút bám mạnh mẽ vào đất sét, Fe và oxit Fe/Mn và chất hữu cơ đất; trong khi ở trong n-ớc và dung dịch đất, các kim lo i có khuynh h-ớng tạo nên dạng kìm v i axit humic và fulvic Martin và Coughtry... pH dung dịch đất, thế oxi hoá khử, khả năng hấp phụ và trao đ i cation, các phức hệ hữu cơ dạng chelat và các vi sinh vật đất, i u này phản ánh khả năng suy tho i và gây ô nhiễm m i tr-ờng đất trên diện rộng Nguồn gây ô nhiễm kim lo i nặng chính là do các quá trình địa hoá tự nhiên và các hoạt động nhân tạo A/ Nguồn gốc tự nhiên 19 20 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ Các KLN có thể... l i các dữ liệu từ các vị trí luyện kim khác nhau để chỉ ra tỷ lệ kim lo i ở tầng đất mặt so v i các tầng đất khác Họ đã thấy rằng bề mặt đất có chứa nhiều Cd, Ni, Pb, Zn và Cu không chỉ ở những n i gần các lò luyện kim mà còn cả ở những n i cách xa nguồn ô nhiễm 8km Hoạt động giao thông vận t i đã làm gia tăng ô nhiễm chì trong đất (GEMS, 1985) Khoảng 80 - 90% l-ợng Pb đ-a vào không khí là do đốt các. .. (chiếm 20.91%) Do hiện nay thành phố ch-a xây dựng xong hệ thống xử lý và ô chôn lấp chất th i rắn nguy h i nên phần lớn nguồn chất th i rắn công nghiệp hiện nay đều bị chôn lẫn v i các lo i chất th i khác t i b i rác Nam Sơn và b i rác Tây Mỗ Các chất th i này đều không có hệ thống chống thấm, kỹ thuật vận hành không đảm bảo và không có hệ thống xử lý n-ớc rác dẫn đến n-ớc rác đ-ợc th i trực tiếp vào... mở rộng và phát triển làng nghề không i kèm v i các biện pháp xử lý chất th i, bảo vệ m i tr-ờng đã làm cho m i tr-ờng t i các làng nghề bị ô nhiễm nghiêm trọng Theo đánh giá của các chuyên gia ở các tỉnh có làng nghề thì hầu hết các làng nghề ở n-ớc ta đều không đảm bảo chất l-ợng m i tr-ờng, trong đó nhiều làng nghề đang ở mức ô nhiễm nghiêm trọng Hậu quả này do nhiều nguyên nhân, trong đó nguyên... các chất diệt vi sinh vật thuỷ sinh Diquat và paraquat là những chất không bay h i, bị quang phân huỷ d- i ánh nắng mặt tr i hoặc tia UV Tuy nhiên, chúng không bị quang phân huỷ khi kết hợp v i các chất d- i dạng phức hợp trao đ i i n tích v i phenol và các phân tử cho i n tử khác Các phân tử hữu cơ kiềm Các phân tử hữu cơ kiềm nh- nhóm Symmetrical triazine (S-triazine) là các dẫn xuất nitơ dị vòng,... ta và phù hợp v i xu h-ớng tăng c-ờng thuốc trừ cỏ trên thế gi i C/ Ô nhiễm m i tr-ờng đất do sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam 14 15 wWw.kenhdaihoc.com Kờnh thụng tin Hc tp Gii trớ Các lo i hoá chất này đã và đang là những nguyên nhân đóng góp vào việc làm giảm số l-ợng nhiều lo i vi sinh vật có ích, làm giảm tính đa dạng sinh học của hệ sinh th i đất L-ợng thuốc BVTV tồn d- trong đất gây h i đến các. .. thể i vào không khí từ các nguồn chính là hoạt động giao thông và hoạt động công nghiệp Sự lắng đọng của KLN vào trong đất phụ thuộc vào kích th-ớc cỡ hạt, độ hoà tan của các hợp chất kim lo i, độ axit của n-ớc m-a, khoảng cách của nguồn phát th i Đ i v i các phần tử có tỷ trọng lớn sẽ r i xuống đất d- i dạng kết tủa khô, các phần tử có kích th-ớc < 1 m sẽ r i xuống đất ở n i cách xa nguồn phát th i. .. không bay h i, bị quang phân huỷ mạnh d- i ánh sáng mặt tr i hoặc tia UV; nh-ng không bị quang phân huỷ khi kết hợp v i các chất d- i dạng phức hợp trao đ i i n tích v i phenol và các phân tử cho i n tử khác Nhóm thuốc trừ cỏ triazin (nhóm các phân tử kiềm) đ i diện là Symmertrical triazin (Striazin) là các dẫn xuất nitơ dị vòng, cấu trúc bao gồm C và N Sự thay thể ở vị trí R 1 sẽ xác đinh đu i của tên ... th i ng- i mang đến Xét theo nguồn gốc phát sinh ô nhiễm m i tr-ờng đất nguyên nhân chính: - Ô nhiễm đất hoạt động nông nghiệp Ô nhiễm đất chất th i công nghiệp Ô nhiễm đất chất th i sinh hoạt Ô. .. nhiễm chất vô hữu cơ; tác động chất gây ô nhiễm dung dịch đất; chuyển hoá chất ô nhiễm đất; đánh giá r i ro m i tr-ờng đất Ch-ơng Nguồn gốc chất gây ô nhiễm đất 1.1 Kh i niệm ô nhiễm đất Theo định... vậy: Ô nhiễm m i tr-ờng đất đ-ợc xem tất t-ợng làm nhiễm bẩn m i tr-ờng đất chất gây ô nhiễm, gây ảnh h-ởng đến đ i sống sinh vật ng- i Khi nghiên cứu ô nhiễm m i tr-ờng đất cần đặc biệt quan tâm