Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU Đặt vấn đề 3 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 I. TỔNG QUAN Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT......................................................3 II. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT DO KIM LOẠI NẶNG ………….....................7 1. Tổng quan về kim loại nặng 7 1.1. Khái niệm 7 1.2. Tính chất 7 1.3. Các dạng tồn tại và chuyển hóa trong đất………………………………………...8 1.4. Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng………………………………………..9. 2. Hiện trạng kim loại nặng trong môi trường đất.......................................................10 2.1. Trên Thế giới........................................................................................................10 2.1.1. Ô nhiễm do hoạt động giao thông.....................................................................12 2.1.2. Ô nhiễm kim loại nặng do nông nghiệp ...........................................................14 2.1.3. Ô nhiễm kim loại nặng do nông nghiệp............................................................15 2.2. Nghiên cứu ô nhiễm KLN ở Việt Nam................................................................17 2.2.1. Ô nhiễm KLN do công nghiệp và đô thị...........................................................19 2.2.2. Ô nhiễm KLN do hoạt động sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam.......................21 2.2.3. Ô nhiễm KLN do chất thải làng nghề..............................................................22 3. Một số kim loại nặng đặc trưng..............................................................................23 3.1. Độc cao.................................................................................................................23 3.1.1. Cadimi ( Cd)......................................................................................................23 3.1.2. Asenic (As)……………………………………………………………………28 3.2. Độc vừa (Hg, Pb, Al)............................................................................................37 3.2.1. Nguyên tố Thủy ngân (Hg)............................................................................ 38 3.2.2. Nguyên tố Chì(Pb)..........................................................................................43 3.2.3. Nhôm trong đất và vai trò của nhôm trong đất.............................................46 3.3. Độc ít (Crom) ....................................................................................................54 3.3.1. Khái quát về nguyên tố....................................................................................54 3.3.2.Ứng dụng của Cr...............................................................................................54 3.3.3. Tính độc của crom...........................................................................................55 3.3.4. Hiện trạng ô nhiễm Crom................................................................................56 3.3.5. Một số biện pháp xử lý..................................................................................56 III, Giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường đất do kim loại nặng......................57 1. Phương pháp xử lý bằng nhiệt..............................................................................58 2. Phương pháp rửa đất ở điều kiện tự nhiên............................................................59 3. Công nghệ xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng bằng phương pháp sinh học...........59 4. Một số phương pháp khác....................................................................................67 PHẦN 3: KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phụ lục........................................................................................................................
MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU – Đặt vấn đê Đất nguồn tài nguyên quý giá, người sử dụng tài nguyên đất vào hoạt động sản xuất nông nghiệp để đảm bảo nguồn cung cấp lương thực thực phẩm cho người Các nhà khoa học môi trường giới cảnh báo rằng: với ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí ô nhiễm đất đai vấn đề đáng báo động Ô nhiễm đất ảnh hưởng xấu tới sản xuất nông nghiệp chất lượng nông sản, mà thông qua lương thực, rau ảnh hưởng gián tiếp tới sức khoẻ người động vật Trong đất Việt Nam Thế Giới chứa hàm lượng kim loại nặng đáng kể, nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm đất PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU I, Tổng quan ô nhiễm môi trường đất Nhóm 1 Page Ô nhiễm môi trường đất hậu hoạt động người làm thay đổi nhân tố sinh thái vượt qua giới hạn sinh thái quần xã sống đất Môi trường đất nơi trú ngụ người hầu hết sinh vật cạn móng cho công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp văn hóa người Đất nguồn tài nguyên quý giá, người sử dụng tài nguyên đất vào hoạt động sản suất nông nghiệp để đảm bảo nguồn cung cấp lương thực thực phẩm cho người Nhưng với nhịp độ gia tăng dân số tốc độ phát triển nông nghiệp hoạt động đô thị hóa diện tích đất canh tác ngày thu hẹp chất lượng ngày suy thoái diện tích bình quân đầu người Người ta phân loại đất ô nhiễm theo nguồn gốc phát sinh theo tác nhân gây ô nhiễm Nếu theo nguồn gốc phát sinh có: • Ô nhiễm đất chất thải sinh hoạt • Ô nhiễm đất chất thải công ngiệp • Ô nhiễm đất hoạt động nông nghiệp Tuy nhiên môi trường đất có đặc thù số tác nhân gây ô nhiễm đó, người ta phân loại ô nhiễm đất theo tác nhân gây ô nhiễm: • Ô nhiễm đất tác nhân hóa học: bao gồm phân bón N, P (dư lượng phân bón đất ),thuốc trừ sâu (clo hữu cơ, DDT, lindan, aldrin, photpho hữu v.v ) • Ô nhiễm tác nhân sinh học: trực khuẩn lỵ, thương hàn, loại kí sinh trùng (giun, sán v.v ) • Ô nhiễm đất tác nhân vật lí: Nhiệt độ (ảnh hưởng đên tốc độ phân hủy chất thải sinh vật), chất phóng xạ ( U ran, Thori, Sr90, I131, Cs137) Đầu nhiều chất ô nhiễm sau thấm vào lưu lại đó.Hiện tượng khác xa với tượng ô nhiễm nước sông, cần chất ô nhiễm ngừng xâm nhập khả tự vận động không khí nước nhanh chóng tống khứ chất ô nhiễm khỏi chúng Đất khả này, thành phần chất ô nhiễm nhiều, người muốn khử ô nhiễm cho đất gặp nhiều khó khăn tốn nhiều công sức Các hệ thống sản xuất tác động đến môi trường đất nào? Nhóm 2 Page Dân số trái đất tăng lên, đòi hỏi lượng lương thực, thực phẩm ngày nhiều người phải áp dụng phương pháp để tăng mức sản xuất cường độ khai thác độ phì đất Những biện pháp phổ biến là: • Tăng cường sử dụng chất hóa học nông , lâm nghiệp phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ • Sử dụng chất tăng cường sinh trưởng để có lợi cho việc thu hoạch • Sử dụng công cụ kĩ thuật đại • Mở rộng mạng lưới tưới tiêu Tất biện pháp tác động mạnh mẽ đến hệ sinh thái môi trường đất: • • • • • Làm đảo lộn cân sinh thái sử dụng thuốc trừ sâu Làm ô nhiễm môi trường đất sử dụng thuốc trừ sâu Làm cân dinh dưỡng Làm xói mòn thoái hóa đất Phá hủy cấu trúc đất tổ chức sinh học chúng sử dụng thiết bị, máy móc nặng • Làm mặn hóa hay chua phèn chế độ tưới tiêu không hợp lý Đất khu vực công nghiệp đô thị ảnh hưởng đến tính chất vật lí hóa học đất Những tác động vật lí xói mòn, nén chặt đất phá hủy cấu trúc đất hoạt động xây dựng, sản xuất khai thác mỏ Các chất thải rắn, lỏng khí có tác động đến đất Các chất thải tích lũy đất thời gian dài gây nguy tiềm tàng đói với môi trường Người ta phân chia chất thải gây ô nhiễm đất làm bốn nhóm: Chất thải xây dựng, chất thải kim loại, chất thải khí, chất thải hóa học hữu • Chất thải xây dựng gạch, ngói, thủy tinh, ống nhựa, dây cáp, bê tông đất khó bị phân hủy • Chất thải kim loại, đặc biệt kim loại nặng Chì, Kẽm, Đồng, Niken, Cadimi thường có nhiều khu khai thác mỏ, khu công nghiệp Các kim loại tích lũy đất thâm nhập vào thể theo chuỗi thức ăn nước uống, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe Nhóm 3 Page • Các chất thải khí phóng xạ phát chủ yếu từ nhà máy nhiệt điện, khu vực khai thác than, khu vực nhà máy điện nguyên tử, có khả tích lũy cao loại đất giàu khoáng sét chất mùn • Các chất thải gây ô nhiễm đất mức độ lớn chất tẩy rửa, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, mầu vẽ, công nghiệp sản xuất pin, thuộc da, công nghiệp sản xuất hóa chất Nhiều loại chất hữu đến từ nước cống, rãnh thành phố, nước thải công nghiệp sử dụng làm nguồn nước tưới sản xuất tác nhân gây ô nhiễm đất TÌNH HÌNH Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TẠI VIỆT NAM Ô nhiễm chất thải rắn Hơn 2/3 người Việt Nam thiếu hiểu biết Nước thải chảy thẳng vào ruộng lúa môi trường Nguồn nước thải KCN Phú Bài Nhóm 4 Page TÌNH HÌNH Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRÊN THẾ GIỚI Người Ấn Độ bãi rác Ô nhiễm môi trường đất Mexico, Nga II, Ô nhiễm môi trường đất kim loại nặng Tổng quan: 1.1 Khái niệm: *Kim loại nặng : Thuật ngữ KLN nhằm nói tới nguyên tố có khối lượng riêng lớn (d > g/cm3) thể độc tính nồng độ thấp Tuy nhiên, độ độc KLN phụ thuộc vào dạng tồn chúng đất.( SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI NẶNG TỚI CÂY TRỒNG VÀ SỨC KHOẺ CON NGƯỜI) 1.2 Tính chất: Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học (Tam & Wong, 1995), không độc dạng nguyên tố tự nguy hiểm sinh vật sống dạng cation khả gắn kết với chuỗi cacbon ngắn dẫn đến tích tụ thể sinh vật sau nhiều năm (Shahidul & Tanaka, 2004) Đối với người, có khoảng 12 nguyên tố kim loại nặng gây độc chì, thủy ngân, nhôm, arsenic, cadmium, nickel… Một số kim loại nặng tìm thấy thể thiết yếu cho sức khỏe người, chẳng hạn sắt, kẽm, magnesium, cobalt, manganese, molybdenum đồng với lượng diện trình chuyển hóa Tuy nhiên, mức thừa nguyên tố thiết yếu nguy hại đến đời sống sinh vật (Foulkes, 2000) Các nguyên tố kim loại lại nguyên tố không thiết yếu gây độc tính cao diện thể, nhiên tính độc thể chúng vào chuỗi thức ăn Các nguyên tố bao gồm thủy ngân, nickel, chì, arsenic, cadmium, nhôm, Nhóm 5 Page platinum đồng dạng ion kim loại Chúng vào thể qua đường hấp thụ thể hô hấp, tiêu hóa qua da Nếu kim loại nặng vào thể tích lũy bên tế bào lớn phân giải chúng chúng tăng dần ngộ độc xuất (Foulkes, 2000) Do người ta bị ngộ độc với hàm lượng cao kim loại nặng mà với hàm lượng thấp thời gian kéo dài đạt đến hàm lượng gây độc Tính độc hại kim loại nặng thể qua: (1) Một số kim loại nặng bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc cao vài điều kiện môi trường, ví dụ thủy ngân (2) Sự tích tụ khuếch đại sinh học kim loại qua chuổi thức ăn làm tổn hại hoạt động sinh lý bình thường sau gây nguy hiểm cho sức khỏe người (3) Tính độc nguyên tố nồng độ thấp khoảng 0.1-10 mg.L-1 (Alkorta et al., 2004) 1.3 Các dạng tồn chuyển hóa đất: - Các dạng tồn kim loại nặng + Liên kết CHC-kim loại nặng + Con đường di chuyển đất không hấp phụ trao đổi với keo đất mà chủ yếu dạng liên kết với axit mùn fulvic + Dạng tự + Dạng trao đổi + Tích lũy sinh khối sinh vật: thực vật, động vật đất + Trong phần thể rắn khoáng hữu đất -Sự chuyển hóa kim loại từ ngưỡng không độc sang ngưỡng độc phụ thuộc vào: + Bản chất nhiều kim loại Nhóm 6 Page + Hàm lượng nồng độ KLN môi trường đất dung dịch đất + Phản ứng đất (pH) + Các điều kiện khác tính đa dạng sinh học môi trường đất, chất tạo phức tạo kết tủa dạng tồn - KLN vào đất không tích tụ điểm mà có khả lan truyền phụ thuộc vào tính chất lý – hóa học đất : + Thành phần giới + pH dung dịch đất + Thế ôxi hóa khử + Khả hấp phụ trao đổi cation + Các vi sinh vật đất 1.4 Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng: a, Nguồn gốc tự nhiên - KLN có đá mẹ, thành phần vỏ đất - KLN có nham thạch tầng đất: Nguyên tố Asen (As) - Do trình địa hóa b, Hoạt động nhân tạo: - Hoạt động công nghiệp - Từ chất thải làng nghề: - Chất thải bệnh viện: + Các hóa chất kim loại thải hoạt động bệnh viện, hóa chất xét nghiệm sản phẩm sau xét nghiệm + Hóa chất trị liệu, chất tẩy rửa gia dụng EDTA, NTA có khả tạo phức mạnh kim loại, nguyên nhân làm tăng hàm lượng kim loại nặng Nhóm 7 Page - Chất thải sinh hoạt - Hoạt động nông nghiệp: Kim Phân Phân loại Photpho Nitơ Đá vôi Bùn Phân Nước Thuốc cống chuồng tưới BVTV thải As [...]... hạn chế khí thải ô nhiễm không khí tuy nhiên kết quả vẫn còn khiêm tốn.” 2.1.2 Ô nhiễm kim loại nặng do công nghiệp Chất thải xây dựng Chất thải xây dựng như gạch ngói, thủy tinh, gỗ, ống nhựa, dây cáp, bêtông, nhựa… trong đất các chất 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,... trạng ô nhiễm Cadimi a, Hiện trạng ô nhiễm Cadimi trên thế giới: Hồi năm 2002, Bộ Nông nghiệp Trung Quốc cũng khảo sát các loại gạo có mặt trên thị trường Kết quả cho thấy nhiều loại gạo bị nhiễm kim loại nặng, trong đó tỷ lệ nhiễm chì trên 28,4% và nhiễm cadmium 10,3% Theo Giáo sư Pan Genxing, trưởng nhóm nghiên cứu của ĐH Nông nghiệp Nam Kinh, nguyên nhân gạo nhiễm cadmium là do đất trồng bị nhiễm. .. kim loại nặng do nông nghiệp Các thuốc bảo vệ thực vật thường chứa nhiều kim loại nặng như: As, Pb, Hg Một số loại thuốc bệnh như: CuSO4, Zineb, Macozeb… chứa các kim loại nặng như Zn, Cu, Mn sử dụng nhiều và lâu dài sẽ tồn lưu các kim loại trong đất Nồng độ thường thấy kim loại nặng trong một số chế phẩm nông nghiệp được liệt kê trong bảng 3 Bùn cặn Phân ủ Phân chuồng Nhóm 1 Cr Mn 8- 60 - 46.000 3.900... và đất rừng Theo Lê Huy Bá (2008), trầm tích chủ yếu là bùn lắng chứa nhiều kim loại nặng, và có hiện tượng keo tụ tự nhiên ở vùng cửa sông nên hàm lượng kim loại nặng tại các vùng này khá cao Hơn nữa trầm tích tại các sông rạch thành phố cũng là nơi ô nhiễm kim loại nặng do chất thải ô thị mang lại[8] Theo nghiên cứu của Spencer et al., (2003), ông cho ra rằng vùng băi bồi ven biển và vùng cửa sông... tập trung đến 80% dân số cả nước Kết quả khảo sát 52 làng nghề, theo đề án kiểm soát ô nhiễm môi trường làng nghề năm 2006 của Cục bảo vệ môi trường cho thấy, 46% làng nghề bị ô nhiễm nặng, 27% bị ô nhiễm vừa, 27% ô nhiễm nhẹ Chất lượng môi trường tại hầu hết khu vực sản xuất trong các làng nghề đều không đạt chuẩn Ô nhiễm tại các làng nghề ảnh hưởng rất lớn tới những người trực tiếp tham gia sản xuất... và lưu giữ các chất ô nhiễm nhất là kim loại nặng Hàm lượng As trong đất rừng mắm và rừng đước vào mùa mưa không khác biệt so với trong trầm tích thuộc sông rạch nôi ô thành phố Cà Mau nhưng lại khác biệt với hàm lượng As tại cửa sông Bảy Háp và băi bồi [9] Theo Bryan & Langston (1992) As thường đi vào vùng cửa sông ở các dạng vô cơ bởi sự phân hủy của đá và quặng mỏ có chứa As trong quá Nhóm 1 26... điêu tra của Đại học Nông nghiệp Nam Kinh chỉ ra 10% gạo của Trung Quốc nhiễm kim loại nặng Trích http://247az.com/content/y-te-suc-khoe/10-gao-tai-thi-truong-trung-quoc-chua- chat-doc-hai b, Hiện trạng ô nhiễm Cadmi ở Việt Nam Theo qui chuẩn Việt Nam đất bị coi ô nhiễm Cadimi (Cd) nếu lượng Cd tổng số vượt quá 2 mg/kg đất khô Cadimi có thể được tìm thấy trong đất nông nghiệp và trong cây trồng có nguồn... crôm • (Cr) • Các chất thải mịn (