Luận văn thạc sĩ đánh giá sự tích lũy kim loại nặng trong đất chuyên canh trồng rau thuộc khu vực phường túc duyên thành phố thái nguyên tỉnh thái nguyên

Luận văn thạc sĩ đánh giá sự tích lũy kim loại nặng trong đất chuyên canh rau tại phường Túc Duyên, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.

• Tác giả: Đỗ Phương Thảo
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thị Phả
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng trong đất chuyên canh trồng rau thuộc khu vực Phường Túc Duyên, Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Yêu cầu của chuyên đề
• 1.4. Ý nghĩa của chuyên đề
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 2.2. Hiện trạng ô nhiễm môi trường đất
• 2.2.1. Hiện trạng ô nhiễm môi trường đất trên thế giới
• 2.2.2. Hiện trạng ô nhiễm môi trường đất ở Việt Nam
• 2.2.3. Hiện trạng ô nhiễm môi trường đất ở Thái Nguyên
• 2.3. Kim loại nặng (KLN) và các dạng tồn tại của KLN trong đất, nguồn gốc phát sinh
• 2.3.1. Kim loại nặng và các dạng tồn tại của kim loại nặng trong đất
• 2.3.2. Nguồn gốc phát sinh kim loại nặng trong môi trường đất
• 2.4. Sự ảnh hưởng của kim loại nặng tới cây trồng và sức khỏe con người
• 2.4.1. Nguyên nhân và ảnh hưởng chung
• 2.4.2. Tính độc của một số KLN tồn dư trong rau và trong cơ thể con người
• 2.5. Tình hình nghiên cứu KLN trong đất trên thế giới và Việt Nam
• 2.5.1. Tình hình nghiên cứu kim loại nặng trong đất trên thế giới
• 2.5.2. Tình hình nghiên cứu kim loại nặng trong đất ở Việt Nam
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp kế thừa
• 3.3.2. Phương pháp lấy mẫu đất
• 3.3.3. Phương pháp phân tích mẫu đất
• 3.3.4. Phương pháp điều tra
• 3.3.5. Phương pháp xử lý số liệu
• 3.3.6. Phương pháp tổng hợp và đánh giá
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Điều kiện tự nhiên-kinh tế-xã hội Phường Túc Duyên-TP Thái Nguyên- Tỉnh Thái Nguyên
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên và khí hậu
• 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 4.1.3. Hiện trạng sản xuất rau của phường Túc Duyên
• 4.1.4. Hiện trạng sản suất và tiêu thụ rau của phường Túc Duyên
• 4.2. Tình hình sử dụng phân bón và thuốc BVTV tại các vùng trồng rau của phường Túc Duyên
• 4.3. Đánh giá chất lượng đất và hàm lượng KLN trong đất trồng rau phường Túc Duyên
• 4.3.1. Đánh giá chất lượng đất
• 4.3.2. Đánh giá hàm lượng KLN trong đất
• 4.4. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe người dân
• 4.4.1. Biện pháp quy hoạch và quản lý
• 4.4.2. Biện pháp kỹ thuật
• 4.4.3. Biện pháp sinh học
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tóm tắt

I. Giới thiệu và mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung vào đánh giá tích lũy kim loại nặng trong đất trồng rau tại phường Túc Duyên, Thái Nguyên. Mục đích chính là xác định mức độ tích lũy các kim loại nặng như Pb, Cu, Zn trong đất, từ đó đánh giá ảnh hưởng đến chất lượng đất, rau trồng và sức khỏe người dân. Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm đất và bảo vệ môi trường.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm đánh giá chất lượng đất và xác định hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong đất trồng rau tại phường Túc Duyên. Các chỉ tiêu chính bao gồm pH, hàm lượng mùn, và các nguyên tố như Pb, Cu, Zn. Kết quả sẽ được so sánh với quy chuẩn Việt Nam để đánh giá mức độ ô nhiễm.

1.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cảnh báo nguy cơ ô nhiễm đất do tích lũy kim loại nặng, đồng thời đề xuất các biện pháp quản lý và bảo vệ môi trường. Kết quả nghiên cứu cũng góp phần nâng cao nhận thức của người dân và cơ quan quản lý về vấn đề ô nhiễm môi trường.

II. Tổng quan về ô nhiễm kim loại nặng trong đất

Kim loại nặng là một trong những tác nhân chính gây ô nhiễm đất, đặc biệt trong các khu vực trồng rau. Các nguồn phát sinh kim loại nặng bao gồm phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, và chất thải công nghiệp. Sự tích lũy kim loại nặng trong đất không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng đất mà còn gây nguy hiểm cho sức khỏe con người thông qua chuỗi thức ăn.

2.1. Nguồn gốc và tác động của kim loại nặng

Kim loại nặng có nguồn gốc từ cả tự nhiên và nhân tạo. Trong nông nghiệp, việc sử dụng quá mức phân bón và thuốc bảo vệ thực vật là nguyên nhân chính dẫn đến tích lũy kim loại nặng trong đất. Các kim loại như Pb, Cu, Zn có thể gây độc cho cây trồng và tích lũy trong rau, ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.

2.2. Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng tại Thái Nguyên

Tại Thái Nguyên, các khu vực gần khu công nghiệp và khai thác khoáng sản có mức độ ô nhiễm kim loại nặng cao. Ví dụ, hàm lượng Zn và Cd tại khu công nghiệp Sông Công vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Điều này cho thấy sự cần thiết của việc đánh giá môi trường và quản lý chặt chẽ các nguồn phát thải.

III. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp phân tích môi trường để đánh giá chất lượng đất và hàm lượng kim loại nặng. Các mẫu đất được lấy từ các khu vực trồng rau tại phường Túc Duyên và phân tích các chỉ tiêu như pH, hàm lượng mùn, và các nguyên tố kim loại. Kết quả cho thấy sự tích lũy kim loại nặng trong đất vượt quá tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt là Pb và Zn.

3.1. Phương pháp lấy mẫu và phân tích

Các mẫu đất được lấy từ 7 khu dân cư tại phường Túc Duyên. Phương pháp phân tích môi trường bao gồm đo pH, xác định hàm lượng mùn, và sử dụng kỹ thuật quang phổ để đo hàm lượng kim loại nặng. Kết quả được so sánh với quy chuẩn Việt Nam để đánh giá mức độ ô nhiễm.

3.2. Kết quả phân tích

Kết quả cho thấy hàm lượng Pb và Zn trong đất vượt quá tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt tại các khu vực sử dụng nhiều phân bón và thuốc bảo vệ thực vật. Điều này cho thấy sự cần thiết của việc quản lý chặt chẽ các nguồn phát thải và áp dụng các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm đất.

IV. Đề xuất giải pháp

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý và kỹ thuật để giảm thiểu ô nhiễm đất do tích lũy kim loại nặng. Các biện pháp bao gồm quy hoạch lại khu vực trồng rau, sử dụng phân bón hữu cơ, và tăng cường giáo dục nâng cao nhận thức của người dân về bảo vệ môi trường.

4.1. Biện pháp quản lý

Cần quy hoạch lại các khu vực trồng rau để tránh ô nhiễm từ các nguồn phát thải công nghiệp. Đồng thời, tăng cường giám sát và kiểm soát việc sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp.

4.2. Biện pháp kỹ thuật

Khuyến khích sử dụng phân bón hữu cơ và các biện pháp canh tác bền vững để giảm thiểu tích lũy kim loại nặng trong đất. Các biện pháp sinh học như trồng cây hấp thụ kim loại cũng được đề xuất để cải thiện chất lượng đất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Đất đai là tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là tƣ liệu sản xuất đặc biệt, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trƣờng sống, là địa bàn phân bố các khu đất đai dân cƣ xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hoá xã hội, an ninh quốc phòng. Vậy đất đai đóng vai trò quyết định cho sự tồn tại và phát triển của loài ngƣời. Hiện nay, cùng với ô nhiễm nƣớc, ô nhiễm không khí thì ô nhiễm đất đai đang trở nên đáng báo động. Ô nhiễm đất làm ảnh hƣởng xấu đến các tính chất của đất, làm giảm năng suất cây trồng và làm ảnh hƣởng trực tiếp đến sức khỏe của con ngƣời.

Chính vì vậy, việc phòng chống ô nhiễm đất có một ý nghĩa hết sức quan trọng trong quá trình phát triển của mỗi vùng, mỗi quốc gia. Con ngƣời đã quá lạm dụng nguồn tài nguyên quý giá này và đã có nhiều tác động có ảnh hƣởng xấu đến đất nhƣ: dùng quá nhiều lƣợng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, làm cho đất tích trữ một lƣợng lớn kim loại nặng và làm thay đổi tính chất của đất. Dân số ngày càng tăng nhanh cũng là vấn đề đáng lo ngại, 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 trƣờng đất bị ô nhiễm một cách trầm trọng. Tài nguyên đất của thế giới hiện đang bị suy thoái nghiêm trọng do xói mòn, rửa trôi, bạc màu, nhiễm mặn, nhiễm phèn và ô nhiễm đất, biến đổi khí hậu.

Hiện nay 10% đất có tiềm năng nông nghiệp bị sa mạc hoá, và đất ô nhiễm có nguy cơ mất khả năng. Trong môi trƣờng nông nghiệp, đất đóng vai trò vô cùng quan trọng bởi đất là đối tƣợng chủ yếu trong sản xuất nông nghiệp. Hầu hết các hoạt động sản xuất nông nghiệp đều diễn ra trên bề mặt n 2 đất, đặc biệt là các hoạt động trồng trọt, đất đóng vai trò là vật mang đối với cây trồng canh tác. Sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nông nghiệp nói chung và đất nông nghiệp ở các làng nghề nói riêng là một trong những hiểm họa cho môi trƣờng đất.

Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất đang diễn ra phổ biến nhiều nơi trên thế giới. Đó là một trong những nguyên nhân làm cho diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp. Đối với Thái Nguyên, một tỉnh có nhiều khó khăn, với phần đa dân số hoạt động trong nông nghiệp thì vai trò của đất càng trở nên quan trọng, quyết định đến thu nhập và đời sống của ngƣời dân. Túc Duyên là một phƣờng trung tâm của thành phố Thái Nguyên có diện tích khoảng 2,9 km2, với dân số 9934 ngƣời, chia làm 7 khu dân cƣ với 24 tổ.

Túc Duyên là vùng chuyên canh sản xuất rau lớn cung cấp cho thành phố Thái Nguyên và các vùng phụ cận, trong những năm gần đây do nhu cầu về lƣợng rau rất lớn, ngƣời dân đã sử dụng nhiều biện pháp khác nhau nhằm gia tăng năng suất và sản lƣợng rau. Nhƣng mặt trái đó là kỹ thuật canh tác của ngƣời dân còn thấp, sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật chƣa hợp lý, cùng với tập quán sử dụng phân tƣơi chƣa qua xử lý đã làm cho môi trƣờng đất bị ảnh hƣởng. Xuất phát từ những yêu cầu khoa học và thực tiễn, dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Trần Thị Phả, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng trong đất chuyên canh trồng rau thuộc khu vực Phường Túc Duyên , Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên”.

Mục đích nghiên cứu - Xác định đƣợc mức độ tích lũy kim loại nặng trong đất trồng rau thuộc khu vực phƣờng Túc Duyên. n 3 - Tìm hiểu những ảnh hƣởng của việc tích lũy kim loại nặng trong đất đối với cây trồng và sức khỏe ngƣời dân. - Đề xuất một số giải pháp khắc phục. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá chất lƣợng đất trồng rau tại phƣờng Túc Duyên.

- Xác định hàm lƣợng Pb, Cu, Zn tích lũy trong đất chuyên canh trồng rau thuộc khu vực phƣờng Túc Duyên. Yêu cầu của chuyên đề - Công tác điều tra, thu thập thông tin, phân tích mẫu đất trồng rau thuộc khu vực phƣờng Túc Duyên cần: + Xác định đƣợc đầy đủ, chính xác hàm lƣợng kim loại nặng có trong đất của khu vực nghiên cứu. + Các kết quả phân tích phải so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật môi trƣờng Việt Nam. - Giải pháp kiến nghị đƣa ra phải thực tế, có tính khả thi và phù hợp với điều kiện của địa phƣơng và các hộ dân canh tác rau màu.

Ý nghĩa của chuyên đề - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân em có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học. Giúp em vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp, phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. - Ý nghĩa thực tiễn: + Tăng cƣờng trách nhiệm của cơ quan quản lý nhà nƣớc về môi trƣờng, trách nhiệm của ngƣời dân trong việc bảo vệ và giữ gìn môi trƣờng đất nói riêng và môi trƣờng sống nói chung. + Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm, suy thoái môi trƣờng đất do tích lũy kim loại nặng gây ra.

+ Ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hƣởng của việc tích lũy kim loại nặng đến môi trƣờng, bảo vệ sức khỏe ngƣời dân. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.Cơ sở khoa học của đề tài 2. Khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường. Khái niệm về môi trƣờng đã đƣợc thảo luận rất nhiều và từ lâu.

Nhìn chung có những quan niệm về môi trƣờng nhƣ sau: - Môi trƣờng bao gồm các vật chất hữu cơ và vô cơ quanh sinh vật. Theo định nghĩa này thì không thể nào xác định đƣợc môi trƣờng một cách cụ thể, vì mỗi cá thể, mỗi loài, mỗi chi vẫn có một môi trƣờng và một quần thể, một quần xã lại có một môi trƣờng rộng lớn hơn. - Môi trƣờng là những gì cần thiết cho điều kiện sinh tồn của sinh vật. Theo định nghĩa này thì rất hẹp, bởi vì trong thực tế có yếu tố này là cần thiết cho loài này nhƣng không cần thiết cho loài kia dù cùng sống chung một nơi, hơn nữa cũng có những yếu tố có hại hoặc không có lợi vẫn tồn tại và tác động lên cơ thể và ta không thể loại trừ nó ra khỏi môi trƣờng tự nhiên.

Đối với con ngƣời, môi trƣờng chứa đựng nội dung rộng hơn. Theo định nghĩa của UNESCO (1981) thì môi trƣờng của con ngƣời bao gồm toàn bộ các hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con ngƣời tạo ra, những cái hữu hình (đô thị, hồ chứa.) và những cái vô hình (tập quán, niềm tin, nghệ thuật.), trong đó con ngƣời sống bằng lao động của mình, họ khai thác các tài nguyên thiên nhiên và nhân tạo nhằm thoả mãn những nhu cầu của mình. Nhƣ vậy, môi trƣờng sống đối với con ngƣời không chỉ là nơi tồn tại, sinh trƣởng và phát triển cho một thực thể sinh vật là con ngƣời mà còn là “khung cảnh của cuộc sống, của lao động và sự nghỉ ngơi của con ngƣời”. -Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ môi trƣờng Việt Nam 2005 n 5 “Môi trƣờng bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất bao quanh con ngƣời,có ảnh hƣởng đến đời sống, sản xuất,sự tồn tại,phát triển của con ngƣời và sinh vật” [7].

Khái niệm ô nhiễm môi trường -Ngày nay, thuật ngữ ô nhiễm môi trƣờng đƣợc sử dụng rất nhiều để diễn tả các hành động phá hoại môi trƣờng tự nhiên. -Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo vệ môi trƣờng Việt Nam 2005 “Ô nhiễm môi trƣờng là sự làm thay đổi tính chất của môi trƣờng, vi phạm tiêu chuẩn môi trƣờng” [7]. - Chất gây ô nhiễm môi trƣờng là chất hoặc yếu tố vật lý khi xuất hiện trong môi trƣờng thì làm môi trƣờng bị ô nhiễm. Khái niệm về ô nhiễm môi trường đất “Ô nhiễm môi trƣờng đất đƣợc xem là tất cả các hiện tƣợng làm nhiễm bẩn môi trƣờng đất bởi các chất ô nhiễm” (Nguyễn Văn Hùng, 2008) [4].

Ngoài ra còn định nghĩa sau: “Ô nhiễm môi trƣờng là sự đƣa vào môi trƣờng các chất thải nguy hại hoặc năng lƣợng đến mức ảnh hƣởng tiêu cực đến đời sống sinh vật, sức khỏe con ngƣời hoặc làm suy thoái chất lƣợng môi trƣờng. Đất đƣợc xem là ô nhiễm khi nồng độ các chất độc tăng lên quá mức an toàn, vƣợt lên khả năng tự làm sạch của môi trƣờng đất” ( Dƣ Ngọc Thành, 2007) [8]. * Các nguồn gây ô nhiễm đất Ngƣời ta có thể phân loại đất bị ô nhiễm theo nguồn gốc phát sinh, hoặc theo các tác nhân gây ô nhiễm. * Nếu theo nguổn gốc phát sinh có: - Nguồn gốc tự nhiên: n 6 + Kim loại trong đất ban đầu một phần đƣợc sinh ra từ các quá trình hoạt động địa hoá của khoáng vật mẹ và đi vào đất thông qua quá trình phong hóa hóa học.

- Nguồn gốc nhân tạo: + Ô nhiễm đất do các chất thải sinh hoạt. + Ô nhiễm đất do chất thải công nghiệp. + Ô nhiễm đất do chất thải nông nghiệp. * Nếu phân loại theo các tác nhân gây ô nhiễm: - Ô nhiễm do tác nhân hóa học.

- Ô nhiễm do tác nhân sinh học. - Ô nhiễm do tác nhân vật lý.Cơ sở pháp lý - Luật BVMT đƣợc Quốc hội nƣớc Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam ban hành ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành vào ngày 01/07/2006 - Luật Đất đai do Quốc Hội nƣớc Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua năm 2013 và có hiệu lực từ ngày 7-1-2014. - Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật do Quốc Hội nƣớc Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua ngày 29/06/2006. -Nghị định số 43/2014/NĐ-CP ngày 15-05-2014 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Đất đai.

- Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 của Chính phủ về việc quy định chi tiết và hƣớng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trƣờng. - Nghị định số 21/2008/NĐ-CP sủa đổi bổ sung nghị định 80/2006/NĐ- CP về việc quy định chi tiết hƣớng dẫn thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trƣờng. n 7 - Nghị định số 117/2009.NĐ-CP ngày 31/12/2009 của Thủ Tƣớng Cính Phủ về việc xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trƣờng.