Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh nền kinh tế nông nghiệp ngày càng phát triển, việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV) trở thành một yếu tố quan trọng nhằm nâng cao năng suất và chất lượng nông sản. Tại Việt Nam, lượng hóa chất BVTV nhập khẩu và sử dụng đã tăng từ khoảng 6.000 tấn năm 1985 lên đến khoảng 70.000 tấn mỗi năm trong những năm gần đây, với hơn 1.000 loại hoạt chất đang lưu hành. Tuy nhiên, việc sử dụng hóa chất BVTV không kiểm soát đã dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đặc biệt là ô nhiễm đất và nước do tồn dư hóa chất và tích tụ kim loại nặng như Asen (As), Chì (Pb), Cadimi (Cd).

Tỉnh Hòa Bình, với diện tích tự nhiên 4.595,2 km² và dân số khoảng 770.000 người, có nền nông nghiệp phát triển với các vùng chuyên canh như cam Cao Phong, mía, chè. Khu vực nghiên cứu tập trung vào 04 huyện phía Đông Nam tỉnh gồm Kim Bôi, Yên Thủy, Lạc Thủy và Lạc Sơn, nơi có địa hình đồi núi thấp, khí hậu nhiệt đới gió mùa, thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, việc sử dụng hóa chất BVTV tại đây đã tăng nhanh, từ 187 tấn năm 2011 lên 400 tấn năm 2015, gây áp lực lớn lên môi trường đất và nước.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường đất và nước do tồn dư hóa chất BVTV và tích tụ kim loại nặng trong canh tác nông nghiệp vùng Đông Nam tỉnh Hòa Bình, đồng thời đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm phù hợp. Nghiên cứu có phạm vi từ năm 2011 đến 2015, tập trung vào các hoạt động canh tác nông nghiệp tại 04 huyện trên, nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý và phát triển nông nghiệp bền vững tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết về ô nhiễm môi trường nông nghiệp: Phân tích các nguồn phát sinh ô nhiễm từ hoạt động sử dụng hóa chất BVTV, bao gồm tồn dư hóa chất và tích tụ kim loại nặng trong đất và nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.

  • Mô hình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM): Áp dụng các biện pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu sử dụng hóa chất BVTV, tăng cường sử dụng thuốc sinh học và các biện pháp canh tác an toàn.

  • Khái niệm về tồn dư hóa chất BVTV và tích tụ kim loại nặng: Định nghĩa các loại hóa chất BVTV theo độ độc, độ bền vững và tác động môi trường; phân tích sự tích tụ các kim loại nặng như As, Pb, Cd trong đất và nước.

  • Khung pháp lý và tiêu chuẩn môi trường: Áp dụng các quy chuẩn Việt Nam (QCVN 54:2013/BTNMT) về ngưỡng xử lý hóa chất BVTV hữu cơ khó phân hủy và các tiêu chuẩn về chất lượng đất, nước.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu từ Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh Hòa Bình, các báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, khảo sát thực địa tại 04 huyện Kim Bôi, Yên Thủy, Lạc Thủy, Lạc Sơn. Dữ liệu bao gồm số liệu sử dụng hóa chất BVTV, mẫu đất và nước phân tích hàm lượng kim loại nặng và tồn dư hóa chất.

  • Phương pháp chọn mẫu: Lấy mẫu đất và nước tại các khu vực canh tác nông nghiệp đại diện cho 04 huyện, sử dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có trọng số nhằm đảm bảo tính đại diện.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng kỹ thuật phân tích hóa học hiện đại để xác định hàm lượng As, Pb, Cd trong mẫu đất và nước; so sánh với các tiêu chuẩn môi trường hiện hành. Phân tích thống kê mô tả và so sánh tỷ lệ tồn dư hóa chất BVTV qua các năm.

  • Phương pháp điều tra, phỏng vấn: Khảo sát ý kiến người dân về thói quen sử dụng hóa chất BVTV, nhận thức về tác hại và các biện pháp bảo vệ môi trường.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2015-2017, với thu thập dữ liệu thực địa và phân tích mẫu trong năm 2016, tổng hợp và đề xuất giải pháp trong năm 2017.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tăng nhanh lượng hóa chất BVTV sử dụng: Lượng hóa chất BVTV sử dụng tại vùng nghiên cứu tăng từ 187 tấn năm 2011 lên 400 tấn năm 2015, tương đương mức tăng hơn 113%. Trong đó, thuốc trừ sâu và thuốc trừ cỏ chiếm tỷ trọng lớn, với nhiều loại thuốc có độ độc cao và thời gian tồn lưu dài.

  2. Ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nước: Kết quả phân tích mẫu đất cho thấy hàm lượng Pb, Cd, As vượt ngưỡng cho phép theo QCVN 54:2013/BTNMT tại nhiều điểm lấy mẫu. Ví dụ, hàm lượng As trong đất tại một số khu vực canh tác vượt mức tiêu chuẩn từ 1,5 đến 2 lần. Tương tự, mẫu nước mặt cũng ghi nhận sự hiện diện của các kim loại nặng vượt ngưỡng an toàn, gây nguy cơ cho sức khỏe cộng đồng.

  3. Tồn dư hóa chất BVTV trên bao bì và trong môi trường: Trung bình 1,85% trọng lượng bao bì thuốc BVTV còn tồn dư hóa chất, trong khi hơn 65% người dân vứt bỏ bao bì tại nơi pha thuốc, gây ô nhiễm môi trường đất và nước. Tình trạng này phổ biến tại các huyện Kim Bôi, Yên Thủy.

  4. Nhận thức và thực hành sử dụng hóa chất BVTV của người dân còn hạn chế: Khoảng 29,9% hộ nông dân sử dụng hóa chất BVTV không đúng quy định về liều lượng, bảo hộ lao động và xử lý bao bì. Các cơ sở kinh doanh cũng có 13,8% vi phạm về giấy phép và chất lượng sản phẩm.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của tình trạng ô nhiễm là do việc sử dụng hóa chất BVTV không kiểm soát, phối trộn nhiều loại thuốc, sử dụng quá liều nhằm tăng hiệu quả diệt sâu bệnh. Sự tồn lưu lâu dài của các hóa chất nhóm Carbamat, phot-phat hữu cơ và các kim loại nặng trong đất làm tăng nguy cơ tích tụ và lan truyền ô nhiễm qua nước mặt và nước ngầm.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, mức độ ô nhiễm tại vùng Đông Nam tỉnh Hòa Bình tương đương hoặc cao hơn các vùng nông nghiệp thâm canh khác, phản ánh sự cần thiết của các biện pháp quản lý chặt chẽ hơn. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tăng trưởng lượng hóa chất BVTV qua các năm và bảng so sánh hàm lượng kim loại nặng với tiêu chuẩn QCVN.

Ý nghĩa của nghiên cứu là cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng chính sách quản lý hóa chất BVTV, bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng tại địa phương, đồng thời góp phần thúc đẩy phát triển nông nghiệp bền vững.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý và kiểm soát sử dụng hóa chất BVTV: Ban hành và thực thi nghiêm ngặt các quy định về đăng ký, kinh doanh và sử dụng hóa chất BVTV, đặc biệt kiểm soát các loại thuốc có độ độc cao và thời gian tồn lưu dài. Chủ thể thực hiện: Sở NN&PTNT, Chi cục BVTV tỉnh. Thời gian: 1-2 năm.

  2. Xây dựng chương trình đào tạo, nâng cao nhận thức cho nông dân: Tổ chức các lớp tập huấn về sử dụng hóa chất an toàn, bảo hộ lao động và xử lý bao bì thuốc BVTV, khuyến khích áp dụng mô hình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM). Chủ thể: Trung tâm khuyến nông, các tổ chức xã hội. Thời gian: liên tục hàng năm.

  3. Đầu tư công nghệ xử lý chất thải và cải tạo môi trường: Áp dụng các công nghệ xử lý không đốt như vi sinh, công nghệ Fenton để xử lý chất thải nguy hại và cải tạo đất ô nhiễm tại các điểm tồn lưu hóa chất BVTV. Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, các doanh nghiệp công nghệ môi trường. Thời gian: 3-5 năm.

  4. Phát triển mô hình sản xuất nông nghiệp hữu cơ và an toàn: Khuyến khích chuyển đổi sang sản xuất hữu cơ, sử dụng thuốc BVTV sinh học và quy trình VietGAP nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Chủ thể: UBND các huyện, hợp tác xã nông nghiệp. Thời gian: 3-5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy định và kế hoạch quản lý hóa chất BVTV, bảo vệ môi trường nông nghiệp.

  2. Các tổ chức khuyến nông và đào tạo: Áp dụng nội dung luận văn để thiết kế chương trình đào tạo, nâng cao nhận thức và kỹ năng sử dụng hóa chất BVTV an toàn cho nông dân.

  3. Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh hóa chất BVTV: Tham khảo để cải tiến quy trình sản xuất, kinh doanh, đảm bảo chất lượng sản phẩm và tuân thủ quy định pháp luật.

  4. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành khoa học môi trường, nông nghiệp: Sử dụng luận văn làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu liên quan đến ô nhiễm môi trường do hóa chất BVTV và phát triển nông nghiệp bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao ô nhiễm do hóa chất BVTV lại nghiêm trọng tại vùng Đông Nam tỉnh Hòa Bình?
    Do lượng hóa chất BVTV sử dụng tăng nhanh, với nhiều loại thuốc có độ độc cao và thời gian tồn lưu lâu, cùng với việc xử lý chất thải chưa đúng quy trình, dẫn đến tích tụ kim loại nặng và tồn dư hóa chất trong đất và nước.

  2. Các kim loại nặng nào được phát hiện trong môi trường nông nghiệp tại đây?
    Các kim loại nặng chính gồm Asen (As), Chì (Pb) và Cadimi (Cd), với hàm lượng vượt ngưỡng cho phép tại nhiều điểm khảo sát, gây nguy cơ ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng sức khỏe.

  3. Người dân có nhận thức như thế nào về việc sử dụng hóa chất BVTV?
    Khoảng 29,9% hộ nông dân sử dụng hóa chất không đúng quy định, thiếu bảo hộ lao động và xử lý bao bì không đúng cách, cho thấy nhận thức và thực hành còn hạn chế.

  4. Giải pháp kỹ thuật nào được đề xuất để xử lý ô nhiễm?
    Các công nghệ không đốt như xử lý vi sinh, công nghệ Fenton, cô lập triệt để và cải tạo đất bằng cây trồng hấp thụ kim loại nặng như cỏ Vetiver được khuyến nghị áp dụng.

  5. Làm thế nào để giảm thiểu ô nhiễm từ hóa chất BVTV trong tương lai?
    Cần tăng cường quản lý, đào tạo nâng cao nhận thức, phát triển mô hình sản xuất hữu cơ, áp dụng IPM và xử lý chất thải đúng quy trình nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường.

Kết luận

  • Lượng hóa chất BVTV sử dụng tại vùng Đông Nam tỉnh Hòa Bình tăng hơn 113% từ năm 2011 đến 2015, gây áp lực lớn lên môi trường đất và nước.
  • Hàm lượng kim loại nặng As, Pb, Cd trong đất và nước vượt ngưỡng tiêu chuẩn, tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng.
  • Nhận thức và thực hành sử dụng hóa chất BVTV của người dân còn hạn chế, dẫn đến tồn dư hóa chất và ô nhiễm môi trường.
  • Các giải pháp quản lý, kỹ thuật và nâng cao nhận thức được đề xuất nhằm giảm thiểu ô nhiễm và phát triển nông nghiệp bền vững.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc xây dựng chính sách và chương trình bảo vệ môi trường tại địa phương trong giai đoạn 2017-2022.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan chức năng và cộng đồng cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục giám sát, đánh giá hiệu quả để điều chỉnh phù hợp. Đề nghị các nhà nghiên cứu và quản lý tham khảo và áp dụng kết quả nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả quản lý hóa chất BVTV và bảo vệ môi trường nông nghiệp.