Báo cáo Khoa học Hiện trạng môi trường đất - nước khu vực trồng rau tại thành phố Thái Nguyên

Bỏo cỏo khoa học: Hiện trạng mụi trường đất - nước khu vực trồng rau tại thành phố thỏi nguyờn Hiện trạng môi tr−ờng đất - n−ớc khu v−c trồng rau tạI thành phố tháI nguyên Phan Thị Thu Hằng* Nguyễn Đình Mạnh** SUMMARY There are about 12,000 tones of urban solid wastes, 4150500 tones solid wastes of Industries and more 800 millions cube mettres of Exhaust gas in ThaiNguyên province. The Author had controled and Evaluated Nitrate, pesticide residue and heavy metal content in some soils Cultivated of vegetables and Irrigation water on TUC DUYEN and DONG HY villages. The Author realyzed that, the cultivated soils were polluted Zn and pesticide (Padan). On some sides of TUC DUYEN and DONG HY village, the Irrigation water was polluted by Nitrate and heavymetal (Pb, Cd). The ground water using for Irrigation is clean water. Key words: soil polluted, Irrigation water, clean water, Nitrate, Pesticide, Heavymetal, vegetable. 1.Đặt vấn đề Thành phố Thái Nguyên là một trung tâm công nghiệp ở khu vực phía Bắc Việt Nam. Sự phát triển nhanh chóng của công nghiệp và đô thị cũng nh− việc lạm dụng quá nhiều phân hoá học và hoá chất BVTV trong nông nghiệp đã làm cho môi tr−ờng đất và n−ớc ở đây bị ảnh h−ởng. Các vùng xung quanh thành phố Thái Nguyên, ô nhiễm môi tr−ờng do các nguồn: n−ớc thải công nghiệp, bụi khói công nghiệp, sử dụng phân bón hoá học và sử dụng hoá chất BVTV cũng đã đ−ợc cảnh báo (Lê Văn Mãi, 1998). Do đó cần đánh giá hiện trạng môi tr−ờng đất và n−ớc ở vùng sản xuất rau để phục vụ cho nền nông nghiệp sạch bền vững. 2. Vật liệu và ph−ơng pháp nghiên cứu Đối t−ợng: đất và n−ớc tại hai vùng chuyên canh rau là Đồng Hỷ và Túc Duyên Thời gian: Lấy mẫu đất và n−ớc tại các thời điểm 12/2003 và 03/2004. Chỉ tiêu theo dõi: Nỉtát, Zn, Pb, Cd, As,Hg, d− l−ơngl thuốc BVTV ( Basa, Padan, Regen). Ph−ơng pháp lấy mẫu: lấy mẫu đất và n−ớc theo ph−ơng pháp ngẫu nhiên. Từ 3-4 ha đất vùng trồng rau lấy 1 mẫu trung bình đại diện. Mộu n−ớc sông lấy tại cửa tháo vào kênh dẫn, trạm bơm. Ph−ơng pháp phân tích: pH: Theo ph−ơng pháp pHmetter OM(%): Theo ph−ơng pháp Walkley-Black Đạm tổng số (N%): ph−ơng pháp Kjeldahn,công phá mẫu bàng hỗn hợp H2SO4-HClO4. Lân tổng số (P2O5%): Theo ph−ơng pháp so màu, mẫu công phá nh− khi PT N% Lân dễ tiêu: (P2O5 mg/100 gam): Theo ph−ơng pháp Oniani Kaly tổng số (K2O%): Đo trên máy QP hấp thụ nguyên tử AAS (chế độ phát xạ) Phân tích Ca, Mg, Cd, Pb, Zn: Bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS (chế độ hấp thụ) Phân tích Hg, As: Bằng cực phổ Volt- Amper Stripping với điện cực Au Phân tích EC: Đo độ dẫn điện bằng Conductivity metter Tỷ lệ Sét (%): đ−ợc xác định bằng ph−ơng pháp sa lắng * Phan Thị Thu Hằng: NCS Tr−ờng ĐHNL Thái Nguyên ** Nguyễn Đình Mạnh: PGS.TS ĐH Nông nghiệp I Hà Nội 1 3. Kết quả nghiên cứu 3.1. Hiện trạng môi tr−ờng đất Đất trồng rau Thái Nguyên có nguồn gốc là đất phù sa,thịt nhẹ có độ phì khá. Chỉ tiêu lý hoá tính của đất đ−ợc thể hiện ở bảng 1 Bảng 1. Tính chất hoá lý của đất trồng rau Chỉ tiêu Đơn vị tính Túc duyên Đồng hỷ pH ( KCl) 5,27 - 6,75 6,2 - 6,87 Mùn % 0,9 - 1,3 1,2- 2,5 N % 0,0086 - 0,05 0,0073 - 0,03 P2O5 % 0,08 - 0,12 0,06 - 0,10 K2O % 1,10 - 1,40 0,82 - 1,10 Ca2+ meq/100g 11,4 - 12,3 10,1 - 13,5 Mg2+ meq/100g 7,7 - 8,5 8,7 - 9,6 Sét % 13,4 - 15,0 16,2 - 18,5 EC às/cm 414,0 - 829,0 298,6 - 330,05 Kết quả phân tích Nitrat và Kim loạI nặng d−ợc chỉ ra ở bảng 2. Bảng 2. Hàm l−ợng NO3- và một số kim loại nặng trong đất trồng rau Đơn vị tính: mg/kg đất Chỉ tiêu theo dõi TCVN 7902- 2002 Làng Đông - Đồng Hỷ (12 mẫu) Xóm Chùa - Túc Duyên (13 mẫu) Bến Oánh - Túc Duyên (10 mẫu ) NO3 - 9,810 - 12,140 8,43 - 32,63 9,032 - 12,710 Zn 200 40,978 - 152,647 58,190 - 712,809 43,560 - 237,259 Pb 70 0,028 - 0,522 1,298 - 9,956 1,240 - 3,060 As 12 0,016 - 0,085 0,345 - 4,932 0,045 - 0,247 Cd 2 0,003 - 0,011 0,155 - 0,725 0,250 - 0,575 Hg 0,405 - 0,438 0,229 - 0,631 0,402 - 0,697 - Xét về mặt NO3 - và kim loại nặng thì đất trồng rau của Đồng Hỷ và Túc Duyên đ−ợc coi là " sạch" Tất cả các mẫu kiểm tra đều có hàm l−ợng NO3- và kim loại nặng ( Pb ; Cd ; As ; Hg ) thấp. Cụ thể: - Hàm l−ợng NO3- biến động từ 9,45 - 32,63 mg/kg đất . - Hàm l−ợng As : 0,016 - 4,932 mg/kg đất. - Hàm l−ợng Cd : 0,003 - 0,725 mg/kg đất. - Hàm l−ợng Pb : 0,028 - 9,956 mg/kg đất. - Hàm l−ợng Zn: 40,978 - 712,809 mg/kg đất , trong đó có hai mẫu tại Xóm Chùa - Túc duyên có hàm l−ợng cao: 321,798 và 712,809 mg/kg đất. Tuy vậy kết quả phân tích cho thấy hàm l−ợng NO3- và kim loại nặng (Pb; Cd; As; Hg; Zn) ở khu vực Xóm Chùa, Túc Duyên cao hơn so với hai khu vực còn lại và các nơi kkhác (Lê Đức, 1998; Trần Công Tấu & cs, 1998). D− l−ợng hoá chất BVTV: Thuốc BVTV đ−ợc sử dụng phổ biến là các loại thuốc trừ sâu Basa, Padan và Regen. Kết quả điều tra d− l−ợng hoá chất BVTV trong đất trồng rau ở thành phố Thái Nguyên (bảng 3) cho thấy: do nông dân đã sử dụng một l−ợng lớn hoá chất BVTV làm cho đất bị nhiễm bẩn nghiêm trọng. D− l−ợng Padan (loại thuốc đ−ợc 100% số hộ trồng rau sử dụng) 2 làm nhiễm bẩn 100% mẫu kiểm tra và th−ờng gấp từ 90 - 500 lần tiêu chuẩn cho phép. Đây là con số đáng báo động đối với các nhà quản lý và ng−ời sử dụng. Bảng 3. D− l−ợng hoá chất BVTV trong đất trồng rau (Đơn vị tính: mg/kg đất) Vị trí lấy mẫu Mẫu Basa Padan- 95SP Regen Làng Đông - Đồng Hỷ 1 0,001 52,235 0,952 2 0,436 14,422 0,469 3 KXĐ 11,013 0,480 4 0,022 45,480 0,358 Bến Oánh - Túc Duyên 1 0,0005 9,067 0,619 2 0,038 10,429 0,440 3 KXĐ 50,524 0,521 Xóm Chùa Túc Duyên 1 KXĐ 14,934 0,376 2 KXĐ 18,423 0,546 3 0,023 18,069 0,525 TCCP 0,1 0,1 Tóm lại trong đất trồng rau ở thành phố Thái Nguyên, hàm l−ợng NO3- và kim loai nặng còn ở d−ới ng−ỡng ô nhiễm (TCVN 07-2002) nh−ng d− l−ợng hoá chất BVTV trong đất rất cao. 3.2. Hiện trạng môi tr−ờng n−ớc Trong khu vực nghiên cứu nguồn n−ớc t−ới chủ yếu là n−ớc Sông Cầu đ−ợc bơm về theo hệ thống m−ơng dẫn. Bảng 4. Chất l−ợng n−ớc sông Cầu tại cầu Gia Bảy (Đơn vị mg/l) TT Chỉ tiêu TCVN-1995 8/2003 12/2003 03/2004 1 pH 5,5 - 9 7,3 6,9 7,3 2 COD < 35 19,76 33,8824 26,235 3 BOD < 25 8,8 21,64 20,6 4 NO3 - 15 0,326 1,521 2,237 7 Fe 2,0 0,034 0,576 0,304 9 A s 0,1 0,004 0,012 0,117 10 Pb 0,1 0,019 0,003 0,12 11 Cd 0,02 0,005 0,018 0,019 12 Zn 2 0,016 0,054 1,7104 13 Coliform 5000 14000 5000 13000 14 TSS 80 91 83,0 110 15 Dầu mỡ 0,3 0,274 0,91685 0,3 13 Phênol 0,02 0,013 0,012 0,111 Thực tế n−ớc sông Cầu là nơi tiếp nhận các nguồn thải công nghiệp (Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, mỏ than Khánh Hoà, khai thác khoáng sản từ các vùng Sơn D−ơng , Đại Từ.....) nên chất l−ợng n−ớc sông Cầu biến động theo mùa và theo nguồn thải, kết quả kiểm tra cho thấy: Hàm l−ợng Coliform, dầu mỡ, cặn rất cao, nguyên nhân do hệ thống thải công nghiệp. Kim loại nặng (As , Pb ) nhiễm ở mức độ nhẹ Nhìn chung n−ớc sông cầu đã có hiện t−ợng nhiễm bẩn một số yếu tố. Vấn đề này cũng nên đ−ợc xem xét một cách nghiêm túc vì đây là nguồn n−ớc t−ới chủ yếu cho sản xuất nông nghiệp tại Thái Nguyên 3 Phân tích mẫu n−ớc lấy tại tất cả các m−ơng dẫn n−ớc từ sông Cầu và bể chứa n−ớc trong khu vực trồng rau vào các thời điểm khác nhau cho thấy: So sánh với TCVN đối với n−ớc mặt sử dụng cho sản xuất nông nghiệp thì n−ớc t−ới trong các vùng trồng rau đã có hiện t−ợng nhiễm bẩn, đặc biệt n−ớc ở các bể gần quốc lộ 1B của làng Đông - Đồng Hỷ và n−ớc ở các bể thuộc khu xóm Chùa (Túc Duyên) có hiện t−ợng bị ô nhiễm rất cao NO3 - và kim loại nặng. Bảng 5. Hàm l−ợng NO3- và một số kim loại nặng trong n−ớc t−ới tại khu vực trồng rauđ−ợc nghiên cứu (mg/l) Chỉ tiêu TCVN 1995 Làng Đông - Đồng Hỷ ( 6 mẫu ) Xóm Chùa - Túc Duyên ( 10 mẫu ) Bến Oánh - Túc Duyên ( 8 mẫu ) pH 5,5 - 9 5,0 - 7,3 5,8 - 7,0 5,5 - 7,1 NO3 - 15 9,80 - 26,80 6,50 - 20, 889 10,2 - 22,321 Pd 0,1 0,02 - 0,09 0,024 - 0,180 0,025 - 0,127 Cd 0,02 0,12 - 0,385 0,009 - 0,035 0,014 - 0,172 As 0,1 0, 030 - 1, 010 0,05 - 0,12 0,021 - 0,875 Zn 2 0,175 - 2,404 0,274 - 2,600 0,716 - 2,180 Qua khảo sát chúng tôi thấy n−ớc sông Cầu th−ờng đ−ợc bơm về các m−ơng từ 3 - 7 ngày/lần và nông dân dùng n−ớc ở các bể này vừa t−ới cho rau vừa rửa dụng cụ bơm thuốc - t−ới phân, vì vậy hàm l−ợng các chất độc hại cao hơn so với n−ớc sông Cầu, đặc biệt là NO3- và kim loại nặng ( Zn, As ; Pb ; Cd). Cụ thể: - Hàm l−ợng NO3- : Tại làng Đông - Đồng Hỷ : trong 6 mẫu phân tích có đến 2 mẫu có hàm l−ợng NO3- v−ợt quá TCQĐ. Tại xóm Chùa - Túc Duyên : trong 10 mẫu kiểm tra thì có 6 mẫu có hàm l−ợng NO3- v−ợt quá qui định, bến Oánh tỷ lệ mẫu nhiễm NO3- v−ợt quá qui định là 3/8 mẫu. - Hàm l−ợng kim loại nặng: Nhìn chung n−ớc t−ới rau đã có hiện t−ợng ô nhiễm kim loại nặng khoảng 20 - 50% số mẫu kiểm tra, tỷ lệ các mẫu nhiễm ở Túc Duyên cao hơn so với Đồng Hỷ. Trong một số mẫu n−ớc t−ới tại các bể ch−á và m−ơng dẫn đã có d− l−ợng hóa chất của các loại thuốc BVTV nh− Bassa, Padan, Regen nh−ng ở mức thấp (Bảng 6) Bảng 6. D− l−ợng hoá chất BVTV trong n−ớc t−ới tại khu vực trồng rau ở thành phố Thái Nguyên ( mg/l) Mẫu Basa Padan Regen 1 0,0023 0,014 Vết 2 KXĐ KXĐ Vết Làng Đông - Đồng Hỷ 3 KXĐ KXĐ Vết 1 KXĐ 0,03 Vết 2 KXĐ KXĐ Vết Bến Oánh - Túc duyên 3 KXĐ KXĐ Vết 1 KXĐ KXĐ Vết 2 KXĐ 0,03 Vết 3 0,0028 0,09 Vết Xóm Chùa Túc duyên 4 0,0040 0,08 Vết 4. Kết luận Đất trồng rau tại Đồng Hỷ và Túc Duyên (Thái Nguyên) đạt tiêu chuẩn về hàm l−ợng NO3- và kim loại nặng (Cd, Pb và As, Hg ), tuy vậy ở một số khu vực có hiện t−ợng nhiễm Zn khá cao, v−ợt quá tiêu chuẩn qui định (TCVN 1995 & 2002) . 4 Tất cả các khu vực nghiên cứu đều phát hiện có hoá chất BVTV trong đất trồng, đặc biệt d− l−ợng Padan rất cao v−ợt quá TCCP từ 90 - 500 lần. Chất l−ợng n−ớc sông Cầu bình th−ờng vẫn đạt tiêu chẩn làm n−ớc t−ới cho sản xuất, nh−ng có sự biến động theo mùa và theo chế độ nguồn thải, vì vậy cần có biện pháp khống chế các nguồn thải (Lê Khoa & cs, 1998). N−ớc t−ới tại các khu vực trồng rau đ−ợc nghiên cứu đã có hiện t−ợng ô nhiễm NO3- và kim loại nặng (Pb và Cd ) N−ớc ngầm trong khu vực trồng rau vẫn đảm bảo về sinh hoạt và sản xuất . Tài liệu tham khảo Lê Đức (1998). Hàm l−ợng Cu, Mn, Mo trong một số loại đất chính của Việt Nam. Lê Khoa, Nguyễn Quang Trung, Nguyễn Việt Hồng (1998). Nghiên cứu biện pháp pha loãng để giảm nhẹ ô nhiễm n−ớc sông Nhuệ phục vụ cho nông nghiệp. Tạp chí Khoa học Đất, số 10, trang 189-197) Trần Công Tấu, Trần Công Khánh (1998). Hiện trạng môi tr−ờng đất Việt Nam thông qua việc nghiên cứu các kim loại nặng. Tạp chí Khoa học Đất, số 10, trang 152-161. Lê Văn Mãi (2004). Xu thế diễn biến môi tr−ờng và chiến l−ợc bảo vệ môi tr−ờng tiỉnh Thái Nguyên. Tạp chí Bảo vệ môi tr−ờng, số (1+2). 5