Ô nhiễm môi trường đất nói chung và đất nông nghiệp nói riêng do sự tích lũy các kim loại nặng (KLN), thuốc trừ sâu, phân bón vô cơ, hóa chất...đang được đặc biệt quan tâm. Sự phát triển các làng nghề, phát triển ngành công nghiệp với việc xây dựng các khu công nghiệp tập trung, mở rộng sản xuất làm một lượng lớn chất thải công nghiệp đang hàng ngày, hàng giờ thải ra môi trường có khả năng gây ô nhiễm cho nguồn đất, nước và không khí.
Các yếu tố gây ô nhiễm như kim loại nặng, các gốc kiềm, axít, hóa chất tồn dư, khói, bụi... đã và đang tích lũy theo thời gian làm thoái hóa dần nguồn tài nguyên đất, nước và không khí. Nguyên nhân của ô nhiễm đất thì có rất nhiều, trong đó phải kể đến nguyên nhân đến từ các chất thải làng nghề, cơ sở y tế, khu công nghiệp, nước thải sinh hoạt, bãi chôn lấp rác và vùng chuyên canh.
Với mục đích đi tìm giải pháp quản lý, cải tạo, sử dụng hợp lý đất phục vụ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn tỉnh, Sở Tài nguyên và Môi trường đã thực hiện nghiên cứu Đề tài “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất và một số biện pháp quản lý, cải tạo phục vụ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Hải Dương” trong năm 2020”.
Kết quả nghiên cứu
Đánh giá khảo sát hiện trạng
Đề tài đã khảo sát thu thập 387 mẫu đất được lấy dựa trên 7 nguồn có khả năng gây ô nhiễm chủ yếu trên địa bàn tỉnh, cụ thể như sau: (1) Đối với nguồn gây ô nhiễm là khu công nghiệp (24 mẫu): Lấy mẫu đất đại diện của 8/18 khu công nghiệp của tỉnh có tỷ lệ lấp đầy cao; mỗi khu công nghiệp lấy 3 mẫu. (2) Đối với nguồn gây ô nhiễm là cụm công nghiệp (48 mẫu): Lấy mẫu đất đại diện của 16/38 cụm công nghiệp của tỉnh có tỷ lệ lấp đầy cao; mỗi cụm công nghiệp lấy 3 mẫu. (3) Đối với nguồn gây ô nhiễm là làng nghề (15 mẫu): Lấy mẫu đất đại diện của 5/65 làng nghề, 5 làng nghề này về cơ khí, kim hoàn có nguy cơ gây ô nhiễm kim loại; mỗi làng nghề lấy 3 mẫu. (4) Đối với nguồn gây ô nhiễm là cơ sở y tế (21 mẫu): Lấy mẫu đất đại diện của 7 bệnh viện, trung tâm y tế huyện có khả năng gây ô nhiễm đến đất sản xuất nông nghiệp; mỗi bệnh viện/trung tâm y tế lấy 3 mẫu. (5) Đối với nguồn gây ô nhiễm là nước thải sinh hoạt (27 mẫu): Lấy mẫu đất đại diện từ 3 nguồn là nước thải sinh hoạt đô thị, nước thải sinh hoạt nông thôn, nước thải sinh hoạt ở vùng đô thị nông thôn; mỗi nguồn lấy 3 vị trí, mỗi vị trí lấy 3 mẫu. (6) Đối với nguồn gây ô nhiễm là bãi rác (72 mẫu): Lấy mẫu đất đại diện trung bình 2 bãi rác/huyện (01 bãi rác ở thị trấn/thị tứ, 01 bãi rác nông thôn); lấy mẫu trên 12 huyện; mỗi bãi rác lấy 3 mẫu. (7) Đối với diện tích thâm canh cao (180 mẫu): Lấy mẫu đất đại diện tại 4 vùng chuyên canh cây trồng có sử dụng nhiều phân bón và thuốc bảo vệ thực vật (vùng chuyên rau, vùng chuyên màu, vùng chuyên cây ăn quả, vùng chuyên lúa); mỗi loại hình chuyên canh lấy đại diện tại 3 tiểu vùng khác nhau, mỗi tiểu vùng lấy 15 mẫu.
Từ kết quả khảo sát, thu thập các mẫu đất nêu trên, được gửi về Viện Thổ nhưỡng Nông hóa để phân tích hàm lượng các KLN (Cu, Pb, Cd, As, Zn, Cr) trong đất cho thấy hiện trạng ô nhiễm đất sản xuất nông nghiệp có một số đánh giá đáng chú ý sau đây:
- Đất sản xuất nông nghiệp (vùng gần nguồn gây ô nhiễm: làng nghề, cơ sở y tế, khu công nghiệp, cụm công nghiệp, nước thải sinh hoạt, bãi rác và vùng chuyên canh) của tỉnh Hải Dương hầu hết đều ở ngưỡng an toàn về các chỉ tiêu KLN.
- Hàm lượng các KLN (Cu, Pb, Cd, As, Zn, Cr) trong các mẫu đất được phân tích, phần lớn đều nằm dưới ngưỡng cho phép so với giới hạn về KLN trong đất mặt theo QCVN 03-MT:2015.
- Trong phạm vi nghiên cứu có: 05 mẫu được đánh giá ở mức ô nhiễm (02 mẫu bị ô nhiễm Cu, 01 mẫu ô nhiễm cả Cu và Zn, 01 mẫu ô nhiễm Zn và 01 mẫu ô nhiễm Pb) với nguồn gây ô nhiễm từ làng nghề vàng bạc và khu vực thâm canh cao; 94 mẫu được đánh giá ở mức cận ô nhiễm chiếm tỷ lệ nhiều nhất ở vùng đất sản xuất nông nghiệp gần khu công nghiệp hoặc khu vực thâm canh cao, thấp nhất ở vùng đất sản xuất nông nghiệp gần các cơ sở y tế và nguồn nước thải sinh hoạt. Các KLN ở mức vượt ngưỡng cho phép chủ yếu mang độc tính thấp (Cu, Zn), chỉ duy nhất 1 mẫu có hàm lượng Pb vượt tiêu chuẩn cho phép, đây là kim loại có tính độc cao đối với sức khỏe con người.
- Phân loại được hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất sản xuất nông nghiệp tại Hải Dương theo 3 mức như sau: Mức không ô nhiễm (ON1) bao gồm các trường hợp sau: Tất cả các chỉ tiêu kim loại nặng đều ở mức không ô nhiễm; Có 1 - 2 kim loại nặng (thuộc loại mức độc hại thấp) ở mức cận ô nhiễm; Mức cận ô nhiễm (ON2) bao gồm các trường hợp sau: Tất cả các chỉ tiêu kim loại nặng đều ở mức không ô nhiễm, trong đó: có 1 kim loại nặng (thuộc loại mức độc hại cao) ở mức cận ô nhiễm hoặc có 2 kim loại nặng (ít nhất có 1 kim loại nặng thuộc loại mức độc hại cao) ở mức cận ô nhiễm hoặc có 3 kim loại nặng (ít nhất có 1 kim loại nặng thuộc loại mức độc hại cao) ở mức cận ô nhiễm; Mức ô nhiễm (ON3) trong trường hợp sau: Có >1 kim loại nặng bị ô nhiễm
Xây dựng cơ sở dữ liệu và bản đồ hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng
Đề tài đã xây dựng và tích hợp được Bộ cơ sở dữ liệu về hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất sản xuất nông nghiệp của tỉnh lên Webmap tài nguyên đất sản xuất nông nghiệp Hải Dương - là sản phẩm của đề tài “Nghiên cứu xây dựng bản đồ thổ nhưỡng, nông hoá phục vụ thâm canh, chuyển đổi cơ cấu cây trồng và quản lý sử dụng bền vững tài nguyên đất nông nghiệp tỉnh Hải Dương” do Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chủ trì thực hiện năm 2017 - 2018. Bộ cơ sở dữ liệu về hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất sản xuất nông nghiệp tỉnh gồm số liệu phân tích 6 chỉ tiêu kim loại nặng của 387 mẫu đất với tổng số 2.322 chỉ tiêu. Bộ cơ sở dữ liệu là dạng số nên có thể cập nhật mới hàng năm, từ đó giảm chi phí lưu trữ và dễ dàng theo dõi, đánh giá các biến động về ô nhiễm môi trường đất sản xuất nông nghiệp. Hơn nữa, toàn bộ bộ cơ sở dữ liệu được quản lý trực tuyến sẽ phổ biến được rộng rãi các thông tin về hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất sản xuất nông nghiệp.
Xây dựng được Bản đồ tỷ lệ 1/50.000 về hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất sản xuất nông nghiệp tỉnh tổng hợp được 3 mức độ ô nhiễm, trong đó: 288/387 mẫu đất ở mức không ô nhiễm (ON1), 94/387 mẫu được đánh giá ở mức cận ô nhiễm (ON2) và 5/387 mẫu đất được đánh giá ở mức ô nhiễm (ON3); bản đồ được thể hiện ở dạng điểm, tại các điểm gồm 23 trường thông tin (vị trí điểm lấy mẫu, địa điểm lấy mẫu, kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng, phân cấp ô nhiễm,...)
Bộ cơ sở dữ liệu và bản đồ về hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất sản xuất nông nghiệp tỉnh được nghiên cứu có hệ thống bằng các phương pháp mang tính định lượng sẽ là cơ sở khoa học để các nhà quản lý xây dựng chiến lược, chính sách, đề xuất các công nghệ xử lý ô nhiễm kim loại nặng nhằm hạn chế những tác động tiêu cực đến môi trường đất sản xuất nông nghiệp; là cơ sở khoa học cho quy hoạch, phát triển nền nông nghiệp sạch, an toàn và phát triển bền vững. Đây cũng là nguồn thông tin hữu ích cho các nhà quản lý, các doanh nghiệp hoạt động trong ngành nông nghiệp và nông dân trước khi đưa ra những quyết định quản lý và đầu tư sản xuất nông nghiệp.
Một số đề xuất biện pháp quản lý, cải tạo, sử dụng đất sản xuất nông nghiệp bị ô nhiễm kim loại nặng
(1) Đối với nước thải: Đề tài đề xuất sử dụng than sinh học được sản xuất từ phế phụ phẩm cây lúa để kết tủa và tách các ion các kim loại Pb, Zn, Cu khỏi nguồn nước thải; sử dụng biện pháp sinh học, sử dụng một số loại men xử lý nước thải hiện có trên thị trường; trồng các loại cây có khả năng hút kim loại nặng như cây hướng dương (cây trồng cạn) và cây mương đứng (cây ưa nước) kết hợp sử dụng chế phẩm vi sinh phù hợp để tăng hàm lượng tích lũy kim loại nặng và sinh khối của cây trồng.
(2) Đối với bùn thải: Đề tài đề xuất sử dụng các vật liệu hấp phụ tự nhiên như Zeolite (sản phẩm sơ chế từ khoáng thiên nhiên) hay chitin thô (vỏ tôm cua có trong bã thải của ngành công nghiệp thủy sản có chứa khoảng 23,8% chitin tính theo trọng lượng khô) để xử lý; sử dụng bùn thải để thay thế các vật liệu trong sản xuất gạch hay nâng cao cốt đường cao tốc…
(3) Đối với rác thải: Đề tài đề xuất rác thải trước khi được đem xử lý, cần được phân loại thành rác hữu cơ và rác vô cơ ngay tại hộ gia đình; sử dụng chế phẩm sinh học để xử lý rác thải, phủ bạt tạm thời bãi chứa tạm và hố chôn lấp rác thải.
(4) Đối với đất sản xuất nông nghiệp: Đề tài đề xuất sử dụng loại nông dược có hiệu lực cao nhưng ít độc, nhanh phân hủy trong môi trường (thuốc trừ sâu vi sinh, các hợp chất pheromone hay nhóm thuốc thảo mộc)…; sử dụng sinh vật, các loại phân bón vi sinh vật để phòng trừ sâu bệnh; sử dụng hệ thống thu gom và xử lý khép kín bao bì, chai lọ thuốc bảo vệ thực vật đảm bảo tiêu chuẩn xả thải sau khi xử lý; sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm đất; bón vôi, bón thêm sét, bón phân cân đối, sử dụng phân hữu cơ, cày sâu,...Có thể trồng hoa (thơm ổi, cúc su shi) ở bờ ruộng thu hút thiên địch diệt sâu rầy nhằm giảm thiểu phun thuốc bảo vệ thực vật gây ô nhiễm đất. Đối với các vùng đất ven nội thị, nếu bị ô nhiễm kim loại nặng thì có thể trồng cây lâm nghiệp, các loại cây có khả năng cố định kim loại nặng vừa bảo đảm cảnh quan đô thị, góp phần cải thiện dần môi trường đất, môi trường sống. Đối với khu vực ô nhiễm KLN ở mức nhẹ hoặc trung bình và vẫn có nhu cầu trồng cây lương thực, thực phẩm, có thể chuyển đổi sang một số cây rau ăn quả như dưa chuột và cà chua (hai loại cây này có hàm lượng Pb, Zn và Cd (mg/kg) tích lũy trong quả thấp nhất so với các bộ phận khác của cây) hoặc một số loại rau gia vị như ớt, rau thơm, cây lấy hạt… (đây là các loại cây mà con người sử dụng rất ít sinh khối của chúng để làm thực phẩm) để giảm thiểu đến mức thấp nhất lượng kim loại nặng từ đất bị ô nhiễm đi vào cơ thể người thông qua các thực phẩm trên.Đối với những khu vực đất canh tác có nguy cơ ô nhiễm KLN cao hoặc đang bị ô nhiễm KLN cần được lấy mẫu phân tích, kiểm tra, đánh giá định kỳ để có biện pháp sử dụng và cải tạo phù hợp với yêu cầu của từng loại cây trồng, đồng thời phối hợp với các đơn vị chuyên môn tiến hành nghiên cứu thử nghiệm các giải pháp khắc phục và cải tạo các vùng đất bị ô nhiễm như đã nêu trong kết quả của đề tài.
Để góp phần nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường và thực hiện tốt Luật Bảo vệ môi trường tại địa phương, Sở Tài nguyên và Môi trường cần phối hợp với các ngành tăng cường công tác thông tin tuyên truyền rộng rãi kết quả nghiên cứu của đề tài cho các cơ quan, đơn vị liên quan và nhân dân nắm được; giao cho đầu mối tiếp quản và cập nhật các quan trắc môi trường hàng năm lên trang Website; thông báo cho chính quyền và người dân khu vực có các điểm được đánh giá nguy cơ ô nhiễm để cùng phối hợp và có biện pháp xử lý phù hợp./.
Bài của Tạ Hồng Minh, PGĐ Sở Tài Nguyên và Môi trường
Đăng trên Bản tin Khoa học và Công nghệ Hải Dương số 4 ra tháng 8/2021
