Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học đánh giá hiện trạng môi trường đất sản xuất nông nghiệp thuộc lưu vực sông nhuệ ...

Tài liệu đánh giá hiện trạng môi trường đất sản xuất nông nghiệp thuộc lưu vực sông nhuệ tại huyện duy tiên, tỉnh hà nam

.DOC
105
621
139

Mô tả:

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ HỒNG THƠM ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG ĐẤẤT SẢN XUẤẤT NÔNG NGHIỆP THUỘC LƯU VỰC SÔNG NHUỆ TẠI HUYỆN DUY TIÊN, TỈNH HÀ NAM Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã sôố: 60 44 03 01 Người hướng dẫẫn khoa học: TS. Phan Quôốc Hưng NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. H Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Trần Thị Hồng Thơm i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được bản Luận văn, tôi đã nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ rất tận tình, chu đáocủa TS. Phan Quốc Hưng, Giảng viên khoa Quản lý đất đai, sự giúp đỡ, động viên của các Thầy, Cô giáo trong Khoa Môi trường. Nhân dịp này, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới những sự giúp đỡ đó. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của tập thể cán bộ Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, đã chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian tôi thực hiện Luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Lãnh đạo UBND huyện Duy Tiên, Phòng Nông nghiệp, Phòng Tài nguyên và Môi trường, Phòng thống kê, chính quyền các xã, người dân địa phương trong huyện Duy Tiên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong thời gian tôi thực hiện Luận văn. Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Trần Thị Hồng Thơm ii MỤC LỤC Lời cam đoan....................................................................................................................i Lời cảm ơn.......................................................................................................................ii Mục lục............................................................................................................................iii Danh mục chữ viết tắt.....................................................................................................v Danh mục bảng...............................................................................................................vi Danh mục hình..............................................................................................................vii Trích yếu luận văn........................................................................................................viii Thesis abstract................................................................................................................ix Phần 1.Mở đầu.................................................................................................................1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài......................................................................................1 1.2. Giả thuyết khoa học.............................................................................................2 1.3. Mục đích nghiên cứu...........................................................................................2 1.4. Phạm vi nghiên cứu.............................................................................................2 Phần 2. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu....................................................................3 2.1. Các khái niệm chung...........................................................................................3 2.1.1. Khái niệm về môi trường đất 3 2.1.2. Ô nhiễm môi trường đất 6 2.2. Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất và giải pháp giảm thiểu ô nhiễm đất nông nghiệp.....................................................................................8 2.2.1. Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất 8 2.2.2. Cái giải pháp để giảm thiểu ô nhiễm đất nông nghiệp 2.3. Nghiên cứu về ô nhiễm sông tại Việt Nam.......................................................20 2.4. Hiện trạng ô nhiễm đất trên thế giới và Việt Nam............................................24 2.4.1. Hiện trạng ô nhiễm đất trên Thế giới 24 2.4.2. Hiện trạng ô nhiễm đất tại Việt Nam 27 18 Phần 3. Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu.......................36 3.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................36 3.2. Phạm vi nghiên cứu...........................................................................................36 3.3. Nội dung nghiên cứu.........................................................................................36 iii 3.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................36 3.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp...............................................................36 3.4.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa...........................................................36 3.4.3. Phương pháp lấy mẫu........................................................................................36 3.4.4. Phương pháp phân tích......................................................................................38 3.4.5. Phương pháp so sánh với các tiêu chuẩn, quy chuẩn........................................39 3.4.6. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................................42 Phần 4. Kết quả và thảo luận.......................................................................................43 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội trên địa bàn huyện Duy Tiên.......................43 4.1.1. Điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và cảnh quan môi trường..............43 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội..................................................................................49 4.2. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp huyện duy tiên.........................................56 4.2.1. Hiện trạng và biến động trong sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2010 - 2015........................................................................................................56 4.2.2. Tình hình sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật trên đất sản xuất nông nghiệp tại khu vực nghiên cứu.................................................................57 4.3. Hiện trạng môi trường đất sản xuất nông nghiệp và nước tưới khu vực nghiên cứu.........................................................................................................63 4.3.1. Hiện trạng môi trường đất khu vực nghiên cứu................................................63 4.3.2. Hiện trạng môi trường nước tưới sông Nhuệ - Châu Giang tại khu vực nghiên cứu.........................................................................................................73 4.4. Đề xuất một số giải pháp bảo vệ đất sản xuất nông nghiệp lưu vực sông Nhuệ tại duy tiên...............................................................................................77 4.4.1. Giải pháp về mặt Chính sách, quản lý...............................................................77 4.4.2. Giải pháp kỹ thuật.............................................................................................78 4.4.3. Nâng cao năng suất và chất lượng nông sản trên toàn huyện...........................79 Phần 5. Kết luận và kiến nghị......................................................................................81 5.1. Kết luận.............................................................................................................81 5.2. Kiến nghị...........................................................................................................82 Tài liệu tham khảo.........................................................................................................83 PHỤ LỤC.......................................................................................................................88 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BCHTMT CNH – HĐH HCBVTV Báo cáo hiện trạng môi trường Công nghiệp hóa – hiện đại hóa Hóa chất bảo vệ thực vật KCN Khu công nghiệp KLN KTST QCVN QH&TKNN Kim loại nặng Kích thích sinh trưởng Quy chuẩn Việt Nam Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp TCCP Tiêu chuẩn cho phép TCVN TP HCM WHO Tiêu chuẩn Việt Nam Thành phố Hồ Chí Minh Tổ chức Y tế thế giới v DANH MỤC BẢNG 2.1 Hàm lượng một số KLN trong phân bón, bùn thải và nước tưới.........................12 2.2 Hàm lượng KLN trong các loại phân bón...........................................................12 2.3 Hàm lượng kim loại nặng trong các loại phân hữu cơ và phân rác.....................16 2.4 Các chất chủ yếu gây ô nhiễm đất và nguồn gốc.................................................24 2.5 Nồng độ kim loại nặng trong một số mẫu đất nông nghiệp................................27 2.6 Hàm lượng Cadmi trong một số loại đất.............................................................30 2.7 Hàm lượng kim loại nặng trong đất tại khu vực Công ty pin Văn Điển và Orion Hanel.....................................................................................................31 2.8 Hàm lượng trong đất và chỉ số ô nhiễm đất (SPI) bởi chì và cadimi ở các khu vực nghiên cứu tại Làng Hích, Thái Nguyên.........................................32 2.9 Hàm lượng Pb và Cd tổng số trong đất và rau muống thu từ các khu vực khác nhau......................................................................................................33 2.10 Hàm lượng một số kim loại nặng dạng tổng số trong các mẫu đất trồng hoa ở xã Tây Tựu, huyện Từ Liêm, Hà Nội...............................................34 3.1 Tọa độ và địa điểm lấy mẫu đất khu vực nghiên cứu..........................................37 3.2 Tọa độ và địa điểm các mẫu nước tại khu vực nghiên cứu.................................38 3.3 Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích đất..........................................................39 3.4 Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích nước......................................................39 3.5 Giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại nặng trong một số loại đất.................................................................................................................40 3.6 Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt..............................................40 4.1 Cơ cấu kinh tế huyện Duy Tiên giai đoan 2006 – 2014......................................50 4.2 Dân số huyện Duy Tiên giai đoạn 2010 – 2014..................................................53 4.3 Hiện trạng và biến động sử dụng đất nông nghiệp..............................................56 4.4 Lượng phân bón được sử dụng cho một số loại cây trồng khu vực nghiên cứu...........................................................................................................58 4.5 Tình hình sử dụng thuốc BVTV tại khu vực nghiên cứu....................................61 4.6 Hàm lượng dinh dưỡng trong một số loại đất khu vực nghiên cứu.....................64 4.7 Hàm lượng KLN trong một số loại đất khu vực nghiên cứu...............................67 4.8 Mật độ vi sinh vật trong một số loại đất khu vực nghiên cứu.............................71 4.9 Hàm lượng một số chỉ tiêu môi trường nước khu vực nghiên cứu......................74 vi DANH MỤC HÌNH 2.1 Ô nhiễm đất do phế thải sinh hoạt.......................................................................15 4.1 Sơ đồ hành chính huyện Duy Tiên......................................................................43 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Duy Tiên là huyện nằm phía bắc tỉnh Hà Nam, với tổng diện tích 12.100,35ha. Huyện có cơ cấu kinh tế nông nghiệp tương đối nhỏ (chiếm 19,3% cơ cấu GDP) nhưng đóng vai trò quan trọng, là nguồn thu ổn định của nhân dân. Tổng diện tích đất nông nghiệp tới năm 2014 đạt 7.119,73ha, chiếm 58,84% tổng diện tích đất tự nhiên. Qua điều tra khảo sát nông hộ cho thấy, tình hình sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật tại địa phương hầu hết đều đảm bảo. Thực hiện lấy 40 mẫu đất để phân tích các chỉ tiêu về hàm lượng chất hữu cơ, vi sinh vật tổng số, hàm lượng kim loại nặng, cho thấy: Đất có hàm lượng dinh dưỡng phần lớn từ trung bình đến khá, vi sinh vật tổng số có mật độ lớn nhất là vi khuẩn tổng số yếm khí. Đã có dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng, Cu ở 2/40 mẫu đã vượt QCVN (55,28mg/kg, 55,03mg/kg). Lấy 12 mẫu nước khác nhau tiến hành đánh giá một số chỉ tiêu nước bao gồm: pH, TSS, Cu, Cd, Pb, Zn, Hg. Kết quả cho thấy pH nước khu vực nghiên cứu chưa được đảm bảo, 50% số mẫu không đạt tiêu chuẩn, TSS có nồng độ tương đối cao, đã có dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng ở Pb, có 2/12 mẫu tới ngưỡng cho phép, các chỉ tiêu kim loại nặng còn lại đều nằm trong ngưỡng cho phép. Như vậy, môi trường đất và nước khu vực nghiên cứu đều đã xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm, để khắc phục cần đưa ra các giải pháp cả về mặt chính sách quản lý và quy trình kỹ thuật. Đồng thời tăng năng suất và chất lượng sản phẩm đảm bảo an ninh lương thực. viii THESIS ABSTRACT Duy Tien district is located in the north of Ha Nam Province with the total area is 12.100,35ha. Duy tien distric has a relatively large agro-economic structure and it is stable source of revenue of the people. The total area of agricultural land is 7.119,73ha in 2014, accounting for 58,84 % of total natural land area . Through the household survey showed that the using of fertilizers and plant protection products locally mainly were guaranteed. Implementation took 40 soil samples to analyze the items of organic matter content, total microorganisms, heavy metals content, showed that: nutrient content in the soil mostly from moderate to fairly, total anaerobic bacteria had the largest density of total microorganisms. Agricultural soil showed signs of heavy metal pollution, Cu concentration in 2/40 samples were over the limitation of Vietnamese standard for agricultural soil (55,28mg/kg and 55,03mg/kg). 12 water samples also took to assess water indicators include: pH, TSS, Cu, Cd, Pb, Zn, Hg, the results showed that the pH water in the research area were not guaranteed, 50% of samples were not meet quality standards, TSS concentrations were relatively high, showed signs of heavy metal pollution in Pb, 2/12 samples were over the limitation, the other heavy metals were within the permitted limits. Summary that soil and water environment research area have emerged signs of pollution. To overcome that we need to offer solutions both in terms of management policy and process engineering, increasing productivity and product quality to ensure food security. ix PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hà Nam là tỉnh có địa hình trũng, có nhiều ao hồ và các con sông như sông Đáy, sông Nhuệ, sông Châu Giang chảy qua. Trong đó, sông Nhuệ là con sông bị ô nhiễm nặng nhất ảnh hưởng đến đất đai trong lưu vực. Biểu hiện rõ nhất về hậu quả của việc nước sông ô nhiễm ở đây là hiện tượng cá sông chết hàng loạt, nước bề mặt, nước giếng mạch ngang có mùi hôi... Lưu vực sông này đã được Chính Phủ, Bộ Tài nguyên và Môi trường quan tâm chỉ đạo trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường và đã có cam kết của các tỉnh trong việc bảo vệ và giảm thiểu ô nhiễm. Duy Tiên thuộc phía Bắc tỉnh Hà Nam,với tổng diện tích đạt 12.100,35ha. Huyện có cơ cấu kinh tế nông nghiệp chiếm tỉ trọng nhỏ (19,3%) nhưng vẫn đóng vai trò quan trọng, là nguồn thu ổn định của nhân dân. Tổng diện tích đất nông nghiệp tới năm 2014 là 7.119,73ha, chiếm 58,84% tổng diện tích đất tự nhiên. Là một trong số các huyện chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi nước của sông Nhuệ. Mặt khác, cùng với quá trình thâm canh tăng vụ, tăng năng suất, tăng giá trị thu nhập trên đất canh tác những năm qua như việc sử dụng phân bón vô cơ, hóa chất bảo vệ thực vật đãlàm gia tăng nguy cơ ô nhiễm. Ô nhiễm đất trong sản xuất nông nghiệp đang là vấn đề môi trường rất được quan tâm hiện nay bởi nó liên quan trực tiếp đến chất lượng nông sản, thực phẩm và do đó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Việc đánh giá hiện trạng môi trường đất trong sản xuất nông nghiệp giúp chúng ta nắm được chất lượng môi trường đất có đảm bảo điều kiện để canh tác hay không, có đủ điều kiện để tạo ra những sản phẩm phục vụ cuộc sống hàng ngày của con người hay không, từ đó xác định được các nguyên nhân gây ô nhiễm và đưa ra những giải pháp phù hợp nhằm khắc phục, cải thiện môi trường đất, tạo ra những sản phẩm sạch, an toàn cho người sử dụng. Từ những yêu cầu cấp thiết ở trên, việc tiến hành nghiên cứu đề tài “Đánh giá hiện trạng môi trường đất sản xuất nông nghiệp thuộc lưu vực sông Nhuệ tại huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam”là cần thiết, giúp nắm rõ hơn về môi trường đất đang từng ngày tạo ra các sản phẩm phục vụ con người. Từ đó có các giải pháp tạo ra những sản phẩm sạch, an toàn cho người sử dụng và không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái. 1 1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Chất lượng môi trường đất sản xuất nông nghiệp khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng bởi nhiều nguồn khác nhau, trong đó việc sử dụng nước tưới từ sông Nhuệ là vấn đề đặc biệt quan tâm. Theo nhiều nghiên cứu khác nhau đã được chứng minh, nước sông Nhuệ đã bị ô nhiễm nặng nề, chính vì vậy hiện trạng môi trường đất thuộc lưu vực sông Nhuệ tại huyện Duy Tiên có thể bị ô nhiễm hoặc tích luỹ các nguyên tố kim loại nặng có nguồn gốc từ nước tưới. Vấn đề đặt ra là chất lượng đất khu vực nghiên cứu có thực sự bị ô nhiễm và mối quan hệ giữa nước tưới với chất lượng đất ra sao? Việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất gây có gây những ảnh hưởng xấu đến chất lượng đất khu vực nghiên cứu? Trên cơ sở những phân tích tính chất đất trên cả 3 mặt là lý, hoá, sinh học, hàm lượng một số kim loại nặng chính trong đất, nước tưới có thể chứng minh và giải đáp câu hỏi này. 1.3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Đánh giá hiện trạng môi trường đất sản xuất nông nghiệp lưu vực sông Nhuệ tại huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam. - Đề xuất một số giải pháp chính bảo vệ môi trường đất sản xuất nông nghiệp. 1.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Không gian: Khu vực đất sản xuất nông nghiệp thuộc lưu vực sông Nhuệ tại huyện Duy Tiên tỉnh Hà Nam - Thời gian: 1/2015 – 12/2-15 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 2.1.1. Khái niệm về môi trường đất 2.1.1.1. Môi trường đất Môi trường đất là nơi trú ngụ của con người và hầu hết các loài sinh vật cạn. Đất còn là nguồn tài nguyên quý giá được con người sử dụng vào hoạt động sản xuất để đảm bảo nhu cầu lương thực và các nhu cầu khác của mình. Gia tăng dân số, phát triển công nghiệp cùng với hoạt động đô thị hóa như hiện nay làm cho diện tích đất canh tác ngày càng bị thu hẹp, chất lượng đất ngày càng bị suy giảm. Các nhà môi trường thế giới đã cảnh báo rằng, cùng với ô nhiễm không khí, nguồn nước thì ô nhiễm đất cũng là vấn đề đáng báo động hiện nay. Đất là hệ sinh thái độc lập, là tư liệu sản xuất đặc biệt, là đối tượng lao động độc đáo, và là yếu tố cấu thành hệ sinh thái của Trái Đất. Theo quan điểm hệ sinh thái thì đất là tài nguyên tái tạo được và đất là vật mang của nhiều hệ sinh thái khác. Như vậy, con người tác động vào đất chính là tác động vào hệ sinh thái mà đất “mang” trên mình nó. Phụ thuộc vào phương thức sử dụng, đối xử của con người với đất mà đất có thể phát triển theo chiều hướng xấu hoặc tốt (Trần Văn Nhân và Nguyễn Thị Lan Anh, 2003). Cũng giống như hệ sinh thái tự nhiên khác. Hệ sinh thái đất có những mối quan hệ qua lại giữa các thành phần hữu sinh, vô sinh và cũng có khả năng tự điều chỉnh riêng. Đó chính là khả năng tự lập lại cân bằng giữa các quần thể sinh vật đất, giữa vòng tuần hoàn vật chất, dòng năng lượng. Dòng năng lượng đi qua hệ sinh thái đất được sử dụng trong quá trình tích lũy, phân hủy các hợp chất hữu cơ. Nhờ sự tự điều chỉnh này mà hệ sinh thái đất được giữ ổn định mỗi khi chịu tác động của các nhân tố ngoại cảnh. Tuy nhiên, sư tự điều chỉnh này là có giới hạn, vượt quá giới hạn này thì hệ sinh thái đất có nguy cơ bị ô nhiễm, giảm độ phì, giảm tính năng sản xuất (Trần Văn Nhân và Nguyễn Thị Lan Anh, 2003). Theo VR. Villiam “Đất là lớp mặt tơi xốp của lục địa có khả năng tạo ra sản phẩm của cây”. Khả năng của đất cung cấp cho cây về nước, thức ăn khoáng và các yếu tố cần thiết khác (không khí, nhiệt độ...) để cây sinh trưởng và phát triển bình thường, đó chính là độ phì nhiêu. Có thể nói đây là tiền đề cho sự ra đời định nghĩa độ phì nhiêu đất. 3 A.V. Ptecbuagski cho rằng: “Đất khác đá mẹ căn bản là ở độ phì nhiêu. Độ phì nhiêu là khả năng của đất cung cấp cho cây trồng trong quá trình sinh trưởng một lượng nước và chất dinh dưỡng cần thiết. Đất phì nhiêu không chứa chất có hại cho cây trồng như H2S, CH4…ở đất trũng, nhôm ở đất phèn, Clo ở đất mặn”. Forestierr (1959) lại thấy: “ Độ phì nhiêu của đất là do tổng số sét, limon và tổng số bazơ trao đổi quyết định”. Theo Tamhale (Ấn Độ-1960), độ phì nhiêu của đất được xác định theo NPK dễ tiêu và tổng số cacbon hữu cơ. Khi nghiên cứu vấn đề địa tô trong nông nghiệp, Mác đã chia độ phì nhiêu của đất ra các dạng sau: độ phì nhiêu thiên nhiên (hay độ phì nhiêu tự nhiên); độ phì nhiêu nhân tạo; độ phì nhiêu tiềm tàng; độ phì nhiêu hiệu lực và độ phì nhiêu kinh tế. Tuy nhiên, nhiều nhà thổ nhưỡng cho rằng nếu định nghĩa về độ phì nhiêu như vậy là chưa đủ, chưa tính đến nhiều điều kiện quan trọng bao gồm các yếu tố nội tại của đất như độ chua, độ mặn và nhiều yếu tố thuộc về vũ trụ như nhiệt độ, ánh sáng, gió bão... Ngoài ra, còn phải kể đến loại cây trồng, mỗi một loại cây trồng có thể có nhiều giống khác nhau, mỗi giống lại có nhu cầu về sinh lý, sinh thái khác nhau nên trên cùng một vạt đất, rất có thể không phù hợp và được coi là loại đất có “vấn đề” với giống này nhưng lại rất phù hợp với giống khác. Rõ ràng là sẽ rất cần thiết phải tiến tới thống nhất một khái niệm về độ phì nhiêu đất đầy đủ, toàn diện hơn, làm định hướng cho những nghiên cứu phục vụ sử dụng và quản lý sử dụng tài nguyên đất đai ngày càng hiệu quả và bền vững. 2.1.1.2. Các yếu tố dinh dưỡng trong đất Sử dụng một số tính chất đất lý hóa học để đánh giá độ phì nhiêu đất cũng đã được nghiên cứu nhiều ở trong nước cũng như nước ngoài, các chỉ tiêu đã được tìm hiểu nhiều gồm: a. Độ chua trao đổi (pHKCl): Mỗi loại cây trồng chỉ phát triển tốt trong một giới hạn pH nhất định (ví dụ: lúa 5,5 - 6,5, ngô: 6,0 - 7,0, chè: 4,5 - 5,5…). Khi pH xuống thấp nghĩa là đất chua và rất chua thì sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của rất nhiều loại cây trồng: + pHKCl ≤ 3: Sẽ rất hạn chế; + pHKCl> 3 - 4: Hạn chế vừa; + pHKCl> 4: Hạn chế ít. b. Chất hữu cơ (OM): Chất hữu cơ trong đất là nguồn dinh dưỡng có 4 tương quan rất chặt chẽ với độ phì nhiêu của đất, nhất là trong điều kiện nhiệt đới nóng ẩm của nước ta. Tỷ lệ chất hữu cơ trong đất rất khác nhau giữa các loại đất. Trong cùng một loại đất thì điều kiện địa hình, điều kiện nhiệt ẩm khác nhau, chất hữu cơ của đất cùng không giống nhau. Lê Văn Tiềm(1998) cho rằng phần lớn đất trồng ở nước ta đều nghèo chất hữu cơ theo phân cấp dưới đây: + Chất hữu cơ + Chất hữu cơ + Chất hữu cơ + Chất hữu cơ ≤ 1%: Rất nghèo; >1 - 2%: Nghèo; > 2 - 3%: Trung bình; > 3 - 5%: Khá; + Chất hữu cơ > 5%: Giàu. c. Hàm lượng đạm (N): Nito là nguyên tố mà cây trồng cần nhiều nhưng đất lại chứa ít. Trong đất Việt Nam, N% chứa khoảng 0,1 – 0,2%; có loại dưới 0,1% như đất bạc màu. Hàm lượng N trong đất phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng hữu cơ. Nói chung hàm lượng mùn càng nhiều thì đạm càng nhiều (N chiếm 5 – 10% khối lượng của mùn) (Bộ môn Khoa học đất, 2000). d. Hàm lượng lân (P2O5) tổng số và dễ tiêu: Lân là một chỉ tiêu của độ phì nhiêu đất “đất giàu lân mới có độ màu mỡ cao và ngược lại đất có độ màu mỡ cao đều giàu lân” (Bộ môn Khoa học đất, 2000). Giữa lân trong đất và năng suất cây trồng có mối tương quan. Phân tích đất ở Trần Phú, Thái Bình năm 1964, Copekin nhận xét: + Khi lân tổng số trong đất = 0,05 %, năng suất lúa đạt 12 tạ/ha; + Khi lân tổng số trong đất = 0,08 %, năng suất lúa đạt 24 tạ/ha. Phân cấp lân dễ tiêu (F. Olsen): + Lân dễ tiêu < 5 mg/100g đất: Nghèo lân; + Lân dễ tiêu 5 - 10 mg/100g đất: Trung bình; + Lân dễ tiêu > 10 mg/100g đất: Giàu lân. e. Hàm lượng kali (K2O) tổng số và dễ tiêu: Sau đạm và lân thì kali là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng thứ 3 đối với cây trồng. Phân bố và mức độ tập trung kali tuỳ thuộc nguồn đá mẹ, cường độ phong hoá và sự hình thành đất. Nhìn chung, đa số đất Việt Nam có quá trình phong hoá mạnh, silicat bị phá huỷ nên lượng K còn lại để cung cấp cho cây trồng tương đối thấp (Nguyễn Vy, 1974). Kali dễ tiêu là phần chủ yếu cung cấp thức ăn cho cây và chỉ tiêu phân cấp có thể như sau: + Kali dễ tiêu < 10 mg/100g đất: Nghèo kali; + Kali dễ tiêu 10 - 20 mg/100g đất: Trung bình; 5 + Kali dễ tiêu > 20 mg/100g đất: Giàu kali; 2.1.2. Ô nhiễm môi trường đất 2.1.2.1. Khái niệm về ô nhiễm đất Theo Bách khoa toàn thư Việt Nam, ô nhiễm đất là thuật ngữ chỉ sự làm biến đổi thành phần, tính chất của đất gây ra bởi những tập quán phản vệ sinh của các hoạt động sản xuất nông nghiệp với những phương thức canh tác khác nhau, và do thải bỏ không hợp lí các chất cặn bã đặc và lỏng vào đất. Ngoài ra, ô nhiễm đất còn do sự lắng đọng của các chất gây ô nhiễm không khí lắng xuống đất (theo nước mưa)...Các nguồn chính gây ô nhiễm đất là: Các loại vi khuẩn, kí sinh trùng phát sinh do việc sản xuất chăn nuôi không hợp vệ sinh, dùng phân tươi bón cây, vv.; Các loại chất thải rắn, phóng xạ, nhựa dẻo, bao bì nilon, kim loại, amiăng phát sinh từ các nguồn thải công nghiệp đưa vào đất; Các loại hoá chất độc hại sinh ra do sự phân huỷ các loại hoá chất sử dụng trong nông nghiệp (như thuốc trừ sâu, diệt cỏ, kích thích sinh trưởng ...), trong chiến tranh ngấm vào đất. Theo tổ chức y tế thế giới (WHO), ô nhiễm đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các chất gây ô nhiễm. Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh của công nghiệp, tốc độ đô thị hóa diễn ra ngày càng nhanh, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng, nguyên nhân là do khí thải từ các nhà máy, các xe cơ giới làm ô nhiễm bầu không khí, chất thải từ các nhà máy và khu dân cư đô thị làm ô nhiễm nguồn nước, không khí. Khi nước bị ô nhiễm thì đất cũng bị ô nhiễm theo. Ô nhiễm đất còn dẫn đến môi trường khác như nước ngầm, nước mặt, không khí cũng bị ô nhiễm. Chất ô nhiễm có thể hoà tan, thấm xuống nước ngầm, hoặc có thể bị dòng nước di chuyển đi nơi khác tạo nên sự ô nhiễm nước trên mặt đất. Gió thổi có thể chuyển chất ô nhiễm đi xa làm cho diện tích ô nhiễm mở rộng hơn. Bởi vậy, khi đất ô nhiễm cũng có thể trở thành nguồn gây ô nhiễm đối với nước và không khí. Ô nhiễm đất không những làm giảm khả năng sản xuất của đất mà còn lấy đất làm điểm xuất phát để ảnh hưởng tới thực vật, động vật và người - một số nguyên tố vi lượng hoặc siêu vi lượng có tính độc hại tích luỹ lại trong nông sản phẩm từ đó gây tác hại nghiêm trọng đối với động, thực vật và người. Chính vì sự nguy hại của ô nhiễm đất mà ngày càng có nhiều nghiên cứu về biện pháp quản lý, giảm thiểu tiến đến loại bỏ yếu tố ô nhiễm khỏi đất. Mỗi 6 phương pháp xử lý ô nhiễm có ưu và nhược điểm riêng, tùy từng điều kiện cụ thể cũng như nguyên nhân gây nên ô nhiễm mà áp dụng cho phù hợp. Như vậy, lựa chọn biện pháp xử lý ô nhiễm đất là bước đi quan trọng không chỉ với mục tiêu phục hồi các vùng đất đã bị ô nhiễm, mà còn đảm bảo nhiều lợi ích trên phương diện kinh tế, xã hội. 2.1.2.2. Các yếu tố gây ô nhiễm đất Có rất nhiều yếu tố gây ô nhiễm môi trường đất, được chia thành 2 nhóm chính: Vô sinh và hữu sinh (Lê Thị Thanh Mai, 2015).  Nhóm yếu tố vô sinh: Là các yếu tố tự nhiên gây ô nhiễm môi trường đất. - Nhiễm phèn: Do nước phèn từ một nơi khác di chuyển đến. Chủ yếu là nhiễm Fe2+, Al3+, SO42-, pH môi trường giảm gây ngộ độc cho cây con trong môi trường đó. - Nhiễm mặn: Do muối trong nước biển, nước triều hay từ các mỏ muối, nồng độ Na+, K+ hoặc Cl- cao làm áp suất thẩm thấu cao gây hạn sinh lý cho thực vật. - Gley hóa trong đất sinh ra nhiều chất độc cho sinh thái (CH 4, N2O, CO2, H2S, FeS…). - Sự lan truyền từ môi trường đã bị ô nhiễm (không khí, nước); từ xác bã thực vật và động vật...  Nhóm yếu tố hữu sinh: Do hoạt động của con người và các sinh vật khác gây ô nhiễm đến môi trường đất. - Phân bón: Các chất ô nhiễm có trong phân bón được quan tâm chính là As, Cd, Hg, Pb, và F. Trong số các nguyên tố này, Cd là nguyên tố đáng quan tâm nhất do có khả năng di chuyển vào trong thực vật. - Thuốc trừ sâu, bệnh: Thuốc trừ sâu gây độc trực tiếp đối với những sinh vật có hại và có những ảnh hưởng gián tiếp đến các loại động vật không xương sống trong đất. Chúng có thể là thuốc diệt nấm, thuốc diệt côn trùng hay thuốc trừ cỏ. Chúng gây ra sự thay đổi lớn về số lượng các loài vi sinh vật và các động vật ăn thịt, phá vỡ cân bằng sinh thái do việc phá hủy một phần lớn hệ vi thực vật và động vật. - Nước tưới trong sản xuất nông nghiệp: Nông dân dùng nước thải công nghiệp từ các nhà máy thải ra hoặc nước cống thành phố để tưới cho cây, tuy 7 nước đó có thể làm tăng năng suất cây trồng nhưng nếu sử dụng không đúng, lâu dài thích lũy lại có thể gây ô nhiễm đất, làm giảm độ màu mỡ của đất hoặc gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển của cây trồng cũng như sức khỏe con người và gia súc. - Chất thải công nghiệp: Các nhà máy hóa chất, các xưởng sản xuất nông dược thải ra Hg, Pb, As. Các chất này sau khi tích lũy trong đất thì khó loại ra, gây ảnh hưởng xấu đến cây trồng. Từ hoạt động của vi sinh vật, chúng có thể bị tiêu tan dần, tuy nhiên chỉ nằm trong đất một thời gian ngắn trong đất vẫn gây độc hại. 2.2. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM ĐẤT NÔNG NGHIỆP 2.2.1. Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất Các nhà khoa học môi trường thế giới đã cảnh báo rằng: cùng với ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí thì ô nhiễm đất đai cũng là vấn đề đáng báo động hiện nay, đặc biệt trong việc sử dụng nông dược và phân hoá học. Ô nhiễm đất không những ảnh hưởng xấu tới sản xuất nông nghiệp và chất lượng nông sản, mà còn thông qua lương thực, rau quả... ảnh hưởng gián tiếp tới sức khoẻ con người và động vật. Nguyên nhân gây ô nhiễm đất đến từ rất nhiều nguồn khác nhau. Sự phân chia các nguồn gây ô nhiễm cũng rất đa dạng. Có thể nhìn nhận một cách tổng quát nguyên nhân chủ yếu của ô nhiễm đất bao gồm: (i) ô nhiễm đến từ nông dược và phân hoá học, chúng tích luỹ dần trong đất qua các mùa vụ; (ii) do các loại chất thải trong hoạt động của con người (rắn, lỏng, khí); (iii) đất cũng là một yếu tố của môi trường cùng với không khí, nước và vành đai sinh vật, nên nó tiếp nhận những chất ô nhiễm từ các yếu tố khác mọi nơi, mọi lúc. Ngoài ra, các vùng khai thác khoáng sản kim loại thường tạo thành một khu vực khuếch tán, khiến cho hàm lượng nguyên tố này trong vùng đất xung quanh cao hơn nhiều so với đất thông thường, đây cũng là nguyên nhân của ô nhiễm đất (Nguyễn Thanh Trung, 2003). 2.2.1.1. Ô nhiễm do sử dụng phân bón 8 Nhu cầu xã hội ngày càng phát triển cao đòi hỏi con người ngày càng sử dụng nhiều biện pháp khác nhau để tăng năng suất sản lượng sản phẩm. Những hoạt động nhằm mục đích kinh tế của con người là nguyên nhân cơ bản làm ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng phân bón trong nông nghiệp nhiều và không hợp lý đã làm cho môi trường ngày càng xấu đi. Ở nước ta, hàng năm sản xuất hàng triệu tấn phân lân từ các nhà máy lớn (Supephotphat Lâm Thao, Long Thành, Đồng Nai, Văn Điển và Ninh Bình). Dự báo đến năm 2015, lượng phân bón sử dụng ở nước ta sẽ trên 3,5 triệu tấn. Trong nguyên liệu sản xuất phân lân có chứa 3% Flo. Khoảng 50 - 60% lượng Flo này nằm lại trong phân bón. Khi bón nhiều phân lân sẽ làm tăng hàm lượng Flo trong đất và sẽ làm ô nhiễm đất khi hàm lượng của nó đạt tới 10 mg/1kg đất. Trong các chất thải của nhà máy sản xuất phân lân có chứa 96,9% các chất gây ô nhiễm mà chủ yếu là Flo. Flo trong đất sẽ được tích lũy bởi thực vật, Flo gây độc cho người và gia súc, kìm hãm hoạt động của một số enzyme, ngăn quá trình quang hợp và tổng hợp protein ở thực vật. Khi bón đạm cho cây trồng, cây chỉ sử dụng được 40 - 60%, phần còn lại nằm trong đất và gây ô nhiễm đất. Trong phân chuồng, phân bắc chưa hoai mục có chứa nhiều mầm bệnh cho người và gia súc và còn có thể gây hại cho rễ cây vì thế bón phân chuồng khi chưa hoai mục sẽ phản tác dụng (Trần Văn Hiến, 2000). Theo Báo cáo Hiện trạng Môi trường (BCHTMT) Việt Nam năm 2005, ở Việt Nam, 80% phân hoá học dành cho lúa, lượng NPK bón còn thấp. Năm 2000 toàn bộ phân bón cả nước quy ra đơn vị dinh dưỡng nguyên chất là 211.000 tấn, đến năm 2005 dự kiến khoảng 2.708.000 tấn. Nếu tính trên mỗi ha: Năm 2000 tổng lượng NPK đã bón là 171,5 kg/ha (tỷ lệ N: P 2O5: K2O = 1 : 0,38 : 0,31); bình quân năm từ 2001 – 2003 đã bón 172,6 kg/ha (tỷ lệ N: P 2O5: K2O = 1 : 0,55 : 0,36); dự kiến giai đoạn 2004 – 2005 bón khoảng hơn 300 kg/ha (tỷ lệ N: P 2O5: K2O = 1 : 0,58 : 0,37) so với bình quân thế giới còn thấp. Lượng phân bón bình quân sử dụng cho 1 ha gieo trồng rất thấp, đặc biệt ở vùng trung du và miền núi (khoảng 80 – 90 kg/ha), thấp hơn nhiều so với Hàn Quốc, Nhật Bản và Trung Quốc. Tuy chưa gây ra những tác động ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, nhưng việc bón phân vô cơ đơn độc, liên tục đã ảnh hưởng tới sự chua hoá ở tầng đất canh tác. Một số vùng sử dụng đạm nhiều có liên quan tới sự tích luỹ NO 3- trong nước (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2005). Kết quả điều tra về sử dụng phân bón năm cho cà phê của Trương Hồng và 9 cs. (1996) cho thấy, tại 2 tỉnh Đắklăk và Gia Lai, lượng đạm bón cho cây cà phê biến động rất lớn. Ở Đăk Lăk lượng đạm trung bình mà nông dân bón cho cà phê đạt 552kg N/ha, ở Gia Lai là 458kg N/ha. Xét về mức năng suất trung bình đạt được thì lượng đạm mà nông dân bón cho cà phê cao hơn so yêu cầu năng suất 3,3 tấn nhân/ha khoảng 180-250 kgN/ha; nông dân Gia Lai bón đạm cao hơn so với năng suất đạt được khoảng từ 100 – 150 kgN/ha (mức khuyến cáo cho năng suất từ 3-4 tấn nhân/ha từ 300-350 kgN/ha đối với cà phê vối, 350-400 kgN/ha đối với cà phê chè).Đối với cà phê chè ở Lâm Đồng, lượng đạm trung bình mà nông dân bón cho cà phê là 639 kgN/ha, cao hơn so với mức năng suất khoảng 230-280 kgN/ha. Phạm vi biến động về lượng đạm bón cho cà phê chè cũng rất lớn từ 64 kgN đến 1.597 kgN/ha (Trương Hồng và cs., 1996). Lượng phân lân trung bình nông dân 2 tỉnh Đăk Lăk và Gia Lai bón cho cà phê vối là 269 kgP2O5/ha/năm, cao hơn rất nhiều (>100%) so với nhu cầu và khuyến cáo của viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp (mức khuyến cáo là 70 – 100kgP2O5/ha/năm). Ở Lâm Đồng cũng có nhận xét tương tự, lượng lân bón cho cà phê chè cũng rất cao, trung bình 489 kgP 2O5/ha/năm, cao hơn so với khuyến cáo 100% (mức khuyến cáo từ 150-175 kgP 2O5/ha/năm). Việc bón lân với lượng rất cao ở 3 tỉnh trồng cà phê ở Tây Nguyên gây lãng phí phân bón, tăng chi phí giá thành sản xuất và làm cho cây cà phê không hút được kẽm, gây hiện tượng thiếu kẽm đối với cây cà phê. Tổng hợp kết quả điều tra cho thấy, tỉ lệ hộ nông dân bón lân cao hơn so với khuyến cáo là 82%, trong đó tỉ lệ hộ quá cao chiếm 32,5% (Trương Hồng và cs., 1996). Theo Tôn Nữ Tuấn Nam, năng suất cây trồng ngày càng tăng thì lượng lưu huỳnh do cây trồng lấy đi ngày càng nhiều, trong khi nguồn cung thì có hạn. Vì vậy, thiếu hụt S trong đất là một tất yếu và ngày càng trầm trọng, dẫn tới hiệu quả bón phân giảm, tỷ lệ mắc bệnh có liên quan đến thiếu S ngày càng tăng. Do vậy, bổ sung S là một đòi hỏi cấp thiết, đặc biệt đối với cà phê. Về loại phân thì SA là phân rẻ tiền và là nguồn cung cấp S hữu hiệu cần được lựa chọn (Tôn Nữ Tuấn Nam, 2005). Theo Trương Hồng và nhiều nghiên cứu, mỗi vụ cây trồng lấy đi của đất một lượng K rất lớn (ngô 175kg/ha, lạc 170 kg, đậu tương 115 kg/ha, cà phê 232 kg/ha) trong khi khả năng cung cấp K của đất là rất ít, vì vậy cân bằng K phụ thuộc chủ yếu vào nguồn phân bón. Tuy nhiên, lượng K bón vào đất phải phù hợp với nền N, P và tùy loại cây trồng. Nếu bón cho cà phê 180 N, 100 P 2O5 thì lượng bón K2O tương ứng phải là 230 - 250 mới hợp lý, bón thấp hơn hoặc cao hơn đều không mang lại hiệu quả cao. Cũng chính vì lý do này mà nhiều hộ có 10
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan