Tài liệu Đề tài tốt nghiệp Đánh giá hàm lượng kim loại nặng (As, Cd, Pb, Cu, Zn) trong môi trường

Đề tài tốt nghiệp

Đánh giá hàm lượng kim loại

nặng (As, Cd, Pb, Cu, Zn) trong

môi trường đất tại làng nghề đúc

nhôm, chì Văn Môn – Yên Phong -

Bắc Ninh

1

MỤC LỤC

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................4

1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI..........................................................4

1.2. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI..................................................6

1.2.1. Mục đích của đề tài.................................................................................

1.2.2. Ý nghĩa của đề tài....................................................................................

PHẦN 2 TỔNG QUAN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................7

2.1. KIM LOẠI NẶNG (KLN) VÀ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA KLN

TRONG ĐẤT, NGUỒN GỐC PHÁT SINH................................................7

2.1.1. Kim loại nặng và các dạng tồn tại của kim loại nặng trong đất..............

2.1.2. Nguồn gốc phát sinh kim loại nặng trong môi trường đất......................

2.2. SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI NẶNG TỚI CÂY TRỒNG VÀ

SỨC KHOẺ CON NGƯỜI.........................................................................10

2.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT TRÊN

THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM.....................................................................14

2.3.1. Tình hình nghiên cứu kim loại nặng trong đất trên thế giới..................

2.3.2. Tình hình nghiên cứu kim loại nặng trong đất ở Việt Nam..................

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........................24

3.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU.....................................24

3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................................29

3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................29

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..........................................................31

4.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA LÀNG NGHỀ

VĂN MÔN..................................................................................................31

4.1.1. Điều kiện tự nhiên.................................................................................

4.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội......................................................................

4.1.2.1. Tình hình sử dụng đất đai..........................................................................33

4.1.2.2. Tình hình phát triển của các ngành kinh tế...............................................34

4.1.2.3. Cơ sở hạ tầng.............................................................................................36

4.1.2.4. Dân số và lao động....................................................................................36

4.1.2.5. Y tế và giáo dục.........................................................................................37

4.2. THỰC TRẠNG LÀNG NGHỀ Ở XÃ VĂN MÔN.............................37

4.2.1. Tình hình sản xuất của làng nghề..........................................................

4.2.2. Quy trình sản xuất và chất thải..............................................................

2

4.3. HIỆN TRẠNG HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT XÃ

VĂN MÔN..................................................................................................42

4.3.1. Hiện trạng hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp................

4.3.2. Hiện trạng hàm lượng kim loại nặng trong đất dùng cho mục đích

dân sinh, vui chơi giải trí.....................................................................

4.3.3. Đánh giá sự ô nhiễm kim loại nặng trong đất xã Văn Môn..................

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..............................................................55

5.1 KẾT LUẬN...........................................................................................55

5.2 ĐỀ NGHỊ...............................................................................................56

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

3

PHẦN 1

ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Đất là một thành phần quan trọng của môi trường, là một tài nguyên vô giá

mà tự nhiên đã ban tặng cho con người. Đất là tư liệu sản xuất đặc biệt, là đối

tượng lao động độc đáo, là một yếu tố cấu thành của hệ sinh thái Trái Đất.

Trên quan điểm sinh thái học, đất là một tài nguyên tái tạo, là vật mang của

nhiều hệ sinh thái khác trên trái đất. Với sức ép ngày càng tăng về dân số đã

kéo theo sự phát triển mạnh về công nghiệp, đô thị hoá, việc làm và giao

thông, làm cho tài nguyên đất bị khai thác mạnh và sự suy thoái môi trường

ngày càng trở nên nghiêm trọng. Con người tác động vào đất cũng chính là

tác động vào các hệ sinh thái mà đất “mang” trên mình nó. Như vậy, tuỳ

thuộc vào phương thức đối xử của con người đối với đất mà đất có thể phát

triển theo chiều hướng tốt và cũng có thể phát triển theo chiều hướng xấu.

Cho nên việc bảo vệ môi trường đất, duy trì sức sản xuất lâu dài của đất là

một trong những chiến lược quan trọng của nước ta trong việc sử dụng hợp lý

và lâu bền các nguồn tài nguyên thiên nhiên.

Ngày nay, Việt Nam trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất

nước nói chung, khu vực nông thôn nói riêng, các làng nghề có tác dụng rất

lớn đối với sự chuyển đổi cơ cấu kinh tế, tạo việc làm và tăng thu nhập cho

người dân lao động. Chỉ riêng các tỉnh đồng bằng sông Hồng đã có 203 làng

nghề truyền thống được khôi phục và phát triển, đồng thời có tới 523 làng

nghề mới được hình thành trong thời gian gần đây. Nhưng sự phát triển các

làng nghề trong thời gian qua còn mang tính tự phát, tình trạng ô nhiễm môi

trường trong các làng nghề và các cơ sở sản xuất tại nông thôn ngày càng gia

tăng.

4

Tỉnh Bắc Ninh với 61 làng nghề trong đó có làng nghề đúc nhôm, chì Văn

Môn có nhiều loại hình sản phẩm phong phú, đa dạng, với hình thức sản xuất

linh hoạt đã tạo ra một lượng lớn hàng hoá, giải quyết công ăn việc làm và

mang lại thu nhập cho người dân, góp phần phát triển kinh tế xã hội của xã

Văn Môn nói riêng và của tỉnh Bắc Ninh nói chung. Tuy vậy, làng nghề Văn

Môn cũng có những đặc trưng chung đối với các làng nghề khác như sự phát

triển của làng nghề còn mang tính tự phát, không có quy hoạch, trình độ công

nghệ còn thấp, lao động giản đơn, chưa được đào tạo đầy đủ cơ bản, chủ yếu

dựa vào kinh nghiệm. Ý thức bảo vệ môi trường của dân làng nghề chưa cao,

sản xuất chạy theo lợi nhuận và kinh tế, bất chấp độc hại, nguy hiểm gây ô

nhiễm môi trường, thiếu các chính sách đồng bộ từ các cơ quan quản lý trung

ương tới địa phương về hỗ trợ sản xuất và quản lý môi trường tại làng nghề.

Tất cả các mặt hạn chế nêu trên đã tác động không chỉ tới sự phát triển

chung của làng nghề mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng môi

trường và sức khoẻ cộng đồng. Mặt khác, do sản xuất quy mô nhỏ nằm rải rác

trên khắp địa bàn xã đã tạo nên những nguồn thải nhỏ, khó tập trung và hầu

như chưa được xử lý nên đã tác động tới môi trường đất toàn vùng. Vì vậy, để

góp thêm tư liệu phân tích đánh giá hiện trạng môi trường đất ở các làng nghề

tại tỉnh Bắc Ninh, chúng tôi tiến hành đề tài: “Đánh giá hàm lượng kim loại

nặng (As, Cd, Pb, Cu, Zn) trong môi trường đất tại làng nghề đúc nhôm,

chì Văn Môn – Yên Phong - Bắc Ninh”.

5

1.2. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1. Mục đích của đề tài

- Xác định hàm lượng các kim loại nặng tổng số (As, Cd, Cu, Pb, Zn)

trong môi trường đất tại làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn – Yên Phong -

Bắc Ninh.

- Đánh giá hiện trạng hàm lượng kim loại nặng trong đất tại Văn Môn.

1.2.2. Ý nghĩa của đề tài

- Khuyến nghị cho UBND xã Văn Môn về tình trạng ô nhiễm kim loại

nặng (KLN) trong môi trường đất từ đó xã có giải pháp hợp lý để xử lý chất

thải rắn, chất thải lỏng.

- Nâng cao nhận thức cho những người trực tiếp có liên quan đến sản

xuất của làng nghề, cũng như tăng thêm vốn hiểu biết về phòng ngừa ô nhiễm

môi trường trong các hoạt động sản xuất và đời sống sinh hoạt của nhân dân.

- Góp phần tích cực vào việc bảo vệ sức khoẻ cộng đồng.

- Góp phần nâng cao hiệu quả quản lý chất thải cho xã Văn Môn nói

riêng và cho tỉnh Bắc Ninh nói chung, để thực hiện chỉ thị và quy chế quản lý

chất thải của Chính phủ đã ban hành.

6

PHẦN 2

TỔNG QUAN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1. KIM LOẠI NẶNG (KLN) VÀ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA KLN

TRONG ĐẤT, NGUỒN GỐC PHÁT SINH

2.1.1. Kim loại nặng và các dạng tồn tại của kim loại nặng trong đất

Thuật ngữ KLN nhằm nói tới bất cứ một nguyên tố nào có khối lượng

riêng lớn (d > 5 g/cm3

) và thể hiện độc tính ở nồng độ thấp. Tuy nhiên, độ độc

của KLN còn phụ thuộc vào các dạng tồn tại của chúng ở trong đất.[7]

Khi nghiên cứu sự tích luỹ của KLN trong đất mà chỉ xem xét hàm

lượng tổng số thì chưa thể đánh giá đúng độ độc của chúng đối với cây trồng

cũng như chiều hướng biến đổi của chúng ở trong đất [7]. Chúng có thể tồn

tại ở nhiều dạng khác nhau nhưng chủ yếu ở các dạng sau đây: dạng linh

động, liên kết với hữu cơ, liên kết với gốc cacbonat, với oxit sắt, với oxit

mangan.[7]

- Dạng linh động:

Các kim loại nặng được hấp phụ trên bề mặt các hạt đất (hạt sét, các

oxit sắt và oxit mangan bị solvat hoá, các axit mùn). Đây là dạng mà cây

trồng dễ hấp thu trong quá trình hút dinh dưỡng và nước vào cơ thể.

- Dạng liên kết cacbonat:

Các kim loại nặng tồn tại dưới dạng các muối cacbonat (CO3

2-) trong

đất. Sự tồn tại và liên kết của các dạng này phụ thuộc rất nhiều vào pH của

đất cũng như lượng cacbonat trong đất.

- Dạng liên kết oxit sắt, oxit mangan:

Dạng này dễ hình thành do các oxit sắt và oxit mangan tồn tại trong đất

như kết von đá ong, vật liệu gắn kết giữa các hạt đất. Các oxit này là những

chất loại bỏ rất tốt các KLN nhờ quá trình nhiệt động học không ổn định dưới

7

điều kiện khử.

- Dạng liên kết với chất hữu cơ:

KLN liên kết với các chất hữu cơ khác nhau trong đất như : sinh vật

đất, sản phẩm phân giải của chất hữu cơ, chất hữu cơ bao phủ bên ngoài hạt

đất,…Do đặc tính tạo phức và peptiz hoá của các chất hữu cơ làm cho các

kim loại tích luỹ lại trong đất (các chất hữu cơ bị oxy hoá, phân giải dẫn đến

sự giải phóng các kim loại nặng vào đất).

- Dạng còn lại:

Bao gồm các KLN nằm trong cấu trúc tinh thể của các khoáng vật

nguyên sinh và thứ sinh. Dạng này rất khó giải phóng ra môi trường dưới các

điều kiện tự nhiên bình thường. Do tác dụng của các quá trình phong hoá, đặc

biệt là phong hoá hoá học và phong hoá sinh học mà các KLN dần dần được

giải phóng ra môi trường đất.

2.1.2. Nguồn gốc phát sinh kim loại nặng trong môi trường đất

Kim loại trong đất ban đầu một phần được sinh ra từ các quá trình hoạt

động địa hoá của khoáng vật mẹ và đi vào đất thông qua quá trình phong hoá

hoá học. Tuy nhiên, với quá trình phong hoá hoá học thì lượng kim loại đi vào

đất là không đáng kể mà chủ yếu kim loại đi vào đất là do các hoạt động sản

xuất của con người [8]. Các hoạt động đó bao gồm:

- Hoạt động sản xuất công nghiệp

+ Công nghiệp nhựa: Co, Cr, Cd, Hg

+ Công nghiệp dệt: Zn, Al, Ti, Sn

+ Công nghiệp sản xuất vi mạch: Cu, Ni, Cd, Zn, Sb

+ Bảo quản gỗ: Cu, Cr, As

+ Mỹ nghệ: Pb, Ni, Cr

- Hoạt động sản xuất nông nghiệp

+ Sử dụng phân bón hoá học: As, Cd, Mn, U, V và Zn trong một số phân

8