Tiến Sĩ Nghiên cứu hàm lượng nitrat và kim loại nặng trong đất, nước, rau và một số biện pháp nhằm hạn chế s

MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với sự tăng trưởng kinh tế của cả nước, nền nông nghiệp Việt
Nam trong những năm gần đây đã có được những thành tựu đáng kể, nhìn
chung năng suất sản lượng của các loại cây trồng đều tăng, đời sống người
lao động ngày càng được cải thiện. Bên cạnh những thành tựu đã đạt được
thì việc sử dụng lượng lớn và không đúng qui định phân hoá học và các loại
thuốc bảo vệ thực vật đã làm giảm chất lượng của các sản phẩm nông
nghiệp, ngoài ra chất thải của các nhà máy xí nghiệp, khu công nghiệp và
nước thải đô thị làm ô nhiễm đất, nước và nông sản, gây ảnh hưởng xấu đến
sức khoẻ cộng đồng đặc biệt là ở những khu công nghiệp tập trung và các
thành phố lớn.
Thành phố Thái Nguyên là một trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa ở
khu vực phía Bắc Việt Nam. Với mật độ dân số đông (1.367 người/km2)[6],
thành phố Thái Nguyên là một thị trường quan trọng để tiêu thụ các sản phẩm
nông nghiệp trong đó có rau xanh. Từ nhiều năm nay thành phố đã hình thành
vành đai sản xuất thực phẩm trong đó cây rau được coi là sản phẩm quan
trọng nhất. Cùng với sự tăng trưởng nông nghiệp nói chung, sản xuất rau ở
Thái Nguyên đã đáp ứng được nhu cầu về số lượng, khắc phục dần tình trạng
thiếu hụt lúc giáp vụ, nhiều chủng loại rau chất lượng cao đã được bổ sung
trong bữa ăn hàng ngày của người dân. Tuy nhiên, trong xu thế của một nền
sản xuất thâm canh, công nghệ sản xuất rau hiện nay đang bộc lộ những
nhược điểm đó là việc ứng dụng ồ ạt, thiếu chọn lọc các tiến bộ kỹ thuật như
phân bón, chất kích thích sinh trưởng, thuốc bảo vệ thực vật dẫn đến không
những gây ô nhiễm môi trường canh tác mà còn làm cho rau bị nhiễm bẩn,
ảnh hưởng đến sức khoẻ người sử dụng.
Bên cạnh đó thành phố Thái Nguyên còn là một trong những trung tâm
công nghiệp lớn ở Việt Nam, nơi đây tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp lớn
như Nhà máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, Nhà
máy điện Cao Ngạn Vì vậy, lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra môi
trường hàng ngày khá lớn: Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ thải khoảng
400m3/ngày, nước thải độc và bẩn làm ô nhiếm suối Mỏ Bạch và nguồn nước
Sông Cầu, Nhà máy cán thép Gia Sàng và khu gang thép Cam Giá hàng ngày
thải một lượng nước lớn không được xử lý vào suối Xương Rồng gây ô nhiễm
khu vực phường Gia Sàng, phường Túc Duyên Các Nhà máy Tấm lợp
Amiăng, Khu gang thép Thái Nguyên hàng ngày thải ra lượng bụi lớn làm ô
nhiễm khu vực Cam Giá . Theo thông tin của Bộ Công nghiệp: Chất lượng
nước sông Cầu ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo
động. Ô nhiễm cao nhất là đoạn sông Cầu chảy qua địa phận thành phố Thái
Nguyên, đặc biệt là tại các điểm thải của Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, khu
Gang thép Thái Nguyên chất lượng nước không đạt cả tiêu chuẩn A và B
của TCVN 5942 - 1995 (Báo công nghiệp Việt Nam, 12/2003[2]). Thêm vào
đó là nạn khai thác khoáng sản từ các vùng Sơn Dương, Đại Từ, Phú Lương,
Võ Nhai với 177 điểm quặng và mỏ bao gồm than đá, quặng titan, quặng chì,
quặng thiếc chứa As do công nghệ khai thác lạc hậu, không có hệ thống xử
lý chất thải, đá thải đã làm cho môi trường sông, suối, hồ nước bị ô nhiễm
nghiêm trọng bởi các hoá chất độc hại như As, Pb, Cd .(UBND tỉnh Thái
Nguyên, 2004[52]), hàm lượng Pb trong nước mặt ở một số khu vực của
thành phố Thái Nguyên gấp từ 2 – 3 lần, Cd gấp từ 2 – 4 lần so với TCVN
6773 – 2000 (Nguyễn Đăng Đức, 2006 [10]).
Có thể nói môi trường đất, nước mặt ở thành phố Thái Nguyên đã và
đang bị ô nhiễm nặng nề bởi các hoá chất độc hại từ các nguồn thải công
nghiệp, nông nghiệp và phế thải đô thị Xu hướng ô nhiễm có chiều hướng
ngày càng gia tăng cả về số lượng, diện tích nếu không có biện pháp xử lý
triệt để và đó là một trong những nguyên nhân thu hẹp dần vùng trồng rau
sạch của thành phố.
Vấn đề ô nhiễm đất, nước do các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông
nghiệp, phế thải đô thị tại thành phố Thái Nguyên đã được cảnh báo. Tuy vậy
các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào việc đánh giá tình hình ô nhiễm đất,
nước mà chưa đi sâu tìm hiểu về mức độ ảnh hưởng của việc ô nhiễm đó đến
chất lượng nông sản.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu sự nhiễm bẩn môi trường đất, nước và
ảnh hưởng của chúng đến chất lượng sản phẩm nông nghiệp là một vấn đề cấp
bách hiện nay, góp phần ngăn chặn sự gia tăng ngày một nhiều các chất thải
sinh hoạt và công nghiệp được đổ vào đất, nước. Từ những nghiên cứu đầy đủ
về nhiễm bẩn đất, nước tưới trong nông nghiệp sẽ đưa ra các biện pháp hữu
ích để tạo ra sản phẩm an toàn, hướng tới một nền nông nghiệp sạch và bền
vững. Trong hoàn cảnh chung của yêu cầu sản xuất và điều kiện môi trường
đề tài: “Nghiên cứu hàm lượng nitrat và kim loại nặng trong đất, nước, rau
và một số biện pháp nhằm hạn chế sự tích luỹ của chúng trong rau tại Thái
Nguyên" được tiến hành, nhằm góp một phần vào việc kiểm soát và khống
chế sự tích luỹ nitrat và kim loại nặng trong rau tại Thành phố Thái Nguyên.
2. Mục tiêu của đề tài
- Đưa ra những dẫn liệu cơ bản về tình hình ô nhiễm nitrat và kim loại
nặng trong môi trường đất trồng và nước tưới tại một số vùng sản xuất rau ở
thành phố Thái Nguyên.
- Nghiên cứu mức độ ảnh hưởng việc sử dụng nước tưới bị ô nhiễm
nitrat và kim loại nặng (Pb, Cd, As) đến năng suất và sự tích luỹ của chúng
trong phần thương phẩm của một số loại rau.
- Đề xuất một số biện pháp hạn chế tồn dư NO3
-
và sự tích lũy kim loại
nặng (Pb, Cd, As) trong rau ở thành phố Thái Nguyên.
3. Giới hạn nghiên cứu - Đối tượng và thời gian nghiên cứu
4
3.1. Giới hạn nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại Thành phố Thái Nguyên với 5 địa điểm
lựa chọn làm đại diện: Phường Túc Duyên, Phường Quang Vinh, Phường
Cam Giá, Xã Lương Sơn và Xã Quyết Thắng.
+ Điều tra, lấy mẫu đất, nước, rau tại 5 địa điểm trên.
+ Thí nghiệm nghiên cứu trong chậu thực hiện tại Trường Đại học
Nông Lâm Thái Nguyên.
+ Thí nghiệm đồng ruộng và trong sản xuất thực hiện tại phường Túc
Duyên và phường Cam Giá trên nền đất phù sa sông Cầu không được bồi
hàng năm.
3.2. Đối tượng nghiên cứu
3.2.1. Cây rau
Điều tra thực trạng sản xuất, đánh giá tồn dư NO3
- và kim loại nặng (Pb,
Cd, As) trong rau: Sử dụng 6 loại rau thuộc 4 nhóm trồng phổ biến ngoài sản
xuất:
+Rau ăn lá: Bắp cải (Brassica L.var.capitata), Cải xanh (Brassica Juncea
L.), Rau muống (Ipomoea aquatica)
+ Rau ăn củ: cải củ (Raphanus sativus L.)
+ Rau ăn quả: đậu côve leo (Phaseolus vulgaris L.)
+ Rau gia vị: rau mùi (Coriandrum sativum L.)
Thí nghiệm nghiên cứu được tiến hành trên 3 loại rau đại diện 3 nhóm:
+ Rau ăn lá: Cải canh. Tên khoa học: Brassica juncea L., thuộc họ thập
tự Cruciferae. Giống sử dụng trong thí nghiệm là giống cải canh vàng TG của
Công ty giống cây trồng Miền Nam, thời gian sinh trưởng 28 - 30 ngày.
+ Rau ăn quả: Đậu côve leo. Tên khoa học: Phaseolus vulgaris L., thuộc
họ Leguminoceae. Giống sử dụng trong thí nghiệm là giống Đậu côve leo hạt
5
đen cao sản của Công ty Cổ phần giống cây trồng Miền Nam. Thời gian sinh
trưởng 50 - 60 ngày.
+ Rau ăn lá, củ: Cải củ. Tên khoa học: Raphanus sativus L., thuộc họ
thập tự Cruciferae. Giống sử dụng trong thí nghiệm là giống cải củ lá ngắn số
13 của Trung Quốc được nhập khẩu bởi công ty giống rau quả Minh Tiến,
Đống Đa, Hà Nội. Thời gian sinh trưởng là 40 - 50 ngày.
3.2.2. Đất, nước
Nguồn nước tưới và đất trồng rau tại 5 địa điểm trên của thành phố
Thái Nguyên
3.3. Thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện từ năm 2002 - 2007
4. Những đóng góp mới của đề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
- Đóng góp về mặt lý luận cho việc giải thích các mối tương quan giữa
hàm lượng các kim loại nặng trong đất, trong nước và hàm lượng của chúng
trong phần sử dụng của một số loại rau.
- Xem xét khả năng hấp thu NO3
- và kim loại nặng (Pb, Cd, As) trong
nước tưới cho rau cải canh, cải củ và đậu côve leo trồng tại Thành phố Thái
Nguyên.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đưa ra những dẫn liệu cơ bản về tình hình ô nhiễm N-NO3
- và kim
loại nặng (Pb, Cd, As) trong đất trồng, nước tưới và trong rau sản xuất ở
thành phố Thái Nguyên.
- Góp phần cung cấp cơ sở khoa học định hướng qui hoạch vùng sản
xuất rau an toàn.
- Đề xuất một số giải pháp để giảm thiểu sự tích luỹ nitrat và kim loại
nặng trong rau.
[charge=450]http://up.4share.vn/f/2e1f171a1f1e1a1c/LA_08_NN_PTTH.PDF.file[/charge]