Ô nhiễm môi trường đất
Chia sẻ bởi Vủ Thanh Hoa |
Ngày 26/04/2019 |
70
Chia sẻ tài liệu: Ô nhiễm môi trường đất thuộc Bài giảng khác
Nội dung tài liệu:
I. Cơ sở lý luận
1.1. Định nghĩa về đất
Đất như một thực thể tự nhiên có nguồn gốc và lịch sử phát triển riêng, là thực thể với những quá trình phức tạp và đa dạng diễn ra trong nó.
Đất được coi là khác biệt với đá. Đá trở thành đất dưới ảnh hưởng của một loạt các yếu tố tạo thành đất như khí hậu, cây cỏ, khu vực, địa hình và tuổi. Đất có thể được gọi là các tầng trên cùng của đá không phụ thuộc vào dạng của chúng; chúng bị thay đổi một cách tự nhiên bởi các tác động của địa hình, khí hậu thuỷ văn, sinh vật.
Đ = f (ĐĐ, KH – TV, SV, ĐH, HN) t
1.2. Các chức năng cơ bản của đất
Đất là cơ sở của chỗ ở.
Môi trường để các loại cây trồng sinh trưởng và phát triển.
Yếu tố nền cho các quá trình biến đổi và phân hủy các phế thải hữu cơ và khoáng.
Địa bàn cho việc khai thác các tài nguyên nông - lâm - ngư nghiệp.
Địa bàn cho các công trình xây dựng và cơ sở công nghiệp.
Địa bàn để cung cấp nước và lọc nước.
1.3. Khái niệm về ô nhiễm MT đất
Ô nhiễm MT đất là sự xuống cấp của bề mặt đất của Trái đất, thường gây ra bởi hoạt động của con người và sự lạm dụng tài nguyên đất của họ. Nó xảy ra khi chất thải không được xử lý đúng cách. Việc xử lý chất thải đô thị, khai thác khoáng sản, và sử dụng đất không đúng cách hay các quá trình nông nghiệp không hợp lý là một phần rất nhỏ. Đô thị hoá và công nghiệp hóa là nguyên nhân chính của ô nhiễm đất đai. Cách mạng công nghiệp đã hàng loạt tác động gây ra phá hủy môi trường sống tự nhiên và ô nhiễm môi trường, gây bệnh ở cả con người và các loài động vật khác.
II. Ô nhiễm môi trường đất
2.1. Phân loại
Nếu theo nguồn gốc phát sinh:
Ô nhiễm đất do các chất thải sinh hoạt.
Ô nhiễm đất do chất thải công nghiệp.
Ô nhiễm đất do hoạt động nông nghiệp.
2.1. Phân loại
Môi trường đất có những đặc thù riêng và một số tác nhân gây ô nhiễm có thể có cùng nguồn gốc nhưng mức độ tác động bất lợi rất khác nhau. Do đó, phân loại theo các tác nhân gây ô nhiễm sẽ phù hợp hơn đối với môi trường đất:
Ô nhiễm do tác nhân hóa học
Ô nhiễm do tác nhân sinh học
Ô nhiễm do tác nhân vật lý
2.2. ÔNMT đất theo nguồn gốc phát sinh
2.2.1. ÔNMT đất do các chất thải sinh hoạt
Chất thải rắn:
Các chất ở dạng bán thể rắn hoặc chất rắn được tạo ra bởi hoạt động của con người hoặc động vật, và được xử lý vì đó là các chất độc hại hay không thể tiếp tục sử dụng được.
Hầu hết các chất thải rắn, như giấy, đồ nhựa, chai, lon, và thậm chí xe ô tô qua sử dụng và hàng điện tử không phân hủy, điều này có nghĩa là các chất chưa bị phân huỷ thông qua các quá trình vô cơ hoặc hữu cơ.
Khi tích lũy dần dần và tạo ra một mối đe dọa lớn cho sức khỏe cho người dân, cộng thêm, chất thải của các hộ gia đình bị phân huỷ cũng thu hút các loài gây hại và kết quả là ở các khu vực đô thị trở thành khu vực kém trong lành, dơ bẩn, và khó trở thành nơi ở phù hợp.
Gây thiệt hại cho các sinh vật sống trên đất liền, trong khi giảm việc sử dụng đất cho quá trình khác, sẽ tạo ra nhiều mục đích hữu ích hơn.
Chất rắn từ xử lý nước thải: Chất thải còn sót lại sau khi đã được xử lý nước thải, bùn sinh khối, và các chất rắn không thể biến đổi được nữa.
Tro thải: Các chất còn sót lại sau khi nhiên liệu rắn được đốt cháy.
Rác: Loại này bao gồm các chất thải từ thức ăn được xử lý và chất thải khác không xử lý, tái chế được như thủy tinh, kim loại, vải, nhựa, gỗ, giấy, vv.
2.2.2. Ô nhiễm ở khu công nghiệp và đô thị
Quá trình phát triển công nghiệp và đô thị cũng ảnh hưởng đến tính chất lý và hóa học đất.
Tác động của hoạt động công nghiệp hoá và đô thị hoá tới môi trường đất xảy ra mạnh từ cuộc cách mạng công nghiệp thế kỷ XVIII – XIX, đặc biệt là trong những thập niên gần đây.
Các chất thải công nghiệp ngày càng nhiều và có độc tính ngày càng cao, nhiều loại rất khó bị phân hủy sinh học.
Các chất thải độc hại có thể được tích lũy trong đất trong thời gian dài gây ra nguy cơ tiềm năng đối với môi trường.
Chất thải xây dựng
Chất thải xây dựng như gạch ngói, thủy tinh, gỗ, ống nhựa, dây cáp, bêtông, nhựa…trong đất các chất này bị biến đổi theo nhiều con đường khác nhau, nhiều chất rất khó bị phân hủy…
Xây dựng thường lấy sản phẩm là các trầm tích ở sông và mạch của nước. Bằng cách này, các bộ lọc nước tự nhiên bị phá hỏng. Bộ lọc nước tự nhiên giúp phá vỡ phần lớn các chất gây ô nhiễm trước khi chúng đạt đến các mạch nước ngầm ở dưới sâu.
Một số hóa chất có hại mà có thể di chuyển trong nước và trầm tích từ các mạng lưới xây dựng như các loại dầu, các mảnh vỡ, và sơn. Điều này có thể gây thiệt hại cho đất, đời sống thủy sinh, và thúc đẩy hóa chất độc hại hình thành trong nước uống.
Chất thải kim loại
Các chất thải kim loại, đặc biệt là các kim loại nặng (Pb, Zn, Cd, Cu và Ni) thường có nhiều ở các khu vực khai thác mỏ, các khu công nghiệp và đô thị.
Dự án khai thác hiện đại để lại đằng sau nó là cộng đồng dân cư bị phá vỡ, phá huỷ cảnh quan, và nước bị ô nhiễm. Khai thác mỏ cũng ảnh hưởng đến mặt đất và các vùng nước bề mặt, cuộc sống của thuỷ sản, thực vật, đất, động vật và sức khỏe con người. Acid từ các mỏ khi ngấm vào nguồn nước không chỉ tiêu diệt các sinh vật trong nước mà còn cả trong đất.Các chất có thể theo các dòng nước ngầm đi vào trong đất, làm chua đất và biến đổi thành phần hoá học của đất.
Tính độc hại của các kim loại nặng đối với sinh vật
Richardson and Nieboer, 1980
Kết quả điều tra đất vườn ở 53 thành phố, thị xã ở nước Anh cho thấy hầu hết có lượng chì tổng số vượt trên 200 mg/kg, ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá 500 mg/kg, các giá trị này cao hơn đất bình thường không bị nhiễm bẩn (<100 mg>Nguồn gốc chính của kim loại nặng trong chất thải:
Các loại bình điện (pin, ac quy) có mức chất thải kim loại nặng cao nhất: 93% tổng số lượng thủy ngân, khoảng 45% số lượng Cadmium (Cd).
Sắt phế liệu chứa khoảng 40% số lượng chì (Pb), 30% đồng (Cu), 10% crôm (Cr).
Các chất thải mịn (<20 mm) chứa 43% cu thải, 20% pb và 12% nickel (ni).
38% Cd thải và 25% Ni là từ chất dẻo.
Nickel có trong các loại thành phần rác, trong đó có 6 loại rác chứa trên 10% Ni.
=> Các nghiên cứu chủ yếu về vấn đề ô nhiễm chung quanh các nhà máy lớn có khói, bụi, chất thải gây ô nhiễm, các thành phố lớn, các con sông và cửa sông phải hứng chịu các nguồn chất thải lớn…. Trong khi đó, một số nghiên cứu đi sâu phân tích tác hại đến sức khoẻ con người, gia súc hoặc đi sâu về cơ chế hấp thu, vận chuyển, tích tụ kim loại nặng.
Chất thải dạng khí
CO là sản phẩm đốt cháy không hoàn toàn carbon (C), 80% Co là từ động cơ xe hơi, xe máy, hoạt động của các máy nổ khác, khói lò gạch, lò bếp, núi lửa phun…CO vào cơ thể động vật, người gây nguy hiểm do CO kết hợp với Hemoglobin làm máu không hấp thu oxy, cản trở sự hô hấp. Trong đất một phần CO được hấp thu trong keo đất, một phần bị oxy hoá thành CO2.
CO2, SO2, NO2 trong không khí bị ô nhiễm là nguyên nhân gây ra mưa axít, làm tăng quá trình làm chua đất.
Chất thải hoá học và hữu cơ
Các chất thải có khả năng gây ô nhiễm đất ở mức độ lớn: chất tẩy rửa, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, màu vẽ, công nghiệp sản xuất pin, thuộc da, công nghiệp sản xuất hoá chất …
Nhiều loại chất thải hữu cơ cũng dẫn đến ô nhiễm đất. Nhiều loại nước từ cống rãnh thành phố thường được sử dụng như nguồn nước tưới trong sản xuất nông nghiệp. Trong các loại nước thải này thường bao gồm cả nước thải sinh hoạt và công nghiệp, nên thường chứa nhiều các kim loại nặng.
Những chất tẩy rửa của những chất thải bỏ công nghiệp rắn có thể chứa những sản phẩm hoá học độc hại ở dạng dung dịch. Trong thiên nhiên những chất này có thể tích luỹ lại bằng nhiều cơ chế khác nhau. Đa số các chất này được phóng ra mặt đất, một số chất được phóng ra biển, đi vào sông ngòi, hệ thống nước ngầm, và được tưới cho cây trồng.
Ngoài ra, các cơ sở sản xuất xi mạ, pin acquy,… cũng đã thải ra một lượng lớn kim loại nặng vào cống và chính những độc tố này đi vào môi trường đất qua việc tưới nước cho cây trồng.
Ở TP. Hồ Chí Minh, với dân số gần 7 triệu người, nên hàng ngày thải ra một lượng rác vô cung lớn, và có thành phần hết sức phức tạp, nguồn gốc khác nhau từ bùn cống, rừ nước thải, phế thải của nhà máy, trong đó có chứa các chất như mảnh vụn, kim loại linh tinh, mảnh vỏ đồ hộp, sành sứ, chai lọ. Các chất thải này không qua xử lý và được nông dân sử dụng trực tiếp để bón cho cây trồng.
Chôn cất
Từ quan điểm về văn hoá, nhiều dân tộc tiến hành chôn cất người chết xuống đất. Trong điều kiện tập trung dân cư đô thị, các nghĩa trang được hình thành.
Quá trình chôn cất dẫn đến xói mòn đất thường xuyên do mất kết cấu của đất. Ngoài ra, các chất dịch phân hủy của hoạt động này như chất diệt cỏ độc hại, thuốc trừ sâu và thậm chí có thể dẫn đến dịch bệnh ở khu vực xung quanh. Nó dẫn đến ô nhiễm đất, xói mòn đất và ô nhiễm nước.
2.2.3. Ô nhiễm đất do hoạt động nông nghiệp
Bao gồm các loại chất thải như: phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, tàn tích sản phẩm và cây trồng nông nghiệp, chất thải gia súc và tàn tích rừng.
Ô nhiễm do phân bón
Phân vô cơ
Để tăng năng suất cây trồng, người ta thường sử dụng các loại phân hoá học như: đạm (N), lân (P2O5), kali (K2O).
Khi bón N vào đất thường trong đất tồn tại 2 dạng: NH4 và NO3-, cây trồng hấp thu cả 2 dạng này, nếu cây hấp thu nhiều N, trong cây sẽ tồn lưu cao NO3- trong lá, quả, hạt quá mức sẽ gây hại cho người tiêu dùng.
Lượng N tồn dư trong đất dạng NO3- dễ bị rửa trôi xuống sông, suối hoặc trực tiếp đi xuống nước ngầm gây ô nhiễm nước ngầm.
Quá trình nitrat hoá làm tăng tính chua của môi trường đất do trong đất tồn tại HNO3.
Một số phân bón hoá học khác gây ô nhiễm môi trường đất như phân lân. Phân super lân thường có 5% axít tự do (H2SO4), làm cho môi trường đất chua. Trong các loại phân lân cũng còn chứa một lượng các kim loại nặng khác như As, Cd, Pb cũng là nguyên nhân làm tích luỹ các kim loại này trong đất.
Các phân hoá học khác hầu hết là các dạng muối (NH4SO4, KCL, K2SO4, KNO3…) của các axít, do đó khi bón vào đất làm cho đất chua.
Phân hữu cơ
Thông thường phân hữu cơ gồm: phân chuồng, phân xanh, phân ủ.
Các loại phân hữu cơ hiện nay, như phân chuồng (heo, gà,…) được nuôi từ thứ ăn tổng hợp không còn an toàn cho nông sản như trước, vì trong thành phần của nó có nhiều khoáng vi lượng (Cu, Zn, Fe, Mn, Co,…). Hàm lượng kim loại nặng chứa trong phân có thể là nguồn xâm nhập vào đất trồng và tồn lưu trong các loại nông sản, đặc biệt là các loại rau, hoa quả.
Sử dụng nhiều phân hữu cơ trong điều kiện yếm khí, quá trình khử chiếm ưu thế, sẽ tạo ra nhiều axít hữu cơ làm đất chua, đồng thời tạo ra nhiều chất độc H2S, CH4, CO2.
Ô nhiễm do thuốc bảo vệ thực vật
Thuốc bảo vệ thực vật bao gồm: thuốc trừ sâu, bệnh (nấm, tuyến trùng…), thuốc diệt cỏ, chất kích thích sinh trưởng đều là các chất hoá học hữu cơ hay vô cơ.
Nhưng vì bản chất của các chất này là diệt sinh học nên ít nhiều đều ảnh hưởng đến môi trường đất.
Các hoá chất này gây ô nhiễm môi trường đất và hoạt tính của chúng sẽ là chất độc cho các động vật và con người. Nó có thể tồn tại lâu trong đất, xâm nhập vào thành phần cây, nhất là tích luỹ ở các bộ phận của cây, con người sử dụng các sản phẩm này sẽ gây ngộ độc.
Đặc tính của thuốc trừ sâu bệnh là tính bền trong môi trường sinh thái. Sau khi xâm nhập vào môi trường và tồn tại một thời gian dài trong các dạng cấu trúc sinh hoá khác nhau hoặc tạo các dạng hợp chất liên kết trong môi trường đất. Các hợp chất mới này thường có độc tính cao hơn bản thân nó..
Ví dụ như DDT sau một thời gian sử dụng có tạo ra DDE, độc hơn DDT gấp 2-3 lần. Thuốc trừ sâu Aldrin tồn tại lâu dài trong đất bị phân thành Dieldrin, mà tính chất của nó độc nhiều lần so với Aldrin
Các thuốc bảo vệ thực vật thường chứa nhiều kim loại nặng như: As, Pb, Hg. Một số loại thuốc bệnh như: CuSO4, Zineb, Macozeb… chứa các kim loại nặng như Zn, Cu, Mn sử dụng nhiều và lâu dài sẽ tồn lưu các kim loại trong đất.
Tác hại khác của thuốc trừ sâu bệnh là sự xâm nhập của nó vào môi trường đất làm cho cơ lý hoá tính đất giảm sút, mức độ gây hại tương tự như phân bón hoá học. Nhưng khả năng diệt khuẩn cao nên thuốc trừ sâu bệnh cũng đồng thời tiêu diệt nhiều vi sinh vật có ích làm các hoạt tính sinh học của đất bị giảm.
Ô nhiễm đất do dầu
Một lớp dầu bao phủ mặt đất, dù rất mỏng (0,2 – 0,5 mm) cũng gây ra thiếu không khí, quá trình trao đổi khí bị cắt đứt. Kết quả là các loài động, thực vật và vi sinh vật đều thiếu oxy, gây tử vong.
Lớp dầu này cũng ngăn cản quá trình trao đổi năng lượng mặt trời của môi trường đất.
Dầu là chất kỵ nước, khi thấm vào đất, dầu đẩy nước ra ngoài làm cho môi trường đất hầu như không còn nước và chiếm hết các khoảng không khí trong đất làm cho đất giảm nồng độ oxy và nước, gây tổn thương cho hệ sinh thái.
Khi xâm nhập vào đất, dầu làm thay đổi kết cấu và đặc tính lý hoá tính của đất, khiến các hạt keo đất trơ ra và không còn khả năng hấp thu, trao đổi nữa.
Dầu thấm qua đất xuống mạch nước ngầm, làm ô nhiễm nguồn nước ngầm.
Dầu là hợp chất hữu cơ cao phân tử có đặc tính diệt sinh vật.
III. Biện pháp
Cần tuyên truyền, giáo dục nhận thức của cộng đồng về tác hại của việc xả rác bừa bãi.
Các vật phẩm đã qua sử dụng cần được tái chế hoặc xử lý
Chất thải cá nhân nên được xử lý đúng quy cách
Các chất hữu cơ chất thải cần được xử lý ở các khu vực cách xa nơi cư trú
3.1. Các phương pháp cơ lý
Giảm khả năng hòa tan và di chuyển các chất thải.
Sử dụng các chất gắn kết xi măng, với thạch cao, vật liệu silicat, nhựa epoxy, polyeste … giúp gắn kết các chất thải thành từng khối bền vững và chôn vùi trong đất, tránh sự xói lở và dịch chuyển đi nơi khác.
Phương pháp điện động học ( Electrokinetic): Dùng một dòng điện cường độ thấp, tác động trực tiếp qua cặp điện cực cắm xuống đất ở mỗi đầu của khôi đất bị ô nhiễm. Dòng điện sẽ gây nên điện thẩm thấu và làm các ion di chuyển. Có thể thêm các chất hoạt động bề mặt để tăng tính tan của kim loại và giúp chúng dễ dàng di chuyển đến các điện cực.
Kỹ thuật thuỷ tinh hoá (vitrication): Sử dụng dòng điện trực tiếp để làm nóng chảy đất và những vật liệu khác ở nhiệt độ rất cao (1600 – 2000 độ C). Các chất hữu cơ bị nhiệt phân và bay hơi ở nhiệt độ cao. Hơi nước và khí của các chất hữu cơ bị cháy được hút lại khi nguội, những chất rắn đã bị nóng chảy sẽ hình thành thể thuỷ tinh, làm bất động hầu hết các chất vô cơ.
3.2 Phương pháp hoá học
Sử dụng các chất hoá học để gia tăng phản ứng oxy hoá khử. Những tác nhân oxy hoá thường sử dụng là ozone, hydrogen peroxide, hypochlorine và chlorine dioxide. Tác nhân khử thường dùng là sulfate sắt, sodium bisulfite và sodium hydrosufite, biến đổi các chất ô nhiễm thành các chất ít ô nhiễm hơn.
3.3 Biện pháp sinh học
Vi sinh vật: Vi sinh vật phân hủy các chất ô nhiễm bằng cách cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng và không khí cho chúng. Trong môi trường tự nhiên, có nhiều loài vi sinh vật có khả năng hấp thu các kim loại nặng.
Thực vật: Những loài thực vật có khả năng hấp thu hay tồn tại được với nồng độ kim loại rất cao. Dựa vào đặc tính đó, người ta phát triển một phương pháp mới để giải quyết ô nhiễm đất, gọi là “Phetoremediation”.
Các vi sinh vật hấp thu kim loại nặng
Madhu Arora, 2000
Các biện pháp khôi phục cải tạo nhờ thực vật, bao gồm cả việc sử dụng các chất phụ trợ có khả năng cố định kim loại, được xem như là một phương pháp khôi phục “mềm”cho đất. Trong số đó có 2 phương pháp:
Cố định kim loại tại chỗ bằng cách tái tạo thảm thực vật (Phytostabilization)
Tách, chiết kim loại nhờ các thực vật siêu tích lũy (Phytoextraction).
Với những vùng đất trọc bị ô nhiễm nặng, việc áp dụng các tác nhân cố định đất và tái tạo thảm thực vật sau khi ÔN là phương pháp hữu hiệu và hợp lý và giá cả, đặc biệt đối với đất nông nghiệp. Sự cố định lâu dài và hiệu quả các kim loại sẽ góp phần làm giảm hoạt tính sinh học của các kim loại, thảm thực vật sẽ được phục hồi và làm ổn định đất.
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Cao Huần,Trần Văn Trường. Bài giảng cơ sở sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường. ĐHQGHN.
2. Lê Thạc Cán (1995). Cơ sở khoa học môi trường. Viện đại học Mở Hà Nội.
3. Phan Tuấn Triều (2009). Giáo trình tài nguyên đất và môi trường. Đại học Bình Dương.
4. http://www.buzzle.com
5. http://www.ecifm.rdg.ac.uk (Environmental challenges in farm management)
6. http://widipedia.com
7. http://www.pollutionissues.com
1.1. Định nghĩa về đất
Đất như một thực thể tự nhiên có nguồn gốc và lịch sử phát triển riêng, là thực thể với những quá trình phức tạp và đa dạng diễn ra trong nó.
Đất được coi là khác biệt với đá. Đá trở thành đất dưới ảnh hưởng của một loạt các yếu tố tạo thành đất như khí hậu, cây cỏ, khu vực, địa hình và tuổi. Đất có thể được gọi là các tầng trên cùng của đá không phụ thuộc vào dạng của chúng; chúng bị thay đổi một cách tự nhiên bởi các tác động của địa hình, khí hậu thuỷ văn, sinh vật.
Đ = f (ĐĐ, KH – TV, SV, ĐH, HN) t
1.2. Các chức năng cơ bản của đất
Đất là cơ sở của chỗ ở.
Môi trường để các loại cây trồng sinh trưởng và phát triển.
Yếu tố nền cho các quá trình biến đổi và phân hủy các phế thải hữu cơ và khoáng.
Địa bàn cho việc khai thác các tài nguyên nông - lâm - ngư nghiệp.
Địa bàn cho các công trình xây dựng và cơ sở công nghiệp.
Địa bàn để cung cấp nước và lọc nước.
1.3. Khái niệm về ô nhiễm MT đất
Ô nhiễm MT đất là sự xuống cấp của bề mặt đất của Trái đất, thường gây ra bởi hoạt động của con người và sự lạm dụng tài nguyên đất của họ. Nó xảy ra khi chất thải không được xử lý đúng cách. Việc xử lý chất thải đô thị, khai thác khoáng sản, và sử dụng đất không đúng cách hay các quá trình nông nghiệp không hợp lý là một phần rất nhỏ. Đô thị hoá và công nghiệp hóa là nguyên nhân chính của ô nhiễm đất đai. Cách mạng công nghiệp đã hàng loạt tác động gây ra phá hủy môi trường sống tự nhiên và ô nhiễm môi trường, gây bệnh ở cả con người và các loài động vật khác.
II. Ô nhiễm môi trường đất
2.1. Phân loại
Nếu theo nguồn gốc phát sinh:
Ô nhiễm đất do các chất thải sinh hoạt.
Ô nhiễm đất do chất thải công nghiệp.
Ô nhiễm đất do hoạt động nông nghiệp.
2.1. Phân loại
Môi trường đất có những đặc thù riêng và một số tác nhân gây ô nhiễm có thể có cùng nguồn gốc nhưng mức độ tác động bất lợi rất khác nhau. Do đó, phân loại theo các tác nhân gây ô nhiễm sẽ phù hợp hơn đối với môi trường đất:
Ô nhiễm do tác nhân hóa học
Ô nhiễm do tác nhân sinh học
Ô nhiễm do tác nhân vật lý
2.2. ÔNMT đất theo nguồn gốc phát sinh
2.2.1. ÔNMT đất do các chất thải sinh hoạt
Chất thải rắn:
Các chất ở dạng bán thể rắn hoặc chất rắn được tạo ra bởi hoạt động của con người hoặc động vật, và được xử lý vì đó là các chất độc hại hay không thể tiếp tục sử dụng được.
Hầu hết các chất thải rắn, như giấy, đồ nhựa, chai, lon, và thậm chí xe ô tô qua sử dụng và hàng điện tử không phân hủy, điều này có nghĩa là các chất chưa bị phân huỷ thông qua các quá trình vô cơ hoặc hữu cơ.
Khi tích lũy dần dần và tạo ra một mối đe dọa lớn cho sức khỏe cho người dân, cộng thêm, chất thải của các hộ gia đình bị phân huỷ cũng thu hút các loài gây hại và kết quả là ở các khu vực đô thị trở thành khu vực kém trong lành, dơ bẩn, và khó trở thành nơi ở phù hợp.
Gây thiệt hại cho các sinh vật sống trên đất liền, trong khi giảm việc sử dụng đất cho quá trình khác, sẽ tạo ra nhiều mục đích hữu ích hơn.
Chất rắn từ xử lý nước thải: Chất thải còn sót lại sau khi đã được xử lý nước thải, bùn sinh khối, và các chất rắn không thể biến đổi được nữa.
Tro thải: Các chất còn sót lại sau khi nhiên liệu rắn được đốt cháy.
Rác: Loại này bao gồm các chất thải từ thức ăn được xử lý và chất thải khác không xử lý, tái chế được như thủy tinh, kim loại, vải, nhựa, gỗ, giấy, vv.
2.2.2. Ô nhiễm ở khu công nghiệp và đô thị
Quá trình phát triển công nghiệp và đô thị cũng ảnh hưởng đến tính chất lý và hóa học đất.
Tác động của hoạt động công nghiệp hoá và đô thị hoá tới môi trường đất xảy ra mạnh từ cuộc cách mạng công nghiệp thế kỷ XVIII – XIX, đặc biệt là trong những thập niên gần đây.
Các chất thải công nghiệp ngày càng nhiều và có độc tính ngày càng cao, nhiều loại rất khó bị phân hủy sinh học.
Các chất thải độc hại có thể được tích lũy trong đất trong thời gian dài gây ra nguy cơ tiềm năng đối với môi trường.
Chất thải xây dựng
Chất thải xây dựng như gạch ngói, thủy tinh, gỗ, ống nhựa, dây cáp, bêtông, nhựa…trong đất các chất này bị biến đổi theo nhiều con đường khác nhau, nhiều chất rất khó bị phân hủy…
Xây dựng thường lấy sản phẩm là các trầm tích ở sông và mạch của nước. Bằng cách này, các bộ lọc nước tự nhiên bị phá hỏng. Bộ lọc nước tự nhiên giúp phá vỡ phần lớn các chất gây ô nhiễm trước khi chúng đạt đến các mạch nước ngầm ở dưới sâu.
Một số hóa chất có hại mà có thể di chuyển trong nước và trầm tích từ các mạng lưới xây dựng như các loại dầu, các mảnh vỡ, và sơn. Điều này có thể gây thiệt hại cho đất, đời sống thủy sinh, và thúc đẩy hóa chất độc hại hình thành trong nước uống.
Chất thải kim loại
Các chất thải kim loại, đặc biệt là các kim loại nặng (Pb, Zn, Cd, Cu và Ni) thường có nhiều ở các khu vực khai thác mỏ, các khu công nghiệp và đô thị.
Dự án khai thác hiện đại để lại đằng sau nó là cộng đồng dân cư bị phá vỡ, phá huỷ cảnh quan, và nước bị ô nhiễm. Khai thác mỏ cũng ảnh hưởng đến mặt đất và các vùng nước bề mặt, cuộc sống của thuỷ sản, thực vật, đất, động vật và sức khỏe con người. Acid từ các mỏ khi ngấm vào nguồn nước không chỉ tiêu diệt các sinh vật trong nước mà còn cả trong đất.Các chất có thể theo các dòng nước ngầm đi vào trong đất, làm chua đất và biến đổi thành phần hoá học của đất.
Tính độc hại của các kim loại nặng đối với sinh vật
Richardson and Nieboer, 1980
Kết quả điều tra đất vườn ở 53 thành phố, thị xã ở nước Anh cho thấy hầu hết có lượng chì tổng số vượt trên 200 mg/kg, ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá 500 mg/kg, các giá trị này cao hơn đất bình thường không bị nhiễm bẩn (<100 mg>Nguồn gốc chính của kim loại nặng trong chất thải:
Các loại bình điện (pin, ac quy) có mức chất thải kim loại nặng cao nhất: 93% tổng số lượng thủy ngân, khoảng 45% số lượng Cadmium (Cd).
Sắt phế liệu chứa khoảng 40% số lượng chì (Pb), 30% đồng (Cu), 10% crôm (Cr).
Các chất thải mịn (<20 mm) chứa 43% cu thải, 20% pb và 12% nickel (ni).
38% Cd thải và 25% Ni là từ chất dẻo.
Nickel có trong các loại thành phần rác, trong đó có 6 loại rác chứa trên 10% Ni.
=> Các nghiên cứu chủ yếu về vấn đề ô nhiễm chung quanh các nhà máy lớn có khói, bụi, chất thải gây ô nhiễm, các thành phố lớn, các con sông và cửa sông phải hứng chịu các nguồn chất thải lớn…. Trong khi đó, một số nghiên cứu đi sâu phân tích tác hại đến sức khoẻ con người, gia súc hoặc đi sâu về cơ chế hấp thu, vận chuyển, tích tụ kim loại nặng.
Chất thải dạng khí
CO là sản phẩm đốt cháy không hoàn toàn carbon (C), 80% Co là từ động cơ xe hơi, xe máy, hoạt động của các máy nổ khác, khói lò gạch, lò bếp, núi lửa phun…CO vào cơ thể động vật, người gây nguy hiểm do CO kết hợp với Hemoglobin làm máu không hấp thu oxy, cản trở sự hô hấp. Trong đất một phần CO được hấp thu trong keo đất, một phần bị oxy hoá thành CO2.
CO2, SO2, NO2 trong không khí bị ô nhiễm là nguyên nhân gây ra mưa axít, làm tăng quá trình làm chua đất.
Chất thải hoá học và hữu cơ
Các chất thải có khả năng gây ô nhiễm đất ở mức độ lớn: chất tẩy rửa, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, màu vẽ, công nghiệp sản xuất pin, thuộc da, công nghiệp sản xuất hoá chất …
Nhiều loại chất thải hữu cơ cũng dẫn đến ô nhiễm đất. Nhiều loại nước từ cống rãnh thành phố thường được sử dụng như nguồn nước tưới trong sản xuất nông nghiệp. Trong các loại nước thải này thường bao gồm cả nước thải sinh hoạt và công nghiệp, nên thường chứa nhiều các kim loại nặng.
Những chất tẩy rửa của những chất thải bỏ công nghiệp rắn có thể chứa những sản phẩm hoá học độc hại ở dạng dung dịch. Trong thiên nhiên những chất này có thể tích luỹ lại bằng nhiều cơ chế khác nhau. Đa số các chất này được phóng ra mặt đất, một số chất được phóng ra biển, đi vào sông ngòi, hệ thống nước ngầm, và được tưới cho cây trồng.
Ngoài ra, các cơ sở sản xuất xi mạ, pin acquy,… cũng đã thải ra một lượng lớn kim loại nặng vào cống và chính những độc tố này đi vào môi trường đất qua việc tưới nước cho cây trồng.
Ở TP. Hồ Chí Minh, với dân số gần 7 triệu người, nên hàng ngày thải ra một lượng rác vô cung lớn, và có thành phần hết sức phức tạp, nguồn gốc khác nhau từ bùn cống, rừ nước thải, phế thải của nhà máy, trong đó có chứa các chất như mảnh vụn, kim loại linh tinh, mảnh vỏ đồ hộp, sành sứ, chai lọ. Các chất thải này không qua xử lý và được nông dân sử dụng trực tiếp để bón cho cây trồng.
Chôn cất
Từ quan điểm về văn hoá, nhiều dân tộc tiến hành chôn cất người chết xuống đất. Trong điều kiện tập trung dân cư đô thị, các nghĩa trang được hình thành.
Quá trình chôn cất dẫn đến xói mòn đất thường xuyên do mất kết cấu của đất. Ngoài ra, các chất dịch phân hủy của hoạt động này như chất diệt cỏ độc hại, thuốc trừ sâu và thậm chí có thể dẫn đến dịch bệnh ở khu vực xung quanh. Nó dẫn đến ô nhiễm đất, xói mòn đất và ô nhiễm nước.
2.2.3. Ô nhiễm đất do hoạt động nông nghiệp
Bao gồm các loại chất thải như: phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, tàn tích sản phẩm và cây trồng nông nghiệp, chất thải gia súc và tàn tích rừng.
Ô nhiễm do phân bón
Phân vô cơ
Để tăng năng suất cây trồng, người ta thường sử dụng các loại phân hoá học như: đạm (N), lân (P2O5), kali (K2O).
Khi bón N vào đất thường trong đất tồn tại 2 dạng: NH4 và NO3-, cây trồng hấp thu cả 2 dạng này, nếu cây hấp thu nhiều N, trong cây sẽ tồn lưu cao NO3- trong lá, quả, hạt quá mức sẽ gây hại cho người tiêu dùng.
Lượng N tồn dư trong đất dạng NO3- dễ bị rửa trôi xuống sông, suối hoặc trực tiếp đi xuống nước ngầm gây ô nhiễm nước ngầm.
Quá trình nitrat hoá làm tăng tính chua của môi trường đất do trong đất tồn tại HNO3.
Một số phân bón hoá học khác gây ô nhiễm môi trường đất như phân lân. Phân super lân thường có 5% axít tự do (H2SO4), làm cho môi trường đất chua. Trong các loại phân lân cũng còn chứa một lượng các kim loại nặng khác như As, Cd, Pb cũng là nguyên nhân làm tích luỹ các kim loại này trong đất.
Các phân hoá học khác hầu hết là các dạng muối (NH4SO4, KCL, K2SO4, KNO3…) của các axít, do đó khi bón vào đất làm cho đất chua.
Phân hữu cơ
Thông thường phân hữu cơ gồm: phân chuồng, phân xanh, phân ủ.
Các loại phân hữu cơ hiện nay, như phân chuồng (heo, gà,…) được nuôi từ thứ ăn tổng hợp không còn an toàn cho nông sản như trước, vì trong thành phần của nó có nhiều khoáng vi lượng (Cu, Zn, Fe, Mn, Co,…). Hàm lượng kim loại nặng chứa trong phân có thể là nguồn xâm nhập vào đất trồng và tồn lưu trong các loại nông sản, đặc biệt là các loại rau, hoa quả.
Sử dụng nhiều phân hữu cơ trong điều kiện yếm khí, quá trình khử chiếm ưu thế, sẽ tạo ra nhiều axít hữu cơ làm đất chua, đồng thời tạo ra nhiều chất độc H2S, CH4, CO2.
Ô nhiễm do thuốc bảo vệ thực vật
Thuốc bảo vệ thực vật bao gồm: thuốc trừ sâu, bệnh (nấm, tuyến trùng…), thuốc diệt cỏ, chất kích thích sinh trưởng đều là các chất hoá học hữu cơ hay vô cơ.
Nhưng vì bản chất của các chất này là diệt sinh học nên ít nhiều đều ảnh hưởng đến môi trường đất.
Các hoá chất này gây ô nhiễm môi trường đất và hoạt tính của chúng sẽ là chất độc cho các động vật và con người. Nó có thể tồn tại lâu trong đất, xâm nhập vào thành phần cây, nhất là tích luỹ ở các bộ phận của cây, con người sử dụng các sản phẩm này sẽ gây ngộ độc.
Đặc tính của thuốc trừ sâu bệnh là tính bền trong môi trường sinh thái. Sau khi xâm nhập vào môi trường và tồn tại một thời gian dài trong các dạng cấu trúc sinh hoá khác nhau hoặc tạo các dạng hợp chất liên kết trong môi trường đất. Các hợp chất mới này thường có độc tính cao hơn bản thân nó..
Ví dụ như DDT sau một thời gian sử dụng có tạo ra DDE, độc hơn DDT gấp 2-3 lần. Thuốc trừ sâu Aldrin tồn tại lâu dài trong đất bị phân thành Dieldrin, mà tính chất của nó độc nhiều lần so với Aldrin
Các thuốc bảo vệ thực vật thường chứa nhiều kim loại nặng như: As, Pb, Hg. Một số loại thuốc bệnh như: CuSO4, Zineb, Macozeb… chứa các kim loại nặng như Zn, Cu, Mn sử dụng nhiều và lâu dài sẽ tồn lưu các kim loại trong đất.
Tác hại khác của thuốc trừ sâu bệnh là sự xâm nhập của nó vào môi trường đất làm cho cơ lý hoá tính đất giảm sút, mức độ gây hại tương tự như phân bón hoá học. Nhưng khả năng diệt khuẩn cao nên thuốc trừ sâu bệnh cũng đồng thời tiêu diệt nhiều vi sinh vật có ích làm các hoạt tính sinh học của đất bị giảm.
Ô nhiễm đất do dầu
Một lớp dầu bao phủ mặt đất, dù rất mỏng (0,2 – 0,5 mm) cũng gây ra thiếu không khí, quá trình trao đổi khí bị cắt đứt. Kết quả là các loài động, thực vật và vi sinh vật đều thiếu oxy, gây tử vong.
Lớp dầu này cũng ngăn cản quá trình trao đổi năng lượng mặt trời của môi trường đất.
Dầu là chất kỵ nước, khi thấm vào đất, dầu đẩy nước ra ngoài làm cho môi trường đất hầu như không còn nước và chiếm hết các khoảng không khí trong đất làm cho đất giảm nồng độ oxy và nước, gây tổn thương cho hệ sinh thái.
Khi xâm nhập vào đất, dầu làm thay đổi kết cấu và đặc tính lý hoá tính của đất, khiến các hạt keo đất trơ ra và không còn khả năng hấp thu, trao đổi nữa.
Dầu thấm qua đất xuống mạch nước ngầm, làm ô nhiễm nguồn nước ngầm.
Dầu là hợp chất hữu cơ cao phân tử có đặc tính diệt sinh vật.
III. Biện pháp
Cần tuyên truyền, giáo dục nhận thức của cộng đồng về tác hại của việc xả rác bừa bãi.
Các vật phẩm đã qua sử dụng cần được tái chế hoặc xử lý
Chất thải cá nhân nên được xử lý đúng quy cách
Các chất hữu cơ chất thải cần được xử lý ở các khu vực cách xa nơi cư trú
3.1. Các phương pháp cơ lý
Giảm khả năng hòa tan và di chuyển các chất thải.
Sử dụng các chất gắn kết xi măng, với thạch cao, vật liệu silicat, nhựa epoxy, polyeste … giúp gắn kết các chất thải thành từng khối bền vững và chôn vùi trong đất, tránh sự xói lở và dịch chuyển đi nơi khác.
Phương pháp điện động học ( Electrokinetic): Dùng một dòng điện cường độ thấp, tác động trực tiếp qua cặp điện cực cắm xuống đất ở mỗi đầu của khôi đất bị ô nhiễm. Dòng điện sẽ gây nên điện thẩm thấu và làm các ion di chuyển. Có thể thêm các chất hoạt động bề mặt để tăng tính tan của kim loại và giúp chúng dễ dàng di chuyển đến các điện cực.
Kỹ thuật thuỷ tinh hoá (vitrication): Sử dụng dòng điện trực tiếp để làm nóng chảy đất và những vật liệu khác ở nhiệt độ rất cao (1600 – 2000 độ C). Các chất hữu cơ bị nhiệt phân và bay hơi ở nhiệt độ cao. Hơi nước và khí của các chất hữu cơ bị cháy được hút lại khi nguội, những chất rắn đã bị nóng chảy sẽ hình thành thể thuỷ tinh, làm bất động hầu hết các chất vô cơ.
3.2 Phương pháp hoá học
Sử dụng các chất hoá học để gia tăng phản ứng oxy hoá khử. Những tác nhân oxy hoá thường sử dụng là ozone, hydrogen peroxide, hypochlorine và chlorine dioxide. Tác nhân khử thường dùng là sulfate sắt, sodium bisulfite và sodium hydrosufite, biến đổi các chất ô nhiễm thành các chất ít ô nhiễm hơn.
3.3 Biện pháp sinh học
Vi sinh vật: Vi sinh vật phân hủy các chất ô nhiễm bằng cách cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng và không khí cho chúng. Trong môi trường tự nhiên, có nhiều loài vi sinh vật có khả năng hấp thu các kim loại nặng.
Thực vật: Những loài thực vật có khả năng hấp thu hay tồn tại được với nồng độ kim loại rất cao. Dựa vào đặc tính đó, người ta phát triển một phương pháp mới để giải quyết ô nhiễm đất, gọi là “Phetoremediation”.
Các vi sinh vật hấp thu kim loại nặng
Madhu Arora, 2000
Các biện pháp khôi phục cải tạo nhờ thực vật, bao gồm cả việc sử dụng các chất phụ trợ có khả năng cố định kim loại, được xem như là một phương pháp khôi phục “mềm”cho đất. Trong số đó có 2 phương pháp:
Cố định kim loại tại chỗ bằng cách tái tạo thảm thực vật (Phytostabilization)
Tách, chiết kim loại nhờ các thực vật siêu tích lũy (Phytoextraction).
Với những vùng đất trọc bị ô nhiễm nặng, việc áp dụng các tác nhân cố định đất và tái tạo thảm thực vật sau khi ÔN là phương pháp hữu hiệu và hợp lý và giá cả, đặc biệt đối với đất nông nghiệp. Sự cố định lâu dài và hiệu quả các kim loại sẽ góp phần làm giảm hoạt tính sinh học của các kim loại, thảm thực vật sẽ được phục hồi và làm ổn định đất.
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Cao Huần,Trần Văn Trường. Bài giảng cơ sở sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường. ĐHQGHN.
2. Lê Thạc Cán (1995). Cơ sở khoa học môi trường. Viện đại học Mở Hà Nội.
3. Phan Tuấn Triều (2009). Giáo trình tài nguyên đất và môi trường. Đại học Bình Dương.
4. http://www.buzzle.com
5. http://www.ecifm.rdg.ac.uk (Environmental challenges in farm management)
6. http://widipedia.com
7. http://www.pollutionissues.com
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Vủ Thanh Hoa
Dung lượng: |
Lượt tài: 1
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)