Quản lý đất ô nhiễm cadimi và các loại kim loại nặng bằng cách nào

Đất bị ô nhiễm một số kim loại hoặc lưỡng kim không mong muốn ví dụ như các chất cadimi, chì, đồng, kẽm và asen ở trong đất nếu vượt quá một giá trị nào đó thì bị coi là đã nhiễm bẩn và ô nhiễm.

Theo qui chuẩn Việt Nam (2015) đất sản xuất nông nghiệp bị coi ô nhiễm chì (Pb) nếu lượng Pb tổng số trong lớp đất mặt vượt quá 70 mg/kg đất khô; đất bị ô nhiễm cadimi (Cd) nếu lượng Cd tổng số vượt quá 1,5 mg/kg đất khô; bị coi là ô nhiễm Asen (As) nếu hàm lượng As vượt quá 15 mg/kg đất khô; đất bị coi là ô nhiễm đồng (Cu) nếu hàm lượng Cu vượt quá 100 mg/kg đất khô và ô nhiễm kẽm (Zn) nếu hàm lượng Zn vượt quá 200mg/kg đất khô.

Bài liên quan

Bộ NN-PTNT yêu cầu tìm hiểu cặn kẽ nguyên nhân lô hàng sầu riêng bị trả lại

Cadimi, chì và asen là 3 chất độc và hầu như đã khẳng định là rất có hại cho sức khỏe của con người, vật nuôi. Còn đồng (Cu) và kẽm (Zn) thường được gọi là các nguyên tố vi lượng có ích cho đời sống sinh vật nhưng nếu vượt quá một ngưỡng nào đó cũng có thể tiềm ẩn nguy cơ độc cho con người và vật nuôi. 

Tại sao đất bị ô nhiễm kim loại nặng?

Chất bẩn nói ở đây là các kim loại nặng. Kim loại nặng có thể được tìm thấy trong đất nông nghiệp và trong cây trồng có nguồn gốc khác nhau, có thể do bản chất tự nhiên, có thể do các hoạt động của con người. Các kim loại nặng vẫn tự nhiên sẵn có trong đất. Hàm lượng kim loại tự nhiên (nền) trong đất phụ thuộc vào yếu tố đá mẹ tạo thành đất và rất thay đổi.

Nước: Nước tưới có thể chứa một hàm lượng rất nhỏ kim loại nặng. Cần cẩn trọng khi sử dụng nước nếu chúng có nguồn gốc từ các khu khai thác mỏ, khu công nghiệp, nước thải từ các nhà máy hoặc ở các khu vực nông nghiệp thâm canh hoặc nước sông ở cuối dòng của các khu vực nói trên để tưới cho cây trồng bởi vì đây là những nguồn nước có thể bị nhiễm bẩn kim loại. Việc sử dụng các nguồn nước thải sinh hoạt hoặc đô thị, các nguồn nước bị ô nhiễm đặc biệt vào mùa khô là một trong những nguyên nhân làm khả năng phơi nhiễm rất cao kim loại nặng nói chung và cadimi nói riêng.

Phân bón: Cadimi (Cd) là kim loại nặng không mong muốn và là chất gây ô nhiễm chính trong phân bón được quan tâm. Cd được tìm thấy trong trầm tích chứa kẽm và phospho, bởi vậy nó thường có trong các loại phân lân. Mức độ Cd tồn tại trong phân bón chứa lân phụ thuộc vào nguồn gốc của đá phốt phát sử dụng để sản xuất phân lân. Rất may mắn là các loại đá phosphorit và apatit dùng để sản xuất phân lân ở Việt Nam có lượng Cd tương đối thấp so với một số loại khoáng chứa phosphore từ các nước khác. Tuy vậy việc sử dụng phân lân quá nhiều trong thời gian dài cũng không tốt.

Phân thải từ chăn nuôi công nghiệp: Phân thải có nguồn gốc chăn nuôi công nghiệp có thể chứa nhiều kim loại khác nhau (Cd, Cu, Zn…) như là những tạp chất. Hàm lượng kim loại trong phân này phụ thuộc vào hàm lượng kim loại trong những thức ăn chính hoặc chất trộn cho gia súc. Đồng và kẽm là những thức ăn bổ sung phổ biến cho lợn, kết quả là phân của chúng chứa hàm lượng cao Cu và Zn. Còn đối với Cd, phân gà công nghiệp chứa một hàm lượng Cd cao nhất so với các loại phân khác. Tuy vậy, theo cách sản xuất truyền thống, phân chuồng từ các vật nuôi trong gia đình sử dụng các nguồn thức ăn tự nhiên và có trộn rơm rạ, chất ủ thì sẽ là một nguồn phân bón sạch, không đáng quan ngại về tồn dư kim loại nặng.

Phân rác và bùn thải: Phân rác thường là sự tổng hợp của rác thải công nghiệp và thương mại. Lượng Pb và Cd trong bùn thải ở các ao hồ và phân rác thường tương đối cao.

Không khí: Mức độ bụi kim loại nặng trong không khí có thể cao hơn ở những nơi gần các khu công nghiệp ví dụ các khu vực luyện kim, đúc và gần đường cao tốc. Hầu hết các khu vực sản xuất nông nghiệp hàm lượng kim loại xâm nhập vào đất từ không khí là rất nhỏ.

Các nguyên nhân khác: Rác thải nông hộ, nước thải và những vật liệu kim loại bỏ đi từ các làng nghề truyền thống cô đúc kim loại, các bùn thải, chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp có thể là nguồn kim loại ô nhiễm đất.

Đất bị ô nhiễm, sức khỏe đất và cảnh báo dư lượng kim loại nặng cao trong một số nông sản thực phẩm xuất khẩu

Gần đây phát hiện ra một số vùng đất thâm canh trồng các loại cây đặc sản như cam, quế phát hiện thấy có hàm lượng Cu hoặc Cd khá cao, vượt qua ngưỡng cảnh báo hoặc vượt qua ngưỡng an toàn về nông sản thực phẩm. Đặc biệt là dư luận về 30 lô hàng sầu riêng Việt Nam xuất khẩu sang Trung Quốc bị nhiễm kim loại nặng cadimi vượt mức giới hạn quy định an toàn thực phẩm của Trung Quốc. Những thông tin rất không tốt cho uy tín chất lượng nông sản và hủy hoại môi trường đất.

Hiện tượng hàm lượng Cu cao trong đất có thể có nhiều nguyên nhân, nhưng các nghi vấn đã hướng về việc sử dụng quá nhiều thuốc bảo vệ thực vật có chứa hàm lượng đồng, liên tục và lâu dài. Quá trình chua hóa đất cũng làm cho các kim loại nặng dễ linh động hơn và làm cho hệ sinh thái đất bị mất cân bằng, kéo theo các dịch bệnh sinh ra từ đất, như là các loại tuyến trùng, hoặc các vi sinh vật gây bệnh khác.

Một số lô hàng xuất khẩu quế phát hiện hàm lượng Cd cao hơn bình thường không được chấp nhận do các qui định kỹ thuật thay đổi, tức là các yêu cầu tồn dư về Cd trong sản phẩm ngày càng khắt khe. Mặc dù khi phân tích tổng số hàm lượng Cd nằm trong ngưỡng cho phép canh tác theo qui chuẩn Việt nam. Việc này cho thấy sự hiểu biết về kim loại nặng trong đất vẫn còn chưa đầy đủ, không thể chỉ căn cứ vào một tiêu chí là tổng hàm lượng kim loại nặng trong đất, một nguyên tố, hay nhiều nguyên tố có khả năng gây nhiễm bẩn hoặc ô nhiễm môi trường đất, từ đó gây ra rủi ro cho an toàn nông sản thực phẩm.

Đối với nông sản bị cảnh báo ô nhiễm kim loại nặng, làm rõ nguyên nhân cần phải truy xuất nguồn gốc bao gồm đất canh tác, phân bón, thuốc BVTV và nguồn nước đã sử dụng trong quá trình sản xuất và sơ chế nông sản. Tuy vậy nếu là ô nhiễm cấp tính, tức là bị nhiễm bẩn, ô nhiễm có tính thời điểm thì nguyên nhân nhiều khả năng có sự phơi nhiễm từ phân bón đã sử dụng hoặc các nguồn nước dùng để sơ chế. Để phát hiện đúng nguyên nhân, việc giám sát đầy đủ cả chu trình sản xuất là rất quan trọng, bao gồm cả sản xuất, sơ chế, lưu trữ và vận chuyển hàng hóa.

Xử lý đất bị ô nhiễm như thế nào?

Đối với đất bị ô nhiễm kim loại nặng và các hóa chất độc hại việc xử lý ô nhiễm khá tốn kém và thông thường phải thay đổi mục đích sử dụng đất ít nhất trong một giai đoạn nhất định vì nhiều khi đất bị ô nhiễm một kim loại nặng nào đó cây trồng vẫn có thể phát triển bình thường nhưng nó lại có hại cho con người và vật nuôi nếu sử dụng các loại thực phẩm có chứa hàm lượng hóa chất độc hại vượt ngưỡng. Như trường hợp đất bị nhiễm Cd, Pb, As, nhiễm phóng xạ, chất dioxine hoặc các hóa chất độc hại khác.

Mặt khác trong quá trình sản xuất, nếu tiếp xúc với đất ô nhiễm, khả năng phơi nhiễm sẽ cao lên rất nhiều vì sự lây nhiễm không chỉ đơn giản qua con đường thực phẩm. Nhiều nước qui định rất nghiêm ngặt trong việc chọn các đám đất để xây dựng các vùng vui chơi giải trí cho trẻ em vì sợ rằng trẻ con hay nghịch đất.

Theo các phương án thông thường, ở trường hợp ô nhiễm nhẹ hoặc mới bị lây nhiễm người ta có thể:

Bón vôi: Đất chua (độ pH thấp) làm tăng tính di động của các kim loại trong đất. Bón thêm vôi cho đất sẽ giảm đáng kể sự giải phóng Cd và những kim loại nặng khác từ đất từ đó giảm mức hấp thu của cây trồng cũng như sinh vật.

Bón thêm sét, các vật liệu bột đá: Làm tăng dung tích hấp thu. Đối với đất cát rắc thêm đất sét làm giảm việc hấp phụ kim loại bởi thực vật, đặc biệt nếu đất sét có tính kiềm. Các vật liệu khoáng tự nhiên như bột đá perlite hoặc các loại khoáng sạch khác cũng cho thấy có khả năng làm giảm Cd linh động trong đất và do đó hạn chế lượng Cd trong cây trồng. Một số nhóm khoáng này vừa có khả năng tăng dung tích hấp thu của đất, vừa có độ pH cao nên khả năng cố định Cd linh động rất tốt.

Cày sâu: Canh tác đất sâu hơn làm tăng sinh khối của đất. Ví dụ, cày bừa ở độ sâu 20 cm tốt hơn ở độ sâu 10 cm vì như vậy nồng độ của bất kỳ hóa chất độc hại nào cũng sẽ nhỏ đi vì lượng đất canh tác tăng lên.

Tăng hàm lượng vật chất hữu cơ: Duy trì hoặc tăng hữu cơ sạch trong đất bằng cách trả lại tàn dư thực vật, bón thêm các phân chuồng truyền thống, vùi rơm rạ cũng có thể làm cho sự cố định kim loại nặng và hóa chất độc hại trong đất tốt hơn, hạn chế gây ô nhiễm phân tán.

Đất ô nhiễm trồng cây gì?

Tốt nhất là đừng để đất bị ô nhiễm và phải ngăn chặn nguyên nhân gây ô nhiễm. Tuy vậy trong trường hợp bất khả kháng vẫn phải có biện pháp sử dụng đất bị ô nhiễm một cách khôn khéo, có hiệu quả kinh tế và môi trường cao. Tránh để bỏ đất bị hoang hóa, không đảo ngược được.

Tùy theo mức độ ô nhiễm của thửa đất canh tác mà lựa chọn biện pháp sử dụng, cải tạo và trồng cây phù hợp. Đối với đất đã bị ô nhiễm các hóa chất độc hại cao thì nhất thiết không nên trồng các cây lương thực và thực phẩm vì kim loại nặng hay hóa chất độc hại có thể không có trong sản phẩm nhưng sự phơi nhiễm là rất cao cho người sản xuất, và chất độc hại có thể bị dính bẩn ngay trên bề mặt sản phẩm.

Trong trường hợp mới bị nhiễm bẩn hoặc bị ô nhiễm nhẹ có thể vẫn trồng cây và có thu hoạch thì cần phải rửa rất sạch các sản phẩm trước khi sử dụng vì thông thường sự nhiễm bẩn bề mặt cao hơn sự nhiễm bẩn bên trong. Nhiều số liệu cho thấy rằng một số đất ô nhiễm trồng rau muống vẫn cho rau muống sạch với điều kiện phải rửa rau kỹ bằng nước sạch; trồng khoai lang vẫn cho khoai lang sạch nhưng phải gọt vỏ.

Rất nhiều gợi ý cho rằng các vùng đất ven nội nếu bị ô nhiễm kim loại nặng thì có thể trồng các cây rừng theo hướng lâm nghiệp đô thị, các loại cây có khả năng cố định kim loại nặng, thậm chí một số loại cây hoa, cây cảnh, cây gỗ quí hoàn toàn bảo đảm cảnh quan đô thị, góp phần cải thiện dần môi trường đất, môi trường sống.

Quản lý đất bền vững

Đối với các vùng sản xuất lớn, có tính thương mại cao, rất cần có nghiên cứu tổng thể về kim loại nặng trong đất kể cả tổng số và linh động trong mối quan hệ với các thành phần khác trong đất. Rất cần lưu ý rằng các tiêu chuẩn về an toàn nông sản thực phẩm ngày càng khắt khe nên các thông tin về đất bao gồm cả hóa học, vật lý và sinh học đất cần được giám sát, theo dõi trên theo một cơ sở dữ liệu lớn, hệ thống để có các cảnh báo và điều chỉnh kịp thời theo đó quản lý sử dụng đất bền vững và an toàn bảo đảm cả lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường lâu dài. Cũng cần lưu ý rằng an toàn nông sản thực phẩm phải bao gồm trong toàn bộ chuỗi sản xuất, chế biến và lưu thông và tiêu dùng vì tại bất cứ khâu nào cũng có thể gây ra khả năng gây phơi nhiễm.