Giáo trình Con người và môi trường (Phần 2)

Nội dung text: Giáo trình Con người và môi trường (Phần 2)

1. 124 Chính con người khi tác động vào đất đã làm thay đổi khá nhiều tính chất của đất đôi khi còn tạo hẳn một loại đất mới chưa từng có trong tự nhiên ví dụ đất trồng lúa nước. CHƯƠNG III Trên quan điểm sinh thái học và môi trường thì Winkle (1968) đã xem xét như một vật thể sống vì trong nó có chứa TÀI NGUYÊN ĐẤT nhiều sinh vật như vi khuẩn, nấm, tảo, thực vật, động vật Vì vậy, đất đai cũng tuân thủ những quy luật sống đó là phát VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT sinh, phát triển, thoái hóa, già cỗi. Vì vậy, tuỳ thuộc vào thái độ của con người đối với đất mà đất có thể trở thành phì nhiêu hơn, cho năng suất cây trồng cao hơn , đồng thời §I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐẤT ngược lại cũng sẽ làm cho đất thoái hóa, bạc màu, đưa đến Đất ở chung quanh ta, đất ở khắp mọi nơi trên hành năng suất cây trồng giảm thấp hoặc không còn khả năng tinh này, ngay cả dưới chân ta cũng có đất. Đất đã từng nuôi canh tác nữa sống ta tự bao đời. Nó gắn bó với ta từ lúc mới sinh cho tới Các nhà sinh thái học còn cho rằng: Đất là “vật mang” khi nhắm mắt cũng nằm cùng với đất. Ấy thế nhưng hiểu (carier) của tất cả hệ sinh thái tồn tại trên trái đất. Như vậy, tường tận về đất chưa hẳn đã mấy ai hiểu hết. đất luôn mang trên mình nó các hệ sinh thái và các hệ sinh I. Định nghĩa thái này chỉ bền vững khi “vật mang” bền vững Con người tác động vào đất cũng chính là tác động vào tất cả hệ sinh “Đất là vật thể thiên nhiên cấu tạo lâu đời do kết quả thái mà đất đã “mang” trên mình nó. của quá trình hoạt động tổng hợp của 5 yếu tố hình thành gồm: đá, thực vật, động vật, khí hậu, địa hình và thời gian” Một vật mang có tính chất đặc thù độc đáo của độ phì (Đacutraep 1879). nhiêu nên đất là cơ sở cần thiết, vững chắc giúp cho các hệ sinh thái tồn tại và phát triển. Vì vậy, xét cho cùng thì cuộc sống của Đây là định nghĩa đầu tiên khá hoàn chỉnh nhất về đất. con người cũng phụ thuộc vào tính chất độc đáo này của đất. Các loại đá cấu tạo nên vỏ quả đất dưới tác động của khí hậu, II. Thành phần của đất sinh vật và địa hình, trải qua thời gian nhất định dần dần bị phá hủy, vụn nát rồi sinh ra đất. Sau này, nhiều nhà khoa Đất chứa không khí, nước, chất rắn. Chất rắn là thành học cho rằng cần bổ sung thêm một yếu tố khác đặc biệt phần chủ yếu chiếm gần 100% khối lượng đất và được chia ra quan trọng là vai trò con người. làm 2 loại: Các chất vô cơ các chất hữu cơ. 247 124 248
2. 125 A. Các chất vô cơ là thành phần chủ yếu của đất, tỷ lệ + Quá trình mùn hóa là quá trình tổng hợp các chất kể phần trăm so với khối lượng khô kiệt của đất thường chiếm cả vô cơ và hữu cơ để hình thành một hợp chất cao phân tử là 97 – 98%. màu đen gọi là mùn. Bốn nguyên tố đầu là: O, Si, Al, Fe đã chiến tới 93% Các chất hữu cơ nói chung và mùn nói riêng có ảnh khối lượng đất. hưởng tới đất và cây trồng: Mùn chứa nhiều chất dinh dưỡng đặc biệt là Nitơ rất cần thiết cho cây trồng, mùn có tác dụng Năm nguyên tố cuối cùng là H, C, S, P, N rất cần cho kích thích cho cây trồng. Đây là điểm khác hẳn giữa các chất cây trồng nhưng đá chỉ có 0,5% còn trong đất thì tỷ lệ của hữu cơ, chất mùn với phân hóa học. chúng lại cao hơn. Ví dụ: C trong đất cao hơn trong đá 20 lần và N cao hơn 10 lần. Chính vì vây mà đất nuôi sống được cây Mùn làm cho đất tơi xốp có cấu trúc giữ ẩm và giữ phân, do trồng. đó cần tìm nhiều biện pháp để nâng cao lượng mùn của đất. B. Các chất hữu cơ của đất chỉ chiếm có vài phần Bảng 3–1. Hàm lượng trung bình các nguyên tố hóa học trăm khối lượng đất nhưng lại là bộ phận quan trọng nhất trong đất và đá (% trọng lượng – theo Vinogracop – của đất. Nguồn gốc các chất hữu cơ của đất là do xác các loài 1950) sinh vật sống trong đất tạo nên. Trong các loại này, cây xanh Nguyên tố Đá Đất có một sinh khối lớn nhất, chúng lấy thức ăn từ trong nước O 47.2 49.0 và đất. Nhờ CO 2 trong khí quyển và năng lượng mặt trời chúng tạo ra chất hữu cơ. Ngay khi đang sống chúng cũng đã Si 27.6 33.0 trả lại cho đất cành, lá, quả rụng, rễ chết. Các chất hữu cơ Al 8.8 7.13 này sẽ biến đổi dưới tác dụng của không khí, nước, nhiệt độ, Fe 5.1 3.80 vi sinh vật theo 2 quá trình: quá trình khoáng hóa và quá trình mùn hóa. Ca 3.6 1.37 Na 2.64 0.63 + Quá trình khoáng hóa là quá trình phá hủy các chất K 2.60 1.36 hữu cơ để chúng biến thành những hợp chất vô cơ đơn giản Mg 2.10 0.60 như các loại muối khoáng H 2O, CO 2, NH 3, H 2S Ti 0.60 0.46 H 0.15 249 125 250
3. 126 Cacbon 0.10 Số lượng hợp chất vô cơ của carbon rất ít so với số lượng S (Lưu huỳnh) 0.09 2.0 hợp chất hữu cơ P (Phosphoric) 0.08 0.08 Nguồn carbon có thể từ CO 2 và có thể từ CO 2 hòa tan Nitơ 0.01 0.1 trong nước để tạo thành H 2CO 3. Thực vật lấy cacbon này và III. Một số chu trình chủ yếu trong môi trường đất quang hợp tạo ra carbon ở dạng Protit. Carbon lại chuyển dạng sang cơ thể động vật và người. Mặt khác, sinh vật hô 1. Chu trình carbon hấp thải khí CO 2 vào trong không khí của đất và khí quyển Carbon có nhiều trong thiên nhiên và đa dạng. Hàm và khi chết đi nhờ hoạt động của vi sinh vật phân giải chất lượng carbon trong vỏ trái đất là 2.3 x 10 –2 % về khối lượng. hữu cơ để rồi tạo ra các dạng carbon trong hợp chất bán phân Carbon là hợp phần chủ yếu của thế giới thực vật và động giải, các hợp chất trung gian, hợp chất mùn và carbon hữu cơ vật. Tất cả những nguyên liệu nằm dưới đất như dầu mỏ, khí không đạm và cuối cùng tạo ra CO 2 và H 2O. carbonic (CO 2) đốt, than bùn, đá phiến cháy đều được cấu tạo trên cơ sở sau đó lại đi vào không khí và dung dịch carbon nhất là than đá giàu carbon. Phần lớn catbon tập Trong chu trình tuần hoàn tự nhiên carbon có chu trình trung trong các khoáng vật như đá vôi CaCO 3 và đolomit kín nhưng cũng có chu trình không kín. Ví dụ: Thực vật và CaMa(CO 3)2 đều là những muối có kim loại kiềm thổ với acid động vật chết đi (chủ yếu là thực vật) trong điều kiện yếm carbonic H 2CO 3. khí, độ ẩm môi trường đất cao (hoặc ngập nước) có thể không bị phân giải hoàn toàn thành CO và H O mà trở thành chất Carbon là một trong những nguyên tố quan trọng nhất 2 2 hữu cơ bán phân giải dạng mùn thô và than bùn tạo nên đầm đối với sự sống: Sự sống ở hành tinh chúng ta dựa trên cơ sở lầy than bùn. Chu trình carbon bị ngưng một thời gian cho carbon. Chu trình carbon từ khí quyển đi vào thực vật, từ đến khi nào bị đốt cháy hoàn toàn hay đủ oxy và vi khuẩn để thực vật đi vào động vật, từ động vật đi vào thế giới vô sinh khoáng hóa thành CO 2. Trong môi trường đất ngập nước (Procofiep. M.A). thường xuyên thì sự tích đọng các động vật chứa Ca cũng lại Sự tích lũy của carbon trong vỏ trái đất có liên quan tới tạo ra CaCO 3 làm chu trình ngưng. Chu trình hóa than đá sự tích lũy của nhiều nguyên tố khác kết tủa ở dạng carbonat cũng cậy, chờ cho đến khi chúng bị đốt cháy carbon mới trở không tan v.v Khí carbon và acid carbonic có một vai trò về chu trình kín. địa hóa học quan trọng ở trong vỏ trái đất. Hoạt động của núi 2. Chu trình nitơ (N) lửa giải phóng một lượng khổng lồ CO 2, trong lịch sử của trái đất đây là nguồn carbon chủ yếu cho sinh quyển. 251 126 252
4. 127 Tên Latinh là Nitrogenium – khối lượng nguyên tử cho thực vật? Trước hết là những hợp chất nitơ, kali và 14,0067. phốtpho. Nitơ có trong vô số các hợp chất hữu cơ, trong đó có Nitơ là khí không màu, không mùi, không vị. Nó là một những quan trọng đối với đời sống như protein và acid amin. trong những nguyên tố phổ biến nhất và là thành phần chủ Tính trơ tương đối của nitơ là hết sức có ích cho con người. yếu của khí quyển trái đất (4 x 10 15 tấn). Giả sử nitơ dễ tham gia phản ứng hóa học hơn thì khí quyển trái đất sẽ không thể tồn tại ở dạng như hiện nay của nó. Tên của nitơ là Azốt có nguồn gốc Hy Lạp do nhà hóa Một chất oxi hóa mạnh như oxy sẽ phản ứng với nitơ tạo nên học Pháp A.Lavoisier đưa ra cuối thế kỷ 18. các oxit có tính độc hại của nitơ. Nhưng nếu nitơ thực sự là khí Azốt có nghĩa là không duy trì sự sống. A có nghĩa là trơ – như heli chẳng hạn – thì lúc bấy giờ các ngành sản xuất phủ định của Zoe nghĩa là sự sống. Chính A.Lavoisier đã cho hóa học cũng như các vi sinh vật vạn năng sẽ không thể liên là như vậy. Các nhà khoa học cùng thời với ông cũng cho là kết nitơ khí quyển và thỏa mãn nhu cầu nitơ liên kết cho mọi như vậy. Trong đó, nhà hóa học kiêm thầy thuốc người sinh vật, sẽ không có amoniac, acid nitric cần thiết để sản ScotlADN tên là D.Rutherford đã tách được nitơ từ không khí xuất nhiều chất, quan trọng nhất sẽ không có phân bón. Sẽ sớm hơn so với các nhà khoa học khác. không có cả sự sống trên trái đất vì nitơ có mặt trong thành Thực chất của nitơ – theo chữ Azốt có phải đúng với phần mọi cơ thể. Nitơ chiếm gần 3% khối lượng cơ thể con nghĩa của nó không? Quả thật khác với oxy, nitơ không duy người. trì sự hô hấp và sự cháy, nhưng con người không thể thở Trong môi trường đất nitơ chuyển hóa theo các chu thường xuyên bằng oxy nguyên chất. Ngay đối với những trình sau đây: người bệnh cũng chỉ cho thở oxy nguyên chất trong thời gian a. Không khí: Khí quyển chứa 78% là nitơ, nó cung cấp ngắn mà thôi. Trên tất cả các trạm quỹ đạo của Liên Xô (cũ), nitơ qua sấm chớp trong mưa dông. Ở Việt Nam ta có câu” trên các con tàu vũ trụ “Liên Hợp” và “Phương Đông” các nhà du hành thở không khí khí quyển quen thuộc chứa gần 4/5 “Lúa chiêm đứng nép đầu bờ nitơ. Tất nhiên, nitơ không đơn thuần là chất pha loãng Nghe vang tiếng sấm mở cờ mà lên” trung tính đối với oxy. Chính hỗn hợp nitơ với oxy là thích Mưa dông ngoài tác dụng đem lại một lượng mưa đáng hợp nhất cho sự hô hấp của đa số dân cư trên hành tinh kể, nó còn có tác dụng đặc hiệu tạo thành các loại muối nitơ chúng ta. thiên nhiên rơi theo nước mưa xuống đất. Trong một cơn Gọi nitơ là nguyên tố không duy trì sự sống liệu có đúng dông nhiệt có từ vài ngàn lần đến hàng vạn lần phóng điện. không? Khi bón các phân vô cơ, người ta đã bổ sung chất gì Khi phóng điện thì không khí bị nung nóng lên hàng vạn độ, 253 127 254
5. 128 tạo ra các chất nitơ (thành phần khí chiếm 78% trong không – Để thu năng lượng động vật dùng các phản ứng phát khí). Oxy và hydro trong không khí kết hợp với nhau tạo nhiệt (quá trình xảy ra kèm theo tỏa nhiệt) do Oxy hóa các thành nitrat (NO 3) và amoniac (NH 3) đó là những loại phân chất hữu cơ bằng Oxy. bón rất tốt cho cây trồng. – Thực vật và chỉ có thực vật mới có khả năng hấp thụ quang hóa trực tiếp năng lượng của các dao động điện từ, trước hết là N + O → 2NO 2 2 2 của ánh sáng mặt trời. Nhờ năng lượng này mà chúng có thể 2NO + O 2 → 2NO2 chuyển hóa các chất hữu cơ đặc biệt là nước và khí carbonic thành các chất hữu cơ như Hydrat carbon. Quá trình quang 2NO 2 + H 2O → HNO 3 + HNO 2 hóa này trong đó có Clorophin (chất màu của lá và các bộ Ở miền Nam nước ta, hàng năm trên 1 ha nhận được từ phận khác có màu xanh lá cây của thực vật) hấp thu năng mưa dông 1 lượng phân là 30 – 100kg (phâm đạm nguyên lượng ánh sáng, chuyển nó thành năng lượng của liên kết chất). hóa học của các chất hữu cơ gọi là sự quang hợp. Có thể nói, Nam Bộ là một trong những nơi có số ngày Cuối thế kỉ 19, nhà tự nhiên học người Nga K. A. mưa dông nhiều nhất nước, từ 120 – 140 ngày/một năm. Timiriadep đã chỉ ra vai trò rất to lớn của clorophin trong quá Đồng bằng Bắc Bộ và vùng núi phía bắc 100 ngày (từ trình xuất hiện và phát triển sự sống trên trái đất. Chẳng hạn: tháng 2 đến tháng 11). Khi chúng ta thu hoạch được 40 tạ lúa mạch từ 1 hecta thì cây lúa mạch trên cánh đồng đó trong mùa hè đã đồng hóa 20 tấn Tây Nguyên 60 ngày (tháng 2 – XI). khí CO 2 và 7,3 tấn nước và thải ra bầu khí quyền bên ngoài 13 Trung Trung Bộ 45 ngày (tháng 3 – 10) tấn oxy, khi đó đã sử dụng từ 2 → 20% năng lượng của ánh sáng Bắc Trung Bộ 95 ngày (tháng 3 – 10) mặt trời chiếu xuống diện tích nói trên, đồng thời thực vật cũng chuyển các hợp chất của nitơ, phốtpho và các hợp chất khoáng Nam Trung Bộ 40 ngày (tháng I – XI). khác thành dạng mà con người có thể đồng hóa được nghĩa là b. Con đường quang hợp đã tổng hợp nên các acid amin, các bazơ chứa nitơ, các este phosphat và tất cả các chất mà thiếu chúng con người và các Tất cả các sinh vật trên hành tinh chúng ta chia thành động vật không thể tồn tại được. giới thực vật và giới động vật, sự khác nhau giữa chúng là ở chỗ chúng thu năng lượng cần thiết để duy trì sự sống bằng cách nào. 255 128 256
6. 129 Quang hợp là một quá trình hóa học phức tạp, nhiều nitơ. Trong họ Rhizobium có các vi sinh vật R. Japonicum, giai đoạn mà ngoài clorophin còn có nhiều chất vô cơ và hữu R. Trophili trong cây chủ đậu nành, đinh hương, hành tỏi, cơ khác tham gia phản ứng. cỏ đinh lăng, đậu xanh Các vi khuẩn này chuyển hóa nitơ theo dạng: Hàng năm, thực vật cung cấp cho môi trường xung + – + quanh 145 tỷ tấn oxy, tích lũy được trên 100 tỷ tấn các chất N2 + 8H + 6e → 2NH 4 → Protein thực vật 20 hữu cơ và dự trữ gần 3 x 10 Jun. Trong không khí Trong nốt sần Đối với môi trường đất thì con đường thứ 2 để nitơ đi dưới đất rễ thực vật vào môi trường đất là quang hợp cây xanh để tạo ra protein, d. Trong môi trường đất, cây khó hấp thụ nitơ qua dạng sau đó động vật và người lấy nitơ của thực vật để tạo ra nitơ NO 2, NO 3. Vì vậy, vẫn tồn tại thường xuyên một quá trình cho mình. Thế rồi, sau khi thực vật và động vật chết đi lại amon hóa: trả lại nitơ cho môi trường đất. Quá trình phân giải nitơ để N → NO → NO → NH tạo ra nitơ đơn giản thông qua vi sinh vật háo khí azotobazteria 2 3 4 và vi sinh vật yếm khí closdium để tạo ra NH 3. 3. Chu trình lưu huỳnh (S) Bản thân vi sinh vật, động vật, thực vật trong đất chết Lưu huỳnh (Tên Latinh là sulgur) đi cũng cung cấp nitơ protein cho môi trường đất. Lưu huỳnh là nguyên tố hóa học khá phổ biến ở hành –2 c. Nguồn từ các vi khuẩn cộng sinh trong nốt sần tinh chúng ta, nó chiếm 4.7 x 10 % tổng khối lượng vỏ trái Người ta tính riêng xác vi sinh vật hoạt động trong môi đất. Người ta có gặp lưu huỳnh tự sinh nhưng phần lớn trữ trường đất đã cung cấp cho chu trình 25kg/ha năm. lượng của lưu huỳnh ở dạng những hợp chất sulfua và sulfat. Những hợp chất chủ yếu trong các hợp chất đó là pirit FeS , Nguồn thứ 3 là các vi khuẩn cộng sinh trong nốt sần 2 sfalerit ZnS, chancopirit FeCuS , thạch cao CaSO .2H O. cây họ đậu nhờ có chất xúc tác đặc hiệu Mo, các vi khuẩn 2 4 2 Rhizobium cố định nitơ khí trời thành nitơ trong cơ thể thực Người ta giả định rằng phần lớn lưu huỳnh của trái đất vật, sau khi các nốt sần bị già thì nitơ được phóng thích ra tập trung ở dạng sulfua (muối của acid sulfuhidric) không môi trường đất, lượng nitơ này có thể lên đến 150 – phải ở vỏ trái đất mà ở dưới sâu đến 1.200 – 3000 km. Người 400kg/ha năm với cây Tripolium. Ngoài Rhizobium các vi ta khai thác lưu huỳnh tự sinh từ các mỏ nằm không sâu lắm khuẩn khác cũng có thể cộng sinh với cây thuộc họ cà phê dưới đất. tạo đốm màu đen. Các xạ khuẩn cũng có khả năng cố định 257 129 258
7. 130 Trong môi trường đất lưu huỳnh có mặt ở dạng Lưu huỳnh có thể bị trôi ra biển, ở đây chúng được các 2− 2− SO4 , SO3 hay SO 2. Chúng được tạo thạnh do núi lửa phun sinh vật hấp thụ hoặc trầm tích lại để rồi thông qua hải sản lên, là trầm tích của biển và các dạng mẫu chất chứa pyrit và thực vật ven biển mà chu trình S lại tiếp tục (FeS 2, FeS 2n, FeS 2n+1 , CuFeS 2) từ chất thải của sản xuất công 4. Chu trình phosphoric (P) nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải , bay vào không khí Phospho (tên Latinh là Phosphore) được tác giả Bran sau đó theo mưa thấm vào đất. (H.Brandt) ở Hambourg tìm ra năm 1669 từ việc chưng cất bã Rễ thực vật hấp thụ S để tổng hợp các acid amin chứa rắn thu được khi cô cạn nước tiểu. Brandt phát hiện sự phát lưu huỳnh như xistin, methionin quang màu lục nhạt của chất lắng xuống trong bình cầu. Đó Thực vật tích lũy S vào cơ thể nó, đặc biệt là thực vật chính là nguồn gốc của phosphorus. rừng ngập mặn và thực vật rừng chịu mặn tích lũy rất cao lưu Trong động vật phospho có trong xương, cơ bắp, mô não huỳnh. Động vật ăn thực vật tích lũy S và người ăn thực vật, và dây thần kinh. Trong cơ thể người lớn có gần 4,5 kg động vật lại tích lũy S. Sau khi chết đi, động vật, thực vật và phospho. Phospho là nguyên tố khá phổ biến, trong tự nhiên người trả lại lưu huỳnh cho đất chiếm 9,3 x 10 –2% khối lượng vỏ trái đất. Những khoáng vật quan trọng nhất của phospho là: Một phần khác S biến thành SO 2 bay ra khỏi mặt đất – Phosphoric Ca (PO ) . vào không khí theo dạng H 2S hay SO 2. 3 4 2 – Apatit: Floapatit 3Ca (PO ) CaF Ngày nay, hoạt động công nghiệp phát triển, con người 3 4 2 2 từ nguồn nước thải công nghiệp cung cấp cho đất từ 100 ÷ Hidrooapatit 3 Ca 3(PO 4)2 Ca(OH) 2. 250kg/ha năm. Khoáng vật apatit được đặt tên như vậy (chữ Hy Lạp Apate nghĩa là sự lừa dối) là vì màu của nó luôn thay đổi làm Trong môi trường đất các chu trình phụ được thể hiện cho người ta dễ nhận nhầm với khoáng vật khác. Nó có nhiều thông qua các quá trình sulfat hóa và phản ứng sulfat hóa màu trắng, đỏ, nâu, tím, đen. nhất thiết phải có sự tham gia của vi sinh vật. Phospho trắng có hoạt tính cao, rất độc, gây bỏng khó H2S + O 2 → 2H 2S + S 2 + 125 Kcalo lành. Khi đun nóng đến 250 – 300 oC (trong điều kiện không S2 + 3O 2 → 2H 2SO 4 + 294 Kcalo có không khí) phospho trắng biến thành phospho đỏ dùng để FeS 2 + 7O 2 → 2FeSO 4 + 2H 2SO 4 + Q. làm diêm, quẹt. 259 130 260
8. 131 Trong các loại phân khoáng có hợp chất của phospho. Trong nông nghiệp và trong kỹ thuật người ta dùng Phân lân rất cần cho cây lúa, cây công nghiệp và cây có quả. rộng rãi những loại hợp chất cơ – photpho khác nhau. Những Hàng năm lượng phosphoric khai thác trên thế giới hơn 100 hợp chất đó dùng để chiết các kim loại có giá trị, để ổn định triệu tấn nhưng chưa đủ để cho nông nghiệp những chất dẻo và làm cho chất dẻo không cháy, để chế một Phân lân khoáng chất đầu tiên là supephophat đơn gồm số dược phẩm. Người ta còn dùng những chất cơ – photpho để làm chất hóa dẻo, chất hoạt động bề mặt, chất xúc tác của hỗn hợp của dihidrophophat và canxi sulfat Ca(H2PO 4)2CaSO 4 được nhà Hóa học người Anh Lauz tìm ra năm 1839. một số phản ứng hóa học. Phospho trắng rất độc bởi vậy người ta thường để nó dưới nước hoặc đựng trong bình kín Hàm lượng phospho trong phân bón được tính bằng bằng kim loại phần trăm phospho (V) oxit P 2O5. Trong supephophat đơn hàm lượng phospho không lớn 14 – 20%. Supephosphat kép Trong môi trường đất phospho có được có thể từ xác bã tạo nên khi cho acid photphoric tác dụng với canxi photphat: hữu cơ và vật chất không hữu cơ. P từ trong thực vật, từ trong xương động vật, người Nguồn vô cơ có thể từ các trầm Ca(H 2PO 4)2 + 4H 3PO 4 → 3 Ca(H 2PO 4)2 tích Apatit, muối là loại phân lân đậm đặc hơn nhiều. Hàm lượng phospho Một phần phospho bị giữ chặt bởi: CaPO 4, AlPO 4, FePO 4 trong đó có từ 40 – 50%P 2O5. trong môi trường đất Những khoáng vật chứa phospho quan trọng đối với Một phần phospho được phân hủy tạo ra các HPO –2, ngành công nghiệp phân khoáng là hydroxoapatit và 3 H PO , PO –3 được hấp thụ vào rễ thực vật và vi sinh vật. Để photphoric đều là canxi orthophotphat có lẫn nhiều tạp chất 2 3 4 rồi chúng lại tạo ra các acid amin chứa P và enzim đôi khi khó tách ra. Trong thành phần của khoáng vật chứa photphatase, chuyển các liên kết có năng lượng cao thành phospho thường có urani, liti, các đất hiếm và nhiều kim loại năng lượng cho cơ thể ATP → ADP và giải phóng năng có giá trị khác. lượng P tích lũy trong hạt và quả rất nhiều. Trong những hợp chất điều chế nhân tạo của phospho Khi động vật ăn thực vật, P lại biến thành chất liệu của có ý nghĩa đặc biệt quan trọng là thiophot, clorophot và xương của các liên kết, cơ bắp, mô não và dây thần kinh những thuốc trừ sâu cơ – photpho khác. Những chất đó thường có tác dụng bao vây những enzim quan trọng đối với Khi chết đi động vật, thực vật, cũng như con người biến sự sống. P trong cơ thể thành P trong đất. 261 131 262
9. 132 Một phần P đi vào chu trình nước đại dương. Ở đây, 2. Nguyên nhân gây chua trong môi trường đất: chúng làm thức ăn cho phù du, cá tôm ăn phù du lại trả cho – Do đặc tính từng loại đất: người ăn cá rồi cùng khi chết đi người ta trả lại cho P cho Đất phèn chua. đất. Đất bazan ít chua. Một phần nhỏ P trầm tích đáy biển, một phần nhỏ nhờ thực vật rừng ngập mặn tiêu phụ P rồi trả lại cho đất. Đất nhiều CaCO 3 không chua. Hàng năm, con người đã khai thác hơn 100 triệu tấn Ví dụ: Đất phèn chua bởi chứa nhiều acid sulfuric phosphoric để làm phân bón nhưng qua các chu trình lớn hơn (H 2SO 4) do: con người và động thực vật chỉ trả lại cho đất có 60.000 tấn. 2S + 3O 2 + 2H 2O → H2SO 4 + Q nhiệt lượng Rõ ràng lượng P trong thiên nhiên bị cạn kiệt biết chừng – Do thực vật lấy dinh dưỡng K +, Ca +2 , Mg +2 , Na + trong nào. môi trường đất chỉ còn lại lại H +. IV. KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT CHUA PHÈN VÀ ĐẤT KIỀM: – – Do mưa nhiều nên ion kiềm và kiềm thổ, OH bị rửa Đất thuộc dạng chua, phèn hay trung tính đặc trưng bởi trôi còn lại Al +3 , Fe +2 , H +. + – nồng độ ion [H ] hoặc [OH ]. – Do các chất hữu cơ bị phân giải trong môi trường yếm Khi pH: > 7.0 biểu hiện tính kiềm khí tạo ra nhiều acid hữu cơ. = 7.0 trung tính. – Do tốc độ phân li của acid hữu cơ, vô cơ và bazơ làm cho môi trường đất tạo ra nhiều hay ít H + hoặc OH –. < 7.0 chua. – Do quá nhiều Al +3 và Fe +2 trong môi trường đất. 1. Định nghĩa đất phèn: (Acid sulfat Soils) Độ chua trong môi trường đất thường chia ra làm hai Đất phèn dùng để chỉ toàn bộ các vật liệu và đất mà loại là độ chua trung tính và độ chua tiềm tàng. Trong chua kết quả của các quá trình hình thành đất đã, đang sản sinh tiềm tàng lại chia ra chua trao đổi và chua thủy phân. ra một lượng acid sulfuric có ảnh hưởng lâu dài đến những + Độ chua hoạt tính: Tạo nên bởi lượng ion H + có sẵn trong đặc tính chủ yếu của đất. dung dịch đất. Muốn đo độ chua này người ta phải rút dung dịch Đất phèn là tên gọi chung cho những loại đất có chứa bằng nước cất, tỷ lệ giữa đất và nước là 1: 1,25 đơn vị đại lượng hợp chất của S vượt quá mức bình thường, đất có phản ứng từ để đo là pH gọi là pHH O (pH nước) đo bằng máy pH meter. chua đến rất chua. 2 263 132 264
10. 133 Môi trường đất vùng nhiệt đới nói chung là Việt Nam – Chứa nhiều cation K + và Na + để khi kết hợp với nước nói riêng (theo tiến sĩ Lê Huy Bá) đều chua pH = 4.5 – 5.5 thành KOH và NaOH. H2O – Đất mặn chứa nhiều muối Na + dạng hấp thụ để tạo ra thậm chí ở đất phèn pHH O = 2 – 4.5, còn phù sa sông Hồng 2 NaOH. pHH O = 7.0. 2 – Đất giàu cation kiềm thổ Ca +2 , Mg +2 ở những vùng đất + Độ chua tiềm tàng: Trên bề mặt hạt keo đất thường đá vôi hoặc đất có trầm tích vỏ sò + 3+ có thêm H , và Al nếu cho tác dụng một muối vào keo đất V. ĐỘC CHẤT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT thì H + và Al 3+ sẽ bị giải phóng vào dung dịch đất. Nếu dùng 1. Độc chất trong đất nói chung muối khác nhau để tác dụng vào keo đất thì sẽ tạo ra 2 độ Trong môi trường đất một số độc tố sau đây thường gặp chua khác nhau. khi xảy ra hiện tượng ngộ độc (poisonel) cho thực vật, đó là: + Độ chua trao đổi: Là độ chua sinh ra trong môi trường H2S, CH 4, N 2, CO 3, CuSO 4, Pb, Hg và các hợp chất dầu mỏ đất khi dùng muối trung tính ví dụ KCl, NaCl tác động vào Ngoài ra, còn một số độc tố thuộc dạng độc chất theo nồng độ keo đất để giải phóng vào dung dịch đất thêm một lượng H + và Al 3+ . Các cation mới này cùng với cation H + và Al 3+ có sẵn với hàm lượng nhỏ, chúng không độc, thậm chí có khi còn là trong dung dịch đất sẽ tạo nên độ chua trao đổi. dinh dưỡng cho thực vật. Ví dụ: + Độ chua thủy phân: Là độ chua sinh ra trong môi – Nitơ là dinh dưỡng cần thiết cho thực vật nhưng khi trường đất khi dùng một muối của một acid yếu và bazơ khi NH + vượt qua giới hạn 1/500 là độc hoặc Zn là nguyên tố mạnh. Ví dụ: Natriacetat (mạnh hơn muối trung tính) để đẩy vi lượng cần thiết cho quả và hạt của thực vật nhưng khi vượt + 3+ gần hết các cation H và Al trên bề mặt hạt keo vào dung quá 0,78% là độc. dịch đất. Các cation mới sinh ra cùng với cation H + và Al 3+ có +2 sẵn (hoạt tính) trong dung dịch đã tạo nên độ chua rất lớn, – Ba vượt quá 1/5000 thì độc. nhiều lần hơn độ chua trao đổi và độ chua hoạt tính. – Mg+2 vượt quá 1/4000 thì độc. 3. Những phản ứng kiềm trong đất – Nồng độ Fe +2 , Mn +2 , Al +3 khi vượt quá 1/4000 đều độc + Nhờ có OH trong dung dịch nên tính kiềm trong đất cho thực vật. cao pH > 7.0. – Al +3 có tính độc khi pH > 9. Phản ứng kiềm ở môi trường đất tại Việt Nam rất ít thấy. Nguyên nhân mà môi trường đất tăng thêm OH + vì: – H2S rất độc khi pH < 5 (trong ruộng lúa ngập nước yếm khí lâu ngày). 265 133 266
11. 134 – FeS bám quanh rễ làm rễ rụng mất lông hút, chóp rễ Trong dung dịch đất ở thực địa: bị đen. Al +3 = 500 ppm gây độc cho cây lúa nhất là thời kì 3 lá. – Trong đất chua feralit trên các vùng đồi núi và trung Al +3 = 800 ppm gây chết. du thì Al +3 gây độc. Al +3 ≥ 1000 ppm cây lúa chết rất nhanh – nhanh như – Trong đất kiềm thì OH – lại là anion gây độc. khi bị nước sôi luộc chín, nhưng trong dung dịch dinh dưỡng (in vitro) thì ngưỡng tới hạn chịu độc này chỉ có 135 ppm. – Những acid hữu cơ hình thành trong quá trình phân +3 giải xác bã động thực vật trong điều kiện yếm khí cũng gây Cây lúa ngộ độc Al thì rễ không bị đen nhưng mất hết nên độc và chua cho môi trường đất, ví dụ: các acid lactic, lông hút, rễ ngắn nhất là trọng lượng rễ bị ảnh hưởng lớn. limonic, acetic Trong đất Al có thể ở dạng Al 2(SO 4)3. Trong dung dịch Al +3 được giải phóng từ các lớp alumin silicat khi pH thấp. – Trong môi trường đất, những nguyên tố vi lượng như: +3 B, Mo, Zn, Cu, Co, N đều là những nguyên tố rất cần thiết Trong đất phèn hoạt tính thì Al xuất hiện nhiều. cho hoạt động và cấu tạo của sinh vật, nhưng khi vượt quá Trong đất phèn tiềm tàng thì Al +3 vẫn chưa xuất hiện giới hạn vi lượng thì chúng cũng trở nên độc chẳng hạn như mà chỉ xuất hiện ở dạng keo đất. đồng (Cu) > 100 ppm, kẽm (Zn) > 0,78% rất độc cho cây Khi pH giảm từ 6 – 2.95 thì Al +3 tăng rất cao. trồng. Nhưng khi pH 6.0 thì Al +3 = 0 Trong đất phèn tồn tại một số độc tố chủ yếu sau đây: * Fe +2 trong môi trường đất phèn thường thì Fe +2 xuất +3 +2 +3 –2 – + +3 Al , Fe , Fe , SO 4 , Cl , H . hiện trước Al . +3 +2 –2 Khi đất phèn có pH thấp thì Al , Fe , SO 4 mang theo Trong đất yếm khí chúng có thể ở dạng FeSO 4 không một hoạt tính độc rất lớn. màu hay Fe(OH) 2. +3 +2 * Al có trong đất phèn nồng độ 150 – 300 ppm. Đó là Trong dung dịch Fe là cation linh động có thể kết hợp H S – FeS bám vào rễ làm ngộ độc cây. các cation độc nhất trong số các độc chất. Al +3 làm kết tủa 2 +2 các keo sắt và các chất lơ lửng trong nước nên nước phèn Khi nồng độ Fe > 600 bắt đầu có ảnh hưởng đến cây. càng trong, do đó càng nhiều Al +3 càng độc, người nông dân Khi nồng độ Fe +2 > 1000 ppm sẽ ngộ độc đến cây lúa. quen gọi nó là “phèn lạnh”. 267 134 268
12. 135 Tuy nhiên Fe +2 dễ bị oxy hóa thành Fe +3 có màu vàng đỏ lượng, đôi khi phải bỏ hoang hoặc thay đổi những cơ cấu cây nâu, mà Fe +3 có độ hòa tan thấp nên ít ngộ độc. trồng khác phù hợp với mức độ chịu mặn. Những đất màu Fe gọi là đất “phèn nóng”. Tuy không Trong đất mặn có hàm lượng muối NaCl, BaCl 2, Na 2SO 4, độc bằng Al +3 nhưng Fe lại gây độc cho cây non, bộ phận rễ MgSO 4 cao gây ngộ độc cho thực vật những loại không chịu bị đen, chóp rễ bị vẹt mặn. Ví dụ đối với những cây không chịu mặn thì khi BaCl 2, + * H là một cation gây độc thông qua pH môi trường Na 2SO 4, MgSO 4 đạt đến 0,5 – 1% là nhiều cây không thấp và làm cho độ hòa tan chuyển hóa dinh dưỡng kém. sống được. MgSO 4 > 1% là hầu hết đều chết. Cây lúa khi độ +3 * Fe ít có tác dụng độc hóa tính mà chủ yếu là sự mặn lớn hơn 1% sẽ kém phát triển, lớn hơn 4% lúa sẽ chết. bám dính của nó quanh rễ làm khả năng trao đổi chất của Chỉ có những loại cây con chịu mặn mới sống được ở độ +3 thực vật bị hạn chế. Fe bám vào da người rất khó tẩy rửa. mặn lớn hơn 12%. Tác hại của mặn chủ yếu là nồng độ dung Đối với người và động vật nói chung, sống trong môi dịch cao gây nên hạn sinh lý cho cây. Mặt khác, các cation trường đất phèn dễ sinh bệnh như: Lão hóa vì tắm giặt, ăn Na + trong điều kiện bình thường là dinh dưỡng nhưng khi uống nhiễm quá nhiều Al +3 , Fe +3 , pH thấp làm ngăn trở lại Na + lớn hơn 15meq/100 thì lại có hại cho cây trồng. hấp thụ Canxi dẫn đến thiếu Canxi. Độc chất bám vào da, §II. TÀI NGUYÊN ĐẤT TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM làm bịt lỗ chân lông, làm giảm sự hô hấp của ếch nhái, làm nổ mắt cá I. Tài nguyên đất nói chung 3. Chất độc trong đất mặn: Có thể nói quả đất hay tài nguyên đất trên hành tinh là nguồn năng lượng và là môi trường quyết định sự tồn tại và Do điều kiện địa hình nên hầu hết hạ lưu các sông ngòi phát triển của loài người. ở nước ta đều chịu ảnh hưởng thủy triều, có thể là nhật triều 2 hoặc bán nhật triều không đều. Tùy theo cường độ triều và Tổng diện tích của Trái Đất 510 triệu km thì đại dương 2 tác động của nước sông đổ về làm cho phạm vi ảnh hưởng đã chiếm 361 triệu km có nghĩa là đại dương và biển cả triều cũng như ranh giới mặn tiến sâu vào đất liền có lúc bị chiếm phần lớn diện tích hành tinh (70,8%). Còn đất liền – đẩy lùi ra cửa biển. Vì vậy, hầu hết các cánh đồng ven cửa nguồn năng lượng lớn lao của loài người thì chỉ có 149 triệu 2 sông bị ảnh hưởng triều luôn luôn chịu ảnh hưởng của nước km tức chỉ chiếm 29,2% diện tích hành tinh. Nhưng đất liền mặn xâm nhập vào dẫn đến sự giảm sút năng xuất và sản lại phân bổ chủ yếu ở Bắc Bán Cầu, ở đó đất liền chiếm 39% bề mặt, Nam Bán Cầu chỉ chiếm 19%. 269 135 270
13. 136 Bảng 3–2. Mô tả sự phân phối diện tích đất liền của Trái Đất. năm 1989). Như vậy thì bình quân đầu người chỉ vào khoảng 800m 2/người. Riêng ở châu thổ sông Hồng chỉ có 591 ĐẤT LIỀN DIỆN TÍCH (1.000km 2) m2/người. Là một nước nông nghiệp nhưng diện tích đất sản Châu Âu 9.671 xuất nông nghiệp bình quân đầu người nhỏ nhất thế giới và Châu Á 42.275 cũng chỉ gần bằng 1/3 diện tích tối thiểu đất nông nghiệp Châu Phi 29.813 nhưng diện tích đất sản xuất nông nghiệp bình quân đầu Châu Úc 7.965 người nhỏ nhất thế giới và cũng chỉ gần bằng 1/3 diện tích Nam Mỹ 17.976 tối thiểu đất nông nghiệp bình quân đầu người mà thế giới Bắc Mỹ 20.443 quy định (2.6000m 2/người). Quần đảo Ai Nhĩ Lan và Canada 3.882 Trước năm 1981, năng suất nông nghiệp của chúng ta đạt Quần đảo Mã Lai 2.621 rất thấp do những sai lầm trong các chính sách nông nghiệp Châu Nam Cực 14.165 như nóng vội hợp tác hóa, “Tự túc lương thực bằng mọi giá”. Chúng ta biết rằng, cả thế giới hiện giờ có khoảng Đất rừng bị tàn phá để làm nương rẫy, phá rừng ngập 6 14.477 x 10 ha đất. Trong đó, có 1.500 triệu ha là đất trống, mặn để trồng lúa, nuôi tôm , từ đó làm cho nguồn nước bị có 3.200 triệu ha đất có khả năng trồng trọt, nhưng hiện giờ cạn kiệt, sinh thái rừng mất cân bằng đã có hơn 2 tỷ ha đất đã bạc màu, chỉ cho ta năng suất thấp Châu thổ sông MêKông bao phủ một diện tích 49.520km 2, hoặc đang trên đà sa mạc hóa. trong đó có 39.000km 2 nằm trong lãnh thổ Việt Nam. Đó là II. Tài nguyên đất của Việt Nam: một khu vực sản xuất lúa lớn nhất của đất nước và hiện đang Chúng ta có 2 tiếng “Tổ Quốc” – mà Tổ Quốc cũng có cung cấp hơn 45% tổng sản lượng thóc cho cả nước. Ở đây có nghĩa là “Đất – Nước” điều ấy càng nói lên rằng chúng ta gắn một tiềm năng rất lớn để phát triển hơn nữa nếu có thể khắc liền với đất biết chừng nào. Với diện tích tự nhiên là phục được những hạn chế về đất và nước. 33.168.855 ha, nước ta được sắp hàng thứ 57 trong số 200 Những diện tích đang trồng lúa hiện nay ở đồng bằng nước có mặt trên hành tinh này. Tuy nhiên do dân số quá sông Cửu Long ước tính vào khoảng 2 triệu ha, còn có thể mở đông gần 80 triệu người nên diện tích đất bình quân đầu rộng tới 2,4 triệu ha nhưng hàng năm có khoảng từ 1 triệu người quá nhỏ. đến 1,2 triệu ha bị ngập nước trong khoảng từ 2 – 4 tháng. Nếu nói về đất nông nghiệp tức là loại đất có độ dốc Khoảng 40% diện tích vùng châu thổ nằm trong lãnh o nhỏ hơn 30 thì cả nước ta có khoảng 6,9 triệu ha (số liệu thổ Việt Nam là đất chua phèn nặng, nhẹ khác nhau. Nếu có 271 136 272
14. 137 thể ngăn chặn sự xâm nhập của nước biển thì có đến 703.500 8 Đất đen 364.200 1,10 ha đất mặn có thể trở thành đất phì nhiêu. Song đồng thời 9 Đất vỏ vàng (đất feralit) 16.507.700 50,04 sự xâm nhập của nước mặn lại khống chế được sự axid hóa bề 10 Đất Mùn vàng đỏ trên núi 3.688.000 11,18 mặt các đất chua mặn và cung cấp nơi cư trú tốt cho tôm. Do vậy, việc ngăn chặn sự xâm nhập của nước mặn cần phải 11 Đất mùn trên núi cao 163.200 0,49 được tiến hành trên cơ sở mềm dẻo 12 Đất xói mòn trơ sỏi đá 440.800 1,35 Cần phải nghiên cứu về quản lý các vùng đất mặn – chua – phèn, tìm ra một mô hình hợp lý về sinh thái của việc sử dụng đất (Nông – Ngư – Lâm) trong vùng đất mặn – chua phèn của vùng châu thổ này. Đồng thời tìm ra một giải pháp cho nạn hiếm nước uống trong khoảng 3 đến 4 tháng của một năm Nước ta có hơn 33 triệu ha đất tự nhiên, được chia thành 12 nhóm và 64 đơn vị. Bảng 3–3: Các nhóm đất ở Việt Nam STT NHÓM ĐẤT DIỆN TÍCH (ha) TỶ LỆ (%) 1 Đất cát biển 462.000 1,40 2 Đất mặn 1.955.300 5,93 3 Đất phèn 1.702.500 5,16 4 Đất lầy và đất than bùn 182.300 0,56 5 Đất phù sa 3.122.700 9,47 6 Đất xám bạc màu 3.238.000 9,82 7 Đất xám nâu vùng bán khô hạn 194.700 0,56 273 137 274
15. 138 6 Bảng 3–4: Tình hình sử dụng đất ở Việt Nam 2,5 x 10 ha đất xám bạc màu. 6 Vùng % diện tích % diện tích – 10 x 10 ha đất bị thoái hóa sản xuất không hiệu quả. đã sử dụng chưa sử dụng Việt Nam có khoảng 2 triệu ha đất phèn là một trong So với DT So với So với So với cả những nước có diện tích đất phèn lớn nhất thế giới. Đồng bằng tự nhiên cả nước DT nước tự sông Cửu Long có khoảng 1 triệu ha đất phèn và trở thành một nhiên vùng đất phèn nổi tiếng cả nước (diện tích đất tự nhiên Đồng Tháp Mười là 653.000 ha thì đất phèn đã chiếm 400.000 ha tức Trung du miền núi Bắc Bộ 34,13 18,84 65,87 43,28 là 61,2% trong đó đất phèn nặng đã chiếm hơn 1/2). Đồng bằng Bắc Bộ 77,24 7,40 22,76 2,64 Khi IV cũ 51,83 15,60 48,17 16l24 Theo quy hoạch đến năm 2010 (báo cáo Quốc Hội khóa Duyên hải miền Trung 48,35 12,20 51,65 15,86 IX tháng 10 năm 1996) thì đất nông nghiệp nước ta phải Tây nguyên 69,89 21,30 30,15 11,23 phát triển và mở rộng đến 10 triệu ha, trong đó: Đông Nam Bộ 66,89 8,60 33,11 5,21 – 6,8 triệu ha cây trồng hàng năm (có 4,2 – 4,3 triệu ha lúa) Đồng bằng Sông Cửu Long 80,15 14,70 19,85 5,26 – 2,8 – 3 triệu ha cây lâu năm. Cả nước 55,00 45,00 – 0,7 triệu ha mặt nước nuôi trồng thủy sản. Đất bằng có khoảng hơn 7 triệu ha. Với diện tích 10 triệu ha này, chúng ta có thể sản xuất – Đất dốc có khoảng hơn 25 triệu ha. 42 – 50 triệu tấn lương thực, nếu kể cả sản lượng hoa màu chúng ta có từ 48 – 55 triệu tấn. Trong 7 triệu ha đất bằng thì: Đến năm 2020, dân số nước ta sẽ là 126 – 130 triệu, với – 2,1 x 10 6 ha là đất phèn. nhu cầu lương thực 300 kg/người năm thì ta chỉ cần 40 triệu 6 1 x 10 ha là đất nhiễm mặn tấn lương thực là đủ. Nhưng muốn vậy phải: 6 – 0,2 x 10 ha lầy úng. – Ổn định dân số. 6 – 0,5 x 10 ha là đất cát. – Đất lâm nghiệp phải đạt 18,6 triệu ha có độ che phủ Trong 25 triệu ha đất dốc thì: 50%, trong đó: – 0,5 x 10 6 ha bị xói mòn trơ sỏi đá. – 6 triệu ha rừng phòng hộ. 275 138 276
16. 139 – 3 triệu ha rừng đặc dụng. nghiệp, sinh hoạt , làm cho mặt đất bị ô nhiễm bẩn, thậm chí hủy hoại cả môi trường đất, làm cho đất không còn khả – 9,6 triệu ha rừng sản xuất. năng sản xuất được – Để 1,1 triệu ha tức 3% diện tích đất tự nhiên dùng để Rác nói riêng, chất thải nói chung là những thành phần xây dựng khu dân cư về cơ bản đã được đô thị hóa. Lúc này, chủ yếu dẫn đến ô nhiễm môi trường đất. Vì vậy, con người cả nước chỉ còn lại 1,7 triệu ha chủ yếu là sông suối, các núi đã ví “Rác như một thứ nợ đời” đá tồn tại dưới dạng hoàn toàn tự nhiên với nhiệm vụ đảm bảo cảnh quan và môi trường. Từ năm 1990 trở lại đây, một số nước giàu như Mỹ, Canada, Anh, Đức, Úc đã xuất sang các nước nghèo một – Đất giành cho thủy lợi vẫn tiếp tục tăng. lượng rác khổng lồ khoảng 4 triệu tấn/năm. – Như vậy từ nay đến năm 2010 phải khai hoang mở Từ năm 1976, nước Mỹ đã sớm ban hành một hình phạt rộng thêm 1,7 triệu ha trong đó để đền bù đất nông nghiệp rất nặng nề về việc xử lý chất thải không đúng qui định. Ở chuyển đổi thành đất xây dựng là 320.000 ha. Mỹ, muốn xử lý một tấn tác thải tốn ít nhất 276 đô la, còn Chúng ta cần nhận thức đúng đắn rằng: Đất là yếu tố nếu đem tống khứ ra nước ngoài thì chỉ tốn vẻn vẹn 36 đô la. quan trọng hợp thành của môi trường mà chúng ta đang Vì vậy, cuối năm 1995 và tháng 5/1996 tại Bắc Kinh và nhiều sống. Bởi vậy, việc sử dụng tài nguyên đất hợp lý trong các nơi khác ở Trung Quốc như Thanh Đảo, Thượng Hải đột ngành kinh tế quốc dân, trong nông nghiệp khi khai thác nhiên nhận được rất nhiều kiện hàng mà trong đó toàn là đất, bảo vệ và bồi dưỡng đất bằng cách sử dụng các nguồn rác từ Mỹ gởi đến, còn khách hàng thì chờ mãi chẳng thấy ai phân bón hợp lý, cân đối và kịp thời, đó là chiến lược rất có đến nhận, làm mỗi nơi tổn thất ít nhất hơn 10 vạn đô la ý nghĩa trong việc bảo vệ môi trường Hàng năm, cả thế giới có tất cả 45.000 triệu tấn chất §III. TÌNH HÌNH Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT TRÊN thải Tuy nước Mỹ chỉ chiếm 5% dân số thế giới nhưng hơn THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 25% lượng chất thải từ thế giới là từ nước Mỹ mà ra. Mỗi I. Tình hình ô nhiễm môi trường đất trên thế giới năm, Mỹ xuất sang các nước khác hơn 2 triệu tấn chất thải bao gồm cả những phế thải có chứa nhiều độc tố nguy hiểm, Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường đất nói con số ấy ngày một gia tăng khủng khiếp. Nếu năm 1980, chỉ chung rất nhiều nhưng trước nhất và quan trọng nhất phải số xuất đi là 12 thì năm 1988 là 522 lần lớn hơn nói là do việc thải bỏ không hợp lý những chất thải dưới dạng đặc hay lỏng từ các hoạt động công nghiệp, nông 277 139 278
17. 140 Năm 1989, hơn 100 nước trên thế giới đã cùng nhau ký lòng đất trở thành những nghĩa địa chôn cất bã phóng xạ, công ước cấm xuất khẩu rác, trong lúc đó Mỹ lấy lý do “Công chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt. ước Quốc Tế có điểm chưa phù hợp ” nên một mặt họ không Ở Mỹ có 76.000 bãi rác công nghiệp không được thiêu đốt. những không ký mà còn tìm mọi cách đưa sang các nước khác mà chủ yếu là các nước của thế giới thứ ba. Ở Đan Mạch có 3.200 bãi thải, trong đó có 500 bãi thải hóa chất. Rác rưởi được coi như “một thứ nợ đời” nên người ta tìm mọi cách để tống khứ nó đi như đốt, chôn, chế biến để làm phân Ở Nhật mỗi năm có hơn 50 triệu tấn chất thải công nghiệp. bón, đổ xuống ao, hồ, sông, biển kể cả bí mật lẫn công khai Trên đất nông nghiệp với mục đích nâng cao năng suất, tống khứ ra nước ngoài Giờ đây, một số vùng của Pháp cũng bị sản lượng, con người đã dùng nhiều loại phân hóa học, từ đó Đức bí mật biến thành bãi đổ rác. Các nước Châu Phi nhiều đã làm cho đất càng ngày bị ô nhiễm bởi hóa chất. năm qua đã là “bãi đổ rác” của các nước công nghiệp phát triển. Hiện nay, nhân loại đã mất đi 500 triệu ha đất đai canh Cho dù tồn tại ở bất cứ dạng nào, rác ở các khu dân cư tác trong suốt lịch sử của mình. Nếu tốc độ thoái hóa đất hay rác ở các nhà máy xí nghiệp thì rác cũng đều mang trồng trọt là 5 – 7 triệu ha / năm thì không một chương trình một đặc điểm chung là mang nhiều mầm bệnh. Có những loại mở rộng diện tích đất nào của tương lai có thể bù đắp được rác sau một thời gian chôn vùi có thể mục nát, nhưng cũng có II. Tình hình ô nhiễm môi trường đất ở Việt Nam những thứ như nilông, đồ nhựa thì cho dù có chôn đến 30 hay 40 năm chúng cũng khó lòng mục nát, còn nếu đem đốt Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh là 2 nơi tập trung thì những thứ đó sẽ sinh ra những khí độc như dioxicarbon nhiều khu sản xuất lớn, nơi có mật độ dân số khá cao nên (CO 2), dioxitsufur (SO 2) Những loại plastic, nếu chúng ở dẫn đến ô nhiễm đất nhiều nhất so với các nơi khác trên cả nhiệt độ 120 oC chúng sẽ bị biến đổi thành chất dioxin – một nước. loại độc tố dễ đưa đến quái thai cho người và động vật Qua Sau đây ta chỉ nêu lên một số tình hình xử lý những nhiều nghiên cứu người ta thấy rằng 50% có nhiều khả năng chất thải bỏ trong sinh hoạt của Hà Nội và Thành phố Hồ gây độc rất nguy hiểm Chí Minh để làm ví dụ: Do tốc độ phát triển công nghiệp như vũ bão vì vậy – Hà Nội với diện tích 4.300 ha nhưng mới chỉ giành lượng chất thải trên thế giới ngày một tích lũy nhiều thêm. riêng có 120 chỗ tập trung rác thật là vô cùng ít ỏi so với một Ở các nước công nghiệp, đất ngày nay không những chỉ mất thủ đô gần 2 triệu dân. lớp đất mặt – lớp phủ thực vật – do ô nhiễm mà họ còn biến 279 140 280
18. 141 Mỗi ngày, Hà Nội có 2.000m 3 rác, 200m 3 chất thải, trình đô thị hóa phát triển nhanh chóng, quy mô các thành 400.000m 3 nước thải công nghiệp , có 24 bệnh viện lớn và phố hiện có không còn đủ sức chứa với dân số hiện tại thêm hàng nghìn phòng khám, hàng ngày đổ ra cống rãnh thành vào đó làn sóng di cư tìm nguồn lao động , một bộ phận sống phố không biết bao nhiêu chất thải bẩn mà chưa được xử lý lang thang mà xã hội chưa quản lý hết, chính bộ phận này nước. Theo con số thống kê, đến cuối 1995 thì Hà Nội có cũng góp một phần không nhỏ làm ô nhiễm môi trường đất ở 9.200 nhà vệ sinh tự hoại, 4.000 hố xí 2 ngăn, 1.000 hố xí những thành phố thùng phục vụ cho gần 2 triệu dân Hà Nội đến cuối 1995 có §IV. NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ Ô NHIỄM MÔI 12% số gia đình chưa có nhà vệ sinh riêng. TRƯỜNG ĐẤT Mỗi con lợn hàng năm bài tiết từ 3.000 – 4.000 kg phân Trong vài thập kỷ qua do những hoạt động công nghiệp, và nước tiểu, nhưng một số người vẫn còn nuôi lợn giữa nông nghiệp, giao thông vận tải , cùng với sự bùng nổ dân thành phố và tống luôn phân vào nhà xí hoặc tuôn luôn ra số trên Thế Giới đã khiến cho con người can thiệp, tác động cống rãnh công cộng mạnh mẽ đến môi trường đất làm cho diện tích sử dụng trên Hà Nội hiện có 143 dự án của 22 nước đầu tư xây dựng mặt đất không những bị thu hẹp mà còn làm cho môi trường nhưng rất ít có dự án nào đề cập đến vấn đề xử lý chất thải đất bị ô nhiễm có nơi có lúc hết sức nghiêm trọng cuối cùng đã dẫn đến tài nguyên đất nhanh chóng bị cạn kiệt, đồng – Thành phố Hồ Chí Minh – thành phố đông dân nhất thời còn nuôi dưỡng những mầm bệnh, tích lũy những chất nước, mỗi ngày sản sinh ra hơn 3.000 tấn rác, đặc biệt độc để rồi từ đó dẫn đến bệnh tật cho con người và động nghiêm trọng là trong đó có từ 80 – 100 tấn rác từ các bệnh vật theo con đường từ đất hoặc từ đất sang nước hay đất viện. Dự kiến đến năm 2.000, mỗi ngày thành phố phải xử lý chuyển vào không khí để đến với con người hơn 8.000 tấn rác, trong đó có 5.895 tấn là tác hữu cơ và 2.300 tấn là xà bần các loại Tình trạng ùn tắc rác, không Khi nghiên cứu về ô nhiễm nước, ô nhiễm không khí, vận chuyển kịp đang là nỗi lo cho nhân dân thành phố chúng ta có định nghĩa khi nào tính chất lý học, hóa học và điều kiện vi sinh của chúng thay đổi, sự thay đổi đó có tác Rác là những chất thải bẩn là thành phần và cũng là động xấu đến sự tồn tại và phát triển của con người thì ta nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm môi trường đất, nhưng gọi nước bị ô nhiễm, không khí bị ô nhiễm. Nhưng đất thì ngoài ra còn do những tập quán lạc hậu từ bao đời nay để lại muôn màu muôn vẻ: Đất cát, đất thịt, đất sét, đất bazan do chưa xóa sạch cũng góp phần làm cho môi trường đất bị ô đó mà không thể có một tính chất lý học, hóa học chung cho nhiễm như tật phóng uế bừa bãi, vứt bỏ những chất thải bẩn tất cả các loại đất. Vì vậy, khi nghiên cứu về ô nhiễm môi không đúng nơi quy định Trong những năm gần đây do quá 281 141 282
19. 142 trường đất, chúng ta chỉ nói về nguyên nhân dẫn đến ô Dùng chất thải súc vật như phân và nước tiểu của trâu, nhiễm môi trường đất mà thôi. bò, heo, cừu, ngựa, phân gà, phân chim để bón ruộng, để Ô nhiễm đất nói chung có thể từ những nguyên nhân sau: trồng trọt, có thể nói đó là một thói quen của nông dân ta vì nó rất có ích cho độ phì nhiêu của đất. I. Do tập quán phản vệ sinh dẫn đến ô nhiễm đất Bởi vì 1000kg phân gia súc sẽ cho ta: 5kg N, 3,5kg P, Chúng ta biết rằng: Phân, rác là mầm mống của bệnh 4,1kg K, 2,8kg Ca, 1,1kg Mg. tật. Trong phân người chứa rất nhiều vi khuẩn đường ruột, vi rút bại liệt, uốn ván, hoại thư sình hơi, trứng giun sán Còn Tuy nhiên, hầu hết các chất dinh dưỡng này đều ở dạng rác là nơi ẩn nấp và hoạt động của chuột, là khu trú của khó tiêu cho thực vật (điều này phụ thuộc vào quan hệ mùn nhiều mầm bệnh hóa và khoáng hóa). Mặt khác, trong phân gia súc chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh đường ruột như E.Coli. Ví dụ: Trong nhân dân chúng ta nhất là những vùng nông thôn hoặc miền núi thường có thói quen phóng uế bừa bãi – Phân gà chứa nhiều vi trùng salmonelba cũng như vứt rác ra đường không đúng nơi quy định. Thậm – Phân heo chứa nhiều mycobacterium tuberculois. chí ngay cả thành phố cũng còn những tập quán lạc hậu này, Hầu hết, phân gia súc chứa nhiều trùng giun sán. Như người ta vứt rác, vứt cả súc vật chết ra đường như mèo, chuột vậy, nếu đem phân súc vật chưa được xử lý mà bón cho đất rõ chết người và xe cộ dẫm lên cả xác chết súc vật làm cho ràng bên cái lợi còn có cái hại đó là làm cho đất bị ô nhiễm mặt đất trở nên bẩn thỉu. Mỗi người dân một ngày thải 0,5 kg chất thải bao gồm 2. Dùng phân bắc cả rác. Nếu dân số nước ta là 80 triệu. Rõ ràng, mỗi ngày Dùng phân bắc để tưới bón cho các ruộng rau, nhất là chúng ta phải xử lý 40.000 tấn chất thải, nếu số chất thải hòa phân vào nước để tưới. Cách bón này, không những làm này không có cách xử lý kịp thời thì mặt đất sẽ ngày càng bị ô nhiễm môi trường đất mà còn dẫn đến môi trường nước và ô nhiễm nghiêm trọng không khí cũng bị ô nhiễm. II. Do hoạt động nông nghiệp với phương thức Phân hữu cơ nếu ủ đúng kỹ thuật trước khi bón và bón canh tác khác nhau đúng tiêu chuẩn thì môi trường đất không bị ô nhiễm, nhưng Ở đây chủ yếu là việc sử dụng nguồn phân bón và thuốc trừ nếu dùng phân bắc bón trực tiếp cho đất thì rõ ràng tạo điều sâu diệt cỏ không hợp lý dẫn đến môi trường đất bị ô nhiễm. kiện thuận lợi cho các loại sâu bọ, giun sán, vi trùng sinh sôi nảy nở Bón nhiều phân hữu cơ (phân bón) trong điều 1. Dùng chất thải súc vật 283 142 284
20. 143 kiện yếm khí thì nó dễ dàng lam cho đất trở nên chua và đất xốp mà trở nên chai cứng, tính thông khí kém, vi sinh vật ít sẽ chứa nhiều độc tố như H 2S, CH 4, CO 2 đi vì hóa chất hủy diệt chúng 3. Bón phân hóa học 4. Sử dụng nguồn nước thải của thành phố để tưới: Ngoài phân bắc (phân hữu cơ) do chưa hiểu hết tác dụng lâu dài của việc bón phân hóa học cho nên muốn nhanh Ngoài việc dùng phân hóa học, nông dân ta vẫn có tập chóng đạt được năng suất, sản lượng cao, người nông dân quán dùng nguồn nước thải thành phố để tưới. Dùng nước thường sử dụng một lượng phân vô cơ quá lớn (N, P, K). thải chưa qua xử lý để tưới sẽ làm cho đất ngày càng tích lũy nhiều hóa chất độc hại bao gồm cả những kim loại nặng như Nitơ (N), lân (P 2O5) và kali (K 2O). Ở đây đáng chú ý nhất là loại phân đạm (N) – một loại phân mang lại hiệu quả Pb (chì), As (arsen), Cd (cadimi) Ví dụ dưới đây về thành phần của nước và đất do dùng nước thải thành phố Hà Nội rõ rệt nhất cho năng suất cây trồng nhưng cũng gây ô nhiễm môi trường đất rất lớn. Ta biết rằng cây chỉ sử dụng có hiệu để tưới càng nói rõ thêm điều ấy. quả tối đa 30% lượng phân đạm được bón vào đất còn lại một Bảng 3–5. Thành phần hóa chất độc hại có trong đất do phần bị nước cuốn trôi, một phần còn lại thấm vào đất từ dùng nước thải của thành phố chưa qua xử lý. đó làm cho nguồn nước ngầm cũng bị ô nhiễm NO – (nitrát). 3 Nguồn: Lê Văn Khoa. Trong đất bón nhiều phân đạm sẽ tồn tại HNO3 làm cho đất trở nên chua. ĐỐI TƯỢNG LẤY MẪU Ngoài phân đạm (N) còn có phân lân (P) cũng là yếu tố Nước thải trung bình Đất trung bình ở nhiều Rau muống trống trên các cần thiết cho rau, hoa quả nhưng lân nhiều cũng làm cho đất trở của nhiều nơi thuộc nơi ngoại thành Hà Nội vùng nước thải (ppm) nên chua. Ví dụ: phân super lân thường có 5% acid tự do, riêng sông Kim Ngưu và Tô dùng để trồng rau hoặc lượng acid tự do H 2SO 4, này cũng làm cho đất chua thêm Lịch (mg/l) thả cá (ppm) Nói chung 60 – 70% lượng phân bón cây không sử dụng Pb 0,019 – 0,033 7,0 – 43,7 2,8 – 5,3 hòa tan thấm xuống mạch nước ngầm gây hại cho người và động vật sử dụng nguồn nước đó, các nhà môi trường gọi là Cd 0,01 0,2 – 1,7 0,2 – 0,4 Eutrophi–cation. CO 0,002 – 0,018 1,5 – 3,3 0,09 – 0,16 Đất tích lũy nhiều phân bón dạng hóa chất cũng sẽ làm N 0,1 3,1 – 8,6 0 27 – 2,55 cho tính chất cơ lý của đất thay đổi xấu, đất không còn tơi 285 143 286
21. 144 Cl 0,2 1,6 – 1,9 0,49 – 0,81 thể nói dưới hình thức hơi, bụi, khí độc được tung vào không trung, chất thải bỏ lại rơi xuống đất từ đó làm thay đổi thành phần hóa học của đất, độ pH của đất, thay đổi quá trình Bảng 3–6. Trị số trung bình của một số kim loại nặng trong nitrat hóa của đất do đó ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh bùn cống rãnh thành phố (ppm). vật trong đất Nguồn: Tan et Al–1971, Wild 1973 IV. Do những chất gây ô nhiễm không khí rồi BÙN CỐNG RÃNH lắng xuống mặt đất Thành phố Nhà máy Nhà máy Nhà máy chế Cống rãnh Do những chất gây ô nhiễm không khí rồi lắng xuống dệt rượu biến gỗ ở Anh mặt đất. Ví dụ như trong hoạt động công nghiệp thường đưa vào khí quyển một lượng SO 2, SO 2 kết hợp với hơi nước trong Al 7.280 khí quyển trở thành H 2SO 4 đó là hiện tượng mưa acid mà Fe 2.370 chúng ta thường nghe nói. Mn 150 §V. Ô NHIỄM ĐẤT BỞI NHỮNG TÁC NHÂN SINH HỌC Cu 565 394 81 53 800 Zn 2.220 864 255 122 3.000 Những tác nhân sinh học có thể làm ô nhiễm đất và gây ra bệnh ở người được chia ra làm 3 nhóm: Pb 520 129 29 47 700 N 100 63 18 119 80 I. Truyền bệnh từ người – đất – người Cd 28 4 2 2 Trực khuẩn và nguyên sinh động vật đường ruột có thể Cr 1.040 2.490 117 81 250 làm ô nhiễm đất do: Hg 5 – Những phương pháp phóng uế chất thải bỏ mất vệ sinh. III. Do thải ra trên mặt đất một lượng lớn chất – Sử dụng phân bón lấy từ các hố xí hay bùn trong nước thải bỏ trong công nghiệp. sinh hoạt hoặc sử dụng cánh đồng lọc, cánh đồng tưới bằng các loại nước thải sinh hoạt. Đất có thể bị ô nhiễm bởi: Do thải ra trên mặt đất một lượng lớn chất thải bỏ trong công nghiệp như than, khoáng vật từ các ống khói, lò – Trực khuẩn lỵ. nung, lò đúc gang Những chất độc hại chứa trong các chất – Thương hàn. thải bỏ nói trên bị khử kiềm và bị lôi cuốn vào trong đất. Có – Phẩy khuẩn tả 287 144 288
22. 145 – Amip. thành phần cơ giới của đất, bên cạnh đó là hiện tượng đối kháng vi khuẩn và những nhân số sinh học quyết định. Tuy nhiên, những bệnh do các vi sinh vật này gây ra thường lan truyền bởi nước và truyền bệnh do tiếp xúc trực Truyền bệnh người – đất – người còn do các loại ký sinh tiếp từ người này sang người khác hoặc do thực phẩm. Ngoài trùng (giun, sán), ký sinh trùng được truyền qua đất hoặc ra, ruồi cũng tiếp xúc với đất bị ô nhiễm bẩn bởi phân, sinh trứng giun sán, ấu trùng của chúng sau thời gian ủ bệnh sản ở đó và truyền mầm bệnh đi tương đối trở thành tác nhân gây bệnh cho người. Quan trọng hơn cả là giun đũa, giun xoắn necator Americanus và giun 1. Trực khuẩn lỵ: Trực khuẩn lỵ chết tương đối nhanh móc. Hai loại giun cuối cùng này chính là tác nhân gây bệnh trong phân tươi, nhưng sau khi tẩy uế phân thì chúng có thể giun móc. Còn giun lươn ít truyền bệnh qua đất hơn. tồn tại lâu nhờ có chất hữu cơ trong đất. Nó thường bị các tia bức xạ tiêu diệt. Người bị nhiễm khuẩn là do ta ăn phải rau Điều kiện thuận lợi cho mỗi loại giun phụ thuộc vào các quả bị đất làm nhiễm bẩn hay tiếp xúc với phân tươi. yếu tố của vi khí hậu (t oC, X, U%, bức xạ mặt trời ) 2. Trực khuẩn thương hàn và phó thương hàn: Đất Ở những đất bị phủ tuyết vẫn thấy trứng giun đũa tồn tại. trồng là môi trường không thuận lợi cho các loại vi khuẩn Tuy vậy, bệnh giun móc lại xuất hiện ở những xứ nhiệt trên phát triển. Các loại vi khuẩn này sẽ chết sau một thời đới ẩm. gian rơi vào đất và không cạnh tranh được với các vi khuẩn Tình hình nhiễm trứng giun móc ở Việt Nam như sau: hoại sinh ở đất. Song tùy theo mức độ nhiễm bẩn và loại đất (nhiệt độ, độ ẩm, dự trữ chất hữu cơ, độ pH, khuẩn lạc, vi – Vùng mỏ 58% khuẩn đối kháng ) trực khuẩn thương hàn có thể tồn tạik há – Khai thác lộ thiên 75% lâu (từ 2 – 4 tuần hoặc hơn nữ) trong đất. Vì vậy, vai trò dịch tễ học của đất trong bệnh thương hàn không thể phủ định – Hầm lò 86% hoàn toàn được. – Vùng nông nghiệp 35,2% 3. Phẩy khuẩn tả trong đất: Phẩy khuẩn tả tồn tại – Trồng hoa màu 48,1% trong đất không quá một tháng, khả năng sinh tồn của nó chịu 4. Bệnh lỵ amip: Entamoeba dysenteriae có thể tồn tại ảnh hưởng của nhiều nhân tố. Đất bị nhiễm bẩn bởi phân tươi, ở trong đất nhất là đất bị ô nhiễm phân. Ở nơi nào giải các chất hữu cơ kéo dài thời gian tồn tại các phẩy khuẩn tả từ 5 quyết phân chưa được tốt, thường ở nơi đó có mang kén amip. – 7 tháng. Khả năng sinh tồn của nó còn bị ảnh hưởng bởi Thói quen mất vệ sinh luôn luôn góp phần vào việc duy trì 289 145 290
23. 146 chu kỳ nhiễm khuẩn bởi những tác nhân gây bệnh truyền Thời gian nung bệnh từ 1 – 5 ngày hoàn toàn yên lặng. qua đất. ‘Thời kỳ phát khởi nổi hạch khó chịu, nhức đầu, đau ngang lưng, rét run rồi sốt có khi sốt nặng, thời kỳ này kéo dài 2 ngày. II. Truyền bệnh từ vật nuôi →→→ đất →→→ người. Thời kỳ toàn phát sưng hạch bất kỳ nơi nào trong cơ Trong một số bệnh của động vật truyền sang người thì thể, thường thì 55 – 70% ở bẹn, 20% ở cổ, cơ ức, khuỷu tay đất có thể giữ một vai trò chủ yếu truyền tác nhân nhiễm chân, đầu gối, phần nhiều nổi 1 hoặc 2 hạch liên kết lại 14%. khuẩn từ vật nuôi sang người. Sờ nắn đau, có cục rắn, nhẵn tròn, sưng đỏ lên, dính chặt ở Trước khi giới thiệu chung về một số bệnh do vật nuôi da và các bộ phận đem đến, ta thử xem một số bệnh do chuột (kể cả chuột nuôi Các triệu chứng toàn thể (toàn phát) rất nặng có thể làm cảnh lẫn chuột cống, chuột đồng ) mang đến cho con làm cho thần kinh suy nhược, mặt nhợt nhạt, mắt đỏ ngầu, lo người như sau: sợ, giọng nói thều thào, mệt nhọc và hôn mê. Sốt cao (39 – 1. Bệnh dịch hạch: Dịch hạch là một bệnh truyền 40 oC), sốt liên tục một tuần rồi hạ dần. Qua giai đoạn này có nhiễm lan rộng nhiều nơi và có thể thành dịch lớn. Bệnh do thể bệnh sẽ thuyên giảm hoặc sẽ dẫn đến tử vong. Bệnh diễn một trực trùng gọi là pasteurella pestis. Bệnh phát triển theo tiến từ 3 – 8 ngày. 2 thế lâm sàng chính: Đó là nổi hạch và sưng phổi khối, + Thể sưng phổi: Do nhiễm trùng qua đường hô hấp. ngoài ra có thể nhiễm trùng máu. Thời gian nung bệnh từ 2 – 6 ngày, có khi chỉ vài giờ, Bệnh do một loại côn trùng trung gian gọi là bọ chét đôi khi kéo dài đến 9 – 10 ngày. (puce), người bị lây bệnh theo 2 cách: Thời kỳ khởi phát rét run, đau mình, buồn nôn, sốt cao. – Bị bọ chét đốt. Thời kỳ toàn phát sốt liên tục 40 oC, mạch yếu, khó thở, – Gián tiếp do phân bọ chét rơi trên đất Tùy theo tức ngực, ho từng cơn và mệt nhọc, khạc ra đờm ngày càng cách xâm nhập vào cơ thể qua da, qua màng bụng hoặc vào nhiều đôi khi có máu, lách sưng, tim yếu, lưỡi khô, nước tiểu máu. vàng có albumin. Suy nhược, sút cân nhanh, ngạt thở, tứ chi Triệu chứng. tái tím, bệnh diễn biến rất nhanh và tử vong trong từ 2 – 4 + Thể nổi hạch (và cũng là thể nhẹ nhất). ngày, phù thủng phổi cấp có khi tử vong rất nhanh trong vòng 24 giờ. 291 146 292
24. 147 + Thể nhiễm trùng huyết: Trực trùng sinh sôi nảy nở Ngoài ra chuột còn lan truyền các bệnh Leptospirosis, rất nhanh trong máu, bệnh nhân rét run và sốt 40 – 41 oC, bệnh Brucellosis, bệnh Listeriosis những bệnh này sẽ đề nhức đầu dữ dội, mê sảng, bụng chướng, gan lách sưng khó cập chung vào mục vật nuôi – đất – người. thở, hạ huyết áp, xuất huyết dưới da và phủ tạng, bệnh nhân 3. Bệnh xoắn trùng vàng da (Bệnh Leptospirosis) tím đen, tử vong sau 2 – 3 ngày hoặc 4 – 5 ngày. Leptospira gây bệnh đồng thời cho vật nuôi và con Biến chứng co giật, lở loét để lộ xương, biến chứng vào người. Nó biểu hiện quy luật dịch tễ học tương tự như quy phổi, vào mắt và nguy hiểm nhất gây mù loa, gây sẩy thai luật của nhiều bệnh động vật khác đứng về ý nghĩa, truyền từ vật nuôi sang vật nuôi và từ vật nuôi sang người. 2. Viêm não Nhật Bản B: Bệnh phát sinh chủ yếu vẫn là ở trâu bò, dê, cừu, ngựa, Bọ chét là loại côn trùng ký sinh trên cơ thể chuột là chuột cống, chuột chù thường mang mầm bệnh. Sự phân tán loại động vật trung gian truyền viêm não Nhật Bản B nhưng những loài xoắn trùng Peptospira liên quan rõ rệt với điều chủ yếu là do muỗi Colex đốt, do bọ chét đốt người rồi dẫn kiện của môi trường nhất là khi tiếp xúc với vật nuôi mắc đến viêm não Nhật Bản B. bệnh, với nước hoặc bùn. Trong 1ml nước tiểu của vật nuôi Triệu chứng có thể gặp 3 thể lâm sàng: mang theo 100 triệu con Peptospira (đặc biệt nước tiểu của chuột rất nguy hiểm). Nếu nước tiểu có trộn chung với nước – Viêm màng não, viêm tủy hoặc bùn có độ pH trung tính hay kiềm nhẹ thì các xoắn – Thể thô sơ. khuẩn có thể sống tới hàng tuần. – Thể âm ỉ. Người làm nông nghiệp hay những người bơi lội, tắm Thời kỳ nung bệnh chừng một tuần lễ, nhức đầu, sốt cao giặt trong các ao hồ thì xoắn khuẩn sẽ xâm nhập qua da, 40 oC, rét run, đau ê ẩm, mặt đỏ và hội chứng màng não gồm niêm mạc, đường tiêu hóa, đường hô hấp. có nhức đầu mạnh, hôn mê, nôn mửa, ngủ liên miên hoặc Triệu chứng: Bệnh phát ra từ 4 – 5 ngày và kéo dài o mất ngủ, có thể để lại di chứng thần kinh, mắt liệt điều tiết, không quá 12 ngày, sốt 39 – 40 C, đau các cơ bụng, chân, đau co nhỏ đồng tử hoặc méo hoặc không phản ứng trước ánh các khớp và trong xương, hội chứng màng não tủy, đau mắt đỏ xung quanh, lòng đen xuất huyết, áp huyết hạ, mạch sáng, nói nhỏ, ú ớ khó hiểu, toàn bộ các cơ bị co cứng, loạn chậm, đi giải ít có albumin dẫn đến viêm gan, thận, bàng nhịp thở Ở thể nặng, các cơ trên co cứng, các chi dưới quang. thẳng đờ, giảm trí lực, thay đổi tính nết. Phần nhiều tử vong Biến chứng: Sưng màng tai, đường dẫn mật, viêm tĩnh trước 10 ngày cũng có thể kéo dài tới 50 ngày. Tuổi mắc bệnh mạch, trụy tim mạch, liệt thần kinh mật, đỏ mắt. thường từ 6 – 16 tháng tuổi, lớn ít mắc bệnh hơn 4. Bệnh Brucellosis 293 147 294
25. 148 Đây là bệnh sẩy thai truyền nhiễm mãn tính chung cho virút, ký sinh trùng đường máu đã phát hiện được trên các nhiều loại gia súc rồi lây sang người. Chuột thường mắc bệnh động vật nuôi, ở nước ta do ve như bệnh bại liệt, bệnh này rồi lây sang người và các gia súc khác. Piroplasnosis, Babesillosis Ở miền núi, ban đêm thú rừng hay đến gần các lâm trường, nông trường rồi mang mầm Triệu chứng: Sốt, viêm gan lách, sẩy thai, tiêu chảy, bệnh đến cho người. Như vậy, con ve đã thành lập một cầu thủy thúng vú, âm đạo chảy nước dịch nhờn. Đàn ông viêm liên hệ giữa các ổ Rickettsiosis, sốt phát ban, sốt phát ban dịch hoàn và teo dần rồi không còn khả năng sinh đẻ, viêm nhiệt đới v.v trên các động vật hoang dại truyền cho người, các khớp, bại liệt các chi, đàn bà thì sẩy thai gia súc và các vật nuôi khác. 5. Trực khuẩn than 7. Bệnh viêm da do giun Người mắc bệnh than ít gặp nhưng khi xảy ra cũng rất Bệnh này thường gặp ở những nơi có nhiều chó mèo nguy hiểm cho người. Trực khuẩn than rất đề kháng với nhiễm Ankylostoma brazillienne. Người bị nhiễm do sự xâm những tác nhân hóa học và với những điều kiện bất lợi của nhập vào da của những ấu trùng giun móc từ đất lên, xuyên qua môi trường bao quanh. Chúng có thể sống hàng năm trong da người và gây viêm da Những người thường phải tiếp xúc với đất và trong những tổ chức của động vật như da, lông ngựa, chất phóng uế của vật nuôi thải ra, đặc biệt là trẻ em. lông cừu. Khi mầm bệnh lưu trú trong vật nuôi ở một vùng nào đó, ổ gây bệnh sẽ được phát sinh đối với các động vật do 8. Những bệnh khác khả năng thường trú của mầm bệnh trong đất. Những bệnh khác theo phương thức vật nuôi – đất – 6. Bệnh sốt Q người, cần kể tới là những bệnh khuẩn clostridium perfrigens, viêm màng não tủy, bệnh khuẩn tularê Bệnh sốt Q được gây ra bởi Rickettsia Coxiella Burnetii trở thành quan trọng đối với sức khỏe của hầu hết nhân dân III. Truyền bệnh từ đất →→→ người Thế Giới Rickettsia có thể có mặt trong đất và bụi, nơi mà 1. Các bệnh nấm chúng có thể sinh tồn trong những thời kỳ dài nhờ ở sức đề kháng mạnh mẽ của chúng với điều kiện khô hanh. Ở những Hầu hết các bệnh nấm nặng ở da ăn sâu vào trong hay nơi có những đàn cừu đẻ trong những khoảnh đất rào kín, các lan toàn thân đều được gây ra do nấm hoặc do xạ khuẩn mầm bệnh Rickettsia trong bụi của đất bỗng trở thành mạnh (Actionomycetes). Chúng phát triển bình thường như những mẽ khi đất bị che mất ánh sáng mặt trời Ở nước ta nhất là vi khuẩn hoại sinh ở trong đất hay có khi những sợi nấm miền núi có nhiều loại họ ve (ve con) cứng Rất nhiều bệnh khác nhau xâm nhập vào da qua các vết thương. 295 148 296
26. 149 Bệnh thường gặp ở những người đi chân đất hoặc quần 2. Uốn ván áo không đủ bảo vệ da. Bệnh có thể gây tàn gật suốt đời, Uốn ván là một bệnh nặng của người do độc tố của không chữa được có khi phải mổ cắt những chi bị nhiễm đó trực khuẩn Nicolaier gây ra. Chúng phát triển kỵ khí ở đi. Bệnh nấm Cocciodioides do nấm Coccidioides immitis gây những vết thương nhiễm khuẩn. Nguồn lây nhiễm tức thời ra thường gặp ở những vùng hạn hán, trên tầng đất sâu độ có thể là đất, bụi hoặc những chất thải của súc vật và người vài cm cách mặt đất hay gần hang động các vật gặm nhấm. mà tác nhân nhiễm khuẩn là Clostridium tetani. Vi khuẩn Trong những tháng nắng nóng, gió cuốn bụi mặt đất, cuốn uốn ván được gặp khá nhiều trong đất canh tác đôi khi ở bào tử nấm vào không khí. trong đất bỏ hoang, càng lên cao càng ít gặp vi khuẩn này. Trên mặt đất, những loại nấm như địa nấm có sợi lông Nó có thể sống vài năm trong đất trồng trọt nhưng ít có (Geotrichosis), mốc lá cây hay quả thối (phycomycetosis). khả năng sinh sản ở những lớp đất dưới sâu, nó tồn tại khá Nấm trong đất giàu phân gà, phân chim, phân dơi lâu trong đất bón phân tươi. (Histophasmosis) nấm trong tổ chim và phân chim bồ câu 3. Bệnh ngộ độc thịt (do Clostridium Botulilium) (Cruptococcosis), nấm trong rau cỏ ôi thúi (úa) (Aspergillosis), nấm trên gỗ cây vừa bị chặt (Sporotrichosio). Tất cả đều theo Đây là loại bệnh thường gây chết người do những độc tố cơ chế: bụi bị gió cuốn vào không trung gây bệnh cho người của Clostridium botulium sinh ra. Nguồn mầm bệnh là đất Trên thế giới, người ta rất quan tâm nghiên cứu đến bệnh hoặc ruột súc vật. Độc tố được tạo nên do sự phát triển kị khí nấm vì liên quan đến điều kiện lao động sản xuất của công của các nha bào trong thức ăn và gây ngộ độc tức thời. Bệnh nhân, nông dân làm đất và trồng trọt. thường xảy ra do ăn đồ hộp không nấu kỹ hoặc những loại thực phẩm sấy, thanh trùng chưa thật tốt. Ngay từ lúc ban Đất trồng trọt là nguồn gốc chứa tự nhiên của nấm độc họ đầu lưu lại, thực phẩm đã bị các nha bào nhục độc tố rải rác Fusaium, Penicillium. Độc tố của nấm Stachibotris alternans trên mặt đất truyền vào. Clostridium botulium tồn tại và gây viêm và hoại tử trên toàn bộ đường tiêu hóa của ngựa. phát triển nhiều ở xứ nóng. Đất sét sinh sôi nhiều hơn Những ruộng khoai bị ngập nước chết thối, củ và lá sau Giun đất là nơi tụ tập C.L. botulium, xác các sinh vật trong khi đã thối rữa thải ra những độc tố, những loại nấm có hại đất cũng là nơi tụ tập các vi khuẩn này. trong bùn của ao, hồ cho người và gia súc. đầm lầy cũng gặp C.L.botulium. Cần phải hết sức phòng ngừa sự phát triển của các loại IV. Các siêu khuẩn truyền bệnh từ đất nấm có hại trên cây trồng trong thời kỳ sinh trưởng và cả ở trên thức ăn cho người và gia súc trong thời kỳ bảo quản 297 149 298
27. 150 Nếu tính trung bình mỗi người dân thành phố một ngày – Nếu độ ẩm tăng từ 10% trở lên thì nó sẽ sống 60 thải 400 lít nước và nếu tính vi khuẩn đường ruột thì người ta ngày. thấy trong một ngày: – Rau quả nếu tiếp xúc với đất từ 18 – 22 oC thì sức sống – Mùa rét từ 1 – 3,8 triệu vi khuẩn nói chung (bao gồm của siêu vi khuẩn đường ruột bị giảm sút nhanh ngược lại khi cả siêu vi khuẩn). để trong tủ lạnh thì nó sống tới 68 ngày. – Mùa hè lên tới 5,7 – 11,4 triệu vi khuẩn nói chung – Phân người chứa rất nhiều siêu vi khuẩn. Có những mẫu (bao gồm cả siêu vi khuẩn). phân pha loãng tới 6.000 lần mà sau 4 tuần vẫn còn tìm thấy siêu vi khuẩn đường ruột (đó là phân của người mắc bệnh). Riêng về siêu vi khuẩn đường ruột thì nói chung trong một lít nước thải có đến 5.000 con/lít. – Nó dễ truyền qua đường tiêu hóa (miệng). – Trong đất, người ta đã tìm thấy siêu vi khuẩn bại liệt – Những siêu vi khuẩn qua đất truyền bệnh cho vật nuôi gồm: Echo và Coxsackie gây viêm màng não và sốt phát ban, viêm – Những virút ưa da (vi rút gây lở mồm, long móng, cơ tim, viêm não trẻ sơ sinh. Tuy bệnh bại liệt ở Việt Nam có viêm họng có mụn nước của ngựa, lợn ). giảm nhưng điều quan tâm là vẫn còn vi rút gây bệnh bại liệt (Polio) hoang dại lưu hành. – Vi rút dại. – Đất sét pha cát thu hút nhiều siêu vi khuẩn đường V. Những vi khuẩn đánh giá đất bị nhiễm bẩn bởi phân ruột hơn. 1. Coli Acrogenes – Siêu vi khuẩn từ đất tách ra rồi xâm nhập vào cơ thể Nhóm Coli aerogenes thường ở dạng hoại sinh. Chúng con người. rất gần gũi với nhóm thương hàn, lỵ cho nên khi chúng biến – Đất có pH trung tính hay hơi chua, siêu vi khuẩn dễ thể, chúng có khả năng gây ngộ độc thức ăn, gây viêm ruột tách ra hơn, môi trường kiềm thì nó dễ nuôi cấy. Ta thường gặp Coli earogenes trong phân tươi của người và động vật cũng như trong đất. Các loại này tồn tại khá lâu – Các nước xứ lạnh siêu vi khuẩn đường ruột dễ lan trong đất vô khuẩn nhưng tồn tại khá ngắn khi đất bị nhiễm tràn hơn xứ nóng. bẩn (vì đấu tranh với các vi khuẩn). Trời nắng khô, chúng – Siêu vi khuẩn phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 3 – 10 oC, chết nhanh hơn trong đất ẩm. Đất được cày sâu, được cải nó chỉ sống được 15 ngày trong đất cát khô, còn Echo chỉ 5 thiện chế độ nước và không khí sẽ tạo điều kiện cho đất tự ngày. tẩy sạch vi khuẩn nhóm Coli earogenes. 299 150 300
28. 151 2. Bact–perfringens Phân bón hóa học xưa nay (nhất là từ khi cuộc Cách mạng Xanh ra đời) được dùng với những mục đích canh tác Là chỉ số nhiễm bẩn đất bằng phân tươi. Loại này cư khác nhau nhằm làm tăng năng suất và sản lượng cây trồng trú thường xuyên trong ruột người và động vật, khi thấy nhưng mặt trái của nó cũng đã góp phần làm ô nhiễm đất chúng xuất hiện trong đất chứng tỏ đất bị nhiễm bẩn bởi do độ không trong sạch của nó mà trong những phần trước phân tươi. Khi thấy nhóm Bact–perfringens trong đất chứng đã đề cập. tỏ đất mới bị nhiễm bẩn vì vi khuẩn này không có nha bào và chết khá nhanh ở môi trường bên ngoài. Ngược lại, khi 2. Thuốc bảo vệ thực vật thấy Bact–perfringens trong đất chứng tỏ đất bị nhiễm bẩn Để bảo vệ mùa màng, đảm bảo năng suất cây trồng, tương đối lâu vì loại này có nha bào sống lâu trong đất. Càng thời gian qua con người đã tìm ra một số loại thuốc trừ sâu ở sâu, lượng Bact–perfringens càng giảm. diệt cỏ Trong những chất trừ cỏ, diệt sâu, chất hữu cơ đang §VI. Ô NHIỄM ĐẤT BỞI TÁC NHÂN HÓA HỌC VÀ được sử dụng, đề kháng được sự phân hủy của vi sinh vật và không bị biến thành sản phẩm trơ cuối cùng, hàng đầu phải PHÓNG XẠ kể đến những chất hydrocarbua chứa clo như DDT, lidan, I. Phân bón và thuốc bảo vệ thực vật ADNrin, diendrin. Cặn của những chất diệt cỏ trừ sâu này tỏ ra bền vững hay bị hấp thu vào những cấu tử của đất cùng 1. Phân bón với các chất khoáng và các chất hữu cơ bao bọc. Hàng năm việc sản xuất phân bón ngày một tăng, trung Những chất hóa học này có thể làm ô nhiễm cây trồng và bình mỗi năm tăng thêm 2 triệu tấn. Ở Việt Nam chúng ta rễ cây của chúng thiêu rụi đi trong đất bị phun thuốc trừ sâu. tuy lượng phân bón sử dụng cho 1 ha canh tác chưa nhiều (so với các nước nông nghiệp tiên tiến). Ví dụ: N = 48,5kg/ha; – Chất lindan có thể làm hư hại cà rốt và củ cải đường. P2O5 = 17,6kg/ha, K 2O = 7,2kg/ha (nói chung khoảng 75 – – Lúc mới phun thuốc trừ sâu có thể chưa thấy hại đối 80kg NPK/ha). với cây trồng nhưng 5 năm sau lần xử lý sâu bọ cuối cùng thì 4 – 5% lượng chất trừ sâu gây độc hại cho côn trùng được tìm Tuy lượng phân sử dụng cho một diện tích gieo trồng thấy sót lại trong đất. Nhiều nước còn thấy DDT và những chưa nhiều nhưng phương pháp bón và thời gian bón không hydrocarbua chứa clo khác đã đạt tới 12%. hợp lý, vì vậy thực vật không kịp chuyển hóa để nuôi dưỡng cây cối mà tích lũy lại trong cây trái Mặt khác, tích lũy – Các nhà bác học Canada đã chứng minh rằng ở nồng độ thấp 24mg/l, DDT gây nên sự thay đổi sinh lý ngược của trong đất làm cho đất bị ô nhiễm bởi độc tố trong hóa chất. cá, DDT đã làm chết hàng loạt chim trên Thế Giới. 301 151 302
29. 152 – DDT dễ dịch chuyển trong không khí và nước, nó giữ ADNrin Parathion Zectcan được độ độc trong môi trường hơn 10 năm. Khi vào cơ thể, Diendrin Malathion DDT hầu như không thoát ra được. 666 Diazinon – Khi trộn 140 phần DDT trong 1 triệu phần thức ăn Clodan Fenthion cho chuột đã phát hiện hơn 1/2 số chuột có khối u ác tính ở lindan Tep gan và các tổ chức khác. Azin npholmetyl – Lượng thuốc trừ sâu ở vùng chiêm trũng Hà Nam Ninh là 0,85 – 3,4mg/l ở đồng bằng Nam Bộ là 0,9 – 5,2mg/l. DDT thường tích tụ trung đất, nước, không khí sau đó Trong lúc quy định Nhà Nước thì DDT £ 0,01mg/l. Thuốc bảo rơi xuống biển và được sinh vật hấp phụ gây nên ô nhiễm vệ thực vật nói chung (tổng hóa chất) £ 0,15mg/l. thực phẩm Nồng độ DDT tuy thấp trong nước nhưng lại tăng lên rất cao gấp nghìn lần trong liên chuỗi thực phẩm. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy: Có thể nói rằng nhờ sử dụng các loại hóa chất diệt côn – Clo hữu cơ tồn tại trong đất từ 4 – 10 năm. trùng đã làm cho hàng triệu người được cứu sống bởi các – Carbonat tồn tại từ 1 – 2 năm. bệnh dịch, đưa năng suất mùa màng tăng lên. Song cũng chính việc sử dụng một cách rộng rãi có quy mô lớn các loại – Cơ chế tác dụng của thuốc trừ sâu lên thực vật chính thuốc trừ sâu, diệt cỏ đã gây nên sự ô nhiễm môi trường, rối là làm tê liệt khả năng dẫn truyền các xung động thần kinh, loạn cân bằng sinh thái Bên cạnh đó còn làm cho các loài dẫn đến hiện tượng co giật rồi làm sinh vật chết. sâu có hại dần dần có sức đề kháng với các loại thuốc trừ sâu Có 3 nhóm thuốc trừ sâu diệt cỏ (xem bảng), chúng đều diệt cỏ ấy. dễ tan trong tổ chức mô. Nhóm I khó bị phân hủy, ít độc tố đối với động vật, còn nhóm II và III tương đối dễ bị phân hủy III. Ô nhiễm bởi các chất thải bỏ rắn trong công nghiệp hơn nhưng rất độc đối với người và động vật. Qua nghiên cứu thấy 50% chất thải công nghiệp là ở dạng rắn (bụi, than, quặng, chất hữu cơ ), trong đó có 15% Bảng 3–7. Ba nhóm thuốc trừ sâu diệt cỏ có khả năng gây độc nguy hiểm. Nhóm I Nhóm II Nhóm III Những chất tẩy rửa của những chất thải bỏ công nghiệp (Clo + Hydrat carbon) (Lân hữu cơ) (Carbonat) rắn có thể chứa những sản phẩm hóa học độc hại ở dạng DDT, DDD, DDE Méthyl parathion Carbamyl dung dịch. Trong thiên nhiên những chất này có thể được 303 152 304
30. 153 tích đọng lại và bằng những cơ chế khác nhau đã gây ô – Rau không rửa: Chì trong xương súc vật cao gấp 20 nhiễm cho một liên chuỗi thực phẩm của người. lần, trong gan cao 18 lần so với rau trồng xa nhà máy để nuôi Ở Mỹ, hàng năm có đến hàng chục triệu tấn chất thải động vật. bỏ không cháy, acid ăn mòn hoặc chất độc hại được đào thải Ở Rumani, trong khói xám của một số khu công nghiệp có ra môi trường xung quanh, xấp xỉ 300kg/người x năm (chất chứa chì do gió cuốn đi, chì đọng lại trên cỏ nhất là về mùa thải công nghiệp). xuân và mùa thu có mưa (Châu Âu). Cỏ khô đánh đống để cách Qua nghiên cứu, vấn đề ô nhiễm đất nông nghiệp ở gần nhà máy 1,5km ta thấy: lớp cỏ trên mặt chứa 200 – 500mg các nhà máy xí nghiệp sản xuất hóa chất cho thấy có một chì/kg cỏ, lớp cỏ phần trong chứa 19,5 – 37,5mg chì/kg cỏ. nguy cơ nguy hiểm từ các ống khói làm lắng các bụi xả ra từ Trong nước thải luyện kim màu, sản xuất ô tô thường các nhà máy Ví dụ: chứa Cu, Zn, Pb, As, Hg, Cr, Cd Trong nước thải luyện kim Asen (As): Độ đậm As quanh nhà máy cao gấp 4 – 5 màu có chứa: 13mg/l Cu, 10mg/l Pb,m 1mg/l Zn, nếu đem đổ lần so với khoảng cách 500m, gấp 6 lần so với 2500m. Sau trên đất hoặc dùng để tưới mà chưa qua xử lý rõ ràng sẽ gây khi hấp thụ Asen sẽ được đào thải ra qua con đường sữa. ô nhiễm đất. Nuôi bò sữa bằng thực vật trồng gần khu nhà máy có nồng Bảng 3–8. Hàm lượng tối đa cho phép của một số kim loại độ As cao thì tỷ lệ As trong sữa càng tăng. Nữ công nhân làm trong đất. việc trong khu vực này thì độ As trong sữa của họ cũng cao. Flo (F): Độ đậm flo tăng trong rau, khoai tây trồng TT Độ pH của đất Mức cho phép tính bằng mg/1kg đất cách nhà máy 500m (0,08 – 0,09mg/100gam). Nuôi bò quanh Chì Đồng Kẽm Arsen nhà máy cũng thấy bò bị nhiễm độc flo. Flo trong cỏ ở cách 1 3,5 < 20 < 15 < 20 25 nhà máy 2km cao gấp 10 lần ở ngoại ô và 3 – 6km cao gấp 2 – 4 lần so với ngoại ô. Ngay trong sữa bò nuôi quanh nhà 2 4,0 25 20 30 25 máy cũng thấy hàm lượng flo chiếm 0,43 – 0,7 mg/l. 3 4,5 30 25 40 25 4 5,0 40 740 60 25 Chì (Pb): Lấy 2 loại rau không rửa và có rửa để nuôi súc vật ta thấy: 5 5,5 50 60 90 25 6 5,7 60 80 110 25 – Rau có rửa: Chì trong xương súc vật cao gấp 5 lần, trong gan cao gấp 9 lần so với rau trồng xa khu vực nhà máy. 7 6,0 70 120 200 25 8 6,2 < 75 230 300 25 305 153 306
31. 154 9 6,5 80 250 320 25 Khi dầu đã thấm vào trong đất, chúng là một chất ghét 10 7,0 80 260 340 25 nước nên chúng đẩy tất cả nước ra ngoài làm cho môi trường 11 7,5 80 270 360 25 đất hầu như không còn nước. Mặt khác, chúng cũng chiếm chỗ hết tất cả các lỗ khổng kể cả phi mao quản và mao quản, 12 8,0 < 80 280 370 25 tống hết không khí ra ngoài. Như vậy, môi trường đã giảm III. Dầu mỏ làm ô nhiễm môi trường đất thiểu lượng không khí và nước gây nguy hại cho hệ sinh thái. Khi dầu xâm nhập vào đất chúng sẽ làm thay đổi kết Chúng ta biết rằng dầu mỏ là hỗn hợp phức tạp của cấu, đặc tính lý học, hóa học của đất. Chúng biến các hạt keo những hydrocacbon với những chất hữu cơ khác nhau. Thành thành trơ ra, không có khả năng hấp thụ và trao đổi nữa. Nó phần hóa học cơ bản của dầu mỏ là: đã làm cho dung dịch đất bị phân tướng rõ rệt: ưa dầu và – Carbon: 82 – 87% ghét dầu, mất tính đệm, tính oxy hóa, độ dẫn điện và dẫn – Hydro: 11 – 14%. nhiệt bị thay đổi, tính trương, co, tính dính giảm thiểu. Dầu thấm qua đất xuống mạch nước ngầm sẽ làm ô – Lưu huỳnh: 0,1 – 0,5%. nhiễm nguồn nước ngầm. – Hàm lượng nitơ và ôxi không vượt quá vài phần Dầu là những trường hợp chất hữu cơ cao phân tử có đặc nghìn. Tất nhiên cũng có trường hợp dầu mỏ California (Mỹ) tính diệt sinh vật (trừ một số vi sinh vật ăn được dầu). thì có 1,2% là oxy liên kết và 1,7% nitơ. Chính vì những lẽ trên, khi dầu đổ trên mặt đất hoặc Những sản phẩm hóa dầu quan trọng mà chúng ta đã những phế liệu, những chất thải có dầu thải bỏ ra trên mặt biết là: xăng, dầu hỏa, diezen, dầu nhờn, vazơlin, parafin đất rõ ràng sẽ làm cho đất bị ô nhiễm, chúng có thể biến đất (C 19 H4O → C35 H72 ), xerezin (C37 H76 → C35 H108 ). đang sản xuất trở thành đất chết. Dầu và những sản của dầu khi đổ trên mặt đất làm cho IV. Ô nhiễm bởi chất phóng xạ đất bị ô nhiễm vì: Chất phóng xạ xuất phát từ những vụ nổ hạt nhân, từ Khi trên bề mặt có một lớp dầu bao phủ dù đất rất các hoạt động của núi lửa hoặc những chất thải bỏ phóng xạ mỏng (chỉ cần từ 0,2 – 0,5mm) cũng đủ làm cho đất ngạt thở lỏng hay rắn phát ra từ những trung tâm công nghiệp hay vì thiếu không khí do quá trình trao đổi bị cắt đứt. Kết quả là nghiên cứu khoa học có thể lắng xuống mặt đất và tích tụ ở các vi sinh vật, động thực vật đều bị thiếu oxy, cuối cùng dẫn đó làm ô nhiễm đất. đến chết. Lớp dầu này cũng ngăn cản quá trình trao đổi năng V. Thừa, thiếu các yếu tố vi lượng lượng mặt trời của môi trường đất. 307 154 308
32. 155 Thừa thiếu các yếu tố vi lượng dẫn đến các bệnh có liên nước (chuẩn độ bằng permanganat kali tức KMnO 4 (thuốc tím) quan đến điều kiện địa hóa. Bên cạnh trường hợp thiếu các và làm tỷ số C/N, CO 2 của đất, BOD 5 cũng thay đổi. chất này trong đất có thể gây bệnh thì trường hợp thừa các Sự phát triển của quá trình thối rữa trong đất làm tăng chất này trong đất cũng gây bệnh: nồng độ amoniac (NH3) đất mới bị nhiễm bẩn. Sau đó – Thừa Be (tức berili) sẽ gây bệnh còi xương cho động vật. amoniac (NH 3) bị oxy hóa: NH 4 → NO 2 → NO 3. − – Thừa Bo gây nhiều bệnh cho cây cối ở sa mạc. Nhiều NO 2 đất đang bị nhiễm bẩn. – Thừa F thì răng của người và vật (kể cả xương) bị tổn thương. − Nhiều NO 3 đất đã được vô cơ hóa (mức độ khoáng hóa cao). – Thừa Mn (tức Mangan ) sinh nhiều bệnh cho cây cỏ. Nitơ anbu min của đất Chỉ số vệ sinh = – Trong đất có từ 5 – 10% Se (selen) súc vật bị bệnh. Nitơ hữu cơ – Nếu chứa Mo (molypden) trâu bò dễ bị bệnh. Nitơ anbumin bao gồm cả nitơ của mùn trong đất không Thừa thiếu các yếu tố vi lượng trong đất sẽ có khả năng bị nhiễm bẩn. gây ra các bệnh về địa hóa cho sinh vật (hóa học về đất ), ví Khi chỉ số vệ sinh 0,98 Đất sạch. Hiện nay chưa tìm được một chất hóa học đặc biệt nào Khi đất nhiễm bẩn thì vi sinh vật hoạt động yếu, nitơ có thể xác định tình trạng của một mẫu đất bị ô nhiễm vì hữu cơ tăng và chỉ số vệ sinh giảm. cấu tạo của đất rất khác nhau (mẫu đất mặn có nhiều Cl, Dùng định lượng clo để đánh giá tình trạng vệ sinh của đất. nếu đất đen có nhiều mùn đen và thường có nhiều chất – Ít muối clorua: Đất sạch. đạm). Các tỷ lệ này nếu thấy ở mẫu đất khác thường chứng tỏ đất bị nhiễm bẩn. – Dự trữ clorua tăng: Nhiễm bẩn. Những chỉ điểm hóa học chứng tỏ rằng chất bẩn đưa vào – Rửa sạch clo: Đất tự làm sạch. đất đã được các vi khuẩn phân hủy và tổng hợp thành những Đất được tự làm sạch trong vòng từ 1 – 2 năm. Dĩ hợp chất hữu cơ. Sự tạo thành chất đạm (N) và carbon hữu cơ nhiên, các yếu tố như độ nhiễm bẩn, loại đất, điều kiện khí (C) có liên quan tới sự tổng hợp của vi khuẩn. Những chất hữu hậu đều ảnh hưởng đến quá trình tự làm sạch. cơ đưa vào đất sẽ làm tăng dự trữ những chất hòa tan trong 309 155 310
33. 156 II. Xét nghiệm vi sinh vật 100 – 300 Đất hơi bẩn. 1. Theo chỉ số vi khuẩn mà Michouskin đề xuất > 300 Đất rất bẩn. Bảng 3–9 Tóm lại: Đất là một thành phần của hệ sinh thái hoàn Loại đất Số vi khuẩn (triệu con/gam đất) chỉnh trên đó người ta khai thác từ đất các yếu tố vô cơ để tổng hợp thành các chất dinh dưỡng của cây trồng. Đất không bẩn Đất bẩn Chúng ta thường xuyên tác động đến đất và tác động đó Đất ruộng 1 – 2,5 2,5 thường là tiêu cực nên phải bảo vệ đất khỏi bị hủy hoại Đất vườn 1 – 2,5 2,5 nghiêm trọng cũng như khỏi bị ô nhiễm bởi những chất thải Quanh nhà ở 2,5 2,5 bỏ rắn và lỏng mà sinh vật thải ra trên mặt đất ngày càng Đường đi và các nơi khác – 10,0 nhiều, nó làm đảo lộn các chu trình sinh quyển lớn dẫn tới 2. Đánh giá tình trạng vệ sinh của đất theo chuẩn sự mất cân bằng của các hệ sinh thái trên mặt đất . độ Coli aerogens và Bact perfringens. §VIII. BIỆN PHÁP CHỐNG THOÁI HÓA VÀ Ô NHIỄM Bảng 3–10 MÔI TRƯỜNG ĐẤT Đất là nguồn tài nguyên cơ bản của mỗi một quốc gia, là Đất nhiễm bẩn Độ chuẩn Độ chuẩn sản phẩm tổng hợp của các điều kiện tự nhiên và lao động Coli aerogens Bact perfringens của con người trong quá trình phát triển của xã hội. Đất là Nặng 0,001 trở lên 0,0001 trở lên đối tượng, là tư liệu sản xuất của nông lâm nghiệp và của Vừa 0,001 – 0,01 0,0001 – 0,001 nhiều hoạt động khác Song trong quá trình khai thác con Nhẹ 0,01 – 0,1 0,001 – 0,10 người đã tác động quá nhiều vào tài nguyên đất, sử dụng không hợp lý tài nguyên đất, thải bỏ nhiều chất bẩn và Sạch 1,0 trở lên 0,10 trở lên những hóa chất độc hại trên mặt đất từ đó làm cho đất 3. Nhận định bằng cách tìm trứng giun rất nhạy ngày càng bị ô nhiễm, tài nguyên đất ngày một thu hẹp. và chính xác để làm cơ sở nhận định tình hình Hàng năm, có từ 6 – 7 triệu ha đất bị xói mòn, hàng triệu ha vệ sinh của đất rừng bị tàn phá làm cho đất bị xói mòn dẫn đến hoang hóa nhưng rồi cũng chính con người là nạn nhân của hoang mạc Số trứng giun trong 1kg đất Tiêu chuẩn đất hóa đó. Cuộc sống của hơn 20% dân số thế giới đang bị đe < 100 Đất sạch 311 156 312
34. 157 dọa bởi hậu quả của hoang mạc hóa. Vì vậy, tìm mọi biện lượng mưa năm đạt đến 4.000mm – 5.000mm, ví dụ như Phú pháp để chống thoái hóa đất, chống ô nhiễm môi trường đất Quốc 4.004mm, Bảo Lộc 3.272mm, Quảng Ngãi 3.305mm, là một trong những nhiệm vụ vô cùng cấp bách của loài người Huế 4.349mm. Lượng mưa ngày lớn nhất trong lịch sử ghi lại trên hành tinh này. có nơi đạt đến 300 hoặc 500mm, ví dụ như Huế 433mm/ngày, I. Biện pháp chống thoái hóa đất Quảng ngãi 490mm/ngày Lượng mưa lớn, cường độ lớn, thảm thực vật bị hủy diệt từ đó tốc độ xói mòn càng lớn. 1. Nguyên nhân dẫn đến thoái hóa đất Chúng ta có thể lấy công thức sau đây để mô tả lượng xâm – Do chặt phá rừng bừa bãi, khai thác quá mức tài thực trên lưu vực như sau: nguyên rừng. G = A × L1,5 (I – K) 1,5 × i0,75 [3–1] – Do nạn du canh, du cư đã dẫn đến diện tích rừng bị thu hẹp. Ở đây: G: Lượng đất bị cuốn trôi do mưa. – Do sử dụng các biện pháp tưới tiêu thiếu hợp lý dẫn A: Hệ số kinh nghiệm đến mặn hóa, chua phèn gley hóa. L: Chiều dài sườn dốc. – Sử dụng phân bón không đúng kỹ thuật đã làm cho I: Cường độ mưa. đất bị chua hóa, phèn, mặn. K: Hệ số thấm của đất – Thải bỏ không hợp lý những chất thải bỏ rắn hoặc i: Độ dốc mặt đất. lỏng làm cho đất bị ô nhiễm, thoái hóa. Từ công thức trên đây ta thấy rằng: Khối lượng đất bị bào mòn trên mặt đất tỷ lệ thuận với cường độ mưa, với độ – Sử dụng không hợp lý các thuốc bảo vệ thực vật làm dốc lưu vực cũng như chiều dài sườn dốc. Vì vậy, mưa càng cho mặt đất càng ngày càng bị ô nhiễm, đất bị thoái hóa dần. nhiều mà cây rừng bị tàn phá, độ dốc mặt đất càng lớn, càng 2. Hậu quả làm cho lượng xói mòn càng lớn. Theo tài liệu của Bộ Nông a. Xói mòn nghiệp Việt Nam thì ở các vùng núi phía Bắc nơi cây rừng bị tàn phá nhiều. Nếu mỗi năm mặt đất bị bào mòn 1cm/năm x ha có Rừng bị tàn phá dẫn đến lớp phủ thực vật bị cạn kiệt, 3 nghĩa mỗi năm mất đi 200m đất (tương đương với 200 tấn) cũng dưới tác dụng của mưa, đặc biệt nước ta là một nước nhiệt đới có nghĩa gần bằng 6 tấn mùn (tương đương 100 tấn phân chuồng) nên mưa nhiều, lượng mưa trung bình năm phần lớn từ và 300kg nitơ (tương đương 40kg sulfat đạm/ha). 1.300mm đến 3.000mm. Trong lịch sử cũng có nơi, có năm 313 157 314
35. 158 Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ thì hiện nay chúng ta hình thành dòng chảy, từ đó tập trung ra khe suối rồi từ khe có khoảng từ 6 – 7 triệu ha đất trồng đồi trọc, đặc biệt suối đổ ra sông để tạo thành lũ trên các dòng sông. Quá trình nghiêm tọng là có 440.800 ha đã hoàn toàn bị xói mòn trơ sỏi hình thành lũ được thể hiện bằng công thức kinh nghiệm sau đá, không có khả năng trồng trọt (chiếm 1,35% diện tích tự đây: nhiên cả nước).  L L   1 2  Ta chỉ lấy một ví dụ thực tế của nhà máy giấy Bãi T = K  +  [3–2]  V1 V2  Bằng, Vĩnh Phú trong gần 10 năm đã chặt 85.590 ha rừng bồ đề, mỡ và tre nứa để làm giấy. Ở đây: T: Thời gian hình thành lũ Riêng lưu vực sông Hồng, để xây dựng những công trình K: Hệ số kinh nghiệm thủy điện lớn như sông Đà (Hòa Bình). Thác Bà trên sông L , L : Độ dài sườn dốc và độ dài lòng sông. Chảy. Chúng ta đã phải chặt phá hàng triệu ha rừng đầu 1 2 nguồn, từ đó cũng đã góp phần làm cho cường độ thoái hóa, V1, V 2: Tốc độ tập trung nước trên sườn dốc và bào mòn mặt đất trên lưu vực đầu nguồn ngày một tăng tốc độ tập trung nước trong dòng sông. Hàng năm, lượng đất bị xói mòn này mang vào các hồ Ở đây tốc độ tập trung nước trên sườn dốc hoặc tốc độ chứa làm cho hồ chứa ngày càng bồi đầy, một phần lớn đưa dòng chảy trong lòng sông có thể biểu thị bằng công thức đơn ra các cửa sông làm thay đổi luồng lạch, bồi đắp các cửa giản của Maning như sau: biển ảnh hưởng không ít đến các hoạt động giao thông sông 1 biển Riêng sông Hồng, lượng xói mòn hàng năm đưa ra V = R 2 / 3 I1 / 2 [3–3] n biển ước tính hơn 120 triệu tấn, có năm như 1971 sông Hồng đã đổ ra biển 202 triệu tấn bùn cát. Ở đây: Qua số liệu nghiên cứu nhiều năm của tổng cục khí n: Hệ số gồ ghề, tượng trưng sức cản trên bề mặt lưu tượng thủy văn Việt Nam thì khoảng 70% diện tích lưu vực vực hoặc sức cản trong lòng sông. các sông ngòi nước ta có Modul xâm thực vào khoảng 150 R: Độ sâu lớp nước trên sườn dốc hoặc bán kính thủy tấn/km 2 x năm. lực của mặt cắt ngang sông. b. Sản sinh lũ quét, lũ bùn đá: I: Độ dốc sườn dốc hoặc độ dốc mặt nước của đoạn sông Nước mưa sau khi rơi xuống đất, qua thẩm thấu, khắc nghiên cứu. phục sức cản của cây cối, lớp phủ thực vật trên mặt đất rồi 315 158 316
36. 159 Từ 2 công thức (3–2), (3–3) trên cho ta một khái niệm: I: Độ dốc lưu vực. Nếu bề mặt lưu vực mà lớp phủ thực vật như rừng cây, thảm c. Sự xuất hiện quá trình laterit và gley hóa. cỏ bị tàn phá, rõ ràng đã làm cho sức cản của dòng chảy (n) + Laterit thường gọi là đá ong hay kết von đá ong. Quá giảm nhỏ, từ đó đã làm cho tốc độ dòng nước (V) lớn lên và trình laterit còn gọi là quá trình kết von đá ong. thời gian hình thành lũ (T) cũng rút ngắn lại tạo thành lũ quét. Lũ quét có tốc độ lớn hơn có thể phá hoại hoặc gây hại Nước ta nói riêng và các nước nhiệt đới nói chung do nhiều công trình nhà cửa trên đường nó tràn qua. mưa nhiều, cường độ mưa thường lớn, nếu lớp phủ thực vật bị tàn phá thì tác dụng xói mòn sẽ dẫn đến quá trình rửa trôi Ở Việt Nam ta, đặc biệt là các tỉnh miền núi phía Bắc và tích tụ các cation Fe +2 , Al +3 , Fe +3 , Mn +6 . Các cation này có như Sơn La, Lai Châu ở các tỉnh duyên hải miền Trung như sẵn trong môi trường nhiệt đới, dưới tác dụng của mưa và Khánh Hòa, Phú Yên Trong những năm gần đây do hậu thấm chúng có cơ hội tập trung lại một chỗ trong đất với quả của nạn phá rừng nên lũ quét xảy ra hầu như đã trở mật độ cao. Cation này hấp phụ vào một nhóm mang điện thành phổ biến. Đó là một tai họa mà trước đây những nơi âm (như hạt keo sét hoặc oxit sắt) hoặc một tác nhân khác có này chưa từng có bao giờ. tác dụng kết dính như cimen giữa các cation đó để tạo nên Lũ quét chuyển động với một tốc độ lớn nên phá hủy những liên kết tương đối bền vững Khi nhiệt độ môi trường và mang đi những vật chất sẵn có trên đường chúng chuyển lên cao, độ ẩm giảm thấp, các liên kết này sẽ mất nước đồng động mà trước nhất là bào mòn, rồi mang đi cả bùn cát có thời tạo nên những oxit kim loại cứng chắc Tùy môi trường sinh thái mà chúng có thể tạo nên các loại đá ong hay đá kết lúc là sỏi đá. von thường. Nếu cây cối bị tàn phá mà độ dốc lưu vực càng lớn thì Các hạt kết von và đá ong là biểu hiện cụ thể quá trình lượng bùn cát mang đi càng nhiều bởi vì theo công thức kinh thoái hóa đất. Ngược lại, khi đã hình thành đá ong hoặc kết von nghiệm của nhiều nhà khoa học Thủy lợi thì: thì sẽ ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái bởi vì chúng: S = α × 104 I O [3–4] – Làm tính chất cơ lý của đất giảm sút, giữ ẩm kém, Ở đây: hút và giữ nước yếu. So: Lượng ngậm cát hay độ đục bình quân năm của dòng chảy. – Càng có điều kiện để rửa trôi và xói mòn mạnh mẽ hơn vì lớp phủ thực vật không phát triển được. a: Hệ số kinh nghiệm phụ thuộc vào độ che phủ thảm thực vật và một số nhân tố khác. – Nghèo dinh dưỡng cho thực vật và vi sinh vật 317 159 318