Giáo trình Sử dụng nước thải để trồng rau và nguy cơ ô nhiễm rau trồng ở khu vực Thanh Trì-Hà Nội

Nội dung text: Giáo trình Sử dụng nước thải để trồng rau và nguy cơ ô nhiễm rau trồng ở khu vực Thanh Trì-Hà Nội

1. Sử dụng n−ớc thải để trồng rau vμ Nguy cơ ô nhiễm rau trồng ở khu vực thanh trì - Hμ Nội Trần Yêm, Lê Thị Thanh Hòa Tr−ờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Mở đầu ở Thanh Trì, Hà Nội (nay đ−ợc tách thành quận Hoàng Mai và Thanh Trì), từ lâu nông dân đã sử dụng n−ớc thải đô thị (chảy từ nội thành) để trồng lúa, rau và nuôi cá. T−ới bằng n−ớc thải thành phố có nhiều −u điểm là n−ớc có chứa nhiều chất dinh d−ỡng. Tuy nhiên n−ớc thải từ nội thành Hà Nội ch−a đ−ợc xử lý triệt để đã có những ảnh h−ởng tiêu cực đến chất l−ợng cây trồng và sức khỏe của ng−ời sản xuất, ng−ời tiêu dùng. Bên cạnh những hậu quả độc hại do thực phẩm nhiễm chất độc gây ảnh h−ởng cấp tính đến sức khỏe con ng−ời còn có những ảnh h−ởng mãn tính. Nhìn chung, loại ảnh h−ởng này rất nguy hiểm, do tính chất nguy hại mang tính tiềm ẩn và th−ờng chỉ biểu hiện khi sức khỏe con ng−ời bị suy yếu, khi hàm l−ợng chất độc đã tích đọng trong cơ thể tới mức độ nhất định nào đó (Trịnh Thị Thanh và Nguyễn Xuân Thành, 1996). Để thực hiện nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu hiện trạng và chất l−ợng rau trồng tại Bằng B, Hoàng Liệt, Hoàng Mai, Hà Nội, là vùng canh tác nông nghiệp sử dụng n−ớc t−ới là n−ớc thải đô thị. Ph−ơng pháp nghiên cứu − Ph−ơng pháp phân tích, tổng hợp các nghiên cứu đã thực hiện có nội dung liên quan. − Ph−ơng pháp khảo sát thực địa kết hợp điều tra, phỏng vấn ng−ời dân và lấy mẫu môi tr−ờng. − Ph−ơng pháp phân tích các chỉ tiêu kim loại nặng đ−ợc tiến hành trên máy quang phổ hấp phụ nguyên tử và xác định số l−ợng coliform trong các mẫu môi tr−ờng. − Ph−ơng pháp phân tích và đánh giá chất l−ợng môi tr−ờng dựa vào các TCVN và tiêu chuẩn của WHO. 475
2. Hình 1. Sơ đồ thôn Bằng B, ph−ờng Hoàng Liệt, quận Hoàng Mai, Hà Nội (Trần Yêm, 2003) Kết quả nghiên cứu vμ thảo luận Chất l−ợng n−ớc thải đô thị cho trồng rau N−ớc thải Hà Nội chủ yếu là n−ớc thải sinh hoạt và n−ớc thải công nghiệp, chứa nhiều yếu tố độc hại, lại gần nh− không đ−ợc xử lý tr−ớc khi đổ vào hệ thống thoát n−ớc nói chung của thành phố. Mặt khác, do hệ thống thoát n−ớc của Hà nội đã xuống cấp nên mùa m−a n−ớc bẩn d−ới cống dâng lên cùng với các dạng chất thải khác (rác thải) của thành phố đều đổ ra các con sông thoát n−ớc của Hà Nội. Đây là một trong những nguyên nhân quan trọng làm gia tăng mức độ ô nhiễm n−ớc sông Tô Lịch, làm cản trở sự tiêu thoát n−ớc và ảnh h−ởng đến khả năng tự làm sạch của sông. Hiện nay hầu hết ng−ời dân Bằng B sử dụng n−ớc sông Tô Lịch cho các hoạt động sản xuất nông nghiệp của thôn. Về cảm quan n−ớc t−ới chủ yếu có màu xanh đen, khi bơm 476
3. có bọt trắng, mùi hôi thối rất khó chịu. Bảng 1. Hàm l−ợng các kim loại kim loại nặng và Coliform trong n−ớc sông Tô Lịch (Số liệu phân tích tháng 04/2003) Kí hiệu Pb Cd Zn Fe Hg Cr III Coliform TT mẫu (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (MPN/100 m) 1 M1 0,018 0,0008 0,18 1,788 0,0001 0,005 2.800.000 2 M2 0,009 0,0002 0,12 1,675 0,0001 0,001 15.500.000 3 M3 0,005 0,0011 0,12 1,435 0,0001 0,002 11.640.000 4 M4 0,007 0,0005 0,09 1,61 0,0001 0,015 12.750.000 5 M5 0,01 0,0001 0,14 1,561 0,0001 0,006 4.910.000 6 M6 0,009 0,0001 0,12 1,82 0,0002 0,002 13.400.000 7 M7 0,008 0,0007 0,08 1,438 0,0002 0,006 9.060.000 8 M8 0,006 0,0006 0,09 1,753 0,0001 0,005 2.520.000 9 M9 0,009 0,0003 0,12 1,64 0,0001 0,003 1.355.000 10 M10 0,009 0,0003 0,14 1,439 0,0001 0,005 1.665.000 TCVN 5942- 0,1 0,02 2 2 0,002 1 10.000 1995 (Loại B) M1: Đầu m−ơng Thụy Khuê M6: Cầu Yên Hòa M2: Cống B−ởi M7: Trung Kính M3: Cống Vị M8: Cống Mọc M4: M−ơng Nghĩa Đô M9: Cầu Mới M5: Cầu Giấy M10: Cầu Dậu Kết quả phân tích dẫn ra trong bảng cho thấy: hầu hết các chỉ tiêu kim loại nặng đ−ợc phân tích đều d−ới mức tiêu chuẩn cho phép với n−ớc mặt loại B, chỉ một số các điểm phân tích có giá trị t−ơng đối cao. Tuy nhiên, các kết quả này cũng rất cận với tiêu chuẩn cho phép. Hơn nữa do dân số đô thị ngày càng tăng, các loại hình thải ngày càng đa dạng, vì vậy các kết quả này cũng cần phải xem xét để có những kế hoạch xử lý phù hợp. Tuy nhiên, riêng chỉ tiêu coliform v−ợt tiêu chuẩn nhiều lần. Các kết quả phân tích chất l−ợng n−ớc t−ới tại Bằng B cũng cho thấy: so với TCVN 5942-1995 thì các kim loại nặng Pb, Cd, Hg có hàm l−ợng d−ới ng−ỡng giới hạn và không có sự dao động lớn giữa các khu ruộng. Chỉ riêng As tại trạm bơm có hàm l−ợng 0,025 mg/l nằm trong ng−ỡng 0,005-0,01 mg/l, nh−ng nếu sử dụng liều l−ợng t−ới lớn thì đây là nguồn ô nhiễm As chủ yếu cho đất và cây rau. Các mẫu n−ớc lấy trong ruộng có hàm l−ợng 477
4. kim loại nặng thấp hơn TCVN vì n−ớc đ−ợc lấy trong trạng thái tĩnh, n−ớc đã lắng trong nên chứa ít kim loại nặng hòa tan. Có thể thấy n−ớc thải đô thị có chứa một hàm l−ợng các kim loại nặng cao hơn rất nhiều so với các loại n−ớc t−ới thông th−ờng khác dùng trong sản xuất nông nghiệp. Kim loại nặng là các chất độc hại, có khả năng di chuyển, tích lũy trong các mắt xích của hệ sinh thái và từ đó nó có khả năng tiềm tàng gây nên các hiểm họa sinh thái lâu dài. Khi sử dụng n−ớc này để t−ới rau, các kim loại nặng có trong n−ớc thải một phần tích luỹ, rửa trôi vào trong đất và n−ớc d−ới đất gây ô nhiễm đất và nguồn n−ớc, một phần đi vào cây rau đáp ứng nhu cầu dinh d−ỡng và biến đổi trong quá trình sinh tr−ởng, phát triển của cây rau nh−ng khi nồng độ kim loại nặng v−ợt quá tiêu chuẩn cho phép, nó sẽ tích lũy trong cây rau và theo chuỗi thức ăn di chuyển, tích lũy trong cơ thể con ng−ời và các động vật, gây ra các bệnh hiểm nghèo. Bảng 2. Hàm l−ợng một số kim loại nặng trong các mẫu n−ớc t−ới tại Bằng B (Số liệu phân tích tháng 05/2005) Kí hiệu Loại rau Vị trí lấy mẫu Pb (mg/l) Cd (mg/l) As (mg/) Hg (mg/l) mẫu trồng M11 Trạm bơm 0,001 0,002 0,025 <0,0001 M12 Đ−ờng Ngang Trong Cải xoong <0,001 0,003 0,003 0,0001 M13 Đ−ờng Ngang Ngoài Muống 0,003 0,002 0,001 0,0002 M14 Trung Đồng Cần 0,002 0,002 0,002 0,0001 M15 Xã Can Muống 0,002 0,001 0,004 <0,0001 M16 Mả Mét Muống 0,003 0,002 0,007 0,0002 M17 Lòng Roọc Cần 0,002 0,001 0,001 0,0001 TCVN 5942-1995 0,1 0,02 0,1 0,002 Hiện trạng trồng rau và nguy cơ ô nhiễm rau Các loại rau trồng chủ yếu Các loại rau chủ yếu hiện nay đã đ−ợc trồng là: ngải cứu, lơ, su hào, cải xoong, mồng tơi, rau rút, rau muống, hành, cải cúc, rau mùi Tùy theo nhu cầu dùng n−ớc, có thể xếp các loại rau trồng ở Bằng B thành 2 loại là rau n−ớc và rau cạn. Rau n−ớc đòi hỏi điều kiện sống trong môi tr−ờng n−ớc, ngập liên tục với chiều sâu mực n−ớc khoảng từ 5-50 cm tùy thuộc vào từng loại rau. Rau cạn nhu cầu dùng n−ớc ít hơn, điều kiện sống liên tục trên đất 478
5. khô, n−ớc chỉ đ−ợc t−ới hàng ngày vào những thời điểm nhất định nhằm duy trì độ ẩm cao của đất (Trần Yêm, 2004). Bảng 3. Các loại rau chính trồng tại thôn Bằng B (Số liệu điều tra tháng 01/2004) Loại rau Tên rau Diện tích (m2) Rau rút (Neptunia. oleracea Lour) 30.000 Rau n−ớc Rau muống (Ludwigia Hyssopifolia) 21.000 Rau cần (Oenanthe Javanica) 18.000 Rau cải xoong (Rorippa Rasturtium Aquatium) 12.000 Hành (Allium Sativum L.) 9.000 Rau cạn Rau cải xanh (Raphanus.sp.) 10.000 Rau mùng tơi (Basella.rubra L.) 8.000 Ngải cứu (Persicarian) 3.000 Rau diếp (Lactuca Sativa L.) 2.000 Rau xà lách (Lactuca Sativa Capitata) 2.000 Các loại rau thơm (Coriandrum) 6.000 Nguy cơ ô nhiễm rau do kim loại nặng Qua kết quả phân tích hàm l−ợng kim loại nặng trong các mẫu rau trồng tại Bằng B (Bảng 4) cho thấy: − Hàm l−ợng kim loại nặng trong rau cho thấy việc sử dụng n−ớc thải đô thị để canh tác đã gây ra sự tích lũy kim loại nặng trong các sản phẩm rau trồng, đặc biệt là hàm l−ợng As. − So sánh các số liệu phân tích của các mẫu rau với ng−ỡng hàm l−ợng kim loại nặng cho phép trong rau quả t−ơi (Quyết định số 867/1998/QĐ-BYT ngày 04/4/1998 của Bộ tr−ởng Bộ Y tế (trang 66)), tiêu chuẩn của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn và của FAO/WHO, 1993 thì hàm l−ợng Cd, Pb, Hg trong tất cả các mẫu rau đều nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép. − Riêng về hàm l−ợng As trong các mẫu phân tích thì có tới 11/21 mẫu v−ợt tiêu chuẩn cho phép của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, FAO/WHO, 1993; và 7/21 mẫu v−ợt tiêu chuẩn cho phép của Bộ Y tế, đặc biệt, các mẫu R-Đ2, R-Đ5, R-Đ6, R-Đ7, R- 479
6. Đ11a, R-Đ11b, R-Đ16 v−ợt tiêu chuẩn cho phép từ 5-15 lần. − Mẫu R-Đ7 (rau rút) có hàm l−ợng As cao nhất (3,09 mg/kg). Rau rút là loại rau đ−ợc trồng trong điều kiện ngập n−ớc nhiều nhất (trung bình từ 30-50 cm), do đó đây là loại rau đ−ợc tiếp xúc với n−ớc thải nhiều nhất nên nó có khả năng hấp thụ cao các độc chất có trong n−ớc thải. − Hàm l−ợng As trong các mẫu rau n−ớc cao hơn so với các mẫu rau cạn. So sánh giữa các ruộng đ−ợc lấy n−ớc trực tiếp và gián tiếp từ kênh thì không có quy luật khi so sánh trong cùng một loại rau. Nh−ng có 40% mẫu rau ở ruộng t−ới trực tiếp có hàm l−ợng As v−ợt tiêu chuẩn cho phép, trong khi tỷ lệ này ở những ruộng t−ới gián tiếp là 83% (5/6 mẫu), chỉ có duy nhất một mẫu t−ới gián tiếp có hàm l−ợng As d−ới tiêu chuẩn cho phép là mẫu R-Đ18, t−ới bằng n−ớc ao làng (n−ớc ao làng cũng là n−ớc từ sông bơm lên nh−ng đ−ợc để lắng một thời gian). − Khi phân tích riêng phần thân, lá (phần ăn đ−ợc) và phần rễ của cây rau muống thì cho kết quả phần thân, lá có hàm l−ợng As thấp hơn so với phần gốc. Nguy cơ ô nhiễm rau do số l−ợng lớn Coliform vμ các vi khuẩn gây bệnh khác có trong n−ớc thải Qua điều tra cho thấy, rau sau khi thu hoạch đ−ợc ng−ời nông dân rửa tại ao làng, mà n−ớc ở đây cũng là n−ớc đ−ợc bơm từ sông Tô Lịch lên, là nguồn n−ớc bị nhiễm coliform cao. Ngoài ra trong n−ớc thải đô thị còn chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh khác nh− sốt th−ơng hàn, ỉa chảy, đau bụng do ký sinh đ−ờng ruột và viêm gan siêu vi trùng (Tôn Thất Bách, 1996). Đây cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm các loại rau trồng, đặc biệt là với các loại rau ăn sống do sử dụng n−ớc thải không xử lý. Kết luận N−ớc thải đô thị dùng để sản xuất nông nghiệp ở Bằng B, Hoàng Liệt, Hoàng Mai, Hà Nội có hàm l−ợng Pb, Cd, Hg và As thấp hơn tiêu chuẩn cho phép. Riêng hàm l−ợng As là khá cao, liều l−ợng t−ới lớn nên có khả năng tích lũy trong đất, cây trồng ngày càng lớn. Rau trồng trong khu vực nghiên cứu đã bị ô nhiễm As, đặc biệt, hàm l−ợng As trong rau rút là cao nhất. 480
7. Bảng 4. Kết quả phân tích hàm l−ợng kim loại nặng trong các mẫu rau trồng tại Bằng B (mg/kg rau t−ơi) (Số liệu phân tích tháng 05/2005) Kí hiệu TT Vị lấy mẫu Mô tả As Cd Hg Pb mẫu 1 R-Đ1a Đ−ờng Ngang Trong Muống (thân, lá), nhận n−ớc trực tiếp < 0,002 < 0,001 < 0,002 < 0,01 2 R-Đ1b Đ−ờng Ngang Trong Muống (rễ), nhận n−ớc trực tiếp 0,18 < 0,001 < 0,002 < 0,01 3 R-Đ2 Đ−ờng Ngang Trong Cần, nhận n−ớc gián tiếp 1.6 < 0,001 < 0,002 < 0,01 4 R-Đ3 Đ−ờng Ngang Trong Cải xoong, nhận n−ớc gián tiếp 0,91 < 0,001 < 0,002 < 0,01 5 R-Đ4 Đ−ờng Ngang Trong Cải xoong, nhận n−ớc trực tiếp < 0,002 < 0,001 < 0,002 < 0,01 6 R-Đ5 Đ−ờng Ngang Trong Muống, nhận n−ớc gián tiếp 1,5 < 0,001 < 0,002 < 0,01 7 R-Đ6 Đ−ờng Ngang Ngoài Cần, nhận n−ớc trực tiếp 2,6 < 0,001 < 0,002 < 0,01 8 R-Đ7 Đ−ờng Ngang Ngoài Rút, nhận n−ớc gián tiếp 3,09 < 0,001 < 0,002 < 0,01 9 R-Đ8 Trung Đồng Cần, nhận n−ớc trực tiếp 0,18 < 0,001 < 0,002 < 0,01 10 R-Đ9 Trung Đồng Cải xoong, nhận n−ớc gián tiếp 0,42 < 0,001 < 0,002 < 0,01 11 R-Đ10 Trung Đồng Muống, nhận n−ớc trực tiếp < 0,002 < 0,001 < 0,002 < 0,01 12 R-Đ11a Xã Can Muống (thân, lá), nhận n−ớc trực tiếp 1,01 < 0,001 < 0,002 < 0,01 13 R-Đ11b Xã Can Muống (rễ), nhận n−ớc trực tiếp 1,15 < 0,001 < 0,002 < 0,01 14 R-Đ12 Mả Cả Cần, nhận n−ớc trực tiếp < 0,002 < 0,001 < 0,002 < 0,01 15 R-Đ13 Mả Cả Diếp cá, ruộng khô 0,54 < 0,001 < 0,002 < 0,01 16 R-Đ14 Sau Đồng Ngải cứu, ruộng khô 0,54 < 0,001 < 0,002 < 0,01 17 R-Đ15 Sau Đồng Mùng tơi, ruộng cạn < 0,002 < 0,001 < 0,002 < 0,01 18 R-Đ16 Mả Cả Muống cạn 1,5 < 0,001 < 0,002 < 0,01 19 R-Đ17 Mả Mét Muống, nhận n−ớc trực tiếp < 0,002 < 0,001 < 0,002 < 0,01 20 R-Đ18 Lòng Roọc Cần, dùng n−ớc ao làng < 0,002 < 0,001 < 0,002 < 0,01 21 R-Đ19 Thanh Oai Ngải cứu, đất khô 0,12 < 0,001 < 0,002 < 0,01 Tiêu chuẩn của Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn 4/1998; FAO/WHO, 1993 0,2 0,02 0,005 0,5 Tiêu chuẩn của Bộ Y tế (QĐ số 867/1998/QĐ-BYT ngày 04/4/1998) 1 1 0,05 2 481
8. Tμi liệu tham khảo 1. Tôn Thất Bách, 1996. Báo cáo toàn văn “Nghiên cứu một số đặc điểm sự tác động và mối liên quan giữa môi tr−ờng - sức khỏe và mô hình bệnh tật của nhân dân ở một số vùng kinh tế quan trọng - Đề xuất các biện pháp bảo vệ và nâng cao sức khỏe cộng đồng”. Tr−ờng Đại học Y khoa Hà Nội. 2. Trịnh Thị Thanh, Nguyễn Xuân Thành, 2003. Một số kết quả nghiên cứu về ô nhiễm rau, cá t−ơi đ−ợc nuôi bằng n−ớc thải tại Thanh Trì, Hà Nội. Hội thảo khoa học Môi tr−ờng nông thôn Việt Nam. 1/2003. Đề tài KC-08-06, Hà Nội. 3. Trần Yêm, 2003, 2004. Báo cáo khoa học hàng năm (năm thứ 1: 2002-2003, năm thứ 2: 2003-2004). Dự án RURBIFARM – Hợp tác giữa Thụy Điển, Trung Quốc, Việt Nam, Thái Lan và các tổ chức quốc tế khác. Báo cáo l−u trữ tại Viện Môi tr−ờng và Phát triển Bền vững. Use of wastewater for vegetable growing and vegetable contamination in Thanh Tri, Hanoi Tran Yem, Le Thi Thanh Hoa University of Sciences, VNU, Hanoi Urban (Hanoi city) wastewater has been used for vegetable farming in Bang B village in particular and in Thanh Tri peril-urban of Hanoi in general. The concentration of some heavy metals in wastewater is lower than the permissible level, but coliform is many times higher. Average annual volume of wastewater pumped into Bang B vegetable field is about 700,000 m3, this leading to a high accumulation of heavy metals and nutrients in soil and water in vegetable fields. The concentration of some metals like Cd, Pb and Hg in almost vegetable samples is lower than the permissible (FAO/WHO standard). The concentration of As in 11/21 vegetable samples is higher than the permissible level (standard of WHO/FAO and Ministry of Agriculture and Rural Development). The concentration of As in 7/21 vegetable samples is higher than the permissible level set by the Ministry of Public Health. The concentration of As in aquatic vegetables is much higher than that in dry- vegetables. Bang B vegetables are also contaminated by coliform with the concentration of some hundred thousands to million MPN/100 ml. 482