Ô nhiễm đất do hoạt động nông nghiệp
Bao gồm các loại chất thải như: phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, tàn tích sản phẩm và cây trồng nông nghiệp, chất thải gia súc và tàn tích rừng.
Ô nhiễm do phân bón
– Phân vô cơ
Để tăng năng suất cây trồng, người ta thường sử dụng các loại phân hóa học như: đạm (N), lân (P2O5), kali (K2O). Nhưng trong các loại phân vô cơ, đáng chú ý nhất là phân N, một loại phân mang lại hiệu quả quan trọng nhất cho năng suất cây trồng, tuy nhiên nó cũng rất dễ gây ô nhiễm cho môi trường đất do tồn dư của nó do sử dụng với liều lượng cao. Khi bón N, cây sử dụng tối đa 30% lượng phân bón vào đất. Còn lại, phần thì vị rửa trôi làm mất đi phần còn lại trong đất sẽ gây ô nhiễm đất.
Khi bón N vào đất thường trong đất tồn tại 2 dạng: NH4 và NO3–, cây trồng hấp thu cả 2 dạng này, nếu cây hấp thu nhiều N, trong cây sẽ tồn lưu cao NO3– trong lá, quả, hạt quá mức sẽ gây hại cho người tiêu dùng.
Lượng N tồn dư trong đất dạng NO3– dễ bị rửa trôi xuống sông, suối hoặc trực tiếp đi xuống nước ngầm gây ô nhiễm nước ngầm. Theo mức cho phép của WHO, nước ngầm chứa > 45 mg/l NO3–, khoong thể dùng làm nước uống.
Quá trình nitrat hóa làm tăng tính chua của môi trường đất do trong đất tồn tại HNO3.
Một số phân bón hóa học khác gây ô nhiễm môi trường đất như phân lân. Phân super lân thường có 5% axít tự do (H2SO4), làm cho môi trường đất chua. Trong các loại phân lân cũng còn chứa một lượng các kim loại nặng khác như As, Cd, Pb cũng là nguyên nhân làm tích luỹ các kim loại này trong đất.
Các phân hóa học khác hầu hết là các dạng muối (NH4SO4, KCL, K2SO4, KNO3…) của các axít, do đó khi bón vào đất làm cho đất chua.
– Phân hữu cơ
Thông thường phân hữu cơ gồm: phân chuồng, phân xanh, phân ủ. Thành phần của phân tuỳ thuộc vào nguồn chế biến. Nguồn phân hữu cơ gây ô nhiễm đất có thể do cách sử dụng, nguồn sử dụng để chế biến.
Phân chuồng nếu không được ủ đúng kỹ thuật, như nông dân sử dụng phân tươi (phân chuồng, phân bắc) ngâm ủ, nông dân sử dụng tưới trên cây trồng chứa rất nhiều các vi sinh (Coliform, E.coli, Clostridium perfingens, Streptococcus, Salmonella, Vibrio cho lera), ký sinh trùng (giun đũa) trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là trên rau làm cho rau không an toàn, gây độc cho người sử dụng.
Các loại phân hữu cơ hiện nay, như phân chuồng (heo, gà,…) được nuôi từ thứ ăn tổng hợp không còn an toàn cho nông sản như trước, vì trong thành phần của nó có nhiều khóang vi lượng (Cu, Zn, Fe, Mn, Co,…). Hàm lượng kim loại nặng chứa trong phân có thể là nguồn xâm nhập vào đất trồng và tồn lưu trong các loại nông sản phẩm, đặc biệt là các loại rau ăn lá.
Sử dụng nhiều phân hữu cơ trong điều kiện yếm khí, quá trình khử chiếm ưu thế, sẽ tạo ra nhiều axít hữu cơ làm đất chua, đồng thời tạo ra nhiều chất độc H2S, CH4, CO2.
Ô nhiễm do thuốc bảo vệ thực vật
Thuốc bảo vệ thực vật bao gồm: thuốc trừ sâu, bệnh (nấm, tuyến trùng…), thuốc diệt cỏ, chất kích thích sinh trưởng đều là các chất hóa học hữu cơ hay vô cơ. Rất cần thiết để diệt sâu, bệnh, cỏ dại bảo vệ cây trồng, Nhưng vì bản chất của các chất này là diệt sinh học nên ít nhiều đều ảnh hưởng đến môi trường đất.
Các hóa chất này gây ô nhiễm môi trường đất và hoạt tính của chúng sẽ là chất độc cho các động vật và con người. Nó có thể tồn tại lâu trong đất, xâm nhập vào thành phần cây, nhất là tích luỹ ở các bộ phận của cây, con người sử dụng các sản phẩm này sẽ gây ngộ độc.
Đặc tính của thuốc trừ sâu bệnh là tính bền trong môi trường sinh thái. Sau khi xâm nhập vào môi trường và tồn tại một thời gian dài trong các dạng cấu trúc sinh hóa khác nhau hoặc tạo các dạng hợp chất liên kết trong môi trường đất. Các hợp chất mới này thường có độc tính cao hơn bản thân nó. Ví dụ như DDT sau một thời gian sử dụng có tạo ra DDE, độc hơn DDT gấp 2-3 lần. Thuốc trừ sâu Aldrin tồn tại lâu dài trong đất bị phân thành Dieldrin, mà tính chất của nó độc nhiều lần so với Aldrin.
Các thuốc bảo vệ thực vật thường chứa nhiều kim loại nặng như: As, Pb, Hg. Một số loại thuốc bệnh như: CuSO4, Zineb, Macozeb… chứa các kim loại nặng như Zn, Cu, Mn sử dụng nhiều và lâu dài sẽ tồn lưu các kim loại trong đất.
Tác hại khác của thuốc trừ sâu bệnh là sự xâm nhập của nó vào môi trường đất làm cho cơ lý hóa tính đất giảm sút, mức độ gây hại tương tự như phân bón hóa học. Nhưng khả năng diệt khuẩn cao nên thuốc trừ sâu bệnh cũng đồng thời tiêu diệt nhiều vi sinh vật có ích làm các hoạt tính sinh học của đất bị giảm.
Ô nhiễm đất do dầu
Ô nhiễm đất do hydrocarbures từ nguồn dầu hoả. Thành phần cơ bản của dầu mỏ: Carbon 82 – 87%, hydro 11 – 14%,lưu huỳnh 0,1 – 0,5%, oxy và nitơ < vài phần nghìn.
Dầu và các sản phẩm của dầu khí đổ trên mặt đất sẽ làm cho đất bị ô nhiễm vì:
-Chỉ cần một lớp dầu bao phủ mặt đất, dù rất mỏng (0,2 – 0,5 mm) cũng đủ làm cho đất “ngạt thở” vì thiếu không khí, quá trình trao đổ khí bị cắt đứt. Kết quả là các loài động, thực vật và vi sinh vật đều thiếu oxy, cuối cùng dẫn đến cái chết. Lớp dầu này cũng ngăn cản quá trình trao đổi năng lượng mặt trời của môi trường đất.
-Dầu là chất kỵ nước, khi thấm vào đất, dầu đẩy nước ra ngoài làm cho môi trường đất hầu như không còn nước và chiếm hết các khoảng không khí trong đất làm cho đất giảm thiểu oxy và nước, gây tổn thương cho hệ sinh thái.
-Khi xâm nhập vào đất, dầu làm thay đổi kết cấu và đặc tính lý hóa tính của đất, khiến các hạt keo đất trơ ra và không còn khả năng hấp thu, trao đổi nữa.
-Dầu thấm qua đất xuống mạch nước ngầm, làm ô nhiễm nguồn nước ngầm.
-Dầu là hợp chất hữu cơ cao phân tử có đặc tính diệt sinh vật.
Khắc phục ô nhiễm dầu trong đất có nhiều cách, nhưng có thể có các cách chủ yếu sau:
- Cày xới lên và xử lý tầng đất ô nhiễm để nó tiếp xúc với không khí cho bay hơi và vi sinh vật phân huỷ .
- Xử lý đất bằng hóa chất.
- Trồng cây ưa dầu, có khả năng chịu được nồng độ dầu.
- Bóc các lớp đất bị ô nhiễm đưa ra xử lý.
- Tạo cho đất có khả năng tự làm sạch, hoặc bằng tiếp xúc không khí hoặc vi sinh vật, hoặc rửa trôi, chuyển hóa.