Hỏi đáp về các vấn đề môi trường liên quan đến tài nguyên đất đai

Đất là một hệ sinh thái hoàn chỉnh nên thường bị ô nhiễm bởi các hoạt động cuả con người. Tài nguyên đất của thế giới hiện đang bị suy thoái nghiêm trọng.

Đất là gì? Đất hình thành như thế nào?

Đất hay thổ nhưỡng là lớp ngoài cùng của thạch quyển bị biến đổi tự nhiên dưới tác động tổng hợp của nước, không khí, sinh vật“.

Các thành phần chính của đất là chất khoáng, nước, không khí, mùn và các loại sinh vật từ vi sinh vật cho đến côn trùng, chân đốt v.v…

Đất có cấu trúc hình thái rất đặc trưng, xem xét một phẫu diện đất có thể thấy sự phân tầng cấu trúc từ trên xuống dưới như sau:

– Tầng thảm mục và rễ cỏ được phân huỷ ở mức độ khác nhau.
– Tầng mùn thường có mầu thẫm hơn, tập trung các chất hữu cơ và dinh dưỡng của đất.
– Tầng rửa trôi do một phần vật chất bị rửa trôi xuống tầng dưới.
– Tầng tích tụ chứa các chất hoà tan và hạt sét bị rửa trôi từ tầng trên.
– Tầng đá mẹ bị biến đổi ít nhiều nhưng vẫn giữ được cấu tạo của đá.
– Tầng đá gốc chưa bị phong hoá hoặc biến đổi.

Mỗi một loại đất phát sinh trên mỗi loại đá, trong điều kiện thời tiết và khí hậu tương tự nhau đều có cùng một kiểu cấu trúc phẫu diện và độ dày.

Thành phần khoáng của đất bao gồm ba loại chính là khoáng vô cơ, khoáng hữu cơ và chất hữu cơ. Khoáng vô cơ là các mảnh khoáng vật hoặc đá vỡ vụn đã và đang bị phân huỷ thành các khoáng vật thứ sinh. Chất hữu cơ là xác chết của động thực vật đã và đang bị phân huỷ bởi quần thể vi sinh vật trong đất. Khoáng hữu cơ chủ yếu là muối humat do chất hữu cơ sau khi phân huỷ tạo thành. Ngoài các loại trên, nước, không khí, các sinh vật và keo sét tác động tương hỗ với nhau tạo thành một hệ thống tương tác các vòng tuần hoàn của các nguyên tố dinh dưỡng nitơ, phôtpho, v.v…

Các nguyên tố hoá học trong đất tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ, hữu cơ có hàm lượng biến động và phụ thuộc vào quá trình hình thành đất. Thành phần hoá học của đất và đá mẹ ở giai đoạn đầu của quá trình hình thành đất có quan hệ chặt chẽ với nhau. Về sau, thành phần hoá học của đất phụ thuộc nhiều vào sự phát triển của đất, các quá trình hoá, lý, sinh học trong đất và tác động của con người.

Sự hình thành đất là một quá trình lâu dài và phức tạp, có thể chia các quá trình hình thành đất thành ba nhóm: Quá trình phong hoá, quá trình tích luỹ và biến đổi chất hữu cơ trong đất, quá trình di chuyển khoáng chất và vật liệu hữu cơ trong đất. Tham gia vào sự hình thành đất có các yếu tố: Đá gốc, sinh vật, chế độ khí hậu, địa hình, thời gian. Các yếu tố trên tương tác phức tạp với nhau tạo nên sự đa dạng của các loại đất trên bề mặt thạch quyển. Bên cạnh quá trình hình thành đất, địa hình bề mặt trái đất còn chịu sự tác động phức tạp của nhiều hiện tượng tự nhiên khác như động đất, núi lửa, nâng cao và sụt lún bề mặt, tác động của nước mưa, dòng chảy, sóng biển, gió, băng hà và hoạt động của con người.

Các nguyên tố hoá học và sinh vật trong đất được phân chia như thế nào?

Theo hàm lượng và nhu cầu dinh dưỡng đối với cây trồng, các nguyên tố hoá học của đất được chia thành ba nhóm:

– Nguyên tố đa lượng: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, P, S, N, C, H.
– Nguyên tố vi lượng: Mn, Zn, Cu, B, Mo, Co.v.v…
– Nguyên tố phóng xạ: U, Th, Ra v.v…

Hàm lượng các nguyên tố trên dao động trong phạm vi rộng, phụ thuộc vào loại đất và các quá trình sử dụng đất.

Sinh vật trong đất được chia làm ba nhóm chủ yếu: thực vật, vi sinh vật và động vật đất.

– Thực vật chủ yếu là các loại thực vật bậc cao có khả năng quang hợp để tổng hợp ra các chất hữu cơ nhóm C6H12O6.
– Vi sinh vật gồm vi khuẩn, nấm, tảo chiếm khoảng 0,2 – 0,3 % lượng chất hữu cơ của đất.
– Vi khuẩn trong đất có nhiều nhóm như nhóm phân huỷ hyđrat cacbon, nhóm chuyển hoá nitơ, nhóm vi khuẩn lưu huỳnh, sắt, mangan, phôtpho v.v…

Vi sinh vật đất có nhiệm vụ phân giải xác động, thực vật, tích luỹ chất dinh dưỡng từ môi trường xung quanh. Động vật đất gồm giun đất, tiểu túc, nhuyễn thể và động vật có xương tham gia tích cực vào quá trình phân huỷ xác động thực vật, đào xới đất, tạo điều kiện cho không khí, nước và vi sinh vật thực hiện quá trình phân huỷ chất hữu cơ, giúp cho thực vật bậc cao dễ dàng lấy được chất dinh dưỡng từ đất.

Tài nguyên đất là gì?

Đất là một dạng tài nguyên vật liệu của con người. Đất có hai nghĩa: đất đai là nơi ở, xây dựng cơ sở hạ tầng của con người và thổ nhưỡng là mặt bằng để sản xuất nông lâm nghiệp.

– Đất theo nghĩa thổ nhưỡng là vật thể thiên nhiên có cấu tạo độc lập lâu đời, hình thành do kết quả của nhiều yếu tố: đá gốc, động thực vật, khí hậu, địa hình và thời gian. Thành phần cấu tạo của đất gồm các hạt khoáng chiếm 40%, hợp chất humic 5%, không khí 20% và nước 35%.
– Giá trị tài nguyên đất được đo bằng số lượng diện tích (ha, km2) và độ phì (độ mầu mỡ thích hợp cho trồng cây công nghiệp và lương thực).

Tài nguyên đất của thế giới theo thống kê như sau:

Tổng diện tích 14.777 triệu ha, với 1.527 triệu ha đất đóng băng và 13.251 triệu ha đất không phủ băng. Trong đó, 12% tổng diện tích là đất canh tác, 24% là đồng cỏ, 32% là đất rừng và 32% là đất cư trú, đầm lầy. Diện tích đất có khả năng canh tác là 3.200 triệu ha, hiện mới khai thác hơn 1.500 triệu ha. Tỷ trọng đất đang canh tác trên đất có khả năng canh tác ở các nước phát triển là 70%; ở các nước đang phát triển là 36%.

Tài nguyên đất của thế giới hiện đang bị suy thoái nghiêm trọng do xói mòn, rửa trôi, bạc mầu, nhiễm mặn, nhiễm phèn và ô nhiễm đất, biến đổi khí hậu. Hiện nay 10% đất có tiềm năng nông nghiệp bị sa mạc hoá.

Đất là một hệ sinh thái hoàn chỉnh nên thường bị ô nhiễm bởi các hoạt động cuả con người. Ô nhiễm đất có thể phân loại theo nguồn gốc phát sinh thành ô nhiễm do chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, chất thải của các hoạt động nông nghiệp, ô nhiễm nước và không khí từ các khu dân cư tập trung. Các tác nhân gây ô nhiễm có thể phân loại thành tác nhân hoá học, sinh học và vật lý.

Độ phì nhiêu của đất là gì?

Độ phì nhiêu của đất hay còn gọi là khả năng sản xuất của đất là tổng hợp các điều kiện, các yếu tố để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt“.

Những điều kiện đó là:

– Đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết ở dạng dễ tiêu đối với cây trồng.
– Độ ẩm thích hợp.
– Nhiệt độ thích hợp.
– Chế độ không khí thích hợp cho hô hấp của thực vật và hoạt động của vi sinh vật.
– Không có độc chất.
– Không có cỏ dại, đất tơi xốp đảm bảo cho hệ rễ phát triển.

Do đó, muốn tăng độ phì nhiêu của đất và thu được năng suất cao, ổn định, cần phải tác động đồng thời các yếu tố đối với đời sống cây trồng. Có thể dùng các biện pháp như thuỷ lợi, kỹ thuật làm đất, phân bón, chế độ canh tác… để cải tạo đất.

Thế nào là ô nhiễm môi trường đất?

Ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các chất ô nhiễm“.

Người ta có thể phân loại đất bị ô nhiễm theo các nguồn gốc phát sinh hoặc theo các tác nhân gây ô nhiễm. Nếu theo nguồn gốc phát sinh có:

– Ô nhiễm đất do các chất thải sinh hoạt.
– Ô nhiễm đất do chất thải công nghiệp.
– Ô nhiễm đất do hoạt động nông nghiệp.

Tuy nhiên, môi trường đất có những đặc thù và một số tác nhân gây ô nhiễm có thể cùng một nguồn gốc nhưng lại gây tác động bất lợi rất khác biệt. Do đó, người ta còn phân loại ô nhiễm đất theo các tác nhân gây ô nhiễm:

– Ô nhiễm đất do tác nhân hoá học: Bao gồm phân bón N, P (dư lượng phân bón trong đất), thuốc trừ sâu (clo hữu cơ, DDT, lindan, aldrin, photpho hữu cơ v.v.), chất thải công nghiệp và sinh hoạt (kim loại nặng, độ kiềm, độ axit v.v…).
– Ô nhiễm đất do tác nhân sinh học: Trực khuẩn lỵ, thương hàn, các loại ký sinh trùng (giun, sán v.v…).
– Ô nhiễm đất do tác nhân vật lý: Nhiệt độ (ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ chất thải của sinh vật), chất phóng xạ (U ran, Thori, Sr90, I131, Cs137).

Chất ô nhiễm đến với đất qua nhiều đầu vào, nhưng đầu ra thì rất ít. Đầu vào có nhiều vì chất ô nhiễm có thể từ trên trời rơi xuống, từ nước chảy vào, do con người trực tiếp “tặng” cho đất, mà cũng có thể không mời mà đến.

Đầu ra rất ít vì nhiều chất ô nhiễm sau khi thấm vào đất sẽ lưu lại trong đó. Hiện tượng này khác xa với hiện tượng ô nhiễm nước sông, ở đây chỉ cần chất ô nhiễm ngừng xâm nhập thì khả năng tự vận động của không khí và nước sẽ nhanh chóng tống khứ chất ô nhiễm ra khỏi chúng. Đất không có khả năng này, nếu thành phần chất ô nhiễm quá nhiều, con người muốn khử ô nhiễm cho đất sẽ gặp rất nhiều khó khăn và tốn nhiều công sức.

Các hệ thống sản xuất tác động đến môi trường đất như thế nào?

Dân số trên trái đất tăng lên, đòi hỏi lượng lương thực, thực phẩm ngày càng nhiều và con người phải áp dụng những phương pháp để tăng mức sản xuất và cường độ khai thác độ phì của đất. Những biện pháp phổ biến nhất là:

– Tăng cường sử dụng các chất hoá học trong nông, lâm nghiệp như phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ.
– Sử dụng các chất tăng cường sinh trưởng để có lợi cho việc thu hoạch.
– Sử dụng công cụ và kỹ thuật hiện đại.
– Mở rộng mạng lưới tưới tiêu.

Tất cả các biện pháp này đều tác động mạnh đến hệ sinh thái và môi trường đất:

– Làm đảo lộn cân bằng sinh thái do sử dụng thuốc trừ sâu.
– Làm ô nhiễm môi trường đất do sử dụng thuốc trừ sâu.
– Làm mất cân bằng dinh dưỡng.
– Làm xói mòn và thoái hoá đất.
– Phá huỷ cấu trúc của đất và các tổ chức sinh học của chúng do sử dụng các thiết bị, máy móc nặng.
– Làm mặn hoá hay chua phèn do chế độ tưới tiêu không hợp lý.

Đất ở các khu vực công nghiệp và đô thị bị ô nhiễm như thế nào?

Quá trình phát triển công nghiệp và đô thị cũng ảnh hưởng đến các tính chất vật lý và hoá học của đất. Những tác động về vật lý như xói mòn, nén chặt đất và phá huỷ cấu trúc đất do các hoạt động xây dựng, sản xuất và khai thác mỏ. Các chất thải rắn, lỏng và khí đều có tác động đến đất. Các chất thải có thể được tích luỹ trong đất trong thời gian dài gây ra nguy cơ tiềm tàng đối với môi trường.

Người ta phân chia các chất thải gây ô nhiễm đất làm 4 nhóm: Chất thải xây dựng, chất thải kim loại, chất thải khí, chất thải hoá học và hữu cơ.

– Chất thải xây dựng như gạch, ngói, thuỷ tinh, ống nhựa, dây cáp, bê tông,… trong đất rất khó bị phân huỷ.
– Chất thải kim loại, đặc biệt là các kim loại nặng như Chì, Kẽm, Đồng, Ni ken, Cadimi… thường có nhiều ở các khu khai thác mỏ, các khu công nghiệp. Các kim loại này tích luỹ trong đất và thâm nhập vào cơ thể theo chuỗi thức ăn và nước uống, ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khoẻ.
– Các chất thải khí và phóng xạ phát ra chủ yếu từ các nhà máy nhiệt điện, các khu vực khai thác than, các khu vực nhà máy điện nguyên tử, có khả năng tích luỹ cao trong các loại đất giàu khoáng sét và chất mùn.
– Các chất thải gây ô nhiễm đất ở mức độ lớn là các chất tẩy rửa, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, mầu vẽ, công nghiệp sản xuất pin, thuộc da, công nghiệp sản xuất hoá chất. Nhiều loại chất hữu cơ đến từ nước cống, rãnh thành phố, nước thải công nghiệp được sử dụng làm nguồn nước tưới trong sản xuất cũng là tác nhân gây ô nhiễm đất.

Theo TẠP CHÍ MÔI TRƯỜNG

Tags: , , ,