Tiểu luận Ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn

Giai đoạn hoà tan và rửa trôi phụ thuộc vào ính chất cơ lý của đất phèn, phân bố mưa trong các tháng đầu mùa mưa và điều kiện địa hình đồng ruộng. Kinh nghiệm thựctế cho thấy: nếu những trận mưa đầu mùa có lượng mưa lớn thì việc hình thành nước phèn sẽ giảm, vì lượng mưa lớn là cho nồng độ phèn giảm và được rửa đi theo dòng thấm xuống các tầng sâu và một phần theo dòng chẩy mặt xuống kênh mương và đưa ra khu tiêu.

docx33 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 24/10/2013 | Lượt xem: 5327 | Lượt tải: 18download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tiểu luận Ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
(ms/cm) Al3+ (ppm) Fe2+ (ppm) SO42 (ppm) 5,0÷5,5 ≤2.500 ≤ 30 ≤ 150÷200 ≤ 1500 Bảng: mức độ chiu đựng của cây lúa đối với những độc tố trong đất Trong đất phèn các nguyên tố sắt, nhôm, sunphat (dưới dạng Fe2+, Fe+3, Al3+, SO4-2, H+, Cl- và hợp chất của sắt với Lưu Huỳnh là pyrite, Jarosit) luôn có hàm lượng rất cao, trên mức chịu đựng của cây trồng rất nhiều, vì vậy gọi là các độc tố trong đất phèn. III. Hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất 3.1.Tác nhân hoá học Do trong đất, trong nước vùng đất phèn nặng và trung bình xuất hiện hàm lượng cao của các độc tố. do việc dùng nhiều phân bón hoá học, thuốc trừ sâu, diệt cỏ và chất kích thích sinh trưởng, dẫn đến sự lan truyền độc tố từ vùng này sang vùng khác. Ngoài ra còn do phế thải của hoạt động công nghiệp cũng như sinh hoạt. - do những vùng đất phèn nặng và trung bình: Khi xuất hiện những vùng phèn nặng và trung bình, các độc tố trong đất xuất hiện với hàm lượng cao thì chúng không chỉ xuất hiện và gây ảnh hưởng tại những vùng đất phèn, mà do ảnh hưởng của chế độ nước trong khu vực các độc tố sẽ lan truyền sang những khu vực lân cận. + Làm đất bị nhiễm chua, nhiễm mặn. + Tính chất hoá học của đất bị thay đổi. + Chất lượng nước bị thay đổi theo chiều hướng bất lợi. + Chất lượng nước ngầm bị nhiễm bẩn Do sử dụng phân bón. Khi bón phân khoáng chỉ có 50% được cây trồng sử dụng. Lượng còn lại tham gia vào vấn đề gây ô nhiễm môi trường đất. + Biến đổi thành phần tính chất của đất nếu không sử dụng hợp lý. + Làm chua đất + Biến đổi cân bằng dinh dưỡng đất và cây trồng. + Một lượng lớn xâm nhập vào nguồn nước, vào khí quyển do thuốc trừ sâu, diệt cỏ. + Hay gây nên hiện tượng “ phóng đại sinh học” Tác động mạnh mẽ nhất đến môi trường đất Do chứa chất thải công nghiệp, sinh hoạt. + Chứa sản phẩm độc hại ở dạng rắn. nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh 50% chất thải công nghiệp là rắn: than, bụi, sỉ, quặng…. Từ đó ước tính 15% gây độc hại và nguy hiểm cho con người và đất đai. Chất thải sinh hoạt ở dạng rắn cũng chiếm tỷ trọng lớn. + Chất thải công nghiệp là các hoá chất kim loại nặng như: Cu, Pb, Hg, Sđ…. Thường chứa nhiều trong rác phế thải của ngành luyện kim màu, sản xuất ô tô. + Trong đất, tính trị độc và gây độc của các kim loại nặng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: ooxxy hoá khử, Ph, số lượng nước và phức chất mà nó hoà tan các kim loại nặng. 3.2 Tác nhân sinh học Sự ô nhiễm này xuất hiện do những phương pháp đổ bỏ chất thỉa mất vệ sinh, loại tưới, thải sinh hoạt, bón trực tiếp cho cây, cho đất. Sử dụng phân không đúng kĩ thuật, vì trong đó chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh → gây nên hậu quả cho con người, gia súc. Nhiều loại vi khuẩn trong đất phèn lan truyền theo nước gây nên một số bệnh đối với nhân dân vùng đất phèn. 3.3Tác nhân vật lý Ô nhiễm nhiệt: khi nhiệt độ tăng gây ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật trong đất, ảnh hưởng đến phân gải chất hữu cơ. Trong nhiều trường hợp ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng. Nhiệt độ tăng làm giảm lượng D2 hoà tan trong dung dịch đất dẫn đến thế cân bằng sang xu thế khử. Quá trình phân huỷ chất hữu cơ sang kị khí, sinhra sản phẩm độc: CH4, NH3, H2S và các andehit. + quặng thải bỏ của các nàh máy nhiệt điện, luyện kim. + Đốt rẫy, cháy rừng. Các tác nhân phóng xạ: + phế tahir của các trung tâm nghiên cứu, bệnh viện. + để đo người ta có hệ số cô đặc: Tỉ lệ nồng đọ chất phóng xạ tích huỷ trong cơ thể và lượng đó trong môi trường 4. Nguồn gốc và quá trình hình thành đất phèn 4.1Nguồn gốc đất phèn Nghiên cứu đất phèn ở miền bắc Việt Nam, Fritlan cho rắng đất phèn giàu sunfat và sunfat là do lưu quỳnh (S) trong nước lợ và không liên quan dến sú vẹt. Qua các thí nghiệm, kết hợp với điều tra thực tế trong dịp lập bản đồ đất cho miền Bắc việt Nam, Fritlan đã giải thích sự hình thành đất phèn: S có trong nước biển theo thủy triều và vùng nước lợ. còn sắt, nhôm (Fe,Al) do sự phân tích củ keo sắt và sự rủa trôi của các dòng chảy, trầm tích ờ vùng nước lợ, cùng với S lắng đọng trong phù sa, tạo nên phèn. Quan điểm này chua giải thích đượcnhững nơi có chế độ nước của các con sông giống nhau, nhưng có vùng tạo phèn, có vùng không tạo phèn.. Moorman và những nơi cộng sữ cho rằng sự hình thành đất phèn xuất hiện ở vùng nước lợ, có thủy triều xâm nhập và có sự tham gia của vi sinh vật với các điều kiện và các giai đoạn sau: - Ion SO42- bị khử trong điều kiện thiếu oxy, có sự tham gia của vi sinh vật yếm khí. Trong giai đoạn này cần phải có đầy đủ chất hữu cơ để làm thức ăn cho vi sinh vật yếm khí Thibacillus… - Tiếp đó phản ứng giũa sunphure H2S với sắt có trong đất để tạo thành FeSO4 và H2SO4 theo phản ứng: 2H2O + 2FeS2 + 7O2 2FeSO4 +2H2SO4 - Sau khi đã co acid H2SO4 và FeSO4, trong điều kiện có đủ oxy và vi sinh vật, sunphat sắt III được hình thành: 2FeSO4 + H2SO4 + O Fe2(SO4)3 +H2O Trong đất xuất hiện từng vệt màu vàng trấu, chính là màu vàng của Fe2(SO4)3 Theo tác giả ở đây cũng có phản ứng thuận nghịch : Fe2(SO4)3 + 2H2O 2FeSO4(OH) + H2O Acid sunphuaric mới được tạo thành gây chua cho đất và sẽ phản ứng mạnh với các khoáng sét để tạo thành sunphat nhôm, natri và kali theo phương trình phản ứng sau: Al2O3SiO2 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + Silic hydroxyt Thực tế trong đất phèn không chỉ có các hợp chất vô cơ mà còn có các chất hữu cơ phèn, hay hữu – vô cơ, mà ở đây tác giả chỉ mới nói đơn thuần là các phản ứng của các hợp chất vô cơ. Cũng tương tự như vậy, Van Rees (1972) cho rằng có ba điều kiện để hình thành đất phèn: + có điều kiện khử SO42- có nguồn gốc từ nước biển và đất trầm tích,đễ tạo thành sunphua sắt và sunphua khác. + sau đó ấn có môi trướng oxy hóa để oxy hóa sunphua sắt tạo ra H2SO4 ,Al2(SO4)3 , FeSO4 . đất trở nên chua, hóa phèn. + nếu trong đấtn có CaCO3 thì phản ứng tiếp tục theo một chiều hướng sau: 2CaCO3 + H2SO4 CaSO4 .2H2O + 2CO2 Khi đó Na+, Mg+ đã hập thụ sẵn trong nước ( nước lợ chứa nhiều Na+, Mg+ ) ở môi trường nước lợ sẽ bị Ca+ thay thế làm đất tốt hơn và không trở nên phèn nữa. Gần đây, L.J.Pons và N.Van Breeman trong bài “Acid sunphat soil and Rice” trình bày tại hội nghị đất và lúa. (1977) tại viện IRRI đã phát triển sâu hơn về nguồn gốc đất phèn trên quan điểm cua Moorman; tác giả xác định them về nguồn gốc của hai loại đất phèn tiềm tang và đất phèn cố định: Với đất phèn tiềm tàng: tác giả cho rẳng: sự hình thành loại đất phèn náy bao gồm sự tạo thành khoáng pyrite, khoáng vật chiếm 2-10% trong đất. sự lắng tụ của pyrite được tao thành bởi sự khử của sunphat thành sunphit, dưới tác dụng của vi sinh vật sau đó sunphit sẽ bị oxy hóa từng phần thành nguyên tố sunphua. Sự tác dộng qua lại giũa các ion sắt II và sắt III với sinphit nguyên tố sunphua cũng có sự tham gia của vi sinh vật. như vậy, sự tạo thành sunphit và pyric cần có: sunphat, sắt, chất hữu cơ đã phân hủy, vi khuẩn có khả năng sunphat trong điều kiện yếm khí và khoáng khí xảy ra luân phiên nhau qua không gian và thời gian.dĩ nhiên, môi trường đất và nước mặn (hoặc nhiễm phèn), chứa dồi dào lượng sunphat và vi khuẩn khử sunphat. Tương tự như vậy, những lượng sét trẩm tích trong các vùng đầm lầy có thủy triều lên xuống có chúa rất nhiều hạt mịn oxi sắt để tạo thành 2-6% pyrite. Nhưng những vùng có than bùn hoặc cát thạch anh thì chất sắt rất ít. Trong biển nhiệt đới, các chất lắng tụ thường chứa rất ít c hất hữu cơ hữu dụng cho sự tạo thành pyrit. Nhưng dưới những rừng đước dày đặc mọc trên đất sình lầy lại có rất nhiều chất hữu cơ. Do đó tại những vùng đước lầy lội, vật liệu hữu cơ và các chất vật liệu khác tạo pyrite có đầy đủ. ở đây mức thủy triều cao hay thấp có ảnh hưởng đến thời gian thoáng khí lâu hay mau(nghĩa là ảnh hưởng đến sự hình thành phèn). Pyrite được hình thành và tích tụ nhiều ờ vùng kênh rạch chằng chịt vì ảnh hưởng của thủy triều rất lớn. những vùng đó thường gặp ở châu á, nơi có rừng dừa nước mọc dày. Những vùng có cây Brugnicra hay rừng Avicenina(mắm) và ít kênh rạch hơn thì ít xuất hiện pyrite. Tác giả còn cho biết them: đối với những nước mà mực nước thủy triều chênh lệch ít và nơi không có nước biển tràn lên trong niên đại vừa qua thì lớp pyrite mỏng. đất dọc theo bờ biển mới bồi sở dĩ chứa ít pyrit, có lẽ phần lớn vì chưa đủ thời gian cho pyrite lắng tụ. bởi vì muốn tạo được 1% pyrit trong đất phải mất từ 50-1000 năm. Nếu bờ biển được bồi lên nhanh chóng thì rừng đước cũng phát triền theo sau đó, sau một thời gian ngắn, cho nên sự tạo thành pyrite cũng gắn theo. Điều này được chứng minh ở vùng đất bồi đáp nhanh của sông Cửu Long và một số chi nhánh của sông Đồng Nai. Một tác giả khác, các tác giả đã đưa ra một điều kiện cho sự hình thành phèn là phụ thuộc vào lượng CaCO3. Về nguồn gốc của đất phèn hiện tại: Theo tác giả: sự hình thành đất phèn hiện tại cũng phải có đất phèn tiểm tàng. Khi đất phèn tiềm tàng thoáng khí trong một thời gian lâu, khi mà mực nước ngậm giảm xuống dưới lớp đất chứa pyrite trong nhiều tuần lễ. hein65 tượng này xảy ra một cách từ từ trong quá trình tự nhiện do sự nâng lên của mặt đất, hay bồi đắp của bờ biển, hoặc sự hạ thấp của thủy triều hoặc xảy ra một cách đột ngột do đắp bờ hoặc làm khô cạn nước. nghĩa là phải có quá trình oxy hoa xảy ra, và quá trình đó được tiến hành khi lớp đất trên kho, nứt nẻ, lớp pyrite vẫn còn ẩm ướt và bị oxy xâm nhập, thì những hat pyrite nhỏ li ti, sẽ bị oxy hóa thành sunphat sắt II (rễ hòa tan) và acid sunphatric. Phản ứng chung như sau: FeS2 + 7/2O2 + H2O Fe2+ +2SO4 +2H + Phản ứng sẽ được tăng nhanh khi có sự tham gia của vi khuẩn Thiobacillus và những vi khuẩn có thể sống được ở điểu kiện pH <=2, chúng đã lấy năng lượng để sinh sống từ sự oxy hóa khử. Vi khuẩn Thiobacillus, Ferrocidans đã tham gia trong quá trình chuyển sắt II thành sắt III để tạo thành phèn. Fe2+ +SO42- + 1/4O2 +5/2H2O Fe(OH)3 + 2SO42- Fe2+ +SO42- + 1/4O2 +5/2H2O +1/3K+ 1/3KFe(SO4)2(OH)6 +1/3SO42- Sự xuất hiện của sắt Fe3+ dưới dạng KFe3(SO4) 2(OH)6 đã làm cho dất có màu vàng đặc trưng. Nếu trong điều kiện ẩm ướt và có không khí thì sự chuyển biến xảy ra trong vòng 7- 15 ngày ở trong phòng thí nghiệm và vài tháng ở thực địa . Khi đã xuất hiện tấng vàng (tầng Jarosit) tức là đất phèn đã chuyển từ phèn tiềm tàng sang phen hiện tại. Có nhiều quan điểm trình bày về nguyên nhân, quá trình hình thành đất phèn, một cách tổng quát có thề nói rằng: đất phèn được hình thành ở những vùng nước lợ hoặc vùng biển cũ có thủy triều xâm nhập với sự tham gia của một số loại vi sinh vật yếm khí trong các điều kiện nhất định về môi trường, thời gian và hàm lượng chất hữu cơ trong đất. hay nói ngắn gọn đất phèn được hình thành do sản phẩm bồi tụ phù sa với vật liệu sinh phèn (xác sinh vật chứa lưu huỳnh, trong điều kiện nước lợ, hoặc nước mặn). 4.2 Quá trình hình thành đất phèn Quá trình hình thành đất phèn rất phức tạp, đặc biệt quá trình diễn biến của nó, bời vì: thực tế trong đất phèn không chỉ có các hợp chất vô cơ mà còn có những hợp chất hữu cơ phèn,hay hữ cơ – vô cơ. Các phản ứng tạo thành đất phèn không đơn thuần là phản ứng của các lượng chất vô cơ mà nó còn là phản ứng cùa các lượng chất hữu cơ, có sự tham gia tích cực của một số loại vi sinh vật yếm khí và háo khí. Thực tế trong quá trình hình thành đất phèn các phàn ứng vô cơ luôn tồn tại và liên tục, nhưng xảy ra rất chậm chạp so với quá trình sinh học. Nói chung quá trình diễn biến và sơ đồ tạo thành đất phèn có thể thông qua các bước chính như sau: +lưu huỳnh được tích tụ trong đất dưới dạng SO42-, trong điều kiện yếm khí (thiếu oxy) và có đủ chất hữu cơ sẽ tạo thành sunphure. SO42- + CH2O 2HCO3 +H2S + do đất chứa nhiều sắt, trong điều kiện yếm khí sunphit và pyrite được tạo thành 3H2S +2Fe(OH)3 2FeS +S + 6H2S Khi tháo nước mặt và hạ thấp nước ngầm xuống dưới tầng pyrite, bằng con đường tự nhiên hay nhận tạo, các quá trình oxy hóa bắt đầu xảy ra. Quá trình oxy hóa FeS 2FeS +9/2 O 2 +2H2O Fe2O3 + 2H2SO4 Quá trình oxy hóa FeS2 2FeS2 + 7 O 2 +2H2O 2Fe2SO4+ 2 Fe2SO4 + Đống thời các sunphat nhôm, sunphat sắt cũng được tạo thành: Sau khi Fe2SO4 và Fe2SO4 được hình thành, nếu tiếp tục oxy hóa thì sunphat sắt III và sunphat nhôm được hình thành như sau: 2Fe2SO4+ 2 Fe2SO4 + O2 2Fe(SO4)3 + 2H2O Fe(SO4)3 + 6H2O Fe(OH)3 + 3H2SO4 +Jarosit được hình thành Fe(SO4) +1/4O2 +3/2H2O +1/3K+ 1/3 KFe3(SO4)2(OH)6 + H+ + 1/3 SO2-4 Khi pH trong đất tăng thì phản ứng trên xảy ra theo chiều ngược lại: KFe3(SO4)2(OH)6 3FeO.OH +K+ 3H+ +2SO2- 4.3 Những nhân tố cấu thành chất phèn Có nhiều tác giả, nhiều học thuyết và trường phái nói về nguồn gốc của đất phèn. Nhưng những nhân tố cấu thành đất phèn ở đồng bằng nước ta có thể nêu ra như sau: - Sự có mặt với số lượng lớn của lưu huỳnh (S) và hợp chất của lưu huỳnh SO42-, H2S, FeS, FeS2 ở trong đất. S được tạo thành trong đất từ hai con đường: + con đường thứ nhất: S, SO42- hay các dạng khác của S được tích lũy từ xác dộng vật đặc biệt là thảm thực vật rừng ngập mặn phổ biến là các loại thực vật Phitophova va Avicermia (các loại sú vẹt). Rừng sú ẹt trong điều kiện nước biển, nước lợ, đã tích lũy nhiều S trong cây, trong rễ, nhờ một áp suất thẩm thấu 5-6 at và bộ rễ khỏe và hệ thống rễ lớn. Khi rừng sú vẹt bị phù sa vùi lấp, quá trình phân giải trong điều kiện yếm khí xảy ra có sự tham gia của vi khuẩn Closdium, Thiobacillus, Thidans để tạo ra S, rồi các hợp chất của nó là H2S, FeS, FeS2 . Tổ cải tạo đất viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp việt nam ngâm cây sú vẹt 100 ngày, tăng từ 0% lên đến 0,72%.điều này chứng tỏ vai trò của cây sú vẹt rất lớn trong nguồn gốc sing phèn. + con đường thứ hai của sự tạo thành SO42- hay S là trong mẫu chất trong nước biển. nước biển x âm nhập vào đất theo nước ngầm hoặc nước mặt. hai con đường này xảy ra liên tục trong nhiều năm. - Trong đất có đầy đủ chất hữu cơ làm nguồn thức ăn cho các vi sinh vật yếm khí (Closdium, Thiobacillus, Thidans) là nơi tích lũy các dạng lưu huỳnh trong đất. ớ những loại đất có hàm lượng chất hữu cơ nhỏ hơn 1% thì có khả năng hình thành đất phèn. - Sự có mặt với số lượng lớn của sắt hoặc nhôm. Nước ta là một nước nhiệt đới, quá trình Feralit hóa xảy ra mạnh do đó sắt và nhôm thường có số lượng lớn do quá trình phân hủy keo sét, rửa trôi vá tích tụ ở các vùng rừng sú vẹt, vùng biển cạn có hoặc không có sú vẹt. -Trong đất có hàm lượng rất nhỏ của canxi, chất có thể trung hòa acid sulfuaic (H2SO4) được hình thành trong quá trình oxy háo pyrit. Nếu trong đất có hàm lượng của canxi thì quá trình oxy hóa sẽ xảy ra theo chiều hướng khác, đất có thể không hình thành đất phèn. -Đất thường xuyên thay đổi từ trạng thái khử sang oxy hóa và ngược lại do ảnh hưởng của chế độ triều, chế độ nước vá chế độ khí hậu trong vùng. -Trồng trọt, quản lý khai thác tùy tiện, không khoa học 4.4 Hình thái phẫu diện - 0 – 1 cm (Ho), lớp thảm mục thô, chưa phân giải, bao gồm thân, lá, cành, rễ cây 53 tràm khô. - 1 – 30 cm (H1), Tầng hữu cơ bán phân giải, nhiều rễ cây tràm phân bố, hàm lượng mùn 63 – 90 % có màu nâu đen. - 30 – 72 cm (H2), Lớp than bùn thô, hàm lượng mùn 65 – 85 % than bùn có màu đen. - 72 – 100 cm (H3), Lớp than bùn mịn, hàm lượng mùn 35 – 55 % lẫn sét, đất có màu đen hoặc đen đậm. - 100 – 150 cm (Cp), tầng sinh phèn, sét pha thịt, có màu xám đen, rất ẩm ướt, vẫn còn lẫn than bùn, đất bị glây mạnh. Mùa khô độ sâu của mực nước ngầm xuất hiện 130 cm cách mặt đất. 4.5 Đặc điểm hóa tính Độ dày của tầng than bùn thường từ 40 – 100 cm có nơi tới trên 100 cm. Hàm lượng chất hữu cơ trong tầng than bùn biến động từ 30 – 90 %. Tỷ lệ C/N của than bùn rất cao tới 40 – 60, biểu hiện than bùn là chất hữu cơ phân giải rất kém và nghèo đạm, nhưng đất vẫn thuộc loại giàu N %, 0,4 – 0,8 %. Than bùn có phản ứng chua: pH 4,0 – 4,8. Sự chênh lệch pH giữa than bùn tươi và than bùn khô không lớn (than bùn tươi pH= 4,5. Khô pH = 4,0). Tầng sinh phèn (Cp) nằm dưới tầng than bùn, có độ chênh lệch pH giữa đất tươi và đất khô tương đối nhiều. Hàm lượng SO3 % tổng số ≥ 0,70 %, ở tầng Cp hàm lượng SO3 % ≥ 1,4. Hàm lượng SO4= % hoà tan tương đối cao 0,11 – 0,25 %, do trong lá cây tràm có nhiều lưu huỳnh S. Hàm lượng cation trao đổi khá cao 16 – 23 lđl/100g đất. Độ bão hoà bazơ đạt mức trung bình (45 – 58 %). Đặc biệt ở đất than bùn phèn tiềm tàng không xuất hiện tầng Bj có màu vàng rơm của khoáng jarosite trong phẫu diện đất. 5. Phân bố đất phèn 5.1 Phân bố đất phèn trên thế giới Trên thế giới có khoảng 12,6 triệu ha đất phèn, chủ yếu xuất hiện ở các vùng ven biển nhiệt đới hay cận nhiệt đới, gồm các vùng : Nam Nhật Bản, Nam Triều Tiên, Nam ấn Độ, Thái Lan, Băng la đét, Đông và Nam Malayxia, Pakistan, Inđonexia, Đông Nam của Đông- Timo, Miến điện, việt Nam. Ngoài ra còn thấy xuất hiện ở : Guianas, Venezuela, Braxin, Achentina, Newsiland và những vùng ven biển thuộc lưu vực Đông Amazon, một số nước Đông Phi và Tây Phi. Một số đất phèn cũng được tìm thấy ở Hà Lan. 5.2 Phân bố đất phèn ở việt nam Riêng ở Việt Nam có khoảng 2 triệu ha đất phèn chiếm gần 16% diện tích đất phèn trên thế giới, chiếm khoảng 30% diện tích đất canh tác của Việt Nam. Diện tích đất phèn phân bổ chủ yếu ở hai vùng đồng bằng, và một ít ở ven biển miền trung. ở miền Bắc có khoảng 200.000ha đất phèn, phân bố ở Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình, Nam hà, Hải dương và một số diện tích ở ven biển miền trung. ở miền Nam có khoảng 1,8 triệu ha đất phèn, phân bố ở miền tây( Đồng bằng song Cửu Long (ĐBSCL) và miền Đông Nam Bộ) Đất ở miền đông Nam bộ: sự xuất hiện đất phèn ở miền đông chủ yếu ở dạng cục bộ, phần lớn ở dạng tiềm tàng, một phần nhỏ ở dạng cố định và một phần đang chuyển hóa. Đất phèn đuộc phân bố ở các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Đồng Nai và ở thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là vùng Lê Minh Xuân thành phố HCM. Theo số liệu của viện quy hoạch và thiết kế nông nghiệp, diện tích đất phèn ở miền ĐNB có thể tham khảo như sau: Đất phèn nhiều: 20.400 ha Đất phèn chua nhiều: 14.000 ha Đất phèn ít: 36.570 ha Đất phèn chua ít: 19.182 ha Đất phèn ở miền Tây nam Bộ: hầu hết đất phèn ở Việt Nam tập trung ở miền Tây Nam Bộ. ở ĐBSCL. Trừ một số diện tích nằm kẹp giữa sông Tiền, sông Hậu và hai ven bờ sông không bị phèn, phần còn lại của ĐBSCL đều là đất phèn, đất mặn ở 13 tỉnh thuộc ĐBSCL, ta đều gặp đất phèn. Tổng diện tích Phèn nhiều: 272.234 Phen trung bình: 597.689 Phèn mặn: 772.292 Ranh giới dất phèn rất khó xác định chính xác, nhưng sơ bộ có thể phân ra một số vùng chính sau: Vùng phèn đồng tháp mười: Vùng đồng tháp mười là phần dưới của vùng ngập lũ kéo dài dọc bờ trái sông Tiền từ Kongpongcham trở xuống QL1A- phía Nam và sông Vàm Cỏ Đông-phía Đông. Diện tích toàn vùng trũng là 991.000 ha, trong đó phần thượng lưu nằm trên đất Campuchia là 288.000 ha, phần Đồng Tháp mười chiếm 703.000 ha. Vùng trũng được ngăn cách với sông chính bởi các dòng ven sông (dải đất cao ven sông tự nhiên) kéo dài từ Kongpongcham- nơi địa hình cao từ 10-15m, dến Cao Lãnh còn lại khoảng 2,5-3,0m. mặt giồng thượng lưu rộng hang ngàn mét và thu hẹp dần về phía hạ lưu có nơi chỉ còn vài trăm mét. Sau giồng là những vùng trũng. Đồng Tháp mười từ biên giới trở về xuôi có dạng hình long máng với các thành cao 3 phía: vùng phù sa cổ Hồng Ngự- Tân Hồng (phía Bắc); các giải đất cao ven sông (phía Tây) và vùng dất xám Vĩnh Hưng- Mộc Hóa (phía Dông). Dịa hình thấp d ần theo hướng Tây Bắc- Đông Nam, nơi thấp nhất là vùng Bắc Dông- BoBo. Trước đây khu vực giữa đồng tháp mười là vùng ngập nước quanh năm, trong mùa lũ nhiều nơi ngập sâu tới 3-5m, khả năng thoát lũ chậm, không bị ảnh hưởng nhiều nước mặn. Đồng tháp mười là ổ phèn lớn nhất ĐBSCL,khoãng 40% diện tích đất toàn vùng là đất phèn. Đất phèn ở các dạng tiềm tàng, hoạt động và đang chuyển hóa. Trong đất ít hoặc mới xuất hiện tầng Jarosite. Diện tích đất phèn nặng phân bố chủ yếu ở vùng Bắc Đông, BoBo, Chợ Bưng, Tràm Chim, nơi giao thoa của các dòng triều và lũ ở những vùng này vào đầu mùa mưa (5,6,7,8) đường dẳng trị chua (pH=4) chiếm một phần diện tích lớn trong vùng, gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất, môi trường và đời sống của nhân dân. Vung phèn Tứ giác Long Xuyên: Có dạng một tứ giác, được giới hạn bởi sông Hậu ở phía đông, Biển Tây ở phía Tây, biên giới Campuchia ở phía Bắc, phía Nam là kênh cái sắn. bao gồm diện tích của hai tỉnh Kiên Giang va An Giang, gồm các huyện An Biên, Hà Tiên, Bảy Núi, Hòn Đất… tổng diện tích khoảng 490.000 ha. Đây là vùng thường bị ngập nước trong mùa lũ với chiều sâu ngập trung bình 1,5-1,6m. ảnh hưởng chế độ nhật triều và do gần biển nên việc tiêu nước thuận lợi hơn vùng Đồng Tháp mười. trước đây là vùng không có nước ngọt và cạn kiệt trong mùa khô đất ở đây đã chuyển hóa thành phèn hiện tại, tầng Jarosite xuất hiện khá rõ. Chương trình thoát lũ ra biển Tây đã có tác động rất tích cực trong việc cải tạo đất phèn. Nhiều vùng phèn rộng lớn của Tứ giác Long Xuyên đã được cải tạo, 30.000 ha hoang hoa do bị phèn nặng, phải bán cho công ty Kiên Tai2d9e63 trồng bạch đàn, nay đã được cải tạo và gieo trồng được 2 vụ. Vùng đất phèn Minh Hải: trừ dải đất nằm dọc biển Đông và Vịnh Thái Lan, đa số đất phèn ở đây nằm dưới dạng than bùn, phèn nhiễm mặn, phèn hiện tại. sự xuất hiện của các loài đất phènở đây rất phức tạp do ảnh hưởng của hai chế độ triều khác nhau của biện Đông ( chế độ bán nhật triều) và vịnh thái Lan (chế độ nhật triều) là vùng không có nước ngọt vào mùa khô. Chế dộ triều và chế độ nước ngọt đã có tác dộng lớn đến sự phân bố và tính chất của đất phèn vùng này. Phèn than bùn phân bố ở rừng tram của u Minh Thượng, U Minh Hạ,. ngoài ra xen kẽ với phèn tiềm tang dưới rừng đước, rừng tram. Vùng đất phèn Tiền Giang, Vĩnh Long, Bến Tre, Cần Thơ và Hậu Giang: Đây là vùng phèn trung bình,phèn mặn xen kẽ giữa các dải phù sat rung tính hoặc gần trung tính. Trừ diện tích gần biển bị ảnh hưởng thủy triều và nước mặn, phần lớn diện tích có nguồn nước ngọt dồi dào, việc tiêu thoát cũng thuận lợi, đây là vùng ngập nông và không bị ngập lũ. 6. Phân loại đất phèn Đất phèn khi phân bố ở nơi đất thấp, gần biển, thường bị nhiễm nước mặn, qua các hệ thống kênh rạch và các mạch nước ngầm trong mùa khô. Đặc điểm các loại đất phèn được sử dụng trong ngành Như vậy các loại đất phèn tập trung chủ yếu ở miền Đông Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long chiếm tới 2.025.216 ha (chiếm 94,6 % tổng diện tích đất phèn trong cả nước). Riêng đồng bằng sông Cửu Long chiếm tới hơn 88 % diện tích đất phèn trong cả nước. Đến năm 1996, nhóm biên tập bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 theo phân loại định lượng của FAO – UNESCO thì: - Nhóm đất phèn (Thionic Fluvisols) có diện tích 1.863.128 ha và được chia thành 2 đơn vị: • Đất phèn tiềm tàng (Proto – thionic Gleysols) có diện tích 652.244 ha (bao gồm cả đất phèn tiềm tàng dưới rừng ngập mặn). • Đất phèn hoạt động (Orthi – thionic Fluvisols) có diện tích 1.210.884 ha. - Và diện tích đất phèn ở Việt Nam tập trung nhiều nhất ở đồng bằng sông Cửu Long (Đồng Tháp Mười, Tứ Giác Long Xuyên và bán đảo Cà Mau). Trong phân loại đất phèn, thì nhóm đất phèn mà chúng ta sử dụng trên bản đồ theo phân loại của FAO – UNESCO chỉ là cấp đơn vị (soil units) nằm trong 3 nhóm đất: Đất phù sa (Fluvisols), Đất glây (Gleysols) và nhóm đất than bùn (Histosols), như vậy sẽ có các đơn vị đất phèn sau đây: - Đất phù sa phèn (Thionic Fluvisols) - Đất glây phèn (Thionic Gleysols) - Đất than bùn phèn (Thionic Histosols) 6.1 Phân loại của nhân dân vùng đất phèn. Nhân dân vùng đất phèn Nam Bộ xếp loại đất phèn theo kinh nghiệm sản xuất và đặt trưng hình thaiscuar đất phèn hoặc theo phẫu diện đất phèn. a.Phèn nóng: chủ yếu do sunphat sắt FeSO4, Fe2(SO4)3 tạo thành,ít nhôm và sunphats nhôm.Mức độ độc hại loại phèn ít hơn so với phèn nhôm. Trên mặt nước ở ruộng, ở kênh thường có một lớp váng vàng.váng vàng này dính vào tay chân khi lám ruộng, thuongf gây ngứa và dễ gây mục quần áo. b.Phèn lạnh: chủ yếu do sunphat nhôm tạo nên,loại này độc hại hơn phèn nóng.Nước trên ruộng và trong kênh mương ở khu vực đất phèn này trong suốt (nhìn thấy đáy kênh mương). ở những vùng này, trong vụ hè thu,nếu không đủ nước tưới dễ bị “xi” phèn gây chết lúa và cây cối. Các loại đọng thực vật rất khó sống và phát triển ở vùng này. c.Phèn đỏ: một số vùng ở miền tây gọi là phèn đỏ, về bản chất phèn đỏcũng như phèn nóng, do Sunphat sắt và Oxyt sắt ngâm nước gây nên. Nước trên ruộng thường có váng vàng đỏ ành trên mặt.mức độ độc hại khong cao. d.Phèn trắng: về bản chất phèn trắng giống như phèn lạnh, do Sunphats nhôm gây nên.ở những vùng phèn nhiều và thiếu nước vào cuối mùa khô ở những vùng đất phèn xuất hiênj loại muối này trên mặt đất vào cuối mùa khô tức là đã đạt đến đỉnh cao của sự độc hại, vào những trận mưa đầu mùa nếu lượng mưa rửa trôi và đưa muối lớn để rửa trôi và đưa muối này ra những kênh lớn hoăc thấm xuống tầng sâu mà đọng lại ở 1 số vùng trũng, thấp thì nước rất trong, nhưng rất độc hại. Trâu bò, lơn gà uống phải nước này dễ bị chướng bụng và có thể dẫn đến tử vong. ePhèn đen: những vùng phèn có phần hữu cơ lẫn lộn với hợp chất phèn thường gặp ở những vùng trũng hoặc vùng rừng U minh. Phẫu diện thường có màu đen.mức đọ phèn phụ thuộc vào môi trường nuowcfs xung quanh và đặc điển vệ nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Diện tích loại đất này không lớn, mức độ phèn cũng không như loại phèn trắng và phèn lạnh. 6.2 Phân loại theo nam việt nam Sự phân loại này dựa vào hình thái phẫu diện, tính chất lý, hóa học của đất, địa hình, địa mạo, phát sinh học, thảm thực vật, môi trường và năng suất cây trồng. nhìn chung nhóm đất phèn được chia ra các loại sau: laoi5 đất phèn hoạt động, loại đất phèn tiềm tàng, loại đất phèn đang chuyển hóa, loại đất phèn than bùn. Trong loại đất phèn hiện tại được chia ra: +đất phèn nhiều +đất phèn trung bình và ít +đất phèn mặn Trong loại đất phèn tiềm tàng được chia: +đất phèn có tầng an toàn lớn hơn 50 cm + đất phèn có tầng an toàn lớn hơn 30-50 cm + đất phèn có tầng an toàn lớn hơn 30 cm +đất phèn có tầng hữu cơ một phẫu diện. Với mục đích nêu mức độ an toàn trong quá trình khai thác sữ dụng, người ta phân đất phèn tiềm tàng theo chiều dày lớp đất che phủ trên tầng sinh phèn và gọi là chiều dày của tầng an toàn. Chiều dày tầng an toàn càng mỏng thì càng an toàn trong quá trình khai thác,sử dụng. đất phèn tiềm tàng rất rễ chuyển hoàn thành phèn hoạt hoạt. Loại đất đang chuyển hóa: thông thường chúng ta hiểu là đang chuyển hóa từ phèn tiềm tàng sang phèn hiện tại từ phèn ít sang phèn nhiều, song cũng cần phải hiểu them cả chiều ngược của nó tức là đất phèn đang chuyển hóa từ phèn ít sang không phèn, loại này theo Phan Liêu gọi là Đất phèn thủy ngân a)loại đât phèn hiện tại danh từ đất phèn hiện tại, ở nước ta còn được gọi là đất phèn hoạt động chỉ là một khái niệm tương đối, để cho chúng ta hiểu rằng loại đất phèn này đang ở trạng thái hoạt động gây chua, nhưng tương đối ổn định về mặt hàm lượng các độc tố. thường ở những vùng đã canh tác lâu đời hoặc ngập về mùa mưa, khô hạn về mùa khô, mực nước lên xuống theo thời gian và theo mùa vụ. thực vật chỉ thị là năng ngọt, năng kim, bàng đưng, dứa dại, cú ma, cú cơm. Trong loại đất phèn hiện tại được chia làm 3 loại như sau: Loại phèn ít và trung bình. Hiện nay ranh giới phèn ít và trung bình trong thực tế xác định rất khó khăn nên vẫn xác định là một loại: loại này thường xuất hiện ở địa hình tương đối cao hơn vùng phèn nhiều,gần các sông gạch tự nhiên, có độ thoát nước nhanh hơn,nằm ở vùng đất phèn nhiều và vùng đất phù sa mới trung tính. Ví dụ những vùng đất gần sông tiên,sông Hậu,nhưng cách các con sông này một khỏa đất phù sa gần trung tính,được bồi hằng năm. Như ở Cai Lậy,Cái Bè,Lấp Vò, Châu Thành A, Châu Thành B, Ô Môn, kế Sách( Hậu Giang , Hồng Dân (Bạc Liêu), Châu Thành ( Vĩnh Long) … ở ngoại thành thành phố Hồ Chí Minh có các vùng phèn của Tân Thuận (Nhà Bè), Hóc Môn , Thành Lộc, An Phú, An Lạc, tân tạo(bình chánh). -phẫu diện đặc trưng của vùng đất phèn trung bình đến ít cũng được chia ra thành 3 tầng chính vá một tầng phụ đã kể trên. Nhưng độ sâu xuất hiện của tẩng Jarosite sâu hơn, thường ở 40- 50 cm và độ dày tầng pyrite hoặc hữu cơ mỏng hơn, hoặc xuất hiện sâu hơn. Nghĩa là tầng canh tác dày và an toàn hơn. Chính vì vậy mà sự bốc phèn (xì phèn) lên mặt đất ít hơn. Xét về măt độc chất cùa phèn, tầng trên thường có pH = 4-4,5,Al+3 Trong khoảng vài chục ppm đến 400 -1000 ppm: SO-24 <=0,2%, Fe+2 từ 600- 1200 ppm Tầng Jarosite pH từ 3,5-4, lượng SO4-2 cao hơn các tầng khác (đất tươi) khoảng 0,20-0,3%, Al+3 vào khoảng 600-1000 ppm. Nhưng nếu ta để đất khô pH sẽ giảm xuống và SO-24 Al+3 sẽ tăng lên, tuy nhiên nhiệt độ tăng giảm không nhiều. Thành phần cấp hạt (thành phần cơ giới) thường là sét,khoảng 45- 60%, Limông 15-13% và cát khoảng 15-30%. Tính chất hóa học được thể ở một phẫu diện điển hình trong bảng 7 và 8. Bảng 7:kết quả phân tích đất phèn hiện tại,tại quỳnh phụ thái bình (viện nghiên cứu khoa học và kinh tế thủy lợi 1991) Tầng đất(cm) pH trong H2O pHkc Hữu cơ % EC ms/cm Nt Mg/100g Pt (%) Kt (%) Ca Meq/100g Al SO 0÷ 20 20 ÷ 50 4.4 4.0 3.8 3.4 3.0 2.42 1050 910 0.24 0.2 0.06 0.05 0.87 0.86 5.6 5.2 2.2 2.3 1.4 0.5 247 247 0÷ 50 20÷ 50 4.6 3.6 4.0 3.2 2.62 2.62 840 2170 0.25 0.21 0.07 0.07 0.88 0.93 4.3 5.6 1.9 5.1 1.1 2.1 222 185 Bảng 8: kết quả phân tích đất phèn hiện tại, tại Tâng Thành (viện nghiên cứu Thủy lợi Miền Nam 1993) Tầng đất(cm) pH Mùn (%) EC Ms/cm Nt (%) P2O5t % K2Ot % Ca2+ ml/100 Mg2+ Ml/100 SO2-4 Al3+ 0-15 15-28 28-43 43-105 105-150 3,6 3,53 3,50 3,28 2,97 6,84 4.14 0,88 1,04 4,25 1,07 0,95 0,85 1,12 4,25 0,464 0,300 0,157 0,164 0,185 0,067 0,033 0,019 0,004 0,015 0,880 0.940 1,420 1,380 1,350 1,220 1,50 1,92 2,24 2,22 8.06 7.56 6.58 14.00 14.80 2.100 1.675 1.550 1.900 6.625 1.687 1.650 2.160 1.575 1.811 0-11 11-24 24-79 79-100 100-150 3,59 3,63 2,96 2,82 2,55 8,81 6,94 3,63 5,18 6,11 0,77 0,78 1,22 1,63 2,84 0,458 0,357 0,171 0,158 0,200 0,067 0,046 0,019 0,020 0,011 1,000 1,280 1,160 1,240 1,240 0,58 1,04 1,50 1,42 1,12 3,12 5,10 5,58 8,92 9,05 650 1.357 2.150 5.450 10.000 1.687 1.650 2.160 1.575 1.811 IV. Môi trường vùng đất phèn ở vùng đất phèn , chế độ nước , các loại thực vật, động vật và vi sinh vật nằm tronh một thể thống nhất, chúng ảnh ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp lẫn nhau. Nghiên cứu vấn đề này giúp chúng ta hiểu đầy đủ hơn về đất phèn, có tác dụng trong cải tạo , sử dụng đất phèn và bảo vệ môi trường. 4.1Sinh vật vùng đất phèn 4.1.1Thực vật Thực vật bị vùi lấp: Đất phèn được hình thành ở vùng đất trũng, ở đó khi xưa là vịnh hay biển cạn với nhiều thực vật phát triển . Thực vật thời kì trước lúc có đất phèn , thường phần lớn có các loại thực vật của rừng sú vẹt như: Bầu, mắm, đước đôi, đước nhọn, vẹt Các loại cây này mọc thành rừng dày với bộ rể khỏe, làm giảm tốc độ dòng chảy, làm lắng đọng phù sa biển, chứa nhiều lưu huỳnh. Bản thân chúng cũng tích lũy lưu huỳnh, khi chết đi thải ra nhiều lưu huỳnh là nguồn gốc đầu tiên sinh ra đất phèn. Chiều sâu tầng thực vật bị vùi lấp này thường thấy ở 1-2m dưới mặt đất đối với đất phèn ở Đồng bằng Nam Bộ và đồng bằng Bắc Bộ như vùng Hải Phòng, Thái Bình thấy ở độ nông hơn 0,7- 1,5m Ngoài ra còn có các thực vật khác như: chà là, dừa nước, tràm, . Qua nghiên cứu người ta thấy ở những vùng đất mà chỉ có các loại thực vật này chôn vùi thì lưu huỳnh tổng số rất ít, không có khả năng gây chua nhiều,pH của đất khoảng 5,5-6 Như vậy , chủng loại và chiều sâu của các loại thực vật bị vùi lấp có khả năng ảnh hưởng lớn đến mức độ sinh phèn trong đất Thực vật hiện tại Thực vật đang sống trên đất phèn cũng thay đổi theo tính chất của mỗi loại đất. Mỗi loại đất đều có hệ thực vật thích ứng với nó Thực vật ở vùng phèn tiềm tàng thường có các loại cây Chà là, Ráng dại, Lác biển, bàng, năng kim Nếu là vùng đất phèn tiềm tàng sâu trong nội địa là những vùng trũng ngập nước quanh năm, gồm các loại thủy sinh mọc chìm dưới nước hoặc chìm trong nước một phần như: súng co , sen, nhị cán vàng, nhị cán tròn, cỏ bấc, rau muống thân tím lá cứng và rau giòn, rau dừa... Thực vật ở vùng đất phèn nhiều thường có: Năng ngọt( chiếm đa số ngoài ra còn có vài loại cây khác ) ở vùng phèn ít và trung bình : năng ngọt, cỏ năng , lác. Thực vật trong đất phèn không chỉ phụ thuộc vào tính chất trong đất mà còn phụ thuộc rất nhiều vào chế độ nước. Trong cùng một loại đất phèn khi chế độ nước thay đổi thì chỉ thị thực vật cũng thay đổi ngoài các thực vật kể trên đối với các vùng nước phèn đứng yên hoặc những vùng sình lầy nhiều hữu cơ chúng ta còn gặp các loại tảo ocdogigo và micropora rất nguy hiểm cho lúa vì chúng sống được ở pH rất thấp và phát triển nhanh Vi sinh vật Có rất nhiều loại vi sinh vật sống trong đất phèn và chúng có vai trò khác nhau trong quá trình hình thành đất phèn. Nhưng chúng có ý nghĩa trong việc tăng tốc độ hình thành đất phèn Nhiều tác giả cho rằng trong đất phèn có các loài vi khuẩn: Thiobaccillus, Thiodans, Thiobaccillus Ferroxidans và các loại vi sinh vật sắt. Có nhiều loại sống trong điều kiện pH rất thấp( pH=2). Các loài vi khuẩn trong đất phèn lấy năng lượng để sống từ các phản ứng oxy hóa và phản ứng khử trong quá trình tạo phèn, chúng có vai trò rất lớn trong việc thúc đẩy nhanh quá trình tạo phèn kể cả ở giai đoạn oxy hóa và khử Trong đất phèn số vi sinh vật có ích rất hiếm. Nhưng vào năm 1972 Murthy đã phân lập, nuôi cấy được một loài vi khuẩn thuộc Azotobacteracede từ than bùn có độ chua ( pH =2,5-4,2) đã phát triển trên đất phèn. Loại vi khuẩn này có khả năng cố định đạm 1-10mg/1g trong một tuần lễ nuôi cấy. Đây là một khả năng mới mở đường cho việc tạo đạm dễ tiêu bằng vi sinh vât học cho đất phèn Các động vật nhìn thấy được ở vùng đất phèn Ở đất phèn trung bình và nhèn nhiều rất ít oặc không có các động vật nhìn thấy được như : giun, dế, mối. Thường chỉ thấy xuất hiện các loài kiến đen, kiến vàng và một vài loại rệp ở vùng phèn nhiều pH=2,5-3 kể cả đỉa cũng không thấy xuất hiện, rất ít tôm, cá nếu có cũng không phát triển được thường đầu to thân và đuôi bé ở vùng đất phèn ít các loại động vật phong phú hơn về chủng loại gần như vùng nước ngọt Những vùng đất phèn tiềm tàng hiện có ảnh hưởng nước lợ thì sinh vật có khá nhiều: cua, còng, tôm, cá... Những vùng đất phèn tiềm tàng nội địa, có nước ngập thường xuyên trên mặt ruộng thì các loại động vật khá phong phú: tôm, cá, ếch, chuột, rắn, rết, đỉa...( vùng Đồng Tháp Mười) Chế độ nước vùng đất phèn Chế độ nước là nhân tố cấu thành, phát triển và cải tạo đất phèn, nước có thể làm tăng hay giảm hàm lượng phèn trong đất. Chế độ nước và chất lượng nước còn ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng, năng suất cây trồng, đến việc sử dụng, cải tạo đất phèn và ảnh hưởng đến đời sống của nhân dân vùng đất phèn Chế độ nước có thể chia ra vùng có ảnh hưởng của thủy triều và vùng không ảnh hưởng của thủy triều; vùng ảnh hưởng lũ và vùng không ảnh hưởng lũ. Trong đó lại có thể chia ra vùng ảnh hưởng thường xuyên, đỉnh và chân triều cao và vùng thủy triều chỉ ít tháng trong năm, chênh lệch ít.Vùng ít hoặc không có thủy triều liên quan đến nước ngọt hay phèn có ngập lụt hay không và thời gian ngập.Chế độ nước ở 4 vùng phèn như trên phù hợp với quá trình hình thành, phát triển đất phèn và tính chất đất phèn của 4 vùng đặt trưng đó. Nước là yếu tố hết sức linh hoạt nhất là các ion trong nước vì vậy, sự biến đổi giữa vùng này và vùng kia rất khác nhau Chế độ nước ngầm, chất lượng nước ngầm có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành, phát triển , sử dụng và cải tạo đất phèn. Nước ngầm cao , quá trình hóa phèn do oxy hóa khó hình thành, nhưng quá trình cải tạo phèn gặp nhiều khó khăn và việc tiêu thoát nước khi rửa khó thực hiện, quá trình tái nhiễm phèn do nước ngầm dễ xảy ra. Đối với vùng phèn tiềm tàng mực nước ngầm dâng cao có tác dụng tốt trong việc hạn chế hóa phèn; ở vùng phèn hoạt động đang được cải tạo thì gây khó khăn cho thu rửa, dễ bị tái nhiễm phèn trong mùa khô. Đối với những vùng mực nước ngầm biến động lớn theo mùa , mùa khô mực nước ngầm hạ thấp dưới tầng pyrit dẫn đến quá trình hóa phèn diễn ra mãnh liệt, tầng Jorosit ngày càng phát triển. Vì vậy, duy trì mực nước ngầm trong đất phèn đối với từng loại đất phèn là khác nhau và là công việc rất cần thiết trong cải tạo và sử dụng đất phèn Chế độ nước nói chung và chế độ nước ngầm nói riêng có ý nghĩa quyết định đến quá trình oxy hóa của đất phèn, đặt biệt ở đất phèn tiềm tàng kéo theo sự hạ thấp của pH và làm tăng hàm lượng các độc tố trong đất như: Al3+, Mg2+, Fe3+, Fe2+, Mn+, SO42-. Nước có vai trò quyết định trong quá trình phát triển của đất phèn, cải tạo và sử dụng đất phèn Chế độ nước ở vùng đất phèn rất phức tạp và biến động theo không gian và thời gian, nó phụ thuộc vào chế độ lũ, chế độ thuỷ triều, chế độ mưa, khả năng tiêu thoát nước của từng vùng. Tuy nhiên ở từng vùng cụ thể chúng đều có những quy luật nhất định, nếu đi sâu nghiên cứu nắm vững những quy luật này ta có thể bố trí hợp lý về thời vụ, tránh được ảnh hưởng của các độc tố trong nước gây ra và có thể sử dụng nó để tưới, để cải tạo đất phèn như: Chế độ và chất lượng nước vùng Đồng Tháp Mười có bốn hạn chế về điều kiện tự nhiên của vùng ĐTM là: Lũ lụt – Hạn hán – Chua phèn và xâm nhập mặn. Các yếu tố hạn chế thay nhau ngự trị suốt thời gian trong năm: tháng II, III, IV khô hạn, xâm nhập mặn; tháng V, VI, VII chua phèn trên phạm vi rộng nhất. Tháng VIII, IX, X ngập lụt. Nước phèn được hình thành từ đất phèn tại chỗ hoặc từ nơi khác tràn đến.Đất càng chua thì nước càng chua. Quá trình hình thành nước phèn có thể phân làm 3 giai đoạn: + Giai đoạn hoà tan muối phèn trên mặt ruộng. + Giai đoạn rửa trôi muối phèn và tập trung vào kênh rạch nội đồng. + Giai đoạn rút nước phèn ra bể tiêu. Giai đoạn hoà tan và rửa trôi phụ thuộc vào ính chất cơ lý của đất phèn, phân bố mưa trong các tháng đầu mùa mưa và điều kiện địa hình đồng ruộng. Kinh nghiệm thựctế cho thấy: nếu những trận mưa đầu mùa có lượng mưa lớn thì việc hình thành nước phèn sẽ giảm, vì lượng mưa lớn là cho nồng độ phèn giảm và được rửa đi theo dòng thấm xuống các tầng sâu và một phần theo dòng chẩy mặt xuống kênh mương và đưa ra khu tiêu. Trường hợp lượng mưa đầu mùa nhỏ, nồng độ phèn trong nước cao, nước phèn không thể tháo ra khu tiêu, đọng lại ở các vùng trũng, trên ruộng, gây ảnh hưởng lớn đến cây trồng, gia súc và con người. Nước chua được hình thành trong các tháng đầu mùa mưa, tập trung vào kênh mương và lan truyền rộng ra ngoài vùng đất phèn ra nhiều phía và tồn tại trong nhiều tháng (5, 6, 7, 8) do tác động của thuỷ triều .Đây là mối đe doạ lớn đến sản xuất và môi trường sống đối với người dân vùng ĐTM.Những vùng giáp nước trên kênh là vùng ứ đọng nước phèn trong một thời gian dài trong đầu mùa mưa. Việc tiêu lượng nước chua có thể thực hiện theo các hệ thống kênh, nhưng do bị ảnh hưởng chế độ thuỷ triều nên việc tiêu thoát gặp nhiều khó khăn. Lượng nước chua ở nhiều vùng chỉ được tiêu thoát vào chính mùalũ. Chế độ nước vùng Tứ giác Long Xuyên : So với khu vực Đồng Tháp Mười, thì mức độ ngập lũ của vùng TGLX nhẹ hơn, lũ về chậm hơn, mức ngập lụt nông hơn, thời gian ngập ngắn hơn. lượng mưa lớn tập trung, lượng mưa trung bình nhiều khoảng 2.100 - 2.200 mm/năm, 80% tổng lượng mưa tập trung vào mùa mưa. Mưa bắt đầu sớm (tháng 4) và kéo dài đến tháng 12.Trong mùa khô hơn một phần ba diện tích bị xâm nhập mặn, không có nguồn nước ngọt.Là khu vực có diện tích phèn hoạt động lớn, nên chất lượng nước trong vùng rất xấu, 150.000 ha chỉ có thể gieo trồng một vụ, 30.000ha không thể gieo trồng, ở tình trạng hoang hoá. Sau khi chương trình thoát lũ biển Tây vào vận hành, hiệu quả do hệ thống công trình đem lại rất lớn, đặc biệt việc cải tạo đất và môi trường vùng đất phèn. Chế độ nước trong vùng đã thay đổi V. Hiện trạng ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn 5.1. Trên thế giới Tổng diện tích 14.777 triệ u ha, với 1.527 triệu ha đất đóng băng và13.251 triệu ha đất không phủ băng. Trong đó, 12% tổng diện tích là đất canh tác, 24% là đồng cỏ 32% là đất rừ ng 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. Trong đất đang canh tác trên đất có khả năng canh tác các nước phát triển là 70%; 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, 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. Trên thế giới có khoảng 12,6 triệu ha đất phèn, chủ yếu xuất hiện ở các vùng ven biển nhiệt đới hay cận nhiệt đới, gồm các vùng : Nam Nhật Bản, Nam Triều Tiên, Nam Ấn Độ, Thái lan, Băng la đét, Đông và Nam Malayxia, Pakistan, Inđonexia, Đông Nam của Đông- Timo, Miến điện, Việt Nam. Ngoài ra còn thấy xuất hiện ở: Guianas, Venezuela, Braxin, Achentina, Newsiland. Và những vùng ven biển thuộc lưu vực Đông Amazon, một số nước Đông Phi và Tây Phi. Một số đất phèn cũng được tìm thấy ở HàLan Ở Việt Nam Riêng Việt Nam có khoảng 2 triệu ha đất phèn chiếm gần 16% diện tích đất phèn trên thế giới, chiếm khoảng 30% diện tích đất canh tác của Việt Nam. Diện tích đất phèn phân bổ chủ yếu ở hai vùng đồng bằng, và một ít ở ven biển miền Trung. Ở miền Bắc có khoảng 200.000 ha đất phèn, phân bố ở Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình, Nam Hà, Hải Dương và một số diện tích ở ven biển miền Trung. Ở miền Nam có khoảng 1,8 triệu ha đất phèn, phân bố ở cả miền Tây (đồng bằng sông Cửu Long và miền Đông Nam bộ). Sự xuất hiện đất phèn ở miền Đông chủ yếu ởdạng cục bộ, phần lớn ở dạng tiềm tàng, một phần nhỏ ở dạng cố định và một phần đang chuyển hoá. Đất phèn được phân bố ở các Tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Đồng Nai và ởthành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt vùng Lê minh Xuân thành phố Hồ Chí Minh. Theo số liệu của viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp, diện tích đất phèn ở miền Đông Nam Bộ có thể tham khảo như sau: + Đất phèn nhiều 20.400 ha. + Đất mặn chua nhiều 14.000 ha. + Đất phèn ít : 36.570 ha. + Đất mặn chua ít 19.182 ha. Hầu hết đất phèn ở Việt Nam tập trung ở miền Tây Nam Bộ. ở đồng bằng Sông Cửu long. Trừ một số diện tích nằm kẹp giữa sông Tiền, sông Hậu và ven hai bên bờ sông không bị phèn, phần còn lại của Đồng bằng sông Cửu Long đều là đất phèn, đất mặn. ở 13 tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long, ta đều gặp đất phèn. Vùng Đồng Tháp Mười là phần dưới của vùng ngập lũ kéo dài dọc bờ trái sông Tiền từ Kongpongcham trở xuống QL1A- phía Nam và sông Vàn Cỏ Đông- phía Đông. Diện tích toàn vùng trũng là 991.000 ha, trong đó phần thương lưu nằm trên đất CămPuchia là 288.000 ha, phần Đồng Tháp mười chiếm 703.000 ha.Vùng trũng đuợc ngăn cách với sông chính bởi các giồng ven sông (giải đất cao ven sông tự nhiên) kéo dài từ Kongpongcham-nơi địa hình cao từ 10-15m và thấp dần về phía hạ lưu, đến Tứ Thường cao trình giồng khoảng 4,5-5,0m, đến Cao Lãnh còn lại khoảng 2,5-3,0m. Mặt giồng phía thương lưu rộng hàng ngàn met và thu hẹp dần về phái hạ lưu có nơi chỉ con vai trăm mét. Sau giồng là những vùng trũng.Đồng Tháp Mười từ biên giới trở về xuôi có dạng hình lòng máng với các thành cao 3 phía:Vùng phù sa cổ Hồng Ngự-Tân Hồng (phía Bắc); các giải đất cao ven sông (phía Tây) và vùng đất xám Vĩnh Hưng-Mộc Hoá (phía Đông). Địa hình thấp dần theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nơi thấp nhất là vung Bắc Đông-BoBo. Trước đây khu vực giữa Đồng Tháp Mười là vùng ngập nước quanh năm, trong mùa lũ nhiều nơi ngập sâu tới 3-4,5m, khả năng thoát lũ chậm, không bị ảnh hưởng nhiều nước mặn. Đồng Tháp Mười là ổ phèn lớn nhất ĐBSCL, khoảng 40% diện tích toàn vùng làđất phèn. Đất phèn ở các dạng tiềm tàng, hoạt động và đang chuyển hoá .Trong đất ít hoặc mới xuất hiện tầng Jarosite. Diện tích đất phèn nặng phân bố chủ yếu ở vùng Bắc Đông, BoBo, Chợ Bưng, Tràm Chim, nơi giao thoa của các dòng triều và lũ (nhân dân Nam Bộ gọi là vùng giáp nước) ở những vùng này vào đầu mùa mưa (tháng 5,6,7,8) đường đẳng trị chua (pH=4) chiếm một phần diện tích lớn trong vùng, gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất, môi trường và đời sống của nhân dân. Vùng phèn Tứ giác Long Xuyên: Có dạng một tứ giác, được giới hạn bởi Sông Hậu ở phía Đông, Biển Tây ở phía Tây, biên giới Cămpuchia ở phía Bắc, phía Nam là kênh cái sắn. Bao gồm diện tích của hai tỉnh Kiên Giang và An giang, gồm các huyện An Biên, Hà Tiên, Bảy Núi, Hòn Đất... Tổng diện tích khoảng 490.000 ha. Đây là vùng thường bị ngập nước trong mùa mưa lũ với chiều sâu ngập trung bình 1,5 - 1,6 m. ảnh hưởng chế độ nhật triều và do gần biển nên việc tiêu nước thuận lợi hơn vùng phèn Đồng Tháp Mười. Trước đây là vùng không có nước ngọt và cạn kiệt trong mùa khô đất ở đây đã chuyển hoá thành phèn hiện tại, tầng Jarosite xuất hiện khá rõ. Chương trình thoát lũra biển Tây đã có tác động rất tích cực trong việc cải tạo đất phèn. Nhiều vùng phèn rộng lớn của Tứ giác Long xuyên đã được cải tạo, 30000ha hoang hoá do bị phèn nặng, phải bán cho công ty Kiên Tài để trồng Bạch đàn, nay đã được cải tạo và gieo trồng được 2vụ. Vùng đất phèn Minh Hải: Trừ dải đất nằm dọc biển Đông và vịnh Thái Lan, đa số đất phèn ở đây nằm dưới dạng phèn than bùn, phèn nhiễm mặn, phèn hiện tại . Sự xuất hiện của các loại đất phèn ở đây rất phức tạp do ảnh hưởng của hai chế độ triều khác nhau của biển Đông (chế độ bán nhật triều) và vịnh Thái Lan (chế độ nhật triều) là vùng không có nước ngọt trong mùa khô. Chế độ triều và chế độ nước ngọt đã có tác động lớn đến sự phân bố và tính chất của đất phèn vùng này.Hầu hết diện tích là phèn hiện tại, khu vực gần biển là phèn mặn.Phèn than bùn phân bố ở rừng tràm của U Minh Thượng, U Minh Hạ. Ngoài ra xen kẽ với phèn tiềm tàng dưới rừng đước, rừng tràm.Vùng đất phèn Tiền Giang, Vĩnh Long, Bến Tre, Cần Thơ và Hậu Giang: Đây là vùng phèn trung bình, phèn mặn xen kẽ giữa các dải phù sa trung tính hoặc gần trung tính (có cao độ cao hơn các vùng đất phèn). Trừ diện tích gần biển bị ảnh hưởng thuỷ triều và nước mặn, phần lớn diện tích có nguồn nước ngọt dồi dào, việc tiêu thoát cũng thuận lợi, đây là vùng ngập nông và không bị ngập lũ. VI.Các giải pháp cải tạo ô nhiễm môi trường đất do nhiễmphèn 6.1 Biện pháp hóa học Lợi ích của việc bón vôi cho đất phèn CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2 Bón vôi có tác dụng thay đổi năng suất cây trồng. Tuy nhiên nếu bón nguyên vôi thì tác dụng không rõ rệt vì vậy cần bón them đạm và lân. Như vậy về mặt lý luận cũng như thực tiễn, bón vôi có tác dụng cải tạo đất phèn, tuy nhiên cần phải tính toán lượng vôi bón đủ liều lượng cho từng loại đất và từng loại cây trồng. Ngoài ra thời điểm bón vôi cũng rất quan trọng và cũng cần phải bón kết hợp them đạm và đặc biệt là lân, vì trong đất phèn lượng đạm dễ tiêu thường ít. 6.2 Cải tạo đất phèn bằng biện pháp liên liếp. Kinh nghiệm lâu đời của nhân dân vùng phèn Nam Bộ là lên liếp để trồng cây hoặc gieo lúa. Ở những vùng đất phèn có chiều dày tầng hoạt động Jarosite hoặc tầng pyrite quá mỏng, mỏng hơn nhiều so với độ sâu của tầng hoạt động của bộ rễ cây, hoặc ở những nơi có mực nước ngầm cao gần mặt đất, để cây trồng có thể sinh sống và phát triển bình thường, đất bị tái nhiễm phèn ta có thể lên liếp. Bảng 26: biến đổi độc chất do lên liếp sau một mùa mưa(ppm) Tầng đất(cm) Đất lên liếp Đất không lên liếp Al+3 SO4-2 Al+3 SO4-2 0-30 35- 50 - 848 - 1010 - 1300 + 200 435 413 900 + 145 Ghi chú: + lượng tăng lên sau mùa mưa + lượng giảm sau mùa mưa So sánh sự biến động của các độc chất ở đất lên liếp và không lên liếp, thấy rằng: Al+3 : ở đất lên liếp giảm nhanh hơn đất không lên liếp trong cả 2 tầng(- 848 so với – 435 ppm ở tầng mặt và – 1010 so với – 413 ppm ở tầng dưới). SO-24 : ở đất lên liếp ở tầng mặt giảm nhanh hơn ở đất không lên liếp(- 1300 so với – 900ppm). Chiều cao lên liếp phụ thuộc vào loại đất, loại cây trồng, chiều sâu mực nước ngầm. chiều rộng của liếp được tính toán dựa vào tán cây trồng dự định gieo trồng. Chiều rộng và chiều sâu phần lấy đất để lên liếp được tính toán phụ thuộc vao f chiều dày tầng đất giao thông, nuôi trồng thuỷ sản. 6.3Trồng cây để cải tạo đất phèn Việc trồng lúa tưới ngập và trồng một số loại cây phân xanh họ đậu (H0STylo, Aeschinono Americanna) đều làm giảm các độc tố trong đất phèn. Ngoài ra cây trồng còn có tác dụng làm giảm nhiệt độ mặt đất, hạn chế sự bốc phèn từ dưới tầng sâu và mực nước ngầm lên tầng mặt. Kết luận Ô nhiễm đất hiện nay là một vấn đề đang cần được quan tâm sâu ắc bởi những tác hại to lớn gây ra cho con người và những sinh vật khác. Ô nhiễm đất cùng với những ô nhiễm khác như ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước... đang hủy hoại môi trường sống của chúng ta. Các loại ô nhiễm này có quan hệ mật thiết với nhau, ô nhiễm không khí tạo mưa acid rơi xưống làm ô nhiễm đất, ô nhiễm nước thải vào đất gây ô nhiễm và ngược lại ô nhiễm đất làm ô nhiễm mạch nước ngầm và ảnh hưởng đến môi trường không khí xung quanh... Nguyên nhân chủ yếu của ô nhiễm đất đến từ nông dược và phân hoá học, chúng tích luỹ dần trong đất qua các mùa vụ và chất độc tăng lên rất lớn khi đi vào cơ thể con người. Thứ hai là các loại chất thải trong hoạt động của con người (rắn, lỏng, khí), mà trong đó đặc biệt nguy hại là chất thải y tế và các loại chất thải có tính độc hại khác mà hiện nay vẫn chưa được xử lý triệt để trước khi thải ra ngoài. Thứ ba, đất cũng là một yếu tố của môi trường cùng với không khí, nước và vành đai sinh vật, nên nó tiếp nhận những chất ô nhiễm từ các yếu tố khác mọi nơi, mọi lúc. Ngoài ra, các vùng khai thác khoáng sản kim loại thường tạo thành một khu vực khuếch tán, khiến cho hàm lượng nguyên tố này trong vùng đất xung quanh cao hơn nhiều so với đất thông thường, đây cũng là nguyên nhân của ô nhiễm đất. Đất một khi đã bị ô nhiễm thì việc xử lý là vô cùng khó khăn và mất nhiều công sức, tiền của. Do đó cần phải có biện pháp ngăn chặn ô nhiễm đất, trong đó giải pháp quan trọng nhất là nâng cao ý thức của con người trong việc thải bỏ chất thải, ý thức sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học của những người nông dân. Đồng thời cần khuyến khích sử dụng phân bón sinh học, sử dụng các giống cây trông không có sâu bệnh để hạn chế việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón hóa học. Khi đất đã bị ô nhiễm thì biện pháp phục hồi đất hữu hiệu nhất là bằng biện pháp sinh học Tài liệu tham khảo

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxTiểu luận- Ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn.docx