1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Rau xanh là nhu cầu không thể thiếu được trong mỗi bữa ăn hàng ngày
của con người trên khắp hành tinh.Rau cung cấp cho cơ thể con người nhiều
loại Vitamin,muối khoáng, đuương, tinh bột, prôtêin...Đặc biệt khi lương thực
và thức ăn giàu chất đạm được đảm bảo thì nhu cầu về số lượng và chất lượng
rau càng gia tăng như là một nhân tố tích cực trong cân bằng dinh dưỡng và
kéo dài tuổi thọ.Những năm gần đây, sản xuất nông nghiệp nói chung và sản
xuất rau nói riêng đã trở thành vấn đề mang tính chất toàn cầu vì sự lạm dụng
quá mức phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, mặt khácquá trình đô thị hoá, công
nghiệp hoá và ô nhiễm môi trường đẫ mang đến nguy cơ lớn làm nhiễm độc
môi trường sống cũng như sức khoẻ toàn cộng đồng.
Cải xoong hay còn gọi là xà lách xoong (Tên khoa học là Nasturtium
officinale hoặc Nasturtium microphyllum; tên tiếng anh là Watercress) là một
loại thực vật thủy sinh hay bán thủy sinh, sống lâu năm và lớn nhanh, có
nguồn gốc từ Châu Âu tới Trung Á và là một trong số những loại rau ăn được
con người dùng từ rất lâu. Các loài thực vật này là thành viên của họ cải
(Brassicaceae), về mặt thực vật học rau cải xoong có họ hàng với rau tần và
mù tạc, tất cả chúng đều đáng chú ý vì có mùi vị hăng và cay. Cải xoong chứa
một lượng đáng kể sắt, canxi và axít folic cùng với các vitamin A và C, đi
kèm theo đó là một số lợi ích khi ăn rau cải xoong, chẳng hạn nó có tác dụng
như một chất kích thích nhẹ, một nguồn hóa chất thực vật, có tác dụng chống
ôxi hóa, lợi tiểu, long đờm và trợ giúp tiêu hóa. Tại một số khu vực, cải xoong
được coi là cỏ dại nhưng tại những khu vực khác thì nó lại được coi là rau ăn
hay cây thuốc. Ngoài ra, nó còn có các vitamin B1, B2, E, và phốt pho, iốt và
2
một số khoáng chất vi lượng có tác dụng bảo vệ sức khỏe, chống bệnh tật,
nhiễm trùng, chống sự lão hóa, giữ gìn xuân sắc tươi trẻ. Hiện nay rau cải
xoong rất được ưa chuộng để làm thực phẩm cải thiện bữa ăn hàng ngày đặc
biệt được tiêu thụ rất nhiều cho các nhà hàng, khách sạn… vì nó là món ăn
ngon miệng, bổ và hợp khẩu vị người Việt Nam. Do vậy người dân đã bắt đầu
mở rộng diện tích trồng rau cải xoong, phát triển sản xuất đại trà để phục vụ
lợi ích kinh tế nhất là ở các tỉnh phía Bắc nước ta với khí hậu phù hợp cho sự
phát triển của rau cải xoong.
Theo một số nghiên cứu trước đây các nhà khoa học đã kết luận cải
xoong rất nghiện KLN như cadimium, kẽm, sắt, asen, Đồng… khả năng hấp
thụ tích lũy KLN của cải xoong là rất cao và khẳ năng sống trong môi trường
bị nhiễm KLN cũng rất tốt. Cu là một loại KLN mặc dù kim loại này còn rất
mới trong các nghiên cứu khoa học, chính vì vậy KLN Cu cần được quan tâm
và nghiên cứu nhiều hơn. Cụ thể là hàm lượng của Cu trong rau cải xoong
như thế nào? Việc nghiên cứu tìm ra những nguyên tố có trong cải xoong là
hết sức quan trọng để góp phần tìm ra những chất mới, những nguyên tố mới,
nhằm phát hiện được sự có mặt của các nguyên tố có lợi và kể cả các nguyên
tố có hại trong rau cải xoong, đáp ứng nhu cầu và phục vụ lợi ích của con
người và góp phần bảo vệ môi trường.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu hàm lượng Đồng trong Cải xoong tại tỉnh Thái Nguyên”
nhằm xác định rõ trong cải xoong có mặt của nguyên tố Đồng hay không
và đưa ra hàm lượng cụ thể, từ đó đưa ra các đề xuất, ứng dụng cụ thể vào
thực tiễn.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Xác định hàm lượng Cu trong đất, trong nước trồng cải xoong và trong
rau cải xoong. Từ đó so sánh với tiêu chuẩn cho phép để đưa ra khuyến cáo
3
với người quản lý, người sản xuất và người tiêu dùng cải xoong nên sử dụng
cải xoong như thế nào và sử dụng vào mục đích gì, làm rau ăn hay sử dụng để
cải tạo xử lý môi trường bị ô nhiễm Cu.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được thành phần chính của đất và nước trồng cải xoong, đặc
biệt là hàm lượng Cu trong đó.
- Xác định được hàm lượng Cu trong cải xoong tại các vùng trồng
chính của Thái Nguyên.
- Xác định được hàm lượng Cu trong cải xoong tại các vụ thu hoạch
khác nhau.
- Xác định được hàm lượng Cu trong các phần thu hoạch khác nhau của
cải xoong.
- xác định được mối quan hệ giữa hàm lượng Cu trong đất, nước trồng
cải xoong và trong cải xoong nếu có thể.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Đóng góp về mặt lý luận cho việc giải thích các mối tương quan giữa
hàm lượng các kim loại nặng trong đất, trong nước và hàm lượng của
chúng trong phần sử dụng của rau cải xoong tại Thai Nguyên.
- Đề tài giúp sinh viên có cơ hội áp dụng những kiến thức đã học vào
thực tiễn, nâng cao trình độ chuyên môn đồng thời tích lũy kinh nghiệm thưc
tế cho bản thân sau này khi ra trường.
- Đề tài là cơ sở cho những kết luận khoa học về hàm lượng Đồng trong
rau cải xoong tại tỉnh Thái Nguyên nói riêng, là cơ sở để nghiên cứu hàm
lượng Đồng trong rau cải xoong của các vùng khác nhau hay trên cả nước nói
chung. Từ đó, phân tích những tác dụng cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe
của con người khi sử dụng rau cải xoong.
4
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
Đề tài có ý nghĩa trong việc bảo vệ sức khoẻ của con người, đồng thời
cung cấp số liệu về hàm lượng Đồng trong rau cải xoong để:
- Phổ biến, khuyến cáo cho người dân khi sử dụng rau cải xoong, góp
phần mở rộng hiểu biết của người dân khi sử dụng cải xoong làm thực phẩm.
- Làm cơ sở cho các cơ quan chức năng đưa ra các biện pháp phát triển
cụ thể để sản xuất rau cải xoong sạch trên quy mô rộng.
- Lợi dụng khả năng hấp thụ Đồng của rau cải xoong để cải tạo môi
trường đất, môi trường nước bị ô nhiễm Đồng.
- Quá trình thực hiện đề tài, sinh viên được đóng vai trò như một cán bộ
tập sự đây là bước đệm giúp sinh viên thu thập kiến thức, chuẩn bị hành trang
cho công việc trong tương lai.
5
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Rau là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hằng ngày
của con người, nó cung cấp phần lớn các khoáng chất, vitamin và các chất
dinh dưỡng khác cho con người. Theo nghiên cứu của các nhà dinh dưỡng
học thì hàng ngày chúng ta cần 2.300 – 2.500 calo cho năng lượng để hoạt
động sống và làm việc. Để có đủ số năng lượng đó thì mỗi ngày cần bổ thêm
khoảng 300g rau mỗi ngày. Từ những nhu cầu về rau hằng ngày càng tăng,
mỗi người nông dân đã không ngừng nâng cao năng suất rau nhờ áp dụng các
biện pháp thâm canh tăng vụ, tăng cường phân bón và hóa chất bảo vệ thực
vật làm cho năng suất và sản lượng của các loại rau ngày càng tăng mạnh.
Bên canh đó, việc sử dụng một lượng lớn và không đúng quy định về phân
bón và hóa chất bảo vệ thực vật đã làm giảm chất lượng các loại rau. Ngoài
ra, do quá trình đô thị hóa và chất thải của các nhà máy, xí nghiệp công
nghiệp đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm đất, nước đặc biệt là ở khu công nghiệp
tập trung hay ở các thành phố lớn.
Theo quy định về tiêu chuẩn chất lượng rau sạch của Nộ Nông nghiệp
và Phát triển nông thôn (1993) [4] gồm có 2 tiêu chuẩn chung:
1/ Rau quả sạch đảm bảo phẩm cấp, chất lượng, không dập nát héo úa,
hư hại không giấm ủ bằng hóa chất, sạch đất cát bám.
2/ Hàm lượng Nitrat, kim loại nặng, dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật
và vi sinh vật gây bệnh trong mức cho phép.
Trong đề tài này tôi chỉ nghiên cứu tới tiêu chuẩn thứ 2, cụ thể là
hàm lượng Đồng (Cu) trong rau cả xoong và anh hưởng của Cu đến sức
khỏe con người.
6
2.1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài
Trong thực tế các KLN trong đất hay trong nước luôn luôn diễn ra quá
trình trao đổi với các ion bề mặt keo đất, chúng tạo phức với các chất hữu cơ
hoặc vô cơ khác và chịu ảnh hưởng của pH môi trường. Đó là các tác nhân
quyết định khả năng di động của chúng và dạnh KLN di động đó được cây
hấp thu cùng quá trình trao đổi nước và muối khoáng trong cây. Chính do
những nguy hiểm vì hàm lượng KLN cao thêm trong dây truyền thực phẩm
nên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về sự tích lũy KLN vào cây trồng. Hàm
lượng KLN tích lũy trong cây phụ thuộc vào khả năng đông hóa KLN của cây
này, phụ thuộc vào pH môi trường, hàm lượng KLN trong đất và nước tưới,
phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng cũng như loại cây trồng và từng loại KLN
khác nhau. Hàm lượng KLN trong cây còn phụ thuộc vào dạng hợp chất của
KLN đó trong đất và nước tưới. (Nguyễn Lan Anh, 2000) [1].
Bùi Cách Tuyến (1996) [18], khi nhiên cứu tồn dư KLN trong nông sản
ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh thu được kết quả sau:
- Hệ số tương quan giữa KLN trong nước và rau muống được trồng trong
nước là 0,93 với Cu; 0,95 với Zn; 0,73 với Pb; 0,98 với Cr và 0,94 với Cd
- Hệ số tương quan giưuax KLN trong đất và rau cải bông được
trồng trên đó là 0,93 với Cu; 0,98 với Zn; 0,12 viuws Pb; 0,98 với Cr và
0,99 với Cd
Phan Thị Dung (2007)[8], khi khảo sát rau trên địa bàn Hà Nội đã đưa
ra kết luận: Tần suất phân bố KLN trong số mẫu rau nghiên cứu ở các vùng
có hàm lượng vượt quá giói hạn cho phép cụ thể như sau: Zn là 3,75%; Pb là
10%; Cd là 33,75% và Hg là 2,5%, đặc biệt là nguồn rau Thanh Trì do sử
dụng nguồn nước thải của thành phố Hà Nội nên có sự tích lũy KLN rất cao,
cao nhất là Cd và Hg.
7
Qua rất nhiều nghiên cứu thì kim loại nặng có trong các sản phẩm rau
quả tươi và rau quả đã chế biến tồn dư thông qua nhiều con đường khác nhau.
Nguyên nhân thì có rất nhiều nhưng có một số nguyên nhân chủ yếu sau:
- Qua quá trình canh tác, kim loại nặng xâm nhập vào rau quả từ đất
canh tác, nước tưới, và từ các hóa chất sử dụng diệt cỏ, sâu hại.
- Quá trình chế biến, bao gói, bảo quản cũng làm tăng hàm lượng KLN
trong sản phẩm rau quả, đặc biệt đối với rau quả có lượng lớn axit hữu cơ, rau
quả muối chua. KLN đưa vào thông qua nước rửa, các thiết bị sành sứ tráng
men có chứa chì monoaxit cao, cá hộp sát mạ thiếc, hàn thiếc...(Bùi Quang
Xuân và cs, 1996) [19].
Nồng độ KLN quá ngưỡng ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và sự
phát triển của cây trông cũng như của còn người và động vật. Khi hàm lượng
KLN trong cơ thể thiếu hay thừa cũng đều gây ra những bệnh lý nguy hiểm.
Hàm lượng KLN đối với cơ thể khác nhau thì cũng khác nhau. Ở người và
động vật thì sự tích lũy KLN phụ thuộc vào hàm lượng của chúng có trong
thành phần thức ăn, thời gian tiêu thụ cũng như thời gian sinh trưởng và vị trí
của loài trong chuỗi thức ăn. Vị trí của một loài trong chuỗi thức ăn ở bậc
càng cao thì sự tích lũy KLN càng lớn (Mon Roe T,Morgan, 1991)[23].
2.2. Sơ lược về rau an toàn
2.2.1.Tình hình sản xuất rau và rau an toàn trên thế giới
Hiện nay trên thế giới nhu cầu về rau xanh rất lớn vì rau xanh là nguồn
cung cấp chất khoáng và Vitamin cần thiết đối với cơ thể con người. Theo tổ
chức Nông – Lương thế giới(FAO) hiện nay trên thế giới có khoảng 15 triệu
ha đất sử dụng cho trồng rau, bao gồm hơn 120 chủng loại rau khác nhau với
sản lượng lên tới 426.187 triệu tấn. Trong đó những chủng loại rau quan trọng
chiếm diện tích lớn nhất là cà chua 2,7 triệu ha, dưa hấu 1,93 triệu ha, hành
1,91 triệu ha, cải bắp 1,7 triệu ha, ớt 1,1 triệu ha... (Bùi Bảo Hoàn và cs,
8
2000) [10]. Tuy nhiên, trình độ phát triển nghề trồng rau của các nước không
giống nhau. Ở các nước phát triển cây rau được chú trọng hơn so với các
nước đang phát triển.
Ở Nhật và các nước Tây Âu, rau sản xuất đại trà thường được sản xuất
theo quy trình canh tác tiên tiến, hợp lý và được các cơ quan quản lý, thanh
tra nông nghiệp kiểm tra hết sức chặt chẽ. Do vậy, chất lượng rau sản xuất đại
trà của họ cũng tương đương chất lượng rau sạch của nước ta. Còn rau sạch
của các nước phát triển thường là rau sạch tuyệt đối, được sản xuất theo công
nghệ thuỷ canh trong nhà kính hoặc cao hơn là sản xuất theo công nghệ sinh
học trong nhà kính (gần như không dùng phân hoá học, thuốc hoá học). (Bộ
NN & PTNT, 1993) [3].
2.2.2. Tình hình sản xuất rau và rau an toàn ở Việt Nam
Việt Nam là một nước có tiềm năng phát triển ngành rau quả. theo số
liệu thống kê diện tích trồng rau cả nước năm 1985 là 224.000 ha, năm 1990
là 241.000 ha, năm 1997 là 377.000 ha, năm 2000 là 445.000 ha. Tổng sản
lượng rau xanh 10 năm gần đây tăng từ 3.225.000 tấn lên 6.007.000 tấn.
Trung bình cứ mỗi năm tăng 278.200 tấn. Năng suất rau nước ta năm cao nhất
(1997) đạt 138,8 tạ/ha bằng 74% so với năng suất trung bình toàn thế giới
(178 tạ/ha). Nhưng năng suất rau vẫn bấp bênh năm 2000 năng suất rau của
chúng ta là 135 tạ/ha. Sở dĩ năng suất bếp bênh như vậy là do chúng ta chưa
có bộ giống tốt chủ yếu là do nông dân tự để giống. Chủng loại rau của chúng
ta tuy phong phú nhưng cơ cấu cây trồng lại không phù hợp với nhu cầu của
người tiêu dùng, cơ cấu canh tác của ta là 54% rau ăn lá, 26% rau ăn quả, 5%
rau ăn củ, 7% rau ăn bắp thân, hoa, 8% là rau gia vị. Trong khi đó thị hiếu của
người tiêu dùng lại chuyển sang rau gia vị, rau ăn thân, ăn quả. Ngoài ra mức
độ an toàn của sản phẩm chưa cao, sản phẩm rau và môi trường canh tác bị ô
nhiễm ngày một gia tăng. Đó là nguyên nhân làm cho sản phẩm rau của chúng
9
ta chưa hấp dẫn được người tiêu dùng trong nước cũng như người tiêu dùng
quốc tế (Đỗ Ngọc Hải, 2003) [9].
Tuy nhiên, việc nghiên cứu và sản xuất rau an toàn ở nước ta đã được
triển khai ở một số thành phố như: Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Lạt... đã thu
được những kết quả nhất định đem lại hiệu quả kinh tế và hiệu quả môi
trường cho người sản xuất và người tiêu dùng. Nhưng vấn đề về vốn và lưu
thông phân phối lại là một trở ngại lớn cho quá trình sản xuất khi chúng được
sản xuất trên quy mô lớn.
2.2.3. Tiêu chuẩn chung để sản xuất rau an toàn
2.2.3.1 Tiêu chuẩn về rau an toàn
* Tiêu chuẩn chung
- Rau an toàn là loại rau quả thương phẩm phải đảm bảo phẩm chất,
tươi, không bị dập nát, héo úa, sạch đất cát,...
- Rau phải có hàm lượng NO3-, kim loại nặng và dư lượng thuốc bảo vệ
thực vật, vi sinh vật ở trong mức cho phép của tổ chức y tế thế giới (WHO).
* Ngưỡng hàm lượng NO3Lượng phân bón hoá học được sử dụng ở Việt Nam không vào loại cao
so với các nước trong khu vực và so với bình quân toàn thế giới. Tuy nhiên
ảnh hưởng của phân hoá học nhất là đạm với sự tích luỹ Cutrat trong rau có
thể dẫn đến rau được xem là không sạch.
Thực tế kết quả kiểm nghiệm hàm lượng Cutrat trên một số loại rau vào
thời điểm sử dụng 1 – 2 ngày sau thu hoạch đều vượt quá chỉ số cho phép là
mối quan tâm đối với chúng ta. NO3- đi vào cơ thể ở mức độ bình thường
không gây độc nhưng khi hàm lượng vượt tiêu chuẩn cho phép mới nguy
hiểm cho cơ thể, gây bệnh “trẻ xanh” đối với trẻ em và gây bệnh ung thư dạ
dày đối với người lớn. Hàm lượng Cutrat nếu có trong rau không được vượt
mức quy định.
10
Ở các nước trên thế giới, tất cả các loại rau tươi nhập khẩu đều được kiểm
tra chặt chẽ hàm lượng NO3- theo ngưỡng tiêu chuẩn quy định, ở Việt Nam bước
đầu cũng đã khởi thảo thực hiện theo ngưỡng này. Ngưỡng hàm lượng NO3trong một số loại rau quả như sau: (Đơn vị: mg/kg sản phẩm) Dưa hấu: 60; Dưa
bở: 90; Ngô rau: 300; Cải bắp: 500; Súp lơ: 300; Dưa chuột: 250; Bầu bí: 400…
(Nguồn: QĐ 04/2007 - Bộ Nông nghiệp, 2007) [4].
* Ngưỡng hàm lượng kim loại nặng
Những KLN khi xâm nhập vào cơ thể quá ngưỡng cho phép sẽ gây độc
hại cho cơ thể, Al có thể gây bệnh còi xương, Zn và Cd gây nôn mửa, Pb gây
thiếu máu, giảm hồng cầu, đau bụng, tăng huyêt áp. Asen chỉ gây hại khi ở
dạng hợp chất, quá ngưỡng sẽ gây chứng có chịu, đau bụng, ngứa, đau khớp,
suy nhược... Ngoài ra có thể gây tổn thương tới gan, thận hoặc làm tan máu.
Bảng 1: Ngưỡng cho phép một số KLN và độc tố trong rau quả tươi
Đơn vị : mg/kg sản phẩm tươi
Nguyên tố
Hàm lượng
Nguyên tố
Hàm lượng
Asen
0,2
Kẽm
10
Chì
0,5 – 1
Bo
1,8
Cadimi
0,02
Titan
0,3
Thủyngân
0,005
Aflatoxin
0,005
Đồng
5
Patulin
0,05
(Nguồn: QĐ 04/2007 - Bộ Nông nghiệp, 2007) [4].
* Ngưỡng dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.
Các loại hoá chất bảo vệ thực vật thường dùng hiện nay là nhóm Clo
hữu cơ và lân hữu cơ. Độc tính của hoá chất trừ sâu lẫn hợp chất rất cao, có
thể gây đau đầu, buồn nôn, chuột rút, liệt cơ, viêm thần kinh…và có khả năng
tồn lưu kéo dài trong cơ thể.
11
Các hoá chất trừ sâu Clo hữu cơ cũng rất nguy hiểm, làm rối loạn hệ
thần kinh, tiêu hoá, tim mạch, viêm da, gây ung thư, có thể gây tử vong.
Hiện nay, có rất nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật đang được sử dụng
trong sản xuất tại Việt Nam, chúng tôi chỉ nêu ngưỡng của một số chủng loại
chính thường sử dụng trong sản xuất rau. Ngưỡng cho phép dư lượng thuốc
bảo vệ thực vật và Ngưỡng cho phép Vi sinh vật trong một số loại rau quả
tươi được ghi trong quyết định số 04/2007 - Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn năm 2007.
2.2.3.2. Tiêu chuẩn môi trường để sản xuất rau an toàn
* Tiêu chuẩn đất
Đất trồng rau phải ở địa hình cao, thoát nước, có thành phần cơ giới
nhẹ, độ dày tầng đất trên 1 m, tầng canh tác dày trên 20 cm, pHKCL từ 6 – 7,
hàm lượng chất hữu cơ khá.
Về vị trí phải xa đường quốc lộ ít nhất 100 – 200 m, xa các khu công
nghiệp, không bị ảnh hưởng bởi các nguồn nước thải thành phố.
Đất phải được cày bừa kỹ làm sạch, không có các nguồn lây bệnh, đảm
bảo các chỉ tiêu vệ sinh, trong đất không có dư lượng thuốc trừ sâu và KLN.
* Tiêu chuẩn nước
Vùng trồng rau an toàn phải chủ động tưới tiêu, nguồn nước tưới phải
sạch, không có mùi hôi thối, tốt nhất là dùng nước giếng khoan đủ tiêu chuẩn,
nước ao hồ sạch về tiêu chuẩn vệ sinh.
Tuyệt đối không được sử dụng nguồn nước thải hoặc nguồn nước chảy
qua khu công nghiệp và đô thị lớn để tưới cho rau an toàn. Nước rửa rau phải
dùng nước giếng khoan đã lọc qua bể lọc hoặc nước đã được qua xử lý.
* Tiêu chuẩn không khí
Vùng rau an toàn phải được bố trí trên khu vực có môi trường không
khí trong sạch, cách xa các khu công nghiệp và các trục đường giao thông
12
chính. Các chỉ tiêu về môi trường không khí như lượng bụi, SO 2, Pb,... phải
đạt tiêu chuẩn cho phép theo TCVN (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn, 2007) [4].
2.2.3.3. Quy trình chung để sản xuất rau an toàn
Mỗi một loại rau quả đều có một quy trình sản xuất riêng tuỳ theo nhu
cầu sinh lý của chúng, để đảm bảo tiêu chuẩn rau an toàn cung cấp cho nhu
cầu của thị trường cần phải thực hiện đầy đủ các quy định này. Ngoài việc
đảm bảo các yếu tố môi trường đất, nước, không khí để sản xuất rau an toàn
cần tuân thủ các quy định sau :
- Thời vụ: Phải sản xuất nhiều chủng loại rau an toàn để rải vụ và cung
cấp đủ cho nhu cầu người tiêu dùng, tránh tình trạng thiếu rau thời kỳ giáp vụ,
thường có các thời vụ sau : Vụ Đông, vụ Xuân, vụ Đông Xuân, vụ Hè, vụ Hè
Thu và vụ Thu Đông.
- Giống: Các loại rau ăn lá, hoa, thân, củ, quả, hạt... đều có thể sản xuất
theo quy trình rau an toàn. Tuy nhiên, mỗi loại rau thích ứng với từng loại đất
và điều kiện sinh thái khác nhau. Các loại hạt giống và cây con đều phải sạch
sâu bệnh, giống nhập nội phải qua kiểm dịch thực vật trước khi đưa vào sản
xuất. Cần thiết phải xử lý hạt giống trước khi gieo trồng.
- Phân bón: Tuyệt đối không được sử dụng phân tươi hoặc sử dụng
nước bẩn để hoà tan phân và pha thuốc trừ sâu. Hạn chế sử dụng phân đạm
chứa gốc NO3-, nhất là thời kỳ gần thu hoạch.
Sử dụng phân chuồng ủ hoặc phân rác ủ hoai mục và phân lân hữu cơ
vi sinh để bón lót, tuỳ theo yêu cầu cụ thể của từng loại rau mà có chế độ bón
lượng phân khác nhau. Chú ý bón cân đối các loại phân vô cơ N.P.K theo quy
trình cụ thể của từng loại cây trồng.
Khuyến khích việc sử dụng các loại phân bón qua lá, kích phát tố, điều
hoà sinh trưởng nhưng phải đúng liều lượng, đúng kỹ thuật.
13
- Phòng trừ sâu bệnh: Chú trọng biện pháp phòng trừ sâu bệnh tổng hợp
(IPM) đối với rau an toàn thì việc sử dụng thuốc BVTV là rất hạn chế, đặc
biệt là các thuốc hoá học. Ưu tiên dùng thuốc trừ sâu sinh học, thảo mộc hoặc
một số thuốc BVTV ít độc hại, có thời gian phân huỷ nhanh ít gây độc hại cho
thiên địch và con người.
- Thu hoạch và bảo quản: Thu hoạch đúng thời gian theo quy trình kĩ
thuật của từng loại cây để đảm bảo rau có chất lượng tốt nhất, không bị úa,
dập nát, bảo quản đúng theo tiêu chuẩn kỹ thuật của rau an toàn.
Ngoài những yêu cầu trên, khu vực trồng rau an toàn còn phải bố trí
trên những địa bàn có truyền thống tập quán và kinh nghiệm sản xuất lâu
đời, trình độ kỹ thuật thâm canh cao, có đủ cơ sở hạ tầng và cơ sở vật chất
kỹ thuật. Vùng trồng rau phải không nằm trong khu vực quy hoạch xây
dựng đô thị trong tương lai và phải cách ly với các khu vực sản xuất có
nguy cơ gây ô nhiễm.
2.3. Sơ lược về các biện pháp xử lý môi trường bằng thực vật
2.3.1. Khái quát về công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm
Công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm (phytoremediation) là phương pháp
sử dụng thực vật để hấp thụ, chuyển hóa, cố định hoạc phân giải chất ô nhiễm
trong đất, nước. Thuật ngữ “phytoremediation” bắt nguồn từ “phyto” (Theo
nghĩa Hy Lạp là thực vật) và “Remediation” (Theo nghĩa Latin là xử lý)
Công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm có thể dùng để xử lý các chất như
KLN, Thuốc trừ sâu, dung môi, thuốc súng, dầu mỏ, các hợp chất hữu cơ đa
vòng thơm, Nước rỉ rác, nước thải nông nghiệp, chất thải khai khoáng và các
chất ô nhiễm phóng xạ
Võ Văn Minh (2009) [12], quá trình hút tách KLN nhờ thực vật hay
còn gọi là quá trình tích lũy nhờ thực vật là quá trình hấp thụ và chuyển hóa
các KLN trong đất thong qua rễ vào các cơ quan khí sinh của thực vật. Các
14
loài thực vật có khả năng này được gọi là các loài thực vật siêu tích tụ, chúng
có khả năng hấp thụ một lượng lớn các KLN một cách không bình thường so
với các loài thực vật khác (ví dụ hấp thụ 0,1% đối với Cr, Cu, Cu hoạc 1% đối
với Zn, Mn trong thân). Tùy thuộc vào KLN ô nhiễm mà lựa chọn 1 loài thực
vật hay kết hợp nhiều loài để trồng xử lý, tuy nhiên cần phải tiến hành thử
nghiệm để xác định các đặc điểm thích hợp để đảm bảo cho quá trình sinh
trưởng, phát triển của thực vật. (Võ Văn Minh, 2009) [12].
Sau thời gian trồng nhiều tuần hoạc nhiều tháng, thực vật được phân
tích hàm lượng kim loại, và nếu thích hợp, thu hoạch đem thiêu đốt hoạc ủ để
phục hồi kim loại. Nếu cần thiết quá trình này có thể lặp lại để loại bỏ các
chất ô nhiễm đến dưới giới hạn cho phép. Cũng có thể sử dụng nhiều loài thực
vật trên cùng một vị trí hoạc là trồng theo thứ tự thời gian để loại bỏ được
nhiều hơn một chất ô nhiễm. Nếu thực vật thu hoạch được thiêu đốt, tro phải
được xử lý như đối với chất thải nguy hại. Tuy nhiên, lượng tro đem đi xử lý
sẽ ít hơn 10% so với phương pháp chon lấp chất ô nhiễm thông thường.
2.3.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ kim loại
nặng của thực vật
Khả năng linh động và tiếp xúc sinh học của KLN chịu ảnh hưởng
lớn bởi các đặc tính lý hóa của môi trường đất như: PH, Hàm lượng
khoáng sét, chất hữu cơ, CEC và nồng độ KLN trong đất. Thông thường
PH thấp, thành phần cơ giới nhẹ, độ mùn thấp, thực vật hút KLN mạnh.
Để phát triển hiệu quả công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm, các đặc tính của
thực vật và các đặc tính của môi trường đất cần được khảo sát, đánh giá kĩ
lưỡng. Quá trình canh tác và khả năng di truyền của thực vật cần được tối
ưu hóa để phát triển công nghệ này.
Khả năng tích lũy kim loại trong thân với hàm lượng cao có thật sự
quan trọng đối với quá trình xử lý kim loại trong đất hay không đã được bàn
15
luận. ột số kết quả nghiên cứu cho thấy, thực vật có sinh khối cao trồng trong
môi trường đất ô nhiễm và PH thấp, Khả năng hấp thụ Zn tăng và tính độc
của Zn đã làm giảm 50% sản lượng. Ví dụ như ngô và cải trong điều kiện
thuận lợi, các loài thực vật có thể đạt 20 tấn sinh khối khô/ha. Trong tường
hợp đất ô nhiễm đồng thời cả Zn và Cd ở mức 100mg Zn, 1mg Cd cây trồng
bị giảm sản lượng đáng kể khi hàm lượng Zn trong thân đạt 500mg/kg lúc thu
hoạch. Bởi vì Cd ít độc hơn Zn 100 lần, Độc tính đối với thực vật của Zn là
yếu tố kiểm soát sản lượng thực vật. Khi sản lượng giảm 50% (10t/ha), sinh
khối khô chứa 500mg/kg , thực vật chỉ loại bỏ 5kg Zn/ha/năm. Cây
T.caerulescens có thể loại bỏ cả Zn và Cd, có sản lượng thấp hơn các loài trên
nhưng có thể chống chịu cao đến 25,000mgZn/kg mà không bị giảm sản
lượng. Thậm chí khi sản lượng thấp (5 tấn/ha) điểm bắt đầu giảm sản lượng –
Zn được loại bỏ cũng tới 125kg/ha. Như vậy, có thể kết luận rằng khả năng
siêu tích tụ và chống chịu cao quan trọng hơn khả năng cho sinh khối cao.
Một số tác giả khác cho rang sản lượng quan trọng hơn 2 lần so với đặc diểm
siêu tích tụ, nhưng các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và ngoài thực địa
đều cho thấy các loài đó có thể đạt được 5 tấn/ha trước khi sinh sản để tăng cả
sản lượng và nồng độ kim loại trong thân. Hơn nữa việc tái chế kim loại trong
thân với mục đích thương mại đối với các loài siêu tích tụ tốt hơn là phải trả
tiền để xử lý sinh khối. (Võ Văn Minh, 2009) [12].
Trong một số trường hợp, để xử lý 1 nguyên tố trong đất bằng thực vật
đòi hỏi phải bổ sung vào đất các yếu tố khác, bởi vì hóa tính đất hoạc thực vật
làm giảm khả năng hấp thụ và chuyển hóa lên thân. Khi them yếu tố kìm như
HEDTA, EDTA vào đất khả năng hòa tan và linh động của KLN tăng, tiếp
xúc với thực vật đẽ dàng hơn. (Trần Kông Tấu và CS, 2005) [15].
2.3.3. Các cơ chế của công nghệ thực vật xử lý kim loại nặng trong đất
Công nghệ thực vật xử lý KLN trong đất là một dạng của công nghệ
thực vật xử lý ô nhiễm. Đây là loại công nghệ bao gồm phức hệ các cơ chế
khác nhau của mối quan hệ giữa thực vật và môi trường đất.
16
2.3.3.1.Cơ chế chiết tách chất ô nhiễm bằng thực vật.
Quá trình chiết tách chất ô nhiễm bằng thực vật là quá trình xử lý
chất độc đặc biệt là KLN, bằng cách sử dụng các loài thực vật hút chất ô
nhiễm qua rễ sau đó chuyển hóa lên các cơ quan trên mặt đất của thực vật.
Chất ô nhiễm tích lũy vào thân cây và lá, sau đó thu hoạch và loại bỏ khỏi
môi trường.
2.3.3.2. Cơ chế cố định chất ô nhiễm bằng thực vật.
Quá trình xói mòn, rửa trôi và thẩm thấu có thể di chuyển chất ô nhiễm
trong đất vào nước mặt, nước ngầm. Cơ chế cố định chất ô nhiễm nhờ thực
vật là cách mà chất ô nhiễm tích lũy ở reexcaay và kết tủa trong đất. Quá trình
diễn ra nhờ chất tiết ở rễ thực vật cố định chất ô nhiễm và khả năng linh động
của kim loại trong đất. Thực vật được trồng trên các vùng đất ô nhiễm cũng
cố định được đất và có thể bao phủ bề mặt đãn đến làm giảm sói mòn đất,
Ngăn chặn khả năng tiếp xúc trực tiếp giữa chất ô nhiễm và động vật. (Võ
Văn Minh, 2009) [12].
2.3.3.3. Cơ chế xử lý chất ô nhiễm nhờ quá trình thoát hơi nước ở thực vật
Thực vật có thể loại bỏ chất độc trong đất thông qua cơ chế thoát
hơi nước. Đối với quá trình này, chất ô nhiễm hòa tan được hấp thụ cùng
với nước vào rễ, chuyển hóa lên lá và bay hơi vào không khí thông qua
khí khổng.
Ưu điểm và hạn chế của công nghệ thực vật xử lý KLN trong đất.
* Ưu điểm
Công nghệ thực vật xử lý KLN trong đất có các ưu điểm như: Có
thể sử dụng trên quy mô rộng, trong khi các công nghệ khác không thực
hiện được. Đây là giải pháp lâu dài, bởi vì chất ô nhiễm có thể bị khoáng
hóa. Sinh khối thực vật có thể sử dụng như là nguyên liệu, nhiên liệu, đồ
mỹ nghệ, thực phẩm, phát điện, làm sợi,… Làm giảm xói mòn đất, dẫn
17
đến giảm ô nhiễm song, hồ. Sinh khối thực vật chứa các chất ô nhiễm có
thể chiết, phục hồi lại như một nguồn tài nguyên. Ví dụ sinh khối chứa
Cu, một chất dinh dưỡng sẽ được chuyển đến những nơi thiếu Cu để bổ
sung vào nguồn thức ăn cho động vật.
Công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm có thể được sử dụng để xử lý tại chỗ
hoạc chuyển chỗ. Xử lý tại chỗ luôn được cân nhắc ưu tiên, bởi vì nó giảm
thiểu mức độ xáo trộn đất và giảm mức độ phát tán ô nhiễm thông qua không
khí và nước.
Mặt khác công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm là công nghệ xanh, thân
thiện với môi trường, tạo ra sự thẩm mỹ nên cộng đồng dễ chấp nhận.
Công nghệ thực vật không đòi hỏi các dụng cụ đắt tiền, các chuyên gia
có trình độ cao và tương đối dẽ dang thực hiện. Nó có khả năng xử lý thường
xuyên ở một vừng rộng lớn với nhiều chất ô nhiễm khác nhau.
Tuy nhiên ưu điểm lớn nhất của công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm là
chi phí thấp hơn so với các công nghệ thông thường.
* Hạn chế
Bên cạnh nhiều khía cạnh tích cực, công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm
cũng còn một số hạn chế sau:
- Xử lý chậm hơn phương pháp hóa lý, vì vậy phải mất thời gian dài.
Thực vật xử lý một lượng nhỏ chất ô nhiễm qua mỗi mùa trồng, do đó nó có
thể mất nhiều thập kỉ mới có thể làm sạch chất ô nhiễm và chất ô nhiễm vẫn
không được xử lý hoàn toàn.
- Khí hậu và các yếu tố vật lý, hóa học, nồng độ chất ô nhiễm ảnh
hưởng đến khả năng sinh trưởng, phát triển của các loài thực vật. Các nhà
khoa học cho rằng, chỉ có những vùng đất ô nhiễm nhẹ mới có thể sử dụng
được phương pháp này, vì hầu hết các loài thực vật không thể sinh trưởng
trong điều kiện môi trường ô nhiễm nặng.
18
- Chất ô nhiễm hòa tan có thể thẩm thấu ra ngoài vùng rễ phụ thuộc vào
yếu tố ngăn chặn
- Thực vật dùng để xử lý ô nhiễm thường bị giới hạn về chiều dài rễ.
- Sử dụng các loài thực vật nhập nội có thể ảnh hưởng đến đa dạng sinh học
- Xử lý thực vật sau xử lý ô nhiễm cũng cần được quan tâm. Sinh khối
thực vật thu hoạch từ quá trình xử lý ô nhiễm được xép vào loại nào, xử lý ra
sao? Vì vậy cần phải tiêu thụ và xử lý thích hợp.
Nói chung những lợi ích và hạn chế của công nghệ thực vật dùng
trong xử lý ô nhiễm cần phải được đánh giá đối với từng dự án cụ thể
để xác định loại công nghệ nào là phù hợp nhất. Vì vậy việc kết hợp
các cơ chế khác nhau để xử lý ô nhiễm môi trường được cho là có tính
khả thi nhất. (Võ Văn Minh, 2009) [12].
2.3.4. Một số vấn đề môi trường cần quan tam đối với công nghệ thực vật
xử lý ô nhiễm
Có rất nhiều vấn đề cần quan tâm về mặt môi trường liên quan đến việc
sử dụng công nghễ thực vật xử lý ô nhiễm. một trong mối quan tâm lớn nhất
là vấn đề sức khỏe con người. Liệu các loài thực vật tích lũy kim loại có tác
động đến chuỗi thức ăn thong qua động vật ăn cỏ và côn trùng hay không? Ví
dụ chất ô nhiễm trong phấn hoa của các loài thực vật tích tụ sau khi sử dụng
để xử lý chất ô nhiễm có phát tán vào côn trùng khác nhau bằng ong và côn
trùng khác hay không? Các loài côn trùng tiêu hóa KLN có đưa vào chuỗi
thức ăn hay không?
Các vấn đề quan tâm khác bao gồm hậu quả tác động của các hoạt
động xử lý đến mùa màng và thực vật vùng lân cận như phát tán thuốc trừ
sâu, các loài thực vật ngoại lai. Sử dụng các loài thực vật nhập nội cần
quan tâm bởi vì rủi ro tiềm tàng về tác động đến sự đa dạng sinh học thực
vật ở vùng bản địa. Vấn đề này có thể giải quyết bằng cách sử dụng các
19
loài thực vật bản địa ở một vùng cụ thể hoạc sử dụng các loài nhập nội vô
sinh. (Võ Văn Minh, 2009)[12].
2.4. Sơ lược về rau cải xoong và những nghiên cứu về cải xoong
2.4.1. Tình hình nghiên cứu về rau cải xoong
2.4.1.1. Giá trị dinh dưỡng của rau cải xoong
Cải xoong chứa một lượng đáng kể sắt, canxi và axít folic cùng với các
vitamin A và C, và một số lợi ích cho việc ăn cải xoong, chẳng hạn việc nó có
tác dụng như một chất kích thích nhẹ, một nguồn hóa chất thực vật, có tác
dụng chống ôxi hóa, lợi tiểu, long đờm và trợ giúp tiêu hóa. Ngoài ra rau cải
xoong còn chứa rất nhiều các vitamin B1, B2, E, và phốt pho, iốt và một số
khoáng chất vi lượng có tác dụng bảo vệ sức khỏe, chống bệnh tật, chống
bệnh bướu cổ, nhiễm trùng, chống sự lão hóa, giữ gìn xuân sắc tươi trẻ. Tại
một số khu vực, cải xoong được coi là cỏ dại nhưng tại những khu vực khác
thì nó lại được coi là rau ăn hay cây thuốc. Cải xoong là một món ăn phổ biến
và không hạn chế của con người.
Kết quả phân tích các thành phần hoá học trong 100g rau cải xoong
(phần dùng để ăn được) có giá trị dinh dưỡng như sau: Nước chiếm 93g,
protein 1,7 - 2g, chất béo 0,2 - 0,3g, gluxit 3 - 4g, chất xơ 0,8 - 1g, vitamin A,
B1, B2, C và nhiều chất khoáng khác. Đặc biệt, lượng iôt trong rau cải xoong
rất cao 20 - 30mg/100g rau cải xoong phần ăn được. Vitamin C cao (40 50mg/100g rau). Nhờ trong rau cải xoong chứa lượng vitamin C cao, lại có
vitamine A, B1, B2 nên đã giúp bảo vệ sức khỏe, chống oxy hóa, chống độc,
làm tăng sức đề kháng cho cơ thể, chống hiện tượng lão hoá bệnh lý, giữ gìn
nét tươi trẻ. Ngoài ra, nhiều yếu tố khoáng chất rất dễ hấp thu như canxi, iôt
vì chúng đều ở dạng liên kết hữu cơ. Nếu lượng canxi đầy đủ mỗi ngày cho
cơ thể là 1.000mg thì sẽ giúp người ta ít mắc bệnh tim và góp phần chống lão
hoá. Còn iôt cần cho tuyến giáp để phòng chống bướu cổ và tăng khả năng tự
20
vệ cho cơ thể, tăng sự trao đổi chất của tế bào, chống còi xương và bệnh béo
phì, các bệnh ngoài da, bệnh xơ cứng động mạch ở người già. Song lượng iôt
cần cho cơ thể rất nhỏ chỉ 0,1 - 0,15mg/ngày, nhưng thiếu lại sinh bệnh, như
vậy mỗi ngày cần ăn rau cải xoong từ 9 - 10g là đủ lượng iôt trên. Rau cải
xoong giúp ta ăn ngon miệng lại tẩy độc, lợi tiểu, có nhiều chất xơ nên tác
dụng tốt đối với dạ dày, có tác dụng thông gan mật và góp phần làm giảm
bệnh ứ máu. Món ăn rau cải xoong nấu với cá tươi vừa ngon, bổ, mát, có tác
dụng giải nhiệt, phòng nhiệt, lợi tiểu, cầm máu, chữa bệnh phổi và một số
bệnh khác (Huỳnh Hồng Quang, 2009) [14].
2.4.1.2. Giá trị kinh tế của rau cải xoong
Hiện nay rau cải xoong rất được ưa chuộng để làm thực phẩm cải thiện
bữa ăn hàng ngày đặc biệt được tiêu thụ rất nhiều cho các của hàng đặc sản,
khách sạn, các quán lẩu… vì nó là món ăn ngon miêng, bổ và hợp khẩu vị
người Việt Nam. Do vậy người dân dã bắt đầu mở rộng diên tích trồng rau cải
xoong, phát triển sản xuất đại trà để phục vụ lợi ích kinh tế nhất là ở các tỉnh
phía Bắc nước ta với khí hậu phù hợp cho sự phát triển của rau cải xoong.
2.4.1.3. Giá trị về xử lý môi trường của rau cải xoong
Hầu hết các loài thực vật rất nhạy cảm với sự có mặt của các ion kim loại,
thậm chí ở nồng độ rất thấp. Tuy nhiên, vẫn có một số loài thực vật không chỉ có
khả năng sống được trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim loại độc hại mà
còn có khả năng hấp thụ và tích các kim loại này trong các bộ phận khác nhau
của chúng. Trong những năm gần đây, người ta quan tâm rất nhiều về công nghệ
sử dụng thực vật để xử lý môi trường. Theo tài liệu nghiên cứu, thế giới có ít
nhất 400 loài thuộc 45 họ thực vật có khả năng hấp thụ kim loại trong đó có rau
cải xoong. Các loài này là thực vật thân thảo hoặc thân gỗ, có khả năng tích luỹ
và không có biểu hiện về mặt hình thái khi nồng độ kim loại trong thân cao hơn
hàng trăm lần so với các loài bình thường khác. Thực vật có nhiều cách phản
- Xem thêm -
.PDF 
65 
73 
140 
