Kim loại và các chất gây rối loạn nội tiết đe dọa nông nghiệp bền vững, quản lý nguồn nước

Nguồn: Science of The Total Environment (2024). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.177432

Kim loại và các chất gây rối loạn nội tiết như estrogen đang là mối đe dọa thực sự đối với tính bền vững của nông nghiệp và quản lý nguồn nước ở châu Âu. Đây là kết luận từ nghiên cứu tiến sỹ của nhà khoa học môi trường người Trung Quốc Yuwei Jia tại Đại học Vrije Brussel (VUB). Nghiên cứu của cô cung cấp những hiểu biết mới về sự phân bố, mức độ sẵn có và các rủi ro liên quan đến các chất ô nhiễm này, đồng thời chỉ ra những thiếu sót trong các quy định hiện hành.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science of The Total Environment, tập trung vào hai lĩnh vực chính: kim loại trong đất nông nghiệp có bón phân và estrogen trong các hệ thống thủy sinh, bao gồm cả cửa sông Scheldt. Trong cả hai lĩnh vực, nghiên cứu không chỉ chú trọng đến sự hiện diện của các chất ô nhiễm mà quan trọng hơn là hành vi và sự tương tác của chúng với các yếu tố môi trường như độ pH, thế oxy hóa-khử và hàm lượng cacbon hữu cơ hòa tan.

Một phần quan trọng trong nghiên cứu của Jia là điều tra ảnh hưởng của phân bón đến khả năng di động và mức độ sinh khả dụng của kim loại. Điều này bao gồm việc sử dụng kỹ thuật S920 - Gradient Khuếch Tán trong Màng Mỏng (DGT) - một phương pháp mới cho phép các nhà nghiên cứu đo phần kim loại thực sự có thể được cây trồng hấp thụ. Đây là yếu tố then chốt trong bối cảnh an toàn thực phẩm và chính sách nông nghiệp bền vững lâu dài.

"Phân bón là một nguồn cung cấp kim loại nặng cho đất nông nghiệp", giáo sư hướng dẫn của cô, Yue Gao thuộc nhóm nghiên cứu Hóa phân tích, Môi trường và Địa hóa học (AMGC) của VUB, giải thích. "Việc áp dụng thiết bị lấy mẫu thụ động DGT là rất cần thiết để đánh giá phần kim loại có khả năng sinh khả dụng trong đất, vì điều này có liên quan trực tiếp đến khả năng hấp thụ của cây trồng".

Sử dụng các kỹ thuật phân tích tiên tiến, Jia đã có thể lập bản đồ tác động của các loại phân bón khác nhau đến sự phân bố kim loại trong đất nông nghiệp. Cô đã so sánh ba loại phân bón: phân lân, bùn thải và phân chuồng. Kết quả nghiên cứu cho thấy phân chuồng là lựa chọn ưu tiên khi muốn hạn chế ô nhiễm kim loại.

Song song đó, Jia đã nghiên cứu sự hiện diện của estrogen trong khu vực cửa sông Scheldt. Những hợp chất gây rối loạn nội tiết này - thường bắt nguồn từ nước thải sinh hoạt - có thể ảnh hưởng đến hệ nội tiết của các sinh vật thủy sinh và sức khỏe con người. Thông qua các xét nghiệm sinh học (ER-CALUX), cô cho thấy hoạt tính estrogen trong cột nước giảm dần về phía hạ lưu, và nồng độ trong trầm tích nhìn chung có xu hướng giảm trong suốt bốn thập kỷ qua.

“Những kết quả này cho thấy tác động của việc đầu tư vào xử lý nước thải và hiệu quả của các quy định của châu Âu như Chỉ thị Khung về Nước”, giáo sư danh dự Willy Baeyens cho biết. Tuy nhiên, việc giám sát liên tục là cần thiết, đặc biệt trong bối cảnh các chất hóa học mới xuất hiện và các mô hình xả thải công nghiệp, đô thị đang thay đổi.

Huỳnh Thị Đan Anh theo Phys.org