Đề tài: “Nghiên cứu sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nông nghiệp và nước mặt xung quang khu công nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang”

Chia sẻ: Lê Hữu Lợi | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:68

0
291
lượt xem
154
download

Đề tài: “Nghiên cứu sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nông nghiệp và nước mặt xung quang khu công nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang”

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Môi trường sống của chúng ta hiện nay đang ngày càng biến đối mạnh mẽ. Các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải, hoạt động khai khoáng ngày càng tăng…, là nguyên nhân làm cho môi trường bị huỷ hoại nghiêm trọng, làm cho nhiệt độ trái đất tăng, lỗ thủng tầng ôzôn ngày càng lớn, mưa axít, nghịch đảo nhiệt.... Ô nhiễm môi trường, trong đó vấn đề ô nhiễm môi trường đất đang là một vấn đề bức xúc của toàn cầu....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài: “Nghiên cứu sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nông nghiệp và nước mặt xung quang khu công nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang”

  1. Luận văn báo cáo Đề tài: “Nghiên cứu sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nông nghiệp và nước mặt xung quang khu công nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang” 1
  2. MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU........................................................................................... 5 1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 5 2. Mục đích, yêu cầu và phạm vi nghiên cứu của đề tài ................................... 6 2.1. Mục đích..................................................................................................... 6 2.2. Yêu cầu....................................................................................................... 6 2.3. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................... 6 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 7 1. Thực trạng môi trường Việt Nam ................................................................. 7 1.1. Ô nhiễm môi trường đất ............................................................................. 7 1.1.1. Ô nhiễm do chất thải công nghiệp .......................................................... 7 1.1.2. Ô nhiễm do phân hoá học ....................................................................... 8 1.1.3. Ô nhiễm do hoá chất bảo vệ thực vật...................................................... 9 1.1.4. Ô nhiễm do chất độc hoá học................................................................ 10 1.2. Ô nhiễm môi trường nước........................................................................ 10 1.2.1. Ô nhiễm nguồn nước mặt...................................................................... 10 1.2.2. Ô nhiễm nguồn nước ngầm.................................................................. 11 1.2.3. Ô nhiễm nước biển và ven biển ............................................................ 12 2. Nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng ........................................................ 12 2.1. Nghiên cứu kim loại nặng trên thế giới ................................................... 12 Bảng 2.1. Hàm lượng của một số kim loại nặng trong một số loại đất đá...... 13 2.1.1. Ô nhiễm do công nghiệp và đô thị ........................................................ 13 Bảng 2.2. Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố KLN.......................... 14 Bảng 2.3. Trị số trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố.................. 16 2.1.2. Ô nhiễm do hoạt động giao thông......................................................... 16 Bảng 2.4. Kết quả trung bình của Cu, Zn và chất rắn lơ lửng ........................ 17 2.1.3. Ô nhiễm kim loại nặng do nông nghiệp................................................ 17 Bảng 2.5. Nồng độ thường thấy của các KLN trong một số loại chế phẩm nông nghiệp ..................................................................................................... 18 Đơn vị: mg/kg.................................................................................................. 18 2.2. Nghiên cứu ô nhiễm KLN ở Việt Nam.................................................... 20 Bảng 2.7. Hàm lượng KLN ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam ......................................................................................................................... 20 Cây trồng ..................................................................................................... 21 2.2.1. Ô nhiễm KLN do công nghiệp và đô thị............................................... 21 2.2.2. Ô nhiễm KLN do hoạt động sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam .......... 24 2.2.3. Ô nhiễm KLN do chất thải làng nghề .................................................. 26 Bảng 2.12. Hàm lượng các kim loại nặng trong đất ở Văn Môn................... 27 2
  3. Đơn vị: mg/kg ................................................................................................. 27 Cu ................................................................................................................ 27 PHẦN 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................... 29 1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 29 2. Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 29 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................. 32 1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội ở địa bàn khu công nghiệp Đình Trám 32 1.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................................... 32 1.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 32 1.1.2. Đặc điểm khí hậu .................................................................................. 32 1.1.3. Đặc điểm địa hình, địa chất................................................................... 34 1.1.4. Chế độ thuỷ văn .................................................................................... 35 1.2. Điều kiện kinh tế xã hội ........................................................................... 36 1.2.1. Cơ cấu hành chính, dân số và đất đai.................................................... 36 1.2.2. Tình hình phát triển kinh tế................................................................... 36 1.2.3. Cơ sở hạ tầng......................................................................................... 37 2. Hiện trạng môi trường của KCN Đình Trám .............................................. 38 2.1. Ô nhiễm do nước thải............................................................................... 38 Bảng 4.3. Nồng độ và tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải ................ 40 Bảng 4.4. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt KCN (mg/l) 41 2.2. Ô nhiễm do khí thải.................................................................................. 42 2.3. Ô nhiễm do chất thải rắn .......................................................................... 43 2.3.1. Nguồn gốc chất thải rắn ........................................................................ 43 *. Chất thải rắn sinh hoạt .............................................................................. 44 Bảng 4.6. Tải lượng chất thải rắn phát sinh tại KCN Đình Trám................... 44 2.3.2. Thành phần của chất thải rắn ................................................................ 44 3. Một số thông tin chung về mẫu phân tích................................................... 44 Bảng 4.7. Thông tin chung về mẫu đất nghiên cứu ........................................ 45 Bảng 4.8. Thông tin chung về mẫu nước nghiên cứu ..................................... 46 4. Một số tính chất lý, hoá học của mẫu đất nghiên cứu................................. 46 Bảng 4.9. Một số tính chất lý, hoá học của đất nghiên cứu ............................ 47 5. Hàm lượng Cu, Pb, Zn trong đất nghiên cứu .............................................. 48 5.1. Hàm lượng Cu, Pb, Zn tổng số trong đất ................................................. 48 5.1.1. Hàm lượng Cu tổng số trong đất........................................................... 48 5.1.2. Hàm lượng Pb tổng số trong đất ........................................................... 49 5.1.3. Hàm lượng Zn tổng số trong đất ........................................................... 50 5.2. Hàm lượng Cu, Pb, Zn dễ tiêu trong đất .................................................. 50 Bảng 4.11. Hàm lượng Cu, Pb, Zn dễ tiêu trong đất nghiên cứu................... 51 Bảng 4.12 Mối tương quan giữa hàm lượng Cu, Pb, Zn dễ tiêu và tổng số ... 52 6. Hàm lượng Cu, Pb, Zn tổng số trong nước nghiên cứu .............................. 53 3
  4. Bảng 4.13. Hàm lượng Cu, Pb, Zn trong nước mặt khu vực nghiên cứu ....... 53 Loại A: Áp dụng cho nước mặt dùng làm nước cấp sinh hoạt ....................... 53 8. Đề xuất giải pháp khắc phục ....................................................................... 54 8.1. Biện pháp quản lý..................................................................................... 54 8.2.Giải pháp kỹ thuật ..................................................................................... 55 8.2.1. Các phương án khống chế ô nhiễm không khí...................................... 55 8.2.2. Các phương án khống chế ô nhiễm nguồn nước................................... 55 8.2.3. Xử lý chất thải nguy hại ........................................................................ 56 PHẦN 5: KẾT LUẬN ..................................................................................... 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 58 Tài liệu trong nước........................................................................................ 58 Tài liệu nước ngoài........................................................................................ 60 Tên đề tài: ....................................................................................................... 61 Địa điểm thực tập: Phòng thí nghiệm JICA................................................. 61 Khoa Tài Nguyên và Môi trường - Trường ĐHNNHN................................. 61 Tên đề tài: ...................................................................................................... 62 Người thực hiện: SV. NGUYỄN VĂN DŨNG............................................ 62 Người hướng dẫn: TS. VŨ THỊ THANH HƯƠNG .................................. 62 PGS.TS. NGUYỄN HỮU THÀNH.............................................................. 62 Bộ môn: Khoa học đất .................................................................................. 62 Thời gian thực tập: Từ ngày 15/01/2008 đến ngày 30/05/2008 .................... 62 Địa điểm thực tập: Phòng thí nghiệm JICA................................................. 62 Khoa Tài Nguyên và Môi trường - Trường ĐHNNHN................................. 62 Lêi cam ®oan ............................................................................................. i Hμ n«i, ngμy 29 th¸ng 05 n¨m 2008................................................................ i NguyÔn V¨n Dòng ............................................................................................ i Lêi c¶m ¬n.......................................................................................................... ii Hμ n«i, ngμy 29 th¸ng 05 n¨m 2008.................................................................. ii NguyÔn V¨n Dòng ............................................................................................ ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..........................................................iii DANH MỤC BẢNG....................................................................................... iv 4
  5. PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Môi trường sống của chúng ta hiện nay đang ngày càng biến đối mạnh mẽ. Các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải, hoạt động khai khoáng ngày càng tăng…, là nguyên nhân làm cho môi trường bị huỷ hoại nghiêm trọng, làm cho nhiệt độ trái đất tăng, lỗ thủng tầng ôzôn ngày càng lớn, mưa axít, nghịch đảo nhiệt.... Ô nhiễm môi trường, trong đó vấn đề ô nhiễm môi trường đất đang là một vấn đề bức xúc của toàn cầu. Từ trước tới nay người ta thường coi môi trường tự nhiên có khả năng tự làm sạch, tuy nhiên nó cũng chỉ xảy ra ở một ngưỡng nhất định, nếu quá ngưỡng đó thì sẽ gây ra ô nhiễm. Trong quá trình sinh hoạt, sản xuất hầu hết các phế thải đều quay trở lại môi trường đất, nước dưới các hình thức khác nhau. Sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nông nghiệp nói chung và đất nông nghiệp ở các làng nghề nói riêng là một trong những hiểm họa cho môi trường đất. Vấn đề ô nhiễm KLN trong đất đang diễn ra phổ biến nhiều nơi trên thế giới. Đó là một trong những nguyên nhân làm cho diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp. Trong môi trường nông nghiệp, đất đóng vai trò vô cùng quan trọng bởi đất là đối tượng chủ yếu trong sản xuất nông nghiệp. Hầu hết các hoạt động sản xuất nông nghiệp đều diễn ra trên bề mặt đất, đặc biệt là các hoạt động trồng trọt, đất đóng vai trò là vật mang đối với cây trồng. Đối với Bắc Giang, một tỉnh miền núi có nhiều khó khăn, với phần đa dân số hoạt động trong nông nghiệp thì vai trò của đất càng trở nên quan trọng, quyết định đến thu nhập và đời sống của người dân. Hiện nay, diện tích đất nông nghiệp bị suy giảm đáng kể cả về số lượng và chất lượng. Nguyên nhân chủ yếu là do hiện tượng ô nhiễm từ chất thải của sinh hoạt, của hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp. 5
  6. Khu công nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang, có diện tích 98,105 ha được xây dựng trên địa bàn 2 xã Hồng Thái và Hoàng Ninh thuộc huyện Việt Yên tỉnh Bắc Giang, với sự tập trung nhiều nghành sản xuất như sản xuất thiết bị xây dựng, sản xuất và chế biến thực phẩm, tráng mạ kẽm kim loại, sản xuất dây cáp điện, sản phẩm nhựa cao cấp, chế tạo máy hàn điện, sản xuất thiết bị điện và điện tử, sản xuất ôxýt kẽm, sản xuất mũ bảo hiểm và phụ tùng xe máy, … thì nguy cơ ảnh hưởng đến chất lượng đất nông nghiệp ở 2 xã và khu vực xung quanh là rất lớn. Xuất phát từ những yêu cầu khoa học và thực tiễn, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Hữu Thành chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nông nghiệp và nước mặt xung quang khu công nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang”. 2. Mục đích, yêu cầu và phạm vi nghiên cứu của đề tài 2.1. Mục đích - Trên cơ sở nghiên cứu sự tích luỹ kim loại nặng trong đất nông nghiệp và nước mặt của khu vực xung quanh khu công nghiệp Đình Trám tỉnh Bắc Giang, đánh giá mức độ ô nhiễm chúng của đất. - Đề xuất các giải pháp khắc phục 2.2. Yêu cầu Lấy mẫu tại các vùng đất nông nghiệp chịu ảnh hưởng của khu công nghiệp. 2.3. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu sự tích luỹ Pb, Cu, Zn, Cd trong đất nông nghiệp và nước mặt xung quanh khu công nghiệp. 6
  7. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Thực trạng môi trường Việt Nam Cũng như nhiều nước đang phát triển khác trên thế giới, Việt Nam đang đối đầu với những vấn đề gay cấn do tài nguyên thiên nhiên bị thoái hóa và sự xuống cấp của chất lượng môi trường. Sự chuyển đổi từ một nền kinh tế sản xuất tập trung sang một nền kinh tế hướng theo thị trường đã đẩy nhanh sự tăng trưởng kinh tế. Nền kinh tế tăng trưởng tương đối nhanh, nhưng đồng thời nước ta cũng đang phải đối đầu với một số vấn đề nghiêm trọng, trong đó có vấn đề môi trường. 1.1. Ô nhiễm môi trường đất Ô nhiễm đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các chất gây ô nhiễm. Đất bị ô nhiễm có thể phân loại theo nguồn gốc phát sinh, hoặc các tác nhân gây ô nhiễm: Do chất thải sinh hoạt, do hoạt động công nghiệp, do hoạt động nông nghiệp, do chất độc hoá học... Ô nhiễm đất sẽ làm đảo lộn cân bằng sinh thái, suy giảm các chất dinh dưỡng và phá huỷ cấu trúc của đất, dưới đây là một số nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm đất: 1.1.1. Ô nhiễm do chất thải công nghiệp Trong quá trình phát triển, các đô thị lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, đã và đang gặp phải nhiều vấn đề môi trường ngày càng nghiêm trọng do các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và sinh hoạt gây ra. Theo kết quả tính toán, hoạt động của các khu công nghiệp (KCN) trọng điểm ở thành phố Hồ Chí Minh mỗi ngày thải vào hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai tổng cộng 1.740.000 m3 nước thải công nghiệp, trong đó có khoảng 671 tấn cặn lơ lửng, 1.130 tấn BOD5 (nhu cầu ôxy 7
  8. sinh hoá), 1789 tấn COD (nhu cầu ôxy hoá học), 104 tấn Nitơ, 15 tấn photpho và kim loại nặng (KLN) [2]. Về ô nhiễm không khí, chỉ tính riêng ở thành phố Hồ Chí Minh, hàng năm các phương tiện vận tải trên địa bàn tiêu thụ khoảng 210.000 tấn xăng và 190.000 tấn dầu diezel. Như vậy đã thải vào không khí khoảng 1100 tấn bụi, 25 tấn chì, 4200 tấn CO2, 4500 tấn NO2, 116000 tấn CO, 1,2 triệu tấn CO2, 13200 tấn Hydrocacbon và 156 tấn Aldehyt. Tại Hà Nội, vào nhưng năm 1996-1997 ô nhiễm trầm trọng đã xảy ra ở xung quanh các nhà máy thuộc khu công nghiệp Thượng Đình với đường kính khu vực ô nhiễm khoảng 1700 mét và nồng độ bụi lớn hơn tiêu chuẩn cho phép (TCCP) khoảng 2 - 4 lần; xung quanh các nhà máy thuộc KCN Minh Khai – Mai Động, khu vực ô nhiễm có đường kính khoảng 2500 mét và nồng độ bụi cũng cao hơn TCCP 2-3 lần. Cũng tại KCN Thượng Đình, kết quả đo đạc các năm 1997-1998 cho thấy nồng độ SO2 trong không khí vượt TCCP 2 - 4 lần[2]. Nhìn chung, tại thành phố Hồ Chí Minh và vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, đến năm 2010, nếu tất cả 74 KCN đều sử dụng hết diện tích, thì sẽ thải ra một lượng chất thải rắn lên tới khoảng 3500 tấn/ngày tức lớn gấp 29 lần so với hiện nay, trong đó có khoảng 700 tấn chất thải độc hại...[2]. Các chất thải công nghiệp có thể ở dạng lỏng, khí hoặc rắn, có thể là chất vô cơ, hữu cơ, xà phòng, thuốc nhuộm, kiềm hay axít, …Đặc biệt nguy hiểm là các KLN như chì (Pb), thuỷ ngân (Hg), asen (As), … 1.1.2. Ô nhiễm do phân hoá học Theo Báo cáo Hiện trạng Môi trường (BCHTMT) Việt Nam năm 2005, ở Việt Nam, 80% phân hoá học dành cho lúa, lượng NPK bón còn thấp. Năm 2000 toàn bộ phân bón cả nước qui ra đơn vị dinh dưỡng nguyên chất là 211.000 tấn, đến năm 2005 dự kiến khoảng 2.708.000 tấn. Nếu tính trên mỗi ha: Năm 2000 tổng lượng NPK đã bón là 171,5 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = 1 : 8
  9. 0,38 : 0,31); bình quân năm từ 2001 – 2003 đã bón 172,6 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = 1 : 0,55 : 0,36); dự kiến giai đoạn 2004 – 2005 bón khoảng hơn 300 kg/ha (tỷ lệ N: P2O5: K2O = 1 : 0,58 : 0,37) so với bình quân thế giới còn thấp. Lượng phân bón bình quân sử dụng cho 1 ha gieo trồng rất thấp, đặc biệt ở vùng trung du và miền núi (khoảng 80 – 90 kg/ha), thấp hơn nhiều so với Hàn Quốc, Nhật Bản và Trung Quốc. Tuy chưa gây ra những tác động ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, nhưng việc bón phân vô cơ đơn độc, liên tục đã ảnh hưởng tới sự chua hoá ở tầng đất canh tác. Một số vùng sử dụng đạm nhiều có liên quan tới sự tích luỹ NO3- trong nước[3]. 1.1.3. Ô nhiễm do hoá chất bảo vệ thực vật Việc lạm dụng hoá chất và thuốc trừ sâu trong canh tác nông nghiệp, canh tác không đúng kỹ thuật đang gây ô nhiễm và suy thoái nhiều vùng đất trên phạm vi cả nước. Kết quả quan trắc cho thấy, một số vùng đất nông nghiệp bị ô nhiễm như là ở vùng rau thành phố Hồ Chí Minh, hàm lượng CO tầng đất mặt dao động từ 9,9 - 15 mg/kg, vượt ngưỡng cho phép về an toàn nông phẩm; Crom (Cr) tầng đất mặt đạt 23 - 59 mg/kg, vượt ngưỡng an toàn; vùng rau Hóc Môn hàm lượng chì (Pb) trong tầng đất mặt đạt 89 mg/kg, vượt ngưỡng cho phép; vùng Thanh Trì, Từ Liêm (Hà Nội) bị phú dưỡng nitơ (NH4 dao động từ 30,29 - 102,2 mgN/kg; NO3 6,49 - 7,7 mgN/kg). ở gần Nhà máy Phân lân Văn Điển có sự phú dưỡng phốt pho, các KLN như Cd, Cu, Pb và Zn đều xấp xỉ và vượt ngưỡng cho phép [3]. Đa số các hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) phân huỷ trong nước rất chậm (từ 6 - 24 tháng), tạo ra dư lượng đáng kể ở trong đất. Trung bình có khoảng 50% lượng thuốc trừ sâu được phun đã rớt xuống đất và lôi cuốn vào chu trình đất - cây - động vật - người. Theo Lichtenstein (1961), 1 năm sau khi phun, DDT còn 80%, Lindan còn 60%, Aldrin còn 20%; sau 3 năm DDT 9
  10. còn 50%, Aldrin còn 5%. Clo hữu cơ tồn tại trong đất từ 4 - 15 năm, cacbonat từ 1 - 2 năm[3]. 1.1.4. Ô nhiễm do chất độc hoá học Theo thống kê của chính phủ Mỹ, gần 50% diện tích rừng và đất canh tác ở miền Nam Việt Nam đã bị rải chất độc hoá học từ 1 lần trở lên. Mỹ đã sử dụng 72 triệu lít chất làm rụng lá và diệt cỏ có nồng độ cao, trong đó chất độc màu da cam có chứa dioxin chiếm 60%, chất trắng chiếm 13% và chất xanh chiếm 27%. Cùng với 15 triệu tấn bom đạn cũng được thả xuống đã huỷ diệt hàng triệu ha rừng và đất trồng trọt, nhiễm độc nhiều nguồn nước, gây tổn hại nghiêm trọng về số lượng và chủng loại các sinh vật, về chế độ khí hậu thuỷ văn dòng chảy, đặc biệt gây hậu quả nghiêm trọng về sức khoẻ con người[3]. 1.2. Ô nhiễm môi trường nước Ô nhiễm nước mặt, nước ngầm và nước ven bờ ngày càng trở nên rõ rệt ở Việt Nam. Hạ lưu các con sông chính có chất lượng nước xấu, trong khi đó các ao, hồ, kênh mương nội thị thì đang nhanh chóng biến thành các bể chứa nước thải. Các tầng chứa nước dưới đất cũng có dấu hiệu ô nhiễm và nhiễm mặn ở một vài nơi. Nước ven bờ cũng bị ô nhiễm do các nguồn ô nhiễm trên đất liền, các hoạt động xây dựng cảng, sự cố tràn dầu và xói lở bờ biển. 1.2.1. Ô nhiễm nguồn nước mặt Nhìn chung chất lượng nước ở thượng lưu các con sông còn khá tốt, nhưng vùng hạ lưu phần lớn đã bị ô nhiễm, có nơi ở mức nghiêm trọng. Nguyên nhân là do nước thải của các cơ sở sản xuất, kinh doanh, nước thải sinh hoạt không được xử lý đã và đang thải trực tiếp ra các dòng sông. Chất lượng nước suy giảm mạnh, nhiều chỉ tiêu như BOD, COD, NH4+, tổng N, tổng P cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. 10
  11. Mạng quan trắc môi trường quốc gia đã tiến hành quan trắc ở 4 con sông chảy qua các khu đô thị chính của Việt Nam là sông Hồng (Hà Nội), sông Cấm (Hải Phòng), sông Hương (Huế) và sông Sài Gòn (TP. Hồ Chí Minh). Kết quả cho thấy, giá trị đo được của 2 thông số ô nhiễm cơ bản là amôni (NH4+) và BOD dao động khá nhiều và vượt mức TCCP về chất lượng nước loại A của Việt Nam một vài lần[3]. Tình trạng ô nhiễm càng trở nên trầm trọng hơn vào mùa khô, khi mà các dòng chảy sông ngòi hạ thấp. Ngày càng có nhiều các kênh, ngòi, mương và ao hồ ở nội đô trở thành nơi chứa nước thải công nghiệp và sinh hoạt. Hầu hết các hồ ở Hà Nội có lượng BOD rất cao. Tương tự, 4 sông nhỏ ở nội đô Hà Nội và 5 con kênh ở thành phố Hồ Chí Minh có nồng độ DO rất thấp (0 - 2 mg/l), và nồng độ BOD ở mức cao (50 - 200 mg/l)[4]. Một số điểm cũng đã có dấu hiệu bị ô nhiễm KLN, coliform, HCBVTV, …Chỉ số coliform (MPN/100ml) tại một số sông lớn cũng đã vượt tiêu chuẩn cho phép loại A từ 1,5 – 6 lần [3]. 1.2.2. Ô nhiễm nguồn nước ngầm Nước ngầm là nguồn cung cấp nước rất quan trọng cho sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp. Chất lượng nước ngầm vẫn còn tốt, tuy vậy nhiều nơi đã có dấu hiệu bị ô nhiễm. Một nghiên cứu ở Hà Nội đã cảnh báo về tình hình ô nhiễm amôni trong nước ngầm ở phía Nam Hà Nội. Nồng độ amôni trong nước đã qua xử lý của 3 nhà máy nước cao hơn TCCP 2 - 8 lần. Các nhà khoa học ước tính với mức khai thác 700.000 m3/ngày như hiện nay sẽ dẫn đến nguy cơ hạ thấp mực nước ngầm kéo theo sự lún mặt đất và hiện tượng ô nhiễm nguồn nước ngầm sẽ phổ biến ở Hà Nội. Việc hạ thấp mực nước ngầm đã làm tăng sự xâm nhập của nước mặn, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp, thậm chí gây ra lún đất. Ở vùng đồng bằng Sông Hồng (ĐBSH), nồng độ nhiễm mặn cao hơn 3% đã thâm 11
  12. nhập vào sâu hơn 60 km trong đất liền kéo đến tận phía Bắc Hải Dương và Nam tỉnh Nam Định. Ở vùng đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), nước bị nhiễm mặn đã được ghi nhận trên một nửa diện tích cả vùng[4]. Suy thoái và ô nhiễm nước ngầm xảy ra mạnh mẽ ở các khu vực đô thị, nhất là ở các thành phố lớn, các KCN, khu trồng cây công nghiệp cần nhiều nước sinh hoạt và nước tưới. Ở vùng đồi núi, mặc dù mức độ ô nhiễm về nguồn nước còn chưa đáng lo ngại, nhưng đang có xu thế giảm dần trữ lượng và hạ thấp mực nước ngầm do mất rừng. 1.2.3. Ô nhiễm nước biển và ven biển Nước biển Việt Nam đã bị ô nhiễm bởi chất rắn lơ lửng (cao nhất là vùng ĐBSH và ĐBSCL), nitrat, nitrit, coliform (chủ yếu là khu vực ĐBSCL), dầu và kim loại kẽm. Sự cố tràn dầu gây ô nhiễm rất lớn đến các vùng biển ven bờ, khoảng 30% hàng hoá cập tại các bến cảng là dầu. Các hoạt động khai thác ngoài khơi cũng tăng lên hàng năm. Từ năm 1996 đến năm 2002, sản xuất dầu thô tăng từ 8,8 lên 17 triệu tấn/năm. Mỗi năm có khoảng 772.000 tấn dầu bị rò rỉ ra vùng biển Đông từ các hoạt động khai thác dầu. Trong giai đoạn 1995 - 2002 có ít nhất 35 vụ tràn dầu lớn đã xảy ra trên biển. Uớc tính có khoảng 92.000 tấn dầu từ các sự cố tràn dầu này chảy ra môi trường biển và ven biển[4]. 2. Nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng 2.1. Nghiên cứu kim loại nặng trên thế giới Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, KLN có nguồn gốc phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau. Trong đất, thông thường hàm lượng kim loại hình thành trong đá macma lớn hơn trong các đá trầm tích (bảng 2.1). Sự phát thải của các nguyên tố KLN vào môi trường do hoạt động của con người (khai khoáng, công nghiệp, giao thông...) lớn hơn rất nhiều lần so với hoạt động của các quá trình tự nhiên (núi lửa, động đất, sạt lở...), đặc biệt là Pb, Zn, Cu. (bảng 2.2) 12
  13. Bảng 2.1. Hàm lượng của một số kim loại nặng trong một số loại đất đá Đơn vị: mg/kg Đá macma Trầm tích Nguyên Siêu bazơ Bazơ Axit Đá cát Đá phân tố Đá vôi (Serpentine) (basalt) (Granite) kết lớp Cr 2.000-2.980 200 4 10-11 35 90-100 Mn 1.040-1.300 1.500-2.200 400-500 620-1.100 4-60 850 Co 110-150 35-50 1 0,1-4 0,3 19-20 Ni 2.000 150 0,5 7-12 2-9 68-76 Cu 10-42 90-100 10-13 5,5-15 30 39-50 Zn 50-58 100 40-52 20-25 16-30 10-120 Cd 0,12 0,13-0,2 0,09-0,2 0,028-0,1 0,05 0,2 Sn 0,5 1-1,5 3-3,5 0,5-4 0,5 4-6 Hg 0,004 0,01-0,08 0,08 0,05-0,16 0,03-0,29 0,18-0,5 Pb 0,1-0,4 3-5 20-24 5,7-7 8 - 10 20-23 (Nguồn: Alter Mitchell - 1964) [5] 2.1.1. Ô nhiễm do công nghiệp và đô thị Ngày nay, với tốc độ phát triển mạnh mẽ của đô thị hoá và các KCN, vấn đề ô nhiễm ngày càng trở lên nghiêm trọng. Khói từ nhà máy, từ hoạt động giao thông làm ô nhiễm bầu khí quyển. Nước thải từ các nhà máy, khu dân cư làm ô nhiễm nguồn nước. Và chúng là nguyên nhân của sự tích tụ quá mức hàm lượng KLN trong đất và nước. 13
  14. Bảng 2.2. Sự phát thải toàn cầu của một số nguyên tố KLN Đơn vị: 108g/năm Nguyên tố Tự nhiên Nhân tạo Sb 9,8 380 As 28 780 Cd 2,9 55 Cr 580 940 Co 70 44 Cu 190 2.600 Pb 59 20.000 Mn 6.100 3.200 Hg 0,4 110 Mo 11 510 Ni 280 980 Ag 0,6 50 Sn 52 430 V 650 2.100 Zn 360 8.400 (Nguồn: Galloway & Freedmas - 1982) [6] Theo Thomas (1986), các nguyên tố KLN như: Cu, Zn, Cd, Hg, Cr, As... thường chứa trong phế thải của các ngành luyện kim màu, sản xuất ô tô. Khi nước thải chứa 13 mg Cu/l, 10 mg Pb/l, 1 mg Zn/l đã gây ô nhiễm đất nghiêm trọng. Ở một số nước như Đan Mạch, Nhật Bản, Anh, Ailen, hàm lượng Pb cao hơn 100mg/kg đã phản ánh tình trạng ô nhiễm Pb[23]. Kết quả điều tra đất của 53 thành phố, thị xã ở nước Anh thấy hầu hết 14
  15. đất có hàm lượng Pb tổng số vượt trên 200 ppm, ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá 500 ppm[7]. Ở Nhật Bản, đất bị ô nhiễm thuỷ ngân và Cd rất nặng. Từ 1953 – 1967 trên toàn bộ đất canh tác, Nhật Bản đã sử dụng hơn 6800 tấn Hg, hàm lượng Hg trong gạo từ 0,02 ppm (1946) tăng lên 0,15 ppm (1966) Trong khi đó theo tiêu chuẩn vệ sinh quy định về hàm lượng Hg trong lượng thực không được vượt quá 0,02 ppm. Vì vậy người dân ở đây đã bắt đầu ngừng và hạn chế bón Hg. Tại tỉnh Toyama thuộc khu vực đầu nguồn sông Jinsu, hàm lượng Cd trong lúa được trồng ở vùng này cao hơn gấp 10 lần so với lúa trồng ở khu vực khác nên chúng đã bị huỷ bỏ. Nguyên nhân là môi trường đất vùng này bị nhiễm độc bởi nước thải của mỏ khoáng Shinkou (tinh luyện kẽm). Cho tới năm 1992 mới giải độc được khoảng 36% diện tích ruộng đất bị ô nhiễm, chi phí làm sạch đất và chi phí bồi thường tổn thất nông nghiệp lên tới 19 triệu USD/năm[8], [24]. Trong bùn các cống rãnh, lượng Cd không cao, sự độc hại của Cd trong môi trường đất rất nguy hiểm cho con người và động vật. Nó được bổ sung cho môi trường đất từ nguồn bùn cống nước thải qua nhiều năm. Theo Setevenson (1986) hàng năm có 20 tấn bùn/ha được đổ ra sau 20 năm sẽ có nồng độ trong dung dịch đất là 8 ppm Zn và cũng có khoảng 5 ppm Cd[8]. Phân tích các mẫu bùn cống rãnh người ta thu được kết quả KLN ở bảng 2.3. Các chất thải từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, khai khoáng... đã làm ô nhiễm chỉ những môi trường đất mà còn gây ô nhiễm môi trường nước ở các con sông, biển. 15
  16. Bảng 2.3. Trị số trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố Đơn vị: ppm Bùn cống rãnh Al Fe Mn Cu Zn Pb Ni Cd Cr Hg Bùn cống rãnh thành phố 7280 2370 150 565 2220 520 100 28 1040 5 Bùn nhà máy dệt - - - 394 864 129 63 4 2490 - Bùn nhà máy rượu - - - 81 255 29 18 2 117 - Bùn nhà máy chế biến gỗ - - - 53 122 42 119 2 81 - Bùn cống rãnh ở Anh - - - 800 3000 700 80 - 250 - (Nguồn: Tan et al, 1971: Wild, 1993) Ở Pakistan, người ta cũng phát hiện nồng độ đáng kể các KLN trong nước và các cặn lắng ở vùng ven bờ khu vực sông Indus[23]. 2.1.2. Ô nhiễm do hoạt động giao thông Giao thông là một trong những nguyên nhân gây tích lũy KLN ở Châu Âu, người ta ước tính có tới 76% tổng lượng Pb thoát ra môi trường là do xăng chì làm nhiên liệu[26]. Nghiên cứu nước mưa chảy ra từ các đường cao tốc một số vùng Tây Nam Scotland của hai tác giả A. Mc Neill & S. Olley (1998)[25] cho thấy rằng do ảnh hưởng của hoạt động giao thông, các chất thải ra từ các động cơ đốt trong của các phương tiện tham gia giao thông chính là nguồn gây nhiễm KLN cho nước mặt, kết quả được thể hiện ở bảng 2.4. 16
  17. Bảng 2.4. Kết quả trung bình của Cu, Zn và chất rắn lơ lửng Số Giá trị Nồng độ Nồng độ Chỉ tiêu theo dõi lượng trung bình thấp nhất cao nhất TCCP mẫu (mg/l) (mg/l) (mg/l) Cu (không hòa tan) 63 0,011 0,001 0,036 0,007 Zn (tổng số) 63 0,029 0,001 0,132 0,025 Chất rắn lơ lửng 51 32 1 256 40 (Nguồn: Mc Neill & S. Olley - 1998) Theo một nghiên cứu ở Thụy Sĩ, trong một vùng công nghiệp, những ai sống ở gần đường cao tốc với lưu lượng giao thông lớn (từ 5.000 – 6.000 ô tô đi qua trong một ngày) nguy cơ bị ung thư cao gấp 9 lần cao hơn so với những người sống cách con đường đó 400 m. Tuy nhiên Pb không phải nguyên nhân duy nhất nhưng Pb là nguyên nhân chủ yếu. Ngày nay, hàm lượng Pb trong cơ thể người Mỹ cao hơn 400 lần so với mức độ tự nhiên của cơ thể. Phân tích các chất thải hữu cơ trong các khu vực đông dân cư có thể thấy hàm lượng Pb lên tới hàng trăm mg/kg. Ở Đan Mạch, hàm lượng Pb trong cặn bể lắng lên tới 4700 mg/kg[9]. 2.1.3. Ô nhiễm kim loại nặng do nông nghiệp Sử dụng chế phẩm trong sản xuất nông nghiệp bao gồm phân hữu cơ, phân vi sinh, HCBVTV và thậm chí nước tưới cũng dẫn tới việc vận chuyển các KLN vào đất nông nghiệp. Hàm lượng KLN sẽ tăng lên trong đất theo thời gian. Nồng độ thường thấy kim loại nặng trong một số chế phẩm nông nghiệp được liệt kê trong bảng 2.5. 17
  18. Bảng 2.5. Nồng độ thường thấy của các KLN trong một số loại chế phẩm nông nghiệp Đơn vị: mg/kg Cr Mn Co Ni Cu Zn Cd Hg Pb Bùn cặn 8 - 46.000 60 - 3.900 1 - 260 6 - 5.300 50 - 8.000 91 - 49.000
  19. Đánh giá hàm lượng Cu, Zn, Cd, Pb trong các loại phân hóa học và ước tính khối lượng kim loại nặng bón vào đất trồng lúa ở Valencia (Tây Ban Nha) cho thấy: Phân phốt phát là loại phân hóa học có chứa hàm lượng các KLN lớn nhất: Cu 1-3000 mg/kg, Zn 50-1400 mg/kg, Pb 7-225 mg/kg, Cd 0,1-170 mg/kg; phân nitrat có chứa 0,05-8,5 mg/kg Cd, phân urê có chứa 0,008 mg/kg Cd[7]. Ở Mỹ, Anh, Hà Lan khi nghiên cứu một số chế phẩm sử dụng trong nông nghiệp người ta xác định được nồng độ Pb trong bùn thải biến động từ 50 - 3.000 mg/kg, phân lân từ 7 - 225 mg/kg, vôi từ 20 - 1.250 mg/kg, phân đạm 2 - 27 mg/kg, phân chuồng 6,6-15 mg/kg và thuốc bảo vệ thực vật là 60 mg/kg[27]. Đất bị ô nhiễm kim loại nặng làm giảm năng suất cây trồng mà còn ảnh hưởng đến nông sản dẫn tới tác động xấu đến sức khỏe con người. Vì vậy nhiều nước trên thế giới đã quy định mức ô nhiễm KLN (bảng 2.6). Bảng 2.6. Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN được xem là độc đối với thực vật trong đất nông nghiệp Đơn vị: mg/kg Nguyên tố Áo Canada Balan Nhật Anh Đức Cu 100 100 100 125 50 50 Zn 300 400 300 250 150 300 Pb 100 200 100 400 50 500 Cd 5 8 3 - 1 2 Hg 5 0,3 5 - 2 10 (Nguồn: Kabata-Pendias,1992)[27] 19
  20. 2.2. Nghiên cứu ô nhiễm KLN ở Việt Nam Ở Việt Nam, các nghiên cứu về ô nhiễm KLN còn rất hạn chế và đang phát triển trong nhiều năm gần đây. Theo tác giả Trần Kông Tấu và Trần Công Khánh (1998)[10] khi nghiên cứu KLN dạng tổng số đã chỉ ra 7 độc tố (Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) tập trung chủ yếu ở 2 loại đất là đất phù sa thuộc ĐBSH và ở đất ferralsols - tức đất feralit nâu đỏ phát triển trên bazan - đây là hai loại đất có nguồn nước ngầm cũng rất phong phú. Acrisols có nguồn gốc là đất xám bạc màu - một loại đất thoái hoá điển hình ở Tây Nguyên có hàm lượng các KLN ít nhất. KLN dạng linh động có xu hướng tập trung ở đất phèn ĐBSCL, kết quả nghiên cứu được thể hiện ở bảng 2.7. Bảng 2.7. Hàm lượng KLN ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam Đơn vị: mg/kg Loại đất Dạng Co Cr Fe Mn Ni Pb Zn Đất Feralit phát triển TS 59,5 257,6 125091 1192 227,1 9,0 81,0 trên đá bazan DĐ 0,46

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản