Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Nghiên cứu hàm lượng một số ion kim loại nặng trong bùn thải thuộc lưu vực sông Tô Lịch, Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:75

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 2
download

Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Nghiên cứu hàm lượng một số ion kim loại nặng trong bùn thải thuộc lưu vực sông Tô Lịch, Hà Nội

Mô tả tài liệu

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu hàm lượng một số ion kim loại nặng trong bùn thải thuộc lưu vực sông Tô Lịch, Hà Nội" là đánh giá được chỉ số tích lũy Igeo và rủi ro sinh thái RI dựa vào hàm lượng các kim loại nặng trong bùn thải. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Nghiên cứu hàm lượng một số ion kim loại nặng trong bùn thải thuộc lưu vực sông Tô Lịch, Hà Nội

i Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào khác. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trƣớc pháp luật về những cam kết này. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Dịu
ii Lời cảm ơn Sau thời gian thực hiện đề tài, em xin tỏ lòng biết ơn chân thành của mình tới những ngƣời đã dạy dỗ, hƣớng dẫn và giúp đỡ em trong thời gian qua. Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Đỗ Quang Trung đã giao để tài, nhiệt tình hƣớng dẫn, và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu này. Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc cảm ơn Ban lãnh đạo Học viện Khoa học và Công nghệ, các thầy cô giáo giảng dạy tại bộ môn hóa phân tích, khoa hóa học của Học viện Khoa học và Công nghệ cùng trƣờng đại học Khoa học tự nhiên – Đại học quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành khóa học và có những đóng góp quý báu cho em trong thời gian nghiên cứu. Em xin chân thành cảm ơn NCS. Nguyễn Quang Minh tại Khoa Hóa học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện, tƣ vấn và phối hợp trong quá trình thực hiện đề tài. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Học viên Nguyễn Thị Dịu
iii Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt STT Tên viết tắt Tên tiếng anh Tên tiếng Việt Inductively coupled Phổ khối nguồn plasma 1 ICP-MS plasma – Mass cao tần cảm ứng spectrometry Atomic absorption Quang phổ hấp thụ 2 AAS spectroscopy nguyên tử Atomic emission Quang phổ phát xạ 3 AES spectroscopy nguyên tử
iv Danh mục các bảng Bảng 1.1: Kết quả phân t ch n s ng T ịch 2011 ....................................... 4 Bảng 1.2: Kết quả quan trắc và phân tích chất lƣợng nƣớc sông Tô Lịch mùa khô 2011 ............................................................................................................ 6 Bảng 1.3: Kết quả quan trắc và phân tích chất lƣợng nƣớc sông Tô Lịch mùa mƣa. ................................................................................................................... 7 Bảng 1.4: Hàm lƣợng trung bình các kim loại trong mẫu trầm tích ................. 8 Bảng 1.5: Hàm lƣợng kim loại nặng trong n lắng s ng T ịch .................. 9 Bảng 1.6: Tóm tắt các nguyên tố kim loại cần phân tíchError! Bookmark not defined. Bảng 2.1: Vị trí và thời gian lấy mẫu của các điểm trên sông Tô Lịch ... Error! Bookmark not defined. Bảng 2.2: Các thông số của máy đo ICP-MS ................................................. 33 Bảng 2.3: Chỉ số phản ứng độc tính của một số chất độc và kim loại nặng ... 38 Bảng 2.4: Đánh giá mức rủi ro tiềm năng sinh thái đơn lẻ ............................. 38 Bảng 2.5: Đánh giá mức rủi ro tiềm năng sinh thái tổng hợp ......................... 39 Bảng 3.1: Kết quả tính LOD và LOQ của phép đo ICP- MS…………………41 Bảng 3.2: Nồng độ các kim loại trong dung dịch chuẩn đo ằng ICP-MS….42 Bảng 3.3: Hàm lƣợng (mg/kg) của các kim loại nặng trong các lần lấy mẫu khác nhau tại vị trí TL-1.................................................................................. 43 Bảng 3.4: Hàm lƣợng (mg/kg) của các kim loại nặng trong các lần lấy mẫu khác nhau tại vị trí TL-2.................................................................................. 44 Bảng 3.5: Hàm lƣợng (mg/kg) của các kim loại nặng trong các lần lấy mẫu khác nhau tại vị trí TL-3.................................................................................. 46 Bảng 3.6: Hàm lƣợng (mg/kg) của các kim loại nặng trong các lần lấy mẫu khác nhau tại vị trí TL-4.................................................................................. 47
v Bảng 3.7: Hàm lƣợng (mg/kg) của các kim loại nặng trong các lần lấy mẫu khác nhau tại vị trí TL-5.................................................................................. 48 Bảng 3.8: Giá trị trung bình của các lần lấy mẫu và tiêu chuẩn QCVN ......... 49 Bảng 3.9: Kết quả phân t ch trung ình hàm lƣợng kim loại nặng trong bùn thải sông Tô Lịch với các nghiên cứu trƣớc đây............................................. 51 Bảng 3.10: Chỉ số t ch lũy Igeo của từng kim loại ......................................... 52 Bảng 3.11: Các giá trị hệ số ô nhiễm riêng ( Cif ) và ô nhiễm tổng (Cd) ......... 53 Bảng 3.12: Chỉ số rủi ro sinh thái tiềm năng .................................................. 54
vi Danh mục hình, đồ thị Hình 1.1: Bản đồ sông Tô Lịch ......................................................................... 3 Hình 1.2: So sánh hàm lƣợng As và Cd trong bùn lắng sông Tô Lịch với các thông số kim loại nặng theo QCVN 03-MT:2015/BTNMTError! Bookmark not defined. Hình 1.3: Sơ đồ khối về nguyên tắc cấu tạo của hệ ICP- MS.................. Error! Bookmark not defined. Hình 1.4: Độ sâu mẫu...................................... Error! Bookmark not defined. Hình 1.5: Ứng dụng phƣơng pháp phân t ch ICP-MS trong các lĩnh vực ......................................................................... Error! Bookmark not defined. Hình 1.6: Khả năng phát hiện tƣơng đối của Máy ICP-MS tứ cực model ELAN 6000/6100 (PerkinElmer Inc) .............. Error! Bookmark not defined. Hình 2.1: Dụng cụ lấy mẫu trầm tích .............. Error! Bookmark not defined. Hình 2.2: Các vị trí lấy mẫu bùn thải trên lƣu vực sông Tô Lịch…………….32 Hình 3.1: Các đồ thị đƣờng chuẩn của 6 kim loại…………………………….41 Hình 3.2: Hàm lƣợng các kim loại nặng tại vị trí lẫy mẫu TL-1 .................... 44 Hình 3.3: Hàm lƣợng các kim loại nặng tại vị trí lẫy mẫu TL-2 ................... 45 Hình 3.4: Hàm lƣợng các kim loại nặng tại vị trí TL-3 .................................. 46 Hình 3.5: Hàm lƣợng các kim loại nặng tại vị trí TL-4 ................................. 47 Hình 3.6: Hàm lƣợng các kim loại nặng tại vị trí TL-5 .................................. 48 Hình 3.7: So sánh hàm lƣợng kim loại nặng nghiên cứu với quy chuẩn ........ 50 Hình 3.8: Biểu đồ đánh giá chỉ số Igeo ............................................................. 52
vii
viii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................. 3 1.1 Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG SÔNG TÔ LỊCH Error! Bookmark not defined. 1.1.1 Giới thiệu chung về sông Tô Lịch .............. Error! Bookmark not defined. 1.1.2 Tình hình ô nhiễm lƣu vực sông Tô Lịch .. Error! Bookmark not defined. 1.1.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm sông Tô Lịch ... Error! Bookmark not defined. 1.2 ẢNH HƢỞNG CỦA KIM LOẠI NẶNG ĐẾN MÔI TRƢỜNG SINH THÁIError! Boo 1.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KIM LOẠI NẶNG TRONG BÙN THẢI ..........................................................................Error! Bookmark not defined. 1.3.1 Các phƣơng pháp lấy và xử lý mẫu bùn thảiError! Bookmark not defined. 1.3.2 Các phƣơng pháp chủ yếu sử dụng trong phân tích kim loại nặng ............ 17 CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM ...................................................................... 29 2.1 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ ................................................................................. 29 2.1.1 Hóa chất.......................................................................................................... 29 2.1.2 Thiết bị ........................................................................................................... 29 2.2 QUY TRÌNH LẤY VÀ XỬ LÝ MẪU ............Error! Bookmark not defined. 2.2.1 Lấy mẫu ........................................................ Error! Bookmark not defined. 2.2.2 Xử lý mẫu..................................................... Error! Bookmark not defined. 2.3 PHÂN TÍCH HÀM ƢỢNG CÁC KIM LOẠI NẶNG BẰNG ICP-MSError! Bookmar 2.4 PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG BỞI KIM LOẠI NẶNG TỪ BÙN THẢI............................................Error! Bookmark not defined. 2.4.1 Đánh giá mức độ t ch lũy kim loại nặng qua chỉ số t ch lũy (Igeo) .... Error! Bookmark not defined.
ix 2.4.2 Đánh giá rủi ro sinh thái tiềm năng (RI) và hệ số mức độ ô nhiễm kim loại Cd ............................................................................ Error! Bookmark not defined. CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 40 3.1 XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH..40 3.1.1 Đƣờng chuẩn…………………………………………………………. 40 3.1.2 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng……………………………. 41 3.1.3. Độ đúng và độ lặp lại của phƣơng pháp đo ICP – MS ………………..42 3.1.4. Nhận xét phép đo định lƣợng trên thiết bị ICP – MS ………………...42 3.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH KIM LOẠI NẶNG TRONG BÙN THẢI SÔNG TÔ LỊCH ....................................................................................................................... 43 3.2.1 Điểm lấy mẫu TL-1 ....................................................................................... 43 3.2.2 Điểm lấy mẫu TL-2 ....................................................................................... 44 3.2.3 Điểm lấy mẫu TL-3 ....................................................................................... 45 3.2.4 Điểm lấy mẫu TL-4 ..................................... Error! Bookmark not defined. 3.2.5 Điểm lấy mẫu TL-5 ..................................... Error! Bookmark not defined. 3.2.6 Đánh giá chung về hàm lƣợng các kim loại nặngError! Bookmark not defined. 3.3 CHỈ SỐ TÍCH ŨY VÀ RỦI RO SINH THÁI CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG BÙN THẢI ................................................................................................... 51 3.3.1 Chỉ số t ch lũy Igeo........................................................................................ 51 3.3.2 Đánh giá rủi ro sinh thái RI ........................................................................... 54 CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN............................................................................... 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................... Error! Bookmark not defined.
1 MỞ ĐẦU Chất thải công nghiệp gia tăng là hệ quả tất yếu của quá trình công nghiệp hóa. Thủ Đ Hà Nội là trung tâm công nghiệp của cả nƣớc nên hằng năm một lƣợng rất lớn bùn thải đƣợc phát sinh. Bên cạnh đó, Hà Nội có mật độ dân số đ ng nên lƣợng bùn thải từ quá trình sinh hoạt rất lớn gây ô nhiễm m i trƣờng, đặc biệt là kim loại nặng. Do trong nƣớc có các ion OH-, CO32- , SO32- … nên kim loại nặng lắng đọng trong trầm t ch, đáy n. Kim loại nặng là kim loại độc hại, ảnh hƣởng đến sinh thái, chuỗi thức ăn, m i trƣờng. Sông T ịch là trục tiêu thoát nƣớc thải chung của toàn thành phố Hà Nội, hiện nay đƣợc coi là nhiễm nặng nhất trong 4 con s ng thoát nƣớc trong khu vực nội thành. Việc tìm ra một biện pháp quản lý thích hợp và phƣơng pháp xử lý hữu hiệu đối với bùn chứa kim loại nặng hiện nay là vấn đề rất bức thiết. Ngày nay, trên thế giới, bùn thải đƣợc tái sử dụng rất phổ biến. Bùn thải đ thị có hàm lƣợng chất dinh dƣỡng nhƣ nitơ, photpho khá cao nên có thể sử dụng bùn thải làm phân bón cho nông nghiệp. Mặt khác, quá trình hình thành bùn thải cũng t ch tụ nhiều chất gây ô nhiễm m i trƣờng nhƣ kim loại nặng .... nên có thể làm vật liệu xây dựng (gạch, bê tông...) và thu hồi kim loại. Mặc dầu vậy, kim loại nặng ảnh hƣởng đến quá trình xử lý, sử dụng bùn thải. Để có thể dùng bùn vào những mục đ ch nói trên, trƣớc tiên xác định nồng độ một số ion kim loại nặng trong bùn thải. Sau đó t y thuộc vào các loại bùn mà sử dụng phƣơng pháp xử lý khác nhau hoặc kết hợp các phƣơng pháp. Ch nh vì vậy, đề tài “Nghiên cứu hàm lƣợng một số ion kim loại nặng trong bùn thải thuộc lƣu vực sông Tô Lịch, Hà Nội” đƣợc nghiên cứu và thực hiện. Để xác định hàm lƣợng kim loại nặng, cần lấy mẫu, xử lý mẫu, nghiên cứu bằng các phƣơng pháp: Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), phát xạ nguyên tử (AES); phƣơng pháp quang phổ khối plasma cảm ƣng (ICP-MS)… Trong đó phƣơng pháp ICP-MS là phƣơng pháp hiện đại, kĩ thuật phân t ch có ƣu điểm vƣợt trội so với các kĩ thuật phân t ch khác nhƣ quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP-AES hay ICP-OES)…Phƣơng pháp ICP-MS hơn hẳn các kĩ thuật phân tích kim loại nặng khác ở các điểm sau: có độ nhạy cao, độ lặp lại cao, xác
2 định đồng thời đƣợc hàng loạt các kim loại trong thời gian phân tích ngắn, nên đƣợc chọn làm phƣơng pháp phân t ch hàm lƣợng các kim loại nặng trong đề tài. Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá đƣợc chỉ số t ch lũy Igeo và rủi ro sinh thái RI dựa vào hàm lƣợng các kim loại nặng trong bùn thải. Đối tượng nghiên cứu Các mẫu bùn thải đƣợc lấy tại 5 vị tr trên lƣu vực sông Tô Lịch. Các nội dung chính của đề tài Chọn các điều kiện tối ƣu trong quá trình xử lý mẫu bùn thải để phân t ch hàm lƣợng kim loại nặng Nghiên cứu và lựa chọn các điều kiện tối ƣu trên thiết bị ICP-MS để kết quả phân tích hàm lƣợng 6 kim loại Cu, Cd, Pb, Zn, As, Cr đạt độ nhạy, độ thu hồi cho phép. Từ giá trị hàm lƣợng các kim loại trên, tính toán chỉ số t ch lũy Igeo, hệ số ô nhiễm tổng Cd và chỉ số rủi ro sinh thái tiềm năng RI, đánh giá các chỉ số trên theo các mức thang đo tham khảo .
3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG SÔNG TÔ LỊCH 1.1.1 Giới thiệu chung về sông Tô Lịch Sông Tô Lịch là một trong những phân lƣu nhỏ của hệ thống sông Hồng có tuổi Holocen không phân chia (từ 10.000 năm trở lại đây). Sông Tô Lịch có chiều dài 14,4 km [1, 2] bắt đầu từ Hồ Tây chảy qua chợ Bƣởi, Cầu Giấy, Cầu Mới và đổ vào sông Nhuệ qua đập Thanh Liệt. Đây là một trong 4 con s ng thoát nƣớc chính trong thành phố Hà Nội bên cạnh sông Lừ, Sét và Kim Ngƣu. Dọc theo tuyến sông là cả ngàn ống cống lớn nhỏ ngày đêm xả nƣớc thải sinh hoạt từ các hộ dân, các khu chung cƣ, các cơ sở sản xuất, bệnh viện, chợ, ... ra sông. Sông Tô Lịch là một con s ng có ý nghĩa trong suốt chiều dài lịch sử của thành phố Hà Nội. Sông bắt nguồn từ Hồ Tây và chảy qua các khu dân cƣ và khu công nghiệp, trƣớc khi nhập vào sông Kim Ngƣu ở gần hạ lƣu, cuối c ng đổ vào sông Nhuệ qua đập Thanh Liệt (hình 1.1). Con đập đƣợc xây dựng để ngăn nƣớc ô nhiễm của Tô Lịch chảy vào sông Nhuệ. Cửa cống gần nhƣ đóng vào m a kh và đƣợc điều tiết vào m a mƣa theo mực nƣớc Tô Lịch. ƣu vực sông Tô Lịch có diện tích khoảng 20m2. Có một số nhà máy sản xuất nằm ở hạ lƣu s ng nhƣ tổ hợp các nhà máy cơ kh , cao su, xà phòng và thuốc lá tại các quận Thƣợng Đình và Thanh Xuân, các nhà máy sản xuất da và sơn, một công ty nhựa nằm ở thƣợng nguồn từ ngã ba sông Lừ. Hình 1.1: Bản đồ sông Tô Lịch (đƣờng màu đỏ).
4 1.1.2 Tình hình ô nhiễm lƣu vực sông Tô Lịch Theo thống kê của Sở Tài nguyên và M i trƣờng Hà Nội, tổng lƣợng nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải sản xuất công nghiệp ở khu vực nội thành khoảng 500.000m3/ ngày – đêm. Toàn ộ lƣợng nƣớc thải này đều tiêu thoát qua hệ thống cống và 4 sông tiêu chính là Tô Lịch, Lừ, Sét và Kim Ngƣu. Nƣớc thải từ hoạt động sản xuất, bệnh viện và cơ sở dịch vụ chứa nhiều các chất gây ô nhiễm chƣa đƣợc xử lý, chiếm tới 90% tổng lƣợng nƣớc thải công nghiệp và dịch vụ trên toàn thành phố xả thẳng vào nguồn nƣớc mặt [1, 2, 3]. Sông Tô Lịch có hơn mƣời cửa xả lớn thu gom nƣớc thải, khoảng 200 cống tròn đƣờng kính 300-1800mm và hàng nghìn cống nhỏ dân sinh đổ ra sông. Trung ình 1 ngày đêm s ng T ịch tiếp nhận trên 150.000m3 nƣớc thải sinh hoạt và công nghiệp. Trong đó có tới 1/3 là nƣớc thải công nghiệp chƣa qua xử lý. Năm 2010, Nguyễn Thị an Hƣơng và cộng sự [16] đã nghiên cứu hàm lƣợng một số kim loại nặng trong trầm tích sông Tô Lịch. Kết quả hàm lƣợng Cu từ 220 đến 475 mg/kg; Pb từ 260 đến 665 mg/kg; Zn từ 250 đến 535 mg/kg; Cd từ 2,5 đến 40mg/kg; Cr từ 505 đến 655 mg/kg; Ni từ 48 đến 165 mg/kg. Khi đối chiếu với mức tối đa cho phép đối với sự phát triển của cây trồng, tác giả thấy rằng Cr và Cu ở mức ô nhiễm vƣợt mức cho phép với tất cả các mẫu phân tích, Pb và Cd có 9/10 mẫu vƣợt mức cho phép, trong khi Zn và Ni ở dƣới mức cho phép trong 7/8 mẫu. Năm 2011, kết quả quan trắc m i trƣờng sông Tô Lịch từ Hội Liên hiệp Khoa học Sản xuất Công nghệ Hóa học (UCE) trong tháng 3 và tháng 9 đƣợc đƣa ra trong bảng 1.1, bảng 1.2 và bảng 1.3. Bảng 1.1: Kết quả phân t ch n s ng T ịch 2011 Th ng Đơn TT B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 vi 1 As mg/kg 0,658 0,658 0,658 0,658 0,658 0,658 0,658
5 2 Hg mg/kg 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 3 Pb mg/kg 3,87 4,05 4,06 4,11 4,13 4,15 4,17 4 Zn mg/kg 80,8 81,2 81,2 81,3 81,3 81,3 81,4 5 Cr mg/kg 157,2 157,5 157,6 157,6 157,7 157,7 157,7 6 Cd mg/kg 0,077 0,077 0,078 0,078 0,078 0,078 0,078 (Nguồn: Liên hiệp Khoa học Sản xuất Công nghệ Hóa học (UCE), tháng 3/2011) Ghi chú: B1: Cống Bƣởi; B2: Cầu Dịch Vọng; B3: Cầu Giấy ; B4: Cầu Cót; B5: Cầu Trung Hòa ; B6: Cống Mọc; B7: Cầu Mới
6 Bảng 1.2: Kết quả quan trắc và phân tích chất lƣợng nƣớc sông Tô Lịch mùa khô 2011 Kết quả QCVN TT Chỉ tiêu Đơn vị 08:2008/ HQV C.DV C.G C.C C.TH C’.M C.M BTNMT Cột B1 1 pH - 6,7 6,7 7,2 6,5 6,9 7,1 6,9 5,5-9 2 DO mg/l 0,2 0,3 2,3 0,3 1,4 0,3 0,9 4 3 BOD5 mg/l 103 188 95 130 96 105 99 15 4 COD mg/l 150 200 140 152 110 132 149 30 5 TSS mg/l 66 123 45 51 48 63 99 50 6 NH4+ mg/l 12,3 18,5 25,6 18,2 18,6 18,4 14,4 0,5 7 P -T mg/l 4,4 3,4 5 4,6 5 4,73 4,52 - 8 N-T mg/l 47,8 31,7 41,8 39,3 42 41,2 39,8 - 9 As mg/l 0,0043 0,0054 0,0082 0,0096 0,0065 0,0118 0,0072 0,05 10 Hg mg/l 0,0002 0,0003 0,0027 0,0005 0,0003 0,0004
7 13 Dầu mỡ mg/l 0,8 0,6 6,0 1,3 1,2 0,9 1,2 0,1 14 Chất tẩy rửa mg/l 2,07 2,20 2,29 2,8 3,1 3,0 3,7 0,4 Coliform tổng MPN/ 15 4,8x106 4,8x106 9,3x106 3,2x106 3,9x106 4,0x106 6,8x106 7,5x103 số 100ml (Nguồn: Liên hiệp Khoa học Sản xuất Công nghệ Hóa học (UCE), tháng 3/2011
8 Bảng 1.3: Kết quả quan trắc và phân tích chất lƣợng nƣớc sông Tô Lịch m a mƣa. QCVN 08:2008/ Đơn Kết quả TT Chỉ tiêu BTNMT Cột vị B1 HQV C.DV C.G C.C C.TH C’.M C.M 1 pH - 6.9 6.9 6.8 6.7 7.1 6.6 6.5 5.5-9 2 DO mg/l 0.06 0.01 0.08 0.18 0.26 0.05 0.11 4 3 BOD5 mg/l 102 74 73 130 69 46 60 15 4 COD mg/l 132 125 126 158 105 93 102 30 5 TSS mg/l 30 63 45 60 51 25 50 50 Amoniac 6 mg/l 9.3 6.2 23.7 12.8 15.7 14.6 15.6 0.5 (NH4+) Phốt pho tổng 7 mg/l 1.68 2.97 3.12 3.05 3.26 2.87 2.56 - ( P) Nitơ tổng số 8 mg/l 30.5 8.9 28.9 24.5 28.4 50.9 27.5 - ( N) 9 Asen (As) mg/l 0.0110 0.0344 0.0071 0.0088 0.0069 0.0110 0.0110 0.05
9 Thuỷ ngân 10 mg/l 0.0010 0.0004 0.0002 0.0004 0.0016 0.0006 0.0021 0.001 (Hg) 11 Dầu mỡ mg/l 3.2 1.4 2.1 1.6 1.3 2.1 1.7 0.1 12 Chất tẩy rửa mg/l 1.0472 2.0141 1.6336 3.2096 0.6898 0.9328 1.0513 0.4 Coliform tổng MPN/ 13 1.7x105 1.1x106 8.3x105 4.3x105 5.0x105 1.0x106 7.0x105 7.5x103 số 100ml (Nguồn: Liên hiệp Khoa học Sản xuất Công nghệ Hóa học (UCE, tháng 9/2011)) QCVN 08: 2008 - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc mặt ảng 2 và bảng 3: HQV: Đầu đƣờng Hoàng Quốc Việt; C.DV: Cầu Dịch Vọng; C.G: Cầu Giấy ; C.C: Cầu Cót ; C.TH: Cầu Trung Hòa ; C’.M: Cống Mọc; C.M: Cầu Mới;
10 Kết quả quan trắc tiêu biểu trong các bảng trên cho thấy nƣớc sông Tô Lịch ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng thể hiện ở sự tăng quá cao nồng độ COD, BOD5, lƣợng Nitơ tổng, photpho tổng, … và hàm lƣợng oxy hòa tan rất thấp. ƣợng kim loại nặng cũng khá lớn chủ yếu tập trung ở trong bùn thải, còn trong nƣớc, hàm lƣợng kim loại nặng nằm trong mức cho phép. Năm 2013, Nguyễn Thị Thƣơng và cộng sự [4] đã nghiên cứu hàm lƣợng một số kim loại nặng trong trầm tích sống Tô Lịch. Thống kê cho các giá trị kim loại nặng trong mẫu trầm tích (0-30cm) đƣợc cho trong bảng 1.4. Bảng 1.4: Hàm lƣợng trung bình các kim loại trong mẫu trầm tích Kim loại Cr Mn Fe Ni Cu Zn As Cd Pb Hàm lƣợng trung bình 107,9 519.1 35092,3 64,8 87,7 477,9 83,9 4,4 67,1 (mg/kg) Sự phân bố nồng độ của các kim loại theo sự giảm dần theo thứ tự: Fe> Mn> Zn> Cr> Cu> As> Pb> Ni> Cd. Dựa trên các giá trị trung bình, Fe (35092,3 mg / kg) là kim loại chiếm ƣu thế trong các mẫu trầm tích, tiếp theo là Mn (519,1) và Zn (477,9), trong khi Cd cho thấy giá trị trung bình tối thiểu (4,4 mg / kg) trong các mẫu trầm tích Năm 2018: Số liệu đƣợc trích xuất từ các nghiên cứu của Viện Khoa học và Kỹ thuật môi trừng do PGS.TS. Trần Đức Hạ [3], Trƣờng Đại học Xây dựng, đăng trên Tạp ch M i trƣờng, số Chuyên đề I/2018. Kết quả phân tích trong bảng 5 cho thấy, trầm tích sông Tô Lịch có nguồn bổ cấp chủ yếu từ nƣớc mƣa và nƣớc thải các tuyến mƣơng và cống trong lƣu vực chảy vào. Hàm lƣợng kim loại nặng theo 6 thông số của QCVN 03-MT:2015/BTNMT [5] tƣơng đối cao. Đặc điểm nổi bật là hàm lƣợng Cr tổng lớn, 156 - 158 mg/kg. Tuy nhiên giá trị này vẫn thấp hơn 505 - 655 mg/kg theo nghiên cứu của Nguyễn Thị an Hƣơng và cộng sự năm 2010 [14]. Để đánh giá mức độ nguy hại và khả năng tái sử dụng bùn lắng sông Tô Lịch, các số liệu kết quả phân tích chất lƣợng bùn đƣợc so sánh với các thông số trong QCVN
11 43:2017/BTNMT [6], QCVN 50:2013/BTNMT [7] và QCVN 07: 2009/BTNMT [8]. Trong số các tiêu chí kim loại nặng, hàm lƣợng Cr vƣợt ngƣỡng quy định là 90 mg/kg quy định cho ngƣỡng nguy hại trầm tích bảo vệ đời sống thủy sinh trong vực nƣớc ngọt. Đánh giá theo ngƣỡng nguy hại các thông số kim loại nặng phân tích cho thấy, các giá trị này đều nằm thấp hơn nhiều so với giá trị quy định trong QCVN 07:2009/BTNMT, ngoại trừ giá trị Cr là vƣợt ngƣỡng 1,5 lần. Tuy nhiên nếu xem bùn lắng trong sông Tô Lịch nhƣ là n thải của quá trình xử lý nƣớc thì phải xem thành phần Cr6+ trong tổng Cr là bao nhiêu. Trong thực tế tỉ lệ Cr6+/Tổng Cr trong bùn cặn hệ thống thoát nƣớc thƣờng nhỏ. Bảng 1.5: Hàm lƣợng kim loại nặng trong n lắng s ng T ịch Cầu Cầu C ng Cầu Cầu C ng Cầu TT Th ng Dịch Trung Bƣởi Giấy Cót Mọc Mới Vọng Hòa 1 As, mg/kg 0.661 0.659 0.657 0.661 0.659 0.659 0.660 2 Hg, mg/kg 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 3 Pb, mg/kg 3.910 4.070 3.960 4.120 4.090 4.160 4.170 4 Zn, mg/kg 81.100 81.200 81.300 81.300 81.300 81.300 81.400 5 Cr, mg/kg 156.800 157.500 157.600 157.600 157.900 157.700 156.700 6 Cd, mg/kg 0.079 0.077 0.078 0.076 0.078 0.081 0.076 Biểu đồ so sánh hàm lƣợng kim loại nặng trong bùn lắng sông Tô Lịch với các thông số kim loại nặng của QCVN 03-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng đất (hình 2).