intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Khảo sát, đánh giá sự phân bố hàm lượng các kim loại nặng trong nước và trầm tích hệ thống sông đáy

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:97

Thêm vào BST
Báo xấu
32
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận văn nhằm phân tích hàm lượng các kim loại nặng trong các mẫu nước, chất lơ lửng và trầm tích lấy tại 10 địa điểm thuộc lưu vực sông Đáy được xác định theo phương pháp quang phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP – MS). 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 Khoa học: Khảo sát, đánh giá sự phân bố hàm lượng các kim loại nặng trong nước và trầm tích hệ thống sông đáy

  1. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Kim Thùy KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ SỰ PHÂN BỐ HÀM LƯỢNG CÁC KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH HỆ THỐNG SÔNG ĐÁY Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60 44 29 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. TẠ THỊ THẢO Hà Nội - 2011 Luận văn tốt nghiệp
  2. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích MỤC LỤC MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................................3 1.1. Tổng quan về lƣu vực sông Đáy .......................................................................3 1.1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Đáy ...........................3 1.1.2. Tổng quan về hiện trạng môi trƣờng lƣu vực sông Đáy ............................7 1.2. Hệ số phân bố của các kim loại nặng .............................................................12 1.2.1. Vai trò của chất rắn lơ lửng ......................................................................13 1.2.2. Vai trò của chất hữu cơ ............................................................................14 1.3. Độc tính kim loại nặng ...................................................................................15 1.4. Các phƣơng pháp phân tích kim loại nặng .....................................................18 1.4.1. Phƣơng pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS) ......................18 1.4.2. Các phƣơng pháp khác xác định kim loại nặng .......................................23 1.5. Các phƣơng pháp xử lý mẫu nƣớc và trầm tích..............................................26 1.5.1. Nguyên tắc xử lý mẫu ..............................................................................26 1.5.2. Một số phƣơng pháp xử lý mẫu trầm tích xác định hàm lƣợng kim loại nặng ....................................................................................................................27 1.5.3. Một số phƣơng pháp xử lý mẫu nƣớc xác định hàm lƣợng kim loại nặng ............................................................................................................................28 1.6. Xử lý thống kê số liệu phân tích ....................................................................29 1.6.1. Phân tích phƣơng sai đa biến (MANOVA) ..............................................29 1.6.2. Phân tích thành phần chính (PCA) ...........................................................30 1.6.3. Phân tích nhóm (CA) ................................................................................31 1.6.4. Phần mềm máy tính ..................................................................................32 1.7. Giới thiệu về GIS (Geographic Information System).....................................32 1.7.1. Khái niệm GIS ..........................................................................................32 1.7.2. Ứng dụng GIS trong phân tích môi trƣờng ..............................................33 CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................34 Luận văn tốt nghiệp
  3. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích 2.1. Đối tƣợng, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu ..............................................34 2.2. Hóa chất và dụng cụ .......................................................................................34 2.3. Lấy mẫu, xử lý mẫu, bảo quản mẫu................................................................36 2.3.1. Lấy mẫu ....................................................................................................36 2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ và bảo quản mẫu ...........................................................40 2.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu trầm tích...................................................................41 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................42 3.1. Tối ƣu hoá điều kiện phân tích bằng ICP-MS ................................................42 3.1.1. Chọn đồng vị phân tích ............................................................................42 3.1.2. Độ sâu mẫu (Sample Depth - SDe): .........................................................44 3.1.3. Công suất cao tần (Radio Frequency Power - RFP ..................................44 3.1.4. Lƣu lƣợng khí mang (Carier Gas Flow Rate - CGFR): ...........................45 3.1.5. Thế thấu kính ion ......................................................................................47 3.1.6. Tóm tắt các thông số tối ƣu của thiết bị phân tích ...................................47 3.2. Đánh giá phƣơng pháp phân tích ....................................................................48 3.2.1. Khoảng tuyến tính ....................................................................................48 3.2.2. Đƣờng chuẩn ............................................................................................49 3.2.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng ...............................................52 3.2.4. Đánh giá độ đúng của phép đo .................................................................54 3.3. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong mẫu nƣớc bề mặt ............55 3.4. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong thành phần lơ lửng của các mẫu nƣớc bề mặt. ...................................................................................................59 3.5. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong trầm tích hệ thống sông Nhuệ-Đáy ...............................................................................................................62 3.6. Phân tích phƣơng sai đa biến (MANOVA) .....................................................63 3.6.1. Mẫu nƣớc:.................................................................................................63 3.6.2. Mẫu chất lơ lửng: .....................................................................................64 3.6.3. Mẫu trầm tích mặt: ...................................................................................65 3.7. Xác định hệ số phân bố của các kim loại nặng tại các địa điểm thuộc lƣu vực sông Đáy ................................................................................................................65 Luận văn tốt nghiệp
  4. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích 3.8. Phân tích thống kê đa biến xác định nguồn gốc và phân bố ô nhiễm kim loại nặng. .......................................................................................................................67 3.8.1. Pha lỏng: ...................................................................................................67 3.8.2. Chất rắn lơ lửng và trầm tích:...................................................................71 3.9. Biểu diễn phân bố không gian hàm lƣợng các kim loại nặng và lan truyền ô nhiễm các kim loại nặng trong nƣớc và trầm tích lƣu vực sông Đáy ....................75 KẾT LUẬN ...............................................................................................................83 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................85 Luận văn tốt nghiệp
  5. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Ước tính hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ở lưu vực sông Nhuệ - Đáy, 2005 ................................................................................................9 Bảng 1.2. Thống kê lượng chất thải của các ngành sản xuất công nghiệp của các tỉnh thành trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy ................................................................10 Bảng 1.3. Hệ số phân bố tại các hàm lượng chất rắn lơ lửng của một số kim loại nặng (Theo Ambrose) ................................................................................................13 Bảng 2.1. Tọa độ địa lý và thông tin lấy mẫu ...........................................................39 Bảng 3.1. Số khối, tỷ lệ đồng vị ................................................................................43 Bảng 3.2. Các thông số tối ưu cho máy đo ICP-MS .................................................47 Bảng 3.3. Đường chuẩn các nguyên tố khi dùng phương pháp ICP-MS ................50 Bảng 3.4. Giá trị LOD và LOQ của 1 số nguyên tố dùng phép đo ICP-MS ...........53 Bảng 3.5. Kết quả phân tích mẫu chuẩn MESS-3 bằng phương pháp ICP-MS .......54 Bảng 3.6. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu môi trường thông thường của các mẫu nước bề mặt lưu vực sông Nhuệ - Đáy ......................................................................55 Bảng 3.7. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu nước bề mặt tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy ...........................................................57 Bảng 3.8. Giới hạn nồng độ kim loại nặng trong nước mặt .....................................58 Bảng 3.9. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu chất rắn lơ lửng tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy ...................................................... 60 Bảng 3.10. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu trầm tích tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy ..................................................................62 Bảng 3.11. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng đất ( QCVN) .....................63 Bảng 3.12. Log–Kd các kim loại nặng tại các địa điểm thuộclưu vực sông Nhuệ- Đáy ............................................................................................................................66 Luận văn tốt nghiệp
  6. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ các tỉnh nằm trong lưu vực sông Đáy ...........................................3 Hình 1.2. Phần trăm lượng nước thải của các ngành vào lưu vực sông Nhuệ - Đáy 8 Hình 1.3. Ứng dụng phương pháp phân tích ICP-MS trong các lĩnh vực ...............20 Hình 2.1. Sơ đồ khối về nguyên tắc cấu tạo của hệ ICP- MS ..................................35 Hình 2.2. Hình ảnh máy ICP – MS (ELAN 9000) ....................................................36 Hình 2.3. Sơ đồ các vị trí lấy mẫu ............................................................................38 Hình 3.1. Độ sâu mẫu của máy ICP - MS ................................................................44 Hình 3.2. Ảnh hưởng của công suất RF ..................................................................45 Hình 3.3. Ảnh hưởng của LLKM .............................................................................46 Hình 3.4. Ảnh hưởng của thế thấu kính ion ............................................................46 Hình 3.5. Ảnh hưởng của các kim loại đến 3 PC đầu đối với mẫu nước .........69 Hình 3.6. Mức độ tương đồng của các kim loại đối với mẫu nước ..........................70 Hình 3.7. Ảnh hưởng của các kim loại đến 3 PC đầu đối với mẫu chất rắn lơ lửng ...................................................................................................................................72 Hình 3.8. Ảnh hưởng của các kim loại đến 3 PC đầu đối với mẫu trầm tích ...73 Hình 3.9. Mức độ tương đồng của các kim loại đối với mẫu chất rắn lơ lửng ........74 Hình 3.10. Mức độ tương đồng của các kim loại đối với mẫu trầm tích .................74 Hình 3.11. Phân bố hàm lượng Cr trong nước hệ thống sông Đáy .........................75 Hình 3.12. Phân bố hàm lượng Cr trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................75 Hình 3.13. Phân bố hàm lượng Mn trong nước hệ thống sông Đáy .......................76 Hình 3.14. Phân bố hàm lượng Mn trong trầm tích hệ thống sông Đáy .................76 Hình 3.15. Phân bố hàm lượng Fe trong nước hệ thống sông Đáy .........................76 Hình 3.16. Phân bố hàm lượng Fe trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................76 Hình 3.17. Phân bố hàm lượng Co trong nước hệ thống sông Đáy .........................77 Hình 3.18. Phân bố hàm lượng Co trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................77 Hình 3.19. Phân bố hàm lượng Ni trong nước hệ thống sông Đáy .........................77 Hình 3.20. Phân bố hàm lượng Ni trong trầm tích hệ thống sông Đáy ...................77 Hình 3.21. Phân bố hàm lượng Cu trong nước hệ thống sông Đáy .........................78 Luận văn tốt nghiệp
  7. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích Hình 3.22. Phân bố hàm lượng Cu trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................78 Hình 3.23. Phân bố hàm lượng Zn trong nước hệ thống sông Đáy ........................78 Hình 3.24. Phân bố hàm lượng Zn trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................78 Hình 3.25. Phân bố hàm lượng As trong nước hệ thống sông Đáy .........................79 Hình 3.26. Phân bố hàm lượng As trong trầm tích hệ thống sông Đáy ...................79 Hình 3.27. Phân bố hàm lượng Cd trong nước hệ thống sông Đáy .........................79 Hình 3.28. Phân bố hàm lượng Cd trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................79 Hình 3.29. Phân bố hàm lượng Hg trong nước hệ thống sông Đáy ........................80 Hình 3.30. Phân bố hàm lượng Hg trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................80 Hình 3.31. Phân bố hàm lượng Pb trong nước hệ thống sông Đáy .........................80 Hình 3.32. Phân bố hàm lượng Pb trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................80 Hình 3.33. Mức độ tương đồng của các địa điểm lấy mẫu ......................................82 Luận văn tốt nghiệp
  8. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AAS (Atom Absorption Spectrometry) : phổ hấp thụ nguyên tử. BOD (Biological Oxygen Demand): nhu cầu oxy sinh học. DO (Dissolve Oxygen): hàm lượng oxy hòa tan. ICP – AES (Inductively Coupled Plasma – Atom Emission Spectrometry): phương pháp phổ phát xạ plasma cao tần cảm ứng. ICP – MS (Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry): phương pháp quang phổ khối plasma cao tần cảm ứng. GC (Gas Chromatography): phương pháp sắc ký khí. LC (Liquid Chromatography): phương pháp sắc ký lỏng. SS (Suspended Solid): chẩt rắn lơ lửng. TDS (Total of Dissolve Solid): tổng chất rắn hòa tan. TOC (Total of Organic Carbon): tổng Cacbon hữu cơ. Luận văn tốt nghiệp
  9. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích MỞ ĐẦU Lưu vực sông Đáy nằm ở phía Tây – Nam của đồng bằng Bắc Bộ, đây là một trong những lưu vực sông quan trọng của nước ta. Lưu vực sông trải trên diện tích hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình) gồm một phần Thủ đô Hà Nội. Những năm gần đây, nền kinh tế - xã hội của các tỉnh thành này đang trên đà khởi sắc, tốc độ phát triển tăng một cách đáng kể. Tốc độ công nghiệp hóa, đô thị hóa này đã có tác dụng thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của nền kinh tế nhưng mặt trái của nó là việc ảnh hưởng đến môi trường của khu vực nói chung cũng như của lưu vực sông Đáy nói riêng. Chất lượng nước của các con sông nhìn chung đã bị ô nhiễm và ở một vài khu vực sông đã bị ô nhiễm nghiêm trọng. Tại các con sông của Việt Nam, đặc biệt là ở vùng châu thổ sông Hồng (trong đó có lưu vực sông Đáy), chất rắn lơ lửng trong cột nước là rất lớn, kéo theo hàm lượng kim loại vết trong pha hạt tăng nên rất dễ gây ra hiện tượng tái lơ lửng. Do vậy, việc nghiên cứu sự phân bố của kim loại nặng là cần thiết để có thể hiểu được sự phân tán, sự chuyển đổi, và quá trình làm giàu thêm của các kim loại nặng trong môi trường nước của lưu vực sông Đáy. Một đặc điểm riêng của nước mặt tại lưu vực sông Đáy nói riêng và của Việt Nam nói chung là do tốc độ đô thị hóa nhanh mà không có sự phát triển tương xứng trong việc xử lý nước thải, nước thải không được xử lý mà thải trực tiếp ra các sông. Điều này cũng ảnh hưởng lớn đến sự phân bố của các kim loại trong nước. Thêm vào đó, do sự bùng nổ kinh tế của nước ta, các kim loại nặng sinh ra trong các hoạt động công nghiệp (như ngành mạ kim loại…) ngày càng nhiều; điều đó rất dễ dẫn đến sự tích lũy kim loại nặng trong nước và chất rắn lơ lửng. Vì vậy, việc nghiên cứu sự phân bố kim loại nặng trong nước, trong chất rắn lơ lửng và trầm tích là rất cần thiết. Trong bản luận văn này, với đối tượng phân tích là hàm lượng các kim loại nặng trong các mẫu nước, chất lơ lửng và trầm tích lấy tại 10 địa điểm thuộc lưu Luận văn tốt nghiệp 1
  10. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích vực sông Đáy được xác định theo phương pháp quang phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP – MS). Số liệu hàm lượng các kim loại nặng có trong các đối tượng mẫu nghiên cứu được xử lý theo phương pháp thống kê đa biến (multivariate analysis) để đánh giá nguồn gốc, sự phân bố hàm lượng kim loại nặng và ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) để đánh giá nguồn phát sinh, sự lan truyền, quản lý ô nhiễm tại lưu vực sông Đáy. Luận văn tốt nghiệp 2
  11. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về lƣu vực sông Đáy 1.1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Đáy Đặc điểm tự nhiên [22] Lưu vực sông Đáy nằm ở phía Tây – Nam của đồng bằng Bắc Bộ, về phía bờ bên phải của sông Hồng. Mặc dù sông Đáy là một nhánh của sông Hồng nhưng nó cũng có lưu vực riêng với các sông nhánh bao gồm sông Tích, sông Thanh Hà, sông Hoàng Long, sông Vác, sông Nhuệ, sông Châu Giang, sông Sét và sông Đào. Sông Đáy cũng có liên quan với sông Ninh Cơ và kênh Quan Lieu. Lưu vực sông kéo dài từ khu vực miền núi thuộc tỉnh Hà Tây và Hòa Bình đến bờ biển ở tỉnh Nam Định và Ninh Bình với tổng diện tích tự nhiên là 7.665 km2. Lưu vực sông trải trên diện tích hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình) gồm một phần Thủ đô Hà Nội. Hình 1.1. Bản đồ các tỉnh nằm trong lưu vực sông Đáy Luận văn tốt nghiệp 3
  12. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích Sông Đáy dài 237km, chảy qua các tỉnh Hà Tây, Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình, cuối cùng đổ ra biển tại cửa Đáy. Sông Đáy là một sông nhánh của sông Hồng. Từ năm 1937, sau khi đập Đáy được xây dựng, nước sông Hồng không chảy vào sông Đáy thường xuyên, do đó sông Đáy đã trở thành con sông tiêu nước và phục vụ cho việc phân lũ vào mùa lũ. Sông Nhuệ dài 74km và nhận nước từ sông Hồng thông qua cống Liên Mạc. Sông Nhuệ cũng phục vụ cho hệ thống tiêu nước cho thành phố Hà Nội và quận Hà Đông. Sông Nhuệ gặp sông Đáy tại thị xã Phủ Lý. Lưu vực sông Nhuệ có diện tích 1.070km2. Một số sông chính nhận nước từ sông Hồng từ các kênh đào bao gồm: sông Đáy, sông Nhuệ, sông Châu và sông Đào. Bên cạnh đó, có những sông khác là những sông tiêu nước cho các thành phố, thị xã, khu dân cư, khu công nghiệp, các khu dịch vụ, các làng nghề như sông Tích, sông Hoàng Long và sông Thanh Hà. Tài nguyên thiên nhiên và đặc điểm môi trƣờng [22] Nhờ có địa hình đa dạng với núi, đồi và đồng bằng, lưu vực sông có sự khác biệt về hệ sinh thái như đồi núi, núi đá vôi, nước ngọt và các vùng ngập nước. Mặc dù phần lớn lưu vực đã được khai thác từ lâu nhưng sinh thái của lưu vực vẫn còn đa dạng và phong phú từ khi một phần của lưu vực được xây dựng sang một bên thành diện tích rừng đặc dụng, bao gồm vườn quốc gia Cúc Phương và vườn quốc gia Ba Vì, khu vực được bảo vệ Hương Sơn, Hoa Lư và khu vực bảo tồn đất ngập nước Văn Long và Xuân Thủy. Lưu vực sông Đáy có nhiều sông nhánh chảy qua các thành phố, thị xã, khu dân cư, khu công nghiệp, khu dịch vụ, các làng nghề… Đây là nguồn nước quan trọng phục vụ sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Mạng lƣới sông ngòi và chế độ thủy văn * Mạng lưới sông ngòi[2] Luận văn tốt nghiệp 4
  13. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích Mạng lưới sông ngòi khu vực nghiên cứu tương đối phát triển, mật độ lưới sông đạt 0,7 – 1,2 km/km2. Lưu vực có dạng dài, hình nan quạt, gồm có các sông chính sau: * Sông Đáy: nguyên là một phân lưu lớn đầu tiên ở hữu ngạn sông Hồng, bắt đầu từ của Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, đổ ra biển tại cửa Đáy. * Sông Nhuệ: lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ thống thủy nông Đan – Hoài. Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội, quận Hà Đông và chảy vào sông Đáy tại thị xã Phủ Lý. * Sông Tô Lịch: dài 14,6 km, bắt nguồn từ cống Phan Đình Phùng, chảy qua địa phận Từ Liêm, Thanh Trì qua đập Thanh Liệt và đổ vào sông Nhuệ. Đoạn cuối của sông Tô Lịch đảm nhận toàn bộ lượng nước thải của thành phố. Đây là con sông thoát nước chính của Hà Nội. * Sông Thanh Hà: bắt nguồn từ dãy núi đá vôi ở gần Kim Bôi (Hòa Bình) chảy vào vùng đồng bằng từ ngã ba Đông Chiêm ra đến Đục Khê, được ngăn cách giữa đồng bằng và núi bởi kênh Mỹ Hà, đưa nước chảy thẳng vào sông Đáy. * Sông Tích: bắt nguồn từ núi Tản Viên thuộc dãy Ba Vì theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, đổ vào sông Đáy tại Ba Thá. * Sông Châu: trước đây cũng là phân lưu của sông Hồng, chảy vào sông Đáy tại Phủ Lý, nhưng cửa sông nhận nước sông Hồng đã bị bồi lấp nên ngày nay sông Châu chỉ còn là một con sông tiêu nước cho vùng 6 trạm bơm lớn tỉnh Hà Nam và Nam Định. * Chế độ thủy văn [22, 34] Chế độ nhiệt: chế độ nhiệt phân hóa khá rõ rệt theo độ cao trong khu vực.Ở vùng thấp nhiệt độ trung bình năm đạt từ 25 – 270C: mùa hè đạt 27 – 300C, mùa đông đạt 18 – 200C. Ở vùng cao, nhiệt độ mùa đông khoảng 16 – 180 C, mùa hè đạt khoảng 220C. Luận văn tốt nghiệp 5
  14. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích Chế độ mưa ẩm: Mùa mưa trùng với mùa hè (từ tháng 5 đến tháng 10), lượng mưa chiếm 80 – 85% tổng lượng nước, đạt từ 1200 – 1800 mm với số ngày mưa vào khoảng 60 – 70 ngày. Lượng mưa các tháng mùa khô đều dưới 100mm/tháng, trong đó tháng 7, 1, 2, 3 đều dưới 50mm/tháng. Cũng giống như lượng mưa, dòng chảy phân bố trên lưu vực cũng không đều. Dòng chảy lớn nhất là ở núi Ba Vì, phần hữu ngạn lưu vực có dòng chảy lớn hơn phần tả ngạn. Dòng chảy mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 10 năm sau, chiếm 70 – 80% lượng dòng chảy của năm, tháng 9 là tháng có dòng chảy trung bình tháng lớn nhất (chiếm khoảng 20 – 30% lượng dòng chảy mỗi năm) và lũ lớn nhất năm của sông Đáy cũng thường xảy ra vào tháng 9. Sông Hồng cung cấp khoảng 85 – 90% tổng lượng nước chảy vào lưu vực sông Đáy. Tổng lượng nước hàng năm của lưu vực sông Đáy là khoảng 28,8 tỷ m3, trong đó 25,7 tỷ m3, tương đương với 89,5% là từ sông Đào (tỉnh Nam Định); 1,35 tỷ m3, vào khoảng 4,7% đến từ sông Tích và sông Đáy tại Ba Thá. Khoảng 70 – 80% tổng lượng nước hàng năm của lưu vực sông nhận được là vào mùa lũ, từ tháng 6 đến tháng 10. Trong suốt mùa khô, từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau, sông Nhuệ nhận nước từ sông Hồng thông qua cống Liên Mạc, sông Đào nhận nước từ sông Hồng và đổ vào sông Đáy. Chế độ dòng nước của sông Đáy chịu ảnh hưởng không chỉ bởi các yếu tố khí hậu (chủ yếu là lượng mưa) mà còn bởi chế độ dòng nước của sông Hồng và chế độ thủy triều của vịnh Bắc Bộ. Vì thế mà chế độ dòng chảy sông Đáy rất phức tạp và có sự khác nhau nhất định giữa các đoạn sông. Chế độ dòng nước của sông Nhuệ phụ thuộc hoàn toàn vào quá trình hoạt động phân nước của các cống như Liên Mạc (sông Hồng) và Thanh Liệt (sông Tô Lịch) và những cống khác trên dòng chính như Hà Đông, Đông Quan, Nhật Tựu và Lương Cơ – Diệp Sơn. Luận văn tốt nghiệp 6
  15. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích 1.1.2. Tổng quan về hiện trạng môi trường lưu vực sông Đáy Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy có diện tích tự nhiên 7.665km2 trải trên diện tích hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình) gồm một phần Thủ đô Hà Nội, có 5 thành phố là Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình và Hòa Bình, 43 thị xã và thị trấn, 44 quận huyện và hơn 990 xã phường. Dân số trong lưu vực khoảng 10.340.100 người. Hiện nay, sông Nhuệ và sông Đáy đã bị ô nhiễm do nguồn thải của các khu công nghiệp, khu dân cư tập trung của các tỉnh trong lưu vực xả xuống sông. Theo số liệu thống kê các tỉnh năm 2007, số các nhà máy, xí nghiệp đóng trên lưu vực là 156.259 cơ sở (Hà Nội 74.493, Hà Nam 22.700, Nam Định 36.000, Ninh Bình 21.466 và Hòa Bình 1.600 cơ sở). Ngoài ra các khu dân cư tập trung, các đô thị thải ra lượng nước sinh hoạt khoảng 722.000 m3/ngày đêm ra lưu vực và hơn 450 làng nghề, hơn 100 cơ sở cá thể sản xuất nhỏ lẻ hàng ngày thải nước thải, chất thải rắn mang nhiều thành phần độc hại qua hệ thống kênh mương đổ vào hệ thống sông Đáy. Theo các kết quả nghiên cứu và quan trắc của các cơ quan chuyên môn, lưu vực sông Đáy trong những năm gần đây đang xuất hiện nhiều điểm nóng về ô nhiễm môi trường. Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cửa Liên Mạc cung cấp nước tưới cho hệ thống thủy nông sông Nhuệ và tiêu nước cho thành phố Hà Nội, quận Hà Đông. Hiện tại nước sông Nhuệ vào mùa khô do không được pha loãng bởi nước mưa và cống Liên Mạc đã đóng, đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do tiếp nhận nước thải của thành phố Hà Nội, quận Hà Đông và một số khu vực khác. Nước thải đen đặc, chứa nhiều rác và chất rắn lơ lửng, mùi hôi thối bốc lên gây ô nhiễm không khí trên diện rộng. Sông Đáy nguyên là một phân lưu lớn của sông Hồng nhưng đến năm 1937, sau khi xây dựng xong đập Đáy, nước sông Hồng không thường xuyên vào sông Đáy qua cửa đập Đáy lượng nước để nuôi sông Đáy chủ yếu là từ các sông nhánh. Hiện nay sông Đáy đã bị xâm nhập mặn ở vùng hạ du, phần thượng và trung lưu Luận văn tốt nghiệp 7
  16. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích cũng đã bị ô nhiễm do nguồn thải ở vùng dân cư tập trung, khu công nghiệp như Hà Nội, Phủ Lý, Hà Tây, Nam Định, Ninh Bình và đặc biệt là úng, lụt ở vùng trũng Nam Định, Ninh Bình gây ô nhiễm môi trường cho lưu vực. Diễn biến chất lượng nước trên sông Đáy khá phức tạp, phần thượng lưu đã bị chia cắt khỏi sông Hồng, phía hạ lưu ảnh hưởng bởi các sông nhánh và chế độ thủy triều. Do đó mức độ ô nhiễm trên sông Đáy bị ảnh hưởng không đồng đều và mang tính cục bộ. Nếu xét theo không gian và thời gian thì mức độ ô nhiễm của từng đoạn sông, từng nhánh sông, từng khu vực rất khác nhau, phụ thuộc vào nguồn thải của từng sông nhánh, vào chế độ lấy nước tưới tiêu và chế độ thủy văn trên từng đoạn sông. Chất lượng nước sông Đáy có diễn biến phức tạp, nếu xét cả về thời gian và không gian thì mức độ ô nhiễm thấp hơn sông Nhuệ và mức độ ô nhiễm của từng đoạn sông khác nhau. Tuy nhiên chất lượng nước sông Đáy đã bị suy giảm trong những năm gần đây. Nguyên nhân gây ô nhiễm [22] Có nhiều nguồn nước thải gây ô nhiễm lưu vực sông Đáy. Các nguồn gây ô nhiễm gồm: nước thải sinh hoạt, nước thải y tế, nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp và nước thải của các làng nghề… Hình 1.2 biểu diễn phần trăm đóng góp của các nguồn nước thải vào lưu vực sông Đáy Hình 1.2. Phần trăm lượng nước thải của các ngành vào lưu vực sông Đáy * Nước thải sinh hoạt Luận văn tốt nghiệp 8
  17. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích Nước thải sinh hoạt với lượng lớn và chứa hàm lượng chất hữu cơ cao gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước của sông Nhuệ và nhiều khu vực của sông Đáy đã bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ. Các tỉnh thành trong lưu vực sông, Hà Nội đóng góp 54% tổng lượng nước thải sinh hoạt, tiếp theo đến Hà Tây với 17%. Bảng 1.1. Ước tính hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ở lưu vực sông Đáy, 2005 (Ước đoán này được tính toán dựa trên phương pháp của WHO) Với mật độ dân số trung bình cao (gấp 3,5 lần mật độ dân số trung bình của nước ta) và tốc độ gia tăng dân số nhanh, lượng nước thải vào lưu vực sông Đáy sẽ ngày càng tăng lên. Tốc độ đô thị hóa, kèm theo đó là sự không tương xứng của sự phát triển hạ tầng cơ sở đô thị đã dẫn đến việc làm tăng lượng nước thải sinh hoạt gây ô nhiễm môi trường. Phần lớn nước thải sinh hoạt được thải trực tiếp vào sông, hồ trong lưu vực sông mà không được xử lý. Đây là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất gây ô nhiễm môi trường nước của lưu vực sông Đáy. *Nước thải y tế Nước thải y tế là nguồn chứa các chất thải độc hại mà cần phải được xử lý một cách triệt để trước khi thải ra môi trường. Tuy nhiên nhiều cơ sở y tế chưa có hệ thống xử lý nước thải. Theo thống kê ở tỉnh Hà Nam, có 147 cơ sở y tế thuộc địa Luận văn tốt nghiệp 9
  18. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích bàn tỉnh. Tuy nhiên, phần lớn các cơ sở này không có hệ thống xử lý nước thải, ngoại trừ các bệnh viện trực thuộc tỉnh (nơi hệ thống xử lý nước thải có năng suất 400m3/ngày và sử dụng công nghệ vi sinh) và bệnh viện huyện Bình Lục (có năng suất 200m3/ngày). * Nước thải công nghiệp Theo thống kê, đến năm 2004, trong lưu vực sông Đáy có 4.113 khu công nghiệp (trong đó Hà Nội chiếm 67%); các khu vực sản xuất công nghiệp đóng góp 83.382 tỷ (Ban Thống kê, 2005). Các hoạt động sản xuất đã thải ra một lượng lớn chất thải (chất thải rắn, nước thải, khí thải), đó là những yếu tố gây ô nhiễm và gây ảnh hưởng lớn đến môi trường lưu vực sông Đáy. Ô nhiễm môi trường là một yếu tố quan trọng làm cạn kiệt chất lượng nước mặt của người dân trong khu vực. Bảng 1.2. Thống kê lượng chất thải của các ngành sản xuất công nghiệp của các tỉnh thành trong lưu vực sông Đáy * Nước thải từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp Khoảng 60 – 70% dân số trong lưu vực sông Đáy tham gia vào các hoạt động sản xuất nông nghiệp. Trồng trọt: Những con sông trong lưu vực sông Đáy phục vụ như một hệ thống thủy lợi cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp trong toàn khu vực. Việc sử Luận văn tốt nghiệp 10
  19. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu không đúng cách trong các hoạt động sản xuất nông nghiệp cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước. Chăn nuôi: hoạt động chăn nuôi được khuyến khích ở các địa phương trong lưu vực sông Đáy, số lượng vật nuôi tiếp tục tăng lên nhiều lần dẫn đến việc tăng lượng nước thải. Hiện nay, ngay cả trong các cơ sở chăn nuôi lớn, đầu tư cho việc xử lý ô nhiễm môi trường vẫn còn hạn chế. Vì vậy, hầu hết chất thải, đặc biệt là nước thải đều được xả vào nguồn nước mặt, dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. *Nước thải từ các làng nghề Theo thống kê của sở Tài nguyên và Môi trường của các tỉnh trong khu vực, có 458 làng nghề trong toàn bộ lưu vực. Một mặt, các làng nghề này mang lại giá trị kinh tế lớn cho vùng, nhưng mặt khác chúng cũng đóng góp một phần đáng kể vào việc làm ô nhiễm môi trường trong lưu vực sông Đáy. Các hoạt động sản xuất của các làng nghề đã thải ra khoảng 45.000 – 60.000 m3 nước thải mỗi ngày (trong đó các làng nghề ở Hà Tây chiếm 40%). Phần lớn các cơ sở sản xuất nhỏ trong các làng nghề đều phát triển một cách tự phát nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường. Chúng có đặc điểm chung là thiết bị đơn giản, công nghệ lạc hậu, cơ sở sản xuất nhỏ hẹp, đầu tư cho việc xử lý nước thải là rất hạn chế. Nước thải từ những làng nghề này thường được xả trực tiếp mà không có biện pháp tiền xử lý nào. Điều đó dẫn đến ô nhiễm nguồn nước mặt. Đã có một số khoản đầu tư cho việc xây dựng cơ sở xử lý nước thải tập trung cho một số làng nghề, tuy nhiên hiệu quả còn thấp. * Chất thải rắn Chất thải rắn là một trong các nguồn gây ô nhiễm nước mặt ở lưu vực sông Đáy. Cùng với sự phát triển kinh tế của khu vực, quá trình đô thị hóa và tốc độ gia tăng dân số, tổng lượng chất thải rắn vẫn tiếp tục tăng lên (đặc biệt là trong khu vực đô thị). Trong đó rác thải sinh hoạt chiếm đến 80%, phần còn lại là chất thải từ các khu vực sản xuất công nghiệp. Mặc dù chỉ chiếm một lượng khá nhỏ nhưng các chất Luận văn tốt nghiệp 11
  20. Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích thải từ công nghiệp và y tế lại độc hại với môi trường và sức khỏe con người. Mức độ chất thải được thu gom trung bình tương đối thấp. Trong khu vực nông thôn, lượng rác thải được thu gom là rất thấp (trung bình là 20%). Ở các thành phố lớn, lượng rác thải sinh hoạt được thu gom cao hơn. Chất thải rắn bị vứt bỏ bừa bãi hoặc chất đống bên bờ sông hồ dẫn đến ô nhiễm nước bề mặt. Hiện nay, việc thu gom và di chuyển chất thải rắn của đô thị và công nghiệp không đáp ứng được yêu cầu. Ngoài bãi chôn lấp rác Nam Sơn ở Hà Nội, những bãi rác khác trong lưu vực sông Đáy đều đang sử dụng những công nghệ chôn lấp lạc hậu dẫn đến ô nhiễm nước mặt và nước ngầm trong khu vực lưu vực này. 1.2. Hệ số phân bố của các kim loại nặng Trong quá trình vận chuyển của kim loại trong nước tự nhiên, có nhiều quá trình vật lý, hóa học và sinh học xảy ra như sự hòa tan, kết tủa, hấp thụ và giải hấp khỏi chất lơ lửng, tạo phức với các tác nhân hữu cơ cũng như vô cơ, đi vào trong cơ thể các sinh vật trong nước hoặc thoát ra khỏi môi trường nước qua quá trình kết tủa/ sa lắng của các chất lơ lửng. Do đó hàm lượng kim loại nặng trong nước tự nhiên luôn bị ảnh hưởng chủ yếu của quá trình vận chuyển này.[37] Trong nước, kim loại nặng tồn tại ở hai pha là pha rắn và pha lỏng. Người ta thường sử dụng hệ số phân bố Kd để biểu diễn sự phân bố giữa hai pha: pha rắn và pha lỏng. Nhiều nghiên cứu đã khẳng định rằng biến đổi của hàm lượng kim loại trong nước mặt chịu ảnh hưởng bởi quá trình hấp thu lên chất rắn lơ lửng. Trong điều kiện sông nước đồng bằng ở Việt Nam – nơi có hàm lượng phù sa cao thì vai trò của chất rắn lơ lửng (phù sa) đến biến đổi của kim loại nặng trong cột nước là cực kỳ quan trọng. Quá trình sa lắng và bồi lấp của các chất hòa tan bị hấp thu lên trầm tích và các quá trình chính hình thành việc loại bỏ các kim loại nặng khỏi cột nước, còn các quá trình tái lắng (resuspension) của trầm tích bị ô nhiễm đi cùng với quá trình giải hấp là những quá trình chính làm tăng hàm lượng kim loại nặng trong nước[23] Luận văn tốt nghiệp 12
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học
320 tài liệu
1247 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
10=>1