zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tổng hợp và đánh giá khả năng xử lí chất hữu cơ, amoni, asen của vật liệu MnO2 kích thước nanomet mang trên silicagen, laterit, pyroluzit

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Báo xấu

21
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài “Tổng hợp và đánh giá khả năng xử lí chất hữu cơ, amoni, asen của vật liệu MnO2 kích thước nanomet mang trên silicagen, laterit, pyroluzit ” nhằm đóng góp thêm vào công nghệ xử lý asen, amoni, chất hữu cơ. Việc sử dụng các nguồn nước bị nhiễm độc bởi asen, amoni, chất hữu cơ hàng ngày sẽ gây tác hại rất lớn tới sức khỏe của con người mà hậu quả để lại thì con người chưa có cách chữa trị. 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: Tổng hợp và đánh giá khả năng xử lí chất hữu cơ, amoni, asen của vật liệu MnO2 kích thước nanomet mang trên silicagen, laterit, pyroluzit

Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------- Lê Mạnh Cƣờng TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ AMONI, ASEN, CHẤT HỮU CƠ CỦA VẬT LIỆU MnO2 KÍCH THƢỚC NANOMET MANG TRÊN SILICAGEN, LATERIT, PYROLUZIT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - Năm 2012 Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------- LÊ MẠNH CƢỜNG TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ AMONI, ASEN, CHẤT HỮU CƠ CỦA VẬT LIỆU MnO2 KÍCH THƢỚC NANOMET MANG TRÊN SILICAGEN, LATERIT, PYROLUZIT Chuyên ngành: Hóa vô cơ Mã số: 604425 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. NGUYỄN TRỌNG UYỂN Hà Nội - Năm 2012 Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................................... CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN ......................................................................................... 1.1. Giới thiệu chung về asen, amoni, chất hữu cơ .................................................... 1.1.1. Asen ................................................................. Error! Bookmark not defined. 1.1.2. Amoni ................................................................................................................ 1.1.3. Chât hữu cơ ...................................................................................................... 1.2. Các phƣơng pháp xử lí asen, amoni, chất hữu cơError! Bookmark not defined. 1.2.1. Các phương pháp xử lý asen ......................... Error! Bookmark not defined. 1.2.2. Các phương pháp xử lý amoni ..................... Error! Bookmark not defined. 1.2.2.1. Phương pháp sinh học tách loại amoni. ..................................................... 1.2.2.2. Các phương pháp hóa lý và hóa học xử lý amoni Error! Bookmark not defined. 1.2.3. Phương pháp xử lý hợp chất hữu cơ thường gặp trong thực tế .................... 1.3. Giới thiệu chung về pyroluzit và laterit. .............................................................. 1.3.1. Pyroluzit ............................................................................................................ 1.3.2. Laterit ................................................................................................................ 1.4. Khả năng hấp phụ asen của sắt hyđroxit/oxit và khả năng ứng dụng làm vật liệu hấp phụ ................................................................................................................... 1.5. Cơ chế hấp phụ asen của mangan dioxit ............................................................. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 1.6. Công nghệ nano và ứng dụng trong xử lý môi trƣờng ....................................... CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................... 2.1. Ý tƣởng và phƣơng pháp tạo vật liệu mới ........................................................... 2.2. Các phƣơng pháp vật lý xác định đặc trƣng vật liệu ......................................... 2.3. Phƣơng pháp hóa lý ............................................................................................... 2.3.1. Phương trình LANGMUIR .............................................................................. 2.3.2. Phương trình FRENDLICH ............................................................................ CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM ...................................................................................... 3.1. Hoá chất và dụng cụ .............................................................................................. 3.2. Tổng hợp vật liệu MnO2 kích cỡ nanomet trên chất mang silicagen, laterit, pyroluzit. ........................................................................................................................ 3.2.1. Chuẩn bị vật liệu nền ...................................................................................... 3.2.2. Tổng hợp hệ keo MnO2 .................................................................................... 3.2.3. Tổng hợp vật liệu M1, M2, M3 .......................................................................... 3.3. Khảo sát hình thái và cấu trúc liệu ...................................................................... 3.4. Phƣơng pháp phân tích các chất. ......................................................................... 3.4.1. Phân tích asen bằng phương pháp so màu HgBr2 (HgCl2) ................ Error! Bookmark not defined. 3.4.2. Lập đường chuẩn xác định asen bằng phương pháp so màu trên giấy tẩm HgCl2 ........................................................................................................................... 3.4.3. Xác định hàm lượng amoni bằng phương pháp so màu với thuốc thử Nessler ......................................................................................................................... 3.4.4. Xác định hàm lượng xanh metylen bằng phương pháp so màu .................... 3.5. Khảo sát khả năng hấp thụ asen, amoni, xanh meylen của vật liệu ................. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 3.5.1. Hấp phụ asen .................................................................................................... 3.5.2. Hấp phụ amoni ................................................................................................. 3.5.3. Hấp phụ xanh metylen ..................................................................................... CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 4.1. Nghiên cứu đặc tính và cấu trúc vật liệu ............................................................. 4.1.1. Khảo sát kích thước hạt nano MnO2 ............................................................... 4.1.2. Khảo sát cấu trúc bề mặt laterit và pyroluzit trước khi phủ ........................... 4.1.3. Khảo sát cấu trúc về mặt vật liệu M1 ............................................................... 4.1.4. Khảo sát cấu trúc về mặt vật liệu M2 ............................................................... 4.2. Ảnh XRD của vật liệu ............................................................................................ 4.3. Khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu ............................................................ 4.3.1. Hấp phụ tĩnh .................................................................................................... 4.3.1.1. Đối với asen ................................................................................................ 4.3.1.2. Đối với xanh metylen .................................................................................. 4.3.1.3. Đối với amoni.............................................................................................. 4.4. Nghiên cứu khả năng ứng dụng của vật liệu ....................................................... 4.4.1 Hấp phụ động .................................................................................................... 4.4.2 Đề xuất cơ chế hấp phụ asen, amoni, chất hữu cơ giả định ................ Error! Bookmark not defined. KẾT LUẬN ....................................................................................................................... TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên MỞ ĐẦU Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường đang trở nên ngày càng trầm trọng. Kể các nước phát triển, việc giải quyết ô nhiễm môi trường đang là một thách thức lớn đối với tất cả các quốc gia. Trên thế giới hiện nay vấn đề cung cấp nước sạch cho sinh hoạt đó là một vấn đề rất lớn mà xã hội quan tâm. Trong khi nguồn nước bề mặt: sông, suối, ao, hồ đang ngày càng bị ô nhiễm nặng bởi nước thải các nhà máy, xí nghiệp, nước thải sinh hoạt thì việc sử dụng nước ngầm như là một giải pháp hữu hiệu cho việc cung cấp nước sạch. Nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi tác động do con người gây ra. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt. Trong nước ngầm, không có các hạt keo hay cặn lơ lửng, các chỉ tiêu vi sinh trong nước ngầm cũng tốt hơn. Tuy nhiên, khi khai thác nguồn nước ngầm, chúng ta phải đối mặt với một vấn đề rất đáng lo ngại, đó là việc nhiễm độc asen, amoni, chất hữu cơ. Nguồn asen, amoni, chất hữu cơ có trong nước ngầm chủ yếu do sự hòa tan các hợp chất quặng có chứa asen, các hợp chất chứa nitơ, chất hữu cơ có trong đất, đá do quá trình phong hóa, hoạt động núi lửa và một phần do quá trình sản xuất công, nông nghiệp xảy ra. Việc sử dụng các nguồn nước bị nhiễm độc bởi asen, amoni, chất hữu cơ hàng ngày sẽ gây tác hại rất lớn tới sức khỏe của con người mà hậu quả để lại thì con người chưa có cách chữa trị. Do vậy việc xử lý asen, amoni, chất hữu cơ là một vấn đề cấp bách. Nhằm đóng góp thêm vào công nghệ xử lý asen, amoni, chất hữu cơ tôi xin đề xuất đề tài: “Tổng hợp và đánh giá khả năng xử lí chất hữu cơ, amoni, asen của vật liệu MnO2 kích thước nanomet mang trên silicagen, laterit, pyroluzit ”. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về asen, amoni, chất hữu cơ 1.1.1. Asen Asen là nguyên tố tồn tại tự nhiên trong vỏ trái đất, trong nhiều loại khoáng vật, ở dạng nguyên chất asen là kim loại màu xám, nhưng dạng này không tồn tại trong tự nhiên. Người ta thường tìm thấy asen dưới dạng các hợp chất với một hay một số nguyên tố khác như oxy, clo và lưu huỳnh. Asen trong thiên nhiên còn có thể tồn tại trong các thành phần môi trường đất, nước, không khí, sinh học v.v… và có liên quan chặt chẽ tới các quá trình địa chất, quá trình sinh địa hoá. Các quá trình này sẽ làm cho asen có mặt trong một số thành tạo địa chất và sẽ phân tán hay tập trung là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường sống. Asen được giải phóng vào môi trường nước do quá trình oxi hoá các khoáng sunfua hoặc khử các khoáng oxi hidroxit giàu asen. Nhưng hiện tượng asen có mặt trong nước ngầm cho đến nay đã có khá nhiều giả thiết khác nhau nhưng vẫn chưa có sự thống nhất. Giả thiết có thể là thông qua các quá trình thuỷ địa hoá và sinh địa hoá, các điều kiện địa chất thuỷ văn mà asen đã xâm nhập vào môi trường nước. Hàm lượng asen trong nước dưới đất phụ thuộc vào tính chất và trạng thái môi trường địa hoá. Asen tồn tại trong nước dưới đất ở dạng H2AsO4-1 (trong môi trường pH axit đến gần trung tính), HAsO4-2 (trong môi trường kiềm). Hợp chất H3AsO3 được hình thành chủ yếu trong môi trường khử yếu. Các hợp chất của asen với natri có tính hoà tan rất cao. Những muối của asen với Ca, Mg và các hợp chất asen hữu cơ trong môi trường pH gần trung tính, nghèo canxi thì độ hoà tan kém hơn các hợp chất hữu cơ, đặc biệt là asen- axit fulvic thì rất bền vững có xu thế tăng theo độ pH và tỷ lệ asen- axit fulvic. Các hợp chất của As5+ hình thành theo phương thức này. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Asen là nguyên tố vi lượng, rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của con người và sinh vật. Asen có vai trò trong trao đổi chất nuclein, tổng hợp protit và hemoglobin. Các ngành công nghiệp khai thác và chế biến các loại quặng cũng đã tạo ra nguồn ô nhiễm Asen. Việc khai thác ở các mỏ nguyên sinh đã phơi lộ các quặng sunfua, làm gia tăng quá trình phong hoá, bào mòn và tạo ra khối lượng lớn đất đá thải có lẫn asenopyrit ở lân cận khu mỏ. Tại các nhà máy tuyển quặng, asenopyrit được tách ra khỏi các khoáng vật có ích và đi vào trong môi trường. Asenopyrit bị rửa lũa, dẫn đến hậu quả là một lượng lớn asen được đưa vào môi trường xung quanh, Asenopyrit sau khi tách khỏi quặng sẽ thành chất thải và được chất đống ngoài trời và trôi vào sông suối, gây ô nhiễm tràn lan. Asen có thể kết hợp với một số nguyên tố tạo thành các hợp chất asen vô cơ như các khoáng vật, đá thiên thạch, Reagal (AsS), Orpiment (As2S3), Arsenolit (As2O3), Arsenopyrit (FeAs2, FeAsS, AsSb), vv… Hợp chất của asen với carbon và hydro gọi là hợp chất asen hữu cơ. Thường thì các dạng hợp chất hữu cơ của asen ít độc hại hơn so với các hợp chất asen vô cơ. Các dạng tồn tại của Asen(III) và Asen(V) trong môi trường [10,14]. Trong môi trường oxi hoá và thoáng khí, dạng tồn tại chủ yếu của asen trong nước và đất là asenat. Asen có thể bền với một dãy các oxyanion: H3AsO4, H2AsO4-, HAsO42- và AsO43-. Dưới điều kiện khử và ngập nước (
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên pe H3AsO4 O2 10 H2AsO4- 5 H3AsO3 HAsO42- 5 0 AsS (s) 0 AsS2- -5 H2AsO3- H2 -10 0 2 4 6 8 10 pH 4 6 8 Hình 1.1. Các dạng tồn tại của asen trong nƣớc phụ thuộc vào pe/pH. Độc tính của Asen [10] Asen là chất rất độc hại, có thể gây 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có các bệnh nan y như ung thư da, phổi. Từ xa xưa asen ở dạng hợp chất vô cơ được sử dụng làm chất độc (thạch tín), một lượng nhỏ As loại này có thể gây chết người. Mức độ nhiễm nhẹ hơn có thể dẫn đến thương tổn các mô hay hệ thống của cơ thể sinh vật. Asen ảnh hưởng đối với thực vật như một chất ngăn cản quá trình trao đổi chất, làm giảm năng suất cây trồng. Bệnh nhiễm độc mãn tính asen được gọi là arsenicosis. Đó là một tai họa môi trường đối với sức khoẻ con người. Những biểu hiện của bệnh nhiễm độc asen là chứng sạm da (melannosis), dày biểu bì (keratosis), từ đó dẫn đến hoại thư hay ung thư da, viêm răng, khớp…. Hiện tại trên thế giới chưa có phương pháp hữu hiệu chữa bệnh nhiễm độc asen. Liên quan đến việc xác định, đánh giá tác động của asen đối với cơ thể, ở Việt Nam trong một số năm gần đây đã có các nghiên cứu phân tích mẫu tóc, mẫu máu để xác định hàm lượng asen. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khi nghiên cứu phân tích hàm lượng asen trong tóc cho thấy sự tương đồng giữa các vùng ô nhiễm nước ngầm bởi asen. Số liệu phân tích tại Thượng Cát (điểm đối chứng với nước không bị nhiễm asen, As> 50 g/l) cho thấy giá trị asen trong tóc người ở mẫu đối chứng chỉ là 0,27 mg/kg (trong khoảng 0,04 – 0,84 mg/kg), trong khi đó ở mẫu nghiên cứu bị nhiễm asen là 0,79 mg/kg (0,01 – 3,3 mg/kg) và 1,61 mg/kg (0,16 -10,36 mg/kg). Tại Sơn Đồng, 70% số mẫu có nồng độ asen trong tóc lớn hơn 1 mg/kg, có những mẫu lên tới 10 mg/kg. Kết quả này có thể so sánh với nghiên cứu ở vùng Tây Bengan ấn Độ, nơi bị nhiễm asen nặng với hàm lượng asen trong tóc người dân khoảng 3- 10mg/kg trong khi giá trị tiêu chuẩn của WHO là 0,002- 0,2 mg/kg. Kết quả nghiên cứu tại Hà Nam năm 2004 cũng cho thấy ở Hín Hụ và Bang Mon nằm trên đới biến đổi nhiệt dịch có hàm lượng asen cao, có biểu hiện nhiễm độc mãn tính, làm tăng trội theo một số bệnh như sốt rét, tiêu hoá, tâm thần, bệnh xương khớp, tim mạch, viêm phổi. Nhiễm độc asen không phân biệt độ tuổi, từ trẻ em đến người già. Nhưng qua các số liệu nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ bị nhiễm bệnh này thuộc về nữ nhiều hơn nhiều lần so với nam giới. Nếu người dân sử dụng nguồn nước có nồng độ asen là 0,75mg asen/ lít trong 1 năm thì theo thống kê cho thấy tỷ lệ phát bệnh là 16,3%; 2 năm là 28,8%; 3 năm là 35,52%; 4 năm là 42,2%; 5 năm là 62,9%. Khu vực nào có khí hậu khô và nóng thì tỷ lệ nhiễm cao hơn, nhưng dấu hiệu bệnh lại dễ nhận thấy vào mùa đông. Vùng nào kinh tế phát triển thì ít bị nhiễm bệnh hơn. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tình trạng ô nhiễm asen hiện nay [14] Ô nhiễm asen trên thế giới Hình 1.2. Sự phân bố khu vực ô nhiễm asen trên thế giới Hiện nay trên thế giới có hàng chục triệu người đã bị bệnh đen và rụng móng chân, sừng hoá da, ung thư da v.v… do sử dụng nguồn nước sinh hoạt có nồng độ asen cao. Nhiều nước đã phát hiện hàm lượng asen rất cao trong nguồn nước sinh hoạt như Canada, Alaska, Chile, Arhentina, Trung Quốc, India, Thái Lan, Bangladesh v.v… Ở Trung Quốc, trường hợp bệnh nhân nhiễm độc asen đầu tiên được phát hiện từ năm 1953. Số liệu thống kê cho thấy 88% nhiễm qua thực phẩm, 5% từ không khí và 7% từ nước uống. Đến năm 1993 mới có 1.546 nạn nhân của căn bệnh asenicosis (bệnh nhiễm độc asen) nhưng cho đến thời điểm này đã phát hiện 13.500 bệnh nhân trong số 558.000 người được kiểm tra ở 462 làng thuộc 47 vùng bị liệt vào khu vực nhiễm asen cao. Trên cả nước Trung Quốc có tới 13 - 14 triệu người sống trong những vùng có nguồn gốc bị ô nhiễm asen cao, tập trung nhiều nhất ở tỉnh An Huy, Sơn Tây, Nội Mông, Ninh Hạ, Tân Cương. Tại Sơn Tây đã phát hiện 105 làng bị ô nhiễm asen. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hàm lượng asen tối đa thu được trong nước uống là 4,43 mg/l gấp tới 443 lần giá trị Asen cho phép của tổ chức y tế thế giới WHO (10μg/l). Khu vực bị ô nhiễm asen lớn nhất là vùng đồng bằng châu thổ sông Ganges nằm giữa Tây Bengal của ấn Độ và Bangladesh (Chowdhury và cộng sự, 1999). Ở Tây Bengal, trên 40 triệu người có nguy cơ nhiễm độc asen do sống trong các khu vực có nồng độ asen cao. Tới nay đã có 0,2 triệu người bị nhiễm và nồng độ asen tối đa trong nước cao gấp 370 lần nồng độ cho phép của WHO. Tại Bangladesh, trường hợp đầu tiên nhiễm asen mới được phát hiện vào năm 1993, nhưng cho đến nay có tới 3.000 người chết vì nhiễm độc asen mỗi năm và 77 triệu người có nguy cơ nhiễm asen. Tổ chức y tế Thế giới đã phải coi đây là "vụ nhiễm độc tập thể lớn nhất trong lịch sử". Con số bệnh nhân nhiễm độc asen ở Archentina cũng có tới 20.000 người. Ngay cả các nước phát triển mạnh như Mỹ, Nhật Bản cũng đang phải đối phó với thực trạng ô nhiễm asen. ở Mỹ, theo những nghiên cứu mới nhất cho thấy trên 3 triệu người dân Mỹ có nguy cơ nhiễm độc asen, mức độ nhiễm asen trong nước uống dao động từ 0,045 – 0,092 mg/l. Còn ở Nhật Bản, những nạn nhân đầu tiên có triệu chứng nhiễm asen đã được phát hiện từ năm 1971, cho đến năm 1995 đã có 217 nạn nhân chết vì asen. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Ô nhiễm asen tại Việt Nam [15] Hình 1.3. Ô nhiễm asen tại Việt Nam Do cấu tạo tự nhiên của địa chất, nhiều vùng của nước ta nước ngầm bị nhiễm asenic (thạch tín). Theo thống kê chưa đầy đủ, hiện có khoảng hơn 1 triệu giếng khoan, nhiều giếng trong số này có nồng độ asen cao hơn từ 20-50 lần theo tiêu chuẩn của Bộ Ytế 0,01mg/l, gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ, tính mạng của cộng đồng. Vùng nước bị nhiễm asen của nước ta khá rộng nên việc cảnh báo nhiễm độc từ nước giếng khoan cho khoảng 10 triệu dân là rất cần thiết. Những nghiên cứu gần đây cho thấy vùng châu thổ sông Hồng có nhiều giếng khoan có hàm lượng asen cao vượt quá tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và vượt quá tiêu chuẩn Bộ Y tế Việt Nam (0,01mg/l). Những vùng bị ô nhiễm nghiêm trọng nhất là phía Nam Hà Nội, Hà Nam, Hà Tây, Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình và Hải Dương. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hình 1.4. Ô nhiễm asen tại đồng bằng châu thổ sông Hồng Ở đồng bằng sông Cửu Long cũng phát hiện ra nhiều giếng khoan có hàm lượng asen cao nằm ở Đồng Tháp và An Giang. Sự ô nhiễm asen ở miền Bắc hiện phổ biến và cao hơn ở miền Nam. Qua điều tra cho thấy 1/4 số hộ gia đình sử dụng trực tiếp nước ngầm không xử lý ở ngoại thành Hà Nội đã bị ô nhiễm asen, tập trung nhiều ở phía Nam thành phố (20,6%), huyện Thanh Trì (41%) và Gia Lâm (18.5%). Điều nguy hiểm là asen không gây mùi khó chịu khi có mặt trong nước ngay cả khi ở hàm lượng gây chết người nên nếu không phân tích mẫu mà chỉ bằng cảm quan thì không thể phát hiện được sự tồn tại của asen. Bởi vậy các nhà khoa học còn gọi asen là “sát thủ vô hình’’. Hiện nay có khoảng 13,5% dân số Việt Nam (10-15 triệu người đang sử dụng nước ăn từ giếng khoan nên rất dễ bị nhiễm asen). Từ năm 1999, tổ chức UNICEF, một số cơ quan chính phủ Việt nam, các viện nghiên cứu đã bắt đầu tập trung nghiên cứu một cách nghiêm túc về asen và tìm hướng Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên giảm nhẹ. Bộ tài nguyên và Môi trường yêu cầu đến cuối năm 2006 phải lập được bản đồ ô nhiễm asen trong phạm vi cả nước. 1.1.2. Amoni Do thực trạng hệ thống cấp - thoát nước, xử lí nước cấp và nước thải, chất thải rắn chưa đồng bộ, cộng thêm đó là sự phát triển của các ngành công - nông nghiệp ngày một tăng trong thời gian gần đây, chưa kể đến các quá trình diễn ra trong tự nhiên, điều kiện địa chất - thủy văn phức tạp ở vùng châu thổ sông Hồng đã gây cho nguồn cấp nước duy nhất hiện nay - nguồn nước ngầm, nguy cơ ô nhiễm ngày một cao, trong đó có ô nhiễm các hợp chất chứa nitơ. Theo khảo sát của các nhà khoa học, phần lớn nước ngầm ở vùng đồng bằng Bắc Bộ như Hà Nội, Hà Tây, Ninh Bình, Hải Dương... đều bị nhiễm bẩn amoni ( NH 4 ) rất nặng, vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Tại Hà Nội, Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình, xác suất các nguồn nước ngầm nhiễm amoni ở nồng độ cao hơn tiêu chuẩn là khoảng 70 - 80%. Theo tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống, dựa trên Quyết định số 1329 của Bộ Y tế, nước sinh hoạt đạt chuẩn ở mức hàm lượng amoni là 1,5 mg/L. Trên thực tế, kết quả phân tích các mẫu nước đều vượt quá chỉ tiêu cho phép, nhiều nơi cao hơn từ 20 đến 30 lần. Tầng nước ngầm trên (cách mặt đất từ 25m đến 40m) - nơi người dân khai thác bằng cách đào giếng khoan - đã ô nhiễm nặng ở nhiều nơi. Điển hình là xã Pháp Vân có hàm lượng amoni là 31,6 mg/L, phường Tương Mai có hàm lượng amoni 13,5 mg/L, các phường Trung Hòa, xã Tây Mỗ, xã Trung Văn... đều có hiện trạng tương tự. Nguy hại hơn, mức ô nhiễm đang tăng dần theo thời gian. Trong năm 2002, tại xã Yên Sở, hàm lượng amoni là 37,2 mg/L, hiện nay đã tăng lên 45,2 mg/L; tại phường Bách Khoa, mức nhiễm từ 9,4 mg/L, nay tăng lên 14,7 mg/L; có nơi chưa từng bị Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên nhiễm amoni, song nay cũng đã vượt tiêu chuẩn cho phép như Long Biên, Tây Mỗ, Đông Ngạc... Hiện nay, bản đồ nguồn nước nhiễm bẩn đã lan rộng trên toàn thành phố. Tầng nước ngầm dưới (cách mặt đất từ 45m đến 60m) là nguồn cung cấp cho các nhà máy cũng bị nhiễm bẩn. Đề tài "Nghiên cứu xử lý nước ngầm nhiễm bẩn amoni" do Sở Giao thông Công chính Hà Nội nghiệm thu năm 2010 cho thấy: "Do cấu trúc địa chất, nước ngầm, nhà máy nước Pháp Vân, Hạ Đình, Tương Mai có hàm lượng sắt và amoni ( NH 4 ) vượt quá tiêu chuẩn cho phép khá nhiều. Tại nhà máy Tương Mai, hàm lượng NH 4 là 6 – 12 mg/L, có khi lên tới 18 mg/L; tại Hạ Đình, hàm lượng NH4+ là 12 – 20 mg/L, có khi lên tới 25 mg/L; tại Pháp Vân, hàm lượng NH 4+ là 15 – 30 mg/L, có khi lên tới 40 mg/L [5,12]. Nguyên nhân Ô nhiễm nước bởi các hợp chất chứa nitơ có thể là do quá trình thấm xuyên nước mặt xuống các tầng phía dưới qua các cửa sổ địa chất thủy văn. Các chất ô nhiễm như các hợp chất chứa nitơ sẽ từ nước mặt thấm xuống nước dưới đất. Đó là nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm. Như vậy, nếu nguồn nước mặt bị ô nhiễm thì dẫn đến nguồn nước ngầm cũng bị ô nhiễm. Ngoài ra, quá trình lắng đọng giữ lại hàng loạt các hợp chất chứa nitơ từ các quá trình tự nhiên (aminoaxit, amit, hợp chất nitơ dị vòng…) cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm nước bởi các hợp chất chứa nitơ. Ở môi trường pH từ 6 – 8, hợp chất chứa nitơ chủ yếu là NH4+. Amoni có thể xuất hiện trong nước ngầm từ nước thải sinh hoạt, bãi chôn lấp phế thải, nghĩa trang… do kết quả của quá trình amôn hóa – phân hủy các hợp chất chứa nitơ như đạm, nước tiểu và axit nucleic… bởi vi sinh vật hay do việc sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu có chứa nitơ trong nông nghiệp [5,12]. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tác hại của các hợp chất chứa nitơ đối với cơ thể con người Các hợp chất chứa nitơ có thể tồn tại dưới dạng các hợp chất hữu cơ, chứa nitơ hoặc dạng vô cơ như: nitrit, nitrat và amoni. Amoni thực ra không quá độc đối với cơ thể người. Ở trong nước ngầm, amoni không thể chuyển hóa được do thiếu oxy. Khi khai thác lên, vi sinh vật trong nước nhờ O2 trong không khí chuyển amoni thành các nitrit (NO2-), nitrat (NO3-). Các hợp chất chứa nitơ trong nước có thể gây nên một số bệnh nguy hiểm cho người sử dụng nước. Trong những thập niên gần đây, mức NO3- trong nước uống tăng lên đáng kể. Nguyên nhân là do sự sử dụng phân đạm vô cơ tăng, gây rò rỉ NO3- xuống nước ngầm. Hàm lượng NO3- trong nước uống tăng gây ra nguy cơ về sức khoẻ đối với cộng đồng. Bản thân NO3- không gây rủi ro cho sức khỏe, nhưng NO3- khi chuyển thành NO2- sẽ gây độc. NO2- ảnh hưởng đến sức khoẻ với 2 khả năng sau: hội chứng máu Methaemoglobin và ung thư tiềm tàng [5]. Chứng máu Methaemo- globinaemia (hội chứng xanh xao trẻ em) Trẻ nhỏ khoảng 1 tuổi dễ mẫn cảm với sự tồn lưu huyết cầu tế bào thai do trong dạ dày không có đủ độ chua để hạn chế sự chuyển hoá NO3- thành NO2-. NO2- hình thành ở dạ dày, truyền qua đường máu, phản ứng với huyết sắc tố mang oxy, oxy hoá sắt để tạo thành huyết Methaemoglobin làm giảm khả năng mang oxy của máu, có khả năng gây tử vong do "ngột ngạt hóa chất". Những quốc gia có NO3- cao phải cấp nước chai có nồng độ NO3- thấp cho các bà mẹ đang cho con bú và cho trẻ em được nuôi bằng sữa bình. Ung thư tiềm tàng Đối với người lớn, nitrit kết hợp với các axit amin trong thực phẩm làm thành một họ chất nitrosamin. Nitrosamin có thể gây tổn thương di truyền tế bào - nguyên nhân gây bệnh ung thư. Những thí nghiệm cho nitrit vào thức ăn, nước uống của chuột, Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thỏ... với hàm lượng vượt ngưỡng cho phép thì sau một thời gian thấy những khối u sinh ra trong gan, phổi, vòm họng của chúng. Ngoài ra, amoni có mặt trong nước ngầm làm giảm hiệu quả của khâu khử trùng bằng clo, do nó phản ứng với clo để tạo thành các cloramin, có tác dụng sát khuẩn yếu hơn nhiều so với clo (khoảng 1000 lần). Ngoài ra, nó còn giảm khả năng xử lý sắt, mangan bằng công nghệ truyền thống. Amoni là nguồn dinh dưỡng, tạo điều kiện cho các vi sinh vật trong nước (kể cả tảo) phát triển nhanh, làm ảnh hưởng đến chất lượng nước thương phẩm, đặc biệt là độ trong, mùi, vị, nhiễm khuẩn [4]. * Các nguồn gây ô nhiễm amoni. - Nguồn gốc gây ô nhiễm trong tự nhiên Nitơ từ đất, nước, không khí vào các cơ thể sinh vật qua nhiều dạng biến đổi sinh học, hoá học phức tạp rồi lại quay trở về đất, nước, không khí tạo thành một vòng khép kín gọi là chu trình nitơ. Trong đất, nitơ chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất nitơ hữu cơ. Lượng này càng được tăng lên do sự phân huỷ xác động, thực vật, chất thải động vật. Hầu hết, thực vật không thể trực tiếp sử dụng những dạng nitơ hữu cơ này mà phải nhờ vi khuẩn trong đất chuyển hoá chúng thành những dạng vô cơ mà thực vật có thể hấp thụ được. Khi được rễ cây hấp thụ qua các quá trình biến đổi hóa học, chúng sẽ tạo thành enzim, protein, clorophin… Nhờ đó, thực vật lớn lên và phát triển. Con người và động vật ăn thực vật, sau đó, thải cặn bã vào đất cung cấp trở lại nguồn nitơ cho thực vật. Một số loài thực vật có nốt sần như: cây họ đậu, cỏ ba lá, cây đinh lăng…có thể chuyển hoá nitơ trong khí quyển thành dạng nitơ sử dụng được cho cây. Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Nguồn gốc gây ô nhiễm do con người. Ngoài quá trình hình thành theo con đường tự nhiên, lượng ion NO3-, NO2-, NH4+ trong chu trình còn được tăng lên do chất thải của các nhà máy sản xuất phân đạm, chất thải khu đô thị có hàm lượng nitơ cao. Nguồn ô nhiễm nitơ trong nước bề mặt có thể từ nhiều nguồn khác nhau: hoạt động công nghiệp, hoạt động nông nghiệp, hoạt động sinh hoạt của con người… Các ngành công nghiệp sử dụng nitrat trong sản xuất là nguồn chủ yếu gây ô nhiễm nguồn nước. Nitrat được thải qua nước thải hoặc rác thải. Hệ thống ống khói của các nhà máy này còn chứa nhiều nitơ oxit; khi thải vào khí quyển, gặp mưa và một số quá trình biến đổi hoá học khác, chúng rơi xuống đất dưới dạng HNO3 , HNO2 hoặc muối của các axit này. Do đó, hàm lượng của các ion này trong nước tăng lên. Nông nghiệp hiện đại là nguồn gây ô nhiễm lớn cho nước. Việc sử dụng phân bón hoá học chứa nitơ (thuốc trừ sâu, diệt cỏ,…) bừa bãi, không hợp lý thông qua quá trình rửa trôi, thấm, lọc làm cho lượng nitrat, amoni trong nước bề mặt và nước ngầm ngày càng lớn. Nước thải sinh hoạt cũng có chứa một hàm lượng nitơ nhất định. Việc nước thải sinh hoạt không được xử lý chảy vào hệ thống các con sông trong thành phố cũng là một trong các nguồn gốc gây ô nhiễm nước [4]. 1.1.3. Chất hữu cơ Những nước sản xuất nông nghiệp lúa nước chủ yếu như ở Việt Nam, lượng hóa chất bảo vệ thực vật chứa các chất hữu cơ rất độc sử dụng ngày càng tăng. Theo số liệu thống kê, khoảng 20.000 tấn thuốc trừ sâu thường được sử dụng hàng năm, trung bình tăng khoảng 4 -5 kg/ha.năm. Không thể phủ nhận việc sử dụng thuốc trừ sâu, diệt cỏ mang lại lợi ích kinh tế cho người dân, tuy nhiên do thiếu kiến thức khoa học, các loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ vẫn được người dân sử dụng tràn lan, không đúng qui cách. Hằng Lê Mạnh Cường K21 CHH
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên năm, vựa lúa Đồng bằng Sông Cửu Long cũng "gánh" một lượng lớn thuốc bảo vệ thực vật (BVTV), thuốc trừ sâu, diệt cỏ. Theo Cục bảo vệ thực vật (Bộ NN&PTNT), tại các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long, bình quân 1 vụ lúa phun 2 lần thuốc trừ sâu, 2 lần thuốc trừ bệnh, 1 lần thuốc trừ cỏ và 1 đến 2 lần thuốc dưỡng. Bình quân nông dân sử dụng 2,6 lít thuốc các loại/ha/vụ. Tuy nhiên, tỷ lệ hấp thụ qua cây trồng chỉ 20%, bốc hơi 15-20%, còn lại thấm vào đất và hòa vào nước. Theo kết quả khảo sát của Viện Nước tưới tiêu và Môi trường (Bộ NN&PTNT), mỗi năm, cả nước sử dụng khoảng 200.000-250.000 tấn thuốc BVTV, sản sinh ra khoảng 7.500 tấn vỏ bao nhưng hầu hết chưa được thu gom xử lý mà xả trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm đồng ruộng, làm chết cua, cá. Đa số nông dân chưa thấy hết hiểm họa từ thuốc BVTV cho cộng đồng và chính bản thân họ nên việc bảo quản sử dụng thuốc BVTV rất yếu kém. Trong 30 tỉnh được khảo sát thì chỉ hai tỉnh có kế hoạch thu gom vỏ bao thuốc BVTV, thuốc thú y nhưng không thực hiện được do thiếu kinh phí và chưa được tuyên truyền rộng. Cũng theo thống kê của Cục bảo vệ môi trường năm 2007 dựa trên kết quả cuộc khảo sát tại 28 tỉnh-thành, lượng thuốc trừ sâu hết hạn sử dụng trong các kho chứa cũ còn tồn lưu trong môi trường ước tính lên tới khoảng 1203 tấn, diện tích đất bị ô nhiễm bởi nhiều loại thuốc trừ sâu là trên 75.000 m2 với độ sâu khác nhau. Một ví dụ điển hình gần đây là tại Làng Ải, Tuyên Quang ước tính ít nhất có 600 m3 thuốc bị chôn lấp. Với điều kiện chôn lấp không an toàn và không đúng quy cách như ở nhiều nơi hiện nay, các loại hóa chất bảo vệ thực vật này có thể bị phát tán ra môi trường nước, đi vào chuỗi thức ăn, gây tác hại tới sức khỏe cộng đồng [13]. Ngoài ra, cũng phải kể đến hoạt động sản xuất, pha chế tại các nhà máy sản xuất nông dược, thuốc trừ sâu, bảo vệ thực vật nằm rải rác trong các khu công nghiệp trên cả nước. Cả nước hiện có 98 cơ sở sản xuất thuốc BVTV nhưng hầu hết đều là gia công, sang chai, đóng gói. Không có cơ sở nào trực tiếp sản xuất nguyên liệu thuốc mà đa phần nhập khẩu, trong đó có 90% nhập khẩu từ Trung Quốc nên rất khó kiểm soát thành phần. Nhiều cơ sở không đảm bảo vệ sinh và kiểm soát ô nhiễm môi trường. Tại Lê Mạnh Cường K21 CHH

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học

320 tài liệu

1253 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.