ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Ki ---------------------

Nguyễn Thị Hiếu

NGHIÊN CƢ́ U SƢ̣ TÍCH LŨY MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Cu, Pb, Zn) TRONG TRẦ M TÍCH SÔNG NHUỆ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2013

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

NGUYỄN THỊ HIẾU

NGHIÊN CƢ́ U SƢ̣ TÍCH LŨY MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Cu, Pb, Zn) TRONG TRẦ M TÍCH SÔNG NHUỆ

Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng

Mã số: 608502

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. Nguyễn Ngọc Minh

Hà Nội - 2013

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................................ 3

1.1. Nguồn gốc một số KLN trong môi trường .................................................................. 3 1.2. Nguy cơ tích lũy KLN trong trầm tích ........................................................................ 6 1.3. Một số quá trình và yếu tố liên quan đến khả năng tích lũy KLN trong trầm tích ........ 7

1.3.1. Hấp phụ vật lý/hóa học và đồng kết tủa.................................................................... 7

1.3.2. Tạo phức ................................................................................................................. 8 1.3.3. Các yếu tố lý – hóa học ảnh hưởng đến sự tích lũy KLN trong trầm tích sông, hồ .... 8 1.4. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên và hiện trạng nước sông Nhuệ khu vực nghiên cứu 10 1.4.1. Đặc điểm tự nhiên.................................................................................................. 11 1.4.2. Hiện tra ̣ng ô nhiễm nước sông Nhuệ khu vực nghiên cứu ...................................... 12 1.4.3. Các nguồn thải gây ô nhiễm chủ yếu của môi trường lưu vực sông Nhuệ ............... 15 1.4.3.1. Nguồn thải sinh hoạt ........................................................................................... 15 1.4.3.2. Nguồn thải công nghiệp ...................................................................................... 15 1.4.3.3. Nguồn thải làng nghề .......................................................................................... 16 1.4.3.4. Các nguồn thải khác ............................................................................................ 17

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 19 2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................... 19 2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 21 2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu................................................................................. 21 2.2.2. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm ..................................................... 21 2.2.3. Phương pháp phân tích tương quan ........................................................................ 23 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................... 26 3.1. Một số đặc tính lý, hóa của trầm tích sông Nhuệ ...................................................... 26 3.2. Hàm lượng KLN trong trầm tích sông Nhuệ ............................................................. 29 3.3. Mối tương quan giữa hàm lượng KLN và các đặc tính của trầm tích ......................... 34 3.4. Các dạng liên kết của KLN trong trầm tích ............................................................... 38 3.5. Khả năng hấp phụ KLN của trầm tích ....................................................................... 45 KẾT LUẬN .................................................................................................................... 55 KIẾN NGHỊ................................................................................................................... 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 57 PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 63

i Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Một số chỉ tiêu ô nhiễm đo được tại 3 vị trí khác nhau trên sông Nhuệ. ......... 13

Bảng 1.2: Hàm lượng amoni trong nước sông Nhuệ đo được tại cầu Nhật Tựu qua các đợt

trong năm 2010......................................................................................................... 13

Bảng 1.3: Một số chỉ tiêu ô nhiễm đo được tại cầu Nhật Tựu theo các đợt trong năm

2010 ................................................................................................................ 14

Bảng 2.1: Mô tả vị trí lấy mẫu trầm tích ......................................................................... 20

Bảng 3.1: Một số tính chất lý, hoá học cơ bản của trầm tích sông Nhuệ ......................... 26

Bảng 3.2: Thành phần cấp hạt của trầm tích sông Nhuệ ................................................. 29

Bảng 3.3: Hàm lượng KLN trong trầm tích sông Nhuệ (mg/kg) ..................................... 30

Bảng 3.4: Hệ số tương quan Pearson giữa hàm lượng KLN trong trầm tích và các tính

chất lý, hoá học cơ bản của trầm tích ............................................................... 34

Bảng 3.5: Hàm lượng các dạng kim loại trong mẫu trầm tích sông Nhuệ ....................... 38

Bảng 3.6: Khả năng hấp phụ KLN của các mẫu trầm tích (đơn vị: mmol.L-1) ............... 45

Bảng 3.7: Số liệu tính toán đường phương trình hấp phụ Freundlich .............................. 49

Bảng 3.8: Hằng số KF và n thu được từ phương trình Freundlich của các KLN .............. 53

ii Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Bản đồ các vị trí lấy mẫu ................................................................................ 19

Hình 2.2: Quy trình phân tích các dạng kim loại đồng, chì, kẽm .................................... 22

Hình 3.1: Hàm lượng chất hữu cơ trong trầm tích sông Nhuệ......................................... 27

Hình 3.2: Hàm lượng đồng tổng số trong trầm tích sông Nhuệ ....................................... 31

Hình 3.3: Hàm lượng chì tổng số trong trầm tích sông Nhuệ .......................................... 32

Hình 3.4: Hàm lượng kẽm tổng số trong trầm tích sông Nhuệ ........................................ 33

Hình 3.5: Tương quan giữa hàm lượng chất hữu cơ và các kim loại Cu, Pb, Zn trong trầm

tích sông Nhuệ ............................................................................................... 35

Hình 3.6: Tương quan giữa hàm lượng cấp hạt sét vật lý và các kim loại Cu, Pb, Zn trong

trầm tích sông Nhuệ ....................................................................................... 36

Hình 3.7: Tương quan giữa CEC và các kim loại Cu, Pb, Zn trong trầm tích sông Nhuệ 37

Hình 3.8: Sự phân bố củ a các da ̣ng kim loa ̣i trong các mẫu trầm tích ............................. 42 Hình 3.9: Tương quan giữa hàm lượng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng

của KLN tại Cống Liên Mạc .......................................................................... 47

Hình 3.10: Tương quan giữa hàm lượng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng

của KLN tại Cầu Diễn ................................................................................... 47

Hình 3.11: Tương quan giữa hàm lượng hấp phụ với nồng độ trongdung dịch cân bằng

của KLN tại Cầu Trắng .................................................................................. 47

Hình 3.12: Tương quan giữa hàm lượng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng

của KLN tại Cầu Tả Thanh Oai ..................................................................... 47

Hình 3.13: Tương quan giữa hàm lượng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng

của KLN tại Cầu Chiếc .................................................................................. 48

Hình 3.14: Tương quan giữa hàm lượng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng

của KLN tại Đập Đồng Quan ......................................................................... 48

Hình 3.15: Tương quan giữa hàm lượng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng

của KLN tại Cầu Nhật Tựu ............................................................................ 48

Hình 3.16: Tương quan giữa hàm lượng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng của KLN tại Cống Phủ Lý.............................................................................. 48

iii Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Hình 3.17: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cống Liên Mạc ...................................................................................................... 51

Hình 3.18: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cầu Diễn. 51

Hình 3.19: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cầu Trắng 51

Hình 3.20: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cầu T ả

Thanh Oai ..................................................................................................... 51

Hình 3.21: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cầu Chiếc

Hiền Giang .................................................................................................... 52

Hình 3.22: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Đập

Đồng Quan ................................................................................................... 52

Hình 3.23: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cầu

Nhật Tựu ...................................................................................................... 52

Hình 3.24: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cống

Phủ Lý .......................................................................................................... 52

iv Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

DANH MỤC ẢNH

Ảnh 1: Lấy mẫu trầm tích tại Cống Liên Mạc ................................................................ 64

Ảnh 2: Lấy mẫu trầm tích tại Cầu Diễn .......................................................................... 64

Ảnh 3: Lấy mẫu trầm tích tại Cầu Trắng ........................................................................ 64

Ảnh 4: Lấy mẫu trầm tích tại Cầu Tả Thanh Oai ............................................................ 64

Ảnh 5: Phơi mẫu trầm tích ............................................................................................. 65

Ảnh 6: Phân tích mẫu trong PTN Trung tâm Kỹ thuật Môi trường và An toàn Hóa chất, Viện

Hóa học Công nghiệp Việt Nam ........................................................................... 65

Ảnh 7: Phân tích mẫu trong PTN bộ môn Thổ Nhưỡng và Môi trường đất của Khoa Môi

trường – Trường ĐH KHTN ................................................................................ 65

Ảnh 8: Ô nhiễm nước sông Nhuệ ................................................................................... 65

v Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BVTV Bảo vệ thực vật

CHC Chất hữu cơ

KĐT Khu đô thị

KLN Kim loại nặng

KHCN & MT Khoa học công nghệ và môi trường

KT - XH Kinh tế - Xã hội

LVS Lưu vực sông

NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

PTN Phòng thí nghiệm

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TB Trung bình

TCCP Tiêu chuẩn cho phép

TPCG Thành phần cơ giới

UBND Ủy ban nhân dân

WHO Tổ chức y tế thế giới

vi Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm qua quá trình phát triển công nghiệp, nông nghiệp và dịch

vụ như y tế, du lịch, thương mại... ở thành phố Hà Nội đã làm cho môi trường sông

Nhuệ bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt sự hiện diện của kim loại nặng (KLN) trong

môi trường trầm tích, đất, nước của sông Nhuệ đã và đang là vấn đề môi trường

được cộng đồng quan tâm. Chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia năm 2010 và

định hướng 2020 đã xác định nhiều chương trình ưu tiên bảo vệ môi trường lưu vực

sông Nhuệ. Nhiều đề án nghiên cứu, đánh giá về các vấn đề môi trường của lưu vực

đã được triển khai, song kết quả đạt được cho đến nay chưa đủ để ngăn chặn và

giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm cũng như đánh giá xu thế diễn biến của môi trường

trong lưu vực.

Trong số các tác nhân gây ô nhiễm, KLN là đối tượng được các nhà khoa học

quan tâm nhiều hơn bởi tính độc, tính bền vững và khả năng tích lũy sinh học của

chúng trong môi trường. Các nghiên cứu về ô nhiễm KLN trong các lưu vực sông

trên thế giới đã cho thấy hàm lượng các chất ô nhiễm này trong trầm tích thường rất

cao so với trong nước. Nguyên nhân là do hầu hết các KLN đều ở dạng bền vững và

có xu thế tích tụ trong trầm tích hoặc trong các thủy sinh vật. Do đó, nếu chỉ dựa trên

kết quả phân tích nước sẽ không phản ánh được đầy đủ mức độ ô nhiễm. Vì vậy, đề

tài “Nghiên cứu sự tích lũy một số kim loại nặng (Cu, Pb, Zn) trong trầm tích

sông Nhuệ” là hết sức cấp thiết. Kết quả nghiên cứu của đề tài này sẽ là những dẫn

liệu tham khảo về chất lượng môi trường nước sông Nhuệ và mối liên hệ về hàm

lượng KLN giữa môi trường nước và trầm tích, đồng thời đánh giá được sự tích lũy

KLN trong trầm tích sông Nhuệ.

Nội dung nghiên cứu:

- Xác định hàm lượng KLN trong trầm tích sông Nhuệ .

- Xác định thành phần và một số đặc tính lý – hóa học của trầm tích sông Nhuệ.

+ Thành phần hữu cơ;

+ Thành phần vô cơ.

1 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

- Xác định mối tương quan giữa hàm lượng KLN và các yếu tố ảnh hưởng đến

sự tích lũy KLN trong trầm tích.

- Dạng tồn tại của KLN trong trầm tích.

+ Dạng hòa tan, trao đổi;

+ Dạng cacbonat;

+ Dạng hấp phụ trên oxit Fe-Mn;

+ Dạng tạo phức với chất hữu cơ;

+ Dạng nằm trong tinh thể khoáng sét.

- Nghiên cứ u khả năng h ấp phụ KLN của trầm tích và xây dựng các đường

hấp phu ̣ đẳng nhiê ̣t, tính toán hệ số hấp phụ.

2 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Nguồn gốc một số KLN trong môi trƣờng

- Đồng (Cu):

Cu là một trong số kim loại quan trọng bật nhất của ngành công nghiệp. Do

đó nguy cơ tích lũy của đồng trong môi trường là rất lớn. Đồng có nhiều tính năng

ưu việt: độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao, ít bị ôxi hóa, có độ bền cao và có độ chống ăn

mòn tốt. Đồng có khả năng tạo nhiều hợp kim với các kim loại màu khác cho nhiều

tính chất đa dạng. Những hợp kim quan trọng của đồng là: Bronzơ đã được dùng từ

xa xưa để đúc đồng, chuông, súng đại bác, tượng...

Cu được dùng nhiều trong sơn chống thấm nước trên tàu thuyền, các thiết bị

điện tử, ống nước. Nước thải sinh hoạt là nguồn chính đưa Cu vào nước. Đồng tồn

tại ở 2 dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ. Đồng cần thiết cho chức năng hô hấp

của nhiều sinh vật sống và các chức năng enzym khác. Đồng được lưu giữ trong

gan, tủy sống của người. Đồng với hàm lượng quá cao sẽ gây hư hại gan thận, hạ

huyết áp, hôn mê, đau dạ dày, thậm chí tử vong. Trai, ốc thường tích tụ lượng lớn

Cu trong cơ thể của chúng.

Nguồn ô nhiễm Cu tự nhiên bao gồm từ gió bụi, núi lửa, phân hủy thực vật,

cháy rừng và bụi nước biển. Nguồn ô nhiễm đồng có nguồn gốc do con người bao

gồm từ lò nấu chảy kim loại, xưởng đúc sắt, nhà máy điện và các lò đốt như lò đốt

rác, lò hỏa táng,... Nguồn tích lũy chủ yếu trong trầm tích sông, hồ là do đồng thoát

ra từ nước thải của các nhà máy chế biến quặng đồng, từ chất thải rắn, nước thải và

phân bón nông nghiệp. Ngoài ra nguồn tích lũy đồng còn từ việc sử dụng rộng rãi

đồng làm đồ dùng nấu ăn, hệ thống dẫn nước, thuốc diệt vi khuẩn, thuốc diệt nấm,

chất diệt tảo, sơn chống gỉ, chất bảo quản gỗ, phẩm màu,... Đồng cũng được sử

dụng trong các chất kích thích sinh trưởng và phụ gia trong thức ăn gia súc, hạn chế

bệnh tật cho các thú nuôi và gia cầm...

3 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

- Chì (Pb):

Pb và các hợp chất của chì được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống của con

người. Chì dùng để làm ắc quy, pin, dùng làm dây cáp điện, đầu đạn, các ống dẫn

trong công nghiệp hóa học. Chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn hay

như thành phần màu trong tráng men đặc biệt là tạo màu đỏ và vàng. Ngoài ra chì

còn có khả năng hấp thụ tốt các tia phóng xạ, tia rơnghen nên được dùng để làm tấm

ngăn các phóng xạ hạt nhân (ứng dụng làm tường của phòng thí nghiệm phóng xạ).

Bên cạnh những ứng dụng trên, chì và các loại muối của chì cũng như các

hợp chất chì hữu cơ đều là những chất rất độc, có khả năng gây ung thư. Thường bị

nhiễm chì qua đường hô hấp và ăn uống, có thể gây chết nếu nuốt phải. Chì xâm

nhập vào cơ thể sẽ tích lũy lại trong khoảng thời gian dài có thể gây ngộ độc mãn

tính không phục hồi được, làm rối loại chức năng sinh sản, gây đột biến gen và quái

thai. Tiếp xúc thường xuyên có thề gây nhiều tổn hại cho sức khỏe như tổn hại da,

thị lực, tâm thần, đường tiêu hóa, thiếu máu.

Nguồn gây ô nhiễm chì cho môi trường có nguồn gốc từ tự nhiên nhỏ hơn

nhiều so với nguồn gốc do con người gây ra. Nguồn gốc tự nhiên của chì trong khí

quyển bao gồm quá trình phong hóa địa chất và phun trào núi lửa ước tính khoảng

19.000 tấn/năm, trong khi việc khai thác mỏ, nấu chảy quặng và tiêu thụ hơn 3 triệu

tấn chì hằng năm đã phóng thích một lượng chì vào khí quyển khoảng 126.000

tấn/năm. Cùng với sự đốt cháy nhiên liệu xăng có pha phụ gia chì từ các phương

tiệu xe cộ và máy bay hay đốt cháy than và dầu. Ngoài ra chì và các hợp chất của nó

cũng gây ra ô nhiễm môi trường qua các quá trình gia công, tái chế hoặc thải bỏ các

sản phẩm như ắc quy, dây cáp điện, chất nhuộm, hợp kim hàn và các sản phẩm

thép. Do chì được dùng để hàn các mối nối đường ống nước, các hộp đồ chứa thực

phẩm, chai đóng rượu, trong lớp men của đồ gốm sứ, trong các bộ đồ ăn pha lê và

ngay cả trong thuốc chữa bệnh dân gian,… cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường

và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

4 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

- Kẽm (Zn)

Kim loại kẽm chủ yếu được dùng làm chất chống ăn mòn, ở dạng mạ. Năm

2009 ở Hoa Kỳ, 55% tương đương 893 tấn kẽm kim loại được dùng để mạ. Ôxít

kẽm có lẽ là hợp chất được sử dụng rộng rãi nhất của kẽm, do nó tạo ra nền trắng tốt

cho chất liệu màu trắng trong sản xuất sơn. Nó cũng có ứng dụng trong công nghiệp

cao su và nó được mua bán như là chất chống nắng mờ. Các loại hợp chất khác

cũng có ứng dụng trong công nghiệp, chẳng hạn như clorua kẽm (chất khử mùi),

sulfua kẽm (lân quang), methyl kẽm trong các phòng thí nghiệm về chất hữu cơ.

Khoảng một phần tư sản lượng kẽm sản xuất hàng năm được tiêu thụ dưới dạng các

hợp chất của nó.

Zn còn có một lượng đáng kể trong thực vật và động vật. Kẽm có trong

enzim cacbahiđrazơ là chất xúc tác quá trình phân hủy của hiđrôcacbonat ở trong

máu và do đó đảm bảo tốc độ cần thiết của quá trình hô hấp và trao đổi khí. Kẽm

còn có trong insulin là hocmon có vai trò điều chỉnh độ đường ở trong máu.

Nguồn ô nhiễm kẽm từ tự nhiên lớn nhất trong nước do quá trình xói mòn,

còn trong không khí lớn nhất do nguyên nhân cháy rừng. Nguồn ô nhiễm kẽm từ tự

nhiên và do con người cũng tương đương nhau. Nguồn kẽm chính do con người gây

ra là từ khai thác mỏ, sản xuất các sản phẩm kẽm, sản xuất sắt và thép, sự ăn mòn

các vật liệu mạ kẽm, quá trình đốt than và nhiên liệu, vứt bỏ và đốt chất thải, sử

dụng phân bón và thuốc trừ sâu có chữa kẽm…

Như vậy, có thể thấy đồng, chì, kẽm được sử dụng rộng rãi trong các nghành

công, nông nghiệp và các làng nghề. Quá trình sử dụng đồng, chì, kẽm trong sản

xuất đã làm tích lũy một lượng lớn các kim loại này trong chất thải, nước thải của

các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất. Việc xả thải trực tiếp các chất thải, nước

thải chưa qua xử lý xuống sông, suối, ao, hồ, dưới tác dụng của các quá trình lý, hóa

học đã làm tích lũy một lượng lớn đồng, chì, kẽm dưới lớp trầm tích đáy sông, hồ,

làm ô nhiễm môi trường nước một cách nghiêm trọng, trực tiếp và gián tiếp gây ảnh

hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người.

5 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

1.2. Nguy cơ tích lũy KLN trong trầm tích

Trầm tích lòng sông, hồ là những tích tụ vật chất được thành tạo do sự tích

lũy các khoáng vật, các nguyên tố, hợp chất hóa học. Trong đó vật liệu trầm tích

được cung cấp dưới tác dụng vận chuyển của dòng chảy, gió, yếu tố sinh vật đã tập

trung vật liệu và lắng đọng ở những vùng trũng, thấp của lòng sông, lòng hồ tạo

thành lớp bùn dưới đáy sông, hồ.

Quá trình trầm tích bùn đáy sông, hồ là quá trình tích tụ và hình thành các

chất vụ cơ học, chất cặn, chất keo lơ lửng trong môi trường nước với điều kiện địa

hóa môi trường thuận lợi làm lắng đọng các vụ cơ học, chất keo, theo thời gian tạo

nên các lớp trầm tích riêng biệt. Thông thường thành phần các lớp trầm tích gồm:

Thành phần thạch học chủ yếu là bột, sét chiếm đến 80 ÷ 90%, còn lại các thành

phần cát hạt nhỏ, vụn cơ học, mùn hữu cơ chiếm khoảng 20%; thành phần hóa học

chủ yếu gồm SiO2, Al2O3, Fe2O3, các nguyên tố KLN như Cu, Zn, Cd, As, Pb, Hg,

Cr, Sb, Mn chiếm một lượng nhỏ; thành phần khoáng vật chính gồm thạch anh, sét

kaolinit, sét montmorilonit, một ít felspat, gơtit và mảnh vụn đá. Đối với mỗi lớp

trầm tích sẽ phản ánh điều kiện địa hóa môi trường, nguồn cung cấp vật liệu trong

thời gian chúng được hình thành. Theo kết quả nghiên cứu thực tiễn của các nhà địa

hóa học thì tầng trầm tích phản ánh môi trường trong thời gian hiện tại có chiều dày

từ 0 ÷ 30 cm tính từ bề mặt đáy hồ trở xuống.

Trong môi trường sông, hồ, ao luôn tồn tại pha hòa tan (các chất ở dạng ion)

và pha không hòa tan (các chất ở dạng keo). Quá trình tích lũy các nguyên tố kim

loại nặng Cu, Zn, Cd, As, Pb, Hg, Cr, Sb, Mn liên quan mật thiết với pha không

hòa tan, trong đó dạng tồn tại chủ yếu là dạng liên kết các hạt keo hoặc tích lũy

trong trầm tích hạt nhỏ (khoáng vật sét). Các khoáng vật sét, các chất keo có độ

dính kết cao luôn có xu hướng hấp thụ các ion kim loại nặng từ pha hòa tan vào

trong liên kết hình thành hạt keo chứa nguyên tố kim loại ở dạng bền vững và có xu

thế tích tụ trong trầm tích.

6 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Sự tích lũy kim loại trong trầm tích phụ thuộc chủ yếu vào các tính chất lý

hóa học môi trường nước (Eh, pH…), thành phần hạt trầm tích (thành phần sét),

hàm lượng vật chất hữu cơ, nguồn cung cấp vật liệu trầm tích và khoảng cách đối

với nguồn phát tán các nguyên tố kim loại.

Trong thời gian qua các nhà máy, làng nghề, khu công nghiệp và cả các cụm

nông nghiệp nông thôn đã mọc lên ngày càng nhiều trên địa bàn Thành phố Hà Nội,

dọc 2 bên tuyến sông Nhuệ và các con sông lân cận cắt ngang sông Nhuệ. Nước thải

sinh hoạt lẫn nước thải của các làng nghề và các khu công nghiệp chưa qua xử lý

được thải trực tiếp đổ thải xuống dòng sông. Kết quả là lượng kim loại đã tích tụ

ngày càng nhiều trong lớp trầm tích đáy sông.

1.3. Một số quá trình và yếu tố liên quan đến khả năng tích lũy KLN trong

trầm tích

1.3.1. Hấp phụ vật lý/hóa học và đồng kết tủa

- Hấp phụ vật lý

Hấp phụ lý học là sự thay đổi nồng độ của các phân tử chất tan trên bề mặt

các nguyên tố cơ học đất. Nguyên nhân của hiện tượng hấp phụ lý học là do tác

dụng của năng lượng bề mặt phát sinh ở chỗ tiếp xúc giữa các phần tử đất với dung

dịch đất. Năng lượng bề mặt phụ thuộc sức căng bề mặt và diện tích bề mặt. Tóm

lại, bất kỳ một sự chênh lệch nào về nồng độ ở chỗ tiếp xúc giữa hạt keo với môi

trường xung quanh cũng sinh ra tác dụng hấp phụ lý học.

- Hấp phụ hóa học và đồng kết tủa

Sự hấp phụ KLN trong trầm tích bị chi phối bởi nhiều yếu tố như pH và các dạng tồn tại của KLN, điện tích và khả năng hydrat hóa. Sự hấp phụ hóa học và

đồng kết tủa của các nguyên tố KLN với hydroxit của Fe và Mn là quá trình chính

trong sự liên kết của các ion KLN trong trầm tích . Các dạng hợp chất chính của Fe trong quá trình tạo hấp phụ với KLN là Fe(OH)3, Fe3O4, FeO(OH). Các dạng của

Mn là MnO2, MnO(OH)2, Na4Mn14O27.9H2O.

7 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

1.3.2. Tạo phức

Phức chất hữu cơ của các KLN trong trầm tích và nước được cho là một yếu . Việc

tố quan trọng kiểm soát sự hòa tan và dễ tiêu của các KLN trong trầm tích phân biệt giữa các hợp chất hữu cơ tự nhiên trong trầm tích và những hợp chất hữu cơ phát thải từ các hoạt động của con người là rất quan trọng. Các chelat hữu cơ hòa

tan làm tăng thêm tính linh động cho các KLN, đặc biệt có thể dẫn đến nguy cơ ô

nhiễm nước ngầm. Cùng với sự gia tăng tính linh động của KLN thông qua độ hòa

tan được tăng cường, chelat kim loại cũng ảnh hưởng đến khả năng dễ tiêu sinh học

của các kim loại độc với thực vật . Ảnh hưởng này thấy rõ hơn trong trầm tích có hàm lượng chất hữu cơ thấp hơn. Picollo (1989) [43] cho mức độ ảnh hưởng của

axit humic trong lượng chiết rút giảm dần của KLN tuân theo thứ tự: Pb > Cu > Cd

> Ni > Zn. Do đó, sự bổ sung các chất hữu cơ có thể ảnh hưởng đến khả năng linh

động, tính dễ tiêu sinh học của KLN . Mức độ ảnh hưởng có thể rất khác nhau tùy

thuộc vào số lượng và dạng gốc của chất hữu cơ trong trầm tích . Đối với các KLN khác nhau thì khả năng hấp phu ̣ chúng cũng khác nhau . Cd và Zn có thể linh động

(gồm cả H+, thông

. Tác giả đã kết luận rằng trầm tích

hơn trong trầm tích so với Cu hoặc Pb . Hai ion này có xu hướng bị giải phóng do trao đổi cation và các ion cạnh tranh trong dung dịch trầm tích qua ảnh hưởng của pH ). Tính linh động của Zn trong trầm tích có thể được tăng cường do độ axit của trầm tích . Warwick và cộng sự (1999) [54] đã nghiên cứu về khả năng hấp phụ Zn của trầm tích podzol podzol, có hàm lượng oxit Fe, Al, Mn và chất hữu cơ cao, có khả năng hấp phụ các

kim loại hóa trị hai cao, nhưng có ưu tiên cố định Cu, Pb hơn so với Zn.

1.3.3. Các yếu tố lý – hóa học ảnh hƣởng đến sự tích lũy KLN trong trầm tích sông, hồ

Hàm lượng KLN trong trầm tích sông, hồ biến đổi rất lớn theo vị trí từ gần

với hàm lượng tự nhiên đến hàm lượng cao gấp hàng ngàn lần ở những nơi gần với

các nguồn công nghiệp hay khai mỏ liên quan đến kim loại.

Các yếu tố ảnh hưởng có thể đến hàm lượng KLN trong trầm tích được biểu

thị bằng hàm số:

8 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Hàm số: T = f (L, H, G, C,V,M,e)

Trong đó: T – hàm lượng các nguyên tố vết trong trầm tích; L - ảnh hưởng

của quá trình hình thành đá; H – tác động thuỷ học; G – đặc điểm địa lý; C – tác

động nhân tạo; V - ảnh hưởng của thực vật; M – tác động của khai khoáng và e – sai

số (tất cả các yếu tố không được tính đến).

Tại một khu vực một hay nhiều yếu tố có thể cùng tác động và hàm lượng

của nguyên tố vết sẽ phụ thuộc vào cường độ các yếu tố tham gia. Các quá trình

quan trọng ảnh hưởng đến dạng tồn tại của KLN trong trầm tích gồm hấp phụ hoá

học lên các oxit Mn/Fe, kết tủa các hợp chất KLN, kết tụ/tạo phức của KLN với

chất hữu cơ có hoạt tính. Do ảnh hưởng của các yếu tố và quá trình nói trên đến sự

hình thành các hợp chất chứa KLN trong các thuỷ vực, sông, suối, ao hồ là không

giống nhau nên tỷ lệ % các dạng tồn tại của KLN trong các thuỷ vực, sông, suối, ao,

hồ này cũng rất khác biệt.

- Các tính chất lý - hóa học môi trƣờng nƣớc

Từ các nguồn nước thải đô thị và tiểu thủ công nghiệp, một lượng lớn các

kim loại độc hại đã xâm nhập vào sông ngòi, kênh rạch và tích lũy trong trầm

tích. Sự tích lũy của KLN trong trầm tích hay nói cách khác khả năng lắng đọng

của các ion KLN trước hết phụ thuộc vào các thông số địa hóa môi trường cơ bản

pH, Eh. Đây là yếu tố quyết định đến dạng tồn tại của ion kim loại trong các pha

khác nhau của môi trường và từ đó ảnh hưởng đến độ hòa tan và sự lắng đọng

của KLN.

- Thành phần trầm tích

Thành phần cấp hạt của trầm tích là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tích

lũy kim loại. Trầm tích có độ hạt mịn, thành phần khoáng vật sét cao thì khả năng

hấp thụ kim loại lớn. Các khoáng vật có kích thước nhỏ, điện tích và diện tích bề

mặt lớn thì khả năng hấp phụ các nguyên tố kim loại càng lớn. Các khoáng vật sét

(keo sét) mang điện tích âm có ái lực đối với các ion KLN hòa tan và tạo thành liên

kết ở dạng bền vững, tích tụ trong trầm tích.

9 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Theo nhiều nghiên cứu trước đây, chất hữu cơ là yếu tố ảnh hưởng nhiều đến

mức độ tích lũy KLN trong đất, nước do chất hữu cơ có khả năng liên kết với các

ion kim loại hình thành phức chất. Quá trình này sẽ dẫn đến những vấn đề môi

trường rất lớn. Một kết quả không mong đợi là các KLN sẽ được giải phóng một

cách nhanh chóng có thể dẫn đến thảm họa môi trường. Cơ chế của quá trình này

được ví như quả bom hóa học nổ chậm (Chemical Time Bomb – CTB) (W.M.

Stigliani và cộng sự 1991). Cơ chế này được xác định có liên quan đến quá trình

tích lũy và đột ngột giải phóng các chất độc hại ra môi trường. Các chất hữu cơ có

thể đóng vai trò như những vật mang của các ion kim loại độc hại, hình thành các

phức hệ bền vững và làm tăng cường quá trình di chuyển chúng trong nước [57].

Tác động của chất hữu cơ lên sự di chuyển của KLN trong trầm tích là tác

động hai chiều. Chúng có thể giữ lại, khiến cho các KLN di chuyển chậm hơn hoặc

thúc đẩy sự di chuyển của các KLN nhờ các chất hữu cơ hòa tan. Vai trò của CHC

trong việc cố định các KLN bị ảnh hưởng bởi phản ứng của môi trường trầm tích:

trong môi trường trung tính và chua, chỉ có nhóm cacboxyl tham gia vào phản ứng

trao đổi. Trong môi trường kềm, chẳng những các nhóm cacboxyl mà các nhóm

hydroxyl phenol và một vài nhóm hydroxyl khác cũng có khả năng phân ly làm cho

các mẫu trầm tích nghiên cứu, ảnh hưởng của CHC đến khả năng di động của các

kim loại Cu, Pb, Zn trong trầm tích là khá lớn.

1.4. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên và hiện trạng nƣớc sông Nhuệ

khu vực nghiên cứu

Hệ thống sông Nhuệ, nằm trong vùng châu thổ sông Hồng với chiều dài trục

chính là 74 km, chiều rộng khoảng 20 km. Phía Đông Bắc là sông Hồng, phía Tây

là sông Đáy, phía Nam là sông Châu Giang. Sông Nhuệ bắt đầu từ cống Liên Mạc

(tại xã Thụy Phương, Hà Nội) lấy nước từ sông Hồng và kết thúc là cống Phủ Lý đổ

nước ra sông Đáy. Sông Nhuệ là hệ thống sông liên tỉnh, chảy qua địa phận Hà Nội

và Hà Nam.

Tổng diện tích của lưu vực sông Nhuệ là 107.530 ha trong đó Hà Nội 87.820

ha chiếm 82% và Hà Nam 19.710 ha chiếm 18% toàn bộ lưu vực. Nhìn chung, lưu

10 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

vực sông Nhuệ có hướng dốc từ Bắc xuống Nam, vùng cao nằm ven sông Hồng và

sông Đáy, thấp dần về phía Nam và vào giữa sông Nhuệ.

1.4.1. Đặc điểm tự nhiên

Về mùa cạn, toàn bộ lượng nước thải sinh hoạt, công nghiệp (khoảng 450.000 ÷ 500.000 m3/ngày đêm được tập trung từ các sông Sét, sông Lừ, sông Kim

Ngưu, sông Tô Lịch chảy thoát ra sông Nhuệ qua đập Thanh Liệt (h < + 3,5m). Vào

mùa mưa (h > + 3,5m) đập Thanh Liệt đóng lại, nước ứ đọng gây ngập úng kéo dài.

Sau khi trạm bơm Yên Sở được xây dựng và đưa vào hoạt động thì khi đập Thanh

Liệt đóng lại, nước chuyển về hồ Yên Sở, hệ thống bơm tiêu chủ động bơm nước ra

sông Hồng, tiêu thoát nước cho nội thành.

Cao độ của lưu vực sông Nhuệ thay đổi từ +1,0m đến 9,0m với địa hình dạng

lòng máng cao ở phần sông Hồng, sông Đáy và thấp dần vào sông Nhuệ và theo

chiều Bắc – Nam với điểm lấy nước chính là hệ thống cống Liên Mạc ở phía Bắc.

Hệ thống sông Nhuệ được ngăn cách với các lưu vực khác bởi hệ thống đê

sông Đáy ở phía Tây, hệ thống đê sông Hồng ở phía Bắc và phía Đông. Bên trong

lưu vực cũng hình thành các tiểu khu được phân chia theo địa hình, hệ thống giao

thông (đường sắt, đường liên huyện), hệ thống đê bao của các sông La Khê, sông

Vân Đình, sông Châu, sông Tô Lịch, sông Hồng, sông Đáy…

Chế độ thuỷ văn các sông, kênh trong hệ thống có mối liên hệ chặt chẽ với

các sông bao ngoài hệ thống. Trên lưu vực, mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 cho đến tháng

10 hàng năm, đóng góp từ 70 ÷ 80% lượng dòng chảy cả năm. Vào mùa kiệt, từ

tháng 11 tới tháng 5, nước trong lưu vực được cung cấp chủ yếu từ sông Hồng [5].

Vào mùa lũ, khi mực nước sông Hồng, sông Đáy và sông Châu cao thì khả

năng tiêu tự chảy của hệ thống rất hạn chế.

Nguồn nước mặt cung cấp cho hệ thống trong mùa cạn chủ yếu từ sông Hồng

qua cống Liên Mạc và trạm bơm lấy nước từ sông Hồng chẳng hạn như Hồng Vân,

Đan Hoài...

Nước dưới đất là nguồn cung cấp chủ yếu cho sinh hoạt ở nông thôn bằng

các hệ thống giếng gia đình.

11 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Hiện nay, hệ thống công trình đã xuống cấp nặng nề do bồi lắng, hư hỏng.

Nước trong hệ thống đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do hệ thống kênh kết hợp giữa tưới và tiêu. Tiêu với lượng nước thải khá lớn riêng nội thành Hà Nội đã hơn 5m3/s

về mùa khô. Cùng với các thị xã, thị trấn khu công nghiệp, khu dân cư dọc theo

sông thuộc tỉnh Hà Tây, Hà Nam nữa thì lượng nước thải trong mùa khô sẽ hơn 15m3/s. Đó là chưa kể 16m3/s nước thải nông nghiệp có chứa nhiều độc tố do dư

thừa phân bón hóa học, hoá chất bảo vệ thực vật không kiểm soát được. Vì thế có

thể coi môi trường lưu vực sông Nhuệ bị ô nhiễm.

1.4.2. Hiện tra ̣ng ô nhiễm nƣớc sông Nhuệ khu vực nghiên cứu

Hiện nay, môi trường nước sông Nhuệ đang chịu tác động mạnh của nước

thải sinh hoạt và các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, làng nghề, thủy sản, y

tế… trong khu vực. Chất lượng nước ở nhiều đoạn sông Nhuệ đang bị ô nhiễm ở

mức báo động. Kết quả quan trắc cho thấy, nước sông bị ô nhiễm chủ yếu bởi các

chất hữu cơ, dinh dưỡng, chất rắn lơ lửng, mùi hồi, độ màu và vi khuẩn, đặc biệt là

vào mùa khô [4].

Đoạn sông Nhuệ tại khu vực nhận nước sông Hồng qua cống Liên Mạc ít bị

ô nhiễm nhất. Tuy nhiên, chỉ cách cống Chèm khoảng 2km, tại thị trấn Cầu Diễn

(huyện Từ Liêm), nước sông đen có màu đen, tốc độ dòng chảy rất nhỏ, rác thải hai

bên bờ dày đặc, bốc mùi hôi thối.

Đến cầu Hà Đông, chất lượng nước sông giảm đi rõ rệt với sự xuất hiện của

các chất ô nhiễm như amoni, nitơrit, coliform và độ oxy hòa tan giảm mạnh. Mẫu

nước sông Nhuệ lấy tại cầu Hà Đông cho thấy, hàm lượng oxy hòa tan thấp hơn quy

chuẩn rất nhiều lần [5].

Hàm lượng rắn lơ lửng khá cao, có sự biến động mạnh giữa các vùng và các

tầng. Tại các điểm lấy mẫu trên sông Nhuệ, hàm lượng rắn lơ lửng đo được từ 40 ÷ - đạt từ 0,05 ÷ 1,5 mg/l, cao hơn tiêu chuẩn cho phép 60 mg/l. Hàm lượng NO2

(QCVN08:2008/BTNMT loại A1) [4].

Theo kết quả thu được từ báo cáo tổng hợp kết quả quan trắc năm 2010 môi

trường nước sông Nhuệ, Trung tâm quan trắc và thông tin môi trường – Bộ Tài

12 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

nguyên và Môi trường cho thấy mức độ ô nhiễm môi trường nước thể hiện qua một

số chỉ tiêu (mang tính chất đại diện) tại 3 vị trí khác nhau trên sông (bảng 1.1) [5].

Bảng 1.1. Một số chỉ tiêu ô nhiễm đo đƣợc tại 3 vị trí khác nhau trên sông

Nhuệ (tháng 6/2010)

-

+ NO3

- NO2

Chỉ tiêu ô nhiễm (mg/l) Vị trí As Fe Pb DO TDS NH4

Phúc La 5,34 112 0,95 0,43 0,02 6,04 5,4 -

Cầu Tó 3,76 98 1,91 0,33 0,03 3,56 3,81 2,5

Cự Đà 5,79 97 1,35 0,39 0,02 3,71 2,5 -

5,0 - 0,2 5,0 0,02 0,02 1,0 0,02

QCVN08:2008/ BTNMT loại A2

Nguồn: [5]

Năm 2010, Trung tâm quan trắc phân tích tài nguyên môi trường tỉnh Hà

Nam đã lấy và phân tích nước sông Nhuệ tại cầu Nhật Tựu qua các đợt khảo sát cho

thấy nước sông có màu đen xám, bốc mùi hôi. Nồng độ các chất ô nhiễm amoni tại

cầu Nhật Tựu đều vượt tiêu chuẩn A1 theo QCVN08:2008/BTNMT (tiêu chuẩn sử

dụng cho mục đích sinh hoạt) qua các đợt trong năm (bảng 1.2) [5].

Bảng 1.2. Hàm lƣợng amoni trong nƣớc sông Nhuệ đo đƣợc tại cầu Nhật Tựu

qua các đợt trong năm 2010

Thời gian quan trắc 19/3 14/7 2/8 19/8 22/9 6/10 12/10 Hàm lượng amoni (N) (mg/l) 8,7 8,6 8,0 9,0 12 11,9 10,1 So với TC loại A1 theo QCVN 08:2008/BTNMT > 87 lần > 86 lần > 80 lần > 90 lần > 120 lần > 119 lần > 101 lần

Nguồn: [5]

13 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Cũng tại cầu Nhật Tựu, vào năm 2010 Trung tâm quan trắc tài nguyên thiên

nhiên môi trường tỉnh Hà Nam đã lấy mẫu và phân tích nước sông Nhuệ cho thấy:

hàm lượng amoni, COD, DO có trong nước sông vượt giới hạn cho phép loại A1

theo QCVN 08:2008/BTNMT (nước dùng cho mục đích sinh hoạt), (bảng 1.3):

Bảng 1.3. Một số chỉ tiêu ô nhiễm đo đƣợc tại cầu Nhật Tựu theo các đợt trong

năm 2010

Thời gian Chất ô Hàm So với tiêu chuẩn loại A1

quan trắc nhiễm lượng QCVN 08:2008/BTNMT

amoni 10,9 > 109 lần

COD 32 26/5 > 3,2 lần

DO 3 < 3 lần

amoni 11,45 > 114,5

COD 39 30/7 > 3,9

DO 0,3 < 20 lần

amoni 9,1 > 91 lần

COD 38 1/10 > 3,8 lần

DO 2,05 < 2,9 lần

amoni 24,1 > 241 lần

COD 53 > 5,3 lần 28/11

DO 1,78 < 3,37 lần

Nguồn: [5]

Đồ thị biễu diễn hàm lượng các chất ô nhiễm COD, amoni, DO tại cầu Nhật

Tựu theo các đợt trong năm 2010.

Như vậy, nước sông Nhuệ bị ô nhiễm nhiều nhất bởi các chất hữu cơ, cặn bã

lơ lửng và có hàm lượng oxy hòa tan thấp. Hàm lượng các yếu tố kim loại, một số

hợp chất bị ô nhiễm cục bộ.

14 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

1.4.3. Các nguồn thải gây ô nhiễm chủ yếu của môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ

Lưu vực sông Nhuệ hiện nay đang chịu tác động mạnh mẽ của các hoạt động

kinh tế - xã hội, nhất là của các khu công nghiệp, sản xuất làng nghề, khu khai thác

và chế biến, các tụ điểm dân cư. Trong quá trình khảo sát, nghiên cứu và đánh giá

tác động tổng thể môi trường lưu vực sông Nhuệ đã xác định được các nguồn gây ô

nhiễm chính cũng như các tác động của chúng đối với môi trường nước.

1.4.3.1. Nguồn thải sinh hoạt

Một trong những nguyên nhân đầu tiên gây ô nhiễm môi trường nước sông

Nhuệ là nước thải sinh hoạt, lượng nước thải này chứa các chất hữu cơ, dinh dưỡng,

lơ lửng, vi khuẩn cao làm suy giảm đến 71% chất lượng nước [9].

Mức độ ô nhiễm mỗi năm một cao do tốc độ phát triển đô thị cao với hàng

chục khu đô thị mới được hình thành dẫn đến ao, hồ trong khu vực bị thu nhỏ hoặc

không còn tồn tại. Hiện nay, trên khu vực có các khu đô thị mới hình thành như

KĐT Mỹ Đình, KĐT Mễ Trì Hạ, KĐT Trung Văn (huyện Từ Liêm); KĐT Văn

Quán, KĐT Văn Khê, KĐT Xa La (quận Hà Đông). Hầu hết các KĐT mới hiện nay

không có hệ thống xử lý nước thải và đều xả thẳng ra sông Nhuệ.

Các loại chất thải rắn, nước thải từ hoạt động sinh hoạt không qua xử lý đều

được đổ thẳng ra sông Nhuệ.

1.4.3.2. Nguồn thải công nghiệp

Hà Nội có nhiều các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ hoạt động xen lẫn trong khu

dân cư, chỉ có một vài nhà máy lớn có hệ thống xử lý nước thải, còn lại đều thải

trực tiếp ra sông Nhuệ hoặc qua hệ thống tưới tiêu nội thành qua 4 con sông thoát

nước của thành phố là sông Tô Lịch, sông Sét, sông Kim Ngưu, sông Lừ, mỗi ngày đêm đổ ra sông Nhuệ khoảng 450.000 ÷ 500.000 m3 nước thải. Đặc biệt, đoạn sông

Nhuệ qua khu vực Văn Điển còn chịu ảnh hưởng của nước thẩm thấu từ nghĩa

trang, KCN Văn Điển (nhà máy phân lân, pin...), bãi rác thành phố.

15 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Công ty hóa chất sơn Hà Nội, số 44, thị trấn Cầu Diễn, huyện Từ Liêm có lượng nước thải 9m3/ngày, không có hệ thống xử lý nươc thải và toàn bộ nước thải

đều đổ ra sông Nhuệ. Công ty Cổ Phần dệt Hà Đông, có hệ thống xử lý nước thải, khối lượng nước thải đăng ký là 160 m3/ngày, nhưng qua kiểm tra thì phát hiện

lượng nước xả thải vượt mức đăng ký từ 2 ÷ 5 lần [9].

Công ty cơ khí Tân Hòa thuộc KCN Từ Liêm xả nước thải không qua xử lý

với các chỉ số ô nhiễm vượt tiêu chuẩn cho phép như COD vượt 81 ÷ 88 lần, chỉ số

về dầu mỡ khoáng vượt 16,7 ÷ 17,8 lần [9].

Điển hình như xí nghiệp cơ điện hóa chất thuộc Công ty Cổ phần cơ khí 75 ở

xã Tả Thanh Oai, huyện Thanh Trì xả nước thải không qua xử lý vào sông Nhuệ với

mức độ ô nhiễm nghiêm trong, trong đó chỉ số COD vượt 9 lần, chỉ số Cr vượt 147

lần [9].

Hiện nay, nguồn gây ô nhiêm chính cho sông Nhuệ là cụm công nghiêp Phú

Minh (xã Cổ Nhuế, Từ Liêm) do công ty Cổ phần đầu tư và xây dựng Việt Hà làm

chủ đầu tư, nước thải từ cụm công nghiệp là nước thải từ khâu rửa khuôn mẫu sau

khi đúc nhôm, rửa bản kẽm, nhuộm vải, bao bì nhựa… cụm công nghiệp chưa có hệ

thống xử lý nước thải tập trung, nên toàn bộ nước thải từ cụm công nghiệp được xả

thẳng ra sông Nhuệ và KCN Từ Liêm.

1.4.3.3. Nguồn thải làng nghề

Hà Nội sau khi mở rộng có khoảng 255 làng nghề với 6 loại hình sản xuất

khác nhau như dệt nhuộm, thuộc da; chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi và

giết mổ; tái chế phế liệu [9]… Hầu hết các cơ sở sản xuất làng nghề hình thành và

phát triển tự phát nằm xen kẽ trong khu dân cư, hỗn hợp nhiều loại hình sản xuất

khác nhau, quy mô sản xuất nhỏ, phân tán, manh mún vì thế rất khó khăn cho việc

kiểm soát ô nhiễm môi trường tại các làng nghề. Bên cạnh đó, công nghệ sản xuất ở

các làng nghề lạc hậu, thải nhiều chất thải. Đa số lao động trong các làng nghề có

chuyên môn, trình độ học vấn thấp, kiến thức nghề nghiệp không toàn diện, cộng

16 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

với ý thức của người dân sống trong làng nghề đối với việc bảo vệ môi trường sinh

thái còn hạn chế, nên gây ra nhiều hậu quả xấu đến môi trường.

Như cụm làng nghề dệt nhuộm tập trung ven quận Hà Đông: làng Lụa Vạn

Phúc, xí nghiệp len, nhuộm in hoa Hà Đông. Sản phẩm chính là các mặt hàng từ tơ

tằm sản xuất thủ công và bán thủ công, sản lượng hàng năm là 2,5 triệu mét. Quy

trình sản xuất sử dụng nhiều than đá, dầu mỡ, thuốc nhuộm, hóa chất và nước. Hàng này, làng Lụa Vạn Phúc thải ra khoảng 1.000 m3 nước thải, chứa các tạp chất tự nhiên

tách ra từ vải sợi, chất bẩn, dầu, hợp chất chứa Nitơ, pectin, hồ tinh bột, NaOH,

H2SO4, các loại thuốc nhuộm, hóa chất trơ. Khoảng 30% thuốc nhuộm và 85 ÷ 90%

hóa chất nằm lại trong nước thải chảy vào kênh mương và đổ ra sông Nhuệ [9].

Làng nghề chế biến lương thực của xã Minh Khai, huyện Hoài Đức (làng

nghề chế biến nông sản) chủ yếu sản xuất: bún, phở khô, miến dong, sản xuất và

tinh chế bột sắn. Nước thải từ làng nghề bao gồm các tạp chất hữu cơ dạng hòa tan

+, NO2

hoặc lơ lửng, trong đó chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hydratcacbon như tinh bột, -, độ đục… Hàm lượng các đường, axit hữu cơ, các chỉ số BOD5, COD, NH4

chất ô nhiễm trong cống thải chung nhận nước thải từ làng nghề Cát Quế như sau:

COD – 456 mg/l, BOD5 – 232 mg/l, tổng N – 2,82 mg/l-N; tại cống thải nước chung

của làng nghề chế biến nông sản Minh Khai: hàm lượng COD – 39mg/l, BOD5 –

18,2 mg/l, tổng N – 0,084 mg/l-N [9].

1.4.3.4. Các nguồn thải khác

Nước thải phát sinh từ các bệnh viện, cơ sở y tế ở từng phường, xã,

địa phương trên khu vực. Nguồn nước thải này là sản phẩm từ các phòng mổ, sinh

hoạt hàng ngày của bệnh nhân, người nhà bệnh nhân, đội ngũ y bác sỹ trong trong

việc vệ sinh, chăm sóc bệnh nhân…Trong các quận nội thành có nhiều bệnh viện

lớn của cả nước như bệnh viện Bạch mai, Viện Tai Mũi Họng (quận Đống Đa),

bệnh viện Việt Đức, bệnh viện Tim (quận Hoàn Kiếm), quận Hà Đông tập trung

một số bệnh viên như bệnh viện 103, bệnh viện Thành Phố, bệnh viện Tỉnh; huyện

Từ Liêm có Viện sốt sét và ký sinh trùng, Viện y học dân tộc và nhiều phòng khám,

17 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

chữa bệnh tư nhân khác. Nước thải này có chứa một lượng độc chất phát sinh từ

lượng thuốc chữa bệnh dư thừa đã góp phần gây ô nhiễm đoạn sông Nhuệ đi qua

huyện Từ Liêm và quận Hà Đông.

Ngoài ra, tình hình lấn chiếm trái phép bên 2 bờ sông Nhuệ, đổ phế thải, rác

thải sinh hoạt trực tiếp vào sông dẫn đến sự ô nhiễm môi trường nước sông càng

trầm trọng. Số liệu thống kê từ năm 2004 ÷ 2008 cho thấy, có 978 vụ vi phạm dọc 2 bên bờ sông Nhuệ, tổng diện tích lấn chiếm trái phép gần 30.500 m2, song số bị giải

tỏa chỉ chiếm 5,3% (52/978 vụ), trong đó huyện có số vi phạm nhiều nhất là huyện

Thanh Trì với 514 vụ [9].

Bên cạnh đó, thì lượng nước thải từ đập Thanh Liệt đổ về cũng là nguyên

nhân làm cho mức độ ô nhiễm nước sông tăng lên. Đồng thời, mực nước sông Hồng

xuống thấp hơn mức trung bình nhiều năm tới 3 ÷ 3,5 m, nên không thể lấy nước

sông Hồng vào pha loãng nước sông Nhuệ. Vì vậy, tình trạng ô nhiễm môi trường

nước sông Nhuệ diễn ra ngày càng nghiêm trọng.

18 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tƣợng nghiên cứu

Các mẫu trầm tích nghiên cứu được lấy tại các điểm sau khi tiếp nhâ ̣n các

nguồn thải trên sông Nhuệ (mô tả trong hình 2.1) trong khoảng thời gian từ tháng

11/2011 đến tháng 11/2012.

Hình 2.1. Bản đồ các vị trí lấy mẫu

19 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Các mẫu trầm tích được lấy theo phương pháp hỗn hợp ở tầng mặt với độ sâu

trung bình từ 0 – 30 cm. Mẫu được lấy bằng gầu lấy mẫu trầm tích đáy Wildo. Mẫu

được xử lý tại phòng thí nghiệm, phơi khô không khí, giã và rây qua rây 1mm. Các

mẫu sau khi xử lý được đựng trong túi nilông trắng. Tất cả các quy trình lấy mẫu

trầm tích được thực hiện theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6631-13:2000.

Các thí nghiệm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Thổ Nhưỡng và

Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên và Phòng thí

nghiệm Trung tâm Kỹ thuật Môi trường và An toàn Hóa chất, Viện Hóa học Công

nghiệp Việt Nam.

Các mẫu trầm tích, mô tả vị trí lấy mẫu và ký hiệu mẫu được đưa ra ở bảng 2.1.

Bảng 2.1: Mô tả vị trí lấy mẫu và ký hiệu mẫu trầm tích

Thứ tự mẫu Vị trí lấy mẫu Ký hiệu mẫu Tọa độ điểm lấy mẫu

21° 5'21.77"N Mẫu 1 Cống Liên Mạc T1 105°46'14.33"E

21° 2'31.13"N Mẫu 2 Cầu Diễn T2 105°45'41.75"E

20°58'28.36"N Mẫu 3 Cầu Trắng T3 105°46'49.02"E

20°56'17.00"N Mẫu 4 Cầu Tả Thanh Oai T4 105°48'12.76"E

20°52'8.89"N Mẫu 5 Cầu Chiếc Hiền Giang T5 105°49'50.36"E

20°47'39.64"N Mẫu 6 Đập Đồng Quan T6 105°50'15.04"E

20°40'9.79"N Mẫu 7 Cầu Nhật Tựu T7 105°53'45.82"E

20°32'29.14"N Mẫu 8 Cống Phủ Lý T8 105°54'37.66"E

20 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.2.1. Phƣơng pháp thu thập tài liệu

Chủ yếu là các tài liệu, số liệu, bản đồ, các công trình nghiên cứu có liên

quan đến khu vực nghiên cứu. Tài liệu thu thập được xử lý, đưa lên thành bảng

biểu, đồ thị và phân tích, phân loại để từ đó xác định những vấn đề cần đánh giá.

- Thu thập thông tin về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của khu vực nghiên

cứu bằng phương pháp tổng hợp các số liệu thống kê và điều tra phỏng vấn người dân.

- Thu thập thông tin về các nguồn thải của khu vực nghiên cứu, bằng phương

pháp tổng hợp tài liệu từ Sở Tài nguyên và Môi trường, các báo cáo thường niên

của xã, huyện, thành phố… các tài liệu này liên quan đến nội dung nghiên cứu.

2.2.2. Phƣơng pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Đề tài áp dụng phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong đất cho việc phân

tích các chỉ tiêu trong trầm tích (bùn đáy):

* Một số đặc tính lý hóa học cơ bản

Các chỉ tiêu lý hóa học được xác định theo các phương pháp thông dụng

trong phòng thí nghiệm.

 pHKCl: Sử dụng máy đo pH.

 Chất hữu cơ (%) sử dụng phương pháp Walkley-Black.

 Dung tích trao đổi cation (CEC) sử dụng phương pháp Scheffer.

 Thành phần cơ giới sử dụng phương pháp cột lắng.

* Xác định hàm lượng tổng của KLN trong trầm tích

Cân 1g mẫu rắn thu được đưa vào bình tam giác. Thêm dung dịch cường

thủy (HNO3 đặc : HCl đặc = 1 : 3). Đun phá mẫu đến khi gần cạn . Để nguội, định mức

bằng dung di ̣ch HCl 2% đến 25 ml rồi tiến hành lọc lấy dung dịch để xác định hàm

lượng KLN. Phần dung dịch được đem đi đo hàm lượng KLN bằng phương pháp

quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).

* Xác định dạng tồn tại của KLN trong trầm tích

Hàm lượng các dạng kim loại đồng , chì, kẽm trong mẫu trầm tích đươ ̣c phân

tích theo quy trình chiết liên tiếp của Salbu và cộng sự (1998):

21 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Mẫu trầm tích (2g)

20ml CH3COONH4 1M (pH 7); Lắc 2h;

Ly tâm trong 10 - 15 phút; Gạn phần

Dạng trao đổi

dung dịch cho vào lọ đựng mẫu.

(F1)

20ml CH3COONH4 1M (pH 5); Lắc

Dạng liên kết với cacbonat

2h; Ly tâm trong 10 - 15 phút; Gạn

(F2)

phần dung dịch cho vào lọ đựng mẫu.

20 ml NH2OH.HCl 0,04M trong 25%

Dạng liên kết với oxit Fe-Mn

(v/v) HOAc; Lắc trong 15 phút; Đưa vào nồi cách thủy; Đun ở 60oC trong 6h; Ly

(F3)

tâm trong 10 - 15 phút. Gạn phần dung

dịch cho vào lọ đựng mẫu.

Dạng liên kết với hữ u cơ

15ml H2O2 30% ở pH = 2 (điều chỉnh pH bằng cách cho thêm HNO3 đặc); Đun cách thủy ở 80oC trong 5,5h; Ly

(F4)

tâm trong 15 phút; Gạn phần dung

dịch cho vào lọ đựng mẫu.

20 ml hỗn hợp HNO3 đặc : HCl đặc

Dạng nằm trong

tỉ lệ 1 : 3; Đun phá mẫu đến khi

tinh thể khoáng vật

gần cạn ; Để nguội , định mức bằng

(F5)

dung di ̣ch HCl 2% đến 25 ml và

cho vào lọ đựng mẫu.

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Hình 2.2. Quy trình chiết liên tiếp để xác định các dạng kim loại

trong trầm tích

22 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

* Xác định khả năng hấp phụ của trầm tích đối với các KLN

Cân 10g mẫu trầm tích cho vào bình tam giác, thêm 50ml dung dịch chứa

cation KLN có nồng độ cụ thể như sau:

o Cu2+: 20; 40; 60; 80; 100 mmol/L o Pb2+: 20; 40; 60; 80; 100 mmol/L o Zn2+: 20; 40; 60; 80; 100 mmol/L

Mẫu được lắc trong 2 giờ bằng máy lắc , sau đó li tâm . Phần dung dịch ga ̣n

được đem đi đo hàm lượng KLN bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

(AAS).

Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich được thiết lập cho các KLN dựa trên

phương trình sau:

n (1)

Qs = KFCe

Trong đó:

 Qs là hàm lượng KLN hấp phụ trên pha rắn (mmol/kg) tại thời điểm cân bằng;

 Ce là nồng độ KLN trong dung dịch cân bằng (mmol/l);  KF thể hiện hằng số ái lực (Lnmmol1-n/kg) và số lượng đương lượng KLN

hấp phụ (mmol/kg) tại nồng độ dung dịch là 1 mmol/l;

 Hằng số n mô tả đường đẳng hấp phi tuyến tính và cung cấp thông tin về

mối liên hệ về độ bão hòa của các vị trí hấp phụ.

Hằng số Freundlich (KF và n) được tính toán từ dạng tuyến tính của phương

trình Freundlich:

lnQs = lnKF + nlnCe (2)

2.2.3. Phƣơng pháp phân tích tƣơng quan

Phương pháp phân tích tương quan là một phương pháp toán học áp dụng

vào việc phân tích thống kê nhằm biểu hiện và nghiên cứu mối liên hệ tương quan

giữa các chỉ tiêu.

23 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Quá trình phân tích tương quan gồm các công việc cụ thể sau:

- Phân tích định tính về bản chất của mối quan hệ, đồng thời dùng phương

pháp đồ thị để xác định tính chất và xu thế của mối quan hệ đó.

- Biểu hiện cụ thể mối liên hệ tương quan bằng phương trình hồi quy tuyến

tính hoặc phi tuyến tính và tính các tham số của các phương trình.

- Đánh giá mức độ chặt chẽ của mối liên hệ tương quan bằng các hệ số tương

quan hoặc tỉ số tương quan.

Liên hệ tương quan tuyến tính giữa hai chỉ tiêu:

a. Phƣơng trình hồi quy tuyến tính

Nếu gọi y và x là các trị số thực tế của các chỉ tiêu phân tích, có thể xây dựng

được phương trình hồi quy đường thẳng như sau:

Trong đó:

trị số lý thuyết (điều chỉnh) của chỉ tiêu x;

a và b là các hệ số của phương trình

Bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất xây dựng được hệ phương trình

chuẩn tắc xác định các hệ số a và b của phương trình đường thẳng:

Từ số liệu đã cho của x và y, ta tính toán các đại lượng xy, x2 và y2.

Thay số liệu tính được vào hệ phương trình 3b, tính được: a, b

Gán giá trị a và b vào phương trình tổng quát có dạng cụ thể của phương

trình đường thẳng là:

24 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

b. Hệ số tƣơng quan tuyến tính giữa hai chỉ tiêu (ký hiệu là r)

Công thức tính hệ số tương quan:

hoặc

Trong đó:

Hệ số tương quan lấy giá trị trong khoảng từ -1 đến 1 :

Excel cung cấp chức năng thống kê để đo lường sự tương quan giữa hai biến.

Áp dụng chức năng Pearson trong Excel để tính toán hệ số tương quan Pearson:

r = Pearson (dữ liệu tập x, dữ liệu tập y)

Hệ số tương quan (r) lấy giá trị trong khoảng từ -1 ÷ 1. Với r > 0 có mối

quan hệ thuận và r < 0 có mối quan hệ nghịch. Khi r càng gần 0 thì quan hệ càng

lỏng lẻo, ngược lại khi r càng gần 1 hoặc -1 thì quan hệ càng chặt chẽ. Trường hợp

r = 0 thì giữa x và y không có quan hệ.

Với - 0,1 < r < 0 hoặc 0 < r < 0,1: ít tương quan;

Với - 0,3 < r < - 0,1 hoặc 0,1 < r < 0,3: tương quan yếu;

Với - 0,5 < r < - 0,3 hoặc 0,3 < r < 0,5: tương quan trung bình;

Với - 1 < r < - 0,5 hoặc 0,5 < r < 1: có mối tương quan chặt chẽ [64].

25 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Một số đặc tính lý, hóa của trầm tích sông Nhuệ

Trầm tích có thể là nơi tích tụ chất ô nhiễm từ nước sông Nhuệ. Khả năng

tích lũy của trầm tích phụ thuộc rất nhiều vào những yếu tố môi trường nước (pH,

Eh, DO…) cũng như thành phần và đặc điểm của trầm tích. Hàm lượng chất hữu cơ

và thành phần cấp hạt sét có mặt trong trầm tích là hai trong số những yếu tố quan

trọng nhất quyết định đến ái lực hấp phụ cũng như sự phân bố của các KLN giữa

pha rắn và pha lỏng. Một số tính chất lý - hoá học cơ bản của trầm tích sông Nhuệ

được trình bày ở bảng 3.1:

Bảng 3.1. Một số tính chất lý, hoá học cơ bản của trầm tích sông Nhuệ

Tính chất lý, hoá học cơ bản của trầm tích sông Nhuệ

CHC Cation trao đổi (cmol.Kg-1) Kí hiệu mẫu pHKCl CEC (cmol.Kg-1) (%) Ca2+ Mg2+

2,96 6,64 17,5 6,25 3,63 T1

8,05 6,94 20,0 17,25 6,50 T2

11,79 7,38 22,5 13,13 12,20 T3

16,63 7,48 27,5 20,00 9,38 T4

8,67 7,35 27,5 19,63 6,00 T5

5,71 7,30 25,0 15,62 4,38 T6

22,0 4,21 11,29 3,57 T7 6,93

15,3 3,32 10,06 4,01 T8 6,85

Số liệu của bảng 3.1 cho thấy:

- pHKCl: Giá trị pH trong các mẫu trầm tích giao động từ 6,64 ÷ 7,48. Giá trị pH

tăng từ thượng nguồn đến điểm T4 (Cầu Tả Thanh Oai) và giảm dần cho đến hạ lưu

26 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

của sông Nhuệ. Kết quả này cho thấy trầm tích có phản ứng trung tính. Tính tan của

các KLN phụ thuộc mạnh vào giá trị pHKCl của trầm tích. Nhìn chung, hàm lượng

KLN hòa tan tăng khi pH giảm và ngược lại. Với điều kiện pH của trầm tích sông

Nhuệ, khả năng hòa tan và tính linh động của các ion KLN là khá hạn chế.

- Hàm lƣợng chất hữu cơ:

Hàm lượng CHC trong các mẫu trầm tích sông Nhuệ nhìn chung khá cao, dao

động từ 2,96 ÷ 16,63%. Hàm lượng cao nhất đạt 16,63% ở điểm T4 (Cầu Tả Thanh

Oai). Ở đây có thể là do sự tích tụ vật liệu hữu cơ từ nước thải sinh hoạt, nước thải

của các làng nghề, của các khu công nghiệp chưa qua xử lý hoặc do tàn dư động, thực

vật bị phân hủy chậm dưới điều kiện yếm khí, dẫn đến xu hướng tích tụ CHC. Như đã

nói ở trên, tác động của CHC đối với khả năng di động của KLN là tác động “hai

chiều”, hoặc cố định hoặc thúc đẩy sự di chuyển của các KLN. Vai trò của CHC

trong việc cố định các KLN bị ảnh hưởng bởi phản ứng của môi trường trầm tích:

trong môi trường trung tính và chua, chỉ có nhóm cacboxyl tham gia vào phản ứng

trao đổi. Trong môi trường kiềm, chẳng những các nhóm cacboxyl mà các nhóm

hydroxyl phenol và một vài nhóm hydroxyl khác cũng có khả năng phân ly làm cho

khả năng hấp phụ của CHC tăng lên đáng kể. Với một lượng lớn CHC có trong các

mẫu trầm tích nghiên cứu, ảnh hưởng của CHC đến khả năng di động của Cu, Pb, Zn

trong mẫu trầm tích là khá lớn.

Hình 3.1: Hàm lƣợng chất hữu cơ trong trầm tích sông Nhuệ

27 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

- Thành phần cation trao đổi :

Hàm lượng Ca2+ trong các mẫu trầm tích dao động từ 6,25 ÷ 20,01 cmol.Kg-1

trầm tích, cao nhất tại điểm cầu Tả Thanh Oai và thấp nhất tại cống Liên Mạc. Hàm lượng Mg2+ trong các mẫu trầm tích dao động từ 3,57 ÷ 12,20 cmol.Kg-1 trầm tích, cao nhất tại cầu Tả Thanh Oai và thấp nhất tại cầu Nhật Tựu. Hàm lượng Ca2+ và Mg2+ cũng có xu hướng tăng cao ở đoạn giữa sông và giảm dần về hạ lưu, kết quả

này cũng thể hiện đoạn giữa sông do được bổ sung nước thải sinh hoạt của thành

phố nên hàm lượng các chất trong trầm tích tăng cao hơn phía thượng nguồn và giảm

dần phía hạ lưu do được pha loãng.

- Dung tích trao đổi cation (CEC):

Giá trị CEC của trầm tích là một chỉ tiêu quan trọng trong việc đánh giá khả

năng tích lũy KLN trong trầm tích. Giá trị CEC càng cao thì tổng số các cation hấp

phụ càng lớn và các sự tích tụ các KLN trong trầm tích càng tăng. CEC của trầm tích

phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: hàm lượng chất hữu cơ trong trầm tích, các oxit Fe-

Al của trầm tích và thành phần cơ giới.

Bảng 3.1 cho thấy rằng giá trị CEC của các mẫu trầm tích đo được tại các vị

trí lấy mẫu khác nhau trên sông Nhuệ dao động trong khoảng 15,25 ÷ 27,50 cmol/kg.

Giá trị CEC tại 2 điểm T4 (cầu Tả Thanh Oai) và T5 (cầu Chiếc Hiền Giang) cao

hơn so với các điểm còn lại. Tại 2 điểm T4 và T5 cũng có hàm lượng chất hữu cơ

cao hơn so với các điểm khác. Như vậy, hàm lượng chất hữu cơ cao cũng là một

nguyên nhân đóng góp làm tăng giá trị của CEC.

- Thành phần cơ giới:

Thành phần cấp hạt có ý nghĩa quan trọng trong việc tích lũy KLN đặc biệt

là thành phần sét trong trầm tích. Trầm tích giàu sét thông thường có khả năng hút

giữ KLN cao hơn trầm tích nghèo hoặc không có sét. Sự hấp phụ cation lên khoáng

sét thay đổi phụ thuộc vào bản chất sét và đặc điểm của cation.

Sự tích lũy thành phần khoáng sét ở đáy của tầng đáy trầm tích, cùng với áp lực gây ra do dòng chảy. Sự suy giảm những cấp hạt thô, gia tăng cấp hạt sét đã làm

28 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

tăng khả năng giữ nước, đồng thời cũng ngăn cản sự di chuyển của KLN xuống tầng đất sâu hơn.

Bảng 3.2. Thành phần cấp hạt của trầm tích sông Nhuệ

Thành phần cấp hạt (%)

STT Kí hiệu Sét Limon Cát

(<0,002 mm) (0,002 - 0,005 mm) (>0,005 mm)

1 23 48 29 T1

2 26 62 12 T2

3 33 58 9 T3

4 35 57 8 T4

5 24 66 10 T5

6 27 67 9 T6

7 22 63 15 T7

8 20 42 24 T8

Bảng 3.2 cho thấy có sự phân hóa về thành phần cấp hạt giữa vị trí lấy mẫu.

Điểm đầu nguồn T1 (Cống Liên Mạc) có hàm lượng cát cao (29%). Ngược lại các

điểm giữa nguồn T3 (Cầu Trắng), T4 (Tả Thanh Oai), T5 (Cầu Chiếc – Hiền

Giang), T6 (Đồng Quan) lại có hàm lượng sét và limon khá cao (24 ÷ 35% sét và 57

÷ 67% limon).

3.2. Hàm lƣợng KLN trong trầm tích sông Nhuệ

Các KLN đi vào môi trường nước thông qua các quá trình tự nhiên và các

hoạt động của con người, chúng đi vào hệ sinh thái dưới nước rồi bị phân huỷ thành

các phần tử nhỏ. Các phần tử này có thể lắng đọng xuống trầm tích đáy, nơi mà các

chất ô nhiễm tích luỹ trong thời gian dài. Trầm tích được xem như là nguồn tích trữ

lớn các hoá chất trong thời gian dài đối với môi trường nước. Đặc biệt, các KLN là

29 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

những chất khi bị lắng đọng xuống dưới đáy dễ bị giữ lại lâu dài bởi trầm tích đáy.

Hàm lượng một số KLN trong trầm tích sông Nhuệ được trình bày ở bảng 3.3:

Bảng 3.3. Hàm lƣợng KLN trong trầm tích sông Nhuệ (mg/kg)

Kí hiệu mẫu Cu Pb Zn

75 92 323 T1

107 156 695 T2

101 98 763 T3

130 105 1226 T4

102 100 887 T5

95 89 597 T6

82 73 414 T7

83 65 277 T8

TC Canada 197 91,3 315 EQG, 2002

Hiện tại, ở nước ta chưa có tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm KLN trong

trầm tích. Do đó, để đánh giá hiện trạng ô nhiễm, ở đây đã sử dụng tiêu chuẩn đối

với trầm tích của Canada: Giá trị giới hạn mức có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái

PEL của Canada (Canadian Sediment Quality Guidelines, Environmental Canada)

[27, 28].

30 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

* Nguyên tố đồng (Cu):

Hình 3.2. Hàm lƣợng đồng tổng số trong trầm tích sông Nhuệ

Qua kết quả được trình bày ở bảng 3.3 và hình 3.2, nhận thấy rằng hàm

lượng đồng (Cu) trong các mẫu trầm tích sông Nhuệ có sự khác biệt giữa các khu

vực nghiên cứu.

Hàm lượng đồng giao động trong khoảng 74,8 ÷ 130 (mg/kg). Hàm lượng

đồng thấp nhất ở thượng nguồn điểm T1 (cống Liên Mạc) sau đó tăng dần đến điểm

hợp lưu với sông Tô Lịch (Cầu Tả Thanh Oai) và giảm dần về phía hạ lưu. So sánh

với Tiêu chuẩn Canada (197 mg/kg) thì hàm lượng đồng tại các điểm đều nằm trong

giá trị cho phép. Như vậy, hàm lượng đồng trong trầm tích sông Nhuệ chưa có dấu

hiệu bị ô nhiễm.

31 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

* Nguyên tố chì (Pb):

Hình 3.3. Hàm lƣợng chì tổng số trong trầm tích sông Nhuệ

Bảng 3.3 và hình 3.3 trình bày kết quả giá trị hàm lượng chì (Pb) trong các

mẫu trầm tích sông Nhuệ. Hàm lượng chì (Pb) trong các mẫu trầm tích có sự khác

biệt giữa các khu vực nghiên cứu.

Hàm lượng Pb trong trầm tích dao động trong khoảng 75 ÷ 156 mg/kg. Nhìn

vào hình trên ta thấy hàm lượng chì trong các vị trí lấy mẫu có sự biến động rõ rệt.

Hàm lượng chì thấp ở điểm T1 (Cống Liên Mạc), sau đó tăng cao ở điểm T2 (Cầu

Diễn) và giảm dần về cuối nguồn. So sánh với tiêu chuẩn KLN trong trầm tích của

Canada (91,3 mg/kg) thì hàm lượng chì trong một số mẫu trầm tích sông Nhuệ vượt

ngưỡng giới hạn cho phép như điểm T2 (Cầu Diễn) 156 mg/kg vượt quá TCCP 1,7

lần; điểm T3 (Cầu Trắng) 98 mg/kg vượt quá TCCP 1,07 lần; điểm T4 (Cầu Tả

Thanh Oai) 105 mg/kg vượt quá TCCP 1,15 lần; điểm T5 (Cầu Chiếc Hiền Giang)

100 mg/kg vượt quá TCCP 1,1 lần. Như vậy, có thể thấy trầm tích sông Nhuệ đã và

đang có dấu hiệu ô nhiễm chì. Điều này cũng dễ hiểu vì chì là nguyên tố KLN có

khả năng hòa tan kém trong nước, trong tự nhiên chì dễ kết tủa dưới dạng PbS và

PbSO4 nên dễ lắng đọng xuống trầm tích đáy. Khi phát thải vào môi trường, chì

(Pb) có thời gian tồn lưu lâu, những hợp chất của Pb có khuynh hướng tích lũy

trong môi trường đất và trầm tích sông hồ.

32 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

* Nguyên tố kẽm (Zn):

Hình 3.4. Hàm lƣợng kẽm tổng số trong trầm tích sông Nhuệ

Qua kết quả được trình bày ở bảng 3.3 và hình 3.4, nhận thấy rằng hàm

lượng Zn trong các mẫu trầm tích sông Nhuệ có sự khác biệt giữa các khu vực

nghiên cứu.

Hàm lượng Zn trong trầm tích dao động trong khoảng 323 ÷ 1226 mg/kg. So

sánh với Tiêu chuẩn Canada (315 mg/kg) thì hàm lượng Zn trong tất cả các mẫu

trầm tích sông Nhuệ đều vượt ngưỡng giới hạn cho phép. Một số điểm hàm lượng

Zn vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần như: điểm T2 (Cầu Diễn) 695 mg/kg

vượt quá TCCP 2,2 lần; điểm T3 (Cầu Trắng) 763 mg/kg vượt quá TCCP 2,42 lần;

điểm T4 (Cầu Tả Thanh Oai) 1226 mg/kg vượt quá TCCP 3,89 lần; điểm T5 (Cầu

Chiếc Hiền Giang) 887 mg/kg vượt quá TCCP 2,82 lần; điểm T6 (Đập Đồng Quan)

597 mg/kg vượt quá TCCP 1,9 lần. Như vậy, có thể thấy trầm tích sông Nhuệ đã và

đang có dấu hiệu ô nhiễm Zn trên toàn tuyến sông.

33 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Các vị trí có hàm lượng KLN tăng cao đều có sự liên quan trực tiếp đến các

hoạt động của con người. Do đó có thể đánh giá rằng trầm tích sông Nhuệ đã có dấu

hiệu bị ô nhiễm KLN Cu, Pb, Zn do các nước thải từ các khu công nghiệp, các hoạt

động sản xuất và chất thải đô thị…

Các nguyên tố kim loại có xu hướng tích luỹ không như nhau trong trầm

tích. Trong trầm tích sông Nhuệ, hàm lượng Zn có xu hướng tích luỹ cao hơn Cu và

Pb. Điều này cũng một phần giải thích được nguyên nhân hàm lượng Zn trong trầm

tích sông Nhuệ lớn hơn nhiều so với các KLN khác. Theo kết quả phân tích thì hàm

lượng các KLN nghiên cứu trong trầm tích sông Nhuệ có thể được sắp xếp theo thứ

tự giảm dần như sau: Zn > Cu > Pb.

Kết quả phân tích ở bảng 3.3 cho thấy đoạn sông bị ô nhiễm KLN nhất là từ

cầu Trắng (T3) đến khu vực cầu Tả Thanh Oai (T4).

3.3. Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng KLN và các đặc tính của trầm tích

Để đánh giá mối liên hệ giữa hàm lượng CHC, CEC và hàm lượng sét của

trầm tích với hàm lượng KLN trong trầm tích, ở đây sử dụng phương pháp phân

tích tương quan bằng việc tính toán hệ số tương quan Pearson [63] (bảng 3.4).

Bảng 3.4. Hệ số tƣơng quan pearson giữa hàm lƣợng KLN trong trầm tích và

một số tính chất lý, hoá học cơ bản của trầm tích

CHC CEC Hàm lƣợng sét (%) N=8 (%) (cmol.kg-1)

0,94 0,81 0,69 Cu

0,45 0,35 0,22 Pb

0,95 0,82 0,81 Zn

N : tổng số mẫu

34 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

* Tƣơng quan với CEC trong trầm tích sông Nhuệ.

Hình 3.5: Tƣơng quan giữa CEC và các kim loại Cu, Pb, Zn trong

trầm tích sông Nhuệ

Mối tương quan giữa giá trị CEC và hàm lượng các nguyên tố KLN trong

trầm tích được minh hoạ cụ thể ở hình 3.5, CEC có mối tương quan chặt chẽ với

hàm lượng kẽm (r = 0,81) và hàm lượng đồng (r = 0,69). Giữa CEC và hàm lượng

chì thì có mối tương quan yếu (r = 0,22).

Như vậy, sự tích lũy kẽm và đồng trong trầm tích chịu ảnh hưởng lớn bởi giá

trị CEC của trong trầm tích. Còn sự tích lũy của chì trong trầm tích sông Nhuệ còn

chịu sự chi phối bởi yếu tố khác ngoài giá trị CEC trong trầm tích.

35 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

* Tƣơng quan với hàm lƣợng chất hữu cơ trong trầm tích

Hình 3.1 cho thấy hàm lượng chất hữu cơ trong các mẫu trầm tích có xu thế

tăng ở khu vực giữa sông và giảm dần về phía hạ lưu giống như xu thế của các KLN

trong trầm tích tại vị trí tương ứng. Trong các mẫu trầm tích nghiên cứu, trầm tích tại

điểm T2 (Cầu Diễn), T3 (Cầu Trắng), T4 (Cầu Tả Thanh Oai) và T5 (Cầu Chiếc Hiền

Giang) có hàm lượng chất hữu cơ khá cao. Cũng tại các điểm thu mẫu này, hàm lượng

KLN trong các mẫu trầm tích này cũng cao hơn hẳn tại các vị trí khác.

Hình 3.6: Tƣơng quan giữa hàm lƣợng chất hữu cơ và các kim loại Cu, Pb, Zn

trong trầm tích sông Nhuệ

Qua kết quả phân tích tương quan bảng 3.4 và hình 3.6 cho thấy hàm lượng chất

hữu cơ có mối tương quan thuận chặt chẽ với hàm lượng kẽm (r = 0,95) và hàm lượng

đồng (r = 0,94). Giữa hàm lươ ̣ng chất hữu cơ và hàm lượng chì trong trầm tích sông

Nhuê ̣ có mối tương quan trung bình (r = 0,45).

36 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Như vậy, sự tích lũy kẽm và đồng trong trầm tích chịu ảnh hưởng lớn bởi

hàm lượng chất hữu cơ có trong trầm tích. Còn sự tích lũy của chì trong trầm tích

sông Nhuệ còn chịu sự chi phối bởi yếu tố khác ngoài hàm lượng chất hữu cơ trong

trầm tích.

* Tƣơng quan với thành phần cấp hạt trong trầm tích sông Nhuệ.

Các kết quả nghiên cứu trước đây đã cho thấy sự tích lũy KLN trong trầm

tích phụ thuộc vào thành phần cỡ hạt. Trầm tích có độ hạt mịn, thành phần khoáng

vật sét cao thì khả năng hấp thụ kim loại lớn, keo sét có ái lực với các ion KLN. Do

đó, nếu các hạt keo sét cứ trôi nổi trong nước trong một thời gian dài thì nó sẽ hấp

phụ các ion KLN. Khi sét lắng đọng, nó sẽ kéo theo các KLN (Cu, Pb, Zn) đi vào

trầm tích đáy. Mối tương quan giữa hàm lượng các KLN và hàm lượng cấp hạt sét

vật lý trong trầm tích được minh hoạ cụ thể qua hình 3.7.

Hình 3.7: Tƣơng quan giữa cấp hạt sét và các kim loại Cu, Pb, Zn

trong trầm tích sông Nhuệ

37 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Mối tương quan giữa giá trị thành phần cấp hạt sét và hàm lượng các

nguyên tố KLN trong trầm tích được minh họa cụ thể ở hình 3.7. Nhìn chung,

thành phần cấp hạt sét có mối tương quan chặt chẽ nhất với hàm lượng kẽm (r =

0,81) sau đó là hàm lượng đồng (r = 0,80). Với hàm lượng chì thì có mối tương

quan trung bình (r = 0,35).

Như vậy, sự tích lũy kẽm và đồng trong trầm tích chịu ảnh hưởng lớn bởi

thành phần cấp hạt sét trong trầm tích. Còn sự tích lũy của chì trong trầm tích sông

Nhuệ còn chịu sự chi phối bởi yếu tố khác ngoài yếu tố thành phần cấp hạt sét trong

trầm tích.

3.4. Các dạng liên kết của KLN trong trầm tích

Khi đi vào tr ầm tích, dướ i tác đô ̣ng củ a các quá trình lý , hóa, sinh ho ̣c, KLN sẽ bị biến đổi và tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau. Mứ c đô ̣ ưu thế củ a các da ̣ng tồn tại này phụ thuộc vào bản chất của KLN , lươ ̣ng các hơ ̣p phần hấp phu ̣ KLN và ái lực hấp phu ̣ giữa KLN và các hơ ̣p phần đó .

Các số liệu về hàm lượng KL N có trong các hơ ̣p phần tr ầm tích nghiên cứ u

thu đươ ̣c từ thí nghiê ̣m chiết liên tiếp đươ ̣c trình bày trong bảng 3.5 dướ i đây.

Bảng 3.5 : Hàm lƣợng các dạng kim loại trong mẫu trầm tích sông Nhuệ

Hàm lƣợng kim loại (mg/kg) Vị trí mẫu Các dạng Cu Pb Zn

Dạng trao đổi 1,02 0,29 4,16

Dạng liên kết với cacbonat 2,89 5,29 35,92

Dạng liên kết với oxit Fe-Mn 2,41 9,23 114,60 Cống Liên

Mạc Dạng liên kết với hữu cơ 16,51 4,63 18,41

Dạng nằm trong tinh thể 55,71 54,05 123,80 khoáng vật

Dạng trao đổi 1,01 0,16 8,81

Cầu Diễn Dạng liên kết với cacbonat 4,16 5,08 52,54

38 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Dạng liên kết với oxit Fe-Mn 1,69 37,18 216,66

Cầu Diễn Dạng liên kết với hữu cơ 20,00 0,66 20,43

Dạng nằm trong tinh thể 85,50 120,72 431,28 khoáng vật

Dạng trao đổi 1,36 0,31 12,06

Dạng liên kết với cacbonat 4,31 4,79 73,64

7,24 178,51 Dạng liên kết với oxit Fe-Mn 3,47 Cầu Trắng

4,59 60,94 Dạng liên kết với hữu cơ 19,33

Dạng nằm trong tinh thể 76,61 85,00 309,67 khoáng vật

Dạng trao đổi 1,74 0,18 18,81

Dạng liên kết với cacbonat 3,47 5,34 125,00

Dạng liên kết với oxit Fe-Mn 2,66 14,19 265,60 Cầu Tả

Thanh Oai Dạng liên kết với hữu cơ 28,73 2,63 43,35

Dạng nằm trong tinh thể 97,30 85,82 431,19 khoáng vật

Dạng trao đổi 1,46 0,25 8,35

Dạng liên kết với cacbonat 2,81 3,96 53,99

Cầu Chiếc Dạng liên kết với oxit Fe-Mn 1,84 18,09 91,80 Hiền

Dạng liên kết với hữu cơ 22,32 0,56 10,99 Giang

Dạng nằm trong tinh thể 77,64 81,14 526,72 khoáng vật

39 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Dạng trao đổi 0,58 0,09 6,73

Dạng liên kết với cacbonat 4,94 5,54 55,80

Dạng liên kết với oxit Fe-Mn 3,10 8,35 152,50 Đập Đồng

Quan Dạng liên kết với hữu cơ 14,83 4,63 45,70

Dạng nằm trong tinh thể 73,45 72,17 220,33 khoáng vật

Dạng trao đổi 1,12 0,25 5,19

Dạng liên kết với cacbonat 2,94 3,97 36,27

Dạng liên kết với oxit Fe-Mn 2,28 9,92 92,09 Cầu Nhật

Tựu Dạng liên kết với hữu cơ 17,02 3,28 20,02

Dạng nằm trong tinh thể 61,11 62,92 191,83 khoáng vật

Dạng trao đổi 0,82 0,10 4,43

Dạng liên kết với cacbonat 3,34 3,75 30,83

Dạng liên kết với oxit Fe-Mn 1,96 11,93 85,57 Cống Phủ

Lý Dạng liên kết với hữu cơ 16,00 2,10 16,10

Dạng nằm trong tinh thể 65,86 61,63 143,82 khoáng vật

Từ các số liệu này, ta có thể xác định được tương đối phần trăm hàm lượng KLN

tồn tại trong các pha của trầm tích.

Sự phân bố của các dạng đồng, chì và kẽm trong trầm tích của từng điểm

được trình bày dưới dạng hình như sau:

40 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Cống Liên Mạc Cầu Diễn Cầu Trắng Cầu Tả Thanh Oai

41 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Cầu Chiếc - Hiền Giang Đập Đồng Quan Cầu Nhật Tựu Cống Phủ Lý

Hình 3.8. Sƣ̣ phân bố củ a cá c da ̣ng kim loa ̣i trong các mẫu trầm tích

42 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Kết quả cho thấy có sự phân bố không đồng đều của các dạng tại các vị trí

khác nhau. Nhìn chung , lượng K LN trong các mẫu trầm tích đươ ̣c tìm thấy dưới dạng trao đổi là tương đối thấp , hàm lượng đồng ở dạng trao đổi chiếm từ 0,6 ÷

1,37% tổng hàm lượng; hàm lượng chì ở dạng trao đổi chiếm 0,1 ÷ 0,4% tổng hàm

lượng, hàm lượng kẽm ở dạng trao đổi chiếm 1,21 ÷ 2,13% tổng hàm lượng. Như

vậy dạng trao đổi của các kim loại Cu, Pb, Zn tại tất cả các vị trí lấy mẫu đều thấp

hơn 3%, điều đó cho thấy khả năng lan truyền ô nhiễm là không lớ n.

Hàm lượng các kim loại đồng và chì được tìm thấy ở dạng liên kết với

cacbonat thấp hơn so với hàm lượng kẽm: hàm lượng đồng chiếm 2,60 ÷ 5,1% tổng

hàm lượng; hàm lượng chì chiếm 3,1 ÷ 6,3% tổng hàm lượng, còn hàm lượng kẽm

chiếm 7,2 ÷ 14,14% tổng hàm lượng.

Hàm lượng lớn hơn của các KLN được tìm thấy dưới dạn g liên kết vớ i các

i CHC dao đô ̣ng trong

oxit Fe – Mn và CHC. Nghiên cứ u củ a Hu và cô ̣ng sự (2006) đã công bố rằng trong ba KLN đồng, chì, kẽm thì đồng có ái lực với CHC mạnh nhất. Điều này cũng đươ ̣c nhâ ̣n thấy trong kết quả củ a phần thí nghiê ̣m chiế t vớ i H2O2 30% ở pH = 2. Trong tất cả các mẫu , hàm lượng đồng tồn ta ̣i dướ i da ̣ng phứ c vớ khoảng 15,3 ÷ 21,45%, trong khi đó da ̣ng phứ c vớ i CHC chiếm khoảng 1,59 ÷ 9,6%

đố i vớ i k ẽm và 0,4 ÷ 7,2% đối vớ i chì . Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của K. Fytianos (2004) về sự tồn tại của đồng trong trầm tích, đồng có xu hướng tạo

phức bền với các chất hữu cơ và được giữ lại trong trầm tích, hàm lượng đồng trong

dạng liên kết với hữu cơ thường tỷ lệ với hàm lượng tổng cacbon hữu cơ trong

nước. Kẽm tồn ta ̣i dướ i da ̣ng đươ ̣c hấp phu ̣ bở i oxit Fe – Mn vớ i mô ̣t lươ ̣ng tương đố i lớ n, dao đô ̣ng trong khoảng từ 13,27 ÷ 38,6% so vớ i lươ ̣ng tổng số . Sự chiếm ưu thế củ a da ̣ng kẽm này cũng đã được báo cáo bở i rất nhiều nghiên cứ u khác

(Narwal và nnk, 1999; Ahumada và nnk, 1999; Kabala và Singh, 2001) [25, 35, 41].

Hầu hết lượng Cu, Pb, Zn trong trầm tích nghiên cứ u là tồn ta ̣i trong ma ̣ng lướ i tinh thể củ a khoáng sét, khoáng nguyên sinh v à các hạt có kích thước lớn trong đất. Điều này thể hiện ở phần F5 của 3 KLN này cao vượt trội so với các phần khác

43 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

ở tất cả các tầng và tất cả các mẫu (khoảng 70,93 ÷ 76,1% lươ ̣ng Cu; 73,54 ÷ 83,4%

lươ ̣ng Pb và 41,7 ÷ 76,13% lượng Zn).

Nhìn chung có thể nhận thấy rằng trong các mẫu trầm tích, sự phân bố của

các KLN tuân theo thứ tự sau:

- Đối với Cu : F5 > F4 > F2 > F3 > F1

- Đối với Pb : F5 > F3 > F2 > F4 > F1

- Đối với Zn : F5 > F3 > F2 > F4 > F1

Như vâ ̣y có thể thấy rằng dạng linh động của Cu, Pb và Zn trong các mẫu nghiên cứu đều thấp. Điều này cho thấy nguy cơ tích lũy các KLN trong trầm tích

lớn. Do sự bổ sung liên tục từ nước thải từ các nhà máy, khu công nghiệp, làng

nghề và các cụm dân cư… hàm lượng các KLN trong trầm tích sông Nhuệ sẽ càng

ngày càng tăng và gây ô nhiễm môi trường nước mặt. Đáng chú ý là dạng liên kết

với CHC của các KLN này lại chiếm một phần đáng kể. Khi KLN bị giữ chặt trong

cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ thì chúng sẽ không thể bị trao đổi ra bởi phần sét

hay các oxit Fe – Mn trong trầm tích. Vì vậy, KLN sẽ bị lôi cuốn theo dòng xuống

tầng sâu hơn. Điều này trực tiếp ảnh hưởng tới chất lượng nước ngầm và gián tiếp

gây ô nhiễm nguồn nước mặt.

44 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

3.5. Khả năng hấp phụ KLN của trầm tích

Khả năng hấp ph ụ KLN của pha rắn phụ thuộc c hă ̣t chẽ vào bản chất các KLN. Từ bảng 3.6 cho thấy, khi nồng độ KLN trong dung dịch ban đầu tăng lên thì

lượng KLN bị hấp phụ trên pha rắn cũng tăng lên. Xu hướng này có thể quan sát

thấy ở tất cả các mẫu trầm tích dọc sông Nhuệ.

Lấy ví dụ ở thí nghiệm hấp phụ Cu của mẫu trầm tích Cống Liên Mạc, nồng

độ đồng ban đầu tăng từ 18,94 ÷ 94,69 mmol/l thì hàm lượng đồng bị hấp phụ trên

pha rắn tăng lên từ 54,74 ÷ 95,06 mmol/kg. Như vậy, nồng độ KLN trong dung dịch

càng cao thì khả năng hấp phụ KLN của các mẫu trầm tích càng lớn.

Bảng 3.6: Khả năng hấp phụ KLN của các mẫu trầm tích (đơn vị: mmol.L-1)

Cu Pb Zn Vị trí mẫu Ce Qs Ce Qs Ce Qs

18,94 54,74 19,14 73,18 19,70 64,54

37,88 64,90 38,28 82,03 39,40 138,62 Cống Liên 56,81 73,44 57,43 103,78 59,10 168,58 Mạc 75,75 93,24 76,57 115,46 78,80 176,23

94,69 102,87 95,71 120,11 98,50 180,73

18,94 60,11 19,14 77,50 19,70 78,63

37,88 101,16 38,28 103,38 39,40 152,85

56,81 108,75 57,43 119,63 59,10 202,12 Cầu Diễn

75,75 123,78 76,57 122,22 78,80 214,31

94,69 126,15 95,71 134,12 98,50 218,27

18,94 71,20 19,14 95,51 19,70 87,62

37,88 130,99 38,28 159,88 39,40 162,43

133,83 56,81 57,43 171,20 59,10 203,65 Cầu Trắng

75,75 149,49 76,57 192,92 78,80 218,46

94,69 173,19 95,71 202,96 98,50 254,04

18,94 92,90 19,14 95,64 19,70 89,24 Cầu Tả

Thanh Oai 37,88 169,42 38,28 169,34 39,40 169,25

45 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

56,81 209,93 57,43 182,19 59,10 211,96 Cầu Tả

Thanh Oai 75,75 226,64 76,57 203,38 78,80 242,54

232,79 95,71 211,17 98,50 267,12 94,69

81,00 19,14 95,58 19,70 85,44 18,94

152,87 38,28 162,51 39,40 157,76 37,88 Cầu Chiếc

185,08 57,43 180,47 59,10 191,96 56,81 Hiền

Giang 192,45 76,57 197,15 78,80 220,31 75,75

199,75 95,71 197,40 98,50 251,88 94,69

77,40 19,14 89,31 19,70 72,92 18,94

141,31 38,28 149,13 39,40 142,96 37,88 Đập Đồng 170,24 57,43 161,39 59,10 182,65 56,81 Quan 180,74 76,57 176,14 78,80 213,08 75,75

185,29 95,71 187,50 98,50 235,58 94,69

71,38 19,14 85,93 19,70 67,15 18,94

138,57 38,28 144,98 39,40 131,54 37,88 Cầu Nhật 152,97 57,43 158,20 59,10 177,88 56,81 Tựu 162,22 76,57 171,30 78,80 204,77 75,75

170,14 95,71 182,67 98,50 221,73 94,69

61,77 19,14 83,59 19,70 64,46 18,94

117,87 38,28 139,44 39,40 126,73 37,88 Cống 131,18 57,43 155,35 59,10 169,27 56,81 Phủ Lý 135,42 76,57 167,85 78,80 187,23 75,75

138,42 95,71 177,86 98,50 206,04 94,69

Ghi chú: Hàm lượng KLN trong dung dịch ban đầu (Ce) và lượng hấp phụ trên pha

rắn tại thời điểm cân bằng (Qs) của từng mẫu trầm tích

Mối tương quan giữa hàm lượng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân

bằng của KLN tại các vị trí lấy mẫu được trình bày dưới dạng hình 3.9  3.16

như sau:

46 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Hình 3.10: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng hấp phụ với nồng độ trong

Hình 3.9: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng của KLN tại Cống Liên Mạc

dung dịch cân bằng của KLN tại Cầu Diễn

Hình 3.11: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng của KLN tại Cầu Trắng

Hình 3.12: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng của KLN tại Cầu Tả Thanh Oai

47 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Hình 3.13: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng hấp phụ với nồng độ trong

Hình 3.14: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng hấp phụ với nồng độ trong

dung dịch cân bằng của KLN tại Cầu Chiếc – Hiền Giang

dung dịch cân bằng của KLN tại Đập Đồng Quan

Hình 3.15: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng của KLN tại Cầu Nhật Tựu

Hình 3.16: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng hấp phụ với nồng độ trong dung dịch cân bằng của KLN tại Cống Phủ Lý

48 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

* Mô hình hoá sự hấp phụ KLN trong trầm tích (Freundlich)

Phương trình Freundlich tuyến tính có dạng:

lnQ = lnKF + n lnC (2)

Lập đồ thị lnQs theo lnCe ta sẽ tính được các thông số KF và n.

Bảng 3.7: Số liệu tính toán đƣờng phƣơng trình hấp phụ Freundlich

Vị trí Cu Pb Zn

lấy mẫu lnCe lnQs lnCe lnQs lnCe lnQs

2,94 4,00 2,95 4,29 2,98 4,17

3,63 4,17 3,64 4,41 3,67 4,93 Cống Liên 4,04 4,30 4,05 4,64 4,08 5,13 Mạc 4,33 4,54 4,34 4,75 4,37 5,17

4,55 4,63 4,56 4,79 4,59 5,20

2,94 4,10 2,95 4,35 2,98 4,36

3,63 4,62 3,64 4,64 3,67 5,03

4,04 4,69 4,05 4,78 4,08 5,31 Cầu Diễn

4,33 4,82 4,34 4,81 4,37 5,37

4,55 4,84 4,56 4,90 4,59 5,39

2,94 4,27 2,95 4,56 2,98 4,47

3,63 4,88 3,64 5,07 3,67 5,09

4,04 4,90 4,05 5,14 4,08 5,32 Cầu Trắng

4,33 5,01 4,34 5,26 4,37 5,39

4,55 5,15 4,56 5,31 4,59 5,54

2,94 4,53 2,95 4,56 2,98 4,49

3,63 5,13 3,64 5,13 3,67 5,13 Cầu Tả 4,04 5,35 4,05 5,21 4,08 5,36 Thanh Oai 4,33 5,42 4,34 5,32 4,37 5,49

4,55 5,45 4,56 5,35 4,59 5,59

2,94 4,39 2,95 4,56 2,98 4,45

3,63 5,03 3,64 5,09 3,67 5,06

49 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

4,04 5,22 4,05 5,20 4,08 5,26 Cầu Chiếc

Hiền 4,33 5,26 4,34 5,28 4,37 5,40

Giang 4,55 5,30 4,56 5,29 4,59 5,53

2,94 4,35 2,95 4,49 2,98 4,29

3,63 4,95 3,64 5,00 3,67 4,96 Đập

4,04 5,14 4,05 5,08 4,08 5,21 Đồng

Quan 4,33 5,20 4,34 5,17 4,37 5,36

4,55 5,22 4,56 5,23 4,59 5,46

2,94 4,27 2,95 4,45 2,98 4,21

3,63 4,93 3,64 4,98 3,67 4,88 Cầu Nhật 4,04 5,03 4,05 5,06 4,08 5,18 Tựu 4,33 5,09 4,34 5,14 4,37 5,32

4,55 5,14 4,56 5,21 4,59 5,40

2,94 4,12 2,95 4,43 2,98 4,17

3,63 4,77 3,64 4,94 3,67 4,84 Cống 4,04 4,88 4,05 5,05 4,08 5,13 Phủ Lý 4,33 4,91 4,34 5,12 4,37 5,23

4,55 4,93 4,56 5,18 4,59 5,33

Từ các số liệu trong bảng 3.7 ta có thể xây dựng được các đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich thể hiê ̣n trong hình 3.19 – 3.26 dướ i đây. Căn cứ vào đồ thị này, có thể so sánh tương đối khả năng hấp phụ các nguyên tố Cu, Pb, Zn trong các mẫu

trầm tích của các vị trí lấy mẫu.

50 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Hình 3.17: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong

Hình 3.18: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong

trầm tích Cống Liên Mạc

trầm tích Cầu Diễn

Hình 3.20: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cầu Tả Thanh Oai

Hình 3.19: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cầu Trắng

51 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Hình 3.21: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cầu Chiếc Hiền Giang

Hình 3.22: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Đập Đồng Quan

Hình 3.24: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cống Phủ Lý

Hình 3.23: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của KLN trong trầm tích Cầu Nhật Tựu

52 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

2 > 0,75) cho

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Mối quan hệ tuyến tính của lnQ và lnC từ phương trình (2) (RF

thấy đường đẳng nhiệt hấp phụ của KLN tương thích tốt với phương trình Freundlich.

Lượng hấp phụ KF và hằng số n đối với Cu, Pb và Zn được đưa ra ở bảng sau:

Bảng 3.8 : Hằng số KF và n thu đƣợc từ phƣơng trình Freundlich của các KLN

KLN Vị trí Hệ số lấy mẫu Cu Pb Zn

16,43 26,44 10,97 KF

0,39 0,33 0,64 Cống Liên Mạc 0,94 0,95 0,89 n 2 RF

17,03 29,78 12,48 KF Cầu 0,46 0,33 0,65 Diễn 0,93 0,97 0,93 n 2 RF

17,39 26,63 13,76 KF Cầu 0,51 0,46 0,64 Trắng 0,91 0,93 0,97 N 2 RF

18,60 25,18 12,67 KF Cầu Tả 0,58 0,51 0,68 Thanh Oai 0,93 0,94 0,97 n 2 RF

17.41 27,39 12,76 KF Cầu Chiếc 0,56 0,45 0,66 Hiền Giang 0,91 0,90 0,98 n 2 RF

17,19 25,75 8,94 KF Đập Đồng 0,55 0,45 0,73 Quan 0,92 0,93 0,98 n 2 RF

17,23 24,28 7,63 KF

0,53 0,46 0,75 Cầu Nhật Tựu 0,88 0,92 0,97 n 2 RF

16,50 23,19 8,02 KF

0,49 0,46 0,73 Cống Phủ Lý 0,85 0,93 0,97 N 2 RF

53 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Hằng số KF thể hiện ái lực hấp phụ của KLN với các thành phần của trầm

tích. Từ bảng 3.8 cho thấy, hằng số KF đối với Pb là cao nhất (23,19 ÷ 29,78 Lnmmol1-n/kg), sau đó đến Cu (16,43 ÷ 18,60 Lnmmol1-n/kg) và Zn (7,63 ÷ 13,76 Lnmmol1-n/kg). Do đó, trầm tích nghiên cứu có khả năng hấp phụ Pb nhiều nhất sau

đó đến Cu và cuối cùng là Zn. Xem xét tới tương quan giữa KF và các tính chất cơ

bản của trầm tích, bước đầu nhận thấy: mẫu trầm tích nào có hàm lượng CHC cao

thì có hệ số KF đồng (Cu) lớn. Ví dụ: mẫu trầm tích T4 (Cầu Tả Thanh Oai) chứa

một lượng lớn nhất CHC và cũng có hệ số KF của Cu cao nhất so với các mẫu trầm

tích còn lại. Zn thì bị hấp phụ mạnh bởi các oxit R2O3. Yếu tố ảnh hưởng đến khả

năng hấp phụ của Pb không rõ ràng như đối với Cu và Zn.

Hằng số n < 1 ở tất cả trường hợp cho thấy sự suy giảm năng lượng hấp phụ

khi những vị trí hấp phụ dần bão hòa (Karanathasis, 1999). Giá trị của hệ số n càng

cao thì tốc độ bão hòa các vị trí trao đổi càng lớn. Giá trị n thấp ở Pb cho tốc độ bão

hòa các vị trí trao đổi chậm hơn so với những kim loại khác. Điều này có thể giải

thích rằng: kích thước phân tử của Pb lớn hơn nhiều so với Cu và Zn. Giá trị n thấp

hơn ở Pb và Cu cho thấy khả năng đệm của trầm tích đối với những yếu tố giảm

sớm hơn so với Zn. Giá trị KF thấp và n lớn cho thấy đường hấp phụ đẳng nhiệt của

Zn có cơ chế hấp phụ khác.

54 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

KẾT LUẬN

1. Theo đánh giá sơ bộ thì mức độ tích luỹ Cu, Pb, Zn trong trầm tích có mối

tương quan thuận khá chặt chẽ với một số tính chất lý, hoá học quan trọng của trầm

tích sông Nhuệ như hàm lượng chất hữu cơ, CEC và thành phần sét trong trầm tích có

mối tương quan thuận khá chặt chẽ với hàm lượng KLN trong trầm tích sông Nhuệ.

2. Kết quả nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sông Nhuệ

cho thấy: hàm lượng đồng giao động từ (75 – 130 mg/kg) thấp hơn tiêu chuẩn cho

phép đối với KLN trầm tích của Canada (197 mg/kg). Như vậy chưa có dấu hiệu ô

nhiễm kim loại đồng trong trầm tích sông Nhuệ. Hàm lượng c hì và đặc biệt là kẽm

được tích lũy trong trầm tích với hàm lượng lên đến 156 mgPb/kg và 1226 mgZn/kg

đã vượt quá ngưỡng tiêu chuẩn áp dụng đối với KLN trong trầm tích của Canada

1,7 lần đối với Pb và 3,89 lần đối với Zn.

3. Sự phân bố của các KLN trong trầm tích không đồng đều ở các vị trí khác

nhau. Khu vực từ điểm T2 (Cầu Diễn) đến điểm T5 (Cầu Chiếc – Hiền Giang) được

đánh giá là khu vực tích lũy nhiều KLN Cu, Pb, Zn trong trầm tích nhất. Vì đây là

khu vực tiếp nhận trực tiếp các nguồn thải từ các khu công nghiệp, khu dân cư. Tại

điểm T1 (Cống Liên Mạc) tiếp nhận nguồn nước chưa bị ô nhiễm từ sông Hồng nên

chưa bị ô nhiễm KLN. Từ điểm T6 (Đập Đồng Quan) đến điểm cuối nguồn của

sông Nhuệ T8 (Cống Phủ Lý) hàm lượng KLN trong trầm tích giảm dần do không

tiếp nhận nguồn thải ô nhiễm.

4. Nhìn chung hàm lượng KLN tồn tại ở dạng trao đổi thấp, hầu hết các vị trí lấy

mẫu đều nhỏ hơn 2%, điều đó cho thấy khả năng lan truyền ô nhiễm không lớn. Hàm

lượng KLN tồn tại nhiều trong mạng lưới tinh thể của khoáng sét, khoáng nguyên sinh

và các hạt có kích thước lớn. Đáng chú ý dạng liên kết với hợp chất hữu cơ của các KLN

chiếm một phần đáng kể, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước ngầm và

gián tiếp gây ô nhiễm nguồn nước mặt. Kết quả nghiên cứu Pb hấp phụ ưu thế hơn so với Cu và Zn. Hệ số KF của các KLN giảm dần theo thứ tự Pb (23,19 ÷ 29,78 Lnmmol1- n/kg) > Cu (16,43 ÷ 18,60 Lnmmol1-n/kg) > Zn (7,63 ÷ 13,76 Lnmmol1-n/kg). Giá trị KF

thấp và n lớn cho thấy đường hấp phụ đẳng nhiệt của Zn có cơ chế hấp phụ khác.

55 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

KIẾN NGHỊ

1. Cần xây dựng các cơ chế, chính sách quản lý môi trường cần thiết, đồng

bộ và phù hợp, tạo hành lang pháp lý và điều kiện thuận lợi cho các hoạt động bảo

vệ môi trường và khai thác bền vững tài nguyên nước trên lưu vực, đẩy mạnh xã hội

hóa các hoạt động bảo vệ môi trường lưu vực.

2. Cần ngăn chặn kịp thời và xử lý nghiêm các hành vi như: đổ rác thải, phế

liệu bừa bãi, nước thải chưa qua xử lý ra sông.

3. Bắt buộc 100% cơ sở sản xuất, kinh doanh đang hoạt động trên lưu vực

sông phải xây dựng hệ thống xử lý chất thải đạt tiêu chuẩn môi trường.

4. Hạn chế việc sử dụng hóa chất độc hại, thuốc bảo vệ thực vật trong sản

xuất nông nghiệp.

5. Tăng cường nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ trong tác bảo vệ

môi trường lưu vực, khuyến khích đưa nhanh tiến bộ khoa học kỹ thuật, công nghệ

sản xuất sạch thân thiện với môi trường.

6. Đẩy mạnh công tác tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức và trách

nhiệm của cộng đồng, dân cư, cấp chính quyền, đoàn thể, doanh nghiệp và cá

nhân trong việc bảo vệ môi trường làm “sống” lại con sông đang bị ô nhiễm trầm

trọng này.

56 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt

1. Nguyễn Thị Ngọc An, Dương Thị Bích Huệ (2007), “Hiện trạng ô nhiễm

KLN trong rau xanh ở ngoại ô thành phố Hồ Chí Minh”, Tạp chí phát triển

khoa học và công nghệ, 10(01), tr. 41 – 46.

2. Bộ Công nghiệp (2003), "Quản lý chất lượng nước thải Công nghiệp trong lưu

vực sông Nhuệ – sông Đáy”, Tham luận tại hội nghị Chủ tịch UBND 6

tỉnh/thành phố thuộc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy ngày 7/8/2003 tại Hà

Nam.

3. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2009), Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia về

môi trường.

4. Bộ tài nguyên và môi trường , Tổng cu ̣c môi trườ ng (2006), Báo cáo môi trườ ng quốc gia 2006: Hiện trạng môi trường nướ c 3 lưu vực sông : Cầu, Nhuệ - Đáy, hê ̣ thống sông Đồng Nai, Hà Nội.

5. Bộ tài nguyên và môi trường, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (2010),

Quan trắc chất lượng môi trường nước mặt lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy.

6. Lê Huy Bá (2006), Độc học môi trường (tập 2 - phần chuyên đề), NXB Đại học

quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.

7. Lê Huy Bá, Lê Thị Như Hoa, Phan Kim Phương, Đoàn Thái Phiên, Nguyễn Lê

(2000), Độc học môi trường, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh

8. Trần Bình, Nguyễn Ngọc Thắng (2007), Hướng dẫn thí nghiệm hóa phân tích,

trườ ng đa ̣i ho ̣c bách khoa Hà Nô ̣i.

9. Trần Thọ Bình, Lê Văn Nghị và nnk (2008), Môi trường sông Nhuệ, sông Đáy

hiện trạng và một số định hướng về giải pháp xử lý ô nhiễm, Chương trình

KC 08/06–10, Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học lần 1, Hà Nội, 12/2008.

10. Nguyễn Văn Cư và nnk (2005), Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu

vực sông Nhuệ và sông Đáy, Báo cáo tổng kết đề án cấp nhà nước, Hà Nội.

11. Vũ Thị Thùy Dương (2008), Đánh giá hàm lượng KLN (As, Cd, Pb, Cu, Zn)

trong môi trường đất tại làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn-Yên Phong-Bắc

Ninh, Khóa luận tốt nghiệp, trường đại học nông nghiệp Hà Nội.

57 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

12. Doãn Văn Kiệt (2006), Một số nguyên tố vi lượng thườ ng gặp trong nướ c và

ảnh hưởng của chúng, trườ ng đa ̣i ho ̣c Tây Bắc.

13. R.Laffont (1992), Cuộc đấu tranh vì Môi trường Sinh thái. Nhà xuất bản Khoa

học kĩ thuật.

14. Nguyễn Đình Mạnh (2000), Hoá chất dùng trong nông nghiệp và ô nhiễm môi

trường, NXB Nông nghiệp.

15. Từ Văn Mă ̣c (1995), Các phương pháp phân tích dùn g công cụ, NXB Đại học

quốc gia, Hà Nội.

16. N.M.Maqsud (1998), "Ô nhiễm môi trường vùng nội ô và ngoại ô Thành phố

HCM nhận biết qua lượng KLN tích tụ trong nước và bùn các kênh rạch", Tạp

chí Khoa học Đất, số 10/1998 , trang 162 - 169.

17. Phạm Khôi Nguyên (2006), “Hiện trạng môi trường nước 3 lưu vực sông: Cầu,

Nhuệ - Đáy, hệ thống sông Đồng Nai”, Báo cáo môi trường quốc gia 2006,

Bộ Tài Nguyên và Môi trường.

18. Hoàng Nhâm (2002), Hóa vô cơ, tập 2, NXB Giáo dục, Hà Nội.

19. Hoàng Thị Thanh Thủy, Từ Thị Cẩm Loan, Nguyễn Như Hà Vy (2007),

“Nghiên cứu địa hoá môi trường một số KLN trong trầm tích sông rạch

thành phố Hồ Chí Minh”, Tạp chí phát triển KH&CN, tập 10 (số 01/2007).

20. Lê Thành Phước, Trần Tích (2007), Hóa phân tích lí thuyết và thực hành, NXB

Y ho ̣c.

21. Nguyễn Văn Ri , Tạ Thị Thảo (2003),Thực tập hó a phân tích - phần 1: Phân tích định lượng hóa học , Trườ ng Đa ̣i ho ̣c Khoa ho ̣c tự nhiên - Đa ̣i ho ̣c quốc gia Hà Nô ̣i.

22. Trịnh Thị Thanh (2007), Độc học môi trường và sức khoẻ con người, Nhà xuất

bản Đại học Quốc Gia Hà Nội

23. Sở KHCN & MT Hà Nội (2000), Đánh giá tổng thể tình trạng ô nhiễm công

nghiệp, đề xuất các giải pháp cải thiện. Kiểm soát và khống chế ô nhiễm trong

quá trình phát triển công nghiệp ở Hà Nội.

58 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

24. Nguyễn Đức Vận (2004), Hóa vô cơ, tập 2: Các kim loại điển hình, NXB Khoa

học và kĩ thuật, Hà Nội.

Tài liệu tiếng Anh

25. Ahumada, I., Mendoza, J., Ascar, L. (1999), “Sequential extraction of heavy

metals in soils irrigated with wastewater”, Commun. Soil Sci. Plant Anal, 30,

pp. 1507 – 1519.

26. Balachandran K. K, C. M Lalu Raj, M Nair, T Joseph, P. Sheepa, P. Venugopal

(2005), Heavy metal accumulation in a flow restricted, tropical estuary,

Estuarine, Coastal and Shelf Science 65, pp. 361 – 370.

27. Canadian Council of Ministry of the Environment (2001), Canadian water

quality guidelines for the protection of aquatic life, Canada.

28. Canada. (2002), Canadian Environmental Quality Guidelines: Summary Table.

29. Chun-gang Yuan, Jian-bo Shi, Bin He, Jing-fu Liu, Li-na Liang and Gui-bin

Jiang (2004), “Speciation of heavy metals in marine sediments from the East

China Sea by ICP-MS with sequential extraction”, Environment

International, 30, PP. 769 – 783.

30. Christine M. Davidson, Rhodri P. Thomas, Sharon E. McVey, Reijo Perala,

David Littlejohn, Allan M. Ure (1994), “Evaluation of a sequential extraction

procedure for the speciation of heavy metals in sediments”, Analytica

Chimica Acta, 291, PP. 277 – 286.

31. Clesceri L. S., Greenberg A. E., Eaton A. D.(1998), Standard methods for the

examination of water and wastewater, 20th, Ed., APHA, USA.

32. David Harvey (2000), Modern Analytical Chemistry, Mc Graw Hill.

33. H.Akcay, A. Oguz, and C. Karapire (2003), “Study of heavy metal pollution

and speciation in BuyakMenderes and Gediz river sediments”, Water

Research, 37, PP. 813 – 822.

34. Herbert E. Allen (1993), “The significance of trace metal speciation for water,

sediment and soil quality criteria and standards”, The Science of the Total

Environment, Supplement.

35. Kabata – Pendias & Henryk Pendias(1985). Trace Elements in Soils and Plants.

CRCPress, Inc. Boca Raton, Florida,

59 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

36. John R. Dean (2003), Methods for enviromental trace analysis, , John Wiley &

Sons, Ltd.

37. Joszef Hlavay, Thomas Prohaska, Marta Weisz, Walter W. Wenzel, Gerhard J.

Stingeder (2004), “Determination of trace elements bound to soils and

sediment fractions”, Pure Appl. Chem., 76(2), PP. 415 – 442.

38. Li-Siok Ngiam and Poh-Eng Lim (2001), “Speciation patterns of heavy metals

in tropical estuarine anoxic and oxidized sediments by different sequential

extraction schemes”, The Science of the Total Environment , 275, PP. 53 – 61.

39. Luo Mingbiao, Li Jianqiang, Cao Weipeng , and Wang Maolan (2008), “Study

of heavy metal speciation in branch sediments of Poyang Lake”, Journal of

Environmental Sciences, 20, PP. 161 – 166.

40. Marco Ramirez, Serena Massolo, Roberto Frache and Juan A. Correa (2005),

“Metal speciation and environmental impact on sandy beaches due to El

Salvador copper mine, Chile”, Marine Pollution Bulletin, 50, PP. 62 – 72.

41. Narwal, R. P., Singh, B. R., Salbu, B. (1999), “Association of cadmium, zinc,

copper, and nickel with components in naturally heavy metal rich soils

studied by parallel and sequential extractions”, Commun. Soil. Sci. Plant

Anal, 30, pp. 1209 – 1230.

42. Lars Jarup (2003), Hazards of heavy metal contamination, British Medical

Bulletin 68, pp. 167 – 182.

43. Piccolo A, Mbagwu Nsukka J.S.C, Firenze, changes in soil aggregate Stability

induced by amendment with humic substances, Soil technology, 1989.

44. Polyak K, Hlavay J (1999), “Environmental mobility of trace metals in

sediments collected in the Lake Balaton”, Fresenius’ J Anal Chem, 363(5),

PP. 87 – 93.

45. Rafael Pardo, Enrique Barrado, Lourdes Pẽrez and Marisol Vega (1990),

“Determination and speciation of heavy metals in sediments of the Pisuerga

River”, WaL. Res, 24(3), PP. 373 – 379.

46. Riba, T.A. DelValls, J.M. Forja, A. Gómez-Parra (2002), “Influence of the

Aznalcóllar mining spill on the vertical distributionof heavy metals in

60 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

sediments from the Guadalquivir estuary (SW Spain)”, Marine Pollution

Bulletin, 44, PP. 39 – 47

47. Samira Ibrahim Korfali and Brian E. Davies (2004), “Speciation of metals in

sediment and water in a river underlain bylimestone: Role of Carbonate

Species for purification capacity ofrivers”, Advances in Environmental

Research, 8, PP. 599 – 612.

48. Steenland K, Boffetta P (2000), Lead and cancer in humans: where are we

now?, Am J Ind Med 38, pp. 295 – 299.

49. Tessier A, Campbell PGC, Bisson M (1979), “Sequential extraction procedure

for the speciation of particulate trace metals”, Analytical Chemistry 51, pp.

844 – 850.

50. Takamu Furuichi, Huynh Trung Hai, Tran Le Minh, Ha Vinh Hung, Phan Thu

Phuong, Tran Van Nhan, Shuzo Tanaka (2006), “Distribution of heavy metal

concentrations in Nhue river basin”, Hô ̣i nghi ̣ khoa ho ̣c lần thứ 20 - Đa ̣i ho ̣c bách khoa Hà Nội.

51. US Environmental Protection Agency, Screening level ecological risk

assessment protocol for hazardous waste combustion facilities, Volume 3.

Appendix E: Toxicity Reference Values. EPA530-D99-001C.

52. Vu Duc Loi, Le Lan Anh, Trinh Anh Duc, Tran Van Huy, Nicolas Prieur,

(2003), “Initial estimation of heavy metals pollution in river water and

sediment in Hanoi, Vietnam”, Journal of Chemistry, 41, pp. 143 – 148.

53. Vu Duc Loi, Le Lan Anh, Trinh Anh Duc, Tran Van Huy, Pham Gia Mon,

Nicolas Prieur, Jorg Schafer, Gilbert lavaux and Gerard Blanc (2005),

“Speciation of Heavy metals in sediment of Nhue and Tolich rivers in Hanoi,

Vietnam”, Journal of Chemistry, 43 (5), pp. 600 – 604.

54. . Warwick P, Hall A, Pashley V, Van der Lee J, Maes A, Zinc and cadmium

mobility in podzol soils, Chemosphere, Volume 38, Issue 10, pp 2357 – 2368, April 1999.

55. Wisconsin Department of Natural Resources Laboratory Certification Program

(1996), Analytical detection limit guidance & Laboratory Guide for

Determining Method Detection Limit

61 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

56. Weisz M, Polyak K, Hlayvay J (2000), “Fractination of elements in sediment

samples collected in rivers and harbors at Lake Balaton and its catchment

57. W.Salomons and W.M.Stigliani (1995), Biogeodynamics of Pollutants in Soils

area”, Microchem. J., 67, pp. 207.

and Sediments, Springer publisher.

Tài liệu từ trang Web

58. Cá sông Nhuệ chết do đột ngột nhiễm độc nước thải.

http://www.vietnamnet.vn/xahoi/2009/03/837107/

59. Hiện trạng môi trường Việt Nam (2007).

http://www.monre.gov.vn/monreNet/default.aspx?tabid=185

60. Kinh nghiệm trên thế giới về quản lý môi trường lưu vực sông.

http://www.nea.gov.vn/Sukien_Noibat/Luuvuc_Song/songNhue_Day/thongti

n_mt-kinhnghiem.htm

61. Kiều Minh (2006), Nước chảy tràn đô thị.

http://www2.vietnamnet.vn/khoahoc/moitruong/2006/05/574875/

62. Ô nhiễm môi trường sông Nhuệ ở Hà Nam: Cá “trắng” đầy sông, người kêu

cứu!

http://www.nea.gov.vn/thongtinmt/noidung/dd_3_12_03.htm

63. Sông Nhuệ thành nguồn gây ô nhiễm nặng (2008), Tiền Phong,

http://tintuc.xalo.vn/001878123471/song_nhue_thanh_nguon_gay_o_nhiem_

nang.html

64. Tăng Văn Khiên, Phương pháp phân tích tương quan

http://74.125.155.132/search?q=cache:0dH5W67tN1QJ:www.gso.gov.vn/M

odules/Doc_Download.aspx%3FDocID%3D3072+c%C3%A1ch+t%C3%A

Dnh+h%E1%BB%87+s%E1%BB%91+t%C6%B0%C6%A1ng+quan&cd=1

&hl=vi&ct=clnk&gl=vn

62 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

PHỤ LỤC: Hàm lượng các dạng kim loại trong mẫu trầm tích sông Nhuệ (%)

Thành phần phần trăm (%)

Vị trí mẫu Các dạng Cu Pb Zn

Dạng trao đổi 1,30 0,40 1,40

Dạng liên kết với cacbonat 3,68 7,20 12,10

Dạng liên kết với Fe-Mn Cống Liên 3,07 12,56 38,60 oxi hydroxit Mạc

Dạng liên kết với hữu cơ 21,02 6,30 6,20

Dạng cặn dư 70,93 73,54 41,70

Dạng trao đổi 0,90 0,10 1,21

Dạng liên kết với cacbonat 3,70 3,10 7,20

Dạng liên kết với Fe-Mn 1,50 22,70 29,69 Cầu Diễn oxi hydroxit

Dạng liên kết với hữu cơ 17,80 0,40 2,80

Dạng cặn dư 76,10 73,70 59,10

Dạng trao đổi 1,30 0,30 1,90

Dạng liên kết với cacbonat 4,10 4,70 11,60

Dạng liên kết với Fe-Mn 3,30 7,10 28,12 Cầu Trắng oxi hydroxit

Dạng liên kết với hữu cơ 18,40 4,50 9,60

Dạng cặn dư 72,93 83,40 48,78

Dạng trao đổi 1,30 0,16 2,13

Dạng liên kết với cacbonat 2,60 4,94 14,14

Dạng liên kết với Fe-Mn Cầu Tả 1,99 13,12 30,05 oxi hydroxit Thanh Oai

Dạng liên kết với hữu cơ 21,45 2,43 4,90

Dạng cặn dư 72,66 79,35 48,78

Dạng trao đổi 1,37 0,24 1,21 Cầu Chiếc

Dạng liên kết với cacbonat 2,65 3,81 7,80 Hiền

Giang Dạng liên kết với Fe-Mn 1,74 17,39 13,27

63 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

oxi hydroxit

Dạng liên kết với hữu cơ 21,04 0,54 1,59

Dạng cặn dư 73,19 78,02 76,13

Dạng trao đổi 0,60 0,10 1,40

Dạng liên kết với cacbonat 5,10 6,10 11,60

Dạng liên kết với Fe-Mn Đập Đồng 3,20 9,20 31,70 oxi hydroxit Quan

Dạng liên kết với hữu cơ 15,30 5,10 9,50

Dạng cặn dư 75,80 79,50 45,80

Dạng trao đổi 1,32 0,31 1,50

Dạng liên kết với cacbonat 3,48 4,94 10,50

Dạng liên kết với Fe-Mn Cầu Nhật 2,70 12,35 26,66 oxi hydroxit Tựu

Dạng liên kết với hữu cơ 20,15 4,08 5,80

Dạng cặn dư 72,35 78,32 55,54

Dạng trao đổi 0,93 0,12 1,58

Dạng liên kết với cacbonat 3,80 4,71 10,98

Dạng liên kết với Fe-Mn Cống Phủ 2,23 15,01 30,48 oxi hydroxit Lý

Dạng liên kết với hữu cơ 18,18 2,64 5,73

Dạng cặn dư 74,85 77,52 51,23

64 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

PHỤ LỤC ẢNH

Ảnh 1: Lấy mẫu trầm tích tại Cống Ảnh 2: Lấy mẫu trầm tích tại

Liên Mạc Cầu Diễn

Ảnh 3: Lấy mẫu trầm tích tại Ảnh 4: Lấy mẫu trầm tích tại

Cầu Trắng Cầu Tả Thanh Oai

65 Học viên Nguyễn Thị Hiếu

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Ảnh 5: Phơi các mẫu trầm tích Ảnh 6: Phân tích mẫu trong PTN Trung

tâm Kỹ thuật Môi trường và An toàn Hóa

chất, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam

Ảnh 8: Sự ô nhiễm của sông Nhuệ. Ảnh 7: Phân tích mẫu trong PTN bộ môn

Thổ Nhưỡng và Môi trường đất của Khoa

Môi trường – Trường ĐH KHTN

66 Học viên Nguyễn Thị Hiếu