Luận văn: Khảo sát, đánh giá sự phân bố hàm lượng các kim loại nặng trong nước và trầm tích hệ thống Sông Đáy : Luận văn ThS. Hóa học: 60 44 29
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Ngày: 2011
Chủ đề: Hóa phân tích
Kim loại nặng
Nguồn nước
Sông Đáy
Miêu tả: 89 tr. + CD-ROM
Luận văn ThS. Hóa phân tích -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011
Tổng quan về lưu vực sông Đáy; hệ số phân bố của các kim loại nặng; độc tính kim loại nặng; các phương pháp phân tích kim loại nặng; phương pháp xử lý mẫu nước và trầm tích. Nghiên cứu các mẫu nước, mẫu chất rắn lơ lửng và mẫu trầm tích đáy tại các địa điểm nằm trên lưu vực sông Đáy. Phân tích xác định tổng hàm lượng kim loại nặng trong pha lỏng, chất rắn lơ lửng và trầm tích đáy bằng phương pháp phân tích ICP – MS trên cơ sở tối ưu hóa các điều kiện đo và đánh giá phương pháp phân tích. Phân tích mẫu thực tế lấy tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Đáy để đánh giá mức độ ô nhiễm, qua đó sử dụng phương pháp phân tích thống kê đa biến đánh giá mối tương quan về mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong mẫu nước và trầm tích tại khu vực này. Từ kết quả phân tích hàm lượng các kim loại nặng ở pha lỏng (mẫu nước) và pha rắn (mẫu chất rắn lơ lửng) xác định hệ số phân bố của các kim loại nặng vào 2 pha. Ứng dụng công nghệ GIS kết hợp phân tích đa biến để biểu diễn mức hàm lượng các kim loại nặng trên lưu vực sông Đáy đồng thời đánh giá mức độ lan truyền ô nhiễm
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................................3
1.1. Tổng quan về lƣu vực sông Đáy.......................................................................3
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Đáy...........................3
1.1.2. Tổng quan về hiện trạng môi trƣờng lƣu vực sông Đáy ............................7
1.2. Hệ số phân bố của các kim loại nặng .............................................................12
1.2.1. Vai trò của chất rắn lơ lửng......................................................................13
1.2.2. Vai trò của chất hữu cơ ............................................................................14
1.3. Độc tính kim loại nặng ...................................................................................15
1.4. Các phƣơng pháp phân tích kim loại nặng .....................................................18
1.4.1. Phƣơng pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS) ......................18
1.4.2. Các phƣơng pháp khác xác định kim loại nặng .......................................23
1.5. Các phƣơng pháp xử lý mẫu nƣớc và trầm tích..............................................26
1.5.1. Nguyên tắc xử lý mẫu ..............................................................................26
1.5.2. Một số phƣơng pháp xử lý mẫu trầm tích xác định hàm lƣợng kim loại
nặng ....................................................................................................................27
1.5.3. Một số phƣơng pháp xử lý mẫu nƣớc xác định hàm lƣợng kim loại nặng
............................................................................................................................28
1.6. Xử lý thống kê số liệu phân tích....................................................................29
1.6.1. Phân tích phƣơng sai đa biến (MANOVA) ..............................................29
1.6.2. Phân tích thành phần chính (PCA)...........................................................30
1.6.3. Phân tích nhóm (CA)................................................................................31
1.6.4. Phần mềm máy tính..................................................................................32
1.7. Giới thiệu về GIS (Geographic Information System).....................................32
1.7.1. Khái niệm GIS..........................................................................................32
1.7.2. Ứng dụng GIS trong phân tích môi trƣờng ..............................................33
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................34
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
2.1. Đối tƣợng, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu..............................................34
2.2. Hóa chất và công cụ .......................................................................................34
2.3. Lấy mẫu, xử lý mẫu, bảo quản mẫu................................................................36
2.3.1. Lấy mẫu....................................................................................................36
2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ và bảo quản mẫu...........................................................40
2.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu trầm tích...................................................................41
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................42
3.1. Tối ƣu hoá điều kiện phân tích bằng ICP-MS ................................................42
3.1.1. Chọn đồng vị phân tích ............................................................................42
3.1.2. Độ sâu mẫu (Sample Depth - SDe): .........................................................44
3.1.3. Công suất cao tần (Radio Frequency Power - RFP..................................44
3.1.4. Lƣu lƣợng khí mang (Carier Gas Flow Rate - CGFR): ...........................45
3.1.5. Thế thấu kính ion......................................................................................47
3.1.6. Tóm tắt các thông số tối ƣu của thiết bị phân tích ...................................47
3.2. Đánh giá phƣơng pháp phân tích....................................................................48
3.2.1. Khoảng tuyến tính ....................................................................................48
3.2.2. Đƣờng chuẩn ............................................................................................49
3.2.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng...............................................52
3.2.4. Đánh giá độ đúng của phép đo .................................................................54
3.3. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong mẫu nƣớc bề mặt ............55
3.4. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong thành phần lơ lửng của các
mẫu nƣớc bề mặt....................................................................................................59
3.5. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong trầm tích hệ thống sông
Nhuệ-Đáy...............................................................................................................62
3.6. Phân tích phƣơng sai đa biến (MANOVA).....................................................63
3.6.1. Mẫu nƣớc:.................................................................................................63
3.6.2. Mẫu chất lơ lửng: .....................................................................................64
3.6.3. Mẫu trầm tích mặt: ...................................................................................65
3.7. Xác định hệ số phân bố của các kim loại nặng tại các địa điểm thuộc lƣu vực
sông Đáy ................................................................................................................65Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
3.8. Phân tích thống kê đa biến xác định nguồn gốc và phân bố ô nhiễm kim loại
nặng........................................................................................................................67
3.8.1. Pha lỏng:...................................................................................................67
3.8.2. Chất rắn lơ lửng và trầm tích:...................................................................71
3.9. Biểu diễn phân bố không gian hàm lƣợng các kim loại nặng và lan truyền ô
nhiễm các kim loại nặng trong nƣớc và trầm tích lƣu vực sông Đáy....................75
KẾT LUẬN ...............................................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................85
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Ước tính hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ở lưu vực
sông Nhuệ - Đáy, 2005................................................................................................9
Bảng 1.2. Thống kê lượng chất thải của các ngành sản xuất công nghiệp của các
tỉnh thành trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy................................................................10
Bảng 1.3. Hệ số phân bố tại các hàm lượng chất rắn lơ lửng của một số kim loại
nặng (Theo Ambrose)................................................................................................13
Bảng 2.1. Tọa độ địa lý và thông tin lấy mẫu...........................................................39
Bảng 3.1. Số khối, tỷ lệ đồng vị ................................................................................43
Bảng 3.2. Các thông số tối ưu cho máy đo ICP-MS.................................................47
Bảng 3.3. Đường chuẩn các nguyên tố khi dùng phương pháp ICP-MS ................50
Bảng 3.4. Giá trị LOD và LOQ của 1 số nguyên tố dùng phép đo ICP-MS ...........53
Bảng 3.5. Kết quả phân tích mẫu chuẩn MESS-3 bằng phương pháp ICP-MS.......54
Bảng 3.6. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu môi trường thông thường của các mẫu
nước bề mặt lưu vực sông Nhuệ - Đáy......................................................................55
Bảng 3.7. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu nước bề mặt tại
các địa điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy ...........................................................57
Bảng 3.8. Giới hạn nồng độ kim loại nặng trong nước mặt.....................................58
Bảng 3.9. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu chất rắn lơ lửng
tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy ......................................................60
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu trầm tích tại các
địa điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy..................................................................62
Bảng 3.11. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng đất ( QCVN) .....................63
Bảng 3.12. Log–Kd các kim loại nặng tại các địa điểm thuộclưu vực sông Nhuệ-
Đáy ............................................................................................................................66Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Bản đồ các tỉnh nằm trong lưu vực sông Đáy...........................................3
Hình 1.2. Phần trăm lượng nước thải của các ngành vào lưu vực sông Nhuệ - Đáy 8
Hình 1.3. Ứng dụng phương pháp phân tích ICP-MS trong các lĩnh vực ...............20
Hình 2.1. Sơ đồ khối về nguyên tắc cấu tạo của hệ ICP- MS ..................................35
Hình 2.2. Hình ảnh máy ICP – MS (ELAN 9000) ....................................................36
Hình 2.3. Sơ đồ các vị trí lấy mẫu............................................................................38
Hình 3.1. Độ sâu mẫu của máy ICP - MS ................................................................44
Hình 3.2. Ảnh hưởng của công suất RF ..................................................................45
Hình 3.3. Ảnh hưởng của LLKM .............................................................................46
Hình 3.4. Ảnh hưởng của thế thấu kính ion ............................................................46
Hình 3.5. Ảnh hưởng của các kim loại đến 3 PC đầu đối với mẫu nước .........69
Hình 3.6. Mức độ tương đồng của các kim loại đối với mẫu nước..........................70
Hình 3.7. Ảnh hưởng của các kim loại đến 3 PC đầu đối với mẫu chất rắn lơ lửng
...................................................................................................................................72
Hình 3.8. Ảnh hưởng của các kim loại đến 3 PC đầu đối với mẫu trầm tích...73
Hình 3.9. Mức độ tương đồng của các kim loại đối với mẫu chất rắn lơ lửng........74
Hình 3.10. Mức độ tương đồng của các kim loại đối với mẫu trầm tích .................74
Hình 3.11. Phân bố hàm lượng Cr trong nước hệ thống sông Đáy .........................75
Hình 3.12. Phân bố hàm lượng Cr trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................75
Hình 3.13. Phân bố hàm lượng Mn trong nước hệ thống sông Đáy.......................76
Hình 3.14. Phân bố hàm lượng Mn trong trầm tích hệ thống sông Đáy .................76
Hình 3.15. Phân bố hàm lượng Fe trong nước hệ thống sông Đáy .........................76
Hình 3.16. Phân bố hàm lượng Fe trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................76
Hình 3.17. Phân bố hàm lượng Co trong nước hệ thống sông Đáy.........................77
Hình 3.18. Phân bố hàm lượng Co trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................77
Hình 3.19. Phân bố hàm lượng Ni trong nước hệ thống sông Đáy .........................77
Hình 3.20. Phân bố hàm lượng Ni trong trầm tích hệ thống sông Đáy ...................77
Hình 3.21. Phân bố hàm lượng Cu trong nước hệ thống sông Đáy.........................78
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
Hình 3.22. Phân bố hàm lượng Cu trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................78
Hình 3.23. Phân bố hàm lượng Zn trong nước hệ thống sông Đáy ........................78
Hình 3.24. Phân bố hàm lượng Zn trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................78
Hình 3.25. Phân bố hàm lượng As trong nước hệ thống sông Đáy .........................79
Hình 3.26. Phân bố hàm lượng As trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................79
Hình 3.27. Phân bố hàm lượng Cd trong nước hệ thống sông Đáy.........................79
Hình 3.28. Phân bố hàm lượng Cd trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................79
Hình 3.29. Phân bố hàm lượng Hg trong nước hệ thống sông Đáy ........................80
Hình 3.30. Phân bố hàm lượng Hg trong trầm tích hệ thống sông Đáy..................80
Hình 3.31. Phân bố hàm lượng Pb trong nước hệ thống sông Đáy.........................80
Hình 3.32. Phân bố hàm lượng Pb trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................80
Hình 3.33. Mức độ tương đồng của các địa điểm lấy mẫu ......................................82Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AAS (Atom Absorption Spectrometry) : phổ hấp thụ nguyên tử.
BOD (Biological Oxygen Demand): nhu cầu oxy sinh học.
DO (Dissolve Oxygen): hàm lượng oxy hòa tan.
ICP – AES (Inductively Coupled Plasma – Atom Emission Spectrometry):
phương pháp phổ phát xạ plasma cao tần cảm ứng.
ICP – MS (Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry): phương pháp quang
phổ khối plasma cao tần cảm ứng.
GC (Gas Chromatography): phương pháp sắc ký khí.
LC (Liquid Chromatography): phương pháp sắc ký lỏng.
SS (Suspended Solid): chẩt rắn lơ lửng.
TDS (Total of Dissolve Solid): tổng chất rắn hòa tan.
TOC (Total of Organic Carbon): tổng Cacbon hữu cơ.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 1
MỞ ĐẦU
Lưu vực sông Đáy nằm ở phía Tây – Nam của đồng bằng Bắc Bộ, đây là một
trong những lưu vực sông quan trọng của nước ta. Lưu vực sông trải trên diện tích
hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh
Bình) gồm một phần Thủ đô Hà Nội. Những năm gần đây, nền kinh tế - xã hội của
các tỉnh thành này đang trên đà khởi sắc, tốc độ phát triển tăng một cách đáng kể.
Tốc độ công nghiệp hóa, đô thị hóa này đã có tác dụng thúc đẩy mạnh mẽ sự phát
triển của nền kinh tế nhưng mặt trái của nó là việc ảnh hưởng đến môi trường của
khu vực nói chung cũng như của lưu vực sông Đáy nói riêng. Chất lượng nước của
các con sông nhìn chung đã bị ô nhiễm và ở một vài khu vực sông đã bị ô nhiễm
nghiêm trọng.
Tại các con sông của Việt Nam, đặc biệt là ở vùng châu thổ sông Hồng
(trong đó có lưu vực sông Đáy), chất rắn lơ lửng trong cột nước là rất lớn, kéo theo
hàm lượng kim loại vết trong pha hạt tăng nên rất dễ gây ra hiện tượng tái lơ lửng.
Do vậy, việc nghiên cứu sự phân bố của kim loại nặng là cần thiết để có thể hiểu
được sự phân tán, sự chuyển đổi, và quá trình làm giàu thêm của các kim loại nặng
trong môi trường nước của lưu vực sông Đáy. Một đặc điểm riêng của nước mặt tại
lưu vực sông Đáy nói riêng và của Việt Nam nói chung là do tốc độ đô thị hóa
nhanh mà không có sự phát triển tương xứng trong việc xử lý nước thải, nước thải
không được xử lý mà thải trực tiếp ra các sông. Điều này cũng ảnh hưởng lớn đến
sự phân bố của các kim loại trong nước. Thêm vào đó, do sự bùng nổ kinh tế của
nước ta, các kim loại nặng sinh ra trong các hoạt động công nghiệp (như ngành mạ
kim loại…) ngày càng nhiều; điều đó rất dễ dẫn đến sự tích lũy kim loại nặng trong
nước và chất rắn lơ lửng. Vì vậy, việc nghiên cứu sự phân bố kim loại nặng trong
nước, trong chất rắn lơ lửng và trầm tích là rất cần thiết.
Trong bản luận văn này, với đối tượng phân tích là hàm lượng các kim loại
nặng trong các mẫu nước, chất lơ lửng và trầm tích lấy tại 10 địa điểm thuộc lưuNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 2
vực sông Đáy được xác định theo phương pháp quang phổ khối plasma cao tần cảm
ứng (ICP – MS). Số liệu hàm lượng các kim loại nặng có trong các đối tượng mẫu
nghiên cứu được xử lý theo phương pháp thống kê đa biến (multivariate analysis)
để đánh giá nguồn gốc, sự phân bố hàm lượng kim loại nặng và ứng dụng hệ thống
thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) để đánh giá nguồn phát
sinh, sự lan truyền, quản lý ô nhiễm tại lưu vực sông Đáy.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về lƣu vực sông Đáy
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Đáy
Đặc điểm tự nhiên [22]
Lưu vực sông Đáy nằm ở phía Tây – Nam của đồng bằng Bắc Bộ, về phía bờ
bên phải của sông Hồng. Mặc dù sông Đáy là một nhánh của sông Hồng nhưng nó
cũng có lưu vực riêng với các sông nhánh bao gồm sông Tích, sông Thanh Hà, sông
Hoàng Long, sông Vác, sông Nhuệ, sông Châu Giang, sông Sét và sông Đào. Sông
Đáy cũng có liên quan với sông Ninh Cơ và kênh Quan Lieu. Lưu vực sông kéo dài
từ khu vực miền núi thuộc tỉnh Hà Tây và Hòa Bình đến bờ biển ở tỉnh Nam Định
và Ninh Bình với tổng diện tích tự nhiên là 7.665 km2. Lưu vực sông trải trên diện
tích hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh
Bình) gồm một phần Thủ đô Hà Nội.
Hình 1.1. Bản đồ các tỉnh nằm trong lưu vực sông ĐáyNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 4
Sông Đáy dài 237km, chảy qua các tỉnh Hà Tây, Hà Nam, Nam Định và
Ninh Bình, cuối cùng đổ ra biển tại cửa Đáy. Sông Đáy là một sông nhánh của sông
Hồng. Từ năm 1937, sau khi đập Đáy được xây dựng, nước sông Hồng không chảy
vào sông Đáy thường xuyên, do đó sông Đáy đã trở thành con sông tiêu nước và
phục vụ cho việc phân lũ vào mùa lũ.
Sông Nhuệ dài 74km và nhận nước từ sông Hồng thông qua cống Liên Mạc.
Sông Nhuệ cũng phục vụ cho hệ thống tiêu nước cho thành phố Hà Nội và quận Hà
Đông. Sông Nhuệ gặp sông Đáy tại thị xã Phủ Lý. Lưu vực sông Nhuệ có diện tích
1.070km2.
Một số sông chính nhận nước từ sông Hồng từ các kênh đào bao gồm: sông
Đáy, sông Nhuệ, sông Châu và sông Đào. Bên cạnh đó, có những sông khác là
những sông tiêu nước cho các thành phố, thị xã, khu dân cư, khu công nghiệp, các
khu dịch vụ, các làng nghề như sông Tích, sông Hoàng Long và sông Thanh Hà.
Tài nguyên thiên nhiên và đặc điểm môi trƣờng [22]
Nhờ có địa hình đa dạng với núi, đồi và đồng bằng, lưu vực sông có sự khác
biệt về hệ sinh thái như đồi núi, núi đá vôi, nước ngọt và các vùng ngập nước.
Mặc dù phần lớn lưu vực đã được khai thác từ lâu nhưng sinh thái của lưu
vực vẫn còn đa dạng và phong phú từ khi một phần của lưu vực được xây dựng
sang một bên thành diện tích rừng đặc dụng, bao gồm vườn quốc gia Cúc Phương
và vườn quốc gia Ba Vì, khu vực được bảo vệ Hương Sơn, Hoa Lư và khu vực bảo
tồn đất ngập nước Văn Long và Xuân Thủy.
Lưu vực sông Đáy có nhiều sông nhánh chảy qua các thành phố, thị xã, khu
dân cư, khu công nghiệp, khu dịch vụ, các làng nghề… Đây là nguồn nước quan
trọng phục vụ sản xuất nông nghiệp và công nghiệp.
Mạng lƣới sông ngòi và chế độ thủy văn
* Mạng lưới sông ngòi[2]
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 5
Mạng lưới sông ngòi khu vực nghiên cứu tương đối phát triển, mật độ lưới
sông đạt 0,7 – 1,2 km/km2. Lưu vực có dạng dài, hình nan quạt, gồm có các sông
chính sau:
* Sông Đáy: nguyên là một phân lưu lớn đầu tiên ở hữu ngạn sông Hồng, bắt
đầu từ của Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, đổ ra biển tại cửa Đáy.
* Sông Nhuệ: lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ
thống thủy nông Đan – Hoài. Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội, quận
Hà Đông và chảy vào sông Đáy tại thị xã Phủ Lý.
* Sông Tô Lịch: dài 14,6 km, bắt nguồn từ cống Phan Đình Phùng, chảy qua
địa phận Từ Liêm, Thanh Trì qua đập Thanh Liệt và đổ vào sông Nhuệ. Đoạn cuối
của sông Tô Lịch đảm nhận toàn bộ lượng nước thải của thành phố. Đây là con
sông thoát nước chính của Hà Nội.
* Sông Thanh Hà: bắt nguồn từ dãy núi đá vôi ở gần Kim Bôi (Hòa Bình)
chảy vào vùng đồng bằng từ ngã ba Đông Chiêm ra đến Đục Khê, được ngăn cách
giữa đồng bằng và núi bởi kênh Mỹ Hà, đưa nước chảy thẳng vào sông Đáy.
* Sông Tích: bắt nguồn từ núi Tản Viên thuộc dãy Ba Vì theo hướng Tây
Bắc – Đông Nam, đổ vào sông Đáy tại Ba Thá.
* Sông Châu: trước đây cũng là phân lưu của sông Hồng, chảy vào sông Đáy
tại Phủ Lý, nhưng cửa sông nhận nước sông Hồng đã bị bồi lấp nên ngày nay sông
Châu chỉ còn là một con sông tiêu nước cho vùng 6 trạm bơm lớn tỉnh Hà Nam và
Nam Định.
* Chế độ thủy văn [22, 34]
Chế độ nhiệt: chế độ nhiệt phân hóa khá rõ rệt theo độ cao trong khu vực.Ở
vùng thấp nhiệt độ trung bình năm đạt từ 25 – 270C: mùa hè đạt 27 – 300C, mùa
đông đạt 18 – 200C. Ở vùng cao, nhiệt độ mùa đông khoảng 16 – 180 C, mùa hè đạt
khoảng 220C.Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 6
Chế độ mưa ẩm: Mùa mưa trùng với mùa hè (từ tháng 5 đến tháng 10),
lượng mưa chiếm 80 – 85% tổng lượng nước, đạt từ 1200 – 1800 mm với số ngày
mưa vào khoảng 60 – 70 ngày. Lượng mưa các tháng mùa khô đều dưới
100mm/tháng, trong đó tháng 7, 1, 2, 3 đều dưới 50mm/tháng.
Cũng giống như lượng mưa, dòng chảy phân bố trên lưu vực cũng không
đều. Dòng chảy lớn nhất là ở núi Ba Vì, phần hữu ngạn lưu vực có dòng chảy lớn
hơn phần tả ngạn. Dòng chảy mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 10 năm sau, chiếm 70 –
80% lượng dòng chảy của năm, tháng 9 là tháng có dòng chảy trung bình tháng lớn
nhất (chiếm khoảng 20 – 30% lượng dòng chảy mỗi năm) và lũ lớn nhất năm của
sông Đáy cũng thường xảy ra vào tháng 9.
Sông Hồng cung cấp khoảng 85 – 90% tổng lượng nước chảy vào lưu vực
sông Đáy. Tổng lượng nước hàng năm của lưu vực sông Đáy là khoảng 28,8 tỷ m3,
trong đó 25,7 tỷ m3, tương đương với 89,5% là từ sông Đào (tỉnh Nam Định); 1,35
tỷ m3, vào khoảng 4,7% đến từ sông Tích và sông Đáy tại Ba Thá.
Khoảng 70 – 80% tổng lượng nước hàng năm của lưu vực sông nhận được là
vào mùa lũ, từ tháng 6 đến tháng 10. Trong suốt mùa khô, từ tháng 11 đến tháng 5
năm sau, sông Nhuệ nhận nước từ sông Hồng thông qua cống Liên Mạc, sông Đào
nhận nước từ sông Hồng và đổ vào sông Đáy.
Chế độ dòng nước của sông Đáy chịu ảnh hưởng không chỉ bởi các yếu tố
khí hậu (chủ yếu là lượng mưa) mà còn bởi chế độ dòng nước của sông Hồng và
chế độ thủy triều của vịnh Bắc Bộ. Vì thế mà chế độ dòng chảy sông Đáy rất phức
tạp và có sự khác nhau nhất định giữa các đoạn sông.
Chế độ dòng nước của sông Nhuệ phụ thuộc hoàn toàn vào quá trình hoạt
động phân nước của các cống như Liên Mạc (sông Hồng) và Thanh Liệt (sông Tô
Lịch) và những cống khác trên dòng chính như Hà Đông, Đông Quan, Nhật Tựu và
Lương Cơ – Diệp Sơn.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 7
1.1.2. Tổng quan về hiện trạng môi trường lưu vực sông Đáy
Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy có diện tích tự nhiên 7.665km2 trải trên diện
tích hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh
Bình) gồm một phần Thủ đô Hà Nội, có 5 thành phố là Hà Nam, Nam Định, Ninh
Bình và Hòa Bình, 43 thị xã và thị trấn, 44 quận huyện và hơn 990 xã phường. Dân
số trong lưu vực khoảng 10.340.100 người.
Hiện nay, sông Nhuệ và sông Đáy đã bị ô nhiễm do nguồn thải của các khu
công nghiệp, khu dân cư tập trung của các tỉnh trong lưu vực xả xuống sông. Theo
số liệu thống kê các tỉnh năm 2007, số các nhà máy, xí nghiệp đóng trên lưu vực là
156.259 cơ sở (Hà Nội 74.493, Hà Nam 22.700, Nam Định 36.000, Ninh Bình
21.466 và Hòa Bình 1.600 cơ sở). Ngoài ra các khu dân cư tập trung, các đô thị thải
ra lượng nước sinh hoạt khoảng 722.000 m3/ngày đêm ra lưu vực và hơn 450 làng
nghề, hơn 100 cơ sở cá thể sản xuất nhỏ lẻ hàng ngày thải nước thải, chất thải rắn
mang nhiều thành phần độc hại qua hệ thống kênh mương đổ vào hệ thống sông
Đáy. Theo các kết quả nghiên cứu và quan trắc của các cơ quan chuyên môn, lưu
vực sông Đáy trong những năm gần đây đang xuất hiện nhiều điểm nóng về ô
nhiễm môi trường.
Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cửa Liên Mạc cung cấp nước tưới
cho hệ thống thủy nông sông Nhuệ và tiêu nước cho thành phố Hà Nội, quận Hà
Đông. Hiện tại nước sông Nhuệ vào mùa khô do không được pha loãng bởi nước
mưa và cống Liên Mạc đã đóng, đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do tiếp nhận nước thải
của thành phố Hà Nội, quận Hà Đông và một số khu vực khác. Nước thải đen đặc,
chứa nhiều rác và chất rắn lơ lửng, mùi hôi thối bốc lên gây ô nhiễm không khí trên
diện rộng.
Sông Đáy nguyên là một phân lưu lớn của sông Hồng nhưng đến năm 1937,
sau khi xây dựng xong đập Đáy, nước sông Hồng không thường xuyên vào sông
Đáy qua cửa đập Đáy lượng nước để nuôi sông Đáy chủ yếu là từ các sông nhánh.
Hiện nay sông Đáy đã bị xâm nhập mặn ở vùng hạ du, phần thượng và trung lưuNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 8
cũng đã bị ô nhiễm do nguồn thải ở vùng dân cư tập trung, khu công nghiệp như Hà
Nội, Phủ Lý, Hà Tây, Nam Định, Ninh Bình và đặc biệt là úng, lụt ở vùng trũng
Nam Định, Ninh Bình gây ô nhiễm môi trường cho lưu vực. Diễn biến chất lượng
nước trên sông Đáy khá phức tạp, phần thượng lưu đã bị chia cắt khỏi sông Hồng,
phía hạ lưu ảnh hưởng bởi các sông nhánh và chế độ thủy triều. Do đó mức độ ô
nhiễm trên sông Đáy bị ảnh hưởng không đồng đều và mang tính cục bộ. Nếu xét
theo không gian và thời gian thì mức độ ô nhiễm của từng đoạn sông, từng nhánh
sông, từng khu vực rất khác nhau, phụ thuộc vào nguồn thải của từng sông nhánh,
vào chế độ lấy nước tưới tiêu và chế độ thủy văn trên từng đoạn sông.
Chất lượng nước sông Đáy có diễn biến phức tạp, nếu xét cả về thời gian và
không gian thì mức độ ô nhiễm thấp hơn sông Nhuệ và mức độ ô nhiễm của từng
đoạn sông khác nhau. Tuy nhiên chất lượng nước sông Đáy đã bị suy giảm trong
những năm gần đây.
Nguyên nhân gây ô nhiễm [22]
Có nhiều nguồn nước thải gây ô nhiễm lưu vực sông Đáy. Các nguồn gây ô
nhiễm gồm: nước thải sinh hoạt, nước thải y tế, nước thải công nghiệp, nước thải
nông nghiệp và nước thải của các làng nghề… Hình 1.2 biểu diễn phần trăm đóng
góp của các nguồn nước thải vào lưu vực sông Đáy
Hình 1.2. Phần trăm lượng nước thải của các ngành vào lưu vực sông Đáy
* Nước thải sinh hoạt
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 9
Nước thải sinh hoạt với lượng lớn và chứa hàm lượng chất hữu cơ cao gây
ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước của sông Nhuệ và nhiều khu vực của sông Đáy
đã bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ. Các tỉnh thành trong lưu vực sông, Hà Nội đóng góp
54% tổng lượng nước thải sinh hoạt, tiếp theo đến Hà Tây với 17%.
Bảng 1.1. Ước tính hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ở lưu
vực sông Đáy, 2005
(Ước đoán này được tính toán dựa trên phương pháp của WHO)
Với mật độ dân số trung bình cao (gấp 3,5 lần mật độ dân số trung bình của
nước ta) và tốc độ gia tăng dân số nhanh, lượng nước thải vào lưu vực sông Đáy sẽ
ngày càng tăng lên. Tốc độ đô thị hóa, kèm theo đó là sự không tương xứng của sự
phát triển hạ tầng cơ sở đô thị đã dẫn đến việc làm tăng lượng nước thải sinh hoạt
gây ô nhiễm môi trường.
Phần lớn nước thải sinh hoạt được thải trực tiếp vào sông, hồ trong lưu vực
sông mà không được xử lý. Đây là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất
gây ô nhiễm môi trường nước của lưu vực sông Đáy.
*Nước thải y tế
Nước thải y tế là nguồn chứa các chất thải độc hại mà cần được xử lý
một cách triệt để trước khi thải ra môi trường. Tuy nhiên nhiều cơ sở y tế chưa có
hệ thống xử lý nước thải. Theo thống kê ở tỉnh Hà Nam, có 147 cơ sở y tế thuộc địaNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 10
bàn tỉnh. Tuy nhiên, phần lớn các cơ sở này không có hệ thống xử lý nước thải,
ngoại trừ các bệnh viện trực thuộc tỉnh (nơi hệ thống xử lý nước thải có năng suất
400m3/ngày và sử dụng công nghệ vi sinh) và bệnh viện huyện Bình Lục (có năng
suất 200m3/ngày).
* Nước thải công nghiệp
Theo thống kê, đến năm 2004, trong lưu vực sông Đáy có 4.113 khu công
nghiệp (trong đó Hà Nội chiếm 67%); các khu vực sản xuất công nghiệp đóng góp
83.382 tỷ (Ban Thống kê, 2005). Các hoạt động sản xuất đã thải ra một lượng lớn
chất thải (chất thải rắn, nước thải, khí thải), đó là những yếu tố gây ô nhiễm và gây
ảnh hưởng lớn đến môi trường lưu vực sông Đáy. Ô nhiễm môi trường là một yếu
tố quan trọng làm cạn kiệt chất lượng nước mặt của người dân trong khu vực.
Bảng 1.2. Thống kê lượng chất thải của các ngành sản xuất công nghiệp của các
tỉnh thành trong lưu vực sông Đáy
* Nước thải từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp
Khoảng 60 – 70% dân số trong lưu vực sông Đáy tham gia vào các hoạt động
sản xuất nông nghiệp.
Trồng trọt: Những con sông trong lưu vực sông Đáy phục vụ như một hệ
thống thủy lợi cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp trong toàn khu vực. Việc sử
KẾT LUẬN
Quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn, chúng tui đã thu được những kết
quả sau:
1. Chọn được các điều kiện phân tích thích hợp 11 kim loại nặng là Cr, Mn,
Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Hg, Pb theo phương pháp khối phổ dùng nguồn cảm
ứng cao tần plasma (ICP – MS). Đã xây dựng được 11 đường chuẩn để xác định
hàm lượng các kim loại nặng, các đường chuẩn đều có R~1 và cắt qua gốc tọa độ.
Đã xác định được các giá trị LOD, LOQ cho từng kim loại.
2. Xác định được hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu nước, mẫu chất rắn
lơ lửng và mẫu trầm tích (bùn đáy sông) tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Đáy.
Các kết quả phân tích cho thấy trầm tích lưu vực sông này đã bị ô nhiễm kim loại
nặng đặc biệt là As (cao gấp 11 – 186 lần giới hạn cho phép).
3. Sử dụng phương pháp phân tích thống kê đa biến, bước đầu chúng tui đã
xác định được nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích (bùn đáy sông),
trong mẫu nước như sau:
Đối với mẫu nước sự phân bố hàm lượng các kim loại có thể chia thành các
nhóm và nhận sơ bộ được nguồn gốc phát tán các kim loại Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn,
As, Hg, Pb là những nguyên tố có sẵn trong nước tự nhiên. Nguyên tố Cu có nguồn
gốc từ sơn chống thấm dùng cho tàu thuyền, nguyên tố Cd có nguồn gốc từ các điện
cực dùng trên tàu thuyền.
Đối với mẫu chất rắn lơ lửng và mẫu trầm tích thì các nguyên tố As, Cd, Zn,
Pb, Ni, Cr có cùng nguồn gốc lan truyền vào thành phần lơ lửng và trầm tích lưu
vực sông Đáy. Các nguyên tố: As, Cd, Zn, Pb, Ni, Cr được phát tán ra môi trường từ
nguồn thải của các nhà máy, xí nghiệp, từ bể mạ kim loại … Còn các nguyên tố
khác: Fe, Hg ở các nhóm có đặc tính khác nhau thể hiện chúng có nguồn gốc khác
nhau.Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 84
4. Đã tính toán được hệ số phân bố của các kim loại nặng trong cột nước.
Qua các kết quả tính toán sơ bộ về hệ số phân bố của các kim loại nặng tại các địa
điểm thuộc lưu vực sông Đáy có thể thấy tại hầu hết các địa điểm, log Kd của As là
thấp nhất. Một số kim loại như Pb và Hg thường có hệ số phân bố cao hơn, bởi vì
trong điều kiện môi trường bình thường, một phần lớn lượng Hg, Pb sẽ được liên
kết với các hạt lơ lửng (60 – 80%). Tại hầu hết các địa điểm thuộc lưu vực sông
Đáy đều có hệ số phân bố của Fe khá cao.
5. Đã ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng được bản đồ
biểu diễn được hàm lượng, sự phân bố, sự lan truyền các kim loại nặng trên lưu vực
sông Đáy. Từ kết quả thu được có thể kết luận là hàm lượng các kim loại nặng trên
lưu vực sông Đáy không chịu ảnh hưởng theo dòng chảy mà do đặc điểm của từng
địa phương. Các kết quả về sự phân bố lan truyền ô nhiễm thu được này cũng khá
phù hợp với kết quả của các phép phân tích thống kê đa biến.
Phép phân tích thống kê đa biến kết hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS)
cho phép đánh giá khách quan về sự phân bố và lan truyền ô nhiễm các chất trong
môi trường. Những kết quả nghiên cứu này chỉ mang tính định hướng và mới chỉ là
bước đầu ứng dụng phương pháp trong đánh giá môi trường. Vì vậy, cần có
những nghiên cứu sâu hơn, tính toán cụ thể lại số lượng mẫu cho phù hợp và thời
điểm lấy mẫu khi áp dụng cho những đối tượng cụ thể, những khu vực nghiên cứu
khác nhau.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Ngày: 2011
Chủ đề: Hóa phân tích
Kim loại nặng
Nguồn nước
Sông Đáy
Miêu tả: 89 tr. + CD-ROM
Luận văn ThS. Hóa phân tích -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011
Tổng quan về lưu vực sông Đáy; hệ số phân bố của các kim loại nặng; độc tính kim loại nặng; các phương pháp phân tích kim loại nặng; phương pháp xử lý mẫu nước và trầm tích. Nghiên cứu các mẫu nước, mẫu chất rắn lơ lửng và mẫu trầm tích đáy tại các địa điểm nằm trên lưu vực sông Đáy. Phân tích xác định tổng hàm lượng kim loại nặng trong pha lỏng, chất rắn lơ lửng và trầm tích đáy bằng phương pháp phân tích ICP – MS trên cơ sở tối ưu hóa các điều kiện đo và đánh giá phương pháp phân tích. Phân tích mẫu thực tế lấy tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Đáy để đánh giá mức độ ô nhiễm, qua đó sử dụng phương pháp phân tích thống kê đa biến đánh giá mối tương quan về mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong mẫu nước và trầm tích tại khu vực này. Từ kết quả phân tích hàm lượng các kim loại nặng ở pha lỏng (mẫu nước) và pha rắn (mẫu chất rắn lơ lửng) xác định hệ số phân bố của các kim loại nặng vào 2 pha. Ứng dụng công nghệ GIS kết hợp phân tích đa biến để biểu diễn mức hàm lượng các kim loại nặng trên lưu vực sông Đáy đồng thời đánh giá mức độ lan truyền ô nhiễm
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................................3
1.1. Tổng quan về lƣu vực sông Đáy.......................................................................3
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Đáy...........................3
1.1.2. Tổng quan về hiện trạng môi trƣờng lƣu vực sông Đáy ............................7
1.2. Hệ số phân bố của các kim loại nặng .............................................................12
1.2.1. Vai trò của chất rắn lơ lửng......................................................................13
1.2.2. Vai trò của chất hữu cơ ............................................................................14
1.3. Độc tính kim loại nặng ...................................................................................15
1.4. Các phƣơng pháp phân tích kim loại nặng .....................................................18
1.4.1. Phƣơng pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS) ......................18
1.4.2. Các phƣơng pháp khác xác định kim loại nặng .......................................23
1.5. Các phƣơng pháp xử lý mẫu nƣớc và trầm tích..............................................26
1.5.1. Nguyên tắc xử lý mẫu ..............................................................................26
1.5.2. Một số phƣơng pháp xử lý mẫu trầm tích xác định hàm lƣợng kim loại
nặng ....................................................................................................................27
1.5.3. Một số phƣơng pháp xử lý mẫu nƣớc xác định hàm lƣợng kim loại nặng
............................................................................................................................28
1.6. Xử lý thống kê số liệu phân tích....................................................................29
1.6.1. Phân tích phƣơng sai đa biến (MANOVA) ..............................................29
1.6.2. Phân tích thành phần chính (PCA)...........................................................30
1.6.3. Phân tích nhóm (CA)................................................................................31
1.6.4. Phần mềm máy tính..................................................................................32
1.7. Giới thiệu về GIS (Geographic Information System).....................................32
1.7.1. Khái niệm GIS..........................................................................................32
1.7.2. Ứng dụng GIS trong phân tích môi trƣờng ..............................................33
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................34
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
2.1. Đối tƣợng, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu..............................................34
2.2. Hóa chất và công cụ .......................................................................................34
2.3. Lấy mẫu, xử lý mẫu, bảo quản mẫu................................................................36
2.3.1. Lấy mẫu....................................................................................................36
2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ và bảo quản mẫu...........................................................40
2.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu trầm tích...................................................................41
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................42
3.1. Tối ƣu hoá điều kiện phân tích bằng ICP-MS ................................................42
3.1.1. Chọn đồng vị phân tích ............................................................................42
3.1.2. Độ sâu mẫu (Sample Depth - SDe): .........................................................44
3.1.3. Công suất cao tần (Radio Frequency Power - RFP..................................44
3.1.4. Lƣu lƣợng khí mang (Carier Gas Flow Rate - CGFR): ...........................45
3.1.5. Thế thấu kính ion......................................................................................47
3.1.6. Tóm tắt các thông số tối ƣu của thiết bị phân tích ...................................47
3.2. Đánh giá phƣơng pháp phân tích....................................................................48
3.2.1. Khoảng tuyến tính ....................................................................................48
3.2.2. Đƣờng chuẩn ............................................................................................49
3.2.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng...............................................52
3.2.4. Đánh giá độ đúng của phép đo .................................................................54
3.3. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong mẫu nƣớc bề mặt ............55
3.4. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong thành phần lơ lửng của các
mẫu nƣớc bề mặt....................................................................................................59
3.5. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại nặng trong trầm tích hệ thống sông
Nhuệ-Đáy...............................................................................................................62
3.6. Phân tích phƣơng sai đa biến (MANOVA).....................................................63
3.6.1. Mẫu nƣớc:.................................................................................................63
3.6.2. Mẫu chất lơ lửng: .....................................................................................64
3.6.3. Mẫu trầm tích mặt: ...................................................................................65
3.7. Xác định hệ số phân bố của các kim loại nặng tại các địa điểm thuộc lƣu vực
sông Đáy ................................................................................................................65Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
3.8. Phân tích thống kê đa biến xác định nguồn gốc và phân bố ô nhiễm kim loại
nặng........................................................................................................................67
3.8.1. Pha lỏng:...................................................................................................67
3.8.2. Chất rắn lơ lửng và trầm tích:...................................................................71
3.9. Biểu diễn phân bố không gian hàm lƣợng các kim loại nặng và lan truyền ô
nhiễm các kim loại nặng trong nƣớc và trầm tích lƣu vực sông Đáy....................75
KẾT LUẬN ...............................................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................85
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Ước tính hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ở lưu vực
sông Nhuệ - Đáy, 2005................................................................................................9
Bảng 1.2. Thống kê lượng chất thải của các ngành sản xuất công nghiệp của các
tỉnh thành trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy................................................................10
Bảng 1.3. Hệ số phân bố tại các hàm lượng chất rắn lơ lửng của một số kim loại
nặng (Theo Ambrose)................................................................................................13
Bảng 2.1. Tọa độ địa lý và thông tin lấy mẫu...........................................................39
Bảng 3.1. Số khối, tỷ lệ đồng vị ................................................................................43
Bảng 3.2. Các thông số tối ưu cho máy đo ICP-MS.................................................47
Bảng 3.3. Đường chuẩn các nguyên tố khi dùng phương pháp ICP-MS ................50
Bảng 3.4. Giá trị LOD và LOQ của 1 số nguyên tố dùng phép đo ICP-MS ...........53
Bảng 3.5. Kết quả phân tích mẫu chuẩn MESS-3 bằng phương pháp ICP-MS.......54
Bảng 3.6. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu môi trường thông thường của các mẫu
nước bề mặt lưu vực sông Nhuệ - Đáy......................................................................55
Bảng 3.7. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu nước bề mặt tại
các địa điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy ...........................................................57
Bảng 3.8. Giới hạn nồng độ kim loại nặng trong nước mặt.....................................58
Bảng 3.9. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu chất rắn lơ lửng
tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy ......................................................60
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu trầm tích tại các
địa điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy..................................................................62
Bảng 3.11. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng đất ( QCVN) .....................63
Bảng 3.12. Log–Kd các kim loại nặng tại các địa điểm thuộclưu vực sông Nhuệ-
Đáy ............................................................................................................................66Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Bản đồ các tỉnh nằm trong lưu vực sông Đáy...........................................3
Hình 1.2. Phần trăm lượng nước thải của các ngành vào lưu vực sông Nhuệ - Đáy 8
Hình 1.3. Ứng dụng phương pháp phân tích ICP-MS trong các lĩnh vực ...............20
Hình 2.1. Sơ đồ khối về nguyên tắc cấu tạo của hệ ICP- MS ..................................35
Hình 2.2. Hình ảnh máy ICP – MS (ELAN 9000) ....................................................36
Hình 2.3. Sơ đồ các vị trí lấy mẫu............................................................................38
Hình 3.1. Độ sâu mẫu của máy ICP - MS ................................................................44
Hình 3.2. Ảnh hưởng của công suất RF ..................................................................45
Hình 3.3. Ảnh hưởng của LLKM .............................................................................46
Hình 3.4. Ảnh hưởng của thế thấu kính ion ............................................................46
Hình 3.5. Ảnh hưởng của các kim loại đến 3 PC đầu đối với mẫu nước .........69
Hình 3.6. Mức độ tương đồng của các kim loại đối với mẫu nước..........................70
Hình 3.7. Ảnh hưởng của các kim loại đến 3 PC đầu đối với mẫu chất rắn lơ lửng
...................................................................................................................................72
Hình 3.8. Ảnh hưởng của các kim loại đến 3 PC đầu đối với mẫu trầm tích...73
Hình 3.9. Mức độ tương đồng của các kim loại đối với mẫu chất rắn lơ lửng........74
Hình 3.10. Mức độ tương đồng của các kim loại đối với mẫu trầm tích .................74
Hình 3.11. Phân bố hàm lượng Cr trong nước hệ thống sông Đáy .........................75
Hình 3.12. Phân bố hàm lượng Cr trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................75
Hình 3.13. Phân bố hàm lượng Mn trong nước hệ thống sông Đáy.......................76
Hình 3.14. Phân bố hàm lượng Mn trong trầm tích hệ thống sông Đáy .................76
Hình 3.15. Phân bố hàm lượng Fe trong nước hệ thống sông Đáy .........................76
Hình 3.16. Phân bố hàm lượng Fe trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................76
Hình 3.17. Phân bố hàm lượng Co trong nước hệ thống sông Đáy.........................77
Hình 3.18. Phân bố hàm lượng Co trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................77
Hình 3.19. Phân bố hàm lượng Ni trong nước hệ thống sông Đáy .........................77
Hình 3.20. Phân bố hàm lượng Ni trong trầm tích hệ thống sông Đáy ...................77
Hình 3.21. Phân bố hàm lượng Cu trong nước hệ thống sông Đáy.........................78
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
Hình 3.22. Phân bố hàm lượng Cu trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................78
Hình 3.23. Phân bố hàm lượng Zn trong nước hệ thống sông Đáy ........................78
Hình 3.24. Phân bố hàm lượng Zn trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................78
Hình 3.25. Phân bố hàm lượng As trong nước hệ thống sông Đáy .........................79
Hình 3.26. Phân bố hàm lượng As trong trầm tích hệ thống sông Đáy...................79
Hình 3.27. Phân bố hàm lượng Cd trong nước hệ thống sông Đáy.........................79
Hình 3.28. Phân bố hàm lượng Cd trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................79
Hình 3.29. Phân bố hàm lượng Hg trong nước hệ thống sông Đáy ........................80
Hình 3.30. Phân bố hàm lượng Hg trong trầm tích hệ thống sông Đáy..................80
Hình 3.31. Phân bố hàm lượng Pb trong nước hệ thống sông Đáy.........................80
Hình 3.32. Phân bố hàm lượng Pb trong trầm tích hệ thống sông Đáy ..................80
Hình 3.33. Mức độ tương đồng của các địa điểm lấy mẫu ......................................82Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AAS (Atom Absorption Spectrometry) : phổ hấp thụ nguyên tử.
BOD (Biological Oxygen Demand): nhu cầu oxy sinh học.
DO (Dissolve Oxygen): hàm lượng oxy hòa tan.
ICP – AES (Inductively Coupled Plasma – Atom Emission Spectrometry):
phương pháp phổ phát xạ plasma cao tần cảm ứng.
ICP – MS (Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry): phương pháp quang
phổ khối plasma cao tần cảm ứng.
GC (Gas Chromatography): phương pháp sắc ký khí.
LC (Liquid Chromatography): phương pháp sắc ký lỏng.
SS (Suspended Solid): chẩt rắn lơ lửng.
TDS (Total of Dissolve Solid): tổng chất rắn hòa tan.
TOC (Total of Organic Carbon): tổng Cacbon hữu cơ.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 1
MỞ ĐẦU
Lưu vực sông Đáy nằm ở phía Tây – Nam của đồng bằng Bắc Bộ, đây là một
trong những lưu vực sông quan trọng của nước ta. Lưu vực sông trải trên diện tích
hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh
Bình) gồm một phần Thủ đô Hà Nội. Những năm gần đây, nền kinh tế - xã hội của
các tỉnh thành này đang trên đà khởi sắc, tốc độ phát triển tăng một cách đáng kể.
Tốc độ công nghiệp hóa, đô thị hóa này đã có tác dụng thúc đẩy mạnh mẽ sự phát
triển của nền kinh tế nhưng mặt trái của nó là việc ảnh hưởng đến môi trường của
khu vực nói chung cũng như của lưu vực sông Đáy nói riêng. Chất lượng nước của
các con sông nhìn chung đã bị ô nhiễm và ở một vài khu vực sông đã bị ô nhiễm
nghiêm trọng.
Tại các con sông của Việt Nam, đặc biệt là ở vùng châu thổ sông Hồng
(trong đó có lưu vực sông Đáy), chất rắn lơ lửng trong cột nước là rất lớn, kéo theo
hàm lượng kim loại vết trong pha hạt tăng nên rất dễ gây ra hiện tượng tái lơ lửng.
Do vậy, việc nghiên cứu sự phân bố của kim loại nặng là cần thiết để có thể hiểu
được sự phân tán, sự chuyển đổi, và quá trình làm giàu thêm của các kim loại nặng
trong môi trường nước của lưu vực sông Đáy. Một đặc điểm riêng của nước mặt tại
lưu vực sông Đáy nói riêng và của Việt Nam nói chung là do tốc độ đô thị hóa
nhanh mà không có sự phát triển tương xứng trong việc xử lý nước thải, nước thải
không được xử lý mà thải trực tiếp ra các sông. Điều này cũng ảnh hưởng lớn đến
sự phân bố của các kim loại trong nước. Thêm vào đó, do sự bùng nổ kinh tế của
nước ta, các kim loại nặng sinh ra trong các hoạt động công nghiệp (như ngành mạ
kim loại…) ngày càng nhiều; điều đó rất dễ dẫn đến sự tích lũy kim loại nặng trong
nước và chất rắn lơ lửng. Vì vậy, việc nghiên cứu sự phân bố kim loại nặng trong
nước, trong chất rắn lơ lửng và trầm tích là rất cần thiết.
Trong bản luận văn này, với đối tượng phân tích là hàm lượng các kim loại
nặng trong các mẫu nước, chất lơ lửng và trầm tích lấy tại 10 địa điểm thuộc lưuNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 2
vực sông Đáy được xác định theo phương pháp quang phổ khối plasma cao tần cảm
ứng (ICP – MS). Số liệu hàm lượng các kim loại nặng có trong các đối tượng mẫu
nghiên cứu được xử lý theo phương pháp thống kê đa biến (multivariate analysis)
để đánh giá nguồn gốc, sự phân bố hàm lượng kim loại nặng và ứng dụng hệ thống
thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) để đánh giá nguồn phát
sinh, sự lan truyền, quản lý ô nhiễm tại lưu vực sông Đáy.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về lƣu vực sông Đáy
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Đáy
Đặc điểm tự nhiên [22]
Lưu vực sông Đáy nằm ở phía Tây – Nam của đồng bằng Bắc Bộ, về phía bờ
bên phải của sông Hồng. Mặc dù sông Đáy là một nhánh của sông Hồng nhưng nó
cũng có lưu vực riêng với các sông nhánh bao gồm sông Tích, sông Thanh Hà, sông
Hoàng Long, sông Vác, sông Nhuệ, sông Châu Giang, sông Sét và sông Đào. Sông
Đáy cũng có liên quan với sông Ninh Cơ và kênh Quan Lieu. Lưu vực sông kéo dài
từ khu vực miền núi thuộc tỉnh Hà Tây và Hòa Bình đến bờ biển ở tỉnh Nam Định
và Ninh Bình với tổng diện tích tự nhiên là 7.665 km2. Lưu vực sông trải trên diện
tích hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh
Bình) gồm một phần Thủ đô Hà Nội.
Hình 1.1. Bản đồ các tỉnh nằm trong lưu vực sông ĐáyNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 4
Sông Đáy dài 237km, chảy qua các tỉnh Hà Tây, Hà Nam, Nam Định và
Ninh Bình, cuối cùng đổ ra biển tại cửa Đáy. Sông Đáy là một sông nhánh của sông
Hồng. Từ năm 1937, sau khi đập Đáy được xây dựng, nước sông Hồng không chảy
vào sông Đáy thường xuyên, do đó sông Đáy đã trở thành con sông tiêu nước và
phục vụ cho việc phân lũ vào mùa lũ.
Sông Nhuệ dài 74km và nhận nước từ sông Hồng thông qua cống Liên Mạc.
Sông Nhuệ cũng phục vụ cho hệ thống tiêu nước cho thành phố Hà Nội và quận Hà
Đông. Sông Nhuệ gặp sông Đáy tại thị xã Phủ Lý. Lưu vực sông Nhuệ có diện tích
1.070km2.
Một số sông chính nhận nước từ sông Hồng từ các kênh đào bao gồm: sông
Đáy, sông Nhuệ, sông Châu và sông Đào. Bên cạnh đó, có những sông khác là
những sông tiêu nước cho các thành phố, thị xã, khu dân cư, khu công nghiệp, các
khu dịch vụ, các làng nghề như sông Tích, sông Hoàng Long và sông Thanh Hà.
Tài nguyên thiên nhiên và đặc điểm môi trƣờng [22]
Nhờ có địa hình đa dạng với núi, đồi và đồng bằng, lưu vực sông có sự khác
biệt về hệ sinh thái như đồi núi, núi đá vôi, nước ngọt và các vùng ngập nước.
Mặc dù phần lớn lưu vực đã được khai thác từ lâu nhưng sinh thái của lưu
vực vẫn còn đa dạng và phong phú từ khi một phần của lưu vực được xây dựng
sang một bên thành diện tích rừng đặc dụng, bao gồm vườn quốc gia Cúc Phương
và vườn quốc gia Ba Vì, khu vực được bảo vệ Hương Sơn, Hoa Lư và khu vực bảo
tồn đất ngập nước Văn Long và Xuân Thủy.
Lưu vực sông Đáy có nhiều sông nhánh chảy qua các thành phố, thị xã, khu
dân cư, khu công nghiệp, khu dịch vụ, các làng nghề… Đây là nguồn nước quan
trọng phục vụ sản xuất nông nghiệp và công nghiệp.
Mạng lƣới sông ngòi và chế độ thủy văn
* Mạng lưới sông ngòi[2]
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 5
Mạng lưới sông ngòi khu vực nghiên cứu tương đối phát triển, mật độ lưới
sông đạt 0,7 – 1,2 km/km2. Lưu vực có dạng dài, hình nan quạt, gồm có các sông
chính sau:
* Sông Đáy: nguyên là một phân lưu lớn đầu tiên ở hữu ngạn sông Hồng, bắt
đầu từ của Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, đổ ra biển tại cửa Đáy.
* Sông Nhuệ: lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ
thống thủy nông Đan – Hoài. Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội, quận
Hà Đông và chảy vào sông Đáy tại thị xã Phủ Lý.
* Sông Tô Lịch: dài 14,6 km, bắt nguồn từ cống Phan Đình Phùng, chảy qua
địa phận Từ Liêm, Thanh Trì qua đập Thanh Liệt và đổ vào sông Nhuệ. Đoạn cuối
của sông Tô Lịch đảm nhận toàn bộ lượng nước thải của thành phố. Đây là con
sông thoát nước chính của Hà Nội.
* Sông Thanh Hà: bắt nguồn từ dãy núi đá vôi ở gần Kim Bôi (Hòa Bình)
chảy vào vùng đồng bằng từ ngã ba Đông Chiêm ra đến Đục Khê, được ngăn cách
giữa đồng bằng và núi bởi kênh Mỹ Hà, đưa nước chảy thẳng vào sông Đáy.
* Sông Tích: bắt nguồn từ núi Tản Viên thuộc dãy Ba Vì theo hướng Tây
Bắc – Đông Nam, đổ vào sông Đáy tại Ba Thá.
* Sông Châu: trước đây cũng là phân lưu của sông Hồng, chảy vào sông Đáy
tại Phủ Lý, nhưng cửa sông nhận nước sông Hồng đã bị bồi lấp nên ngày nay sông
Châu chỉ còn là một con sông tiêu nước cho vùng 6 trạm bơm lớn tỉnh Hà Nam và
Nam Định.
* Chế độ thủy văn [22, 34]
Chế độ nhiệt: chế độ nhiệt phân hóa khá rõ rệt theo độ cao trong khu vực.Ở
vùng thấp nhiệt độ trung bình năm đạt từ 25 – 270C: mùa hè đạt 27 – 300C, mùa
đông đạt 18 – 200C. Ở vùng cao, nhiệt độ mùa đông khoảng 16 – 180 C, mùa hè đạt
khoảng 220C.Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 6
Chế độ mưa ẩm: Mùa mưa trùng với mùa hè (từ tháng 5 đến tháng 10),
lượng mưa chiếm 80 – 85% tổng lượng nước, đạt từ 1200 – 1800 mm với số ngày
mưa vào khoảng 60 – 70 ngày. Lượng mưa các tháng mùa khô đều dưới
100mm/tháng, trong đó tháng 7, 1, 2, 3 đều dưới 50mm/tháng.
Cũng giống như lượng mưa, dòng chảy phân bố trên lưu vực cũng không
đều. Dòng chảy lớn nhất là ở núi Ba Vì, phần hữu ngạn lưu vực có dòng chảy lớn
hơn phần tả ngạn. Dòng chảy mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 10 năm sau, chiếm 70 –
80% lượng dòng chảy của năm, tháng 9 là tháng có dòng chảy trung bình tháng lớn
nhất (chiếm khoảng 20 – 30% lượng dòng chảy mỗi năm) và lũ lớn nhất năm của
sông Đáy cũng thường xảy ra vào tháng 9.
Sông Hồng cung cấp khoảng 85 – 90% tổng lượng nước chảy vào lưu vực
sông Đáy. Tổng lượng nước hàng năm của lưu vực sông Đáy là khoảng 28,8 tỷ m3,
trong đó 25,7 tỷ m3, tương đương với 89,5% là từ sông Đào (tỉnh Nam Định); 1,35
tỷ m3, vào khoảng 4,7% đến từ sông Tích và sông Đáy tại Ba Thá.
Khoảng 70 – 80% tổng lượng nước hàng năm của lưu vực sông nhận được là
vào mùa lũ, từ tháng 6 đến tháng 10. Trong suốt mùa khô, từ tháng 11 đến tháng 5
năm sau, sông Nhuệ nhận nước từ sông Hồng thông qua cống Liên Mạc, sông Đào
nhận nước từ sông Hồng và đổ vào sông Đáy.
Chế độ dòng nước của sông Đáy chịu ảnh hưởng không chỉ bởi các yếu tố
khí hậu (chủ yếu là lượng mưa) mà còn bởi chế độ dòng nước của sông Hồng và
chế độ thủy triều của vịnh Bắc Bộ. Vì thế mà chế độ dòng chảy sông Đáy rất phức
tạp và có sự khác nhau nhất định giữa các đoạn sông.
Chế độ dòng nước của sông Nhuệ phụ thuộc hoàn toàn vào quá trình hoạt
động phân nước của các cống như Liên Mạc (sông Hồng) và Thanh Liệt (sông Tô
Lịch) và những cống khác trên dòng chính như Hà Đông, Đông Quan, Nhật Tựu và
Lương Cơ – Diệp Sơn.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 7
1.1.2. Tổng quan về hiện trạng môi trường lưu vực sông Đáy
Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy có diện tích tự nhiên 7.665km2 trải trên diện
tích hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh
Bình) gồm một phần Thủ đô Hà Nội, có 5 thành phố là Hà Nam, Nam Định, Ninh
Bình và Hòa Bình, 43 thị xã và thị trấn, 44 quận huyện và hơn 990 xã phường. Dân
số trong lưu vực khoảng 10.340.100 người.
Hiện nay, sông Nhuệ và sông Đáy đã bị ô nhiễm do nguồn thải của các khu
công nghiệp, khu dân cư tập trung của các tỉnh trong lưu vực xả xuống sông. Theo
số liệu thống kê các tỉnh năm 2007, số các nhà máy, xí nghiệp đóng trên lưu vực là
156.259 cơ sở (Hà Nội 74.493, Hà Nam 22.700, Nam Định 36.000, Ninh Bình
21.466 và Hòa Bình 1.600 cơ sở). Ngoài ra các khu dân cư tập trung, các đô thị thải
ra lượng nước sinh hoạt khoảng 722.000 m3/ngày đêm ra lưu vực và hơn 450 làng
nghề, hơn 100 cơ sở cá thể sản xuất nhỏ lẻ hàng ngày thải nước thải, chất thải rắn
mang nhiều thành phần độc hại qua hệ thống kênh mương đổ vào hệ thống sông
Đáy. Theo các kết quả nghiên cứu và quan trắc của các cơ quan chuyên môn, lưu
vực sông Đáy trong những năm gần đây đang xuất hiện nhiều điểm nóng về ô
nhiễm môi trường.
Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cửa Liên Mạc cung cấp nước tưới
cho hệ thống thủy nông sông Nhuệ và tiêu nước cho thành phố Hà Nội, quận Hà
Đông. Hiện tại nước sông Nhuệ vào mùa khô do không được pha loãng bởi nước
mưa và cống Liên Mạc đã đóng, đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do tiếp nhận nước thải
của thành phố Hà Nội, quận Hà Đông và một số khu vực khác. Nước thải đen đặc,
chứa nhiều rác và chất rắn lơ lửng, mùi hôi thối bốc lên gây ô nhiễm không khí trên
diện rộng.
Sông Đáy nguyên là một phân lưu lớn của sông Hồng nhưng đến năm 1937,
sau khi xây dựng xong đập Đáy, nước sông Hồng không thường xuyên vào sông
Đáy qua cửa đập Đáy lượng nước để nuôi sông Đáy chủ yếu là từ các sông nhánh.
Hiện nay sông Đáy đã bị xâm nhập mặn ở vùng hạ du, phần thượng và trung lưuNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 8
cũng đã bị ô nhiễm do nguồn thải ở vùng dân cư tập trung, khu công nghiệp như Hà
Nội, Phủ Lý, Hà Tây, Nam Định, Ninh Bình và đặc biệt là úng, lụt ở vùng trũng
Nam Định, Ninh Bình gây ô nhiễm môi trường cho lưu vực. Diễn biến chất lượng
nước trên sông Đáy khá phức tạp, phần thượng lưu đã bị chia cắt khỏi sông Hồng,
phía hạ lưu ảnh hưởng bởi các sông nhánh và chế độ thủy triều. Do đó mức độ ô
nhiễm trên sông Đáy bị ảnh hưởng không đồng đều và mang tính cục bộ. Nếu xét
theo không gian và thời gian thì mức độ ô nhiễm của từng đoạn sông, từng nhánh
sông, từng khu vực rất khác nhau, phụ thuộc vào nguồn thải của từng sông nhánh,
vào chế độ lấy nước tưới tiêu và chế độ thủy văn trên từng đoạn sông.
Chất lượng nước sông Đáy có diễn biến phức tạp, nếu xét cả về thời gian và
không gian thì mức độ ô nhiễm thấp hơn sông Nhuệ và mức độ ô nhiễm của từng
đoạn sông khác nhau. Tuy nhiên chất lượng nước sông Đáy đã bị suy giảm trong
những năm gần đây.
Nguyên nhân gây ô nhiễm [22]
Có nhiều nguồn nước thải gây ô nhiễm lưu vực sông Đáy. Các nguồn gây ô
nhiễm gồm: nước thải sinh hoạt, nước thải y tế, nước thải công nghiệp, nước thải
nông nghiệp và nước thải của các làng nghề… Hình 1.2 biểu diễn phần trăm đóng
góp của các nguồn nước thải vào lưu vực sông Đáy
Hình 1.2. Phần trăm lượng nước thải của các ngành vào lưu vực sông Đáy
* Nước thải sinh hoạt
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 9
Nước thải sinh hoạt với lượng lớn và chứa hàm lượng chất hữu cơ cao gây
ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước của sông Nhuệ và nhiều khu vực của sông Đáy
đã bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ. Các tỉnh thành trong lưu vực sông, Hà Nội đóng góp
54% tổng lượng nước thải sinh hoạt, tiếp theo đến Hà Tây với 17%.
Bảng 1.1. Ước tính hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ở lưu
vực sông Đáy, 2005
(Ước đoán này được tính toán dựa trên phương pháp của WHO)
Với mật độ dân số trung bình cao (gấp 3,5 lần mật độ dân số trung bình của
nước ta) và tốc độ gia tăng dân số nhanh, lượng nước thải vào lưu vực sông Đáy sẽ
ngày càng tăng lên. Tốc độ đô thị hóa, kèm theo đó là sự không tương xứng của sự
phát triển hạ tầng cơ sở đô thị đã dẫn đến việc làm tăng lượng nước thải sinh hoạt
gây ô nhiễm môi trường.
Phần lớn nước thải sinh hoạt được thải trực tiếp vào sông, hồ trong lưu vực
sông mà không được xử lý. Đây là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất
gây ô nhiễm môi trường nước của lưu vực sông Đáy.
*Nước thải y tế
Nước thải y tế là nguồn chứa các chất thải độc hại mà cần được xử lý
một cách triệt để trước khi thải ra môi trường. Tuy nhiên nhiều cơ sở y tế chưa có
hệ thống xử lý nước thải. Theo thống kê ở tỉnh Hà Nam, có 147 cơ sở y tế thuộc địaNguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 10
bàn tỉnh. Tuy nhiên, phần lớn các cơ sở này không có hệ thống xử lý nước thải,
ngoại trừ các bệnh viện trực thuộc tỉnh (nơi hệ thống xử lý nước thải có năng suất
400m3/ngày và sử dụng công nghệ vi sinh) và bệnh viện huyện Bình Lục (có năng
suất 200m3/ngày).
* Nước thải công nghiệp
Theo thống kê, đến năm 2004, trong lưu vực sông Đáy có 4.113 khu công
nghiệp (trong đó Hà Nội chiếm 67%); các khu vực sản xuất công nghiệp đóng góp
83.382 tỷ (Ban Thống kê, 2005). Các hoạt động sản xuất đã thải ra một lượng lớn
chất thải (chất thải rắn, nước thải, khí thải), đó là những yếu tố gây ô nhiễm và gây
ảnh hưởng lớn đến môi trường lưu vực sông Đáy. Ô nhiễm môi trường là một yếu
tố quan trọng làm cạn kiệt chất lượng nước mặt của người dân trong khu vực.
Bảng 1.2. Thống kê lượng chất thải của các ngành sản xuất công nghiệp của các
tỉnh thành trong lưu vực sông Đáy
* Nước thải từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp
Khoảng 60 – 70% dân số trong lưu vực sông Đáy tham gia vào các hoạt động
sản xuất nông nghiệp.
Trồng trọt: Những con sông trong lưu vực sông Đáy phục vụ như một hệ
thống thủy lợi cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp trong toàn khu vực. Việc sử
KẾT LUẬN
Quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn, chúng tui đã thu được những kết
quả sau:
1. Chọn được các điều kiện phân tích thích hợp 11 kim loại nặng là Cr, Mn,
Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Hg, Pb theo phương pháp khối phổ dùng nguồn cảm
ứng cao tần plasma (ICP – MS). Đã xây dựng được 11 đường chuẩn để xác định
hàm lượng các kim loại nặng, các đường chuẩn đều có R~1 và cắt qua gốc tọa độ.
Đã xác định được các giá trị LOD, LOQ cho từng kim loại.
2. Xác định được hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu nước, mẫu chất rắn
lơ lửng và mẫu trầm tích (bùn đáy sông) tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Đáy.
Các kết quả phân tích cho thấy trầm tích lưu vực sông này đã bị ô nhiễm kim loại
nặng đặc biệt là As (cao gấp 11 – 186 lần giới hạn cho phép).
3. Sử dụng phương pháp phân tích thống kê đa biến, bước đầu chúng tui đã
xác định được nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích (bùn đáy sông),
trong mẫu nước như sau:
Đối với mẫu nước sự phân bố hàm lượng các kim loại có thể chia thành các
nhóm và nhận sơ bộ được nguồn gốc phát tán các kim loại Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn,
As, Hg, Pb là những nguyên tố có sẵn trong nước tự nhiên. Nguyên tố Cu có nguồn
gốc từ sơn chống thấm dùng cho tàu thuyền, nguyên tố Cd có nguồn gốc từ các điện
cực dùng trên tàu thuyền.
Đối với mẫu chất rắn lơ lửng và mẫu trầm tích thì các nguyên tố As, Cd, Zn,
Pb, Ni, Cr có cùng nguồn gốc lan truyền vào thành phần lơ lửng và trầm tích lưu
vực sông Đáy. Các nguyên tố: As, Cd, Zn, Pb, Ni, Cr được phát tán ra môi trường từ
nguồn thải của các nhà máy, xí nghiệp, từ bể mạ kim loại … Còn các nguyên tố
khác: Fe, Hg ở các nhóm có đặc tính khác nhau thể hiện chúng có nguồn gốc khác
nhau.Nguyễn Kim Thùy Hóa phân tích
Luận văn tốt nghiệp 84
4. Đã tính toán được hệ số phân bố của các kim loại nặng trong cột nước.
Qua các kết quả tính toán sơ bộ về hệ số phân bố của các kim loại nặng tại các địa
điểm thuộc lưu vực sông Đáy có thể thấy tại hầu hết các địa điểm, log Kd của As là
thấp nhất. Một số kim loại như Pb và Hg thường có hệ số phân bố cao hơn, bởi vì
trong điều kiện môi trường bình thường, một phần lớn lượng Hg, Pb sẽ được liên
kết với các hạt lơ lửng (60 – 80%). Tại hầu hết các địa điểm thuộc lưu vực sông
Đáy đều có hệ số phân bố của Fe khá cao.
5. Đã ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng được bản đồ
biểu diễn được hàm lượng, sự phân bố, sự lan truyền các kim loại nặng trên lưu vực
sông Đáy. Từ kết quả thu được có thể kết luận là hàm lượng các kim loại nặng trên
lưu vực sông Đáy không chịu ảnh hưởng theo dòng chảy mà do đặc điểm của từng
địa phương. Các kết quả về sự phân bố lan truyền ô nhiễm thu được này cũng khá
phù hợp với kết quả của các phép phân tích thống kê đa biến.
Phép phân tích thống kê đa biến kết hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS)
cho phép đánh giá khách quan về sự phân bố và lan truyền ô nhiễm các chất trong
môi trường. Những kết quả nghiên cứu này chỉ mang tính định hướng và mới chỉ là
bước đầu ứng dụng phương pháp trong đánh giá môi trường. Vì vậy, cần có
những nghiên cứu sâu hơn, tính toán cụ thể lại số lượng mẫu cho phù hợp và thời
điểm lấy mẫu khi áp dụng cho những đối tượng cụ thể, những khu vực nghiên cứu
khác nhau.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: