1
Nghiên cng mt s kim loi nng (Cu, Pb,
t nông nghip do ng ci
sông Nhu
Nguyn Vit Thành
i hc Khoa hc T nhiên
Luchuyên ngành: Khoa hng; Mã s: 60 85 02
ng dn: TS. Nguyn Th
o v: 2012 Abstract: Tng quan v ô nhic sông; ô nhit; s ô nhim ki, loi nc tính ca
kim long (Cu). Khái quát mt s m t nhiên và kinh t xã hc sông Nhu.
(Cu, Pb, Zn)
.
c, rau qu và s li hu qu nghiêm trng cho con ni ni Khác vi cht thi h
th t phân h ng hp, các
(KLN) ng s tn ti lâu
dài. Chúng tích t vào các mô sng qua chui thm n ri ro tích lu i. Quá trình
này bu vi n rt thp ca KLN tn tc hoc cn lc tích t nhanh trong các
ng vt và thc vt sc. Ting vt khác s dng và thc vt này làm thc
n n sinh vt tr i cùng, sinh vt cao nht
trong chui thi), n KLN s l c.
Sông Nhu lc t sông Hng qua cng Liên M i cho h thng thy n
Nhu c cho thành ph Hà Ni và hi th xã Ph Lý. Sông Nhu có din tích l
vc 1070 km
2
. Trên di c ng ca thành ph Hà Ni bao gm mt phn din tích ca
huyn Thanh Trì và T Liêm và mt s huyn mi sát nhc tnh Hà Tây. Phn din tích c
vc còn li là thua phn tc sông Tô Lng xuyên x vào sông Nhu vng
trung bình t 11 17m
3
ng ct 30m
3
uyên nhân ch yc sông Nhu b
ô nhim. Ngoài ra, dc theo sông Nhu còn có rt nhiu nhà máy, xí nghip, làng ngh th công sn xut và ch
bin kim loi. Nhng kim long theo dòng chy xuc và lng xu
Theo nhiu kt qu nghiên c ng kim loi n c ca h
thng sông Tô L thi trc tip t các nhà máy, xí nghip dc hai
bên b sông và nguc này l thi trc tip vào sông Nhu (Nguyn Th ng s,
2008; H Th Lam Trà và cng s, 2000). Vì thc sông Nhu c d ô nhim kim loi nng rt
c bit là tm chy qua huyc thi t h thng sông Tô Lch và Kim
(Cu, Pb, Zn)
(Cu, Pb, Zn) .
- L khoa hc cho vii pháp bo v ng sông Nhu.
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về ô nhiễm nƣớc sông.
1.1.1. Tình hình ô nhiễm nƣớc sông trên thế giới.
1.1.2. Tình hình ô nhiễm nƣớc sông ở Việt Nam.
1.1.3. Tình hình ô nhiễm nƣớc sông trên địa bàn thành phố Hà Nội.
1.2. Tổng quan về ô nhiễm đất.
1.2.1. Tình hình ô nhiễm đất trên thế giới.
1.2.2. Tình hình ô nhiễm đất ở Việt Nam.
1.3. Nghiên cứu về sự ô nhiễm kim loại nặng (KLN).
1.3.1. Nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới. 4
1.3.1.1. Ô nhiễm KLN do công nghiệp và đô thị.
1.3.1.2. Ô nhiễm KLN do hoạt động giao thông.
1.3.1.3. Ô nhiễm KLN do hoạt động nông nghiệp.
1.3.2. Nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam.
1.3.2.1. Ô nhiễm KLN do công nghiệp và đô thị.
1.3.2.2. Ô nhiễm KLN do hoạt động sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam.
1.3.2.3. Ô nhiễm KLN do chất thải làng nghề.
1.4. Độc tnh ca kim loại nặng (Cu, Pb, Zn)
CHƢƠNG III : KẾT QUẢ VÀ THA
̉
O LUÂ
̣
N
3.1. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt sông Nhuệ
3.1. Một số tính chất lý, hóa học cơ bản ca nƣớc sông Nhuệ
Kt qu phân tích tính cht lý hóa ca các mc sông Nhu c trình bày bng 3.1 và bng 3.2.
Kt qu c so sánh vi QCVN 08:2008/BTNMT - Quy chun k thut Quc gia v chc
mt, so sánh vi ct A2 (dùng cho mc sinh hot) và ct B1 (dùng cho mi tiêu thy li 6
hoc các m dng khác), t kt qu c hin trng chng c sông
Nhu hin nay.
Bảng 3.1. Kết quả phân tch các chỉ tiêu hóa lý ca nƣớc sông Nhuệ mùa khô 2011
Mẫu
Chỉ tiêu
Đơn
vị
WS
8,4
7,8
7,7
7,7
7,8
7,7
7,5
7,5
7,4
7,5
7,3
6 - 8,5
5,5 - 9
TSS
mg/l
51
53
83
262
280
117
114
89
75
64
59
52
30
50
-
-
BOD
5
mg/l
16
67
81
85
101
89
68
63
52
35
31
25
6
15
COD
mg/l
23
86
102
110
131
107
86
75
0,1
5
10
PO
4
3-
mg/l
0,21
1,03
0,89
1,46
2,97
3,4
1,78
1,73
1,54
1,52
1,43
0,61
8
WS
9
WS
10
WS
11
WS
12
QCVN
08:2008/BTNMT
Cột A2
Cột B1
pH
-
7,10
7,28
7,55
7,30
7,55
7,49
7,44
7,41
7,17
7,38
7,28
7,10
6 - 8,5
5,5 - 9
TSS
4
ng cn
mg/l
216
230
237
240
267
263
340
196
177
210
197
160
-
-
BOD
5
mg/l
8
14
18
17
21
18
20
18
7,42
10,16
11,25
11,42
11,54
8,40
7,80
7,47
1,30
0,2
0,5
N-NO
3
-
mg/l
0,69
0,27
5
10
PO
pH ng rt ln quá trình hóa hc và sinh hc dic.
Tr s
, s
. Giá tr pH tm t m WS2 (Phú Din WS6 (T
vm còn li do ti các v p nhn trc tip mt ngun ln c thi t
mang theo các cht ty ra có tính kim t thi ra. Nhìn
chung, ti các v pH ca các mu nm trong giá tr gii hn cho
i vi ch c mt ct A2 (6 8,5) và ct B1 (5,5 9) - theo
QCVN08:2008/BTNMT.
Hình 3.1. Hàm lƣợng pH trong nƣớc sông Nhuệ
3.2. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD
5
)
Nhu cng oxy cn thi vi sinh vt oxy hóa các cht h
trong mt khong thc ký hiu bc tính bng mg/l. Ch
tiêu BOD phn ánh m ô nhim h c thi. BOD càng lc thi
(hoc ngun) b ô nhic li.
, SO
4
2-
, PO
4
3-Hình 3.2. Hàm lƣợng BOD
5
trong nƣớc sông Nhuệ
BOD
5
(mg/l) ca các mc sông Nhu
c trình bày trong bng 3.1, 3.2 và hình v 3.2. BOD
5
(12
- ng (16 - t c các
giá tr BOD
5
u t quá tiêu chui vc dùng cho mt
ct A2 (6 mg/l) QCVN 08:2008/BTNMT mt s t c tiêu chui vc
dùng cho mi tiêu thy li cc bit
c sông Nhu ph m n cu
BOD
5
,
c
phc v cho mi tiêu thy lt nông nghi
80.000 ha ca Tp.Hà Ni và 20.000 ca tnh Hà Nam).
0
15
30
45
60
75
90
105
120
WS1 WS2 WS3 WS4 WS5 WS6 WS7 WS8 WS9 WS10 WS11 WS12
Vị trí lấy mẫu
Mùa mưa
Mùa khô
BOD
5
(mg/l)
c th hin trong bng 3.1,
bng 3.2 và hình 3.3. Giá tr COD
(16
khong (23 n ln
các giá tr COD ca các mc ti các v u ni tiêu chuc
dùng cho mi tiêu thy li) ct B1 QCVN 08:2008/BTNMT. Vào mùa khô
BOD
5
tt c các giá tr COD ti các v trí ly mt rt nhiu
so vng gii hn cho phép chc mt ct B1 (30 mg/l) theo QCVN
08:2008/BTNMTn hình là giá tr COD ca các mt 4,3
ln; 3,6 ln; 3,5 ln và 3,4 ln so vi tiêu chu c bit, ngay t v trí WS2
(Phú Di trí này tip nhn mt
ng ln cht thi sinh hot t t thi t các khu
công nghip: CCN Phú Minh, KCN T n v trí WS5 (Thanh Lit) thì ngun
gây ô nhim cht h yu t c thi sinh hot t a thành
ph Hà N v sông Tô L vào sông Nhu p Thanh Lit.
Bảng 3.3. Tỷ số BOD
5
/COD mùa mƣa và mùa khô
0
15
30
WS1
0,62
0,70
WS2
0,61
0,78
WS3
0,75
0,79
WS4
0,71
0,77
WS5
0,70
0,77
WS6
0,56
0,83
WS7
0,57
0,79
WS8
0,64
0,84
WS9
0,60
0,84
WS10
0,59
0,65
Hình 3.4. Hàm lƣợng DO trong nƣớc sông Nhuệ
Bng 3.1, bng 3.2 và hình 3.4 ch ng DO trong các mc sông Nhu.
Giá tr c t các mc t ly mu khác nhâu bing i ln,
giá tr DO cao nht (5,8 mg/l) ti Th m dm quan
tr DO li tip tt QCVN t
các giá tr DO ca các mt QCVN 08:2008/BTNMT loi
B1. Vào mùa khô, mc trên sông thp và hy, t v trí WS2
(Phú Din T Ling Quan c có mc mùi
hôi thi. Giá tr DO ca các mc tm
i thp,
ng t 1,1- 3,1 mg/l, tt c các giá tr t tiêu chui
vi chc mt theo QCVN 08:2008/BTNMT (lo
3.4. Hàm lƣợng N-NH
4
+
trong nƣớc
ng Amoniac (NH
4
+
) có mc là do s phân hy cht ha
các vi sinh vu kin ym khí. Khi pH c
4
+
chuyn thành NH
3
i vi VSV.
0
+
cc sông Nhu th hin trên hình 3.5, bng
3.1 và bng 3.2. C c ti các v trí khác nhau trên sông
Nhu u cho giá tr N-NH
4
+
i QCVN 08:2008/BTNMT loi B1 nhiu ln,
c bit ti nht, T i Áng, C ô nhim
N-NH
4
+
ca mc càng nghiêm tr vào mùa khô: C th 4,
WS5, WS6, WS7, WS8 -NH
4
+
t t 53,3 61,72 ln so vi tiêu chun cho
phép. Nhìn chung, giá tr N-NH
4
+
trong các mc trên sông Nhu i cao, có
th nói sông Nhu m N-NH
4
+
trên toàn tuyn. u này chng t n sông
này chng ln cht hng và quá trình phân hu k khí xy ra mnh m.
Kt lup vi kt qu phân tích DO, BOD
5
và COD trên.
3.1.6. Hàm lƣợng tổng chất rắn lơ lƣ
̉
Mùa mưa
Mùa khô
Vị trí lấy
mẫu
N-NH
4
+
(mg/l)
Cột B1
Cột A2
QCVN 08:
2008/BTNMT
Khoa Môi Trươ
̀
ng Trường Đại học Khoa học tự nhiên
Học viên Nguyễn Viết Thành K18-CHKHMT
14
Hình 3.6. Hàm lƣợng TSS trong nƣớc sông Nhuệ
3.1.7. Hàm lƣợng P-PO
4
3-
trong nƣớc
4
3-
Mùa khô
Cột B1
Cột A2
QCVN 08:
2008/BTNMT
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
WS1 WS2 WS3 WS4 WS5 WS6 WS7 WS8 WS9 WS10 WS11 WS12
Vị trí lấy mẫu
Mùa mưa
Mùa khô
Cột B1
Cột A2
PO
4
3-
(mg/l)
QCVN 08:
2008/BTNMT
Khoa Môi Trươ
̀
ng Trường Đại học Khoa học tự nhiên
4
3-:
nm trong gii hn cho phép.
3.8. Hàm lƣợng N-NO
3
-
trong nƣớc
n oxy hóa cao nh n sau cùng
trong tin trình oxy hóa sinh hc. Ti lc mng gp nitrat dng vt.
Bng 3.1 và bng 3.2 trình bày kt qu giá tr N-NO
3
-
ca các mc sông Nhu.
Giá tr N-NO
3
-
ca các mc ng trong khong t i 0,1 0,69 mg/l, nm
trong QCVN 08:2008, ct giá tr rt thp chng t u kin môi
ng n ti dng Nitrat. Kt qu phân tích cho thy,
c sông Nhu tn ti ch yi dng amoni do quá trình phân hu ym khí
các cht ht qu y, chc sông Nhu chu ng
ln t c thi sinh hot ca thành ph Hà Nc thi sinh hot ca Hà nc
thc).
Nhận xét :
Nhu
5
, COD, DO, N-NH
4
+
,
u l
i vi chc dùng cho
m i tiêu thy li ct B1 - QCVN 08:2008/BTNMT. m t
WS5,WS6,WS7,WS8 là bm ô nhim nht ca sông Nhu m nm
Khoa Môi Trươ
̀
ng Trường Đại học Khoa học tự nhiên
Học viên Nguyễn Viết Thành K18-CHKHMT
16
m hi sông Tô Lp nhn mng ln cht thi sinh hot
t sông Tô Lch. Qua bng 3.4 thng kê kt qu quan trc mt s thông s trên sông Nhu
có th thy s ng .
DO
mg/l
5,9
1,1
16
10
BOD
5
mg/l
101
12
24
21
COD
mg/l
131
16
25
15
TSS
mg/l
280
12
16
16
N-NH
4
+
WS 1
WS 2
WS 3
WS 4
WS 5
WS 6
WS 7
WS 8
WS 9
WS
10
WS
11
WS
12
QCVN
08:2008/BTNMT
Cột A2
Cột B1
Mùa
khô
2011
Cu
mg/l
0,039
0,146
0,151
0,166
0,328
0,214
0,565
0,548
0,482
0,301
0,279
0,225
0,204
0,150
1,0
1,5
Mùa
2012
Cu
mg/l
0,012
0,032
0,023
0,020
0,033
0,028
0,023
0,030
0,027
0,025
0,020
0,018
0,2
0,5
Pb
1,5
QCVN 08:2008/BTNMT : QUY CHUN K THUT QUC GIA V CHC MT
Cột A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh,
hoặc các mục đích sử dụng như loại B1 và B2.
Cột B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các
mục đích sử dụng như loại B2
18
3.2.1. Hàm lƣợng kim loại đng (Cu) trong nƣớc sông Nhuệ
Hình 3.8. Hàm lƣợng đng (Cu) trong nƣớc sông Nhuệ
Qua kt qu c trình bày bng 3.5 và hình 3.8, nhn thy rng ng (Cu)
trong các mc ti sông Nhu có s khác nhau gia các khu vc nghiên cu và gia các mùa
nghiên cu.
i gian nghiên cng (Cu) trong các mng
t 0,039 0,328 (mg/l) vào mùa khô và t 0,012 y có s
chênh lch khá ln gic
sông Nhu có s u t n cui sông do có s pha loãng c c
t sông Hng chy vào pha loãng cc
c có s bing khá ln, qua hình 3.8 nhn thc
ng c. T n dic m phát
thi ô nhim.
u dc theo chiu dài sông Nhu t u ngun WS1
(Thn cui ngu m giao vn
thy: tng ngun lc t sông Hng qua cng Liên M ng kim loi
c sông Nhu có giá tr rt thng b m
WS2 (Phú Dim WS5 (Thanh Lit), nguyên nhân ca s i m
không tip nhn thêm ngun ô nhim nào khác cng vi quá trình t làm sch và pha loãng bi các
ngung kim lom
dn.
3.2.2. Hàm lƣợng kim loại chì (Pb) trong nƣớc sông Nhuệ
Hình 3.9. Hàm lƣợng chì (Pb) trong nƣớc sông Nhuệ
Bng 3.5 và hình 3.9 trình bày kt qu giá tr ng chì (Pb) ca các mc sông
Nhung kim loi chì (Pb) trong các mc có s khác bit gia các khu vc nghiên
cu và gia các mùa nghiên cu.
i gian nghiên cng chì (Pb) trong các mc
ng t 0,006 0,017 (mg/l) và vào mùa khô t 0,009 y có s chênh
lch v ng chì (Pb) ging chì (Pb) trong
c sông Nhu có s u t u ngun cui ngun do có s pha loãng c
Tt c các giá tr u nm trong tiêu chun cho phép
i vi ch c mt dùng cho m c sinh hot ct A2 QCVN
g có s pha loãng c
c có s bing khá ln. Qua hình 3.9 và bng 3.5 nhn thy
t quá tiêu chui vi chc mt dùng cho mc
c sinh hot ct A2 QCVN 08:2008/BTNMT.
u, dc theo chiu dài sông Nhu t ng ngun
WS1 (Thn h ngun WS12 n thy: tng ngun ly
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
c sông Nhu có s u t n cui sông do có s pha loãng c
pha loãng cng km (Zn)
c có s bing khá ln, qua hình 3.10 nhn th nng
kc. T n dim phát thi cht ô nhim.
u, dc theo chiu dài sông Nhu t u ngun WS1
(Thn cui ngu m giao vn
thy: tng ngun lc t sông Hng qua cng Liên Mng kim loi km
c sông Nhu có giá tr rt thng km bt bin tm WS2
(Phú Din) và gim dn t im WS5 (Thanh Lit) v cui ngun. Nguyên nhân ca s
nhanh tm WS2 do: ti m WS2 tip nhn nguc thi ô nhim ca cm công nghip
Phú Minh (xã C Nhu, T Liêm) do công ty C phng Vit Hà làm ch u
c thi t các khâu ra khuôn ma bn km, nhum vi, bao bì
nh thng x c thi tp trung, nên toàn b c thi t cm công nghip x
thng ra sông Nhu. T m WS9 (Nh p nhn
thêm ngun ô nhim nào khác cng vi quá trình t làm sch và pha loãng bi các nguc
ng kim loi km dn.
21
Hình 3.10. Hàm lƣợng ke
̃
m (Zn) trong nƣớc sông Nhuệ
Nhận xét chung về chất lượng nước trên sông Nhuệ:
-
QCVN 08:2008/BTNMT - -NH
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
WS 1 WS 2 WS 3 WS 4 WS 5 WS 6 WS 7 WS 8 WS 9 WS 10 WS 11 WS 12
Vị trí lấy mẫu
mùa mưa
mùa khô
Cột B1
Cột A2
QCVN 08:
2008/BTNMT
Zn (mg/l)
22
-
; COD (131mg/l)
5
-
23
này.
3.2. Một số đặc tính ca đất khu vực nghiên cứu có liên quan đến hàm lƣợng kim loại nặng
trong đất
3.2.1. Một số tính chất lý, hoá học ca mẫu đất nghiên cứu
Tính cht lý hóa hc ca các mt nghiên nghiên c
bng 3.6
g 3.7.
Bảng 3.6. Một số tnh chất lý, hoá học ca mẫu đất nghiên cứu mùa khô
Kí hiệu
mẫu
pH
KCl
CHC
(%)
SS4
6,05
3,23
16,34
31,35
52,25
16,40
SS5
5,35
2,61
15,21
22,10
34,40
43,50
SS6
6,13
3,47
16,46
35,35
46,25
18,40
SS7
6,38
3,69
19,37
38,60
41,80
19,60
SS8
6,18
29,10
31,50
39,40
24 Bảng 3.7. Một số tnh chất lý, hoá học ca mẫu đất nghiên cứu mu
̀
a mƣa
Kí hiệu
mẫu
pH
KCl
CHC
(%)
CEC
(cmol/kg)
Tỷ lệ cấp hạt (%)
Sét
(<0,002mm)
Limon
(0,002-0,05mm)
Cát
(>0,05mm)
SS1
15,32
25,26
33,13
41,61
SS6
6,14
3,44
16,39
32,12
48,25
19,63
SS7
6,42
3,66
19,41
36,50
40,85
22,65
SS8
6,26
3,51
17,56
23,75
33,61
32,64
SS9
6,19
3,37
17,95
29,82
(3.6 3.7)t nghiên cu có phn ng t n trung tính. Giá
tr pH càng thp thì kh hòa tan kim lo hong ca ion kim loi s càng cao.
3.2.1.2. Hàm lƣợng chất hữu cơ (CHC)
3.6 3.7 ng cht ht khu vc nghiên cu giao
ng t 2,55n 3,69% () 2,57n 3,66% ()ng cht hu
mc vt tích t tng mt hoc do s tích t vt liu h
25
c thi. Các mt ly vùng tru SS4 (Hu Hòa), SS6 (T Thanh Oai),
i Áng), SS8 (C Khê), SS10 (Hing cht h
i các mu ly t trng màu: mu SS1 (Thn), SS3
(Vn Phúc), SS5 (Thanh Li
u kin ngc s ng cht hu kin ym khí din ra thun l
ng cht ht không ch n tính cht lý, hóa hc ct mà
n các dng tn ti cng (Cu), chì (Pb), kt.
3.2.1.3. Dung tch trao đổi cation (CEC)
ng t 10,47 19,37 (cmol/kg)
9,88 19,41 (cmol/kg) (3.6 3.7). CEC ct là mt ch tiêu quan trng
trong vi g gi ch t. CEC ct
ph thuc vào nhiu yu t ng CHC t, thành phn t và các
oxit Fe Al ctt nghiên cng CHC cao, nên t l a CHC vào
CEC ct là khá ln, th hin qua m l thun gia giá tr ng
CHC các mt nghiên cu.
3.2.1.4. Thành phần cơ giới
i vt, thành pht quan trn gc
phát sinh ct, các tính ch phì ct có thành phi nng thì gi c
nhiu ch Da vào cách phân lot theo TPCG ca M, có th nh
TPCG ca các m t nghiên cu