Website: Email : Tel (: 0918.775.368
ĐạI HọC QUốC GIA Hà NộI
TRƯờng ĐạI HọC KHOA HọC Tự NHIÊN
Khoa môI trờng
Phan Thị Dung
đánh giá mức độ tích luỹ kim loại nặng
trong trầm tích sông nHuệ
Chuyên ngành : Khoa học đất
Mã số: 60.62.15
Luận văn thạc sĩ khoa học
Ngời hớng dẫn khoa học: gs. Ts. Lê văn khoa
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Hà Nội - 2009
Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn thạc sĩ này, trớc hết tôi xin chân thành cảm ơn
tới GS.TS. Lê Văn Khoa, ngời đã tận tình chỉ bảo và hớng dẫn tôi thực hiện tốt
luận văn thạc sĩ này. Đồng thời, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới
PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải, PGS. TS Trần Khắc Hiệp đã giúp đỡ tôi nhiều tài
liệu hữu ích cho luận văn của tôi.
Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS. Trần Đình Hợi đã giúp đỡ, đóng góp
nhiều ý kiến cho đề tài của tôi. Qua đây, tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể
anh, em cán bộ trung tâm nghiên cứu thuỷ lực Viện khoa học thuỷ lợi Việt
Nam đã nhiệt tình giúp đỡ, cổ vũ và động viên tôi trong quá trình thực hiện đề
tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo công ty TNHH t vấn và dịch vụ
khoa học nông nghiệp I đã tạo điều kiện cho tôi tham gia hoàn thành khoá
học.
Tôi xin chân thành cảm ơn cơ quan trao đổi Hàn lâm Đức (DAAD) đã
cấp học bổng Cao học Tại chỗ tạo điều kiện cho tôi tham gia hoàn thành khoá
học.
Phân bố nước thải Hà Nội qua các nguồn tiếp
nhận chính
38
7 3.3 Một số tính chất lý, hoá học của nước sông Nhuệ 39
8 3.4 Hàm lượng kim loại nặng trong nước sông Nhuệ 42
9 3.5
Diễn biến một số thông số môi trường nước
sông Nhuệ theo mùa
45
10 3.6
Hàm lượng Pb, Cd, As, Hg trong nước sông
Nhuệ theo mùa
47
11 3.7
Một số tính chất lý, hoá học cơ bản của trầm
tích sông Nhuệ
50
12 3.8
Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sông
Nhuệ
52
13 3.9
Hệ số tương quan giữa hàm lượng KLN trong
trầm tích và các tính chất lý, hoá học cơ bản
của trầm tích
57
DANH MỤC HÌNH
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
STT Số hình Tên hình Trang
1 2.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu trên sông Nhuệ
Hàm lượng Thuỷ ngân tổng số trong trầm tích
sông Nhuệ
55
9 3.8 Giá trị pH trong trầm tích sông Nhuệ 58
10 3.9
Mối tương quan giữa giá trị Eh và hàm lượng
KLN trong trầm tích sông Nhuệ
59
11 3.10
Mối tương quan giữa hàm lượng cấp hạt sét vật
lý và các kim loại Pb, Cd, As, Hg trong trầm
tích sông Nhuệ
60
12 3.11
Hàm lượng chất hữu cơ trong trầm tích sông
Nhuệ
61
13 3.12
Hàm lượng CEC, Ca
2+
, Mg
2+
trong trầm tích
sông Nhuệ
61
14 3.13 Mối tương quan giữa hàm lượng KLN trong 63
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
nước và hàm lượng các KLN trong trầm tích
sông Nhuệ
DANH MỤC ẢNH
UB Uỷ ban
WHO Tổ chức y tế thế giới
LỜI MỞ ĐẦU
Trong 30 năm gần đây, trên thế giới việc đô thị hoá, sự gia tăng dân số
và sự phát triển mạnh mẽ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, ... đã làm cho
môi trường sống của chúng ta, đặc biệt là nguồn nước ngày càng trở nên bị ô
nhiễm nghiêm trọng. Nguyên nhân là do các con sông không có khả năng tự
làm sạch khối lượng quá lớn các chất thải sinh hoạt và công nghiệp. Do vậy,
vấn đề ô nhiễm môi trường nước (sự phú dưỡng, ô nhiễm các chất hữu cơ,
kim loại nặng,…) đã và đang được đặc biệt quan tâm nghiên cứu để đưa ra
những giải pháp hữu hiệu nhằm ngăn chặn và xử lý kịp thời sự gia tăng ô
nhiễm này.
Lưu vực sông Nhuệ những năm gần đây đang chịu áp lực mạnh mẽ của
các hoạt động kinh tế - xã hội, đặc biệt là của các khu công nghiệp, khu khai
thác và chế biến... Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt các khu công nghiệp
thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong các làng
nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với các hoạt động khai thác, chế
biến khoáng sản, canh tác trên hành lang thoát lũ... làm cho môi trường nói
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
chung và môi trường nước nói riêng ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị
ô nhiễm tới mức báo động.
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
và hợp lưu với sông Đáy tại thị xã Phủ Lý. Sông Nhuệ có diện tích lưu vực
1070 km
2
. Trên diện tích đó khu vực ảnh hưởng của thành phố Hà Nội bao
gồm một phần diện tích của huyện Thanh Trì và Từ Liêm và một số huyện
mới sát nhập trước đây thuộc tỉnh Hà Tây. Phần diện tích của lưu vực còn lại
là thuộc địa phận tỉnh Hà Nam. Nước sông Tô Lịch thường xuyên xả vào
trên kết quả phân tích nước sẽ không phản ánh được đầy đủ mức độ ô nhiễm
kim loại nặng của một nguồn nước. Vì thế, việc phân tích các mẫu trầm tích
bề mặt giúp phản ánh sự ô nhiễm của môi trường nước tại lưu vực sông trong
thời gian hiện tại.
Kết quả nghiên cứu của đề tài này là những dẫn liệu tham khảo về chất
lượng môi trường nước sông Nhuệ và mối liên hệ về hàm lượng kim loại nặng
giữa môi trường nước và trầm tích, đồng thời đánh giá được chính xác mức
độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước sông Nhuệ.
* Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước trong
lưu vực.
- Đánh giá được mức độ tích luỹ kim loại nặng trong môi trường nước,
trầm tích sông Nhuệ. Làm rõ mối quan hệ về hàm lượng của một số kim loại
nặng giữa môi trường nước và trầm tích.
- Xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ tích luỹ kim loại
nặng trong trầm tích sông.
- Đưa ra các giải pháp cụ thể giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước lưu
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
vực sông Nhuệ.
Vì thời gian có hạn nên đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu các kim loại
nặng trong môi trường nước và trầm tích tại thời điểm cuối mùa khô năm
2009 là thời điểm nước sông được đánh giá là ô nhiễm điển hình.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về ô nhiễm nước
1.1.1. Tình hình ô nhiễm nước trên thế giới
Hiện nay, ô nhiễm nguồn nước trên thế giới đang là vấn đề rất nghiêm
trọng, nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống của con người và sinh vật.
Các dạng ô nhiễm nước thường gặp là: ô nhiễm do dinh dưỡng, ô nhiễm hữu
cơ, ô nhiễm vi sinh vật gây bệnh, ô nhiễm do các kim loại nặng và hoá chất
nguy hại.
nhiều nghiên cứu chuyên sâu về các vấn đề phú dưỡng đã được tiến hành ở
các dòng sông lớn trên thế giới như sông Seine (Pháp), sông Đanuyp (Nga),...
và sau khi thực hiện các biện pháp ngăn ngừa và xử lý ô nhiễm thì chất lượng
nước ở các con sông này đã tăng lên rõ rệt. Cũng cần chú ý rằng các chất gây
ô nhiễm có một số mối quan hệ chặt chẽ và tác động qua lại với các chất gây
ô nhiễm khác (ô nhiễm do các chất hữu cơ, vi sinh vật...), trong các điều kiện
cụ thể về sinh địa hoá của môi trường sinh thái. Vậy nitrat và photphat từ đâu
đến? Nguồn nitrat và photphat xâm nhập vào các thuỷ vực có thể từ nước thải
sinh hoạt (phân người và các loại bột giặt có chứa photphat), nước thải từ các
hoạt động công nghiệp và nông nghiệp.
- Ô nhiễm hữu cơ: là tác nhân gây ô nhiễm phổ biến nhất trong các
sông hồ. Tác nhân ô nhiễm này có hàm lượng lớn trong nước thải sinh hoạt và
nước thải một số ngành công nghiệp. Từ số liệu hàng năm của các trạm quan
trắc cho thấy, trên thế giới có khoảng 10% số con sông bị ô nhiễm chất hữu
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
cơ rõ rệt (BOD > 6,5 mg/l, COD > 44mg/l), 5% số con sông có nồng độ DO
thấp; 50% số dòng sông trên thế giới bị ô nhiễm nhẹ do các hợp chất hữu cơ
(BOD khoảng 3 mg/l, COD khoảng 18 mg/l). Trong các thập kỷ gần đây thì
mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ đã giảm hẳn do sự quan tâm, kiểm soát chặt
chẽ và đúng mức của con người [17].
- Ô nhiễm vi sinh vật gây bệnh: Ô nhiễm do vi sinh vật trong các nguồn
nước mặt thường thấy trong các lưu vực tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt,
đặc biệt là nước thải của bệnh viện. Các loài vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật
gây bệnh cho người và động vật lan truyền trong môi trường nước mặt, gây ra
các loại dịch bệnh cho các khu vực dân cư tập trung. Hiện tượng này thường
gặp ở các nước đang phát triển và chậm phát triển trên thế giới. Các bệnh cầu
trùng, viêm gan do siêu vi khuẩn tăng lên liên tục ở nhiều quốc gia chưa kể
đến các trận dịch tả. Các sự nhiễm bệnh được tăng cường do ô nhiễm sinh học
nguồn nước. Các nước thải từ lò sát sinh chứa một lượng lớn mầm bệnh. Theo
báo cáo của ngân hàng thế giới năm 1992, nước ô nhiễm gây ra bệnh tiêu
qua xử lý. LVS Yangzte chiếm 20% diện tích lãnh thổ Trung Quốc với dân số
xấp xỉ 425 triệu người, đóng góp một phần tư GDP của Trung Quốc, tức là
khoảng 410 tỷ USD. Hiện nay sông Yangzte cũng phải đối mặt với hàng loạt
các thách thức môi trường: bão lũ, xói lở đất, ô nhiễm nước và suy giảm đa
dạng sinh học, đặc biệt là hệ sinh thái thuỷ sinh [44].
Tại HongKong chất lượng nước của sông Pearl River bị ô nhiễm nặng
nề. Chính quyền đã xây dựng một dự án để giám sát chất lượng môi trường
nước. Mục tiêu của dự án “Pearl River Estuary Pollution Project (PREPP)” là
nghiên cứu dòng chảy liên quan của các chất độc hại như chất cặn và dinh
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
dưỡng đổ vào nguồn nước HongKong từ sông Pearl River. Kết quả của dự án
nhằm cung cấp thông tin cho các nhà khoa học trên thế giới, các nhà làm luật
về môi trường của HongKong, Trung Quốc và người dân nhằm mục tiêu là
giảm thiểu các tác động ô nhiễm của sông Pearl River lên chất lượng nước
của HongKong và hệ sinh thái nói chung [36].
Tại Indonesia hệ thống sông Brantas là một trong những hệ thống sông
lớn nhất của đất nước, nằm ở phần phía đông đảo Java. Sự gia tăng dân số và
phát triển công nghiệp trong 3 thập kỉ qua đã làm cho chất lượng nước LVS
Brantas bị suy thoái và ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ của cộng đồng dân cư và
sự phát triển của nền kinh tế. Để kiểm soát chất lượng nước LVS Brantas
chính phủ Indonesia đã thực hiện nhiều biện pháp như đưa ra kế hoạch tổng
thể về Quan trắc chất lượng nước và kiểm soát ô nhiễm “Master Plans of
Water Quality Monitoring and Pollution Control”. Từ năm 1988 thực hiện
giám sát chất lượng nước sông hàng tháng thông qua thu mẫu cố định tại 51
điểm. Năm 1999 lắp đặt 23 trạm quan trắc tự động, các thông số giám sát tự
động bao gồm: Nhiệt độ nước, pH, độ dẫn, độ đục, oxy hoà tan (DO) và các
chất dinh dưỡng (Ammonia và Phốt phát), các thông số còn lại được phân tích
ở phòng thí nghiệm [30]. Những số liệu quan trắc được tập hợp và báo cáo tới
chính quyền Đông Java. Những kết quả đó được sử dụng làm căn cứ cho việc
đưa ra các hướng dẫn áp dụng thực thi pháp luật trong việc cảnh báo và đóng
tâm TP Hồ Chí Minh. Ngoài ra, sông Sài Gòn còn bị axit hoá nặng do nước
phèn ở đoạn Hốc Môn - Củ Chi (pH = 4,0 - 5,5) [43].
- Sông Cầu: Chất lượng nước các sông thuộc lưu vực sông Cầu ngày
càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động. Ô nhiễm cao
nhất là đoạn sông Cầu chảy qua địa phận thành phố Thái Nguyên, đặc biệt là
tại các điểm thải của Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, Khu Gang thép Thái
Nguyên... , chất lượng nước không đạt cả tiêu chuẩn A và B. Tiếp đến là đoạn
sông Cà Lồ, hạ lưu sông Công, chất lượng nước không đạt tiêu chuẩn A và
một số yếu tố không đạt tiêu chuẩn B. Yếu tố gây ô nhiễm cao nhất là các
chất hữu cơ, NO
2
-
và dầu. Ô nhiễm nhất là đoạn từ nhà máy giấy Hoàng Văn
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Thụ tới cầu Gia Bảy, ôxy hòa tan đạt giá trị thấp nhất (0,4 - 1,5 mg/l), BOD
5
,
COD rất cao (>1000mg/l); Coliform ở một số nơi khá cao, vượt quá tiêu
chuẩn A tới hàng chục lần. Hàm lượng NO
2
-
> 2,0 mg/l và dầu > 5,5 mg/l,
vượt quá tiêu chuẩn B tới 20 lần [43].
- Sông Nhuệ - sông Đáy: Hiện tại, nước của trục sông chính thuộc lưu
vực sông Nhuệ - sông Đáy đã bị ô nhiễm, đặc biệt là nước sông Nhuệ. Theo
thống kê chưa đầy đủ của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Nam, năm
2006 tỉnh Hà Nam phải hứng chịu khoảng 6 đợt nước sông Nhuệ bị ô nhiễm
nghiêm trọng bởi nước thải từ Hà Nội xả vào sông Nhuệ. Năm 2007 khoảng 9
đợt và năm 2008 là khoảng hơn chục đợt. Bình quân 2 năm trở lại đây, sông
Nhuệ trung bình khoảng hơn một tháng có một đợt nước bị ô nhiễm và ảnh
trên báo chí đã gọi sông Nhuệ và sông Đáy với những từ “dòng sông đang
hấp hối”. Đặc biệt, sự cố môi trường diễn ra trên sông Nhuệ vào tháng 11
năm 2003, được gọi là “5 ngày ảm đạm” với cảnh cá chết nổi trắng mặt sông
đã gây thiệt hại rất lớn tới nguồn lợi tự nhiên và nuôi trồng thuỷ sản trên sông
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Nhuệ, do vậy đã ảnh hưởng rất lớn tới đời sống của người dân chài thôn Châu
Thuỷ, Châu Giang, thị xã Phủ Lý, Hà Nam[46]. Đầu nguồn sông Nhuệ nơi
được coi là có chất lượng môi trường nước chưa bị ô nhiễm nghiêm trọng
cũng xảy ra hiện tượng cá chết trên đoạn sông gần Hà Đông. Nguyên nhân cá
chết được xác định, do khúc sông Nhuệ bị ô nhiễm bởi nước thải nhà máy
giày và các nhà hàng [42].
Chất lượng nước sông Nhuệ từng lúc (phụ thuộc vào thời gian mở cống
Liên Mạc), từng nơi vượt trên giới hạn cho phép đối với nước loại B1, B2.
Các sông khác có chất lượng nước ở mức giới hạn cho phép đối với nước loại
B1. Nếu không có biện pháp ngăn ngừa khắc phục, xử lý ô nhiễm kịp thời thì
tương lai không xa nguồn nước sông Nhuệ, sông Đáy không thể sử dụng cho
sản xuất được.
1.1.4. Tình hình ô nhiễm nước sông trên địa bàn thành phố Hà nội
Trong những năm gần đây, tình hình ô nhiễm nguồn nước ở thành phố
Hà nội đang rất được quan tâm. Nhiều sông hồ, kênh mương bị ô nhiễm ở
mức độ cao (sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu...) thấp nhất là ở mức trung bình,
do trực tiếp nhận nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp chưa qua xử lý.
Sự ô nhiễm các chất dinh dưỡng như amoni, nitrat, nitrit, photphat... trong
môi trường nước xảy ra khá phổ biến. Trên địa phận thành phố Hà nội, có
nhiều con sông chảy qua như sông Hồng, sông Đuống, sông Cầu, sông Cà Lồ,
sông Nhuệ. Ngoài ra, còn có hệ thống kênh mương dày đặc với số lượng sông
ngòi, ao hồ là 360.
Tại Hà Nội, tổng lượng nước thải sinh hoạt đạt khoảng 450.000 m
3
/
từ 3 – 160 mg/l, Ca
2+
từ 25 – 47 mg/l, Mg
2+
từ 10
– 23 mg/l, trị số DO nhỏ hơn từ 10 -15 lần so với tiêu chuẩn nước dùng trong
nông nghiệp Việt Nam [12]. Trên địa bàn thành phố Hà Nội, phần lớn các nhà
máy xây dựng từ những năm 1950 -1960 và 1970 - 1980. Hệ thống xử lý chất
thải của các nhà máy này đã xuống cấp nghiêm trọng. Lượng chất thải rắn và
chất thải lỏng cùng với chất thải đô thị, hoá chất trong nông nghiệp chủ yếu
được thải trực tiếp ra các dòng sông. Sông Tô Lịch hàng ngày phải nhận
2.900 m
3
nước thải đô thị và 22.000 m
3
nước thải công nghiệp từ 33 nhà
máy… (Hồ Thị Lam Trà, 2000) [38].
Các mẫu nước sông được quan trắc trong năm 2004 có nồng độ BOD
5
,
COD cao hơn từ 7 đến 10 lần so với nồng độ của các mẫu được quan trắc
trong năm 1994. Dự báo, nếu tình trạng vẫn diễn ra như hiện nay thì đến năm
2020, mức ô nhiễm môi trường nước của các sông nội thành sẽ tăng gấp 2 lần
hiện nay.
1.2. Tổng quan về các kim loại nặng Pb, Cd, As, Hg
1.2.1. Nguồn gốc của kim loại nặng trong môi trường nước
Nhiễm bẩn kim loại nặng trong nước có thể bằng những con đường
chính sau:
* Yếu tố lắng đọng từ khí quyển
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Hg
Mỏ Nam Phi 6 – 52
Công nghiệp Tây Đức 7
Nguồn :Jack E. Frerguson, 1991 [8]
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Hàm lượng Cd trong nước thải đã qua xử lý của Newyork, được phát
hiện có nguồn gốc từ các cơ sở mạ điện 33 %, các khu dân cư là 49%, dòng
chảy tràn 12 % và công nghiệp 6%. Sự xâm nhập của Cd khoảng 73 kg/ngày [8].
Dòng chảy tràn đô thị cũng đưa vào môi trường nước một lượng lớn
KLN, đặc biệt đối với Pb và Hg. Trong dòng chảy tràn có tới 19 % Pb có thể
là do bụi đường phố chứa Pb từ xe hơi trầm lắng xuống. Người ta đã ước tính
ở Mỹ, khi xăng pha chì được sử dụng rộng rãi, dòng nước mưa chảy tràn đã
bổ xung với tốc độ 8.10
9
g/năm vào các dòng nước, đóng góp lượng lớn Pb
vào các con sông [8].
KLN trong nước thải sinh hoạt có nguồn gốc từ chất thải bằng kim loại,
sự ăn mòn đường ống nước (Cu, Pb, Zn và Cd) và các sản phẩm tiêu dùng. Ví
dụ trong bột giặt chứa: Zn, Fe, Mn, Cr, Ni, Co, B và As (Conell & Miller,
1984).
* Yếu tố kim loại nặng sau khi tồn tại trong đất sẽ dần dần hoà tan vào trong
nước kể cả nước ngầm.
Nguồn phát tán một số kim loại nặng vào nước:
- Chì (Pb): Sự nhiễm bẩn Pb là do nguồn thải của công nghiệp in, ắc
quy, đúc kim loại, sản xuất sơn, giao thông (David Tin Win và cs, 2003)… và
hoạt động nông nghiệp khi sử dụng phân bón, ví dụ như phân Superphotphat
có chứa chì với hàm lượng từ 7 – 1000 mg/kg phân; trong phân đạm thì chứa
khoảng 2 - 120 mg/kg phân. Quá trình bón vôi cải tạo đất cũng là hình thức
đưa chì vào đất; 1 kg vôi chứa khoảng 20 – 1250 mg chì. Khi thải vào môi
trường nước, lắng đọng xuống bùn đáy thì chì và các hợp chất của chì có thời
bóng đèn X quang… Nguồn này có thể gọi là nguồn chính cung cấp thuỷ
ngân và gây ra ô nhiễm cho nước.
1.2.2. Một số yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng kim loại nặng 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:
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 là không giống nhau nên tỷ lệ % các dạng tồn tại của KLN trong các
thuỷ vực này cũng rất khác biệt [8].
Hàm lượng của các nguyên tố KLN trong trầm tích theo khoảng cách từ
nguồn, do vật liệu bị khuyếch tán trong quá trình vận chuyển trong sông. Một
ví dụ tiêu biểu là đối với Cd trong các cặn lơ lửng ở đoạn dưới cửa sông
(Rhine) có sự tăng nhanh hàm lượng Cd ở gần nguồn xâm nhập (nhà máy
Duisburg) và sau đó giảm từ từ trên 40 - 50 km cho tới khi ra biển [8].
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
1.2.3. Dạng tồn tại của các kim loại nặng nghiên cứu trong đất, nước và trầm tích
a. Dạng tồn tại của Pb
trong đất phụ thuộc rất nhiều vào pH của đất, khi pH thấp thì khả năng di
động của chì tăng và ngược lại khi pH cao thì chì bị cố định dưới dạng
Pb(OH)
2
.
Chì (Pb) trong nước có 3 dạng tồn tại là Pb hoà tan, Pb lơ lửng ở dạng
keo và phức chất. Trong môi trường nước, tính năng của hợp chất chì được
xác định chủ yếu thông qua độ tan của nó. Độ tan của chì phụ thuộc vào pH,
pH tăng thì độ tan giảm và phụ thuộc vào các yếu tố khác như hàm lượng ion
khác của nước và điều kiện ôxy hoá khử. Trong nước sinh hoạt thường pH=
6, lúc này Pb tồn tại ở dạng vô cơ, ít có ở dạng keo. Trong nước mặt sử dụng
cho sản xuất nông nghiệp nếu pH = 7, Pb nằm dạng keo. Nhờ tác dụng ngoại
lực của chất hữu cơ mà các phức keo của Pb ở dạng Pb(CH
3
)
3
2+
; Pb(CH
3
)
2
2+
thường lắng đọng ở bùn cặn đáy, Pb trong nước tự nhiên chủ yếu tồn tại dưới
dạng hoá trị 2.
b. Dạng tồn tại của Cd
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Cd là kim loại nằm sâu trong lòng đất, tồn tại ở dạng Cd
2+
. Trong các
điều kiện ôxy hoá Cd thường ở các dạng hợp chất rắn như CdO, CdCO
3
. Thông thường Cd tồn tại trong đất ở
dạng hấp phụ trao đổi chiếm 20 - 40%, dạng các hợp chất cacbonat là 20%,
hyđrôxyt và ôxyt là 20%, phần liên kết các hợp chất hữu cơ chiếm tỷ lệ nhỏ.
Trong nước Cd tồn tại chủ yếu ở dạng hoá trị 2 và rất dễ bị thuỷ phân
trong môi trường kiềm. Ngoài dạng hợp chất vô cơ, Cd liên kết với các hợp
chất hữu cơ đặc biệt là axit humic tạo thành phức chất và phức chất này có
khả năng hấp phụ tốt trên các hạt sa lắng, chiếm 60 - 75% nồng độ tổng số
trong các dòng nước.
c. Dạng tồn tại của Asen
Trong tự nhiên As có trong nhiều loại khoáng chất, As tồn tại chủ yếu
dưới dạng hợp chất như asenat (AsO
4
3-
). Khả năng linh động của asen tăng khi
đất ở dạng khử vì khi đó As hoá trị 5 chuyển sang dạng As hoá trị 3 là asenít
có khả năng hoà tan gấp 5-10 lần asenat. Asenít có tính độc hại cao hơn nhiều
so với asenat.
As là kim loại nặng có thể tồn tại ở các dạng hợp chất vô cơ, hữu cơ
khác nhau. Chúng bị hấp phụ mạnh bởi các khoáng sét sắt, MnO
2
hoặc –OH
và các hợp chất hữu cơ. Trong đất As có nhiều ở dạng asenat Fe, Al (AlAsO
4
,
FeAsO
4
). Trong đất kiềm, đất carbonat thì As lại có nhiều ở dạng Ca
3
(AsO
. Hg
2+
ít hình thành trong tự nhiên. Trong dung dịch axit, Hg
2+
ổn định
ở Eh trên 0,4 V và có mặt trong HgCl
2
0
. Khi pH = 7, Hg(OH)
2
0
là một dạng ổn
định. Trong điều kiện độ ẩm thuận lợi, Hg
2+
được hình thành mạnh mẽ [1].
Hg được cố định trong Hg
2
S hoặc HgS
-
trong điều kiện ổn định. Ở điều
kiện cao hơn HgS
-
làm kết tủa chất kiềm mạnh trong đất, khi đó ion HgS
2-
được hình thành. Như vậy cuối cùng để đạt đến cân bằng, Hg trong đất tồn tại
ở hoá trị dương hai Hg
2+
[1].
Tuỳ thuộc vào môi trường mà thuỷ ngân có thể tồn tại ở các dạng khác
thai là những đối tượng mẫn cảm với những ảnh hưởng nguy hại cho sức
khoẻ do chì gây ra.
Chì cũng kìm hãm chuyển hoá Canxi bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp
thông qua kìm hãm sự chuyển hoá vitamin D. Chì gây độc cả hệ thống thần
kinh trung ương lẫn thần kinh ngoại biên. Nhiễm độc chì thường làm rối loạn
Copyright: Tài liệu đại học ©