Hóa Môi Trường, Ô Nhiễm Đất, Kim Loại Nặng, Bùn Thải, Phươngpháp Lên Men Yếm Khí Nóng.docx

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ĐẠIHỌCQUỐCGIAHÀNỘI TRƯỜNGĐẠIHỌCKHOAHỌCTỰNHIÊN CaoVũHưng NGHIÊNCỨUSỰCHUYỂNHÓACỦAPAHsVÀMỘTSỐKIM LOẠINẶNGTRONGQUÁTRÌNHỔNĐỊNH BÙNTHẢISÔNGKIMNGƯUKẾTHỢPRÁCHỮUCƠBẰNGP HƯƠNGPHÁPLÊNMENY[.]

Kháiquátvềbùn thảiđôthịvàthựctrạngquảnlýbùnthảiđôthị tạiHàNội

Nguồnphátsinh

Bùnthảiđôthị(BTĐT)làsảnphẩmcủaquátrìnhthoátnướcđôthị[44].Bùnthảiđô thịđƣợc sinhratrongcáccôngđoạncủaquátrình thoátnướcvàxửlýnướcthải.Dovậy,bùnthảiđôthịbaogồmcácloạinhưsau:

- Bùnthảitừ bểphốt:phátsinhtừ hệthốngbểphốt(septicktank)sửdụngxửlýnướcđen,vệsinhtạicôngtrìnhxâydựngtron gcácđôthị.

- Bùnnạovét:phátsinhtừcôngtácnạovétcốngrãnh,sông,hồ,aonằmtronghệthố ngthoátnướcđôthị.

- Bùntừtrạmxửlýnướcthảisinhhoạt:phátsinhtừcáccôngđoạntrongquytrình xửlýnướcthảisinhhoạtđôthị.Đốivớiloạihìnhbùnthảiphátsinhtừcôngtácxửlýnướcth ảicôngnghiệp,tùyvàotínhchấtvàchấtlƣợngbùnthảic ó quyđịnhvàquảnlýriêngvàkh ôngnằmtrongtậphợp bùnthảiđôthị.

Thôngthườngtỷtrọngcủabùnbểphốt,bùnnạovét,bùnxửlýnướcthảitrongbùnt hảiđôthịphụthuộcvàomôhìnhthoátnước,trìnhđộpháttriểnhạtầngđôthị củamỗimộtquốcgia.TạimộtsốquốcgiachâuÂu pháttriểnthườngs ử dụngmôhìnhthoátnướcvàxửlýnướcthảitậptrungnênthànhphầ nbùnthảiđôthịchủyếuphátsinhtừnguồnbùnxửlýnướcthảivàbùnnạovét,bùnphátsin htừbểphốtchiếmtỷtrọngrấtnhỏ.Docóhệthốngthoátnướcđồngbộnênlượngbùnnạov éttạicácquốcgianàycũngkhôngquálớncùngvớiquyđịnhvềviệcxửlýtriệtđểnướcthải đôthịnênlượngbùnphátsinhtừtrạmxửl ý nướcthảichiếmtỷt r ọ n g caon h ấ t Ướctín htạichâuÂu,trungbìnhmộtngườidânđôthịthảira90gbùn khô/ngày,khốilƣợngbùnthảiđãtănglên

50%v à vàokhoảngxấpxỉ10triệutấntrongnăm2005saukhiquyđịnhsố:91/271/EECq uyđịnhviệcxửlýnướcthảisinhhoạtđôthịrađời[44].

TạiViệtNam,lượngnướcthảisinhhoạtquaxửlýtrướckhithảiramôitrườngrấ tthấp,riêngthànhphốHàNộilượngnướcthảisinhhoạtđôthịđượcxửlýtínhđếnnăm 2007đạtkhoảng2%[78].SaukhinhàmáyxửlýnướcthảiBắcThăngLong-

VânTrìđivàohoạtđộng,thìlượngnướcthảiđượcxửlýđạt khoảng8%t í n h tớihếtnăm2012.Dot ỷ lệnướct h ả i đượcxửl ý t h ấ p nênlượngbùn thảiphátsinhtừtrạmxửlýnướcthảichiếmtỷtrọngnhỏtrongbùnt h ả i đôthị.Hơnnữa, hệthống thoátnướcđôthịkhôngđồngbộdẫntớibùnnạovétphátsinhvớilượnglớnvàlàthànhp hầnchínhtrongbùnthảiđôthịtạiHàNộicũngnhưcácđôthịkháctrêncảnước.Ngoà ira,bùnbểphốtcũngchiếmm ộ t tỷtrọngn h ấ t đị nh t r o n g b ù n t h ả i đ ôthịtạiH à N ộ i cũngnhƣc ác đ ô t h ị kháctạiViệtNam.

Đặcđiểmcủa bùnthảiđôthị

Vớisựphátthảiphụthuộcvàomậtđộdâncƣ,trìnhđộpháttriểnđôthịcũngnhƣsự pháttriểncủahệthốnghạtầngđôthịnênbùnthảiđôthịtạimỗiquốcgia,mỗiđôthịcónhữ ngđặcđiểmkhácbiệt.Hơnnữa,tínhchấtcủabùnthảiphụthuộctheođặctrƣngthờitiết,t heomùanênsựkhácbiệtvềvùngmiềncàngthểhiệnrõrệthơn.Ngoàira,đặcđiểmcủabùn thảitạicáctrạmxửlýnướcthảicònthểhiệnởcôngnghệxửlýnướcthảiđượcápdụngvàb ùnphátsinhtừc ác côngđoạnxửlýkhácnhaucóđặcđiểmkhácnhau.Bùnthảiphátsinhtr onggiaiđoạnxửlýsơbộcủacáctrạmxửlýnướcthảiđôthịtậptrungtạichâuÂuthường cócácchỉtiêuhóalýnhƣ:pHtrongkhoảng5,0-8,tổngchấtrắn(TS)trongkhoảng2,0- 8%,chấtrắnbayhơi(VS)trongkhoảng60-80%,tổngnitơtínhtheo

2,8%[44].Trongkhiđó,bùnthảiphátsinhtừgiaiđoạnxửlýsinhhọc(activatedsludge)c ó đ ặ c điểmh ó a l ý n h ƣ :p H trongkhoảng6 , 5 - 8 , TStrongkhoảng0,83-

11%[44].BùnthảiđôthịtạiViệtN am vớithànhphầnc h ủ yếul à bùnthảin ạ o véth ệth ốngthoátnướcnêncónhữngđặcđiểmriêngđặctrưng.BùnthảisôngKim

Ngưusôngthoátnướcthảiđ ô thịđiểnhìnhcủaHàNộilạicócácthôngsốhóalýnhư:p Htrongkhoảng7,04-7,41,CODttrongkhoảng79.910-83.033mg/ l,TStrongkhoảng19,2-

23,5%,VStrongkhoảng24,5-26,2%,NO3 -trong khoảng192-212mg/l,PO4 3- trongkhoảng494-522mg/ l(theokếtquảkhảosátthựchiệntrongLuậnán).Mộtsốchỉtiêuhóalýcủabùnthảicósựkh ácnhaugiữacácloạibùnthảicũngn h ƣsựkhácnhaugiữacácvùngmiềnvàquốcgianhƣ ngđiểmchunglàbùnthảiđ ô thịcóchứathànhphầncácchấtdinhdƣỡngnhƣnitơ,phốtph okhácao.

Hơnnữa,vớicùngnguồngốcphátthảitừhoạtđộngcủaconngườimàbùnthảiđôthị thườngtíchlũycácchấtgâyônhiễmđặctrưnggiốngnhau.Theotácgiả(Fuerhacker&H aile.,2010)

[43]cóthểchiacáctácnhângâyônhiễmđặctrƣngtrongbùnthảiđôthịralàmcácdạngch ínhnhƣsau:cácchấtgâyônhiễmcónguồngốcvôcơ,cácchấtgâyônhiễmcónguồngốc hữucơvàtácnhângâybệnh.

- Cácchấtgâyônhiễmcónguồngốcvôcơ:Chủyếugồmcáckimloạinặngvà m ộ t số n g u y ê n t ố xạhiếmkhác.C h ú n g tồntạitrongbùnthảiđôthịphátsinhtừphânv ànướctiểucủabệnhnhântrịxạ[43].Kimloạinặngnhư:Pb,Cd,Zn,As,Cr,Ni,Cu,lành ữngkimloạiphổbiếnđƣợcpháthiệntrongbùnt h ả i đôthị.Hàmlƣợngcáckimloạ inàytrongbùnthảiđôthịcósựdaođộngkhálớnvàphụthuộcvàocácyếutốvùngmiền, thờitiết,côngnghệxửlýnướcthải….HàmlượngcủaP b trongkhoảng13- 26.000mg/ kgD S (trungbình500mg/kgDS),hàmlƣợngCdtrongkhoảng1-410mg/ kgDS(trungbình10mg/kgDS),hàmlƣợngZ n trongkhoảng101- 49,000mg/ kgDS(trungbình1700mg/kgDS).A s trongkhoảng1,1- 230mg/ kgD S (trungbình10mg/kgDS).Cr trongkhoảng10- 990.000mg/ kgDS(giátrịtrungbình500mg/kgDS),N i trongkhoảng2- 5300mg/ kgD S(trungbình80mg/kgDS),C u trongkhoảng84-17.000mg/ kgDS(trungbình800mg/kgDS)[29,44].

- Cácchấtônhiễmnguồngốchữucơ:Trongbùnthảiđôthịcóchứatớihơn300loại hợpchấthữu cơkhácnhau[22,23,82,103].Tácnhângâyônhiễmc ó nguồng ố c hữuc ơ tiêubiểunhất gồm:Polychlorinatedbiphenyls(PCBs),Polychlorinateddibenzodioxins/ furans(PCDD/

Fs),Polyaromatichydrocacbons(PAHs)vàcácchấthoạtđộngbềmặt.HàmlƣợngPCBs daođộngtrongkhoảng65-157mg/kgDS,PCDD/Fstrongkhoảng330-4245mg/ kgDS,PAHstrongkhoảng70%trongbùnthải,trongkhiđócáckimloạinặngkhácnhƣ:Cd,C r , Pb,Fe,Ni,Znc ònlạitừ47-63%trongnướcthảisauxửlý.

Kimloạinặngtồntạitrongbùnthảichủyếudướicácdạngnhư:kimloạinặngliênk ếtvớihợpchấthữucơ,cacbonatkimloạinặng,kimloạinặngliênkếtvớiFeMnOx,kiml oạinặngởdạnghòatanvàonướcvàkimloạinặngởdạngcặnrắncònlại.Dotínhchấtv ậtlývàhóahọckhácnhaucủacáckimloạinặngmàtỷlệthànhphầncácdạngtồntạicủakim loạinặngtrongbùnthảicó sựkhácbiệt.

Cdtồntạitrongbùnthảithoátnướcchủyếudướidạngcặnvớitỷlệcaonhấttiếpthe o làdạngcacbonat,sunfua,dạngliênkếtvớicáchợpchấthữucơvà cuốicùnglàthànhphầnCdởtrạngtháicóthểchuyểnvàophanước.Crtồntạiphầnlớnở d ạngc ặ n , tiếpđ ế n l à dạngliênkếtvớihữucơ,cacbonatk i m loạinặngvàdạngcókhảnăn gchuyểnvàophanướcchiếmtỷlệnhỏnhấtkhoảng1%[14].Cuchủyếutồntạidướidạng sunfua,cacbonat,liênkếtvớihợpchấthữuc ơvàlƣợngnhỏnhấtl à dạngc ó khản ă ngch uyểnvàop h a n ƣớc.DạngPbcacbonatchiếmtỷlệcaonhất,tiếptheolàdạngliênkếthữu cơ,sunfuavàdạngc ó khảnăngchuyểnvàophanướcchiếmtỷlệnhỏnhất.Tươngtựnhư Pb,Nicódạngcacbonatcaonhất, tiếpđếnlàdạngliênkếthữucơ.Tuynhiên,dạngcókhảnăngchuyểnvàophanướccủaNic hiếmtỷlệcaohơndạngsunfuacủanó.ĐốivớiZndạngliênkếtcủanóv ớ i hợpchấthữucơ chiếmưut h ế , tiếpđếnl à cacbonat,sunfuavàcuối cùnglàdạngcókhảnăngchuyểnvàophanước[14].

Vềcơbản,dođặcđiểmriêngvềtínhchấthóahọcvàvậtlý,mộtsốkimloạinặngc óxuhướngtồntạitrongbùnthảithoátnướcvớitỷlệdạngtồntạixácđịnh.Cóthểnhậnthấy Znlàkimloạicókhảnăngtạophứctốtvớicácphốitửhữucơ[4].Dođó,dạngliênkếtvớic áchợp chấthữucơchiếmưuthế.Nilàkimloạihoạtđộngmạnhvàlàmộtkimloạichuyểntiếp[4] Bởivậy,dạngcókhảnăngchuyểnvàophanướccủaNicóthànhphầncaohơndạngsunf uacủanó…

T ỷlệthànhphầncácdạngtồntạitrongbùnthảicủakimloạinặngbịtácđộngbởinhiềuyế utố,đặcbiệtlàyếutốđặctrưngcủanguồnnướcthải.Bởivậy,bùnthảitạicáckhuvựckhác nhauđôikhicótỷlệthànhphầnkimloạinặngkhôngtuântheoquyluậtnêutrên.

Dosựtồntạicủacáckimloạinặngtrongbùnthảilàkhácnhaunênkhảnănggâyđộ ccủachúngđốivớimôitrườnglàkhácnhau.Kimloạinặngtồntạivớinồngđộcaotrongbù nthảikhôngnhữnggâyđộcvớihệsinhvậtthủysinh,hạnchếkhảnăngtáisửdụngmàcònt ácđộngđếnsứckhỏeconngườinếubùnthảikhôngđượcxửlýđúngcách.Tínhđộccủam ỗikimloạiđốivớicơthểconngườithểhiệnđặcđiểmriêngbiệtcủatừngkimloại.Cddạngh ơivàcáchợpchấtcủaCdrấtđộchạiđốivớiconngười.KhiđivàocơthểCdtíchtụlạichủy ếutrongganvàthận.Cdtíchtụlạitrongcáccơquancủacơthểvàgâyracácbệnhmãntín hnhư:ungthư,giònxươngvàsuythận[56].Ởdạngnguyêntố,hợpchấtvôcơhayhữuc ơ,Hgđềugâyđộcmạnhđốivớiconngười.ĐộctínhcủacáchợpchấtHgdạngvôcơthấph ơnnhiềusovớiđộctínhcủacáchợpchấtHgdạnghữucơ.Đặcbiệt,cáchợpchấtmetyl-HgđƣợchìnhthànhkhiHgtồn tạitrongmôitrườngtrầmtíchcókhảnănggâyđộcrấtmạnh.Tácđộnggâyhạicủahợpch ấtnàydokhảnăngtácdụnglênnhómsunfuhidrin(-

SH)tựdotrongprotein[63].Hgcóthểgâyđauđầu,suygiảmtrínhớ,ảnhhưởngđếnruột ,dạdàyvàảnhhưởngnghiêmtrọngđếnhệthầnkinhtrungương[56].Pbvàhợpchấtcủa nólàcáctácnhângâyđộcmạnh.KhivàocơthểPbbịhấpthụvàlắngđọnglạitrongxương vàdần thaythếCanxi trongxương.CrởdạnghợpchấtCr

(VI)rấtđộcvớicơthể người.Hợp chấtcủaCrcóxuhướngtíchtụtronglálách,t ủ y xương,ganvàphổi,tửcungvàtinhhoàn gâyramộtsốbệnhnhư:ungthưphổi,ảnhhưởnglênhệthầnkinhtrungương,gâyrasuy thận.C u ởdạngionCu 2+gây độckhámạnhđốivớithựcvậtvàvikhuẩn.MặcdùCulànguy êntốvilƣợngcầnthiếtchocơthểnhƣngkhinhiễmđộcCumãntínhgâyracáctriệuchứn gnhư:dịứng,tổnthươngganvàkhóthở.KhimộtlượngCulớnđivàocơt h ể sẽgâyrathiế uhụtkẽmtrongcơthể.Znlàkimloạimangđầyđủtínhchấtcủamộtkimloạihoạtđộng mạnh.MộtlượngnhỏZnlàthànhphầnvilượngquantrọngđốivớicơthểngười.Tuynhiê nvớihàmlƣợngcaoZncóthểgây độc,kíchứngmàngnhầyvàgâysốt.TươngtựZn,lượngnhỏNilàyếutốvilượngquan trọngđốivớiconngười,Nichỉgâyđộcmãntínhchocơthểngườiởnồngđộcao.

Kimloạinặngtồntạitrongbùnthảivớimộtsốdạnghợpchấtnhấtđịnh.Tỷlệthành phầncủacácdạngkimloạinặngphụthuộcvàođặctínhcủamỗimộtkimloạinặng,đặc trưngcủanguồnnướcthảivàsựquảnlýnguồnnướcthải,bùnthảitạimỗikhu vực. Ởlƣợngnhỏ,kimloạinặnglàthànhphầnvilƣợngkhôngthểthiếuđốivớithự cvật,độngvậtvàconngười.Tuynhiên,phơinhiễmkimloạinặngởhàmlượngcaog âyranhữngtáchạilớnđốivớisứckhỏeconngười.Bởivậy,kimloạinặnglàyếutốcầ nđƣợcxemxétthậntrọngtrongquátrìnhxửlýtáic h ế bùnthải.

Cáchợpchấthữucơ đavòngthơm(PAHs)

Cáchợpchấthữucơđavòngthơm(PAHs)dùngđểchỉmộtsốhợpchấthữucơtron gphântửbaogồm haihaynhiềuvònghydrocacbonthơmliênkếtvớinhau.PAHslàc áchợpchấtquantrọngtrongnhómcácchấthữucơgâyônhiễmkhóphânhủy(POPs).PAHsđƣợc hìnhthànhchủyếutrongquátrìnhđốt cháythanđá,dầu,gỗ,rácthảihaycáchợpchấthữucơnhƣthuốclávàthựcphẩm.PAH sthườngtồntạiởdạnghỗnhợpnhiềuhợpchấtkhácnhautrongsảnphẩmcủaquátrìnhchá y.MộtsốhợpchấtPAHsđƣợcsửdụnglàmthuốc,chấtt ạ o màuvàsảnxuấtthuốcbảov ệthựcvật,mộtsốhợpchấtkháccủaPAHscótrongthànhphầncủanhựađường.

Trongtựnhiên,PAHsđượctìmthấyphổbiếntrongđất,nướcvàtrongmôitrườn gkhôngk h í Doc ó tínhk ỵ nướcmạnhnênPAHstíchtụvớih à m lượngcaotrongtrầmtí chcáccửasông,cửabiển,đặcbiệtPAHsthườngtíchtụvớihàmlượngcaotrongbùnthảiđ ôthị[3].

Docóđộctínhcao,tồntạiphổbiếnvàdaidẳngtrongmôitrường nêncácquốcgiatrênthếgiớicũngrấtnỗlựctrongviệcgiảmthiểus ự phátthảicủaPAHsvà omôitrường.Trongnỗlựcthựchiệnmụctiêunêutrên,16hợpchấtPAHsbaogồm:Nap hthalene,Acenaphthylene,Acenaphthene,Fluorene,Phenanthrene,Anthracene,Fluo ranthene,Pyrene,Benz[a]anthracene,Chrysene,Benz[b]fluoranthene,Benzo[k]fluor anthene,Benzo[a]pyrene,Indeno[1,2,3- cd]pyrene,Dibenz[a,h]anthracenevàBenzo[ghi]peryleneđ ã đƣợclựachọnv à ƣutiên kiểmsoátbởiCụcbảovệmôitrườngliênbangHoaKỳ(USEPA)[96].

Nguồntựnhiênbaogồm:sựcháyrừng,ròrỉdầuthô,hoạtđộngcủanúilửa,từnhựa câyvàsựphânhủycủachấthữucơtrongmôitrườngyếmkhítạicá c lớptrầmtích.

Nguồnnhântạobaogồm:s ựcháyc ủ a nhiênliệuhóathạch(than,g ỗ , xăngdầu),r ácthải,sửdụngdầubôitrơnchomáymócvàcôngnghiệplọchóadầu[47].

Trongsố nguồnphátthảinhântạo,PAHsphátthảit ừ độngcơcủacácphươngtiện giaothôngđƣợccoilànguồnphátthảicơbảnnhất[32].Dovậybụi trênđườngtrởthànhđốitượngdễnhiễmPAHsnhất.Sựbàomòncủacáclớpasphalt,lốp caosutrênđườngcũngtạorahạtbụinhiễmPAHs.Nghiêncứucủa(Dong& Lee.,2009) [39]v ề bụiđườnggiaothôngt ạ i Ulsan,mộtthànhphốcôngnghiệptạiHànQuốcchothấ y,trongbụiđườnggiaothônghàmlượngPAHsdaođộngtừ45,75mg/ kgDSđến112,13mg/ kgDS.NghiêncứucũngchỉrahàmlượngPAHstrongbụiđườngphụthuộcvàomậtđộ dânsố,sốlượngphươngtiệntrênđườngcũngnhưtỷtrọngcôngnghiệpcủamỗithànhph ố.

PAHsc ó trongcách ạ t bụiđườngs ẽ theogióg â y ônhiễmmôitrườngkhôngkhí vàtheonướcmưađivàohệthốngthoátnướcđôthị[13].Đặcbiệtnướcmưalàtácnhân rửatrôihiệuquảbụitrênđườngvàbụitrongkhôngkhívàotrongh ệ thốngthoátnướcchu ng.Trongquátrìnhd i chuyểnở h ệ thốngthoátnước,docótínhkỵnướcmàPAHsdễdàn gbịhấpphụlênbềmặthạtbùnvàtíchtụlạitrongbùnthảiđôthị[66].

PAHsđƣợctíchtụtrongbùnthảiđôthịmộtphầntừcáccơsởsảnxuấtcôngnghiệ ptồntạitrongđôthị.Cáccơsởnàythườngsửdụnglượngthanlớnl à m nhiênliệu. Đặcbiệt,làcácnhàmáynhiệtđiệntrongcácđôthị[100].

Chấtđốttrongsinhhoạtcủacáchộgiađìnhcũnglànguồn phátthảivàgâyrasựtíchtụPAHstrongbùnthảiđôthị.TạiViệtNam,mộtbộphậnlớndânc ƣđôthịvẫncóthóiquensửdụngthanlàmchấtđốttrongsinhhoạt,kinhdoanhcộngvớiviệcq uảnlýchấtthảirắnđôthịcònlỏnglẻolànguyênnhândẫnđếnPAHstíchtụvớihàmlƣợngca otrongbùnthảiđôthị.

Cu

>Cr.Đốivớibùnthảicôngnghiệptrậttựnàycósựthayđổin h ƣsau:Cd>Ni>Pb>Cr>Zn

Hòatankimloạinặngsửdụnghoạtđộngcủavisinhvậtlàphươngphápdựatrênvi sinhvậtđểtáchloạikimloạirakhỏibùnthải.Sựlinhđộngcủakimloạinặngcóđƣợclành ờcáchoạtđộngtraođổichấtcủavisinhvật.Vikhuẩnt h a m giavàoquátrìnhtáchkiml oạinặngtừnguồnquặngđƣợccholàcácvikhuẩndịdƣỡng.Thiobacillusferrooxidans làmộtloàivikhuẩnđiểnhìnhtrongnhómvikhuẩndịdƣỡngkểtrên.Thiobacillusferroo xidanscónhiềuloạithíchhợpvớicácđiềukiệnmôitrườngkhácnhau.Thôngthườngloại hiếukhíthíchhợpởpH=1,5-

4,loạiyếmkhítồntạivàpháttriểnởpHtrungtính.Cácquặngh ay bùnthảiđềuchứacáck imloạinặngdướidạngsunfua(MS).Cácvikhuẩnhiếukhíhoạtđộngởmôitrườngaxíttối ƣupH,óthểđảmbảoviệcôxihóac á c hợpchấtsunfuatạothànhaxítSunfuric.Cơchế ôxihóanàythườngdiễnratheohaicách,trựctiếpvàgiántiếpnhưsau:

T ferrooxidans 2FeSO4+0,5O 2 +H2SO4 Fe2(SO4)3+H 2 O(1) 4Fe2(SO4)3+2MS+4H 2 O+2O2 2M + +

.ferrooxidanscóthểoxihóatrựctiếpc á c hợpchấts u nfuacủak i m loạinặngthànhhợpch ấtsunfat [101].

Khibịôxihóa,hầuhếtkimloạiởdạngsunfatđềutanvàonướcdẫnđếnk i m loạibịt áchkhỏiquặnghoặcbùnthải.Việcxácđịnhloạivikhuẩnhoạtđộngôxihóacáchợpchấtsu nfuatrongquátrìnhphânhủyyếmkhíbùnthảivẫncầnc ó nhữngnghiêncứucụthểhơnnữ a.Tuynhiên,theonghiêncứucủatác giả(NguyễnMinhGiảngetal.,2012)

[1],đãphânlậpvàđịnhdanhđƣợcchủngvikhuẩnAllocromatiumsp.cókhảnăngôxihó asunfua trongđiềukiệnyếmkhívàs ử dụngCO2làmtácnhânnhậnđiệntử.

PhầntổngquanđãđánhgiávềtìnhhìnhbùnthảiđôthịtrênđịabànthànhphốHàNội cũngnhưtổnghợpcácnghiêncứutrongvàngoàinướcvềổnđịnhbùnthảiđôthịbằngphư ơngpháplênmenyếmkhínóng.Đãtổngkếtvềnguồnphátsinhkiml o ạ i nặngv à PAHsv àobùnthảiđôthịv à s ự chuyểnhóacủachúngtrongquátrìnhổnđịnhbùnthảibằng phươngpháplênmenyếmkhí.

NghiêncứuvềkimloạinặngvàđặcbiệtlàPAHsđốivớibùnthảiđôthịt ạ i ViệtNa mcònrấthạnchế.Mộtsốnghiêncứumớichỉ tậptrungvàoxửlýphânbùnbểphốt.Chƣ ađịnhhướngcụthểtrongnghiêncứuxửlýbùnthảitừc á c consôngtiếpnhậnnướcthảiđ ôthịtheohướngloạibỏchấtônhiễmvàtáis ử dụngsảnphẩmchomụcđíchnôngnghiệp.

SựphânhủyPAHstrongquátrìnhổnđịnhbùnthảiđôthị bằngphươngpháplênmenyếmkhí

Trongquátrìnhổnđịnhbùnthảiđôthịbằngphươngpháplênmenyếmkhí,sựphânhủycủ aPAHsđãđƣợcnghiênc ứ u Tuynhiên,độnghọcquátrìnhphânhủynàychotớinayc ũngchƣađƣợclàmrõ.Mộtsốnghiêncứucũngđãchỉrarằnghiệuquảcủaquátrìnhphânh ủyphụthuộcvàođiềukiệncủamỗimộthệphânhủy.

NghiêncứusựphânhủycủacáchợpchấtPAHstrongquátrìnhổnđịnhbùnthảiđ ôthịlàcôngviệcquantrọng.Kếtquảnghiêncứusẽgópphầnpháttriểnphươngphápxửl ý theohướnggiảmthiểutốiđ at á c nhângâyô nhiễmtrongsảnphẩmđầuracủaquátrìnhx ửlý.

SựphânhủysinhhọccáchợpchấtPAHsdướitácdụngcủatậpđoànvisinhvậtđượ cbiếtđếntrongcảđiềukiệnyếmkhívàhiếukhí.Trongtựnhiên,khimộtlƣợng nhỏPAHsđivàomôitrường,tập đoànvi sinhvậttrongtrầmtíchhayđấtbịônhiễmsẽlàmnhiệmvụphângiải,chuyểnhóacácch ấtnày[104].Dưới điềukiệnyếm khí,quá trìnhphânhủycáchợpchấtPAHslàquá trình diễnr a chậm [47].Trongđiềukiệnyếmkhí,dotìnhtrạngthiếuôximàcáccấu t ửnhận điệntử(tácnhânôxi hóa)đƣợcsửdụngđểchuyểnhóacáchợpchấtPAHs.

NhiềunghiêncứutrướcđãchỉrarằngcáchợpchấtPAHsbịphânhủyyếmkhítro ngsựcómặtcủacáctácnhânôxihóanhƣNO3 -,SO4 2-,haytrongđiềukiệnlênmenvàsi nhkhíCH4[59].SựphânhủycủamộtsốhợpchấtPAHscũngđƣợcnghiêncứuvớisựcómặt củatácnhânôxihóaFe(III)trongtầngnướcngầmnông[47].

- Bướcmột:PAHsvớinồng độcaosẽbịthoáibiếndướitác dụngcủacáctácnhânôxi hóa(SO4 2-,NO3 -)tạothành hợp chấtcókhốilƣợng phântửnhỏhơnl à cácaxíthữucơ.

Bướcba:sựcómặtcủaFe(III)trongphanướcsẽthúcđẩyhoạtđộngc ủ a vikhuẩnkhửF e(III)pháttriển,quađóthúcđẩyviệcphânhủy cáchợpchấthữucơđavòngthơmPAHs[47].

NO3 -đ ãđƣợcchỉranhƣ tácnhânôxihóatrongquátrìnhphânhủyPAHstrongđiềukiệnyếmkhí.Sựphânhủy củaFluorene,PhenanthrenevàPyreneđãđƣợcchứngminhtrongđiềukiệndƣNO3 -

[9].Tuynhiên,mộtsốnghiêncứuchot h ấ y tỷlệphânhủycủaAcenaphthylene,Acenap hthene,Floren,vàanthracenetrongquátrìnhloạibỏnitrat(denitrification)chậmhơnso vớisựphânhủytrongxửlýhiếukhítừ1,2-2lần[59].

,cóthểđƣợcthêmvàonhằmtănghiệusuấtloạibỏtácnhânônhiễm PAHs.Tuy nhiên,theomộtsốnghiêncứu,việcnitrit(NO2 -)sinhratrongquátrìnhphânhủycóthểgâ yđộcchohệvikhuẩnkhửnitrat,quađóhạnchếviệcphânhủycủacáchợpchấthữucơtro ngbùn.

Fe(III)ôxítlàtácnhânôxihóakháphổbiến.Nótồntạinhiềutrongcáctầngnướcn gầmnông.Trongnghiêncứucủatácgiả(Andersonetal.,1999)

[11]v ề sựphânhủyyếmkhícủaNaphthalenesovớicáchợpchấtPAHskháctrongđiềuk iệntồntạitácnhânFe(III),đãchỉrarằngtốcđộphânhủyvàkhảnăngphânhủyphụthuộ cvào sốlƣợngvòngvàcấutrúccủacáchợpchất PAHs.

Từtrướctớinay,SO4 2-khô ngđƣợccoilàmộttácnhânôxihóađángkểtrong việcloạibỏcáchợp chất PAHstrongđiềukiệnyếmkhí vìnănglƣợng của nókhôngđủđểtácdụnglênvòngthơmbềnvững.Tuynhiên,cácnghiêncứugầnđâyđãc hứngtỏsựphânhủycủaFluorine vàPhenanthreneđạthiệusuấtcaodướitácdụngcủavikhuẩnkhửsunfat.Phầntrămchuy ểnhóacủaFluorinelà8 8% vàcủaPhenanthrenelà65%trongvòng21ngàytrongthiết bịphânhủyyếmkhí[94].Hình1.5môtảquátrìnhthoáibiếncủaPhenanthrenetrongđiều kiệnyếmkhídướitácdụngcủavikhuẩnkhửsunfat.

GiaiđoạnsinhkhíCH4x ả yratrongphân hủyyếmkhíkhicácaxíthữucơcókhốilƣợngphântửthấpchuyểnthànhkhíCH4.Sựxuất hiệncủaquátrìnhk h ử (chođiệntử)cóthểảnhhưởngđếnsựcạnhtranhgiữacácvikhuẩn khửsunfatvàvikhuẩnsinhCH4.Tuynhiên,v i khuẩnkhửsunfats ẽ khôngcạnh tranhvớivikhuẩnsinhCH4,trongchấtnềncónồngđộSO4 2- ởmứcthấp(Cd>Zn>Ni>Cu

>Cr.Đốivớibùnthảicôngnghiệptrậttựnàycósựthayđổin h ƣsau:Cd>Ni>Pb>Cr>Zn

Hòatankimloạinặngsửdụnghoạtđộngcủavisinhvậtlàphươngphápdựatrênvi sinhvậtđểtáchloạikimloạirakhỏibùnthải.Sựlinhđộngcủakimloạinặngcóđƣợclành ờcáchoạtđộngtraođổichấtcủavisinhvật.Vikhuẩnt h a m giavàoquátrìnhtáchkiml oạinặngtừnguồnquặngđƣợccholàcácvikhuẩndịdƣỡng.Thiobacillusferrooxidans làmộtloàivikhuẩnđiểnhìnhtrongnhómvikhuẩndịdƣỡngkểtrên.Thiobacillusferroo xidanscónhiềuloạithíchhợpvớicácđiềukiệnmôitrườngkhácnhau.Thôngthườngloại hiếukhíthíchhợpởpH=1,5-

4,loạiyếmkhítồntạivàpháttriểnởpHtrungtính.Cácquặngh ay bùnthảiđềuchứacáck imloạinặngdướidạngsunfua(MS).Cácvikhuẩnhiếukhíhoạtđộngởmôitrườngaxíttối ƣupH,óthểđảmbảoviệcôxihóac á c hợpchấtsunfuatạothànhaxítSunfuric.Cơchế ôxihóanàythườngdiễnratheohaicách,trựctiếpvàgiántiếpnhưsau:

T ferrooxidans 2FeSO4+0,5O 2 +H2SO4 Fe2(SO4)3+H 2 O(1) 4Fe2(SO4)3+2MS+4H 2 O+2O2 2M + +

.ferrooxidanscóthểoxihóatrựctiếpc á c hợpchấts u nfuacủak i m loạinặngthànhhợpch ấtsunfat [101].

Khibịôxihóa,hầuhếtkimloạiởdạngsunfatđềutanvàonướcdẫnđếnk i m loạibịt áchkhỏiquặnghoặcbùnthải.Việcxácđịnhloạivikhuẩnhoạtđộngôxihóacáchợpchấtsu nfuatrongquátrìnhphânhủyyếmkhíbùnthảivẫncầnc ó nhữngnghiêncứucụthểhơnnữ a.Tuynhiên,theonghiêncứucủatác giả(NguyễnMinhGiảngetal.,2012)

[1],đãphânlậpvàđịnhdanhđƣợcchủngvikhuẩnAllocromatiumsp.cókhảnăngôxihó asunfua trongđiềukiệnyếmkhívàs ử dụngCO2làmtácnhânnhậnđiệntử.

PhầntổngquanđãđánhgiávềtìnhhìnhbùnthảiđôthịtrênđịabànthànhphốHàNội cũngnhưtổnghợpcácnghiêncứutrongvàngoàinướcvềổnđịnhbùnthảiđôthịbằngphư ơngpháplênmenyếmkhínóng.Đãtổngkếtvềnguồnphátsinhkiml o ạ i nặngv à PAHsv àobùnthảiđôthịv à s ự chuyểnhóacủachúngtrongquátrìnhổnđịnhbùnthảibằng phươngpháplênmenyếmkhí.

NghiêncứuvềkimloạinặngvàđặcbiệtlàPAHsđốivớibùnthảiđôthịt ạ i ViệtNa mcònrấthạnchế.Mộtsốnghiêncứumớichỉ tậptrungvàoxửlýphânbùnbểphốt.Chƣ ađịnhhướngcụthểtrongnghiêncứuxửlýbùnthảitừc á c consôngtiếpnhậnnướcthảiđ ôthịtheohướngloạibỏchấtônhiễmvàtáis ử dụngsảnphẩmchomụcđíchnôngnghiệp.

Đốitƣợngvànộidungnghiêncứu

Đốitƣợngnghiêncứu

Thành phốHàNộilàmộttronghaiđôthị lớnnhấtcảnước,trảiquanhiềuthờikỳlịchsử,kếtcấuđôthịtạiHàNộicónhữngđiểmrấtri êngbiệtnhƣngkếtc ấ u hạtầng đôthịlạimang nétđặctrƣng chocácđôthịtạiViệtNam.

Trongkếtcấuhạtầngđôthị,hệthốngthoátnướcvàxửlýnướcthảitạiHàNộiman gnhiềuđiểmtươngđồngvớicácđôthịkháctrêncảnước.Toànthànhphốhiệncó04trạm xửlýnướcthải,côngsuấtđápứngđược khoảng40%lượngnướcthảitoànthànhphố.Dotrạmxửlýnướcthảicócôngsuấtthấpnê nlƣợngbùnthảiphátsinhtừcáctrạmxửlýlàkhônglớn,theosốliệuthốngkêc ủ a Công tyTNHHNNMTVThoátnướcHàNội,tổnglượngbùnthảithugomđượctừtrạmxửlýtr ongnăm2012đạt2.140tấntrongkhilượngbùnnạovéttạihệthốngthoátnướcbaogồmc ácsôngtiếpnhậnnướcthảilà167.200tấn.Vớithànhphầnnướcthảibaogồmcảnướcthả icôngnghiệpvànướcthảitạicácbệnhviệnnêntínhchấtcủabùnthảitạicácconsôngtiếpn hậnnướcthảisinhhoạtnhư:sôngKimNgưu,sôngTôLịchtạiHàNộirấtphứctạpvớinồn gđộmộtsốtácnhângâyônhiễmnghiêmtrọngởmứccao[78].

Khốilƣợngbùn thảiđôthịcủaHàNộikhálớn,trung bìnhlƣợng bùn thảiphátsinhkhoảng500tấn/ngàychủyếulàbùnnạovétt ừ hệthốngthoátnướcthànhp hố.Nếuchỉthugom,vậnchuyểnvềcácbãiđổvàxửlýđơngiảnnhƣcá ch làmcủaCông tyTNHHNNMTVthoátnướcHàNộiđangthựchiệnsẽgâyảnhhưởngđếnmôitrường ,tốndiệntíchchônlấpvàlãngphínguồndinhdƣỡngcóíchtrongbùnthải.

Trướcthựctrạng nêutrên,việctiếnhànhnghiêncứubùn thảiđôthịtạiHàNộitậptrungvàođốitượngbùnthảitạicácconsôngtiếpnhậnnướcthảiđô thịl à hếtsứccầnthiết.Kếtquảcácnghiêncứusẽgópphầnhoạchđịnhchínhsách quảnlývàcácphươngánxửlýthíchhợpđốivớibùnthảiđôthịtrênđịabànthànhphốHà Nộilàmcơsở đểnghiêncứutriểnkhaitrênquymôtoànquốc.

NghiêncứugiảipháptổngthểquảnlýbùnthảiđôthịtạiViệtNamcầntriểnkhainh iềunghiêncứusâu,rộngđòihỏicósựthamgiacủanhiềunhàkhoahọc,nhàquảnlýtrongth ờigiandài.TrongkhuônkhổcủaLuậnán,đặcđiểmônhiễmkimloạinặng,cáchợpchấth ữucơđavòngthơm(PAHs)trongbùnthảisôngKimNgưuvàsựchuyểnhóacủachúngtr ongquátrìnhổnđịnhbùnthảisôngKimNgưukếthợpvớiráchữuc ơ bằngphươngphápl ênmenyếmkhí nóngđƣợctậptrungnghiêncứu.

Vớitổngchiềudài11km,sôngKimNgưuchảyquakhuvựccómậtđộdânsốrấtca ocủathànhphốHàNội.Sôngtiếpnhậnnướcthảitrựctiếptrongkhu vựccódiệntíchhơn6km 2v ớ i lượngnướcthảichiếm1/3tổng lượngnướcthảitoànthànhphố[78].Ngoàira,lượngnướcthảisôngKimNgưutiếpnhậ nbaogồmnướcthảichưađượcxửlýhoặcxửlýchưatriệtđểcủamộtsốnhàmáy,xíng hiệpdệtmayvàcácxưởngsảnxuấtcơkhínhỏlẻcòntồntạivàhoạtđộngtrongkhuvực.

Trongnghiêncứunày,0 5 điểmđ ạ i diệndọctheob ờ sôngKimNgưuđ ư ợ c lựa chọnđểlấymẫuxácđịnhvàđánhgiáđặcđiểmônhiễmcủabùnthải(Hình2.1).TọađộG PS(GlobalPositioningSystem)củacácđiểmnghiêncứuđƣợcchỉrõtrongBảng2.1.B ùntrongphạmvilựachọnđƣợclấyvàtriểnkhainghiêncứuổ n địnhkế t hợpvớir á c hữu cơbằngphươngpháplênmennóngtrongphòngthínghiệm. Đểthựchiệnnghiêncứutrongphòngthínghiệm,r áchữuc ơ vớithànhphần30%n guồngốc độngvậtvà70%nguồngốcrauquảthực vậtđƣợcsửdụngk ế t hợpvớibùnthảinhằmđiềuchỉnhthànhphầnđầuvàotrongcácthíng hiệm.

Hình2.1.Sơđồvịtríkhuvựclựachọnnghiêncứu Bảng2.1.Tọađộcủacácđiểmnghiêncứu Điểmlấy mẫu

Nộidungnghiêncứu

Bùnthảinạovéttừcácconsôngtiếpnhậnnướcthảiđôthịtrongthànhphốthường phátsinhvớikhốilƣợnglớnvàlàloạihìnhbùnthảiđôthịđặcthùchocácđôthịtạiViệtNa m.Giốngnhƣrácthảihữucơ,bùnthảikhôngchỉchứathànhphầnnitơ,phốtphomànócòn chứacảnhữngthànhphầncóhạikhácnhƣ:mầmbệnh,cácchấthữucơkhóphânhuỷvàki mloạinặng.Thànhphầncủacácchấtđộchạitrongbùnthảiphụthuộcnhiềuvàotínhchấtc ủanguồnnướcthải.TạiViệtNam,vấnđềnàymangmộtđặctrưngrấtrõkhitrongthànhph ốvẫn tồn tạicácxưởngsảnxuấtcôngnghiệp,hàngngàythảimộtlượngnướcthảilớnvàoh ệ thốngt hoátnướcchungcủathànhphố.Cùngvớicácquátrìnhsinhhọc,vậtl ý vàhóahọclàmcho cácchấtvôcơcũngnhưhữucơđộchạitíchlũylạitrongbùnthảithoátnướcđôthị.Bùnthải cóthểchứatớikhoảng300hợpchấthữucơkhácnhau,cáchợpchấtvôcơ,visinhvậtnguyh ạivàmầmgâybệnh[22,23,82,103].Đặcbiệtlàkimloạinặngvàcáchợpchấthữucơkh óphânhủynhƣPAHs,PCBs…

Việctíchluỹcácchấthữucơđộchạivàkimloạinặnggâytrởngạitrongviệcsửdụngbùn thảichomụcđíchnôngnghiệp.Hơnnữa,vớihàmlƣợngcácchấtônhiễmquácao,cầnthiế t phảicóbiệnphápthíchhợp đểquảnlývàxửlýbùnthải.Tínhtớină m 2008,QCVN03/2008/BTNMTquyđịnhgiớ ihạnchophépcủamộtsốkimloạinặngtrongcácloạiđấtnhƣ:đấtnôngnghiệp,đất lâmng hiệp,đấtdânsinhvàđấtcôngnghiệp.Tuynhiên,chotớithờiđiểmn à y tạiViệtNamchƣa cóquyđịnhgiớihạnchophépnàotrongđấtđốivớicáchợpchấthữucơđavòngthơm(PA Hs).Cácsốliệunghiêncứuvềônhiễmcủac á c hợpchấtPAHstrongđất,trầmtíchvàbùnt hảitạiViệtNamhiệnnaycònrấthạnchế.

Hiệnnay,tạiNhậtBảnmộtquốcgiacótrìnhđộkhoahọckỹthuậtcaoc ũ n g đangn ỗ lựctìmphươngp h á p xửl ý b ù n t h ả i t h e o h ư ớ n g tậnd ụ n g sảnphẩmsau xửl ý nhƣm ộ t n g u ồ n p h â n b ó n t r o n g n ô n g nghiệp.T ớ i t h ờ i điểmnày,lƣợngb ùnthảiởNhậtBảnđượcxửlýtheohướngtáichế,phụcvụmụcđíchnôngnghiệpđạ ttỷlệ30%[5 5 ] Trongtươnglaic hắ c chắntỷlệnàysẽc ò n caohơnnữa.

Trongkhiđó,tạiViệtNamcũngđãcómộtsốnghiêncứuđượctriểnkhaihướngtới đốitượngbùnthảithoátnước.Tuynhiên,cácnghiêncứunàychủyếut ậ p trungnghiêncứ uđốitƣợngphânbùnbểphốt.Cácnghiêncứuthựchiệnvớiđốitƣợngbùnnạovét,loạihìn hphátthảivớisốlƣợnglớnnhấttrongbùnthảiđ ô thịcònrấthạnchế.

Mứcđộônhiễmcaođãlàmchoviệcsửdụngbùnthảiđôthịtrựctiếpchomụcđíchnô ngnghiệplàkhôngkhảthi.Hơnnữa,bùnthảiphátsinhvớilƣợngngàycànglớndẫnđếnn hucầuxửlýbùnthảiđôthịlàrấtbứcthiếtđốivớicácđôthịcủaViệtNam.Tuynhiên,đểxá cđịnhmộtphươngphápxửlýthíchhợpvớicáctiêuchínhư:giảmthiểuônhiễm,tậndụngs ảnphẩmsauxửlý,tiếtkiệmc h i phíxửlýlàmộtviệckhôngdễ,đòihỏiphảicónhữngnghi êncứuchuyêns â u , cơbảnvàđầyđủ.Đặcbiệt,cầnthiếtphảinghiêncứu,đánhgiásựchu yển hóac á c tác nhângâyôn h i ễ m n g u y hại đangtồntạ itrongbùnthảitrongqu ytrìnhxử lý,sửdụngkếtquảthuđượclàmcơsởtriểnkhaicácbướcnghiêncứutiếptheo.

Vớinhữngcơsởnêutrên,nghiêncứusựchuyểnhóamộtsốyếutốgâyônhiễmtron gquátrìnhổnđịnhbùnthảivàrácthảihữucơbằngphươngpháplênmennóngđượclựach ọn.Trongđó,haiyếut ốđiểnhìnhlàkimloạinặngcónguồngốcvôcơvàcáchợpchấthữ ucơđavòngthơmPAHsđạidiệnchonhómcáchợpchấthữucơgâyônhiễmkhóphânhủy đƣợctậptrungnghiêncứucụthểnhằmđánhgiákhảnăngchuyểnhóacủahaiyếutốnàytr ongquátrìnhổnđịnhbùnthảik ế t hợpvớir á c hữuc ơ bằngphươngpháplênmennóng. Kếtquảnghiêncứusẽcungcấpthôngtintổngquátvềloạihìnhbùnthảicónguồngốctừc á c sôngtiếpnhậnnướcthảitạiHàNội,cungcấpthôngtinvềkhảnăngtíchtụ,vậnchuyểncủ akimloạinặngcũngnhƣkhảnăngphânhủycủaPAHstrongquátrìnhổn địnhkếthợpbùnthảivàráchữucơbằngphươngpháplênmennóng.

- Lấymẫu,phântíchđểđánhgiáđặctínhhóalý,mứcđộônhiễmcủamộtsố kimloạ inặng,PAHstrongbùnthảisôngKimNgưuv àđịnhhướngnguồnphátsinhcủachúng.

- TiếnhànhổnđịnhbùnthảisôngKimNgưuvàráchữucơvớitỷlệphốitrộnthíchh ợp.Lấymẫu,xácđịnhsựthayđổihàmlƣợngcủamộtsốkimloạinặngvàPAHstrongh ỗnhợpphảnứngsuốtquátrìnhổnđịnhnhằmxácđịnhsựchuyểnhóacủachúngtrongquát rìnhổnđịnhbùnthảikếthợpráchữucơbằngphươngpháplênmenyếmkhínóng.

- Dựatrênkếtquảthuđƣợcvàkếthừamộtsốkếtquảsẵncóđềxuấtvàđánhgiáqu ytrìnhxửlýbùnthảisôngKimNgưutheohướnggiảmthiểuhàmlượngkimloạinặngvàPAHstrongsảnphẩmsaux ử lýđ ể sửdụngvàomụcđíchnôngnghiệp.

Phươngphápnghiêncứu

Phươngphápthuthậpvàtổnghợptàiliệu

Phươngphápnàyđượcsửdụngđểthuthậpcácthôngtinkhoahọc,cácvănbản,tài liệucủacácnghiêncứusẵncótrongđóvậndụngmộtcáchphùhợpcá c kếtquảnghiêncứu sẵncólàmcơsởđịnhhìnhnghiêncứucũngnhƣrútranhữngkếtluậnkhoahọccầnthiết.N hữngdữliệuthuthập đƣợcbaogồm:

- Kếtquảnghiêncứutươngtự vềthànhphầnônhiễmkimloạinặng,PAHsở cácquốcgiakhácnhằmsosánhđƣar anhữngkếtluậnkhoahọc.

- Thuthậpthôngtinvềviệcápdụngphươngpháplênmennóngtrongxửl ý bùnthải đôthị, cácyếutố tácđộngvàmụctiêuchínhcủa phươngphápxửlý.

- ThuthậptàiliệuvềkhảnăngphânhủysinhhọccủaPAHstrongquátrìnhphânhủyy ếmkhí,cơchếvàcácyếutốtácđộng,sựvậnchuyểnvàtíchlũycủakimloạinặng trongsuốtquátrìnhổnđịnh,làmcơsởđƣaracáckếtluậnkhoahọctrongnghiênc ứu.

Phươngpháplấymẫuthựcđịa

Mẫutạicácđiểmlựachọnnghiêncứuđƣợclấymỗiđiểm03mẫu.Mẫu saukhilấyđƣợcbảoquảntrongthùnglạnh,chuyểnvềphòngthínghiệmvàbảoquảntạinhi ệtđộ4 o C.Mẫutạicácđiểmlựachọnđƣợclấyở tầngbùnphíatrênở khoảngcáchtừ0- 20cmtínhtừmặtlớpbùnxuống.

BùnsửdụngtiếnhànhổnđịnhtrongphòngthínghiệmđƣợclấytạivịtríM 3 (cầuMinhKhai).Bùnđƣợclấybằnggầumúcthépkhôngrỉvàđƣợcchuyểnvàothùngnhựa30l ít,saukhiloạibỏhếtgạchđácókíchthướclớnbùnđượcchuyểnvàocannhựadungtích20 lítvàvậnchuyểnvềphòngthínghiệm.Tạiphòngthínghiệm,bùnđƣợctiềnxửlýcùngvới ráchữucơtrướckhitiếnhànhthínghiệm.

Phươngphápthựcnghiệm

Môhìnhxửlýquymôphòngthínghiệmđƣợcthiếtkế,lắpđặtkếthừamộtsốchiti ếtcủamôhìnhnghiêncứu[33]vàvậnhànhtheosơđồchitiếtnhƣsau: Độngcơcánh

1 Thiếtbịphảnứngcóhìnhtrụtròn,kíchthướcR`0mm,H0mmđược chếtạo bằngthépkhôngrỉ(SUS304)với hailớpvỏ, lớpngoàicùngđƣợcbọcbảoônbằngbôngthủytinh.

2 Độngcơcánhkhuấylàloạiđộngcơgiảmtốcvớitốcđộ200vòng/ phútk ế t hợpvớicánhkhuấyb ằ n g thépkhônggỉ(SUS304).Độngc ơ cánhkhuấ yhoạtđộngchophépđảotrộnđềutoànbộlƣợngvậtliệutrongthiếtbịlênmenyếm khí.

3 Cửanạpliệuhìnhtrònđường kínhR`mm,nguyênliệusaukhichuẩnb ịđƣợcđƣavàothiếtbịlênmenthôngq uacửanạpliệu.

4 Hệthốngđothểtíchbiogashoạtđộngtheonguyêntắcchiếmchỗcủathểtíchkhíso vớithểtíchnướctrongbình.Đườngdẫnkhíbiogasđượckếtnốivớibìnhkíndungt ích25lít,trênbìnhcóchiavạchthểtíchxácđịnh.Khísinhrachiếmchỗvàđẩynước trong bìnhrangoài,lƣợng nướctrongbìnhbịđẩyratươngđươngvớivạchchiatrênbìnhlàthểtíchkhíbioga ssinhra(coilượngkhíbiogashòatanvàonướclàkhôngđángkể).Vớiphương phápn à y ápsuấttrongthiếtbịphảnứngluôncânbằngvớiápsuấtkhôngkhítránh hiệntƣợngquááptrongthiếtbị phảnứngảnh hưởngđếnhoạtđộngcủahệvisinhvật.Đườngdẫnkhívàohệthốngđothểtíchkhí đƣợcchianhánhđểlấymẫukhíphụcvụviệcxácđịnhthànhphần khíbiogas(Hình2.2).

5 Vanlấymẫuđườngkính48mmđượcđặtởphíadướiđáythiếtbịphảnứng,tấtcả cácmẫuhỗnhợpphảnứngđềuđƣợclấythôngquavannày.Nhờtácdụngcủ a trọ nglựcmẫuđƣợclấyrakhỏithiếtbịlênmenmộtcáchdễdàng.

6 Bộđiềunhiệthoạtđộngtheonguyêntắcgianhiệtvàbơmnước nóng tuầnhoànqualớpvỏthiếtbịlênmenyếmkhí.Bộđiềunhiệtcấutạobởimộtthiếtbị gianhiệt,bơmtuầnhoànvàmộtbộđiềukhiểnduytrìnhiệtđộổnđịnh.Nhiệtđộhoạ tđộngcủathiếtbịphảnứngđƣợccàiđặttạibộphậnnày.

Thựcnghiệmxácđịnhtỷ lệphốitrộnthíchhợptrongổnđịnhbùnthảikếthợpráchữucơbằngphươngpháplênmen yếmkhínóngđươcthiếtlậpvới03thínghiệm(TN1,TN2,TN3)vớisự phốitrộnt ỷ lệkh ácnhaugiữahaithànhphầnbùnthảivàráchữucơ.Cácbướctiếnhànhthựcnghiệmđượcc hỉratrongHình2.3. Đảo trộn

Xác định : Vbiogas, thành phần biogas, pH, EC, TS, VS, CODt, NH 4+ , TN, PO 43- , TP

RHC 30% V Đảo trộn Thiết bị lên men yếm khí T o = 55 Lấy mẫu o C

Trongphòngthínghiệm,bùnđượclọcquasàngkíchthướcmắtlưới1m m loạib ỏhoàntoànsạn,sỏitocònsótlại,bổsungthêmnướcsaochotỷtrọngbùnđạt1,45g/ml.

Rácthảihữucơcónguồngốctừrácchợ,ráchữucơđƣợclựa chọnvớitỷl ệ 30%nguồngốcđộngv ậ t v à 70%nguồngốcrauquảthựcv ậ t Rácđƣợcn ghiềnmịnbằngmáyxaysinhtố,thêmnướcsaochorácsauchuẩnbịđạttỷtrọngkhoảng

Bổsungthêmnướcgiúpchoxửlýnguyênliệuđầuvàothuậnlợihơnvàlàmchotổ ngchấtrắn(TS)củanguyênliệuđầuvàocógiátrị≤20%,phùhợpvớiquytrìnhlênmenyế mkhíướt.

Vnguyênliệu(lít) 30 30 30 dnguyênliệu(g/ml) 1,45 1,40 1,30 pH 7,47 7,43 7,12

+RHC 70% V Xác địn h : Vbiogas, thành phần biogas, pH, EC, TS, VS, CODt, NO 3- , NH 4+ , TN, PO 43- , TP, Tổng KLN,

KLN trong dd ngâm rửa, PAHs Đảo trộn

Thiết bị lên men yếm khí

Ráchữucơđƣợcphốitrộnvớibùnthảitheotỷlệđãđịnh sẵntrong cácthínghiệm(Hình2.3).Hỗnhợpđƣợcđƣavàothiếtbịphảnứnglênmennóngtrongc á c thínghiệmcóthànhphầnđầuvàotươngứngtrongBảng2.2.Nhiệtđộtrongthiếtbịđược duytrìở55 o Ctrongsuốtkhoảngthờigiantiếnhànhổnđịnh.Thểtíchbiogas,pH,ECđƣợc theodõihàngngày.Cácchỉsốkhácnhƣthànhphầnbiogas,TS,VS,TN,NH4 +

Trongthínghiệm4(TN4)vàthínghiệm5(TN5),thànhphầnráchữucơv à bùnthải đƣợcchuẩnbịvàđiềuchỉnhdựatrêntỷlệphốitrộnthíchhợpđãđ ƣ ợ c x á c địnhtrongnghiêncứutrước.TN5đượcthiếtlậpnhằmnghiêncứutácdụngcủachất hoạtđộngbềmặtđốivớisựphânhủycủacáchợpchấtPAHscótrongbùnthải.Cácbướcti ếnhànhthínghiệmđƣợcchỉratrongHình2.4.

Cácthínghiệmtrênđƣợctiếnhànhtrong90ngày,nhiệtđộđƣợcduytrìổnđịnhtạ i5 5 o C.Trongsuốtquátrìnhổnđịnh,thểtíchbiogas,pH,ECđƣợctheodõihàngngày,c á c chỉsốkhácnhƣthànhphầnbiogas,TS,VS,CODt,NH4 +,TN,PO4 3-,TP,kimloạinặngv àPAHsđƣợctheo dõiđịnhkỳsaukhoảng3-10ngày/lần theokếhoạchthựcnghiệm.

Thôngsố BT+RHC BT+RHC+Tween80

Thôngsố BT+RHC BT+RHC+Tween80

Phươngphápphântích

- pHvàđộdẫnđiện(EC):giátrịpHvàđộdẫnđiện(EC)đượcxácđịnhbằngphươ ngphápđonhanhbằngmáyđ o p H CyberscanEuTechCon700v à máyđođộdẫnđiệnC yberscan110.PhươngphápđopHápdụngtheoTCVN6492:2011(ISO10523:2008),đ ộdẫnđiệnápdụngtheophươngpháp

- Tổngchấtrắn(TS)vàchấtrắndễbayhơi(VS):xácđịnhtổngchấtrắ n(TS)b ằngphươngphápSMEWW2540.B:2005,chấtrắnbayhơi(VS)bằngphươngphápSM EWW2005(2540E)

- Phốtphotổng(TP):xácđịnhphốtphotổng(TP)theoTCVN6202:1996.

-P-PO 4 :xácđịnhP-PO4theoTCVN6202:2008(ISO6878:2004).

- Phântíchthànhphầnbiogas:mẫubiogasđƣợcchứatrongtúichứakhív à phâ ntíchthànhphầnbằngmáyp h â n tíchnhanhBiogas,Ggeotech.Thànhphầnkhíđƣợcxác địnhbaogồm:%CH4,%CO2,%H2S,%O2v à%khíkhác.

Xácđịnhkimloạinặngbằngphươngphápphổphátxạplasmaghépcặpc ả m ứng(ICP-OES)theoTCVN 6665:2011.

Mẫuđƣợcsấykhôtạinhiệtđộ60 o Ctrongvòng24giờ.Mẫuđƣợcnghiềnnhỏbằng cốirồichuyểnv à o bảoquảntrongbìnhhútẩ m trướckhicân.Quytrìnhp h á mẫuá p dụn gtheoEPAMethod3050b.Cânchínhx á c 1gmẫukhôtrongmỗiốngTeflon200ml,thêm vào9mlaxítHNO36 2 %và1mlH2O230%.CácốngTeflonchứamẫucầnpháđƣợcđặttrên khayOMNItheophươngđốixứng,mẫuđượcphábằngvisóngMARStheohaibước:

Bước1:nhiệtđộđượcgiữtại165 o C,ápsuấttốiđa350psitrongthờigian4 phút.

Bước2:nhiệtđộgiữtại175 o C,ápsuấttốiđa350psitrongthờigian20phút.Sauph ámẫulàmnguộivàlọcmẫuquagiấylọcvàchuyểnvàobìnhđịnhmức40ml,thêmvàođế nvạchmứcbằngnướclọctraođổiion.Kimloạinặngđượcxácđịnhbằngphươngphápp hổphátxạplasmaghépcặpcảmứng(ICP-OES)trênmáyThermoICP-

OES,iCAP6500.Hàmlƣợngkimloạiđƣợcxácđịnhdựatrênthểtíchbìnhđịnhmứcvàk hốilượngmẫukhô.Ngưỡngpháthiệnc ủ a phươngphápđốivớicáckimloạinặngAs:1 ,1mg/kgDS;Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn:0,1mg/kgDS.

Cânchínhxác10gmẫukhô,đƣamẫuvàobìnhtamgiác250ml,thêmvào100m lnướclọcloạibỏionvàlắctrênmáylắctrongvòng24giờ.Sửdụngmáytáchlytâmtốcđộ 2800vòng/ phútthuhồiphầndungdịch.Lọcdungdịchbằnggiấylọcbăngxanhtrướckhiphântíchmẫ ubằngphươngphápphổphátxạplasmaghépcặpcảmứng(ICP-

Cânchínhxácvàghilạilƣợngmẫukhôdùngđểchiết.Nghiềnmịnmẫubằngcốinh ằmtănghiệuquảchiết.Sửdụng50àldungdịchd10-Phenanthrene( 1 0 mgd10-

Phenanthrenephatrong50mlDichloromethane)làmchấtnộichuẩn.Mẫuđƣợcchiết hailầnsửdụng40mlCH2Cl2trongống Teflonkíntrong điềukiện:nhiệtđộ80 o C,ápsuấttốiđa350psi,thờigianlưu20phút[16].Phần dungmôichiếtđƣợcgạnsaumỗilầnchiếtvàđƣợclọcquagiấylọccóchứaNa2SO4khan đ ể loạibỏnước.Hỗnhợpdungdịchchiếtđượcc ấ t quaychân khôngtại4 0 o C,đếnkhithểtíchcònlạinhỏhơn1 ml.T h ê m v à o Dichloromethanetới thểtích2mlvàlọcquamànglọcbằngnhựaPPkích thước

0.45àm(MinisartRC15),vàcộtlọcSilicagenđểlọcsạchtạpchấtảnhhưởngđếnp hổPAHssauđómẫuđ ƣ ợ c chứavàolọthủyt i n h v ớ i nắpTeflon.Mẫuđƣợcbảoquảnlạ nhtrướckhiphântíchbằngsắ c kýkhívớidetectorionhóangọnlửa(GC-FID).

Nồngđộcủa16hợpchấtPAHsđƣợcphântíchbằngmáysắckýkhíYL6100sử dụ ngcộtH P-

5(30mx0, 32 mm;độdà ymàng0 25 àm)củaAgilentJ&Wvàdetectorionhúangọnl ửa(FID).Từng2àlđơnvịmẫuPAHđƣợcbơmvàobằnghệthốngbơmmẫutựđộng.N2đƣ ợcsửdụnglàmkhímangvớitốcđộdòng2,5ml/ phút.Điềukiệnđầuvàocótỷlệtáchlà5:1,dòngtách10ml/ phút,nhiệtđộ200 o C,ápsuất11,5psi.

Chếđộgianhiệtđƣợcthựchiệnnhƣsau:banđầunhiệtđộ150 o Csauđónhiệtđộđƣ ợcđƣalên190 o Cvớitốcđộ8 o C/ phútvàgiữtrongvòng5phút,đƣalênnhiệtđộ220 o Cvớitốcđộ2 o C/ phút,tiếptụctăngnhiệtđộlên300 o Cvớitốcđ ộ 15 o C/ phútvàcuốicùngtăngnhiệtđộlên310 o Cvớitốcđộ2 o C/phútvàgiữtrongvòng2phút. Điềukiệndetector:nhiệtđộ300 o C,tốcđộdòngkhíH2là36ml/ phút,tốcđ ộ dòngkhôngkhílà350ml/phútvàtốcđộdòngphatrộnlà30ml/phút.

Hóachấtsửdụng

3%,AxítHNO3tinhkhiếtnồngđộ60%vàH2O2củaMerck(Darmstadt,Germany)đƣợcs ử dụngtrongphươngphápphântíchICP-OESxácđịnhhàmlượngkimloạinặng.

ChấtchuẩnPAHsMix-63(USEPA16)nồngđ ộ 1.000àg/ml,chấtnộichuẩnd10- phenanthrenecủahãngDr.Ehrenstorfer(Augsburg,G ermany)vàNa2SO4khancủaMerc kđƣợccsửdụngtrongphântíchPAHs.

Tween80loạisửdụngtrongcôngnghiệpthựcphẩm,hãngsảnxuấtSino,NhậtBản đƣợcsửdụngtrongnghiêncứusựphânhủycủaPAHs.

Phươngphápxửlýsốliệunghiêncứu

Phươngphápthốngkêđượcsửdụngtrongxửlýsốliệunghiêncứu.Sốliệuđược xửlýtổng hợpbằngcáccôngcụchuyêndụngtíchhợpsẵntrongphầnmềmExcel(MicrosoftOffice).

ĐặcđiểmônhiễmkimloạinặngvàPAHstrongbùnthải sôngKimNgưu

ĐặcđiểmhóalýcủabùnthảisôngKimNgưu

TrướckhiđánhgiávềđặcđiểmônhiễmkimloạinặngvàPAHscủabùnthảisông KimNgưu,cầnthiếtxemxétmộtsốđặcđiểmhóalýcủacácmẫubùnthảikhảosát.Cácthô ngsốhóalýđốivớibùnthảitại05điểmk h ả o sát(M1:C ầu LạcTrung,M2:Ngõ03YênL ạc,M3:CầuMinhKhai,M4:CầuVoi,M5:Khuđ ô thịMinhKhai)l à ổnđịnh.p H trongk hoảng7,04- 7,41,CODtổng(CODt)d a o độngtrongkhoảng79.900- 83.030mg/ l,l à khoảngchênhlệchkhôngquálớnqua05điểmkhảosátnêutrên.Tổngchấtrắnbayhơ i(VS)ổnđịnhtrongkhoảng24,5- 26,2%,mộts ố c h ỉ sốkhácnhƣ:NH4 +

SựổnđịnhcủacácthôngsốhóalýchứngtỏbùnsôngKimNgưutạithờiđi ểm lấy mẫuđãtồntạivớithờigiandài.Trongthờigianđóđãdiễnracácquátrìnhổnđịnhsinhhọct ựnhiênlàmchothànhphầnhóalýcủabùntại05điểmkhảosátkhôngcóđộchênhlệchqu álớn.Nhƣvậy,mẫubùnđƣợclấyvàkhảosá t trongnghiêncứucótínhđạidiệncaochobù nthảitạisôngKimNgưu.

KimloạinặngtrongbùnthảisôngKimNgưu

HàmlƣợngAsnằmtrongkhoảng13,6-47,8mg/ kgDS,giátrịtrungbìnhc ủ a 05điểmkhảo sát là24,3mg/kgDS(Bảng3.2).Hàmlƣợngnàykhôngcósựdaođộngq u á lớnkhisosánhvớ ik ế t quảnghiêncứutươngt ự tạisôngKimNgưuvàSôngTôLịchđ ư ợ c t á c g i ả (Mar cusseneta l ,2008)

[76]thựchiện(Bảng3 4) HàmlƣợngAscaonhấtđƣợcxácđịnhtạiđiểmM3 (hàmlƣợ ngtrungbình:47,8mg/ kgDS).TrongkhiđótạicácđiểmkhảosátkháccóhàmlƣợngAsthấphơnvàchênhlệch khôngquálớn.

HàmlƣợngCdtrongkhoảng1,76 -3,71mg/kgDS(giátrị trungbìnhcủa0 5 điểmkhảosát:2,65mg/kgDS),giátrịnàytươngđồngvớikếtquảnghi êncứucủa(Marcussenetal.,2008)

[76]thựchiệnnăm2008.Tuynhiên,hàmlƣợngC d trongnghiêncứunàythấphơnkhiso sánhvớikếtquảnghiêncứutươngtựđốivớibùnsôngKimNgưuđượcthựchiệnvàonăm 2005(Bảng3.4)[78].

HàmlƣợngtrungbìnhcủaCrvàCulầnlƣợtlà105và166mg/ kgDSlàtươngđốithấpsovớikhảosátđượcthựchiệnbởi(Marcussenetal.2008)

Mộtsốkimloạinặngđộchạicóhàmlƣợngthấphơnsovớicáckếtquảkhảosátđƣ ợcthựchiệntươngtựtrướcđâychothấymứcđộcảithiệncủamôitrườngthànhphốHàN ộicũngnhưchấtlượngnước,nướcthải,bùnthảingàymộtđượccảithiện.Tuynhiên ,mứcđ ộ ônhiễmkimloạinặngtrongbùnthảiv ƣợtkháxasovớiquyđịnhchophépđốiv ớicácloạiđất.

Hàmlƣợng(mg/kgDS) kimloạinặngtr ongbùnthảisô ngKimNgưu

(Trungbình) Đấtnông nghiệp Đấtrừng Đấtở Đấtthương mại Đấtcông nghiệp

BTNMT.Riêngđốivớicáckimloạinhƣ:As,Cu,Znthậmchícònvƣợtquyđịnhápdụngđ ốivớiđấtcôngnghiệp(Bảng3.3).

Kếtquảkhảosátcũngđãchothấyhàmlượngcủakimloạinặngc óxuhướngtăn gtừđiểmM1đếnM3sauđógiảmởđiểmM4vàM5(Hình3.1).Hàmlƣợngk i m loạinặngt ạiđiểmM 3 (cầuMinhKhai)tăngcaodokhuv ự c cầuMinhKhailàđiểmtiếpnhậntrựctiế pnướcthảitừnhàmáydệtnhuộmvàmộts ố xưởng sảnxuấtcơkhí còntồntại xungquanhkhuvựckhảosát.Trong nghiêncứuảnhhưởngcủahoạtđộngsảnxuấtcôngnghiệpđốivớiônhiễmkimloạinặng củabùnthảitạic á c sôngtiếpnhậnn ƣ ớ c thải,tácgiả(Nguyeneta l , 2007)

[78]đãchỉrasôngtiếpnhậnnướcthảinhưsôngTôLịchvàsôngKimNgưuđốiv ớ i khu vựctiếpnhậnnướcthảicóc á c hoạtđộngsảnxuấtcôngnghiệpkhácnhauc ó thànhphầnô nhiễmk i m l o ạ i nặngkhácnhauvớih à m lƣợngkhácnhau.Trongkếtquảnghiêncứu củaLuậnán,hàmlƣợngkimloạinặngcaođƣợcxácđịnh tạiđiểmtiếp nhậnnguồnnướcthảicủacácnhàmáydệt

H à m lư ợ n g K L N (m g /k g D S ) nhuộmvàcácxưởngcơkhí.Nhưvậy,cóthểkhẳngđịnhcácđiểmkhảosátkháccũngcómốil iênhệtươngtự.

Nội.Hàngngày,mộtlượngnướcthảirấtlớnđượcxảthảitrựctiếpbaogồmcảnướcthảisi nhhoạtvànướcthảicôngnghiệpchưađượcxửl ý triệtđể.Điềunàycũnggiảithíchsựtăn gcaobấtthườngcủahàmlượngkimloạinặngtạiđiểmM3nơitiếpnhậnnướcthảitừnhà máydệtnhuộmcũngnhưrấ t nhiềuxưởngsảnxuấtcơkhítrongkhuvựckhảosát.

Hơnnữa,kimloạinặngphânbốtrongcácmẫubùnthảikhảosáttạisôngKimNgưu luôntuântheomộttrậttựvềhàmlƣợngCdCd>Cu>Cr

>Zn>Pb.Nhƣvậy,khôngcósựchuyểnhóamộtcáchmạnhmẽdạngtồntạicủamộtsố k imloạinặngkhảosáttrongsuốtquátrìnhổnđịnh.Sựchuyểnhóadạngtồntạichỉtrongm ộtgiớihạnnhấtđịnh.Kếtquảnàyphùhợpvớicáccôngbốtrongnghiêncứucủa(Donget al.,2013)

[38]khitácgiảvàcộngsựđãchỉratrongquátrìnhổnđịnhbùnthảibằngphươngpháplê nmenyếmkhí,hệsốthayđổicácdạngtồntạicủakimloạinặngnhƣ:dạngkimloạinặngli ênkếtvớihợpchấthữucơ,cacbonatkimloạinặng,kimloạiởdạngliênkếtvới

[38]cũngđãchỉrasựthayđổimộtsốyếutốc ơbảntrongquátrìnhổnđịnhbaogồm:pH,đ ộkiềm,nồngđộaxítbéobayhơi(VFA),nồngđộNH3vàtỷlệVS/

TSc ó t ác độngcănbảnđếns ự chuyểnhóadạngtồntạicủamộtsốkiml o ạ i nặngtrongm ộtkhoảngnhấtđịnh.Quađóchúngtácđộngnênkhảnănglinhđộnghaykhônglinhđộngcủ akimloạinặngtrongsảnphẩmsauquátrìnhổnđịnhbùnthảibằngphươngpháplênmeny ếmkhí.

[38]chỉra,trongsuốtquátrìnhổnđịnhcácgiátrịpH,độkiềm,NH3tănglêntrongkhitỷ sốVS/

TSgiảmx u ố n g làmchoCucóchiềuhướngchuyển từdạngl i n h độngsangdạng kéml i n h độnghơn.TươngtựZncóxuhướngchuyểnsangtrạngtháiổnđịnh(kém

110 linhđộng)theotiếntrìnhcủaquátrìnhổnđ ịn hbùnthải.ĐốivớiNilạicóxuhướng ngƣợcl ạ i vớiC u v à Z n k h i pHtăng,n ồ n g đ ộ N H3tăngl à m choNichuyểnsangt rạngtháidễhòatanvàlinhđộnghơn.Điềunàyphầnnàocóthểg i ả i thíchchohiệntƣ ợngNicótínhhòatanmạnhnhấttrongcáckimloạiđƣợclựachọnnghiênc ứu ( Bảng3.1 1,Hình3.33).CóthểthấyNilàmộtkimloạinặngđặcbiệtkhitồntạitrongbùnthảivới lượnglớndạngdễvậnchuyểnvàophanước.ĐốivớiCr,sựtăngpH,n ồ n g đ ộ N H3,đ ộ kiềmvàsựgiảmtỷlệV S /

T S lànguyênnhânlàmchoCrtrởnênkémlinhđộnghơn.TươngtựđốivớiPb,sựtăn ggiátrịpH,độkiềm,NH3vàgiảmtỷlệVS/

[38]cũngchỉraPbc h u y ể n sangtrạngtháilinhđộngkhinồngđộaxítbutyric,axítval erictăngcao.Sựlinhđộngcủacáckimloạinặngđƣợctácgiả(Dongetal.,2013)

[38]chỉrađềuphụthuộcchặtchẽvàosựthayđổigiátrịpHtrongquátrìnhổnđịnh.Giá trịpHcàngcao,kimloạinặngcóxuhướngchuyểnvềtrạngtháiổnđịnhtronghỗnhợpp hảnứng.Nhƣvậyngoàicácyếutốnhƣ:sựtạophức hayôxihóacáchợpchất sunfuakimloạinặng,m ô i trườngpHthấplàyếutốchínht ácđộnglênkhảnănglinhđộngcủakimloạinặngtrongtrườnghợpnày.

Tómlại,sựlinhđộngcủacáckimloạinặngtrongquátrìnhổnđịnhbùnthải sôngKimNgưukếthợp vớiráchữucơbằngphươngpháplênmenyếmkhínóngphụthuộcchặtchẽvàosựgiảmp Hcủahỗnhợpphảnứngtrongquátrìnhổnđịnh.Kếtquảnghiêncứulàphùhợpvớimộtsốk ếtquảnghiêncứukhác.Kếtquảnàygópphầnpháttriểnphươngphápgiảmthiểukimlo ạinặngtrongsảnphẩmsauổnđịnhkhihàmlƣợngkimloạinặngtrongsảnphẩmsauquátrì nhxửlývƣợtgiớihạnápdụngđốivớinôngnghiệp.

Kimloạinặnglàmộtyếutốđiểnhìnhcómặttrongbùnthảiđ ô thịnênc ầ n thiếtph ảixemxétsựchuyểnhóacủachúngtrongquátrìnhổnđịnh,xửlýbùnthảibằngphươngp hápsinhhọcvớimụctiêutậndụngsảnphẩmphụcvụnôngnghiệp.Ngoàikimloạinặngcá chợpchấthữucơkhóphânhủytồntạivớih àm lƣợngcaotrongbùnthảicũnglàvấnđềcần phảiđƣợc nghiêncứukỹcàng.Điểnhìnhlàcáchợpchấthữucơđavòngthơm(PAHs)tồntạivớihà mlượngrấtcaotrongbùnthảisôngKimNgưu.

SựphânhủycủacáchợpchấtPAHs

TrongquátrìnhổnđịnhbùnthảisôngKimNgưukếthợpráchữucơvớitỷlệ30%b ùnthảivà70%ráchữucơbằngphươngpháplênmenyếmkhínóng,sựphânhủycủacáchợ pchấtPAHstrongthànhphầnnguyênliệuđầuvàođƣợcc h ỉ raởBảng3.13.

KếtquảnghiêncứuchỉrakhảnăngphânhủysinhhọccủacáchợpchấtPAHs2- 3vòng(Naphthalene,Acenaphthylene,Fluorene),cáchợpchất4vòng(Fluoranthene,P yrene),cáchợpchất5vòng(Benz[b]fluoranthene,Benzo[k]fluoranthene,Benzo[a]py rene),cáchợpchất6vòng(Indeno[1,2,3- cd]pyrene,Dibenz[a,h]anthracene,Benzo[ghi]perylene)v à tổngPAHslầnlƣợtlà :65 ,34%,47,93%,35,43%,21,35%và22,83%.Khảnăngphânhủysinhhọccủacáchợpch ất2-

3vònglớngấp2lầncáchợpchất5vòngvà3lầnđốivớicáchợpchất6 vòng.K h ả năngph ânh ủ y củacáchợpchấtPAHsc ó x u hướnggiảmdầntỷlệnghịchvớisốvòngtrongphânt ửcủachúng(Hình3.36).

6vòng)chiếuưuthếtrongnguyênliệuđầuvàođốivớitrườnghợpnghiêncứunàyvànó quyếtđịnhlênsựphânh ủ y củatổngPAHs(Hình3.35).

Khảnăngphânhủ yc ủ a PAHsphụthuộcvàonồngđ ộcủachínhPAHstrongpha nước,cáchợpchất5-

6vòngtuycóhàmlượngcaotrongnguyênliệuđầuvàonhưngdotínhkỵnướcmạnhđãlà mchokhảnănghòatanvàonướccủachúnggiảmmạnhquađólàmgiảmkhảnăngtiếpxúc củaPAHsvớivisinhvậtv à giảmkhảnăngbịp h â n hủysinhh ọ c Hiệntƣợngphânhủys i n h họckhác

H à m lư ợ n g P A H sg iả m (% ) nhaucủacáchợpchấtPAHsphụthuộcvàokhảnănghòatancủachúngvàophan ƣớccũng đƣợccôngbốtrongcácnghiêncứucủa(Martinezetal.,2007)

[6].Hơnnữa,khảnăngphânhủysinhhọchạnchếc ủ a cáchợpchấtcókhối lƣợngphântửlớn(nhiềuvòngthơmtrongphântử)cònđ ƣ ợ c tácgiả(Johnsenetal.,200 5)

3vòng)vàPAHs(4vòng)vòngdiễn ranhanhhơntrongkhoảngthờigian18ngàyđầucủaquátrìnhổnđịnh(Hình3.35).Lƣợng phânhủycủacáchợpchấtPAHs2 -

3vòng,4 vònglầnlƣợtđ ạ t 40,61%và36,58%trongtổnglƣợngphânhủy65,34%và47, 93%củacáchợpchấtPAHstươngứng.

Hiệntƣợngcáchợpchấtítvòngthơmphânhủymạnhvàogiaiđoạnđầuc ủ a quát rìnhphânhủyđãchứngtỏsựphânhủycủacáchợpchấtnàyphụthuộcvàonồng độcủachúngtronghỗnhợpphảnứng.Nhƣvậy,khinồngđộgiảm,tốcđ ộ phânhủycủacá chợpchấtkhốilƣợngphântửnhỏ(ítvòngthơmtrongphântử)sẽgiảmdần.Kếtquảnàyc ósựtươngđồngvớicôngbốcủacáctácgiả[40,7 0, 107]:độnghọcquátrìnhphânhủytro ngđiềukiệnyếmkhícủacáchợpchất

% phân hủy PAHs khốilƣợngphântửthấp(ítvòngthơmtrongphântử)phụthuộcnhiềuvàonồngđ ộ banđầu củachínhhợpchấtđótronghỗnhợpbùnthảiđƣợcđƣavàoquátrìnhphânhủy.

2-3vòng 4vòng 5vòng 6vòng ƩPAHs

Sựphânhủyhợpchấtcókhốilƣợngphântửlớn(nhiềuvòngthơmtrongphântử)k hôngcósựthayđổiquálớnvềtốcđộphânhủytrongsuốtquátrìnhổ n định(Hình3.35). Trong18ngàyđầulƣợngphânhủycủacáchợpchấtPAHs5 vòngv à 6 vònglầnlƣợtđạt1 7,25%và7,86%trongtổngl ư ợ n g phânhủy35,43%và21,35%củacácPAHtươngứn g(Bảng3.13,Hình3.36).Trongkhic á c hợpchất5vòngcótốcđộphânhủynhanhhơntro nggiaiđoạnđầucủaquátrìnhổnđịnhthìcáchợpchất6vòngcótốcđộphânhủyổnđịnhtro ngsuốtquátrìnhphânhủy.Hiệntƣợngnàycóthểbiệngiảidocáchợpchất6vòngcóhệsốl ogKowcaolàmchonồngđộcủachúngtrongphanướcthấp.Trongkhiđó,tổngh à m l ượn gc á c hợpchất6 vòngl à 172mg/kgD S , lớnhơnnhiềusovới1 0 mg/kgDScủa tổnghàmlƣợngcáchợpchấtcótừ2đến5vòng(Hình3.37).Kếthợphaiyếutốtrênlàmch onồngđộcáchợpchất6vòngtrongphanướcluônđượcduytrìổnđịnhvàquađóổnđ ịnhtốcđộphânhủytrongsuốtquátrìnhphânhủy.

2-3vòng 4vòng 5vòng 6vòng ƩPAHs

Cáchợpchất6vòngchiếmưuthếvềhàmlượngtrongthànhphầnnguyênliệuđầuv àonênsựphânhủycủatổngcáchợpchấtPAHstrongnghiêncứuphụthuộcchủyếuvàosự phânhủycủacáchợpchất6vòng.Trongkhiđókhảnăngphânhủycủacáchợpchất6vòn gtrongnghiêncứuđạthiệusuấtthấpdẫnđếnhiệusuấtphânhủycủatổngPAHskhôngcao (22,83%)

(Bảng3.13,Hình3.36).ĐểkhẳngđịnhhiệusuấtphânhủycủaPAHsphụthuộcvàonồngđ ộcủachúngtrongphanước,chấthoạtđộngbềmặtđãđượcsửdụngtrongnghiêncứunhằ ml à m tăngkhảnănghòatancủacácPAHsvàophanước.Quađósosánhhiệusuấtphân hủyvànghiêncứukhảnăngsửdụngchấthoạtđộngbềmặtđểtăngcườngkhảnăngphânh ủycáchợpchấtPAHs.

ChấthoạtđộngbềmặtkhôngphâncựcTween80đƣợclựachọnvàsửdụngtrong nghiêncứuvớimụcđíchlàmtăngkhảnănghòatanvàophanướcc ủ a cáchợpchấtPAHs vàdẫnđếnkhảnănglàmtăngsựphânhủycáchợpchấtPAHs.

Mộtsốnghiêncứuđ ã s ử dụngTween80đ ể l à m tăngđộhòatancủaPAHs.Tácg iả(Martinezetal.,2007)[77],(Zhengetal.,2007)

Tuynhiên,quátrìnhphânhủysinhhọclàquátrìnhdiễnrachậmvàkhôngổnđịnhnênm ỗihệphânhủyvớiđầuvàokhácnhauđềucóthểcónhữngdiễnbiếnkhônggiốngnhau.Bở ivậy,chứngminhTween80khôngảnhhưởngđếnhoạtđộngcủahệvisinhvậttrướckhix emxéttácdụngcủanóđốivớisựphânhủyPAHslàcầnthiết.

Thờigiant hínghiệm (ngày) pH TS% VS(%TS)

Trước Sau Trước Sau Trước Sau

Bảng3.14chỉrathôngsốquátrìnhphânhủykhithêmTween80trongsựsosánhvới quátrình phânhủykhikhôngthêmTween80.Lƣợngkhí

CH4sinhratrongtrườnghợp(BT+RHC)đạt320ml/gVS.TrongtrườnghợpthêmTween8

0vớilƣợng0,5g/l,lƣợngkhíCH4đạt351ml/ gVS.pH,cácgiátrịTSvàVStrướcvàsauquátrìnhphânhủytuântheonguyêntắcphânhủy yếmkhí.KếtquảtrênchothấykhithêmTween80vớilƣợng0,5g/ lkhônglàmảnhhưởngđếnhoạtđộngcủatậpđoànvisinhvậtvàhệthốnghoạtđộngtốttrong điềukiệnyếmkhí.

KhisửdụngTween80,khảnăngphânhủycủacáchợpchấtPAHsđƣợccảithiệnmộ tcáchrõrệt.Kếtquảđƣợcthểhiện quaBảng3.15và Hình 3.38.Tốcđộphânhủydiễnranhanhtrong18ngàyđầuđƣợcthểhiệnrõhơnnhƣkếtquảtrên Hình3.38.Ngoạitrừtrườnghợpcáchợpchất4vòngcónồngđộquáthấptrongnguyênliệu đầuvàocủaTN5,cáchợpchấtPAHsđềutăngkhảnăngphânhủykhicómặtcủachấthoạtđộ ngbềmặtTween80.

P A H s p h â n h ủ y s a u q u á tr ìn h ổ n đ ịn h (% ) H à m lư ợ n g P A H s g iả m (% )

BT+RHC BT+RHC+Tween 80

2-3vòng 5vòng 6vòng ƩPAHs PAHs

3vòngbaogồm(Naphthalene,Acenaphthylene,Acenaphthene,Fluorene,Anthracene )tăngcaonhấttừ65,34%l ê n 83,98%,hợpchất5 vòngbaogồm( Benzo[a]pyrene)tăngt ừ 35,43%lên53,71%,cáchợpchất6 vòng(Indeno[1,2,3- cd]pyrene,Dibenz[a,h]anthracene,Benzo[ghi]perylene)tăngt ừ 21,35%lên67,06% v à tổngcácPAHstăngt ừ

(Hình3 3 9 ) Sựphânhủydiễnranhanhtrongkhoảng18ngàyđầucủaquátrìnhphânhủ yđƣợcthểhiệnrõnétngaycảđốivớicáchợpchất6vòng.ĐiềunàychứngtỏTween80đãl àmtăngđángkểnồngđộcủacácPAHstrong phanước,đặcbiệtlàcáchợp chất6vòng,quađólàmtăngkhảnăngphânhủycủachúng. Đốivớicáchợpchất5vòngcósựkhácnhaugiữahaitrườnghợpphânhủycóthê m

Tween80vàtrườnghợpkhôngthêmTween80.TrongtrườnghợpkhôngthêmTween8 0,khảnăngphânhủycủacáchợpchất5vònglàlớnhơnsovớicáchợpchất6vòng(Hình3. 36),kếtquảnàyphùhợpvớinghiêncứucủat á c giả(Martinezetal.,2007)

[77].Tuynhiên,trongtrườnghợpsửdụngthêmTween80đãlàmchokhảnăngphânhủy củacáchợpchất6vòngtăngcaohơnkhảnăngphânhủycủacáchợpchất5vòng(Hình3.39 ).Hiệntƣợngnàycóthểđ ƣ ợ c giảithíchbởihàmlƣợnghợpchất5vòng(Benzo[a]pyren e)là8,12mg/kgDStrongnguyênliệuđầuvàorấtthấpsovớihàm lƣợng149,6mg/ kgDScủatổngc ác hợpchất6vòng(Indeno[1,2,3- cd]pyrene,Dibenz[a,h]anthracene,Benzo[ghi]perylene).Trongkhiđó,hệsốphânbốg iữaphahữucơvàphanướcc ủ a cáchợpchất5vòngvà6vòngkhôngcósựchênhlệchquá cao,logKowc ủ aBenzo[a]pyrene( 5 vòng),Indeno[1,2,3- cd]pyrene,Dibenz[a,h]anthracene,Benzo[ghi]perylene(6vòng)lầnlƣợtlà6.06,6.58, 6.86,6.78.Chấthoạtđộngb ề mặtlàmcholƣợngcáchợpchất6vòngtannhiềuhơnvàoph anướcvàbịloạibỏ bởihoạtđộngcủavisinhvật.Kếtquảnàymộtlầnnữachứngminhkhản ăngphânhủycủacáchợpchấtPAHsphụthuộcnhiềuvàonồngđộcủachúngtrongphanƣ ớc.Kếtquảnghiêncứulàkhảquantrongviệctăngkhảnăngphânhủyc ủ a cáchợpchấtcó khốilƣợngphântửlớn(5-6vòng).

[107]việcsửdụngTween8 0 đểtăngcườngkhảnăngphânhủycủaPAHstrongbùnthải thoátnướcchok ế t quảkhảquanđốivớicáchợpchất2,3và4vòngtrongkhicáchợpchất5 -

6vòngchokếtquảkhôngrõràng.Tuynhiên,kếtquảcủaLuậnánc h o kếtquảkhảquanđ ốivớiviệctăngkhảnăngphânhủycủanhóm5-

6vòngchiếmưuthếtrongthànhphầnbùnthảiđầuvào.Theochúngtôicóthểgiảithíchnh ƣsau:điềukiệnlênmenởnhiệtđộcaolàmộtlợithếkhilàmthayđổikhámạnhhệsốcânbằ nglogKowc ủ aPAHsvàlàmtăngkhảnănghòatancủaPAHsvàonướcquađólàmtăngkh ảnăngphânhủycủachúng[48,72].Hơnnữa,sựkhuấytrộn liêntục trongthờigiandàilàđiềukiệntốiưuchotác dụngcủa TweenlênPAHs(5- 6vòng)làmtăngcườngsựhòatanvàonướccủachúngquađótốiưukhảnăngphânhủyd ƣớitácdụngcủavisinhvật.

Kếtquảtrênrấtcóýnghĩakhiápdụngtrongthựctiễnxửlýbùnthải.Sửdụngthêmc hấthoạtđộngbềmặtkhôngnhữnglàmtăngcườngkhảnăngphânh ủ y PAHsmàc ò n c óthểt ă ngcườngloạibỏc á c chấthữucơnguyh ạ i kháctrongquátrìnhxửlý.

Đềxuấtquytrìnhvàđánhgiákhảnăngápdụngxửlýbùnthải sôngKimNgưukếthợpráchữucơ

Đềxuấtquytrìnhxửlý

Cácquytrìnhápdụngxửlýbùnthảiđôthịtrênthựctếđòihỏicầncósựkếthợpnhiề ukỹthuật,phươngphápxửlýkhácnhaumớimonghoànthiệnquytrìnhđemlạihiệuquảx ửlýcao.Đốivớiổnđịnhbùnthảiđôthịbằngphươngpháplênmenyếmkhícũngnhưvậy. Đểđạtđƣợcmụctiêuthuhồibiogasnhƣnguồnnănglƣợngtáitạovàsử dụngsảnphẩms aux ửlýchomụcđíchnôngnghiệp,cầnthiếtlậpcáccôngđoạntiềnxửlýcơhọc(bămnghi ền, táchlọc,phốitrộn…)trongquytrìnhxửlý.Ngoàira,saucôngđoạnxửlýyếmkhícầntiế nhànhthêmcôngđoạnxửlýhiếukhí(composting)saochosảnphẩmcuốicùngc ó sựổn địnhtốtnhất.

Quytrìnhxử lýkếthợpbùnthảisôngKimNgưuvàrácthảihữucơđượcđềxuấtdựatrênkếtquảnghiên cứuthuđƣợccũngnhƣtiếpthucácmôhìnhxửl ý đãđƣợctriểnkhaitrênthếgiớivớiquy môcôngnghiệp[17].Trêncơsởquytrìnhđềxuấtvàkếtquảnghiêncứucủađềtài,chúngtô itiếnhànhđánhgiákhảnăngápdụngquytrìnhnàytrongviệcxửlýbùnthảitạisôngKimN gưucũngnh ưbùnthảiđôthịtạithànhphốHàNội.

QuytrìnhxửlýkếthợpbùnthảisôngKimNgưuvàráchữucơhoạtđộngtheochếđộ lênmennóngướthaigiaiđoạn.Nguyênliệuđầuvàođượcnạpliênt ụ c tươngtựcácmô hìnhđangápdụngtrongthựctếhiệnnay[17].Quytrìnhđ ƣợ cmôtảtheosơđồkhốiHình3.40.

Lỏng Thiết bị lên men TU o C

Phối trộn Tách rắn/lỏng Xử lý nước thải

Lỏng Thiết bị sinh nhiệt Thu và làm sạch biogas

Thiết bị phân hủy sinh biogas TU o C

Sử dụng trong nông nghiệp Composting Lỏng

Bùnthảiđƣợcthugom,loạibỏráccábiệtkếthợpvớiráchữucơđƣợcphânloạiv ànghiềncơhọcvớitỷlệ30%bùnthảivà70%ráchữucơtheothểtíchđịnhsẵn.

Hỗnhợpbùn rácđượcthêmnướcsaochogiátrị tổng chấtrắncủahỗnhợpđạt20%.Sauđó,hỗnhợpđƣợcbơmvàothiếtbịlênmenvớilƣợn gđịnhsẵnsaochothờigianlưutrongthiết bịlênmencủanguyênliệuđạt 5ngày,đồngthờiTween80đƣợcbơmvàobằngbơmđịnhlƣợng vớilƣợng 0,5g/l.Tại thiếtbịlênmendiễnraquátrìnhthủyphânvàhìnhthànhaxíttrongđiềukiệnnhiệtđộổnđị nh55 o Cvàkhuấytrộnliêntục.Saukhoảngthờigianlưutrongthiếtbịlê nmen,nguyênliệ uđƣợcchuyểnsangcôngđoạntáchph arắn/ lỏng.Phầnlỏngchứanhiềukimloạinặngbịhòatantronggiaiđoạnthủyphânvàaxíthóađ ượcđưasangcôngđoạnxửlýnướcthải,phầnrắnđượcđưasangthiếtbị

120 phânhủyyếmkhísinhbiogas.Tạicôngđoạnx ử lýn ƣớ cthảilần1 , bùncặnchứanhiềuk imloạinặngđượctáchrachônlấphợpvệsinh,phầnnướcsauxửlý đượcbổsungtrởlạic hothiếtbịsinhbiogas(Hình3.40).Tạicôngđoạnsinhbiogasdiễnraquátrìnhphânhủycá cchấthữucơ,thờigianlưucủanguyênliệutrongcôngđoạnsinhbiogasđạt22ngày.Bioga ssinhrađƣợclàmsạchloạibỏẩmvàCO2sauđóđƣợcđốt,sinhnhiệtvàcungcấpnhiệttrởlạ ichothiếtbịlênmenvà thiếtbịphânhủysinhbiogas.Saukhoảngthờigianlưutrongthiế tbịsinhbiogashỗnhợpphảnứngđƣợcđƣasangthiếtbịtáchpharắn/ lỏnglần2,phầnrắntiếptụcđƣợcđƣasangcôngđoạnxửlýhiếukhí(composting)đểổnđị nhhoàntoàn.Phầnlỏngđượcđưaquacôngđoạnxửlýnướcthải.

Đánhgiákhảnăngápdụngmôhìnhđềxuấtxửlýbùnthải sôngKimNgưukếthợpráchữucơ

QuytrìnhxửlýbùnthảisôngKimNgưukếthợpvớiráchữucơđượcđềxuấtdựatr ênkếtquảnghiêncứuthuđƣợc.Mụctiêucủaquytrìnhlàthiếtlậpc á c côngđoạnxửlý nhằmthuđƣợclƣợngkhí CH4cao nhấtsửdụngnhƣnguồnnănglƣợnghữuíchcũngnhƣhạnchếvàgiảmthiểucácyếutốônhiễ mnguyhạitrongsảnphẩmsauxửlý.ĐốivớikhảnăngthuhồikhíCH4,kếtquảnghiêncứuc hothấycácthínghiệmhoạtđộngvớitỷlệphốitrộn30%bùnthảivà70%ráchữucơcóhiệ usuấtthukhíCH4kháhiệuquả.TrườnghợpTN4lượngCH4thuđ ư ợ c đạt320ml/ gVS,TN5thuđƣợc351ml/ gVS(Bảng3.14).VớikhảnăngthukhíCH4trungbìnhđốivớihaithínghiệmkhácaođạt336 ml/ gVS,cóthểs ử dụngphươngphápổnđịnhvớitỷlệphốitrộntrêntrongmôhìnhxửlýthực tếnhằmthuhồikhíCH4đểsửdụngnhƣnguồnnănglƣợngtáitạo.

Tuynhiên,đốivớimụctiêusửdụngsảnphẩmsauxửlýchonôngnghiệpc ầ n phảiđ ƣợctiếnhànhđánhgiámộtcáchcẩntrọngdựatrênkếtquảchínhthuđ ƣ ợ c từnghiêncứu nàycũngnhƣkếthừacáckếtquảnghiêncứusẵncó.

BTNMT(Quychuẩnkỹthuậtquốcgiaquyđịnhhàmlƣợngkimloại nặngtrongc á c loại đ ấ t ) chothấykhôngthểsử dụngbùnthải sôngKimNgưutrựctiếpchocảitạođấtnông nghiệpcũngnhƣsửdụngchocáchoạtđộngdânsinhkhác.

Tuynhiên,đểđánhgiákhảnăngsửdụngsảnphẩmsaux ử lýbằngquytrìnhđềxuấtđốivới mụcđíchnôngnghiệp,hàmlƣợngkimloạinặngđƣợcsosánhđánhgiátrongsảnphẩmcu ốicùngvớicácquyđịnhvàtiêuchuẩnchophépápdụngtrongnướccũngnhưquốctếđối vớisảnphẩmphânbónhữucơtáichếtừchấtthải.

Dựatrêncáccôngđoạnxửlýtrongquytrìnhđềxuất(Hình3.40)vàkếtquảnghiên cứusựchuyểnhóacủakimloạinặng(mục3.3.2)cũngnhƣkếthừac á c kếtquảnghiênc ứusẵncóxácđịnhđƣợcsựthayđổihàmlƣợngkimloạinặngtronghỗnhợpbùnthảiv àráchữucơquacácgiaiđoạncủaquytrìnhxửlý(Bảng3.16).

KLN Nguyênliệuđ ầuvào(mg/ kgDS)

Táchrắn/ lỏng(lần1) (mg/kgDS)

Táchrắn/ lỏng(lần2) (mg/kgDS)

(*)Giảthiếtsaucôngđoạnx ử l ý hiếuk h í (composting)hàml ư ợ n g kimloạinặngtron gsảnphẩmđầurakhôngthayđổisovớigiai đoạntáchrắn/lỏng2.

Hàmlƣợngkimloạinặng trong thànhphầnnguyênliệuđầuvàođƣợcxácđịnhbằnggiátrịtrungbìnhcủahàmlƣợngkiml oạinặngtrongnguyênliệuđầuvàocủathínghiệm4vàthínghiệm5(Bảng2.3).Giaiđoạ ntáchrắn/lỏnglần1tiếnhànhvàongàythứ5vàtáchrắn/ lỏnglần2tiếnhànhvàongày27củaquátrìnhphânhủyyếmkhí.Dựavàokếtquảthuđƣ ợcvềsựchuyểnhóacủakimloạinặngtronghỗnhợpphảnứngtheothờigianxácđịnhđƣ ợchàmlƣợngkimloạiquamỗicôngđoạnxửlý. Đốivớicôngđoạnxửlýhiếukhí(composting),theokếtquảnghiêncứuc ủ a tácgi ả(Amiretal.,2005)[10]hầuhếtcáckimloạinặngtrongbùnthảithoát nướcsaukhiquaquátrìnhxửlýbằngphươngphápcompostingđềugiảmhàmlượngtron gsảnphẩmcompostđầura.Sựgiảmhàmlƣợngkimloạidokimloạinặngđƣợcloạibỏthô ngquanướcchiếttrongquátrìnhxửlý[54].Trongcôngb ố củatácgiả(Lazzarie t al.,200 0)

[67]khinghiêncứus ự thayđ ổ i c ủ a h àmlƣợngkimloạinặngsauxửlýkếthợpbùnthải vớirácvườnchokếtquảhàmlượngCu,Pb,Cd,Znlầnlượtgiảm40%,6,9%, 60%,và5 0%.Ngoàira,cácnghiêncứuvềkhảnăngtáchkimloạinặngrakhỏibùnthảithoátnướcđ ƣợctácg iả (Pathake t a l , 2009)

[81]tổnghợpkháchitiết,trongđólƣợngCucóthểđ ƣ ợ c táchrakhỏibùnthảiđạtcaonhất 90%,lƣợngNiđƣợctáchloạiđạt97%,C d đạt90%,Znđạt99%,Crđạt80%,Pbđạt98% khitiếnhànhxửlýhiếukhíbùnthảitrongđiềukiệnkhácnhauvớis ự c ó mặtc ủ a nhómv i khuẩnThio- ferrooxidans.Cáckếtquảtrênchothấyviệctáchvàl à m giảmk i m l o ạ i nặngtrong sảnphẩmsaucôngđoạnxửlýcompostingđƣợctiếnhànhthuậnlợihơnsovớicôngđoạnx ửlýyếmkhí.Giảsửđốivớiquytrìnhđềxuấttrongnghiêncứuh à m lƣợngkimloạinặngk hôngthayđổitrongsảnphẩmsaucôngđoạnxửlýhiếukhí(Bảng3.16),tacóthểsosánhv àđánhgiáhàmlƣợngkimloạinặngtrongsảnphẩmvớicáctiêuchuẩnquyđịnhchophép.

Hàmlƣợngcáckimloạinặngtrongsảnphẩmđầuracủaquytrìnhxửlýđềxuấtđề uthấphơnsovớimứctốiđachophépcủahàmlƣợngkimloạinặngtrongsảnphẩmphân hữucơcompostkhisosánhvớiquyđịnhcủaItaliađốivớis ả n phẩmnày.Ngoàira,h àm lượngkimloạinặngcũngnằmhoàntoàntronggiớihạnloạiBtronghướngdẫnvềchấtlư ợngphânhữucơcompostcủaBộmôitrườngCanada,CCME,2005(Bảng3.17).

(**)Quyđịnhvềhàmlượngkimloạinặngtốiđachophépđốivớisảnphẩmphâncompost củaBộMôitrườngCanada,CCME2005.LoạiA:sửdụngkhônghạnchế,LoạiB:khôngs ửdụngtrongnôngnghiệp,đượcphépsửdụngtrongl â m nghiệp, câyxanhcôngviênthànhphố[26].

SosánhvớitiêuchuẩnloạiA(CCME,2005)cóbachỉtiêuchƣađạt,Cdcóhàmlƣợn g3,54mg/kgDSlớnhơntiêuchuẩn3mg/kgDS,

Nicóhàmlƣợng119mg/kgDSlớnhơntiêuchuẩn62mg/kgDSvàZncóhàmlƣợng806m g/kgDSlớnhơntiêuchuẩn700mg/kgDS.SosánhvớiquyđịnhtạiThôngtƣsố:63/2010/ BNNPTNT,Pbcóhàm lƣợng95,3mg/kgDSthấphơnnhiềutiêuchuẩnquyđịnhcủaPb300mg/kgDS.Tuynhiên, hàmlƣợngCd3,54mg/kgDScaohơnsovớiquyđịnh2,5mg/ kgDS.Nhƣvậy,đểthỏamãntiêuchuẩnđƣợcphépsửdụngtrongnôngnghiệptheoquyđịn hcủaBộMôitrườngCanadaCCME,2005[26]cũngnhưThôngtưsố:36/2010/

BNNPTNT,quacôngđoạncompostingcầnlàmgiảm30%hàmlƣợngCd,50%hàmlƣợn gNivà15%hàmlƣợngZn.

Trongtrườnghợpápdụngquytrìnhxửlýđềxuấttrên thựctế,cóthể thựchiệngiảmthiểuhàmlƣợngcáckimloại nặngvớitỷlệtrêntrongkhâuxửlýhiếukhí(composting).

DựatrênkếtquảnghiêncứuquátrìnhphânhủycáchợpchấtPAHsc ủ a Luậnánc ũngn h ƣ kếthừacáckếtquảnghiêncứus ẵ n cótiếnhànhá p dụngtrongquytrìnhđềxuất đểxácđịnhđƣợchàmlƣợngcủaPAHstrongsảnphẩmsaumỗicôngđoạnxửlý. Đốivơigiaiđoạnxửlýhiếukhí(composting),theocôngbốcủatácgiả(Amiretal ,2005)[10]khinghiêncứusựphân hủycủaPAHstrongquátrìnhxửl ý hiếukhíbùnthảiđầmlầychokếtquảhàmlƣợnggiảmt rungbìnhcủa tổng16PAHsđạt86,5%.Tươngtựvớitácgiả(Hafidietal.,2008) [50]khinghiêncứux ử lý bằngphươngphápcompostingđốivớibùnthảithoátnướckết hợp vớirácv ƣờnchokếtquảkhảquanhơnnhiềukhitỷlệgiảmcủatổnghàmlƣợngPAHslà9 6,4%.Trongđó,tácgiảđãgiảithíchrõhiệuquảxửlýcủanghiêncứucaohơnsovớinghiên cứucủa(Amiretal.,2005)

[10]làdosựđadạngcủatậpđoànv i sinhvậtcósẵntrongthànhphầnbùnhoạttính.Ngoàir a,nghiêncứucủatácg i ả (Caietal.,2007b)

[24]cũngchokếtquảtươngtựkhixửlýbùnthảithoátn ướcbằngphươngphápcấpkhí giánđoạnchohiệusuấtloạibỏh à m l ƣợ ng PAHsđạt86-

94%.Nhƣvậy,dựatrêncáckếtquảnghiêncứutrêncóthểgiảthiếtcôngđoạnxửlýcom postingtrongquytrìnhđềxuấtcóhiệusuấtđạt94%.H à m lƣợngcáchợpchấtPAHstron gsảnphẩmsaumỗicôngđoạnxửlýđƣợctínhtoántrongBảng3.18.

Sảnphẩmđ ầura(Com post) Sựgiảmhàmlƣợngquamỗicôngđo ạnxửlýso vớihàmlƣợngbanđầu(%)

(*)Phầntrămtổng16PAHscònlạisaukhiquacôngđoạnxửlýcompostingh à m lượng PAHsgiảm94%,đầuvàocủacôngđoạncompostinglàsảnphẩmtáchrắn/lỏnglần2.

Hàmlƣợngtổng16PAHstrongnguyênliệuđầuvàocủamôhìnhđềxuấts ửdụngg iátrịtrungbìnhcủaPAHstrongnguyênliệuđầuvàocủathínghiệm4vàthínghiệm5.Qua côngđoạntáchrắn/lỏng lần1,tổnghàmlƣợngPAHs giảmxuốngcòn80,14%sovớihàmlượngbanđầutươngứngvới138mg/kgDS.Quacông đoạntáchrắn/ lỏnglần2,tổnghàmlƣợngPAHsgiảmxuốngcòn49,96%s o vớihàmlƣợngbanđầutƣ ơngứngvớihàmlƣợng86mg/ kgDS(Bảng3.18).tổnghàmlƣợngPAHstrongsảnphẩmđầurađạt5,16mg/ kgDSkhigiảthiếthiệuxuấtloạib ỏ tổngPAHssaucôngđoạncompostingđạt94%.Vớih à m lƣợngtrongsảnphẩmđầurađạt5,16mg/kgDSthỏamãntiêuchuẩn6mg/ kgDSđốivớiPAHstheoquyđịnhápdụngtrongnôngnghiệptạichâuÂu[58].

- QuytrìnhđềxuấtlàphùhợpđểđịnhhướngxửlýbùnthảisôngKimNgưu,HàN ội.Tuynhiên,hàmlƣợngkimloạitănglêntronggiaiđoạnxửlýyếmkhícầnđƣợctách loại,giảmthiểutronggiaiđoạnxửlýhiếukhí.Cụthểquacôngđoạncompostingcầnlàm giảm30%hàmlƣợngCd,50%hàmlƣợngNivà15%hàmlƣợngZnđểcóthểsửdụngs ảnphẩmsauxửlýchomụcđíchnôngnghiệp.

- HàmlƣợnghợpchấthữucơđavòngthơmPAHcủahỗnhợpphảnứngsaucôngđo ạnxửlýyếmkhícòncaosovớitiêuchuẩnápdụng.Tổng hàmlượngPAHscầnphảiđượctăngcườngloạibỏđến94%trongkhâuxửlýhiếukhí(co mposting)đểcóthểsửdụngsảnphẩmsauxửlýchomụcđíchnôngnghiệp.

1 HàmlƣợngmộtsốkimloạinặngnhƣAs,Cd,Pb,CuvàZncótrongbùnthảisô ngKimN g ƣ u thànhphốHàNộil à 24,3;2,65;166;73,7v à 569mg/ kgDStươngứng.Giátrịnàyvượtngưỡngchophépápdụngđốivớiđấtnôngnghiệpthe otiêuchuẩnViệtNamđƣợcquyđịnhtạiQCVN03/2008/BTNMT.

2 Hàmlƣợngcủa16hợpchấthữucơđavòngthơm(PAHs)trongbùnthảisôngKi mNgưuđãđượcxácđịnh.TổnghàmlượngPAHsphântíchđượcc ó giátrịtừ218- 751mg/ kgDS.Giátrịnàycaohơnnhiềusovớibùnthảicủamộtsốkhuvựctrongvàngoàinước. NguồnphátthảiPAHsvàobùnthảisôngKimNgưuchủyếuxuấtpháttừsảnphẩmcháyc ủanhiênliệuhóathạch,chấthữucơvàmộtphầnxăngdầutừđộngcơcủaphươngtiệngiaot hông.

3 ĐiềukiệnthíchhợpđểổnđịnhbùnthảisôngKimNgưubằngphươngpháplên menyếmkhínóngở55 o Clàtỷlệphốitrộn30%bùnthảivà70%ráchữuc ơ theothểtích.T rongđiềukiệnnày,k h ả năngloạibỏCODtc ó thểđạtđ ƣ ợ c 63,83%tínhđếnthờiđiểmổ nđịnhcủaquátrìnhphânhủy.Sau60ngàyphânhủy,k h ả năngloạibỏtổngchấtrắnv à c hấtr ắ n b a y hơiđạt15,98%và19,04%tươngứng.Nếulênmenyếmkhíởnhiệtđộ55 o C 09lítbùnthải(d=1,45g/ ml)kếthợpvới21líthỗnhợpráchữucơ(30%nguồngốcđộngvậtvà7 0 % rauquảthựcv ật,d= 1,25g/ ml)có thểthuđ ƣ ợ c 630lítbiogasvớihàmlƣợngCH4trungbìnhđạt50,44%trongthời gian90ngàyổnđịnh.

4 Trongquátrìnhổnđịnhbùnthải,lƣợngCd,Cr,Cu,Ni,P b vàZ n trungbìnhch uyểnvàophanướctrong18ngàyđầuđạt17,1;6,17;13,0;65,6;1,01và7,90%caohơnso vớilượngchuyểntrungbìnhcủachúngvàophanướcsau

4vòngthơmtrongphântử)dễphânhủyhơncáchợpchấtc ó khốilƣợngphântửlớn(5-6vòngthơmtrongphântử) Chấthoạtđộngbề mặtTween80cótácdụnglàmtăngkhảnăngphânhủycủacáchợpchấtPAHs.Khảnăngp hânhủycủacáchợpchất2-

3vòng(Naphthalene,Acenaphthylene,Acenaphthene,Fluorene,Anthracene)tăngca onhấttừ65,34%lên83,98%,hợpchất5vòng(Benzo[a]pyrene)tăngtừ35,43%lên53,7 1%,cáchợpchất6vòng(Indeno[1,2,3- cd]pyrene,Dibenz[a,h]anthracene,Benzo[ghi]perylene)tăngtừ21,35%lên67,06% vàtổngcácPAHstăngtừ22,83%lên67,22%.

6 Phươngánx ử lýbùnthảisôngKimNgưukếthợpráchữucơbằngphươngphá plênmennóngướthaigiaiđoạn(phânhủyyếmkhíkếthợphiếukhí)đượcđềxuấtcóthểg iảmhàmlƣợngkimloạinặngvàPAHsxuốnggiátrịđápứngyêucầusửdụngsảnphẩmsa uxửlývàomụcđíchnôngnghiệp.

1 CaoVuHung,BuiDuyCam(2013),“Thermophilicanaerobicco- digestionofsourceselectedorganicwasteandmunicipalsewagesludge.C a s e s tudyinHanoi”,VietnamJournalofchemistry,51(2),213-217.

2 CaoVuHung,BuiDuyCam,TrinhLeHung,BachQuangDung(2013),Accum ulationandtransportationofselectedheavymetalsinthermophilicanaerobicco- digestiono f municipalsewagesludgeandorganicwaste”,VNU

3 CaoVuHung,BuiDuyCam,B a c h QuangDung( 2 0 1 4 ) , “Effectofsurfacta ntondegradationofpolycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)inthermophilic anaerobicco- digestionofsludgefromKimNguuriverandorganicwaste”,VNUJournalofNa turalSciencesandTechnology,30(1),p p 36-42.

Heavymetalsandpolycyclicaromatichydrocarbonsinmunicipalsewagesludg efromar i v e r inhighlyurbanizedmetropolitana r e a i nHanoi,Vietnam:levels ,accumulationpatternandassessmentof landapplication”,EnvironGeochem

12),“Phânlậpv i khuẩnôxihóas u nfuatrongđiềukiệnhiếukhívàkỵkhí”,tạpchí côngnghệsinhhọc,10(2),tr.387-392.

[2]TháiMạnhHùng,TạMạnhHiếu,PhạmVănÁnh,NguyễnHữuTuyên,NguyễnViệt

Anh,ĐinhThúyHằng(2012),“Độnghọccủaquátrìnhtạobiogasvàquầnthểmet hanogentrongbểlênmenkỵkhíởnhiệtđộcaoxửl ý kếthợpbùnthảivàráchữucơ” tạpchícôngnghệsinhhọc,10(1),tr.179-187.

(2004),“Nghiêncứuphânloạivàkhảnăngs ử dụnghydrocarbonthơmđ a nhân, dibenzofurancủachủngXKDN19”,Tapchícôngnghệsinhhọc,2(3),tr.389- 396.

[7]AbdollahiS.,RaoufiZ.,FaghiriI.,SavariA.,NikpourY.,MansouriA.,

(2013),Contaminationlevelsandspatialdistributionso f heavymetalsandPAH sinsurfacesedimento f I m a m KhomeiniPort,PersianGulf,I r a n ” ,MarineP ollutionBulletin,71, pp 336-345.

(1991),“Thebehavioro f heavymetalinsewagesludgeamendedsoil”,T h e Sc ienceoftheTotalEnvironment,100, pp 151-176.

(2005),“AnaerobicPAHdegradationinsoilb y a mixedbacterialconsortiumu nderdenitrifyingconditions”,Chemosphere,60(9), pp 1231-1236.

[10]AmirS.,HafidiM.,MerlinaG.,HamdiH.,RevelJ.C.,

(2005),“Fateofpolycyclicaromatichydrocarbonsduringcompostingo f lago oningsewagesludge”,Chemosphere,58,pp.449-458.

(1999),“NaphthaleneandbenzenedegradationunderFe(III)- reducingconditionsinpetroleumcontaminatedaquifers”,Biorem.J.,3,pp.121- 135.

(2008),“Principlesandpotentialoftheanaerobicdigestionofwaste- activatedsludge”,Progressi n EnergyandCombustionScience,34,pp 755- 781.

[13]Aryal,R.K.,Furumai,H.,Nakajima,F.,Boller,M.,2006,“Characteristicsofpart icleassociatedPAHsinafirstflushofahighwayrunoff”,WaterSci.Technol.,53, pp 245-251.

[15]B a c h QuangDung(2004),“EnhancementofintrinsicbioremendiationofPAHs- contaminatedanoxicestuarinesedimentbytheadditiono f biostimulatingagen ts”,Masterthesis,MyongijuniversityKorea.

(1995),“ExtractionofPolycyclicAromaticHydrocarbonsfromhighlycontam inatedsoilusingmicro-way energy”,Analyst,120, pp 1897-1904.

[17]BilitewskiB.,HaerdtleG.,MarekK.,WasteManagement,Springer,1994.

(2008),Quantificationandsourceidentificationofpolycyclicaromatichydroca rbonsinsediment,soil,andwaterspinachfromHanoi,Vietnam,Journalo f Envi ronmentalMonitoring,10,pp.261-269.

[19]BolzonellaD.,CavinatoC.,FatoneF.,PavanP.,CecchiF.,

(2012),“Highr a t e mesophilic,thermophilic,andtemperaturephasedanaerobi cdigestiono f wasteactivatedsludge:A pilotscalestudy”,WasteManagement,

[20]BravoA.D.,PolancoM.F.,(2013),“Anaerobicco- digestionofsewagesludgeandgreasetrap:Assessmento f enzymeAddition”,P rocessBiochemistry,48,pp.936-940.

(2007),“Applicationoflaboratoryscaleexperimentstoindustrialscalei n case o f anaerobicwastetreatment”,Sardinia,EleventhInternationalSymposium, Cagliary,Italy.

[22]BusettiF , HeitzA.,CuomoM , BadoerS , TraversoP.,

(2006),“Determinationof sixteenpolycyclicaromatichydrocarbonsinaqueou sandsolidsamplesf r o m a n Italianwastewatertreatmentplant,J Chromato graphy,A1102, pp 104-115.

(2007a),“Occurrenceoforganiccontaminantsinsewagesludgesfromelevenw astewatertreatment plants, China”,Chemosphere,68,pp.1751-1762.

[24]C a i Q.Y.,MoC.H.,WuQ.T.,ZengQ.Y.,KatsoyiannisA.,FerardJ.F.,

(2007b),“Bioremediationo f polycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)conta minatedsewagesludgebydifferentcompostingprocesses”,Journalo f Hazar dousMaterials, 142,pp.535-542.

(2002).Canadiansedimentqualityguidelinesfort h e protectionofaquaticlife, EnvironmentCanada,Ottawa, Ontario, Canada.

[28]CecchiF , PavanP , AlvarezJ.M.,BassettitA.,CozzolinotC.,

(1991),“Anaerobicdigestionofmunicipalsolidwaste:ThermophilicvsMesop hilicperformanceathighsolids”,WasteManagement&Research,9,pp 305- 315.

[29]ChenH.,YanS.H.,YeZ.L.,MengH.J.,ZhuY.G.,

(2012),“Utilizationo f urbansewagesludge:Chineseperspectives”,EnvironS ciPollutRes,1 9 ,pp.1454-1463.

(2003),“Accumulationandfateofselectedheavymetalsi n a biologicalwaste watertreatmentsystem”,WasteManagement,23,pp.135-143.

(2007)“Sourceapportionmento f PAHsinsedimentsusingfactoranalysisbyti merecords:applicationtoLakeMichigan”,USA.WaterRes.,41, pp 168-176.

[33]CortiA.,LombardiL.,(2007),“Anaerobicco- digestiono f sourceselectedorganicwasteandsewagesludge”,Sardinia,Eleve nthInternationalSymposium, Cagliary, Italy.

(1995),“PolycyclicaromatichydrocarbonbiodegradationandkineticsusingC unninghamellaechinulatavar.elegans”,Int.Biodet.Biodeg., 35(4),pp.397- 408.

[35] DaiJ , XuM , ChenJ.,YangX.,KeZ.,(2007),“PCDD/F,PAHand heavymetalsinthesewagesludgefromsixwastewatertreatmentplantsinBeijin g,China”,Chemosphere,66,pp.353-361.

(1982),“FlagellaandPiliofiron- oxidizingThiobacilliisolatedf r o m a u r a n i u m mineinnorthernOntarioCa nada”,Appl.Environ.Microbiol.,43,pp.1196-1200.

[37]DonahueW.F.,AllenE.W.,SchindlerD.W.,(2006),“Impactsofcoal- firedpowerplantsontracemetalsandpolycyclicaromatichydrocarbons(PAHs

(2009),“Characteristics,toxicity,andsourceapportionmentofpolycylicarom atichydrocarbons(PAHs)inroaddustof Ulsan, Korea”,Chemosphere,74, pp.

[40]DouJ.,LiuX.,DingA.,(2009),“Anaerobicdegradationofnaphthaleneb y t h e mixedbacteriaundernitratereducingconditions”,JournalofHazardousM aterials,165, pp 325-331.

[43]FuerhackerM , MeashoH.T.,(2010),TreatmentandReuseo f Sludge,Springer-

(2008),“Utilizationo f sewagesludgeinEUapplicationo f oldandn e w method s- Areview”,RenewableandSustainableEnergyReviews, 12, pp 116-140.

(1998),“Toxicityofheavymetalstomicroorganismsandmicrobialprocessesi nagriculturalsoils:Areview”,SoilBiol.Biochem.,(30)10/11, pp 1389-1414,

(2003),“SourceapportionmentofPAHsindatedsedimentsfromtheBlackRiv er, Ohio”,WaterResearch,37, pp 2149-2161.

(2009),“BiodegradationaspectsofPolycyclicAromaticHydrocarbons(PAHs):A review”,JournalofHazardousMaterials,169, pp 1-15.

Adsorptionoffluorantheneo n soilandlava:effectsoftheorganiccarbonconten tsofadsorbentsandtemperature,Chemosphere30, 141-150

(2013),“Desorptionbehaviourofpolycyclicaromatichydrocarbonsafterlong- termstorageoftwoharboursludgesf r o m t h e portofRotterdam,TheNetherla nds”,J SoilsSediments,13, pp 1113-1122.

[50]HafidiM.,AmirS.,JouraiphyA.,WintertonP.,GharousM.E.,MerlinaG.,Revel

(2008),“Fateofpolycyclicaromatichydrocarbonsduringcompostingo f activ atedsewagesludgewithgreenwaste”,BioresourceTechnology,99,pp.8819- 8823.

[51]HuaL.,WuW.X.,LiuY.X.,TientchenC.M.,ChenY.X.,

(2012),“Distributionandsourcesofpolycyclicaromatichydrocarbons(PAHs) insedimentsfromZhanjiangBay andLeizhouBay,SouthChina”,MarinePoll utionBulletin,64,pp.1962-969.

(2001),“Effectofcompostingoncharacterizationandleachingofcopper,mang anese,andzincfromswinemanure”,Environ.Pollut.,114,pp.119-127.

(2000),“Removalo f heavymetalsfromanaerobiccallydigestedsewagesludge b y a newchemicalmethodusingferricsulfate”,Wat Res.,34(3), pp 751-758.

[56]JanzA.,BilitewskiB.,(2007),“HazadoussubstancesinWEEE- toxicityandrealease,internalstudy”,Insituteo f WasteManagementandConta minatedSiteTreatment,TechnicalUniversityDresden.

[57]JohnsenA.R.,WickL.Y.,HarmsH.,( 2 0 0 5 ) ,“Principleso f microbialPAH- degradationinsoil”,Environ.Pollut.,133, pp 71-84.

[58] JuJ.H.,LeeI.S.,SimW.J.,EunH.S.,OhJ.E.,(2009),“Analysisand evaluationo f chlorinatedpersistentorganiccompoundsandPAHsinsludgeinK orea”,Chemosphere,74, pp 441-447.

(2001),“Anaerobicbiotransformationofaromaticandpolycyclicaromatichyd rocarbonsinsoilmicrocosms:areview”,HazardousSubstanceResearch,3,pp. 1-19.

(2003),“Occurrenceandfateo f heavymetalsinthewastewatertreatmentproce ss”,Chemosphere,53,pp.1201-1210.

(2010),“Distributiono f 1 6 EPA- prioritypolycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)i n sludgescollectedf r o m n i n e Tunisianwastewatertreatmentplants”,JournalofHazardousMaterials,

[62]KilemadeM , HartlM.G.J.,SheehanD.,MothersillC , vanPeltF.N.A.M.,O’Br ienN.M.,O’HalloranJ.,

(2004),“Anassessmentof thepollutantstatusofsurficialsedimentinCorkHarb ourintheSouthEastofIrelandwithparticularreferencetopolycyclicaromatichy drocarbons”,MarinePollutionBulletin, 49, pp 1084-1096.

(1998),“Heavymetaltoxicity,PartI:ArsenicandMercury”,TheJournalofE mergencyMedicine, (16)1, pp.45-56.

[64]KishidaM , ImamuraK.,MaedaI , TranT.N.L.,NguyenT.P.T.,P ha m H.V.,

(2007),“Distributionofpersistentorganicpollutantandpolycyclicaromatichy drocarbonsi n sedimentsamplesf r o m Vietnam”,Journalo f HealthScience,5 3(3),pp.291-301.

(2001),“Reducingcontaminatedsedimentsandtheirthreatst omarineresource s”StaffScientistBethMillemanm,NationalPolicyCoordinatorCynthia,Execu tiveDirector.

[66]LarsenS.B.,KarakashevD.,AngelidakiI.,SchmidtJ.E.,(2009),“Ex- situbioremediationo f polycyclicaromatichydrocarbonsi n sewagesludge,Jo urnalofHazardousMaterials,164,pp.1568-1572.

(2000),“Correlationbetweeninorganic(heavymetals)andorganic(PCBsandP AHs)micropollutantconcentrationsduringsewagesludgecompostingprocess es”,Chemosphere,41,pp.427-435.

[68]LeH.T.,NguyenM.T.,SuzukiG.,MisakiK.,PhamH.V.,TakahashiS.,TanabeS.,

Vietnam:Contributionofpolycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)andhuma nriskassessment”,ScienceoftheTotalEnvironment,xxx,pp.xxx-xxx.

[71]LuS , ImaiT.,UkitaM , SekineM , (2007)“Start- upperformancesofd r y anaerobicmesophilicandthermophilicdigestionso f o rganicsolidwastes”,JournalofEnvironmentalSciences,19, pp 416-420.

(1996),“Temperatureeffecto f thepartitioningofpolycyclicaromatichydroca rbonsbetweennaturalorganicmatterandwater”,Chemosphere,33,pp.643- 657.

“Developmentandevaluationofconsensus- basedsedimentqualityguidelinesforfreshwaterecosystems”,ArchivesofEnvi ronmentalContaminationandToxicology,3 9 ,pp.20-31.

[74]MacLeodC.T.,DaugulisA.J.,(2005),“Interfacialeffectsinatwo- phasepartitioningbioreactor:degradationofpolycyclicaromatichydrocarbon s(PAHs)b y a hydrophobicMycobacterium”,ProcessBiochemistry,40,p p 1799-1805.

[75] ManY.B.,KangY.,WangH.S.,LauW.,LiH.,S u n X.L.,G i e s y J.P.,

(2013),“Cancerriskassessmentso f HongKongsoilscontaminatedb y polycyc licaromatichydrocarbons,Journalo f HazardousMaterials,xxx,pp.xxx-xxx.

(2008),“Content,Distributionandfateo f 33elementsi n sedimentso f riversre ceivingwastewaterinHanoi,Vietnam”,EnvironmentalPollution,155,pp.41- 51.

[77]MartinezA.B.,CarrereH.,PatureauD.,DelgenesJ.P.,(2007),“ Ozonepre- treatmentasimproverofPAHremovalduringanaerobicdigestionofurbansludg e”,Chemosphere,68, pp 1013-1019.

(2007),“Changesofpolycyclicaromatichydrocarbonsduringcompostingofse wagesludgeswithchosenphysico- chemicalpropertiesandPAHscontent”,Chemosphere,67, pp 582-591.

(2012),“Activatedcarbonandbiocharamendmentsdecreasepore- waterconcentrationso f polycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)insewagesl udge”,BioresourceTechnology,111,pp.84-91.

(2009),“Bioleachingofheavymetalsfromsewagesludge:Areview”,Journa lofEnvironmentalManagement,90, pp.2343-2353.

[83]RieumontO.S.,RosaD.,LimaL,GrahamW.D.,AlessandroD.K.,BorrotoJ.,Ma rtinezF.,SanchezJ.,

(2005),“AssessmentofheavymetallevelsinAlmendaresRiversediments- HavanaCity,Cuba”,WaterResearch,39, pp 3945-3953.

[84]RoigN.,SierraJ.,NadalM.,MartíE.,MadrigalP.N.,SchuhmacherM.,Domingo

[85]SanctorumH.,ElskensM , LeermakersM , YueGaoY.,CharriauA.,BillonG.,

GoscinnyS.,CoomanW.D.,BaeyensW.,(2011),“SourcesofPCDD/Fs,non- orthoPCBsandPAHsinsedimentsofhighandlowimpactedtransboundaryrive rs(Belgium-France)”,Chemosphere,85,pp.203-209.

[86]SantschiP.H.,PresleyB.J.,WadeT.L.,RomeoG.B.,BaskaranM.,

(2011),“Historicalcontaminationo f PAHs,PCBs,DDTs,andheavymetalsin MississippiRiverDelta,GalvestonBa y andTampaB a y sedimentcores”,Mar ineenvironmentalresearch,52,pp.52-79.

[87] ShenR.Y.,LuoY.M.,HangG.Y.,TengY.,LiZh.G.,WuL.H.,(2007).

(2002),“Sourceso f heavymetalsinurbanwastewateri n Stockholm”,T h e Sci enceo f theTotalEnvironment,298,p p 131-145.

(2007),“Monitoringo f environmentalexposuretopolycyclicaromatichydroc arbons:areview”,EnvironChemLett,5,pp 169-195.

[91]StrakaF.,JenicekP.,ZabranskaJ.,DohanyosM.,KuncarovaM.,

(2007),“Anaerobicfermentationofbiomassandwasteswithrespecttosulfuran dnitrogencontentintreatedmaterial”,Sardinia,EleventhInternationalSympos ium, Cagliary,Italy.

(2011),“Metal(Al,F e , MnandCu)distributionsandoriginsofpolycyclicarom atichydrocarbons(PAHs)int h e surfacesedimentso f theMarmaraS e a andt hecoasto f Istanbul,Turkey”,MarinePollutionBulletin,62, pp 2568-2570.

[93]TranThiNguyet(2007),Processingandevaluationofpracticalinvestigationsinp ercolationandelutionofbiowasteanddigestionoftheleachate,Masterthesis,In stituteofWasteManagementandContaminatedSiteTreatment, TU Dresden.

(2009),“Anaerobicbiotransformationo f fluoreneandphenanthrenebysulfate - reducingbacteriaandidentificationo f biotransformationpathway”,J.Hazar d.Mater, 164(2-3), pp.847-855.

(2002),“Environmentalassessmento f polycyclicaromatichydrocarbons(PA Hs)i n surfacesedimentsoftheSantanderBay,NorthernSpain”,Chemosphere,

[96]VillarP , CallejonM , AlonsoE.,JimenezJ.C.,GuiraumA.,

(2006),“Temporalevolutionofpolycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)insl udgefromwastewatertreatmentplants:ComparisonbetweenPAHsandheavy metals”,Chemosphere,64, pp 535-541.

( 2 0 1 0),“Ar e v i e w o f heavymetalcontaminationsinurbansoils,urbanroad dustsandagriculturalsoilsfromChina”,MicrochemicalJournal,94,pp.99-107.

(1998),“Rapidbenzenedegradationinmethanogenicsedimentsfromapetroleu m-contaminatedaquifer”,Appl.Environ Microbiol.,64,pp.1937-1939.

(2007),“SelectedPAHsconcentrationchanges undernitrateandsulphatereduc ingconditions”,Desalination,211, pp 232-237.

(1983),“Bacterialeachingo f heavymetalsfromanaerobicallydigestedsewag esludge”,WaterPollut.Res.J C a n.,18,p p 151-162.

(2013),“Stabilizationo f heavymetalsinlightweightaggregatemadef r o m s ewagesludgeandriversediment”,JournalofHazardousMaterials,260,pp.74-81.

(2009),“Spatialandtemporaldistributiono f polycyclicaromatichydrocarbon s(PAHs)insedimentsfromDayaBay,SouthChina”,EnvironmentalPollution,

[105]YunkerM.B.,BackusS.M.,GrafPannatierE.,JeffriesD.S.,MacdonaldR.W.,

(2002a),“SourceandsignificantofalkaneandPAHhydrocarbonsi n Canadian Arcticrivers”,Estuarine,CoastalandShelfScience,55,pp.1-31.

[106]YunkerM.B.,MacdonaldR.W.,VingarzanR , MitchellR.H.,GoyetteD.,Sylve streS ,

(2002b),“PAHsi n t h e FraserRiverbasin:a criticalappraisalof PAHratiosa s i ndicatorsof PAHsourceandcomposition”,OrganicGeochemistry,33,pp.489- 515.

[107]ZhengX.J.,BlaisJ.F.,MercierG.,BergeronM.,DroguiP.,

(2007),“PAHremovalfromspikedmunicipalwastewatersewagesludgeusing biological,chemicalandelectrochemicaltreatments”,Chemosphere,68,pp.11 43-1152.

[108]ZhuY.,ZengG.,ZhangP , ZhangC , R e n M , ZhangJ , ChenM ,

(2013),“FeasibilityofbioleachingcombinedwithFenton- likereactiontoremoveheavymetalsfromsewagesludge”,BioresourceTechno logy,142, pp 530-534.

Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10

Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10

Tỷ lệ d iệ n tí ch pi c/ D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 1 0

Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10

Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10 Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10

Tỷ lệ d iệ n tí ch p ic /D 10

Pic PAHs của mẫu bùn tại điểm M3

PHỤ LỤCB (Mộtsốkếtquảphântích) BảngB1.Kếtquảphântíchkimloạinặngcủa05điểmkhảosáttạisôngKimNgưu kimloạinặn g

Phenanthrene