Nghien cuu su tich luy cua kim loai nang as cd pb 112567

Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học `MỞ ĐẦU P A Lý chọn đề tài G E chung, mơi trường nước nói riêng Chất lượng mơi trường sống nói I giới quan tâm Trong I hội nghị Thượng đỉnh giới I phát triển bền vững (Johannesburg, 2002), nước xếp tài nguyên L ê quan trọng thứ sau tài nguyên người Nước nguồn tài nguyên thiên T cho hoạt động sống nhiên quý giá, yếu tố thiếu h trái đất Tuy nhiên q trình thị hóa,i cơng nghiệp hóa thâm canh ̣ nông nghiệp ngày phát triển Hảnh hưởng xấu tới nguồn tài nguyên ô Nhiều nơi nguồn nước bề mặt, chí nguồn nước ngầm bị ô ̀ n người Trong thực tiễn sản xuất nhiễm gây nguy hiểm sức khỏe g nông nghiệp, sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm có tác hại lớn đến T suất phẩm chất trồng vật nuôi Trong tương lai, h a đứng trước nguy thiếu nước nhu cầu sử dụng ngày tăng mà trữ n h giới cần có giải pháp tốt lượng có hạn Do vậy, người quản lý, khai thác hợp lý nguồn tài nguyên nước C Ở Việt Nam nay, tốc độ công nghiệp hố thị hố, vành a o đai nông nghiệp ngày hạn hẹp Việc xả trực tiếp chất thải công nghiệp, nông nghiệp sinh hoạt chưa qua xử lýh môi trường xung quanh, sông o hồ gây ô nhiễm nghiêm trọng mơi ̣ trường đất nước Trong đó, c nhiễm nguồn đất nước mặt trầm trọng Sự ô nhiễm nước không K đơn vi sinh vật chất hữu dễ phân hủy, mà nhiều chất sinh vật, có kim loại vơ độc hại sức khỏe người nặng – Với đặc điểm đất chật người đơng, diện tích canh tác thấp nên S vùng quê Việt Nam, nơi sản ixuất nông (chỉ trồng trọt, chăn n h h o ̣ c Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học ni) kinh tế người dân gặp nhiều khó khăn Nơi có ngành P nghề truyền thống người dân Acó thêm việc làm, tăng thu nhập Tuy G nhiên, trình hoạt động, đaE phần làng nghề, chất thải không xử lý, xả thẳng vào môi trường,I theo thời gian đất nước ô I nhiễm nặng, nhiều nơi tới mức báo Iđộng L Thôn Trà Lâm, xã Trí Quả, huyện ê Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh làng nghề truyền thống làm T đậu phụ kết hợp với chăn nuôi lợn (với khoảng 95% số hộ làm đậu phụ, hcung cấp đậu phụ thị trường, bã để i ̣ chăn nuôi lợn tạo nguồn phân bón) Nhiều hộ gia đình khơng kiểm sốt H nguồn phân gây nhiễm cục bộơđáng kể Có nơi nhiễm tới mức nước ̀ có màu đen có mùi thối khó chịu làm n ảnh hưởng tới sức khỏe người g dân Trong đó, 100% hộ sảnT xuất thiếu hệ thống xử lý nước thải h Nguồn nước thải ngày nhiềua đổ vào cống thải, theo hệ thống kênh n mương lan rộng khắp làng khuh vực dân cư lân cận Ngoài ra, chất độc hại nguồn nước có nguy ngấm xuống mạch nước ngầm C sử dụng trực tiếp nước giếng Hơn nữa, phần lớn người dân làng a khoan để làm nước ăn uống mà không qua o xử lý qua xử lý đơn giản để loại bỏ sắt mangan h o Chưa có số liệu thực tế để đánh giá mức độ độc hại nguồn nước ̣ thải tới sức khỏe người chưac có cơng trình nghiên cứu tình trạng nhiễm thôn Trà Lâm nhằmKđưa lời khuyến cáo để bảo vệ môi trường cho bà địa phương Vì vậy, nghiên cứu đánh giá mức độ nhiễm nguồn nước thải Trà Lâm để tìm phát triển công nghệ khả thi xử lý – nguồn nước thải quy mô tập trung quy mơ hộ gia đình u S cầu cấp bách Để phù hợp với iđiều kiện kinh tế - xã hội thôn, n công nghệ xử lý cần đơn giản, đầu tưh thấp, giá thành rẻ, an toàn, dễ vận hành h o ̣ c Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học bảo dưỡng cần đảm bảo hiệu xử lý Nghiên cứu ứng dụng P thực vật để đánh giá xử lý ô nhiễm môi A trường đáp ứng đầy đủ yêu G cầu E I Ngoài ra, khu vực đọng nước bùn thải thôn Trà Lâm thường có I I nước trồng mọc hoang nhiều rau muống, ngổ trâu rau dừa L Những loại thu hoạch ê quanh năm dùng cho bữa ăn hàng ngày chăn ni dân địa phươngThoặc sử dụng làm phân bón h Vì vậy, đề tài chúng tơi “Nghiên cứu ảnh hưởng nước thải i lên sinh trưởng khả tích lũỵ số chất độc hại ba loài thực H vật (rau muống Ipomoea aquatica ForsK, ngổ trâu Enydra fluctuans Lour ô ̀ rau dừa nước Jussiaea repens Linn) thơn Trà Lâm, xã Trí Quả, n huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh”g việc làm vừa có tính khoa học T h a n h vừa có tính thực tiễn cao Mục đích, nội dung nghiên cứu 2.1 Mục đích - Đánh giá trạng ô nhiễm nguồn nước thôn Trà Lâm C lên sinh trưởng khả tích luỹ - Tìm hiểu ảnh hưởng nước thải As Pb, NO3-, NH4+, PO4 3- a rau o muống, ngổ trâu rau dừa nước, qua tìm giải pháp hợp lý khih trồng, canh tác, sử dụng loài thực o vật để hạn chế tác hại kim loại nặng, NO 3-, NH4+, PO4 ̣ 3- tồn dư c gây - Cung cấp số liệu để đánh giá K tác động nước thải thôn Trà Lâm lên thực vật thơng qua tác động lên hệ sinh thái - Góp phần tìm hiểu khả áp dụng phương pháp sinh học, sử – dụng số loài thực vật để đánh giá xử lý nguồn nước thải 2.2 Nội dung đề tài S i n h h o ̣ c Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học - Tìm hiểu điều kiện tự nhiên xã hội khu vực nghiên cứu P thơn Trà Lâm, xã Trí Quả, huyện Thuận A Thành, tỉnh Bắc Ninh Nghiên cứu G số đặc điểm nước thải sinh hoạt, chế biến nông sản chăn ni E I thơng qua phân tích chất lượng nước thải thôn Trà Lâm I I thải thôn Trà Lâm đến sinh - Đánh giá ảnh hưởng nước L trưởng rau muống, ngổ trâu rauêdừa nước - Nghiên cứu khả tích lũyT số chất môi trường h i lồi thực vật ̣ CHƯƠNG H TÀI LIỆU TỔNG QUAN ̀ n g giới Việt Nam 1.1 Tình hình nhiễm nước thải Con người từ thượng cổ thường T sinh sống gần nguồn nước Các tụ h điểm dân cư nằm a quanh lưu vực sông Song với phát triển vănn minh nhân loại, nguồn nước ngày h nay, kể mạch nước ngầm bị ô nhiễm Các hoạt động công nghiệp ngày thải vào cácCdịng sơng hàng ngàn chất bẩn a độc hại Các ao hồ chịu chung sốo phận Nước bẩn từ sơng ngịi, ao hồ ngấm vào mạch nước ngầm lòng đất làm cho nguồn nước ngầm h o bị ô nhiễm Con người dùng nguồn nước để sống lại thải vào ̣ nước sản phẩm độc hại đầu độc c lại Sơng ngịi, ao hồ bị nhiễm bẩn khơng ảnh hưởng K trực tiếp đến người mà ảnh thủy sản sống bị nhiễm độc hưởng gián tiếp qua sinh vật, nguồn [44] – Hiện nay, thiếu tư liệu nên việc đánh giá mức độ nhiễm nước S tồn giới việc làm khó i Ở nước phát triển, quản lý nước sử dụng cịn ỏi Cụ nthể hơn, Ấn Độ, Trung Quốc, kể h h o ̣ c Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học nước ta, nguồn nước bị ô nhiễm với mức độ cao nguồn gốc P nhiều bệnh (thương hàn, dịch tả, lị…).A Ở nước Mỹ, điều luật nước G năm 1972 góp phần giảm thiểu đáng E kể việc thải chất gây ô nhiễm môi trường nước Ở Tây Âu, cịnI tượng nước bị axit hóa mưa I I axit, nước thải công nghiệp tượng loạn dinh dưỡng vực nước L [26] ê Ở nước ta, mức độ phát triển công T nghiệp chưa phải cao so với h nước khác, song trình độ xử lý nước thải cịn thấp, nguy hiểm i ̣ nhiều người chưa mức hiểu biết vấn đề ô nhiễm môi trường H Bởi mà số trung tâm công ônghiệp, vấn đề ô nhiễm nước thải ̀ công nghiệp mức độ báo động Tại n thành phố Hồ Chí Minh, lượng nước g thải không xử lý khoảng 600.000m /ngày đêm kênh rạch T thành phố nguồn tiếp nhận lượng nước thải Điển hình khu h cơng nghiệp Biên Hịa với hàng trăm nhà a máy nằm lưu vực sông Đồng n Nai Hàng ngày, hàng giờ, sông Đồngh Nai phải chịu đựng lượng nước thải khổng lồ chưa xử lý làm cho nước sông bị ô nhiễm nặng nề [44] Lượng chất thải nước thải từCcác khu công nghiệp khu chế xuất a lớn Hàng năm, ngành khai tháco mỏ thải khoảng 40 triệu m nước thải Ngành công nghiệp chế biến sữa h thải khoảng 28 triệu m / năm Trong đó, ngành cơng nghiệp chếo biến khống sản lại sinh chất ̣ c độc hại cao Pb, Zn, Cu, As… Hiện nay, tổng lượng nước K thải sinh hoạt Hà Nội xấp xỉ 500.000m3/ ngày đêm Ngồi ra, nước7thải sản xuất cơng nghiệp dịch vụ khoảng 250.000 – 300.000 m3/ngày đêm Lượng nước thải xử lý đạt – tiêu chuẩn chiếm 5% tổng lượng nước thải thành phố [9] Nước S sông Kim Ngưu, Tô Lịch Hà Nội ô nhiễm vượt mức cho phép đến 10 lần i n h h o ̣ c Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học Ở nước ta phổ biến tượng nước bị nhiễm phèn Hàm lượng Al 3+ P cao, độ pH thấp, gây độc cho nhiều loàiA trồng thủy sinh vật [26] G Hiện có khoảng 1.450 làng Enghề nước, số sở sản xuất làng nghề khoảng 40.500 cơIsở Trong 80,1% quy mơ hộ gia I I cịn lại hình thức xí nghiệp tư đình, 5,8% sở quy mơ hợp tác xã, L nhân, công ty trách nhiệm hữu hạn [8].ê Các làng nghề góp phần thay đổi mặt nông thôn mặt kinh tế TuyTnhiên, 100% số làng nghề điều tra h khảo sát bị ô nhiễm Làng nghề chế biến nông sản thực phẩm sử i dụng nhiều nước lại kết hợp với chăṇ nuôi nên 100% nguồn nước mặt bị ô H nhiễm, hàm lượng H2S cao (gấp 25ô – 33 lần tiêu chuẩn cho phép) ̀ khơng có nơi tập trung xử lý chất thải n rắn Nước thải làng nghề dệt nhuộm có hàm lượng hóa chất, thuốcgnhuộm cao gấp – lần tiêu chuẩn cho phép Các làng nghề có sử dụngThóa chất chạm, mạ…cịn gây h nhiễm nước kim loại nặng [19] Nước a thải không xử lý mà xả thẳng n sông, hồ, kênh, mương hay đất bỏ hoang làng h Trong sản xuất nông nghiệp nước ta, từ năm 1976 lượng phân hóa C học sử dụng nơng nghiệp tăng nhanh: Năm 1990 lượng phân bón dùng a cho gieo trồng so với năm 1980otăng 418,6% Năm 1995 lượng phân bón dùng cho so với năm 1980 htăng 557% (Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn - 1999) Việc sử dụngo phân vô thuộc nhóm chua sinh lý ̣ c gây chua đất xuất nhiều độc tố (urê, K2SO4…), supe lân làm tồn dư axit chủ yếu Al3+, Fe2+, Mn2+ di động có Khại cho trồng, làm giảm hoạt tính đất, ô nhiễm nước mặt Nhiều loại7 thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) bị cấm sử dụng lưu hành bất hợp pháp thị trường – người nông dân sử dụng sản xuất nông nghiệp Theo báo cáo S Cục BVTV (1999) số lượng thuốc BVTV sử dụng hàng năm lên tới 95% i n h h o ̣ c Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học Hiện tượng lạm dụng thuốc BVTV gây ô nhiễm cục nguồn P đất, nước A G Quá trình phát triển nông E nghiệp công nghiệp đại I tốc độ thị hóa vũ bão dẫn tới việc sử dụng nước ngày nhiều I I lượng nước thải ngày lớn Nếu không kiểm sốt nước thải, L khơng xử lý thích hợp ảnh hưởng ê xấu tới môi trường sống nói chung Qua cho thấy yêu cầu xúc hiệnT phải quản lý bảo vệ nguồn nước cách nghiêm túc từ điều tra hđánh giá trữ lượng đến việc khai thác i ̣ phí chống ô nhiễm môi trường sử dụng cách hợp lý, chống lãng H 1.2 Thực trạng ô nhiễm môi trường ôcác làng nghề tỉnh Bắc Ninh ̀ Hiện nay, để hội nhập với kinh tế n giới, tồn quốc diễn g q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa cách mạnh mẽ Tỉnh Bắc Ninh phát triển quỹ đạo chung Tđó Hiện tồn tỉnh có 62 làng nghề h Trong đó, có 30 làng nghề truyền thống a 32 làng nghề với sản n phẩm tiếng như: Tái chế sắt thép h(Đa Hội, Châu Khê, Từ Sơn), tái chế giấy (Phong khê, Phú Lâm), nấu rượu thủ công (Đại Lâm, Tam Đa), đồ gỗ C Môn)… mỹ nghệ (Đồng Kỵ), tái chế nhôm (Văn a Hầu hết sở sản xuất công o nghiệp địa phương hoạt động địa bàn tỉnh thuộc hệ công h nghiệp từ năm 50-60, công o nghệ thiết bị lạc hậu nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm ̣ c trọng lớn đời sống văn môi trường Các làng nghề có tầm quan hóa xã hội, nơi tạo công ăn việc làm K cho người lao động khu vực Hiện tỉnh Bắc Ninh có 7những làng nghề điển hình như: làng nghề sản xuất giấy tái chế Phong Khê, làng nghề nấu rượu Đại Lâm, Tam – Đa, làng nghề sản xuất thép Đa Hội, làng nghề đúc nhơm chì Văn Mơn, làng S nghề đúc đồng Đại Bái - Gia Bình, làng nghề chế biến gỗ mỹ nghệ Đồng i n Kỵ Ngồi cịn nhiều làng nghề với h ngành nghề khác như: vẽ tranh, h o ̣ c Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học sản xuất gốm sứ, làm bún, làm bánh đa, …Trong trình sản xuất làm P ảnh hưởng lớn tới môi trường MỗiAlàng nghề, tùy thuộc vào đặc thù G loại hình sản xuất mà mức độ ôE nhiễm chất ô nhiễm có khác I Theo kết điều tra khảo sát chất lượng môi trường số làng I nghề địa bàn tỉnh Bắc Ninh trongI năm gần cho thấy mẫu L nước mặt, nước ngầm có dấu hiệu êơ nhiễm mức độ khác Khơng khí khu vực làng T nghề truyền thống Bắc Ninh từ h năm 2000-2007 cho thấy, so với tiêu chuẩn cho phép, hàm lượng bụi vượt từ i ̣ 1,5-3,6 lần, tiếng ồn cao 10-20 dBA, hàm lượng SO2 số địa điểm H Đại Bái, Đa Hội, Văn Môn vượtô5-5,2 lần, hàm lượng hữu ̀ Đồng Kỵ cao lần Chất lượng nước thải cho thấy hàm lượng chất rắn n g lơ lửng cao tiêu chuẩn cho phép 4,5-11 lần, hàm lượng COD cao 88,5 lần (làng tái chế giấy Phong Khê), Thàm lượng chì cao tiêu chuẩn cho h phép 5,5 lần (làng tái chế thép Đa Hội), a hàm lượng nitơ tổng số cao 1,5 n lần điển hình sở sản xuất giấy, h hộ gia đình nấu rượu [38] Do quy trình khai thác sử dụng nước ngầm phục vụ cho nhu cầu C tùy tiện, không quy định nên sản xuất sinh hoạt làng nghề a mực nước ngầm số khu vực cóo xu hướng sụt giảm, chất lượng nước ngầm số địa phương giảm hsút (do nhiễm khuẩn tác nhân độc o hại) Kết phân tích mẫu nước ngầm số làng nghề trọng điểm cho ̣ thấy số thông số vượt qua tiêuc chuẩn cho phép hàm lượng Mn cao TCCP 1,5-2,5 lần, coliformK lớn TCCP 10-30 lần Điển hình Đại Lâm, nước ngầm bị nhiễm từ 7nước thải chăn ni Nguy hiểm hơn, mẫu khí khu vực xưởng đúc thép, tiêu Pb 0,25 mg/m 3, – lớn tiêu chuẩn Việt Nam 2,5 lần Tại phân xưởng mạ, thông số gây S nhiễm CN với nồng độ lớni tiêu chuẩn Việt Nam 1,3-2 lần n Tại làng nghề tái chế giấy Phong Khê hcũng nhiều làng nghề sản xuất h o ̣ c Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học tiểu thủ công nghiệp khác, sản xuất thải môi trường nhiều chất thải P không xử lý, gây ô nhiễm nguồnAnước, đất không khí Đáng kể G nhiễm nước nước thải sản xuất Hiện nay, hàng ngày làng nghề E I Phong Khê thải môi trường lượng nước thải khổng lồ, trung bình I I nước lớn tiêu chuẩn Việt Nam 4.500 m3/ngày Hàm lượng chất L nhiều lần ê Trong sản xuất nơng nghiệp hàng T hóa theo chế thị trường nay, khơng địa phương q lạm hdụng loại phân bón hóa học, i loại thuốc bảo vệ thực vật chất kícḥ thích sinh trưởng gây ô nhiễm nước H mặt Hàng năm, địa bàn tỉnh Bắc Ninh sử dụng khoảng 200.000ô ̀ 300.000 phân bón NPK khoảng n 1.000-1.200 thuốc trừ sâu bệnh g loại chất kích thích sinh trưởng có nguồn gốc hóa học [38] 1.3 Xử lý nước thải ô nhiễm hữu T h 1.3.1 Vấn đề ô nhiễm nitơ và phốt a nước n Nitơ nguyên tố dinh dưỡng h cần thiết cho trồng có ảnh hưởng lớn đến suất trồng Do đó, nông nghiệp người ta thường sử dụng phân đạm nhằm cungCcấp nitơ hóa hợp cho dạng a nitrat amôn Phân đạm làm tăng tỉ lệo prôtêin thực vật, có tác dụng làm trồng phát triển mạnh, có cành xanh h tươi Tuy nhiên, trồng thường o không sử dụng hết phân đạm để tạo thành sản phẩm, lượng dư thừa bị rửa ̣ c trôi ngấm vào đất mạch nước ngầm, gây ô nhiễm nước mặt nước ngầm Cũng cần phải kể đến loạiK phân bón chứa hợp chất nitơ có gốc từ động vật Một lợn khoảng 7tháng tuổi, cân nặng 100kg thải lượng phân chuồng (phân có lẫn nước tiểu) khoảng m /năm, ứng với 5,5kg – nitơ S Phân chuồng bảo quản khơng tốt, i hố phân bị rị, phân ngấm xuống n đất hợp chất chứa nitơ làm ô nhiễm chủ yếu nước mặt nước ngầm h h o ̣ c Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học Chuyên ngành: Sinh thái học Sự ô nhiễm nước hợp chất chứa nitơ nước thải cơng P nghiệp gia đình Nitơ nước cống A đổ vào môi trường tự nhiên, bị oxi G hóa thành nitrat làm nhiễm mạngElưới sơng ngịi Sự dư thừa nồng độ nitrat trongI nước gây hại cho người động I vật Khối cộng đồng kinh tế Châu ÂuI thị ngày 15/7/1980 quy L định ngưỡng 50 mg nitrat/l cho nước êuống (Mỹ tổ chức y tế giới quy định ngưỡng 45 mg/l) Đối với phụ T nữ có mang trẻ sơ sinh, ngưỡng h 25 mg/l Trong dày phụ nữ có mang trẻ sơ sinh nồng độ axit i ̣ thấp, kích thích vi khuẩn biến đổi nitrat thành nitrit Trong máu, nitrit kết H hợp với hêmôglôbin làm hồng cầu không ô gắn với oxi, gây chết ngạt ̀ Các hợp chất chứa nitơ có n nước thải thường hợp chất g prôtêin sản phẩm phân hủy: amơn, nitrat, nitrit Chúng có vai trò quan trọng hệ sinh thái nước Trong Tnước cần thiết có lượng nitơ h thích hợp, đặc biệt nước thải, mối quan hệ BOD với N P có a n ảnh hưởng lớn đến hình thành h khả oxi hóa bùn hoạt tính Vì vậy, xử lý nước thải với số người ta cần xác định số tổng nitơ Hơn nữa, phảiCxác định số N – NH 3, NO3-, a NO2- để đánh giá mức độ giai đoạn ophân hủy chất hữu nước thải, đồng thời đề biện pháp khử nitrat h lượng cho phép tạo điều o kiện cho vi khuẩn phản nitrat hóa hoạt động chuyển ion nitơ phân ̣ c tử Phốt tồn nước Kvới dạng H 2PO4-, HPO4-2, PO4-3, polyphosphat phốt hữu 7cơ Đây nguồn dinh dưỡng cho thực vật nước, gây nhiễm góp phần thúc đẩy – tượng phú dưỡng thủy vực Hàm lượng phốt thừa S nước thải, làm cho loại tảo, cáci loại thực vật lớn phát triển mạnh, n gây tắc thủy vực Hiện tượng tảo sinhh trưởng mạnh (hiện tượng “nước nở h o ̣ c