Nghiên cứu đánh giá tải lượng ô nhiễm các cơ sở sản xuất khu vực lê minh xuân bình chánh tính toán khả năng tiếp nhận nước thải và đề xuất biện pháp quản lý

SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH VIỆN KỸ THUẬT NHIỆT ĐỚI VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TẢI LƯNG Ô NHIỄM CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT KHU VỰC LÊ MINH XUÂN – BÌNH CHÁNH TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ Tp HCM, Tháng 05 năm 2006 Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý MỤC LỤC Nội dung Trang Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục đồ, biểu đồ hình vẽ CHƯƠNG 1: MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Các vấn đề môi trường khu vực nghiên cứu tính cần thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Đối tượng nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Kỹ thuật sử dụng hỗ trợ 1.7 Nguồn thông tin CHƯƠNG 2: VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ – XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 2.2 Điều kiện tự nhiên 2.2.1 Đặc điểm khí hậu 2.2.2 Địa hình 12 2.2.3 Đặc trưng thổ nhưỡng 12 2.2.4 Đặc điểm thủy văn, chế độ dòng chảy kênh rạch khu vực nghiên cứu 13 2.2.5 Hệ sinh thái 14 Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM -1- Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý 2.3 Điều kiện kinh tế – xã hội khu vực nghiên cứu 16 2.3.1 Dân số hạ tầng sở 16 2.3.2 Sản xuất nông nghiệp .16 2.3.3 Sản xuất công nghiệp tiểu thủ công nghiệp .17 2.3.4 Hệ thống cấp nước 20 2.3.5 Hệ thống thoát nước .21 2.3.6 Giao thông vận tải 21 2.3.7 Hiện trạng hệ thống điện 21 2.3.8 Bưu viễn thông 23 2.3.9 Hiện trạng phát triển cấu hạ tầng xã hội 23 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ QUAN TRẮC CHẤT LƯNG NƯỚC KHU VỰC LÊ MINH XUÂN – BÌNH CHÁNH 27 3.1 Kết quan trắc chất lượng nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ 27 3.1.1 Vị trí lấy mẫu 27 3.1.2 Toạ độ vị trí lấy mẫu 28 3.1.3 Baûn đồ vị trí lấy mẫu nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ 29 3.1.4 Thời gian quan traéc 30 3.1.5 Phương pháp quan trắc 30 3.1.6 Kết quan trắc chất lượng nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ .34 3.1.7 Quy trình vận hành cống ngăn mặn kết đo lưu lượng nước mặt kênh rạch khu vực 43 3.2 Kết điều tra sở sản xuất khu vực lê Minh Xuân – Bình Chánh 47 3.2.1 Các sở sản xuất nằm khu công nghiệp Lê Minh Xuân 47 3.2.2 Các cở sở sản xuất khu tiểu thủ công nghiệp 55 3.2.3 Các sở sản xuất nằm khu công nghiệp .55 Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM -2- Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý 3.3 Kết đồ MAPINFO 63 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN TRÊN MÔ HÌNH ỨNG DỤNG .68 4.1 Giới thiệu mô hình ứng dụng 68 4.1.1 Giới thiệu mô hình thủy lực DYNHYD 68 4.1.2 Mô hình chất lượng nước WASP6 75 4.2 Ứng dụng mô hình DYNHYD WASP6 để mô chất lượng nước 81 4.2.1 Xây dựng hệ liệu đầu vào mô hình .81 4.2.2 Trình tự nhập số liệu cho mô hình 83 4.2.3 Sơ đồ hoá hệ thống kênh mạng nút đoạn 84 4.2.4 Số liệu thủy văn phục vụ mô hình dự báo chất lượng nước 84 4.3 Phân tích thiết kế công cụ baèng GIS 88 4.3.1 Phân tích 88 4.3.2 Thieát keá 89 4.3.3 Thiết kế công cụ quản lý 92 4.4 Keát mô hình 94 4.4.1 Xây dựng kịch ứng dụng cho mô hình tính toán lan truyền ô nhiễm hệ thống kênh Xáng kênh An Hạ 94 4.4.2 Kết mô thủy lực mô hình DYNHYD5 94 4.4.3 Kết tính toán lan truyền oâ nhieãm .98 4.4.4 Biểu diễn kết MAP INFO .106 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ 118 5.1 Tính toán khả chịu tải nguồn tiếp nhận khu vực nghiên cứu 118 5.1.1 Đối với chất oâ nhieãm .119 5.1.2 Nhiều chất ô nhiễm pha trộn xảy hoàn toàn 121 Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM -3- Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý 5.1.3 Ứng dụng cho keânh 6, keânh 126 5.2 Đề xuất biện pháp bảo vệ môi trường khu vực Lê Minh Xuân–Bình Chánh 129 5.2.1 Giải pháp khống chế ô nhieãm .130 4.5.2 Giải pháp quản lí, tổ chức 134 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 136 6.1 Kết luận 136 6.1.1 Hieän trạng dự báo diễn biến chất lượng môi trường nước khu vực 136 6.1.2 Mô hình hoá tính toán tải lượng 136 6.2 Kiến nghị 137 6.2.1 Giải pháp quản lý tổ chức 137 6.2.2 Giải pháp kỹ thuật 138 6.2.3 Giải pháp tác động môi trường xã hội 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Phụ lục A : Các tiêu chuẩn Nhà nước Việt Nam chất lượng nước Phụ lục B : Các phương pháp phân tích chất lượng nước Phụ lục C : Một số hình ảnh khảo sát DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AAS : Quang phổ hấp thu nguyên tử BOD5 : Nhu cầu oxy sinh học BVTV : Thuốc bảo vệ thực vật CN – TTCN : Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp COD : Nhu cầu oxy hoá học Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM -4- Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý DO : Oxy hòa tan HEPZA : Ban quản lý Khu chế xuất Khu công nghiệp TP.HCM GPS : Thiết bị định vị vệ tinh TP.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh TVN : Thực vật UBND : y ban nhân dân UNICEF : Quỹ nhi đồng Liên Hiệp Quốc DANH MỤC CÁC BẢN ĐỒ, BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH VẼ Tên bảng Nội dung Hình 2.1 Bản đồ vị trí khu vực Lê Minh Xuân so với huyện Bình Chánh Hình 3.1 Bản đồ vị trí lấy mẫu nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.2 Mặt cắt ngang kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.3 Nồng độ oxy hoà tan (DO) nước kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.4 Nồng độ BOD5 nước kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.5 Nồng độ COD nước kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.6 Nồng độ ∑ Nitơ nước kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.7 Nồng độ ∑ Photpho nước kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.8 Nồng độ Cu nước kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.9 Nồng độ Cd nước kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.10 Nồng độ Zn nước kênh Xáng kênh An Hạ Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM -5- Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Hình 3.11 Nồng độ Pb nước kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.12 Nồng độ Cr nước kênh Xáng kênh An Hạ Hình 3.13 Vị trí cống ngăn mặn khu vực nghiên cứu Hình 3.14 Mặt tổng thể khu công nghiệp Lê Minh Xuân – Bình Chánh Hình 3.15 Diễn biến nồng độ BOD nước kênh (mùa khô nước ròng) Hình 3.16 Diễn biến nồng độ DO nước kênh (mùa khô nước ròng) Hình 3.17 Diễn biến nồng độ Zn nước kênh (mùa khô nước ròng) Hình 3.18 Diễn biến nồng độ Cr nước kênh (mùa khô nước ròng) Hình 4.1 Sơ đồ mạng lưới mô hình Hình 4.2 Sơ đồâ mô phần thủy lực Hình 4.3 Sơ đồ trình tự nhập liệu mô hình DYNHYD5 WASP6 Hình 4.4 Sơ đồ hoá hệ thống kênh mạng nút đoạn Hình 4.5 Bản đồ vị trí quan trắc chất lượng nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ Hình 4.6 Kết độ sâu kênh rạch khu vực vào mùa khô Hình 4.7 Kết lưu lượng nước kênh vào mùa khô Hình 4.8 Kết diễn biến nồng độ BOD theo thời gian Hình 4.9 Kết diễn biến nồng độ DO theo thời gian Hình 10 Kết diễn biến nồng độ ∑Nitơ theo thời gian Hình 4.11 Kết diễn biến nồng độ ∑Photpho theo thời gian Hình 4.12 Kết diễn biến nồng độ Cu theo thời gian Hình 4.13 Kết diễn biến nồng độ Cd theo thời gian Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM -6- Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Hình 4.14 Kết diễn biến nồng độ Zn theo thời gian Hình 4.15 Kết diễn biến nồng độ Pb theo thời gian Hình 4.16 Kết diễn biến nồng độ Cr theo thời gian Hình 4.17 Kết diễn biến nồng độ BOD theo thời gian Hình 4.18 Kết diễn biến nồng độ Zn theo thời gian Hình 4.19 Kết diễn biến nồng độ Cr theo thời gian Hình 4.20 Kết diễn biến nồng độ BOD theo thời gian Hình 4.21 Kết diễn biến nồng độ Zn theo thời gian Hình 4.22 Kết diễn biến nồng độ Cr theo thời gian Hình 4.23 Diễn biến nồng độ BOD nước kênh (kịch 1) Hình 4.24 Diễn biến nồng độ DO nước kênh (kịch 1) Hình 4.25 Diễn biến nồng độ Zn nước kênh (kịch 1) Hình 4.26 Diễn biến nồng độ Cr nước kênh (kịch 1) Hình 4.27 Diễn biến nồng độ BOD nước kênh (kịch 2) Hình 4.28 Diễn biến nồng độ Zn nước kênh (kịch 2) Hình 4.29 Diễn biến nồng độ Cr nước kênh (kịch 2) Hình 4.30 Diễn biến nồng độ BOD nước kênh (kịch 3) Hình 4.31 Diễn biến nồng độ Zn nước kênh (kịch 3) Hình 4.32 Diễn biến nồng độ Cr nước kênh (kịch 3) Hình 5.1 Sơ đồ mô tả lan truyền chất ô nhiễm Hình 5.2 Sơ đồ tuần hoàn nước Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM -7- Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Tên bảng Nội dung Bảng 2.1 Nhiệt độ (0C) trung bình tháng khu vực nghiên cứu Bảng 2.2 Độ ẩm (%) trung bình tháng năm khu vực nghiên cứu Bảng 2.3 Độ bốc (mm) trung bình khu vực nghiên cứu Bảng 2.4 Lượng mưa năm khu vực nghiên cứu Bảng 2.5 Số nắng năm xạ tổng cộng trung bình ngày Bảng 2.6 Tình hình sản xuất nông nghiệp xã Lê Minh Xuân – Bình Chánh Bảng 2.7 Giá trị tốc độ tăng GTSX CN – TTCN địa bàn huyện Bình Chánh Bảng 2.8 Thông số kỹ thuật trạm biến Bảng 2.9 Số lượng, mật độ bưu cục điện thoại huyện Bình Chánh Bảng 2.10 Số lượng trường, lớp số giáo viên, học sinh năm 2003 – 2004 Bảng 2.11 Diễn biến số tiêu xã hội huyện Bình Chánh Bảng 3.1 Vị trí toạ độ lấy mẫu nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ Bảng 3.2 Các phương pháp phân tích chất lượng nước Bảng 3.3 Chất lượng nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ lúc triều kiệt (tháng 10/2004) Bảng 3.4 Chất lượng nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ lúc triều cường (tháng 10/2004) Bảng 3.5 Chất lượng nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ lúc triều kiệt Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM -8- Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý (tháng 04/2005) Bảng 3.6 Chất lượng nước mặt kênh Xáng kênh An Hạ lúc triều cường (tháng 04/2005) Bảng 3.7 Kết đo lưu lượng kênh Xáng An Hạ tháng 10/2004 04/2005 Bảng 3.8 Kết đo lưu lượng kênh nhỏ khu vực vào tháng 10/2004 tháng 04/2005 Bảng 3.9 Các doanh nghiệp có hệ thống đấu nối nước thải KCN Lê Minh Xuân Bảng 3.10 Thành phần nước thải trạm xử lý KCN Lê Minh Xuân Bảng 3.11 Chất lượng nước thải cống xả khu công nghiệp hai kênh kênh Bảng 3.12 Tải lượng chất ô nhiễm nước thải KCN Lê Minh Xuân Bảng 3.13 Danh sách sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Bảng 3.14 Kết điều tra nước thải sở sản xuất KCN Lê Minh Xuân – Bình Chánh Bảng 3.15 Kết quan trắc chất lượng nước kênh rạch khu vực Bảng 4.1 Tọa độ vị trí cửa xả khu công nghiệp Lê Minh Xuân Bảng 4.2 Tải lượng ô nhiễm vị trí cống xả khu công nghiệp (Nồng độ chất ô nhiễm giảm 50%) Bảng 4.3 Tải lượng ô nhiễm vị trí cống xả khu công nghiệp (Nồng độ chất ô nhiễm giảm 70%) Bảng 4.4 Kết nồng độ chất ô nhiễm kênh kênh theo kịch Bảng 5.1 Nồng độ chất ô nhiễm kênh nguồn thải Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM -9- Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý 3.1.2 Magie sunfat heptahidrat (MgSO4 7H2O) Hoøa tan 22,5g magie sunfat heptahidrat 1000 ml nước cất 3.1.3 Canxi clorua ( CaCl2) Hòa tan 27,5g canxi clorua 1000 ml nước cất 3.1.4 Sắt (III) clorua hecxahidrat (FeCl3 7H2O) Hòa tan 2,5g sắt (III) clorua hecxahidrat 1000 ml nước cất Nước pha loãng: Thêm ml dung dịch muối (3.1.1, 3.1.2, 3.1.3 3.1.4) vào khoảng 500ml nước cất pha loãng thành lít Dùng bình đựng nước pha loãng cho lượng nước chiếm phần chai lắc phút để bão hòa oxy Nước pha loãng dùng ngày, cuối ngày phải đổ 3.2 Dung dịch axit clohidric (HCl) khoảng 0,5mol/l 3.3 Dung dịch natri hydroxit (NaOH) khoảng 20g/l 3.4 Dung dịch natri sunfit (Na2SO3), khoảng 0,5mol/l 3.5 Dung dịch chuẩn gluco/ axit glutamic Sấy gluco khan (C6H12O6) axit glutamic (HOOC-CH2-CH2CHNH2-COOH) 1030C Cân thứ 150mg, hòa tan nước pha thành 1000ml, lắc 3.6 Dung dịch alylthioure (ATU) (C4H8N2S) Hòa tan 1,00g alylthioure nước, pha loãng thành 1000ml lắc Dung dịch bền tuần lễ Tiến hành - Xác định giá trị pH nước thải điều chỉnh khoảng 6,5 - 7,5 (dùng NaOH HCl) - Xử lý mẫu (trộn đều, ổn định, lọc làm đồng nhất) Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 158 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý - Trung hòa clo tự clo liên kết có mẫu dung dịch natri sunfit (3.4) - Chọn thể tích mẫu Giá trị BOD phụ thuộc vào số lượng hợp chất hữu có ảnh hưởng đáng kể Vì người sử dụng lựa chọn từ giới hạn đo thông thường, khoảng – 40 mg/l khoảng – 4000 mg/l - Rót mẫu vào ống đong tích định đầy tràn, đổ vào chai mẫu - Để hạn chế trình dinh dưỡng hóa nên cho thêm chất kìm hãm trình nitrat hóa (ATU – 3.6) từ 1-10 giọt vào mẫu - Bỏ cá từ vào chai mẫu, cho giọt dung dịch KOH 45% vào cốc cao su khô để loại trừ CO2 tạo từ trình oxy hóa chất hữu vi sinh vật đặt vào chai mẫu - Đưa nhiệt độ mẫu 200C cách đặt chai mẫu vào tủ điều nhiệt - Đặt cảm ứng BOD lên phía chai mẫu xiết chặt cẩn thận Điều quan trọng hệ thống phải kín Đọc kết Bộ cảm ứng BOD ghi nhận kết đo lần 24 thời gian lớn ngày BOD(mgO2/l) = BOD đọc x hệ số tương ứng thể tích x hệ số pha loãng (nếu cần) Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 159 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXY HÓA HỌC (NHU CẦU OXY DICROMAT) Tiêu chuẩn áp dụng ASTM D1252-88 Phạm vi Tiêu chuẩn áp dụng cho loại nước có gía trị COD từ: mg/l – 50 mg/l : thang thaáp 50 mg/l – 800mg/l : thang cao Nguyên tắc Đun mẫu thử với lượng kali dicromat biết trước có mặt thủy ngân (II) sunfat xúc tác bạc axit sunfuric đặc khoảng thời gian hai giờ, 1500C, trình phần dicromat bị khử có mặt chất có khả bị oxy hóa Chuẩn độ lượng dicromat lại với sắt (II) amoni sunfat Dụng cụ COD reactor - Hach Ampule thủy tinh borosilicat, 10ml Các dụng cụ cần thiết khác phòng thí nghiệm Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 160 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Thuốc thử 5.1 Bạc sunfat – axit sunfuric 22 g Ag2SO4 4,09kg axit H2SO4 5.2 Dung dịch chuẩn, Kali hydro phtalat (KC8H5O4) 1000mg/l Hòa tan 0,851 g KC8H5O4 1lít nước 5.3 Dung dòch K2Cr2O7 5.3.1 Dung dòch K2Cr2O7 thang cao 10,216g K2Cr2O7 (sấy 1030C hai giờ), 167 ml H2SO4 (d=1,84) 33,3 g thủy ngân sunfat (HgSO4) vào khoảng 750ml nước, trộn để nguội định mức thành lít 5.3.2 Dung dịch K2Cr2O7 thang thấp 1,022g K2Cr2O7 (sấy 1030C hai giờ), 167 ml H2SO4 (d=1,84) 33,3 g thủy ngân sunfat (HgSO4) vào khoảng 750ml nước, trộn để nguội định mức thành lít 5.4 Dung dịch sắt (II) amoni sunfat 0,25N (FAS) Hòa tan 98,0 g sắt (II) amoni sunfat ngậm phân tử nước (NH4)2 Fe(SO4)2.6H2O nước Thêm 20 ml axit H2SO4 (d=1,84), làm nguội định mức thành lít Chuẩn lại dung dịch hàng ngày sau: Pha loãng 25,0 ml K2Cr2O7 0,25N thành 250 ml Thêm 20 ml axit H2SO4 (d=1,84), làm nguội Chuẩn độ với dung dịch sắt (II) amoni sunfat với thị feroin: NFAS = (AxB)/C Trong đó: N= nồng độ, N, dung dịch sắt (II) amoni sunfat A= Thể tích dung dịch dicromat, ml Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 161 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý B= nồng độ, N, dung dịch kali dicromat C= thể tích dung dịch FAS, ml 5.5 Dung dịch sắt (II) amoni sunfat 0,025N Pha loãng 100 ml dung dịch FAS 0,25N thành lít Chuẩn lại dung dịch 5.4 5.6 Dung dịch sắt (II) amoni sunfat 0,1N Pha loãng 400 ml (5.4) thành lít Chuẩn hóa lại K2Cr2O7 0,25N 5.7 Dung dịch sắt (II) amoni sunfat 0,01N Pha loãng 40 ml (5.4) thành lít Chuẩn hóa lại K2Cr2O7 0,025N 5.8 Chỉ thị feroin Hòa tan 1,48 g 1, 10-phenantrolin ngậm phân tử nước (C12H8N2.H2O), thêm 0,7 g sắt (II) sunfat ngậm bảy phân tử nước (FeSO4.7H2O) 100 ml nước Cách tiến hành - Lấy 1,5 ml (5.3.1) cho thang cao (5.3.2) cho thang thấp vào ampule thủy tinh - Thêm 3,5 ml 5.1 vào, trộn đều, để nguội bảo quản chỗ tối - Thêm cẩn thận 2,5 ml mẫu, mẫu chuẩn mẫu trắng vào ampule - Vặn chặt nắp trộn đều, cho vào lò đun hai giở nhiệt độ 1500C - Chuẩn độ lượng dicromat lại với sắt (II) amoni sunfat 0,1N cho thang cao 0,01N cho thang thấp với thị ferroin đến thị chuyển màu Tính toán kết Tính toán kết trực tiếp từ đường chuẩn công thức sau: COD (mgO2/l) = (VFASblank – VFASmẫu) x NFAS x x1000/Vmẫu Trong đó: NFAS= nồng độ, N, dung dịch sắt (II) amoni sunfat Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 162 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý VFASblank = Thể tích dung dịch sắt (II) amoni sunfat chuẩn mẫu trắng, ml VFASmẫu = Thể tích dung dịch sắt (II) amoni sunfat chuẩn mẫu, ml Vmẫu = thể tích mẫu, ml XÁC ĐỊNH CÁC KIM LOẠI NẶNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THU NGUYÊN TỬ (AAS) (Dựa theo Standard Methods, 19th Edition 1995 Phương pháp phân tích theo thiết bị hãng Varian-Australia) NGUYÊN TẮC • Nguyên tắc chung Các ion kim loại có mẫu đưa vào lửa để nguyên tử hóa Một chùm tia đơn sắc đïc chiếu qua lửa, đến đầu dò Tại độ hấp thu ánh sáng nguyên tử kim loại có mẫu đo Hàm lượng kim loại có mẫu phân tích tỷ lệ với độ hấp thu ánh sáng theo định luật Lamber - Beer Mỗi kim loại có đặc tính hấp thu bước sóng hấp thu riêng biệt nên cần sử dụng đèn có bước sóng đặc trưng cho kim loại • Thiết bị Các thiết bị gồm có : Đèn Catod rỗng : đèn tạo nguồn sáng đơn sắc có bước sóng thích hợp cho loại kim loại Có hai loại đèn: đèn sử dụng cho nguyên tố đèn sử dụng cho nhiều loại nguyên tố khác Hệ thống thấu kính quang học : dùng để dò tín hiệu ánh sáng Thiết bị dò điều khiển xử lý máy vi tính Đầu đốt : nơi mà mẫu hút vào để đốt lửa Ngọn lửa đốt hỗn hợp khí acetylen - không khí hay N2O - không khí tùy theo nhiệt độ cần thiết để nguyên tử hóa kim loại cần đo tùy theo yêu cầu phân tích Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 163 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Thiết bị cần phải hiệu chỉnh trước tiến hành phân tích, việc hiệu chỉnh đòi hỏi phải tiến hành thường xuyên xác việc làm có ảnh hưởng nhiều đến kết phân tích Các thao tác cần tiến hành hiệu chỉnh máy : Mỗi máy hấp thu nguyên tử có số tính kỹ thuật riêng, có số thao tác cần phải thực : - Kiểm tra đèn vị trí đèn - Kiểm tra vận tốc khí đốt không khí vào máy - Kiểm tra đầu đốt - Kiểm tra tín hiệu nhận - Kiểm tra tuyến tính độ hấp thu nồng độ • Các yếu tố ảnh hưởng đến kết phân tích Có số yếu tố sau : - Thiết bị - Nhiệt độ lửa - Các nguyên tố có mẫu phân tích Tùy trường hợp mẫu cụ thể mà đề cách giải thích hợp QUI TRÌNH PHÂN TÍCH : 2.1 Cd Theo Standrd Methods,19th: 3500-Cd A.W.112.4 B vaø phương pháp hãng Varian: Dung dịch chuẩn Cd 1000mg/L : Hòa tan 1g Cd kim loại vào dung dịch acid nitric 1:1 pha loãng thành 1L Cường độ dòng : 4mA Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 164 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Khí đốt : Acetylen Bước sóng : 228,8nm Độ rộng khe : 0,5nm Khoảng xác định : 0,02 - mg/L Các yếu tố ảnh hưởng : Không có ảnh hưởng đáng kể Phạm vi áp dụng: Xác định Cd phương pháp phổ hấp thu nguyên tử lửa Thuốc thử chuẩn: - Axít nitric HNO3 tỷ lệ 1:1 - Axít Hydrochloric HCl tỷ lệ 1:1 - Axít Phosphoric H3PO410% - Hidro peoxit H2O2 30% - Dung dịch gốc Cadmi: 1000mg/L 2.2 Cr Theo Standrd Methods,19th: 3500-Cr A.W.52.00 B phương pháp hãng Varian: Dung dịch chuẩn Cr 1000mg/L: Hòa tan 1g Cr kim loại vào dung dịch acid HCl 1:1 đun nhẹ, để nguội sau pha loãng thành 1L Cường độ dòng : 7mA Khí đốt : Acetylen Bước sóng : 357,9nm Độ rộng khe : 0,2nm Khoảng xác định : 0,06 - 15 mg/L Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 165 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Các yếu tố ảnh hưởng : Các ion Co, Ni, Fe làm giảm độ hấp thu Cr Cách hạn chế: Dùng lửa oxy hóa hay dùng N2O thay cho acetylene Phạm vi áp dụng: Xác định Cr phương pháp phổ hấp thu nguyên tử lửa Thuốc thử chuẩn: - Axít nitric HNO3 ρ ≈ 1,42g/ml - Axít clohydric HCl ρ ≈ 1,18g/ml - Axít nitric c(HNO3) =1,5mol/l: thêm 100ml axit ρ ≈ 1,42g/ml vào 600ml nước pha loãng tới 1000ml - Hidro peoxit H2O2 30% - Dung dịch goác Crom: 1000mg/L 2.3 Cu Theo Standrd Methods,19th: 3500-Cu A.W.63.54 B phương pháp hãng Varian: Dung dịch chuẩn Cu 1000mg/L: Hòa tan 1g Cu kim loại vào dung dịch acid nitric 1:1 pha loãng thành 1L Cường độ dòng : 4mA Khí đốt : Acetylen Bước sóng : 324,7nm Độ rộng khe : 0,5nm Khoảng xác định : 0,03 - 10 mg/L Các yếu tố ảnh hưởng: Không có ảnh hưởng đáng kể Tuy nhiên tín hiệu giảm tỷ lệ Zn/Cu mẫu cao Có thể khắc phục cách dùng lửa N2O - C2H2 Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 166 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Phạm vi áp dụng: Xác định Cu phương pháp phổ hấp thu nguyên tử lửa Thuốc thử chuẩn: - Axít nitric HNO3 : tỷ lệ 1:1 - Axít nitric HNO3 - Axít clohydric HCl : tỷ lệ 1:1 - Hidro peoxit H2O2 30% - Dung dịch gốc Đồng: 1000mg/L 2.4 Pb Theo Standrd Methods,19th: 3500-Pb A.W.207.19 B phương pháp hãng Varian: Dung dịch chuẩn Pb 1000mg/L : Hòa tan 1g Pb kim loại vào dung dịch acid nitric 1:1 pha loãng thành 1L Cường độ dòng : 5mA Khí đốt : Acetylen Bước sóng : 217,0nm Độ rộng khe : nm Khoảng xác định : 0,1 - 30 mg/L Các yếu tố ảnh hưởng : Sự diện số anion Phosphat, Carbonat, Iod acetate với nồng độ gấp 10 lần nồng độ Pb có mẫu làm giảm độ hấp thu Pb Khắc phục cách thêm EDTA để có nồng độ mẫu vào khoảng 0,1M Phạm vi áp dụng: Xác định Pb phương pháp phổ hấp thu nguyên tử lửa Thuốc thử chuẩn: Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 167 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý - Axít nitric HNO3 : tỷ lệ 1:1 - Axít clohydric HCl: tỷ lệ 1:1 - Dung dịch gốc Pb: 1000mg/L 2.5 Zn Theo Standrd Methods,19th: 3500-Zn A.W.65.37 B phương pháp hãng Varian: Dung dịch chuẩn Zn 1000mg/L : Hòa tan 1g Zn kim loại vào dung dịch acid HCl 1:1 pha loãng thành 1L Cường độ dòng : 5mA Khí đốt : Acetylen Bước sóng : 213,9nm Độ rộng khe : 1nm Khoảng xác định : 0,01 - mg/L Các yếu tố ảnh hưởng : Không có ảnh hưởng đáng kể Tuy nhiên phân tích mẫu sinh học nên tro hóa mẫu trước phân tích để tránh ảnh hưởng vật lý buồng ion hóa Phạm vi áp dụng: Xác định Zn phương pháp phổ hấp thu nguyên tử lửa Thuốc thử chuẩn: - Axít nitric HNO3 : tỷ lệ 1:1 - Axít clohydric HCl: tỷ lệ 1:1 - Dung dịch gốc Zn: 1000mg/L Tính toán kết quả: (P1 − P0 ) × 100 V Trong đó: Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 168 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý P0: nồng độ chất tương ứng với độ hấp thu mẫu trắng (mg/l) P1: nồng độ chất tương ứng với độ hấp thu mẫu thử (mg/l) V: thể tích mẫu axít hóa lấy để phân tích (ml) PHỤ LỤC C -o0o - (MỘT SỐ HÌNH ẢNH KHẢO SÁT) Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 169 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Hình 1: Cống xả nước thải từ khu công nghiệp Lê Minh Xuân kênh số Hình 2: Cống xả nước thải từ khu công nghiệp Lê Minh Xuân kênh số Hình 3: Cống An Hạ Hình 4: Cống kênh A Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 170 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Hình 5: Cống kênh B Hình 7: Phân tích kim loại nặng máy AAS Hình 6: Cống kênh C Hình 8: Phân tích tiêu COD Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 171 - Nghiên cứu, đánh giá tải lượng ô nhiễm sở sản xuất khu vực Lê Minh Xuân – Bình Chánh Tính toán khả tiếp nhận nước thải đề xuất biện pháp quản lý Hình 9: Thiết bị phân tích tổng nitơ Hình 10: Phân tích tiêu BOD5 Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường (VITTEP) 57 A Trương Quốc Dung, Quận Phú Nhuận, T/p HCM - 172 -