(Luận văn thạc sĩ) đánh giá hiện trạng ô nhiễm asen trong nước ngầm huyện tiên du, tỉnh bắc ninh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMN NÔNG NGHIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMP VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMT NAM NGUYỄN VĂN HẢO ĐÁNH GIÁ HIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMN TRẠNG Ô NHIỄMNG Ô NHIỄMM ASEN TRONG NƯỚC NGẦM HUYỆNC NGẦM HUYỆNM HUYỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMN TIÊN DU, TỈNH BẮC NINHNH BẮC NINHC NINH Chuyên ngành: Khoa học môi trườngc môi trườngng Mã số:: 60 44 03 01 Ngườngi hướng dẫn khoa học:ng dẫn khoa học:n khoa học mơi trườngc: PGS.TS Đồn Văn Điếmm NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực tôi, thực hướng dẫn khoa học PGS.TS Đoàn Văn Điếm Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn trung thực Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Hảo i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đoàn Văn Điếm, người trực tiếp hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Với lời dẫn, tài liệu, tận tình hướng dẫn lời động viên Thầy giúp tơi vượt qua nhiều khó khăn q trình thực luận văn Tôi xin cảm ơn quý thầy giảng dạy chương trình cao học “Khoa học Môi trường” truyền dạy kiến thức quý báu, kiến thức hữu ích giúp tơi nhiều thực nghiên cứu Đặc biệt, xin cám ơn góp ý có ý nghĩa lớn thực đề cương nghiên cứu Xin cảm ơn lãnh đạo Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Bắc Ninh, phịng Tài ngun, nước, khống sản thuộc Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Bắc Ninh, phịng Tài ngun Mơi trường huyện Tiên Du tạo điều kiện thuận lợi suốt q trình tơi tham gia thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Hảo ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục viết tắt v Danh mục bảng .vi Danh mục hình vii Trích yếu luận văn thạc sĩ .viii Thesis abstract .ix Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Giả thiết khoa học 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu .2 1.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn .2 1.5.1 Ý nghĩa khoa học, thục tiễn .2 1.5.2 Những đóng góp Phần Tổng quan tài liệu .3 2.1 Tổng quan Asen 2.1.1 Nguyên tố Asen (As) 2.1.2 Dạng tồn Asen môi trường .4 2.1.3 Độc học Asen 2.1.4 Tiêu chuẩn Asen 10 2.2 Hiện trạng tích lũy Asen nước ngầm 11 2.2.1 Tích lũy Asen Thế giới 11 2.2.2 Tích lũy Asen Việt Nam .11 2.2.3 Hiện trạng tích lũy Asen địa bàn tỉnh Bắc Ninh 13 2.3 Tổng quan nước ngầm địa bàn nghiên cứu 14 2.3.1 Giới thiệu nước ngầm huyện Tiên Du 14 2.3.2 Đặc điểm phân bố tầng chứa nước 15 2.3.3 Dự báo nhu cầu sử dụng nước giai đoạn 2015-2020 huyện Tiên Du 18 iii 2.3.4 Các vấn đề tồn bảo vệ nước ngầm huyện Tiên Du 19 Phần Vật liệu, nội dung phương pháp nghiên cứu 21 3.1 Địa điểm nghiên cứu 21 3.2 Thời gian nghiên cứu 21 3.3 Đối tượng/ vật liệu nghiên cứu 21 3.4 Nội dung nghiên cứu 21 3.5 Phương pháp nghiên cứu 21 3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 21 3.5.2 Phương pháp quan trắc, phân tích As mơi trường 21 3.5.3 Phương pháp xây dựng mạng lưới quan trắc .22 3.5.3 Phương pháp chuyên gia 26 3.5.4 Phương pháp mô minh hoạ số liệu 26 3.5.5 Phương pháp điều tra vấn người dân 26 Phần Kết thảo luận .28 4.1 Kết 28 4.1.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh 28 4.1.2 Đánh giá trạng nồng độ Asen nước ngầm phạm vi huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh 4.1.3 37 Mô phân bố khu vực tích lũy As địa bàn huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh 42 4.1.4 Đánh giá tác động tích lũy Asen ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng 46 4.1.5 Các giải pháp quản lý, xử lý hiệu dễ áp dụng cho người dân .48 4.2 Thảo luận 53 Phần Kết luận kiến nghị 55 5.1 Kết luận 55 5.2 Kiến nghị 55 Tài liệu tham khảo 57 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa Tiếng Việt BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường BVTV Bảo vệ thực vật CCN Cụm công nghiệp ĐCCT Địa chất cơng trình ĐCTV Địa chất thủy văn HTX Hợp tác xã KCN Khu công nghiệp LK Lỗ khoanh QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCN Tầng chứa nước TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam UBND Ủy ban nhân dân USD Đô la Mỹ v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tính chất hóa học nguyên tử Asen Bảng 2.2 Phân bố diện tích dân số huyện Tiên Du .15 Bảng 2.3 Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước huyện Tiên Du 19 Bảng 3.1 Đặc điểm sử dụng nước vị trí lấy mẫu huyện Tiên Du 24 Bảng 4.1 Nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió khơng khí trung bình tháng huyện Tiên Du 30 Bảng 4.2 Tổng số nắng, lượng bốc trung bình tháng huyện Tiên Du 30 Bảng 4.3 Bảng dân số huyện Tiên Du năm 33 Bảng 4.4 Lượng nước ngầm sử dụng huyện Tiên Du năm 2016 37 Bảng 4.5 Kết hàm lượng Asen (tháng 7/2015) 38 Bảng 4.6 Kết teskit hàm lượng arsen sau lọc trường (tháng 7/2015) 49 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.3 Sự chuyển hóa trimethylarsine thành sản phẩm cực độc Hình 2.4 Sự xâm nhậpcủa Asen hợp chất thể Hình 2.5 Bản đồ hành huyện Tiên Du .14 Hình 2.6 Mặt cắt cấu trúc địa chất thuỷ văn thực tế khu vực Tiên Du 17 Hình 2.7 Mơ hình mơ hệ thống nước ngầm môi trường lớp mơ hình huyện Tiên Du 17 Hình 3.1 Phương pháp nghiên cứu thể sơ đồ .22 Hình 3.2 Cơ sở liệu xây dựng mạng lưới quan trắc 22 Hình 3.3 Bản đồ lưới lấy mẫu nước ngầm huyện Tiên Du 23 Hình 4.1 Vị trí địa huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh 28 Hình 4.2 Biểu đồ kết phân tích Asen huyện 41 Hình 4.3 Các bước mô phân vùng ô nhiễm .42 Hình 4.4 Bản đồ lớp khu dân cư danh giới xã, huyện vùng nghiên cứu 43 Hình 4.5 Lớp đồ mô điểm lấy mẫu nước ngầm huyện Tiên Du .44 Hình 4.6 Bản đồ mơ phân vùng mức độ ô nhiễm 45 Hình 4.7 Bản đồ mơ phân vùng tích lũy Asen huyện Tiên Du 45 Hình 4.8 Sư đồ bước đánh giá tình trạng tích lũy Asen 46 Hình 4.9 Biểu đồ minh họa diện rủi ro 47 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Asen (As) chất độc thường gọi thạch tín, có độc tính gấp bốn lần thuỷ ngân, nhiễm độc nặng Asen ung thư Nguyên nhân chủ yếu khiến nước ngầm nước ta bị nhiễm thạch tín cấu tạo tự nhiên địa chất bị ảnh hưởng nhà máy hoá chất, khu khai thác quặng, khu vực nông nghiệp sử dụng chất bảo quản thực vật Đề tài “Đánh giá trạng tích lũy Asen nước ngầm, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh” sở khoa học để đánh giá trạng tích lũy Asen nguồn nước ngầm dùng sinh hoạt nhân dân, từ xác định mức độ tích lũy Asen nguồn nước ngầm phạm vi huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh, khoanh vùng chi tiết nguồn nước ngầm có hàm lượng Asen vượt TCCP (>0,05mg/l) Trên sở đưa giải pháp quản lý, xử lý tích lũy Asen vùng, lĩnh vực địa bàn huyện tỉnh Bắc Ninh Đề tài đánh giá trạng tích lũy Asen nước ngầm, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh sử dụng phương pháp nghiên cứu như: Phương pháp quan trắc, phân tích trường, phương pháp phân tích phịng thí nghiệm phương pháp điều tra vấn mô số liệu Căn vào diện tích nhu cầu sử dụng nước tơi tiến hành lấy 53 mẫu nước gầm teskit trường Mẫu nước có hàm lượng cao gửi phịng thí nghiệm để phân tích, từ kết phân tích phân vùng nhiễm sau: Tích lũy Asen nước ngầm dùng cho sinh hoạt có hàm lượng cao: Gồm xã Tân Chi có điểm lấy mẫu hàm lương Asen > 0,01mg/l Khu vực có hàm lượng Asen từ 0,001-0,009: gồm 11 xã Phú Lâm, Nội Duệ Hoàn Sơn, Hiên Vân, Việt Đoàn, Phật Tích, Cảnh Hưng, Tri Phương, Minh Đạo Khu vực không phát Asen: Hàm lượng Asen 0,05mg/l) As a result, management solutions as well as arsenic contamination treatments for each areas, each sectors can be proposed timely and properly Research methodologies:observation methodology, on-site analysis, laboratory analysis, conduction of surveys and interviews, data analysis Based on the area and water using demand, 53 samples of ground water are testkit onsite The samples with high content were sent to the laboratory for analysis The result is indicated as below: - Level of Arsenic contamination over 0,01mg/l: Tan Chi Ward where over samples has Arsenic content beyond the standard - Level of Arsenic contamination ranges from 0,001-0,009 including: Phu Lam, Noi Due, Hoan Sơn, Hien Van, Viet Đoan, Phat Tich, Canh Hung, Tri Phuong, Minh Đao - Level of Arsenic contamination below 0.0001 including Lim Town, Dai Dong Based on the above results, some solutions have been proposed as: - Building system which can eliminate arsenic level in drinking water to below the accepted level - Using small filter systems in water supply stations - Using water filter system in each family ix