Nghiên cứu biện pháp xử lý Asen trong nước ngầm bằng mô hình bể lọc chậm tại xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGÔ THỊ HƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM BẰNG MÔ HÌNH BỂ LỌC CHẬM TẠI XÃ TRÀNG AN, HUYỆN BÌNH LỤC, TỈNH HÀ NAM KHÓA LUẬN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên nghành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khóa : 2010 - 2014 Thái Nguyên, năm 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGÔ THỊ HƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM BẰNG MÔ HÌNH BỂ LỌC CHẬM TẠI XÃ TRÀNG AN, HUYỆN BÌNH LỤC, TỈNH HÀ NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên nghành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khóa : 2010 - 2014 Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Duy Hải Khoa Môi trường - Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là thời gian quan trọng nhất của sinh viên các trường Đại học, Cao đẳng nói chung và trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên nói riêng. Để từ đó sinh viên hệ thống hoá lại kiến thức đã học, kiểm nghiệm lại trong thực tế, nâng cao kiến thức nhằm phục vụ cho công việc chuyên môn sau này. Qua gần 4 tháng thực tập tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô và bạn bè em đã hoàn thành báo cáo tốt nghiệp của mình. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo ThS. Nguyễn Duy Hải đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình truyền đạt những kiến thức trong quá trình thực tập, chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành tốt đề tài. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các bạn bè, gia đình người thân đã động viên khích lệ em trong quá trình học tập nghiên cứu hoàn thành tốt bản báo cáo tốt nghiệp này. Do thời gian và trình độ học vấn của bản thân còn nhiều hạn chế, bước đầu mới làm quen với thực tế công việc nên Khóa luận của em không tránh được thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý chân thành của thầy cô giáo cùng các bạn để Khóa luận của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 13 tháng 04 năm 2014 Sinh viên Ngô Thị Hường DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BNN Bộ nông nghiệp BTC Bộ tài chính BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường BXD Bộ xây dựng BYT Bộ Y tế CN-TTCN Công nghiệp - Tiểu thủ công nghiệp CT Công thức KHKT Khoa học kỹ thuật PTNN Phát triển nông thôn QCVN Quy chuẩn Việt Nam QĐ Quyết định TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TD-TT Thể dục - Thể thao THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông TNHH Trách nhiệm hữu hạn UBND Ủy ban nhân dân UNICEF Quỹ nhi đồng Liên Hợp Quốc WHO Tổ chức Y tế Thế giới DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1. Tổng hợp những kết quả xét nghiệm asen do UNICEF 19 Bảng 4.1. Hiện trạng ô nhiễm asen trong nước ngầm tại xã Tràng An 33 Bảng 4.2. Hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm sử dụng vật liệu lọc là cát thạch anh - sỏi cuội 34 Bảng 4.3. Hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm sử dụng vật liệu lọc là cát thạch anh - than hoạt tính 35 Bảng 4.4. Hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm sử dụng vật liệu lọc là lớp cát thạch anh-than hoạt tính-sỏi cuội 36 Bảng 4.5. Hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm của các loại vật liệu lọc 37 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 2.1. Bản đồ vòng tuần hoàn của asen trong môi trường 10 Hình 2.2. Bản đồ ô nhiễm asen mức độ ô nhiễm theo màu sắc 18 Hình 4.1. Biểu đồ thể hiện nồng độ asen trong nước ngầm tại xã Tràng An 33 Hình 4.2. Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý asen bằng bể lọc chậm sử dụng các loại vật liệu lọc khác nhau 38 Hình 4.3. Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm với các loại vật liệu lọc khác nhau 38 MỤC LỤC Trang Phần 1: MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích nghiên cứu của đề tài 2 1.3. Yêu cầu của đề tài 2 1.4. Ý nghĩa của đề tài 3 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Cơ sở khoa học về đề đài 4 2.1.1. Cơ sở lý luận 4 2.1.2. Cơ sở pháp lý 15 2.2. Cơ sở thực tiễn 16 2.2.1 Ô nhiễm asen trong nước ngầm trên Thế giới và Việt Nam 16 2.2.2. Phương pháp xử lý asen bằng bể lọc chậm 21 Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 24 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành 24 3.3. Nội dung nghiên cứu 24 3.4. Phương pháp nghiên cứu 24 3.4.1. Phương pháp điều tra thu thập tài liệu 24 3.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm 25 3.4.3. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu 26 3.4.4. Phương pháp phân tích mẫu 26 3.4.5. Phương pháp phân tích, xử lý số liệu 26 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 4.1. Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 27 4.1.1. Điều kiện tự nhiên 27 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 29 4.2. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm asen trong nước ngầm tại khu vực nghiên cứu 32 4.3. Nghiên cứu hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm . 33 4.3.1. Nghiên cứu hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm sử dụng vật liệu lọc là cát thạch anh - sỏi cuội 34 4.3.2. Hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm sử dụng vật liệu lọc là cát thạch anh - than hoạt tính 35 4.3.3. Hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm sử dụng vật liệu lọc là lớp cát thạch anh-than hoạt tính-sỏi cuội 36 4.3.4. Đánh giá khả năng xử lý asen trong nước ngầm bằng các vật liệu khác nhau 37 4.4. Đánh giá ưu nhược điểm của bể lọc chậm trong xử lý asen 39 4.4.1. Ưu điểm 39 4.4.2. Nhược điểm 40 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 5.1. Kết luận 41 5.2. Kiến nghị 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Ở Việt Nam, sau nhiều năm thực hiện nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn, nước ngầm được sử dụng và trở thành nguồn nước sinh hoạt chính của nhiều cộng đồng dân cư. Theo báo cáo của Tổng cục môi trường, hiện nay có khoảng 13 triệu người (chiếm khoảng 16,5% tổng dân số) khai thác và sử dụng nguồn nước này. Chất lượng nước ngầm thường ổn định hơn chất lượng nước bề mặt. Trong nước ngầm, hầu như không có các hạt keo hay cặn lơ lửng, các chỉ tiêu vi sinh trong nước ngầm cũng tốt hơn so với nguồn nước khác. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã cho thấy nguồn nước ngầm có chứa hàm lượng các chất asen, sắt, mangan, amoni, clo, v.v cao hơn quy chuẩn cho phép trong nước ăn uống. Đặc biệt là asen, sự tích luỹ asen vào cơ thể trong thời gian dài kể cả ở hàm lượng thấp cũng gây nên nhiều tác hại cho sức khoẻ. Phần lớn sự nhiễm độc asen thông qua việc sử dụng nguồn nước, lương thực, thực phẩm ở những vùng đất, nước, không khí nhiễm asen. Khi bị nhiễm độc asen thì sẽ gây ra sự thay đổi sắc tố da, hình thành các vết cứng trên da, ung thư da, ung thư phổi, ung thư thận và bàng quang, cũng như có thể dẫn tới hoại tử thậm chí có thể tử vong. Đáng lo ngại là hiện nay chưa có biện pháp hiệu quả để điều trị những căn bệnh nguy hiểm này. Hơn nữa, phần lớn dân số ở nông thôn đang sử dụng trực tiếp nước ngầm (giếng khoan) để phục vụ cho sinh hoạt mà không qua xử lý hoặc chỉ được xử lý đơn giản để loại bỏ asen nếu có. Theo khảo sát tổ chức UNCIEF tại Việt Nam hiện nay, số người có nguy cơ mắc bệnh do tiếp xúc với thạch tín lên tới 10 triệu người. Những nghiên cứu gần đây cho thấy vùng châu thổ sông Hồng có nhiều giếng khoan có hàm lượng asen vượt quá tiêu chuẩn cho phép của Tổ chức Y tế Thế giới cũng như tiêu chuẩn Việt Nam. Những vùng bị nhiễm nghiêm trọng nhất là 2 Hà Nam, Hà Nội, Hà Tây (cũ), Nam Định, Ninh Bình. Mức độ ô nhiễm asen ở tỉnh Hà Nam là cao nhất so với cả nước (50,2% số giếng khoan ở Hà Nam có nồng độ asen trên 0,05 mg/l). Tuy nhiên tại các vùng nông thôn thì công nghệ xử lý nước theo kiểu truyền thống vẫn lạc hậu, đơn giản như sử dụng bể lọc cát, đá sỏi, bể chứa nước mưa nên người dân vẫn phải sử dụng nguồn nước ăn uống không đảm bảo chất lượng. Khi mà mạng lưới nước sạch còn chưa được phân bố rộng khắp nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân. Tại xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam là một trong những xã có nộng độ asen cao nhưng chưa có biện pháp xử lý triệt để, chỉ có thể xử lý đơn giản để loại bỏ asen, người dân hàng ngày vẫn đang phải sử dụng nước nhiễm asen. Như vậy, nguồn nước ngầm tại xã Tràng An đang ngày càng ô nhiễm asen nghiêm trọng, nếu tiếp tục kéo dài tình trạng này sẽ gây ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ người dân. Do đó, cần tìm phương án giải quyết. Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm khoa Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo ThS. Nguyễn Duy Hải, em đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu biện pháp xử lý Asen trong nước ngầm bằng mô hình bể lọc chậm tại xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam ” 1.2. Mục đích nghiên cứu của đề tài - Khảo sát hiện trạng ô nhiễm asen trong nước ngầm tại xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam. - Nghiên cứu, đánh giá hiệu quả của mô hình bể lọc chậm bằng các loại vật liệu lọc: Sỏi cuội, cát thạch anh, than hoạt tính sau khi xử lý nước nhiễm asen. 1.3. Yêu cầu của đề tài - Xây dựng mô hình thí nghiệm xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm. - Lấy mẫu, phân tích hàm lượng asen trong nước ngầm đầu vào và nước sau khi qua hệ thống thí nghiệm. [...]... vi nghiên cứu: khả năng xử lý asen bằng bể lọc chậm tại xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam 3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành - Địa điểm thực tập: xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam - Thời gian nghiên cứu: Từ 20/01/2014 đến 30/04/2014 3.3 Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam - Đánh giá hiện trạng ô nhiễm asen trong. .. nhiễm asen trong nước ngầm tại xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam - Nghiên cứu hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng bể lọc chậm - Đánh giá ưu nhược điểm của bể lọc chậm trong xử lý asen 3.4 Phương pháp nghiên cứu 3.4.1 Phương pháp điều tra thu thập tài liệu Tham khảo các tài liệu, các đề tài đã được tiến hành có liên quan đến khu vực nghiên cứu và liên quan đến các vấn đề nghiên cứu Thu thập,... lượng nước để chảy sang ngăn lọc Ở ngăn lọc nước sẽ đi qua lớp các vật liệu có tác dụng hấp phụ các chất độc hại trong nước như asen trong nước Ở dưới đáy ngăn lọc sử dụng ống nước bằng nhựa, có khoan lỗ 0,5cm dọc thân ống, còn đầu ống phía trong bịt lại nước thấm qua lỗ nhỏ đó tránh ống bị nghẹt Nước chảy sang ngăn chứa nước sạch * Các công thức thí nghiệm Nghiên cứu khả năng xử lý asen trong nước. .. asen Sỏi là tác nhân rất tốt trong việc giữ các kết tủa dạng bông có độ nhớt cao rất khó tách và khó lọc (Trần Đức Văn, 2013) [12] 24 Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: nước ngầm nhiễm asen tại của giếng khoan gia đình ông Ngô Văn Hòa xóm 8, xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam Vật liệu lọc bao gồm: Sỏi cuội, cát thạch... Bangladesh, Đài Loan, Alaska, Achentina, Canada, Mỹ Vấn đề ô nhiễm asen trong nước ngầm tại Bangladesh là một điển hình Bangladesh đã hình thành được một hệ thống cơ sở thông tin tư liệu tương đối hoàn chỉnh về cả quan trắc, thống kê, nghiên cứu khoa học, giải thích nguồn gốc ô nhiễm asen trong nước ngầm và những thành công cũng như kinh nghiệm của Bangladesh về xử lý asen trong nước ngầm Bangladesh... dịch asen ở nhiều nồng độ khác nhau Kết quả cho thấy, khi được nung tới 400oC, quặng pyrolusit có khả năng hấp thụ cao với lượng Asen trong nước Sau khi xử lý hàm lượng asen trong nước giảm từ 170 ppb xuống dưới 10ppb Cứ 1 gam pyrolusit có thể lọc tối đa 0,175mg asen trong một lít nước Phương pháp lọc asen trong nước bằng cát bọc mangan dioxit ở ngoài với giá 11 USD/kg Chủ yếu chỉ sử dụng ở quy mô lớn... sừng hóa, bệnh lý thai sản,…có xu hướng tăng theo thời gian (Trần Quang Vinh, 2011) [13] 2.2.2 Phương pháp xử lý asen bằng bể lọc chậm 2.2.2.1 Tổng quan về phương pháp bể lọc chậm Để loại bỏ asen trong nước ngầm có thể ứng dụng nhiều phương pháp như keo tụ, kết tủa, hấp phụ, lọc, trao đổi ion, thẩm thấu ngược, điện thẩm tách,… Tuy nhiên hầu hết các công nghệ này chỉ áp dụng với hệ xử lý công suất lớn,... tính của tổ chức UNICEF, tại Việt Nam hiện nay số người có nguy cơ mắc bệnh do tiếp xúc với asen lên tới 10 triệu người Chính vì vậy, việc nghiên cứu xử lý asen trong nước ngầm là rất cần thiết nhằm đưa ra được một công nghệ xử lý asen hiệu quả, rẻ tiền, dễ làm phù hợp với điều kiện nông thôn Việt Nam để bảo vệ sức khỏe của con người 2.2.1.3 Ô nhiễm asen tại huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam Theo khảo sát của... tích hàm lượng asen trong nước ngầm trước và sau xử lý, đưa ra được hiệu suất xử lý - Đánh giá hiệu suất xử lý asen trong nước ngầm bằng các vật liệu, thời gian khác lọc nhau - Các kết quả phân tích asen phải được so sánh với QCVN 01:2009/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống - Thông tin và số liệu thu thập được phải đảm bảo tính chính xác, trung thực, khách quan - Giải pháp. .. giọt chanh hoặc nước vôi đặc, giúp cho quá trình tạo các bông keo Fe+3 SORAS có hiệu quả khi hàm lượng sắt trong nước ngầm ít nhất 3mg/l, cường độ bức xạ UV-A 50 Wh/m2 Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm asen trên thế giới và trong nước như: Phương pháp xử lý nước ô nhiễm asen bằng tro của than đá của Bangladesh Các thí nghiệm cho thấy mẫu nước nhiễm độc tính ở mức 2.400ppb sau khi lọc, thạch tín . ngầm bằng mô hình bể lọc chậm tại xã Tràng An, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam ” 1.2. Mục đích nghiên cứu của đề tài - Khảo sát hiện trạng ô nhiễm asen trong nước ngầm tại xã Tràng An, huyện Bình. NGÔ THỊ HƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM BẰNG MÔ HÌNH BỂ LỌC CHẬM TẠI XÃ TRÀNG AN, HUYỆN BÌNH LỤC, TỈNH HÀ NAM KHÓA LUẬN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP. CỨU BIỆN PHÁP XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM BẰNG MÔ HÌNH BỂ LỌC CHẬM TẠI XÃ TRÀNG AN, HUYỆN BÌNH LỤC, TỈNH HÀ NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên nghành