ĐÁnh giá hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sông NHuệ năm 2015

Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong môi trường trầm tích sông Nhuệ , đoạn chảy qua thành phố Hà Nội. Từ đó khuyến nghị một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích và bảo vệ môi trường sông Nhuệ. Tóm tắt các nội dung thực hiện, nghiên cứu + Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên và tình hình kinh tế - xã hội của sông Nhuệ chảy qua khu vực thành phố Hà Nội. + Khảo sát, lựa chọn vị trí quan trắc tại 5 điểm của sông Nhuệ là Đông Ngạc, Cầu Diễn, Phú Đô, Hà Đông, Thanh Liệt. + Tiến hành lấy mẫu, phân tích mẫu 02 đợt tại các vị trí đã chọn lựa, rồi đem về phòng thí nghiệm phân tích. + Nghiên cứu và tiến hành phân hủy các mẫu trầm tích để xác định hàm lượng tổng của Pb, Cu, Zn bằng phương pháp quang phổ khối plasm cảm ứng ICP- MS (phương pháp EPA200.8). + Dựa vào kết quả phân tích, đánh giá hàm lượng kim loại nặng Cu,Pb, Zn + Đề xuất một số giải pháp góp phần bảo vệ môi trường sông Nhuệ. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội lưu vực sông nhuệ: 1.1.1. Vị trí địa lý Sông Nhuệ tức Nhuệ Giang là một con sông nhỏ, phụ lưu của sông Đáy. Sông dài khoảng 76 km, chảy ngoằn ngoèo gần như theo hướng bắc Tây Bắc-Nam Đông Nam qua địa phận thành phố Hà Nội và tỉnh Hà Nam. Phía Đông Bắc là sông Hồng, phía Tây là sông Đáy, phía Nam là sông Châu Giang. Hình1.1 : Bản đồ các tỉnh có liên quan lưu vực sông Nhuệ - Đáy Nguồn: Cục bảo vệ môi trường Điểm bắt đầu của nó là cống Liên Mạc, lấy nước từ sông Hồng trong địa phận quận Từ Liêm (thành phố Hà Nội) và điểm kết thúc của nó là cống Phủ Lý khi hợp lưu vào sông Đáy gần thành phố Phủ Lý (tỉnh Hà Nam). Sông chảy qua quận Cầu Giấy, Hà Đông, Từ Liêm, huyện Thanh Trì, Hoài Đức, Thường Tín, Thanh Oai, Phú Xuyên và cuối cùng đổ vào sông Đáy ở khu vực thành phố Phủ Lý. Diện tích lưu vực của nó khoảng 1.075 km², trong đó Hà Nội chiếm 82 % và Hà Nam chiếm 18 % toàn bộ lưu vực. Ngoài ra, nối sông Đáy với sông Nhuệ còn có các sông nhỏ như sông La Khê (qua quận Hà Đông), sông Tô Lịch, sông Vân Đình, sông Duy Tiên, sông Ngoại Độ. Do lưu vực sông Nhuệ - Đáy có địa hình đa dạng, với các vùng núi, đồi và 2/3 diện tích là đồng bằng nên trên lưu vực có nhiều các hệ sinh thái khác nhau, như rừng trên núi đất, núi đá vôi, các hệ sinh thái thủy vực nước ngọt, các vùng đất ngập nước. 1.1.2Đặc điểm khí hậu: Khí hậu khu vực sông Nhuệ mang đầy đủ những thuộc tính cơ bản của khí hậu miền Bắc Việt Nam đó là nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mùa đông khá lạnh và ít mưa, mùa hè nắng nóng nhiều mưa tạo nên bởi tác động qua lại của các yếu tố: bức xạ mặt trời, địa hình, các khối không khí luân phiên khống chế.  Chế độ nhiệt Phân hoá khá rõ rệt theo đai cao trong khu vực. Nhiệt độ trung bình năm ở vùng thấp đạt từ 25 - 27oC. Mùa đông nhiệt độ trung bình ở vùng cao giảm xuống còn 16 - 19oC, mùa hè trung bình khoảng 22oC; còn ở vùng thấp mùa đông nhiệt độ trung bình 18-20oC, mùa hè từ 27-30oC. Trong trường hợp cực đoan, nhiệt độ tối cao có thể lên tới 40oC, và nhiệt độ tối thấp có thể xuống tới dưới 0oC. Chế độ nhiệt của nước phụ thuộc vào chế độ nhiệt của không khí đã ảnh hưởng đến các quá trình hoá lý xảy ra trong nước, nó ảnh hưởng đến đời sống các vi sinh vật và vi khuẩn sống trong nước.  Chế độ nắng: Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105 - 120 Kcal/cm2 và có số giờ nắng thuộc loại trung bình, đạt khoảng 1600 - 1750 giờ/năm, trong đó tháng VII có số giờ nắng nhiều nhất đạt 200 - 230 giờ/tháng và tháng II, III có số giờ nắng ít nhất khoảng 25 - 45 giờ/ tháng. Chế độ nắng cũng giống như chế độ nhiệt, nó ảnh hưởng đến tốc độ và dạng phân huỷ các hợp chất hữu cơ và nồng độ ôxy hoà tan trong nước. Chế độ mưa ẩm: Mùa mư¬a trùng với thời kỳ mùa hè, từ tháng V - X, lư¬ợng mư¬a chiếm 80 - 85% tổng lư¬ợng m¬ưa năm, đạt từ 1200 - 1800 mm với số ngày mưa vào khoảng 60 - 70 ngày. Lượng mưa các tháng mùa khô đều dưới 100 mm/tháng, trong đó tháng XII, I, II, III dưới 50 mm/tháng. Trong thời kỳ này dòng chảy nhỏ, chủ yếu phụ thuộc vào thời gian mở cống Liên Mạc. Chế độ mưa ảnh hưởng trực tiếp đến lượng dòng chảy bề mặt trên các sông suối, lũ lụt và hạn hán và đặc biệt là sự pha loãng nước sông bị ô nhiễm.  Chế độ gió Mùa đông gió có hướng thịnh hành là Đông Bắc, tần suất đạt 60 - 70%. Mùa hè các tháng V, VI, VII hướng gió ổn định, thịnh hành là Đông và Đông Nam, tần suất đạt khoảng 60 - 70%. Tháng VIII hướng gió phân tán, hướng thịnh hành nhất cũng chỉ đạt tần suất 20 - 25%. Các tháng chuyển tiếp hướng gió không ổn định, tần suất mỗi hướng thay đổi trung bình từ 10 - 15%. Chế độ thuỷ văn Chế độ thuỷ văn các sông, kênh trong hệ thống có mối liên hệ chặt chẽ với các sông bao ngoài hệ thống. Trên lưu vực, mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 cho đến tháng 10 hàng năm, đóng góp từ 70 đến 80 % lượng dòng chảy cả năm. Vào mùa cạn từ tháng 11 tới tháng 5, nước trong lưu vực được cung cấp chủ yếu từ sông Hồng. Vào mùa lũ, khi mực nước sông Hồng, sông Đáy và sông Châu cao thì khả năng tiêu tự chảy của hệ thống rất hạn chế. Nguồn nước mặt cung cấp cho hệ thống trong mùa cạn chủ yếu từ sông Hồng qua cống Liên Mạc và trạm bơm lấy nước từ sông Hồng như Hồng Vân, Đan Hoài... 1.1.3Đặc điểm kinh tế xã hội Lưu vực sông Nhuệ có nhiều phụ lưu lớn chảy qua thành phố hà nội, tụ điểm dân cư, khu công nghiệp, khu chế xuất, dịch vụ, làng nghề... Trong lưu vực đã hình thành một mạng lưới đô thị, với Hà Nội là thủ đô,. Dân số thành phố thuộc lưu vực đã tăng đáng kể với mức tăng bình quân giai đoạn 1996 – 2003 toàn vùng là 5%. Quá trình đô thị hóa diện ra hết sức nhanh chóng nhưng hạ tầng cơ sở phát triển không theo kịp quá trình này. Cơ cấu kinh tế của dân cư khu vực Hà Nội mà sông đi qua chủ yếu là công nghiệp, thương mại và tiểu thủ công nghiệp. Trong đó thương mại và tiểu thủ công nghiệp đóng góp một tỉ trọng đáng kể. Trong vài năm trở lại đây kinh tế của những khu vực này tăng trưởng khá mạnh mẽ do sự mở rộng diện tích của Hà Nội mới. Toàn lưu vực có 458 làng nghề với các lĩnh vực dệt lụa, nhuộm, chế biến thực phẩm, sắt thép, thủ công mỹ nghệ, chế biến gỗ,...Trong đó Hà Tây cũ có 219 làng nghề. Trước đây, nước dưới đất là nguồn cung cấp chủ yếu cho sinh hoạt ở nông thôn bằng các hệ thống giếng gia đình. Nhưng hiện nay, hệ thống công trình đã xuống cấp nặng nề do bồi lắng, hư hỏng. Nước trong hệ thống đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do hệ thống kênh kết hợp giữa tưới tiêu. Tiêu với lượng nước thải khá lớn, riêng nội thành Hà Nội đã hơn 5 m3/s về mùa khô. Cùng với các thị xã, thị trấn khu công nghiệp, khu dân cư dọc theo sông thuộc tỉnh Hà Tây, Hà Nam thì lượng nước thải trong mùa khô sẽ hơn 15 m3/s. Đó là chưa kể 16 m3/s nước thải nông nghiệp có chứa nhiều độc tố do dư thừa phân bón hóa học, hoá chất bảo vệ thực vật không kiểm soát được. 1.2 Tổng quan về tình hình ô nhiễm ở sông Nhuệ 1.2.1 Tình hình ô nhiễm ở các sông trên địa bàn Hà Nội Trên địa phận thành phố Hà Nội có hệ thống kênh mương dày đặc, các con sông chảy qua như sông Hồng, sông Đuống, sông Cầu, sông Cà Lồ, sông Nhuệ... Nhiều sông hồ, kênh mương bị ô nhiễm ở mức độ cao (sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu...) thấp nhất là ở mức trung bình, do trực tiếp nhận nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp chưa qua xử lý, chất thải rắn và chất thải lỏng cùng với chất thải đô thị, hoá chất trong nông nghiệp. Phần lớn các nhà máy xây dựng từ những năm 1950 -1960 và 1970 – 1980, hệ thống xử lý chất thải của các nhà máy này đã xuống cấp nghiêm trọng . Theo kết quả khảo sát mới đây của VESDEC, hệ thống sông, hồ trên địa bàn TP Hà Nội tiếp nhận mỗi ngày hàng triệu m3 nước thải công nghiệp, nước thải đô thị, nước thải từ đồng ruộng và các khu vực nuôi trồng thủy sản. Hiện nay, các sông nội thành đã bị ô nhiễm, đặc biệt các sông Kim Ngưu, Tô Lịch không còn khả năng tự làm sạch, không đạt tiêu chuẩn cho phép, nước bẩn, màu sẫm, mùi thối tanh do bị ô nhiễm hữu cơ, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và các hệ sinh thái nước ngọt. Dự báo, lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn TP Hà Nội sẽ lên đến 440.934 m3/ngày đêm vào năm 2020. Việc ô nhiễm nguồn nước tại các con sông, ao hồ trên địa bàn thành phố Hà Nội đã ít nhiều kéo theo việc ảnh hưởng tới thủy sản trên địa bàn. Theo khảo sát của Trung tâm Nghiên cứu Môi trường và cộng đồng vào tháng 3/2014 tại 120 hồ ao, đầm, thủy vực ở hà nội cho thấy thủy sản bị nhiễm độc chì nặng nhất là ốc, cua, trai… do sống ở tầng đáy với nhiều lớp bùn đọng “ngấm” kim loại nặng, chỉ có 25% mẫu nghiên cứu đạt tiêu chuẩn. Riêng cua thì 100% mẫu không đạt chuẩn. 1.2.2 Tình hình ô nhiễm nguồn nước sông Nhuệ Theo kết quả phân tích nước tại các điểm trên sông Nhuệ (khu vực huyện Thanh Trì) thời gian gần đây cho thấy, hàm lượng các chất gây ô nhiễm đều vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, như: COD vượt 33,1 lần, BOD5 vượt 48,4 lần, hàm lượng NH4+ vượt 39,8 lần, Coliform vượt 36 lần so với giá trị giới hạn B1 của QCVN08:2008/BTNMT. Phần lớn nước mưa, cùng với nước thải sinh hoạt khu dân cư, nước thải từ các khu đô thị chưa được xử lý và làng nghề với nhiều loại hình sản xuất như: dệt nhuộm, chế biến nông sản thực phẩm, cơ kim khí, thủ công mỹ nghệ, tái chế nhựa,…với tỷ lệ đóng góp tới 60% tổng lượng nước thải chưa được xử lý đều được đưa vào các sông trong thành phố. Sau đó, lượng nước thải này đổ tập trung vào sông Tô Lịch rồi chảy vào sông Nhuệ (qua đập Thanh Liệt) với lưu lượng trung bình từ 11- 17 m3/s, lưu lượng cực đại đạt 30 m3/s. Ngoài ra, nước thải từ các khu, cụm công nghiệp, nhà máy, các cơ sở y tế và bệnh viện,… có một số đơn vị có hệ thống xử lý nước thải nhưng chưa đạt quy chuẩn đã xả trực tiếp vào sông Nhuệ. Dọc theo đoạn sông từ sau khi nhận nước sông Tô Lịch cho tới cuối nguồn (hợp lưu với sông Đáy), mức độ ô nhiễm tuy có giảm dần do quá trình tự làm sạch của dòng sông nhưng vẫn vượt tiêu chuẩn cho phép. Hiện nay, chất lượng nước nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động. Nước sông bị ô nhiễm chủ yếu bởi các chất hữu cơ, dinh dưỡng, lơ lửng, mùi hôi, độ màu và vi khuẩn, đặc biệt vào mùa khô. Chính bởi việc nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng như vậy, đã ảnh hưởng lớn tới việc lắng đọng và tích tụ các chất ô nhiễm trong trầm tích sông Nhuệ cũng như các thực vật và sinh vật sống trong sông Nhuệ. Mới đây, theo khảo sát của nhóm nghiên cứu đến từ Trường Đại học Y tế công cộng, Cục An toàn thực phẩm và Viện Chăn nuôi quốc tế cho biết 100% mẫu rau muống và cá rô phi được khai thác từ sông Nhuệ bị ô nhiễm chì. Cá rô phi còn nhiễm chất Cadimi. Nhóm này đã xét nghiệm 27 mẫu nước, 27 mẫu rau muống và 27 mẫu cá. Các mẫu trên được lấy từ sông Nhuệ từ trong khoảng thời gian từ 11/2013 - 6/2014. Mặc dù hàm lượng chì và cadimi trong mẫu rau muống và cá rô phi vẫn nằm trong mức cho phép của Bộ Y tế, nhưng qua khảo sát cho thấy, có gần 15% người dân đã nhiễm chì do ăn rau muống trồng dọc sông Nhuệ vượt ngưỡng khuyến cáo của Tổ chức Y tế thế giới. 1.2.3. Các nguồn gây ô nhiêm sông Nhuệ. Lưu vực sông Nhuệ khu vực thành phố Hà Nội đang chịu nhiều áp lực môi trường do hoạt động phát triển kinh tế – xã hội gây nên. Qua các tài liệu đã được công bố, có thể nêu các nguồn gây ô nhiễm chính cũng như các tác động của chúng đối với môi trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG

(CHÌ, ĐỒNG, KẼM) TRONG TRẦM TÍCH SÔNG NHUỆ,

THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Họ và tên sinh viên : HOÀNG THỊ PHƯỢNG

Lớp : ĐH2KM2

Giảng viên hướng dẫn :TS LÊ THỊ HẢI LÊ

Cơ quan công tác :Trường DH Tài Nguyên Môi Trường HN

Giảng viên hướng dẫn : ThS NGUYỄN THANH THẢO

Cơ quan công tác : Phòng Độc chất môi trường - Viện Công nghệ môi

trường

Hà Nôi, tháng 06 năm 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG

(CHÌ, ĐỒNG, KẼM) TRONG TRẦM TÍCH SÔNG NHUỆ,

THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Giáo viên hướng dẫn 1 Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Giáo viên hướng dẫn 2

(Ký và ghi rõ họ tên)

Hà Nội, Tháng 06 năm 2016

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắcđến TS Lê Thị Hải Lê, cô là người đã luôn dành nhiều thời gian chỉ bảo, hướng dẫn vàgiúp đỡ tận tình cho em trong suốt thời gian qua

Tiếp theo đó, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới ThS Nguyễn ThanhThảo cùng tập thể cán bộ phòng Phân tích Độc chất môi trường- Viện Công nghệ Môitrường, viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam đã luôn tạo mọi điều kiện thuậnlợi về thời gian và hỗ trợ về chuyên môn cho em trong suốt quá trình nghiên cứu vàthực hiện đồ án này

Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Môi trườngnói riêng và các thầy cô trường Đại học Tài nguyên & Môi trường Hà Nội nói chung,

đã dùng tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt những kiến thức quý báu cho emtrong suốt thời gian học tập rèn luyện tại trường

Đồ án của em được hoàn thành nhờ một phần động viên, giúp đỡ không nhỏcủa gia đình và bạn bè, em xin gửi lời cảm ơn tới tất cả mọi người

Do thời gian và kinh nghiệm chuyên môn của em còn hạn chế nên khó tránhkhỏi thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy

cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

cho tốc độ ô nhiễm ngày càng nhanh chóng, mức độ ô nhiễm ngày càng trầm trọng,ảnh hưởng lớn đến môi trường sống của con người,hệ sinh thái toàn cầu, và đặc biệt làvấn đề ô nhiễm ở các con sông càng trở nên nghiêm trọng Bởi vậy, các con sông chảyqua khu vực Hà Nội đã và đang được đặc biệt quan tâm, nghiên cứu để đưa ra nhữnggiải pháp hữu hiệu nhằm ngăn chặn và xử lý kịp thời sự gia tăng ô nhiễm này Tiêubiểu trong sô những con sông ấy chính là sông Nhuệ chảy qua khu vực thành phố HàNội, nó đã và đang chịu áp lực mạnh mẽ của việc đô thị hóa.

Ở một mặt khác, các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp được xây dựngngày càng nhiều, các quá trình sản xuất, các sản phẩm phế thải của các nhà máy, xínghiệp, các quá trình thâm canh tăng vụ, tăng năng suất cây trồng đã làm xấu đi môitrường sống của chúng ta Và cũng từ đó vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là ônhiễm kim loại nặng ngày càng gia tăng, nó đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏngkhông chỉ trong nước mà cả phạm vi toàn cầu

Kim loại nặng là các kim loại thường có độc tính đối với môi trường và hệsinh thái Chúng thường có nguồn gốc từ quá trình sản xuất công nghiệp hoá chất,luyện kim, hoạt động khai thác mỏ, các hoá chất dùng trong nông nghiệp, giao thôngvận tải, y tế, sinh hoạt… Những kim loại nặng nguy hiểm,gây ô nhiễm môi trườngthường được biết đến như: Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As, Cr,… Chúng xâm nhập vào cơthể con người chủ yếu thông qua đường tiêu hóa và hô hấp dẫn đến sự nhiễm độc Vớimột hàm lượng nhỏ Cu, Zn, Ni… thì chúng là nguyên tố vi lượng có lợi, nhưng vớihàm lượng lớn lại có khả năng gây hại cho con người và sinh vật Một số kim loạinặng như: Pb hay Hg, Cd,… có thể gây ngộ độc ngay ở hàm lượng nhỏ, nồng độ rấtthấp

Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ thốngthủy nông Đan Hoài Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội và hợp lưu vớisông Đáy tại thị xã Phủ Lý Sông Nhuệ có diện tích lưu vực 1070 km2 Trên diện tích

đó khu vực ảnh hưởng của thành phố Hà Nội bao gồm một phần diện tích của huyệnThanh Trì và Từ Liêm và một số huyện mới sát nhập trước đây thuộc tỉnh Hà Tây.Phần diện tích của lưu vực còn lại là thuộc địa phận tỉnh Hà Nam Nước sông Tô Lịchthường xuyên xả vào sông Nhuệ với lưu lượng trung bình từ 11- 17 m3/s, lưu lượngcực đại đạt 30 m3/s Đây là nguyên nhân chủ yếu làm cho nước sông Nhuệ bị ô nhiễm

Ngoài ra, dọc theo sông Nhuệ còn có rất nhiều nhà máy, xí nghiệp, làng nghề thủ côngsản xuất và chế biến kim loại Những kim loại này thường theo dòng chảy xuống nước

và lắng đọng xuống bùn đáy sông tạo thành trầm tích

Xuất phát từ thực tế đó mà đã có nhiều những nghiên cứu đánh giá hàm lượngkim loại nặng trong nước sông Nhuệ Tuy nhiên việc nghiên cứu đánh giá hàm lượngkim loại nặng trong trầm tích sông Nhuệ vẫn còn rất hạn chế Nên em đã mạnh dạn

chọn đề tài “Đánh giá hàm lượng kim loại nặng (Chì, Đồng, Kẽm) trong trầm tích sông Nhuệ, thành phố Hà Nội” làm cơ sở khoa học cho việc đưa ra các giải pháp

giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường sông Nhuệ

 Mục tiêu của đề tài

Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong môi trường trầm tích sông Nhuệ ,đoạn chảy qua thành phố Hà Nội Từ đó khuyến nghị một số biện pháp giảm thiểu ônhiễm kim loại nặng trong trầm tích và bảo vệ môi trường sông Nhuệ

 Tóm tắt các nội dung thực hiện, nghiên cứu

+ Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên và tình hình kinh tế - xã hội củasông Nhuệ chảy qua khu vực thành phố Hà Nội

+ Khảo sát, lựa chọn vị trí quan trắc tại 5 điểm của sông Nhuệ là Đông Ngạc,Cầu Diễn, Phú Đô, Hà Đông, Thanh Liệt

+ Tiến hành lấy mẫu, phân tích mẫu 02 đợt tại các vị trí đã chọn lựa, rồi đem

về phòng thí nghiệm phân tích

+ Nghiên cứu và tiến hành phân hủy các mẫu trầm tích để xác định hàm lượngtổng của Pb, Cu, Zn bằng phương pháp quang phổ khối plasm cảm ứng ICP- MS(phương pháp EPA200.8)

+ Dựa vào kết quả phân tích, đánh giá hàm lượng kim loại nặng Cu,Pb, Zn + Đề xuất một số giải pháp góp phần bảo vệ môi trường sông Nhuệ

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội lưu vực sông nhuệ:

1.1.1 Vị trí địa lý

Sông Nhuệ tức Nhuệ Giang là một con sông nhỏ, phụ lưu của sông Đáy Sôngdài khoảng 76 km, chảy ngoằn ngoèo gần như theo hướng bắc Tây Bắc-Nam ĐôngNam qua địa phận thành phố Hà Nội và tỉnh Hà Nam Phía Đông Bắc là sông Hồng,phía Tây là sông Đáy, phía Nam là sông Châu Giang

Hình1.1 : Bản đồ các tỉnh có liên quan lưu vực sông Nhuệ - Đáy

Nguồn: Cục bảo vệ môi trườngĐiểm bắt đầu của nó là cống Liên Mạc, lấy nước từ sông Hồng trong địa phậnquận Từ Liêm (thành phố Hà Nội) và điểm kết thúc của nó là cống Phủ Lý khi hợp lưuvào sông Đáy gần thành phốPhủ Lý (tỉnh Hà Nam) Sông chảy qua quận Cầu Giấy, HàĐông, Từ Liêm, huyện Thanh Trì, Hoài Đức, Thường Tín, Thanh Oai, Phú Xuyên vàcuối cùng đổ vào sông Đáy ở khu vực thành phố Phủ Lý Diện tích lưu vực của nókhoảng 1.075 km², trong đó Hà Nội chiếm 82 % và Hà Nam chiếm 18 % toàn bộ lưuvực Ngoài ra, nối sông Đáy với sông Nhuệ còn có các sông nhỏ như sông La Khê (quaquận Hà Đông), sông Tô Lịch, sông Vân Đình, sông Duy Tiên, sông Ngoại Độ

Do lưu vực sông Nhuệ - Đáy có địa hình đa dạng, với các vùng núi, đồi và 2/3diện tích là đồng bằng nên trên lưu vực có nhiều các hệ sinh thái khác nhau, như rừngtrên núi đất, núi đá vôi, các hệ sinh thái thủy vực nước ngọt, các vùng đất ngập nước

1.1.2 Đặc điểm khí hậu:

Khí hậu khu vực sông Nhuệ mang đầy đủ những thuộc tính cơ bản của khíhậu miền Bắc Việt Nam đó là nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mùa đông khá lạnh và ítmưa, mùa hè nắng nóng nhiều mưa tạo nên bởi tác động qua lại của các yếu tố: bức xạmặt trời, địa hình, các khối không khí luân phiên khống chế

Chế độ nhiệt của nước phụ thuộc vào chế độ nhiệt của không khí đã ảnhhưởng đến các quá trình hoá lý xảy ra trong nước, nó ảnh hưởng đến đời sống các visinh vật và vi khuẩn sống trong nước

 Chế độ nắng:

Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lượng bức

xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105 - 120 Kcal/cm2 và có số giờ nắng thuộc loạitrung bình, đạt khoảng 1600 - 1750 giờ/năm, trong đó tháng VII có số giờ nắng nhiềunhất đạt 200 - 230 giờ/tháng và tháng II, III có số giờ nắng ít nhất khoảng 25 - 45 giờ/tháng

Chế độ nắng cũng giống như chế độ nhiệt, nó ảnh hưởng đến tốc độ và dạngphân huỷ các hợp chất hữu cơ và nồng độ ôxy hoà tan trong nước

 Chế độ mưa ẩm:

Mùa mưa trùng với thời kỳ mùa hè, từ tháng V X, lượng mưa chiếm 80 85% tổng lượng mưa năm, đạt từ 1200 - 1800 mm với số ngày mưa vào khoảng 60 -

-70 ngày Lượng mưa các tháng mùa khô đều dưới 100 mm/tháng, trong đó tháng XII,

I, II, III dưới 50 mm/tháng Trong thời kỳ này dòng chảy nhỏ, chủ yếu phụ thuộc vàothời gian mở cống Liên Mạc

Chế độ mưa ảnh hưởng trực tiếp đến lượng dòng chảy bề mặt trên các sôngsuối, lũ lụt và hạn hán và đặc biệt là sự pha loãng nước sông bị ô nhiễm

 Chế độ gió

Mùa đông gió có hướng thịnh hành là Đông Bắc, tần suất đạt 60 - 70% Mùa hè cáctháng V, VI, VII hướng gió ổn định, thịnh hành là Đông và Đông Nam, tần suất đạtkhoảng 60 - 70% Tháng VIII hướng gió phân tán, hướng thịnh hành nhất cũng chỉ đạttần suất 20 - 25%

Các tháng chuyển tiếp hướng gió không ổn định, tần suất mỗi hướng thay đổitrung bình từ 10 - 15%

 Chế độ thuỷ văn

Chế độ thuỷ văn các sông, kênh trong hệ thống có mối liên hệ chặt chẽ vớicác sông bao ngoài hệ thống Trên lưu vực, mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 cho đến tháng 10hàng năm, đóng góp từ 70 đến 80 % lượng dòng chảy cả năm Vào mùa cạn từ tháng

11 tới tháng 5, nước trong lưu vực được cung cấp chủ yếu từ sông Hồng

Vào mùa lũ, khi mực nước sông Hồng, sông Đáy và sông Châu cao thì khảnăng tiêu tự chảy của hệ thống rất hạn chế

Nguồn nước mặt cung cấp cho hệ thống trong mùa cạn chủ yếu từ sông Hồngqua cống Liên Mạc và trạm bơm lấy nước từ sông Hồng như Hồng Vân, Đan Hoài

1.1.3 Đặc điểm kinh tế xã hội

Lưu vực sông Nhuệ có nhiều phụ lưu lớn chảy qua thành phố hà nội, tụ điểmdân cư, khu công nghiệp, khu chế xuất, dịch vụ, làng nghề

Trong lưu vực đã hình thành một mạng lưới đô thị, với Hà Nội là thủ đô, Dân

số thành phố thuộc lưu vực đã tăng đáng kể với mức tăng bình quân giai đoạn 1996 –

2003 toàn vùng là 5% Quá trình đô thị hóa diện ra hết sức nhanh chóng nhưng hạ tầng

cơ sở phát triển không theo kịp quá trình này

Cơ cấu kinh tế của dân cư khu vực Hà Nội mà sông đi qua chủ yếu là côngnghiệp, thương mại và tiểu thủ công nghiệp Trong đó thương mại và tiểu thủ côngnghiệp đóng góp một tỉ trọng đáng kể Trong vài năm trở lại đây kinh tế của nhữngkhu vực này tăng trưởng khá mạnh mẽ do sự mở rộng diện tích của Hà Nội mới

Toàn lưu vực có 458 làng nghề với các lĩnh vực dệt lụa, nhuộm, chế biến thựcphẩm, sắt thép, thủ công mỹ nghệ, chế biến gỗ, Trong đó Hà Tây cũ có 219 làng nghề

Trước đây, nước dưới đất là nguồn cung cấp chủ yếu cho sinh hoạt ở nôngthôn bằng các hệ thống giếng gia đình Nhưng hiện nay, hệ thống công trình đã xuốngcấp nặng nề do bồi lắng, hư hỏng Nước trong hệ thống đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do

hệ thống kênh kết hợp giữa tưới tiêu Tiêu với lượng nước thải khá lớn, riêng nội thành

Hà Nội đã hơn 5 m3/s về mùa khô Cùng với các thị xã, thị trấn khu công nghiệp, khudân cư dọc theo sông thuộc tỉnh Hà Tây, Hà Nam thì lượng nước thải trong mùa khô

sẽ hơn 15 m3/s Đó là chưa kể 16 m3/s nước thải nông nghiệp có chứa nhiều độc tố do

dư thừa phân bón hóa học, hoá chất bảo vệ thực vật không kiểm soát được

1.2 Tổng quan về tình hình ô nhiễm ở sông Nhuệ

1.2.1 Tình hình ô nhiễm ở các sông trên địa bàn Hà Nội

Trên địa phận thành phố Hà Nội có hệ thống kênh mương dày đặc, các consông chảy qua như sông Hồng, sông Đuống, sông Cầu, sông Cà Lồ, sông Nhuệ Nhiều sông hồ, kênh mương bị ô nhiễm ở mức độ cao (sông Tô Lịch, sông KimNgưu ) thấp nhất là ở mức trung bình, do trực tiếp nhận nước thải sinh hoạt, nướcthải công nghiệp chưa qua xử lý, chất thải rắn và chất thải lỏng cùng với chất thải đôthị, hoá chất trong nông nghiệp Phần lớn các nhà máy xây dựng từ những năm 1950-1960 và 1970 – 1980, hệ thống xử lý chất thải của các nhà máy này đã xuống cấpnghiêm trọng

Theo kết quả khảo sát mới đây của VESDEC, hệ thống sông, hồ trên địa bàn TP

Hà Nội tiếp nhận mỗi ngày hàng triệu m3 nước thải công nghiệp, nước thải đô thị,nước thải từ đồng ruộng và các khu vực nuôi trồng thủy sản Hiện nay, các sông nộithành đã bị ô nhiễm, đặc biệt các sông Kim Ngưu, Tô Lịch không còn khả năng tự làmsạch, không đạt tiêu chuẩn cho phép, nước bẩn, màu sẫm, mùi thối tanh do bị ô nhiễmhữu cơ, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và các hệ sinh thái nước ngọt

Dự báo, lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn TP Hà Nội sẽ lên đến 440.934

m3/ngày đêm vào năm 2020

Việc ô nhiễm nguồn nước tại các con sông, ao hồ trên địa bàn thành phố HàNội đã ít nhiều kéo theo việc ảnh hưởng tới thủy sản trên địa bàn Theo khảo sát củaTrung tâm Nghiên cứu Môi trường và cộng đồng vào tháng 3/2014 tại 120 hồ ao, đầm,thủy vực ở hà nội cho thấy thủy sản bị nhiễm độc chì nặng nhất là ốc, cua, trai… do

sống ở tầng đáy với nhiều lớp bùn đọng “ngấm” kim loại nặng, chỉ có 25% mẫunghiên cứu đạt tiêu chuẩn Riêng cua thì 100% mẫu không đạt chuẩn

1.2.2 Tình hình ô nhiễm nguồn nước sông Nhuệ

Theo kết quả phân tích nước tại các điểm trên sông Nhuệ (khu vực huyệnThanh Trì) thời gian gần đây cho thấy, hàm lượng các chất gây ô nhiễm đều vượt tiêuchuẩn cho phép nhiều lần, như: COD vượt 33,1 lần, BOD5 vượt 48,4 lần, hàm lượngNH4+ vượt 39,8 lần, Coliform vượt 36 lần so với giá trị giới hạn B1 củaQCVN08:2008/BTNMT

Phần lớn nước mưa, cùng với nước thải sinh hoạt khu dân cư, nước thải từ cáckhu đô thị chưa được xử lý và làng nghề với nhiều loại hình sản xuất như: dệt nhuộm,chế biến nông sản thực phẩm, cơ kim khí, thủ công mỹ nghệ, tái chế nhựa,…với tỷ lệđóng góp tới 60% tổng lượng nước thải chưa được xử lý đều được đưa vào các sôngtrong thành phố Sau đó, lượng nước thải này đổ tập trung vào sông Tô Lịch rồi chảyvào sông Nhuệ (qua đập Thanh Liệt) với lưu lượng trung bình từ 11- 17 m3/s, lưulượng cực đại đạt 30 m3/s

Ngoài ra, nước thải từ các khu, cụm công nghiệp, nhà máy, các cơ sở y tế vàbệnh viện,… có một số đơn vị có hệ thống xử lý nước thải nhưng chưa đạt quy chuẩn

đã xả trực tiếp vào sông Nhuệ

Dọc theo đoạn sông từ sau khi nhận nước sông Tô Lịch cho tới cuối nguồn(hợp lưu với sông Đáy), mức độ ô nhiễm tuy có giảm dần do quá trình tự làm sạch củadòng sông nhưng vẫn vượt tiêu chuẩn cho phép

Hiện nay, chất lượng nước nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động.Nước sông bị ô nhiễm chủ yếu bởi các chất hữu cơ, dinh dưỡng, lơ lửng, mùi hôi, độmàu và vi khuẩn, đặc biệt vào mùa khô

Chính bởi việc nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng như vậy, đã ảnh hưởnglớn tới việc lắng đọng và tích tụ các chất ô nhiễm trong trầm tích sông Nhuệ cũng nhưcác thực vật và sinh vật sống trong sông Nhuệ

Mới đây, theo khảo sát của nhóm nghiên cứu đến từ Trường Đại học Y tếcông cộng, Cục An toàn thực phẩm và Viện Chăn nuôi quốc tế cho biết 100% mẫu raumuống và cá rô phi được khai thác từ sông Nhuệ bị ô nhiễm chì Cá rô phi còn nhiễmchất Cadimi

Nhóm này đã xét nghiệm 27 mẫu nước, 27 mẫu rau muống và 27 mẫu cá Cácmẫu trên được lấy từ sông Nhuệ từ trong khoảng thời gian từ 11/2013 - 6/2014 Mặc

dù hàm lượng chì và cadimi trong mẫu rau muống và cá rô phi vẫn nằm trong mức chophép của Bộ Y tế, nhưng qua khảo sát cho thấy, có gần 15% người dân đã nhiễm chì

do ăn rau muống trồng dọc sông Nhuệ vượt ngưỡng khuyến cáo của Tổ chức Y tế thếgiới

1.2.3 Các nguồn gây ô nhiêm sông Nhuệ.

Lưu vực sông Nhuệ khu vực thành phố Hà Nội đang chịu nhiều áp lực môitrường do hoạt động phát triển kinh tế – xã hội gây nên Qua các tài liệu đã được công

bố, có thể nêu các nguồn gây ô nhiễm chính cũng như các tác động của chúng đối vớimôi trường

Bảng 1.1 : Các nguồn chính tác động đến môi trường nước sông Nhuệ

Các nguồn ô nhiễm chính Tác động chính đến môi trường

Nước thải công nghiệp

- Cơ khí, nhiệt điện và luyện kim (đen +

màu), nhà máy sản xuất acquy

- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục vikhuẩn Chất rắn lơ lửng, mùi, màu

- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục, chấtrắn lơ lửng, mùi, màu và ô nhiễm đặcbiệt Ô nhiễm môi trường không khíChất thải sinh hoạt và bệnh viện (nước

thải, chất thải rắn)

- Ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ô nhiễm

do vi khuẩn, gây đụcChất thải làng nghề và tiểu thủ công - Ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ô nhiễm

nghiệp đặc biệt Ô nhiễm môi trường không khíNông nghiệp:

- Sử dụng phân bón

- Thuốc trừ sâu, cỏ

- Khai hoang

- Phú dưỡng

- Ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật

- Chua hoá (axit hoá)

(Nguồn: Cục bảo vệ môi trường - Bộ tài nguyên và môi trường)

Trong số các nguồn thải có lưu lượng thải lớn tại lưu vực sông Nhuệ, nướcthải sinh hoạt đóng góp tỉ lệ lớn nhất (56%) Đây là một đặc trưng nổi bật của lưu vựcsông

Nước thải sinh hoạt với tỉ lệ đóng góp to lớn, tải lượng các chất ô nhiễm hữu

cơ cao, đã làm cho chất lượng nước sông Nhuệ và một số đoạn sông Đáy bị ô nhiễmhữu cơ nghiêm trọng

Quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh, trong khi hạ tầng kĩ thuật đô thị khôngphát triển tương xứng, đã làm gia tăng vấn đề ô nhiễm do nước thải sinh hoạt Hầu hếtlượng nước thải sinh hoạt đều không được xử lí mà đổ thẳng vào các sông, hồ tronglưu vực

Hiện nay, trong toàn lưu vực (cả sông Nhuệ và sông Đáy) có hơn 1400 cơ sở

y tế với lượng nước thải ước tính khoảng hơn 10000 m3/ngày Mặc dù, nước thải y tế

là loại nguy hại cần được xử lí triệt để trước khi thải vào nguồn tiếp nhận, nhưng hiệnnay hầu hết các cơ sở y tế chưa có hệ thống xử lí nước thải, lượng nước này đều đượcthải trực tiếp vào hệ thống nước thải sinh hoạt và đổ vào nguồn nước mặt trong lưuvực sông

Hoạt động của các làng nghề làm phát sinh khoảng 45.000 – 60.000 m3 nướcthải/ngày Phần lớn các cơ sở tiểu thủ công nghiệp tại các làng nghề đều phát triển tựphát theo yêu cầu của thị trường, thiết bị, công nghệ đơn giản, mặt bằng sản xuất nhỏ,khả năng đầu tư cho các hệ thống xử lí nước thải rất hạn chế Nước thải của các làngnghề này thường không qua xử lí mà thài thẳng ra nguồn tiếp nhận Chỉ tính riêng làngnghề nhuộm, dệt tơ tằm Vạn Phúc, với 40 hộ làm nghề nhuộm mỗi ngày đêm đã đổ rasông từ 300 - 350m3 nước thải, bằng cả một nhà máy dệt lớn Khu vực Hà Đông còn

có làng nghề in Dương Nội, làng dao kéo Đa Sĩ

1.3 Tổng quan về các đặc điểm hóa lý, dạng tồn tại và độc tính của các kim loại nặng Cu, Pb, Zn.

Kim loại nặng là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm3, bao gồm một sốkim loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn…Những kim loại nặng nguyhiểm nhất về phương diện gây ô nhiễm môi trường nước là Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As

và Cr Trong số những kim loại này có Cu, Zn, Cr và Ni là những nguyên tố vi lượngcần thiết cho sinh vật thủy sinh, chúng chỉ gây độc ở nồng độ cao

Kim loại trong đất ban đầu một phần được sinh ra từ quá trình hoạt động địahóa khoáng vật mẹ và đi vào trầm tích từ quá trình phong hóa, tuy nhiên đó là khôngđáng kể chủ yếu kim loại đi vào bề mặt trầm tích là do hoạt động sản xuất của conngười

1.3.1 Đặc điểm hóa lý, trạng thái tồn tại, ứng dụng và độc tính của Kẽm (Zn):

- Đặc điểm hóa lý :

Kẽm là kim loại màu trắng bạc, mềm và dễ nóng chảy

Bảng1.2: Một số hằng số vật lí quan trọng của kẽm

Nhiệt độ nóng chảy, o C

Nhiệt độ sôi,

o C

Nhiệt thăng hoa, kJ/mol

Zn + H2O  →

C o

Kẽm có lượng đáng kể trong cơ thể con người và động vật, là nguyên tố vilượng cần thiết cho tất cả cơ thể sống

- Ứng dụng:

Kẽm dễ dàng tạo hợp kim với nhiều kim loại màu khác cho các hợp kim cógiá trị Ngoài ra kẽm còn có tính đúc tốt Kẽm được dùng phổ biến nhất để chế tạo pin,tráng mạ lên sắt ở dạng tấm, ống, dây và các dạng chi tiết khác Sắt được tráng kẽm cókhả năng chống ăn mòn cao trong điều kiện thường cũng như trong điều kiện khí côngnghiệp và không khí vùng biển Hợp kim cơ sở kẽm có pha thêm nhôm, đồng, magiê

có độ bền cơ học cao được dùng để chế tạo các chi tiết trong đầu máy, ổ trục toa xethay cho đồng thanh và babit Kẽm là cấu tử của hợp kim cơ sở đồng: đồng thau, babit

và đồng thanh Riêng để sản xuất đồng thau cần tới 15% tổng lượng kẽm Trong luyệnkẽm được dùng để làm sạch dung dịch và dùng trong quá trình thu vàng, bạc từ dungdịch xianua Oxit kẽm là nguyên liệu chính để sản xuất bột màu, sơn, men và dùngtrong sản xuất cao su, vải sơn v.v Bởi vậy nguồn ô nhiễm kẽm chính là công nghiệpluyện kim, công nghiệp pin, các nhà máy rác, các sản phẩm chống ăn mòn, sơn, nhựa,cao su

Kẽm còn có một lượng đáng kể trong thực vật và động vật Kẽm có trong enzimcacbahiđrazơ là chất xúc tác quá trình phân hủy của hiđroocacbonat ở trong máu và do

đó đảm bảo tốc độ cần thiết của quá trình hô hấp và trao đổi khí Kẽm còn có tronginsulin là hocmon có vai trò điều chỉnh độ đường ở trong máu

- Độc tính :

Kẽm là nguyên tố vi lượng được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm và nướcuống dưới hình thức các phức chất hữu cơ Các muối kẽm hòa tan đều độc Khi ngộđộc kẽm sẽ cảm thấy miệng có vị kim loại, đau bụng, mạch chậm, co giật Chế độ ănthường là nguồn cung cấp kẽm chính cho cơ thể

Mặc dù lượng kẽm trong nước ngầm thường không vượt quá 0,01 - 0,05 mg/l,nhưng riêng nước máy có nồng độ kẽm cao hơn nhiều đo sự hoà tan kẽm từ ống dẫnnước Độc tính của chúng phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và độ cứng của nước

Về cơ bản, các muối kẽm hòa tan đều độc

- Đối với cây trồng: Sự dư thừa Zn gây độc đối với cây trồng khi Zn tích tụ

trong đất quá cao Dư thừa Zn cũng gây ra bệnh mất diệp lục Sự tích tụ Zn trong câyquá nhiều gây một số mối liên hệ đến mức dư lượng Zn trong cơ thể người và gópphần phát triển thêm sự tích tụ Zn trong môi trường mà đặc biệt là môi trường đất

- Đối với con người: Zn là dinh dưỡng thiết yếu và nó sẽ gây ra các chứng

bệnh nếu thiếu hụt cũng như dư thừa Trong cơ thể con người, Zn thường tích tụ chủyếu ở trong gan, là bộ phận tích tụ chính của các nguyên tố vi lượng trong cơ thể,khoảng 2 g Zn được thận lọc mỗi ngày Zn còn có khả năng gây ung thư đột biến, gây

ngộ độc thần kinh, sự nhạy cảm, sự sinh sản, gây độc đến hệ miễn nhiễm Sự thiếu hụt

Zn trong cơ thể gây ra các triệu chứng như bệnh liệt dương, teo tinh hoàn, mù màu,viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác

1.3.2 Đặc điểm hóa lý, trạng thái tồn tại, ứng dụng và độc tính của Đồng (Cu)

(Hg = 1)

Về mặt hóa học đồng là kim loại kém hoạt động Ở nhiệt độ thường và trongkhông khí, đồng bị bao phủ một màng màu đỏ bao gồm đồng kim loại và đồng (I) oxit.Oxit này được tạo nên bởi những phản ứng:

2Cu + O2 + 2H2O→ 2Cu(OH)2

Cu(OH)2 + Cu → Cu2O + H2O

Nếu trong không khí có mặt CO2, đồng bị bao phủ dần một lớp màu lục gồmcacbonat bazơ có công thức là Cu(OH)2CO3 Khi đun nóng trong không khí ở nhiệt độ

130oC, đồng tạo nên ở trên bề mặt một màng Cu2O, ở 200oC tạo nên lớp gồm hỗn hợpoxit Cu2O và CuO, ở nhiệt độ nóng đỏ đồng cháy tạo nên CuO và cho ngọn lửa màulục

- Trạng thái tồn tại

Đồng là nguyên tố tương đối phổ biến, trữ lượng trong vỏ trái đất là 0,003%

Có thể tồn tại ở hai dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ

Những khoáng vật chính của đồng là: cancosin (Cu2S), cuprit (Cu2O), covelin(CuS), cacopirit (CuFeS2) và malachite (CuCO3.Cu(OH)2)

Đồng có một lượng nhỏ trong cơ thể thực vật và động vật, cần thiết cho sựsống của sinh vật và con người

- Ứng dụng

Đồng là một trong số kim loại quan trọng bậc nhất của công nghiệp Nhữnghợp kim quan trọng của đồng là: Bronzơ đã được dùng từ xa xưa để đúc trống,chuông, súng đại bác, tượng Đồng được dùng nhiều nhất trong kỹ thuật điện (chiếmkhoảng 50% tổng lượng đồng), dùng đồng làm dây và thanh dẫn điện, dùng làm cácchi tiết trong máy điện, vô tuyến điện, điện tín, điện thoại v.v Một phần lớn đồngđược dùng để chế tạo đồng thau, đồng thanh và các hợp kim khác dùng trong chế tạomáy, chế tạo tàu biển, ôtô và nhiều thiết bị khác (25 – 30% tổng lượng đồng) Hợp kimđồng với Niken có tính chống ăn mòn cao và dễ gia công, được dùng để chế tạo máychính xác, y cụ, hoá tinh vi và dùng để dập tiền kim loại Đồng là vật liệu tốt để chếtạo thiết bị hoá học: thiết bị chân không, thiết bi trao đổi nhiệt, nồi chưng cấtv.v Đồng còn được dùng làm chất cho thêm vào thép kết cấu để tăng tính chống ănmòn và tăng giới hạn chảy cuả thép Ngoài ra đồng còn được dùng trong xây dựng.Muối đồng dùng để chế tạo sơn, thuốc trừ sâu và thuộc da

Đồng có một lượng bé trong thực vật và động vật, cần thiết cho quá trình tổnghợp hemoglobin và photpholit Đồng có vai trò rất quan trọng đối với phát triển củacây trồng Cây trồng thiếu đồng thường có tỷ lệ quang hợp bất thường, điều này chothấy đồng có liên quan đến mức phản ứng oxit hoá của cây Trong cây thiếu chất đồngthì quá trình oxit hoá Acid Ascorbic bị chậm, đồng hình thành một số lớn chất hữu cơtổng hợp với Protein, Acid amin và một số chất khác mà chúng ta thường gặp trongnước trái cây

Người ta còn dùng CuSO4 để chống mốc cho gỗ, dùng nước Boocđô là hỗnhợp của dung dịch CuSO4 và sữa vôi để trừ bọ cho một số cây

- Độc tính

Đồng là nguyên tố cơ bản, các hợp chất của đồng có độc tính không cao sovới các kim loại nặng khác, các muối đồng gây tổn thương đường tiêu hóa, gan, thận

và niêm mạc Độc nhất là muối đồng xuanua

Khi hàm lượng đồng trong cơ thể người là 10g/kg thể trọng gây tử vong, liềulượng 60 – 100 mg/kg gây nôn mửa Đồng ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ dothiếu hụt cũng như dư thừa Đồng thiết yếu cho việc sử dụng sắt (Fe), bệnh thiếu máu

do thiếu hụt sắt ở trẻ em đôi khi cũng được kết hợp với sự thiếu hụt đồng

Với cá, khi hàm lượng đồng là 0,002 mg/l đã có 50% cá thí nghiệm bị chết Với khuẩn lam khi hàm lượng đồng là 0,01 mg/l làm chúng chết

Với thực vật khi hàm lượng đồng là 0,1 mg/l đã gây độc, khi hàm lượng đồng

là 0,17 – 0,20 mg/l gây độc cho củ cải đường, cà chua, đại mạch Việc thừa đồng cũng

gây ra những biểu hiện ngộ độc mà chúng có thể dẫn tới tình trạng cây chết Lý do củaviệc này là do dùng thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu, đã khiến cho chất liệu đồng bị cặnlại trong đất từ năm này qua năm khác, ngay cả bón phân Sulfat Cu cũng gây tác hạitương tự.

Nồng độ giới hạn cho phép:

+ Với nước uống và nước mặt: 0,02 – 1,5 mg/l tuỳ theo tiêu chuẩn từng nước

+ Nước tới cây nông nghiệp: 0,2 mg/l riêng với đất rất thiếu đồng có thể dùngnước chứa tới 5 mg/l để tới trong thời gian ngắn

1.3.3 Đặc điểm hóa lý, trạng thái tồn tại, ứng dụng và độc tính của Chì (Pb)

Các dạng ôxi hóa khác nhau của chì dễ dàng bị khử thành kim loại Chì kim loại chỉ bị ôxi hóa ở bề ngoài trong không khí tạo thành một lớp chì ôxít mỏng, chính lớp ôxít này lại là lớp bảo vệ chì không bị ôxi hóa tiếp Chì kim loại không phản ứng với các axit sulfuric hoặc clohydric

- Trạng thái tồn tại

Chì kim loại có tồn tại trong tự nhiên nhưng ít gặp Chì thường được tìm thấy

ở dạng quặng cùng với kẽm, bạc, và (phổ biến nhất) đồng, và được thu hồi cùng vớicác kim loại này Khoáng chì chủ yếu là galena (PbS), trong đó chì chiếm 86,6% khốilượng Các dạng khoáng chứa chì khác như cerussite (PbCO3) và anglesite (PbSO4)

Chì là kim loại nằm sâu trong lòng đất, tồn tại ở dạng Cd2+ Trong các điềukiện ôxy hoá chì thường ở các dạng hợp chất rắn như CdO, CdCO3, Cd3(PO4)2 Trong

điều kiện khử (Eh ≤ - 0,2V) thì Cd thường tồn tại ở dạng CdS, ngoài ra Cd có thể tồntại dạng phức như CdCl+, CdHNO3 ; CdHCl-; CdCl4; Cd(OH)4- Trong đất chua, Cd tồntại ở dạng linh động hơn (Cd2+), tuy nhiên nếu đất chứa nhiều Fe, Al, Mn, chất hữu cơthì Cd lại bị chúng liên kết làm giảm khả năng linh động của Cd Trong đất trung tínhhoặc kiềm do bón vôi, Cd bị kết tủa dưới dạng CdCO3 Thông thường Cd tồn tại trongđất ở dạng hấp phụ trao đổi chiếm 20 - 40%, dạng các hợp chất cacbonat là 20%,hyđrôxyt và ôxyt là 20%, phần liên kết các hợp chất hữu cơ chiếm tỷ lệ nhỏ.

Trong nước Cd tồn tại chủ yếu ở dạng hoá trị 2 và rất dễ bị thuỷ phân trongmôi trường kiềm Ngoài dạng hợp chất vô cơ, Cd liên kết với các hợp chất hữu cơ đặcbiệt là axit humic tạo thành phức chất và phức chất này có khả năng hấp phụ tốt trêncác hạt sa lắng, chiếm 60 - 75% nồng độ tổng số trong các dòng nước

Trong công nghiệp kỹ thuật điện, kim loại này được dùng làm vỏ bọc dây cáprất bền chắc và khá dẻo dai Một lượng chì khá lớn được dùng để làm que hàn

Để bảo vệ thiết bị khỏi sự ăn mòn, các nhà máy hóa chất và các xí nghiệpluyện kim màu, người ta mạ chì (phủ một lớp chì rất mỏng) lên bề mặt bên trong cácbuồng và các tháp để sản xuất axit sunfuric, các ống dẫn, các bể tẩy rửa và các bể điệnphân

Trong nhiều máy móc và cơ cấu, có thể gặp các hợp kim để làm bi gồm chì vàcác nguyên tố khác Hợp kim của chì - Cùng với stibi và thiếc, chì đã có mặt tronghợp kim chữ in để làm ra những con chữ và những yếu tố khác của bộ chữ in sách báo

Ngoài ra, Chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn, hay sử dụngtrong ngành công nghiệp nhựa.Chì dùng làm các tấm ngăn để chống phóng xạ hạtnhân.v.v

Chính bởi thế, sự nhiễm bẩn Pb là do nguồn thải của công nghiệp in, ắc quy,đúc kim loại, sản xuất sơn, giao thông, và hoạt động nông nghiệp khi sử dụng phânbón Khi thải vào môi trường nước, lắng đọng xuống bùn đáy, trong trầm tích thì chì

và các hợp chất của chì có thời gian tồn tại lâu

- Độc tính

* Ảnh hưởng của chì tới thực vật

Chì (Pb) là một nguyên tố không cần thiết cho cơ thể sinh vật, chì được câyhấp thụ và từ đó làm ô nhiễm chuỗi thực phẩm Khả năng metyl hoá sinh học các hợpchất chì vô cơ thành chì metyl Pb(CH3)4 làm tăng khả năng lan truyền ô nhiễm chìtrong chuỗi thức ăn Pb lại là kim loại nặng có khả năng tích luỹ cao nên khi sinh vậtsản xuất hấp thụ chì, dù chỉ một lượng nhỏ, qua dây chuyền thực phẩm nó sẽ đượckhuyếch đại và đến lúc nào đó sẽ trở thành chất gây độc cho sinh vật tiêu thụ, thậm chíngay cả sinh vật sản xuất

* Ảnh hưởng của chì tới sức khoẻ con người

Con người hấp thụ chì một cách gián tiếp thông qua chuỗi thức ăn hoặc trựctiếp bằng nhiều con đường: hô hấp, tiếp xúc qua da hoặc tiêu hoá Một số dạng nhiễmđộc chì được biết đến là: nhiễm độc mãn tính và nhiễm độc cấp tính

Sự thâm nhập chì qua nhau thai người xảy ra rất sớm từ tuần thứ 20 của thainhi và tiếp diễn sau đó Trẻ em có mức hấp thụ chì gấp 4 - 5 lần so với người lớn Mặtkhác, thời gian bán phân huỷ sinh học chì ở trẻ em cũng lâu hơn nhiều Chì tích đọng ởxương Trẻ em từ 6 tuổi trở xuống và phụ nữ có thai là những đối tượng mẫn cảm vớinhững ảnh hưởng nguy hại cho sức khoẻ do chì gây ra

Chì cũng kìm hãm chuyển hoá Canxi bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thôngqua kìm hãm sự chuyển hoá vitamin D Chì gây độc cả hệ thống thần kinh trung ươnglẫn thần kinh ngoại biên Nhiễm độc chì thường làm rối loạn trí óc, nhẹ thì nhức đầu;nặng thì co giật có thể dẫn đến động kinh, hôn mê và tử vong [1]

Trong cơ thể, chì tác dụng lên hệ thống enzyme nhất là enzyme vận chuyểnhyđro Khi bị nhiễm độc, người bệnh có một số rối loạn cơ thể, chủ yếu là rối loạn bộphận tạo huyết (tuỷ xương) Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể gây ra những tai biếnnhư đau bụng, đường viền đen Burton ở lợi, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnhviễn, liệt, tai biến não; nếu bị nặng có thể dẫn đến tử vong [23]

Uỷ ban chuyên viên FAO/WHO về phụ gia thực phẩm (JECFA) đã thiết lậpgiá trị tạm thời cho lượng chì đưa vào cơ thể hàng tuần có thể chịu được đối với cơ thểtrẻ sơ sinh và thiếu nhi là 25µg/kg thể trọng (tương đương 3,5 µg/kg thể trọng/ngày)