Đồ án Ô nhiễm kim loại nặng

Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Lời cảm ơn .5 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀÔ NHIỄM KIM LOẠI NẶNG I.1.Đại cương kim loại nặng ảnh hưởng chúng đến môi trường I.2 Ô nhiễm kim loại nặng hậu chúng I.3 Nhiễm độc Chì hiểm hoạ môi trường I.4 Asen nước uống 13 I.5 Cadimi kim loại độc hại đại 15 I.6 Thiếc ô nhiễm 17 I.6.1 Động vật có vú biển ô nhiễm toàn cầu thiếc 19 I.6.2 Các hợp chất thiếc cá Nhật Bản vịnh Aercachon 20 I.7 Ô nhiễm thuỷ ngân môi trường .21 CHƯƠNG II MÔI TRƯỜNG NƯỚC HÀ NỘI VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG .24 II.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên thành phố Hà Nội 24 II.1.1.Đặc điểm điạ lý tự nhiên 24 II.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 26 II.2 Đặc điểm nước mặt thành phố Hà Nội 26 II.2.1 Hệ thống sông .26 II.2.2 Hệ thống hồ ao 27 II.2.3 Hệ thống mương 29 II.3 Đặc điểm nước ngầm khu vực Hà Nội 30 II.3.1 Tầng chứa nước Holoxen ( QIV) 30 II.3.2.Tầng cách trầm tích Pleistoxen ( QIII) 32 II.3.3 Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Pleistoxen (QII-III) .32 II.4.Nguồn gốc gây ô nhiễm kim loại nặng môi trường nước Hà Nội .33 CHƯƠNG III CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬLÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC 36 III.1 Tổng quan phương pháp xử lý kim loại nặng nước 36 III.2 Phương pháp kết tủa hoá học .36 III.3 Phương pháp trao đổi Ion 37 III.4 Phương pháp điện hoá 38 III.5 Phương pháp oxy hoá- khử 38 III.6 Xử lý nước thải có chứa kim loại nặng phương pháp tạo Pherit 39 III.6 Vấn đề xử lý kim loại nặng nước thải Việt nam 41 CHƯƠNG IV CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KIM LOẠI NẶNG 43 Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đồ án tốt nghiệp IV.1 Tổng quan phương pháp phân tích kim loại .43 IV.2 Xử lý mẫu để xác định hàm lượng kim loại nặng 43 IV.2.1 Giới thiệu .43 IV.2.2 Lọc 44 IV.2.3 Xử lý mẫu xác định kim loại tan axit .44 IV.2.4 Xử lý mẫu để xác định tổng số kim loại nặng .44 IV.2.5 Phân huỷ mẫu HNO3 45 IV.2.6 Phân huỷ mẫu HNO3 HCl .46 IV.2.7 Phân huỷ mẫu hỗn hợp hai axit HNO3 H2SO4 46 IV.2.8 Phân huỷ mẫu hỗn hợp axit HNO3 HClO4 47 IV.2.9 Phân huỷ mẫu hỗn hợp axit HClO4, HNO3 HF 48 IV.2.10 Phân huỷ mẫu phương pháp khô ( tro hoá ) 48 IV.2.11 Phân huỷ mẫu thiết bị vi sóng 49 IV.3 Phương pháp quang phổ phát xạ nguồn Plasma ghép nối cảm ứng ( ICPAES) 49 IV.3.1 Giới thiệu phương pháp .49 IV.3.2 Các loại nhiễu 50 IV.3.3 Áp dụng phương pháp ICP-AES xác định kim loại nặng mẫu nước 51 IV.4 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) để xác định hàm lượng kim loại nặng .54 IV.4.1 Giới thiệu .54 IV.4.2 Xác định kim loại phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa (Flame AAS) .54 IV.4.3 Phương pháp AAS dùng lửa Acetylen-không khí nén(Ac-Air) làm nguồn nguyên tử hoá 56 IV.4.4 Phương pháp chiết trước đo quang phổ dùng lửa không khí nén – Acetylen 57 IV.5 Phương pháp cực phổ xác định hàm lượng kim loại nặng nước 58 IV.5.1 Đặc điểm chung 58 IV.5.2 Cơ sở lý thuyết .59 IV.5.3 Các phương pháp phân tích Von-Ampe 64 CHƯƠNG V QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ KẾT QUẢ 66 V.1 Các địa điểm lấy mẫu 66 V.2 Lựa chọn phương pháp phân tích 68 Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đồ án tốt nghiệp V.3 Kết phân tích kim loại nặng nguồn nước mặt Hà Nội 68 V.3.1 Kết phân tích As mẫu nước mặt 68 V.3.2 Kết phân tích tổng Cr, Zn mẫu nước mặt .70 V.3.3 Kết phân tích Pb mẫu nước mặt 72 V.3.4 Kết phân tích Cd mẫu nước mặt 73 V.3.5 Kết phân tích Fe, Mn mẫu nước mặt 74 V.3.6 Một số kết luận từ kết phân tích 75 V.4 Kết phân tích kim loại nặng nước ngầm Hà Nội 75 Phụ lục 77 Tài liệu tham khảo 79 .81 Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, em hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo TS Vũ Đức Thảo Em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Viện khoa học công nghệ môi trường bạn bè giúp đỡ em hoàn thành luận văn Người thực hiện: Nguyễn Nhật Quang Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG I.1.Đại cương kim loại nặng ảnh hưởng chúng đến môi trường Kim loại nặng kim loại có khối lượng riêng lớn g/cm Chúng tồn khí (dạng hơi), thuỷ quyển( muối hoà tan), địa quyển( dạng rắn không tan, khoáng, quặng ) sinh ( thể người, động thực vật) Cũng nhiều nguyên tố khác, kim loại nặng cần thiết cho sinh vật trồng động vật, không cần thiết Những kim loại cần thiết cho sinh vật có nghĩa “ cần thiết “ hàm lượng định đó, nhiều lại gây tác động ngược lại Những kim loại không cần thiết, vào thể sinh vật dạng vết ( ít) gây tác động độc hại Với trình trao đổi chất, kim loại thường xếp loại độc Ví dụ niken, thực vật niken không cần thiết chất độc, động vật, niken lại cần thiết hàm lượng thấp Với kim loại cần thiết sinh vật cần lưu ý hàm lượng chúng sinh vật Nếu gây ảnh hưởng tới trình trao đổi chất, nhiều gây độc Như tồn khoảng hàm lượng tối ưu kim loại, có giá trị sinh vật hay quan sinh vật mà có tác dụng, giá trị có tác động tích cực lên phát triển sản phẩm trình trao đổi chất Kim loại nặng môi trường thường không bị phân huỷ sinh học mà tích tụ sinh vật, tham gia chuyển hoá sinh học tạo thành hợp chất độc hại độc hại Chúng tích tụ hệ thống phi sinh học( không khí, đất nước, trầm tích) chuyển hoá nhờ biến đổi yếu tố vật lý hoá học nhiệt độ áp suất dòng chảy, oxy,nước Nhiều hoạt động nhân tạo tham gia vào trình biến đổi kim loại nặng nguyên nhân gây ảnh hưởng tới vòng tuần hoàn vật chất hoá địa, sinh học nhiều loại Mức độ ảnh hưởng hoạt động nhân tạo vòng tuần hoàn kim loại định tính qua số hệ số khác Bên cạnh hệ số kỷ thuật, có số yếu tố sau: • Hệ số lan truyền IF( Interference factor) toàn cầu tỷ lệ lượng vật chất Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đồ án tốt nghiệp nhân tạo kim loại vào khí lượng vật chất tự nhiên kim loại • Hệ số tích tụ địa chất Igeo logarit tỷ lệ nồng độ nguyên tố trầm tích sông thể sống:  I CE 1.5 B F eo g =log  CF nồng độ kim loại trầm tích sông  BF nồng độ kim loại thể sống • Hệ số tích tụ khí quyển(EF) tỷ lệ nồng độ tương đối kim loại khí vỏ Trái Đất dựa nồng độ nhôm tương ứng: Ảnh hưởng sinh học hoá (C kl / C Al )khiquyen (C kl / C Al )voTD EF= học kim loại nặng môi trường phụ thuộc vào nhiều yếu tố độ hoà tan muối, tính oxy khử, khả tạo phức khả tích tụ sinh học Ví dụ, muối kim loại dễ tan muối kim loại kiềm thổ nên chúng dễ vào thuỷ Một số hợp chất kim loại có tính oxy hoá mạnh sẳn sàng tham gia phản ứng trao đổi tạo nên chất Các dẫn xuất N, S dễ kết hợp với cacbua kim loại nặng (Zn 2+,Co2+,Mn2+,Fe2+ ) tạo thành phức chất bền vững Một số kim loại nặng lại tạo nên bậc oxy hoá khác bền vững điều kiện môi trường để tham gia phản ứng oxi hoá khử chuyển hoá thành chất độc hơn( Fe2+/Fe3+) Một số kim loại tham gia phản ứng chuyển hoá sinh học với thành phần thể sống tạo nên hợp chất cơ- kim loại( alky hoá (CH3)2Hg, CH3Hg+, ) tích tụ sinh vật gây tác động độc hại Các kim loại nặng không phân bố thành phần môi trường thành phần môi trường hàm lượng kim loại nặng Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đồ án tốt nghiệp số khu vực địa phương thường có ý nghĩa trình tuần hoàn kim loại Một số kim loại nặng tồn nước dạng hoà tan có nhiêu kim loại nặng lại tạo thành nước dạng khó hoà tan tham gia vào chuyển hoá sinh học Trong đáy biển có nhiều mỏ quặng kim loại ( ví dụ Mangan )[sách hoá học môi trường] (hình) I.2 Ô nhiễm kim loại nặng hậu chúng Ngày người tiếp xúc trực tiếp với kim loại nặng nhiều dạng thức khác Kim loại nặng vào thể người sinh vật qua chuỗi thức ăn Loài người tiếp xúc lâu dài với kim loại độc hại môi trường với liều lượng khác Giáo sư Jerome Nriagu thuộc trường đại học Michigan khẳng định: “ Hơn tỷ người thành vật thí nghiệm thực tiếp xúc với kim loại độc có hàm lượng cao môi trường” Theo tác giả này, nhiều triệu người bị chứng nhiễm độc kim loại mức phát bệnh Như ta thấy sau đây, phần lớn người nhiễm độc nước phát triển, Liên xô cũ Trung Âu, có nhiều khu đô thị nước phát triển trở thành nơi bị ô nhiễm nặng kim loại Sự nhiễm độc ngày tràn lan, việc xả chất thải tiếp tục theo mức độ ta khó lòng hy vọng tăng trưởng có giảm Trong nghiên cứu số lượng kim loại xả toàn cầu, khẳng định gia tăng giới thứ ba, có lẽ việc công nghiệp gây ô nhiễm đưa sang nước phương Nam giảm bớt nước công nghiệp, người sinh vật khác phải tiếp xúc với kim loại mức cao nhiều so với mức họ sống” Về mặt này, thuỷ ngân, Crom,Cadimi, Chì số kim loại nặng độc hại nhất, sau đến Đồng Lẽ tất nhiên,nếu ta loại trừ kim loại độc hại kim loại chút ích lợi cho người mà ta biết Chì, Cadimi thế, “ liều lượng tạo chất độc”, Paracelse nói thời Trung cổ Trong chế độ ăn uống bình thường, người ta tiêu thụ từ đến mg đồng ngày Thấp số lượng sinh bệnh thiếu máu trường hợp đặc biệt trẻ em, Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đồ án tốt nghiệp người ta thấy có chậm tâm thần vận động, liều lượng cao 15 mg/ngày, triệu chứng nôn mữa đau bụng xuất ca nghiêm trọng tiến đến hôn mê tử vong Kim loại, hợp kim hợp chất kim loại cần cho khoa học công nghệ đại ngày nay, việc thay hợp chất hữu số ứng dụng quan trọng(sợi quang chất bán dẫn hữu cơ) không ngoại lệ Rất thấy kim loại mà ứng dụng Văn minh kinh tế quốc gia từ thời cổ đại dựa phần vào kim loại Đối với sống đại cần đến kim loại, chất dẻo thay kim loại số ứng dụng Thế nhiều cần đến xúc tác kim loại để xúc tiến trình polyme hoá tạo thành chất dẻo.Những chất xúc tác dùng thải môi trường Các kim loại chúng gây hiểm hoạ ghê gớm không lường trước được: bệnh Minamata bắt nguồn từ thuỷ ngân chất xúc tác phản ứng polyme hoá hay sao? Sự thật không tránh trình công nghiệp tạo chất thải kim loại làm cho môi trường trở nên bãi rác Bệnh dịch âm ỉ nguy hại vụ nhiễm độc kim loại nặng thêm nghiêm trọng kim loại nặng hiển nhiên không phân huỷ nguyên tố tồn lâu bền môi trường sống người động vật Thật ra, chúng tồn vĩnh viễn ta so sánh thời gian tồn chúng với tuổi thọ sinh vật ( ta không bàn đến phản ứng phóng xạ) Trong điều kiện bình thường biến đổi phá huỷ chúng Thế nhưng, tác động số vi khuẩn, chúng kết hợp với hợp chất hữu để tạo nên chất độc có khả len lỏi vào mạch thực phẩm vào thể người trường hợp metyl thuỷ ngân Minâmta Người ta cho độc hại gây nên tất kim loại nặng thải hàng năm vào sinh vượt xa độc hại tất chất thải hữu phóng xạ I.3 Nhiễm độc Chì hiểm hoạ môi trường Cách 8000 năm loài người bắt đầu luyện chì bên cạnh khói, chì chất Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đồ án tốt nghiệp độc nhân tạo khí Ngày ngộ độc chì tiếp tục bệnh tiếp xúc với độc tố chì nghề nghiệp môi trường, bệnh phòng ngừa Rủi ro ngộ độc thay đổi lớn phụ thuộc vào nơi sinh trú làm việc thành phố Băng Cốc, thành phố Mexico Jakarta phạm vi tiếp xúc chì lớn việc gia tăng sử dụng xe động Tuy có thành phố Chicogo Washington tiếp xúc với chì phần lớn hàm lượng chì thoát từ sơn nội thất Nói chung người tiếp xúc ngộ độc chì từ nguồn : dùng xăng pha chì, sơn có chì , ống chì hệ thống cấp nước, trình khai mỏ, luyện chì chất đốt có chì Các nguồn khác phải thải chì bao gồm đường hàn bình đựng thức ăn, men sứ gốm, acquy, pin đồ mỹ phẩm Chì đặc biệt độc hại não thận, hệ thống sinh sản hệ thống tim mạch người Khi bị nhiễm độc chì ảnh hưởng có hại tới chức trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai tăng huyết áp Đặc biệt chì mối nguy hại trẻ em Một số kết nghiên cứu cho ta thấy nhiễm độc chì làm giảm mạnh số thông minh (IQ) trẻ em tuổi học Một số đánh giá cho thấy 10µg/dl tăng chì máu gây mức giảm từ đến điểm IQ trẻ em bị nhiễm chì Nhiễm chì làm cho hệ thần kinh căng thẳng, phạm tội rối loạn tập trung ý trẻ em từ 7-11 tuổi tuổi trung niên nhiễm độc chì làm cho huyết áp tăng gây nhiều rỏi ro bệnh tim mạch Khác với hoá chất mà tác động lên sức khoẻ nồng độ thấp chưa chắn, việc nhiễm chì mức thấp bị ngộ độc cao Dù mức chì 10µg/dl mốc giới hạn có ảnh hưởng đến sức khoẻ, nhiều nhà khoa học không cho mức thấp hại đến thể người Một số nghiên cứu phát tác hại trẻ em mức chì máu từ 5-10µg/dl Ô nhiễm chì gây hại cho sức khoẻ hiểm hoạ môi trường chung nước công nghiệp nước phát triển Trong trẻ em đô thị nước phát triển phần lớn em tuổi có mức chì trung bình máu lớn 10µg/dl Một khảo sát 17 điểm nghiên cứu Trung Quốc xác Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 10 Đồ án tốt nghiệp Bản đồ điểm lấy mẫu V.2 Lựa chọn phương pháp phân tích Chương III ta nói kỹ phương pháp xác định kim loại nặng nước nước thải Do yêu cầu đồ án nên em lựa chọn phương pháp phân tích cực phổ để xác định hàm lượng kim loại nặng nước nước thải Phương pháp có ưu điểm độ nhạy cao, vùng phát nồng độ lớn, so với phương pháp khác có chi phí nhỏ Phương pháp cực phổ có độ xác cao việc phân tích đòi hỏi phải có trợ giúp chuyên gia Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu hoàn toàn xác V.3 Kết phân tích kim loại nặng nguồn nước mặt Hà Nội V.3.1 Kết phân tích As mẫu nước mặt Trên đồ thị V.1 ta có hình ảnh tổng quan nồng độ As địa điểm lấy mẫu Ta so sánh với TCVN-1995 để biết tình hình ô nhiễm As địa điểm lấy mẫu Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 68 Đồ án tốt nghiệp Đồ thị 5.1 Đồ thị biểu diễn kết phân tích As Nhìn vào đồ thị ta thấy địa điểm S8, S9 nồng độ As vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều từ 1,5 – 1,7 lần mà S8 S9 địa điểm sông Sét ta khẳng định sông Sét bị ô nhiễm vừa kim loại nặng As.Còn địa điểm khác mẫu phân tích nồng độ As nhỏ TCVN Tại vị trí S1, S2 sông Tô Lịch nồng độ As tương đối thấp xấp xỉ nồng độ As nước sông Hồng lưu lượng sông nhỏ so với lưu lượng sông Hồng Chứng tỏ lượng As thải từ sở công nghiệp hoạt động dọc theo sông thấp Vị trí S3 (cầu Đại Kim) nằm đầu nguồn nồng độ As lại cao hẳn vị trí S1 S2 nằm cuối nguồn chứng tỏ nguồn thải As tập trung hầu hết đầu nguồn sông Tô Lịch cuối nguồn Vì gần cuối nguồn nồng độ As nhỏ bị pha loãng dòng chảy Trên sông Lừ nồng độ As thấp, nhỏ nồng độ cho phép Trong nồng độ As tăng dần theo chiều dài sông từ vị trí Đại học Y (= 0,9 lần nồng độ cho phép) đến phố Định Công (đúng nồng độ cho phép) Điều cho thấy nguồn thải As phân bố dọc theo chiều dài sông cuối nguồn nồng độ As nước thải vào sông tăng Trên sông Hồng nồng độ As thấp so với tiêu chuẩn cho phép Đó lưu lượng sông lớn pha loãng nước thải từ sông nội thành chảy Trên sông Sét vị trí S8 (Đại học Bách Khoa Hà Nội) S9 (Khu công nghiệp Đuôi Cá) nồng độ As cao tiêu chuẩn cho phép đặc biệt Đại học Bách Khoa Hà Nội Điều nước thải từ hoạt động thí nghiệm, nghiên cứu khoa học, xưởng thực nghiệm trường có chứa hàm lượng As cao Đồng thời ta lại thấy nồng độ As giảm dọc theo chiều dài sông từ Đại học Bách Khoa Hà Nội đến khu công nghiệp Đuôi Cá chứng tỏ nguồn thải As chủ yếu tập trung xung quanh vị trí Đại học Bách Khoa Hà Nội Còn khu công nghiệp Đuôi Cá nguồn thải có nồng độ As thấp nên nước thải có nồng độ As cao chảy Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 69 Đồ án tốt nghiệp từ Đại học Bách Khoa Hà Nội bị pha loãng giảm xuống Như vấn đề ô nhiễm nhiễm As nước mặt Hà Nội không phổ biến có số vị trí đáng lo ngại mà V.3.2 Kết phân tích tổng Cr, Zn mẫu nước mặt Đồ thị 5.2 Đồ thị biểu diễn kết phân tích tổng Cr Zn Kết phân tích ∑ Cr mẫu nước mặt dòng sông Hà Nội ta thấy đa số ô nhiễm nặng Cr gấp từ – tiêu chuẩn cho phép Trong cao sông Tô Lịch (gấp từ – lần) sông Sét (gấp từ – lần) Tại sông Lừ nồng độ gấp từ – lần tiêu chuẩn cho phép Riêng sông Hồng nồng độ Cr thấp lưu lượng dòng sông Hồng lớn Điều cho thấy nguồn thải Cr dọc sông Tô Lịch, sông Sét sông Lừ lớn dọc sông Tô Lịch sông Sét Môi trường nước Hà Nội bị ô nhiễm nhiễm kim loại nặng Cr địa bàn thành phố Hà Nội có nhiều nhà máy mạ điện, đa số nước thải nhà máy xả vào dòng sông Nồng độ Zn hầu hết sông nội thành Hà Nội thấp tiêu chuẩn cho phép riêng vị trí phố Định Công sông Lừ vượt tiêu chuẩn cho phép (gấp 1,5 lần) Như nguồn thải Zn nội thành Hà Nội tương đối nhỏ Trên sông Lừ nồng độ Zn tăng dần theo chiều dài sông từ Đại học Y(= 0,8 lần tiêu chuẩn cho phép ) đến phố Định Công (gấp 1,5 lần tiêu chuẩn cho phép ) chứng tỏ nguồn thải phân bố dọc theo chiều dài sông cuối sông nồng độ Zn nước thải đổ vào sông tăng Nước thải nguồn phân bố từ Đại Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 70 Đồ án tốt nghiệp học Y đến phố Định Công có nồng độ Zn cao so nướcthải thượng nguồn sông Nằm ven sông Lừ nhà máy lớn nào, nồng độ Zn chủ yếu sinh hoạt dân cư sở sản xuất nhỏ thải vào dòng sông nguồn thải Zn lớn so với nguồn thải khác nằm địa bàn Hà Nội Nồng độ Cr sông Lừ giảm dần theo chiều dài sông từ gấp lần tiêu chuẩn cho phép (tại vị trí Đại học Y) xuống gấp lần tiêu chuẩn cho phép (tại vị trí phố Định Công) Điều cho thấy nguồn thải Cr tập trung chủ yếu phía thượng nguồn sông nồng độ thải lớn Nồng độ Cr sông Tô Lịch địa điểm Cầu Giấy (S2) cầu Đại Kim (S3) cao nồng độ cho phép, đặc biệt ngã tư Sở nồng độ Cr gấp lần nồng độ cho phép Đó hoạt động nhà máy khí (mạ điện, sản xuất ô tô ….) , sơn khu công nghiệp Thượng Đình thải trực tiếp nước thải vào sông mà chưa qua xử lý Nồng độ Cr tăng dần từ cầu Đại Kim (S3) đến Cầu Giấy (S1) đến ngã tư Sở (S2) chứng tỏ nguồn thải Cr phân bố dọc theo chiều dài sông cuối nguồn nồng độ Cr nước thải vào sông tăng Nồng độ Zn sông Tô Lịch vị trí Cầu Giấy (S1) lớn chứng tỏ nguồn thải Zn tập trung nhiều khu vực Nồng độ Cr Zn sông Hồng nhỏ TCVN – 1995 nhiều Đó lưu lượng sông lớn pha loãng nồng độ chất ô nhiễm nhiều Nồng độ Cr sông Sét Đại học Bách Khoa (S8) khu công nghiệp Đuôi Cá (S9) cao tiêu chuẩn cho phép Đặc biệt Đại học Bách Khoa (S8) nồng độ Cr gấp 2,1 lần nồng độ cho phép (cao vị trí S9) địa điểm nằm vị trí S9 (Khu công nghiệp Đuôi Cá) Điều hoạt động học tập, nghiên cứu phòng thí nghiệm, trung tâm, khoa, viện, xưởng thực nghiệm Đại học Bách Khoa thải lượng lớn Cr vào dòng sông Và nguồn thải Cr nằm khu vực Hàm lượng Zn sông Sét nhỏ tiêu chuẩn cho phép nhiều Thêm nồng độ Zn giảm từ vị trí Đại học Bách Khoa (S8) đến khu công nghiệp Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 71 Đồ án tốt nghiệp Đuôi Cá chứng tỏ nguồn thải kim loại nặng Cr, Zn tập trung khu vực Đại học Bách Khoa Hà Nội chủ yếu Nhìn chung sông Hà Nội bị ô nhiễm Zn Ô nhiễm Cr tương đối nặng phổ biến đặc biệt sông Tô Lịch sông Sét Điều cho thấy cần phải ý đến ô nhiễm nhiễm Cr tiến hành xử lý nước thải dòng sông V.3.3 Kết phân tích Pb mẫu nước mặt Đồ thị 5.3 Đồ thị biểu diễn kết phân tích Pb Kết phân tích cho ta biết tình hình ô nhiễm nghiêm trọng Pb môi trường nước mặt Hà Nội Ta so sánh nồng độ Pb địa điểm lấy mẫu với TCVN 1995 thấy hàm lượng Pb vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần từ – 12 lần nghiêm trọng sông Tô Lịch (S1, S2, S3 gấp từ – 12 lần tiêu chuẩn cho phép ) sông Sét (gấp từ – 10 lần tiêu chuẩn cho phép) Trên sông Lừ tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng Trên sông Hồng nồng độ Pb xấp xỉ hoậc thấp nồng độ cho phép Đó lưu lượng sông Hồng lớn pha loãng nồng độ Pb dòng sông từ nội thành chảy Trên sông Tô Lịch ta thấy nồng độ Pb tăng dần theo chiều dài sông từ vị trí cầu Đại Kim đến Cầu Giấy đến Ngã Tư Sở Điều cho thấy sông Tô Lịch điểm thải phân bố dọc theo chiều dài sông liên tục thải Pb vào sông Vấn đề ô nhiễm Pb sông Tô Lịch nghiêm trọng sông nội thành Hà Nội Điều cho thấy tải lượng Pb thải từ nhà máy khí, sản xuất pin, sản xuất pin khu công nghiệp Thượng Đình lớn, cần xử lý trước Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 72 Đồ án tốt nghiệp thải vào môi trường Trên sông Sét nồng độ Pb tăng dọc theo chiều dài sông từ Đại học Bách Khoa Hà Nội đến khu công nghiệp Đuôi Cá không đáng kể (tăng từ lần lên 10 lần) Như thấy nguồn thải từ đầu sông đến Đại học Bách Khoa Hà Nội (nhất nguồn thải từ Đại học Bách Khoa Hà Nội) chủ yếu tương đối lớn nguồn thải từ khu công nghiệp Đuôi Cá không đáng kể Trên sông Lừ tình hình nghiêm trọng sông Sét sông Tô Lịch nồng độ Pb gấp từ – lần nồng độ cho phép Tại nồng độ Pb tăng dần theo chiều dài sông từ vị trí Đại học Y (gấp lần) đến vị trí phố Định Công (gấp lần) Như nguồn thải phân dọc theo chiều dài sông tập trung chủ yếu từ thượng nguồn đến Đại học Y vị trí phố Định Công nguồn thải nhỏ, không đáng kể Nhìn chung nồng độ Pb sông nội thành Hà Nội lớn Vấn đề trở nên nghiêm trọng Pb kim loại nặng có độc tính cao, cần vượt nồng độ cho phép lượng nhỏ gây độc nặng nề cho người sinh vật khác môi trường V.3.4 Kết phân tích Cd mẫu nước mặt Đồ thị 5.4 Đồ thị biểu diễn kết phân tích Cd Nhìn vào đồ thị V.3 ta thấy môi trường nước mặt thành phố Hà Nội chưa bị ô nhiễm nhiễm Cd Có kết lượng Cd thải vào môi trường Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 73 Đồ án tốt nghiệp có tới 90 % hoạt động nhân tạo hoạt động gây ô nhiễm môi trường công nghệ luyện kim màu, mà Hà Nội nhà máy luyện kim màu đóng địa bàn, nguồn thải Cd đốt rác, sản xuất phân bón trình nhiệt độ cao khác Hà Nội không bị ảnh hưởng hoạt động Kể mẫu phân tích kim loại nặng môi trường nước ngầm hay hồ giếng khoan đồ án tốt nghiệp có kết nguồn nước Hà Nội chưa bị nhiễm bẩn kim loại nặng Cd Vấn đề ô nhiễm Cd sông nội thành Hà Nội chưa đáng lo ngại V.3.5 Kết phân tích Fe, Mn mẫu nước mặt Đồ thị 5.4 Đồ thị biểu diễn kết phân tích Fe,Mn Theo kết phân tích thể đồ thị V.3 ta thấy Fe Mn hồ Hà Nội chưa bị ô nhiễm, nồng độ Fe, Mn nhỏ nồng độ cho phép nhiều Nồng độ Fe sông hồ hầu hết mức phép Nồng độ Fe nước hồ Bảy Mẫu (H2) nồng độ cho phép Chỉ có nồng độ Fe nước sông Hồng gần cảng Phà Đen (S7) cao nồng độ cho phép không đáng kể Điều hoạt động cảng tàu bè thải nước thải chứa nhiều Fe vào nước sông Hồng Nồng độ Fe tăng dần theo chiều dài sông chứng tỏ nguồn thải phân bố dọc theo chiều dài sông nguồn thải chủ yếu phân bố khu vực từ cầu Long Biên (S6) đến cảng Phà Đen (S7) Nồng độ Mn nước sông, hồ thấp gần không Nguyên Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 74 Đồ án tốt nghiệp nhân hoạt động công nghiệp thành phố Hà Nội sử dụng đến Mn nên lượng Mn thải vào môi trường hoạt động công nghiệp nhỏ Có thể nói nước mặt thành phố Hà Nội không bị ô nhiễm nhiễm Fe Mn hay nói cách khác Fe Mn không tác động đến nước mặt Hà Nội V.3.6 Một số kết luận từ kết phân tích  Nước sông Hồng không bị ô nhiễm kim loại nặng Có điều phân tích lưu lượng dòng chảy lớn, làm giảm nồng độ kim loại nặng nhiều  Địa điểm xung quanh Đại học Bách Khoa Hà Nội bị ô nhiễm kim loại nặng nghiêm trọng As, Cr Pb Tải lượng dòng thải kim loại nặng khu vực lớn Vì khu vực cần ý giảm tải lượng dòng thải kim loại nặng nguồn để giảm độ độc cho dòng thải trước thải vào hệ thống thoát nước chung thành phố  Sông Tô Lịch bị ô nhiễm kim loại nặng trầm trọng đặc biệt Cr Pb, hai kim loại nặng có độc tính cao Điều cho thấy nước thải sở công nghiệp nằm dọc theo sông chứa nhiều kim loại nặng cần xử lý đến nồng độ cho phép trước thải vào dòng chảy chung Khi tiến hành xử lý nước thải sông Tô Lịch cần ý đến vấn đề ô nhiễm kim loại nặng V.4 Kết phân tích kim loại nặng nước ngầm Hà Nội Nói chung kết phân tích cho thấy hàm lượng kim loại nặng nước ngầm thành phố Hà Nội chưa bị ô nhiễm tầng chứa nước cuối Còn tầng chứa nước phía bị ô nhiễm kim loại nặng Như mẫu Giếng khoan ta thấy nồng độ Fe vượt tiêu chuẩn cho phép nước ngầm song so sánh với tiêu chuẩn cho phép nước sinh hoạt nồng độ Fe< mg/l Như mẫu giếng khoan cho thấy nồng độ Fe vượt lần Do chưa qua xử lý dùng nước để sinh hoạt Nhưng Hà Nội có nhiều hộ gia đình dùng nước giếng khoan cấp sinh hoạt Việc nước ngầm tầng bị ô nhiễm hoạt động người gây Việc không xử Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 75 Đồ án tốt nghiệp lý nước thải công nghiệp làm cho nước ngầm tầng bị ô nhiễm kim loại nặng Còn tầng sâu nước ngầm chưa bị ô nhiễm kim loại nặng Đồ thị 5.5 Đồ thị biểu diễn kết phân tích Mn, Fe mẫu nước ngầm Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 76 Đồ án tốt nghiệp Phụ lục Phụ lục Giá trị giới hạn cho phép nồng độ kim loại nặng nước ngầm TCVN 5944-1995 TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn Arsen Cadimi Chì Crom Đồng Mangan Sắt Thuỷ ngân mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 0.05 0.01 0.05 0.05 0.1-0.5 1-5 0.001 Phụ lục Giá trị giới hạn nồng độ kim loại nặng nước thải công nghiệp TCVN 5945-1995 Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 77 Đồ án tốt nghiệp TT Thông số Đơn vị A Giá trị giới hạn B C Arsen Cadimi Chì mg/l mg/l mg/l 0.05 0.01 0.1 0.01 0.02 0.5 0.5 0.5 Crom(VI) mg/l 0.05 0.1 0.5 Crom(III) Đồng Mangan Sắt Thuỷ ngân mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 0.2 0.2 0.2 0.005 1 0.005 5 10 0.01 Nồng độ bé giá trị quy định cột A thải vào nước dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt Nồng độ bé giá trị quy định cột B thải vào nước dùng cho giao thông thuỷ, tưới tiêu, bơi lội, thuỷ sản, trồng trọt Nếu nồng độ nằm giá trị quy định cột B C phải đổ vào nơi quy định Nồng độ lớn giá trị quy định cột C không phép đổ vào nơi quy định Phụ lục Giá trị giới hạn nồng độ kim loại nặng nước mặt TCVN 5942-1995 TT Thông số Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 Đơn vị Giá trị giới hạn 78 Đồ án tốt nghiệp A B Arsen Cadimi Chì mg/l mg/l mg/l 0.05 0.01 0.05 0.1 0.02 0.1 Crom(VI) mg/l 0.05 0.05 Crom(III) Đồng Mangan Sắt Thuỷ ngân mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 0.1 0.1 0.1 0.0001 1 0.8 0.002 • Cột A ứng với nước mặt dùng làm nguồn nước cấp sinh hoạt, phải qua xử lý theo quy định • Cột B áp dụng nước mặt dùng cho mục đích khác Tài liệu tham khảo [1] PGS.TS Nguyễn Đức Khiển Lao động với môi trường vấn đề an toàn, vệ sinh Nhà xuất lao động- xã hội [2].GS.TS Lâm Minh Triết- TS Diệp Ngọc Sương Các phương pháp phân tích kim loại nước nước thải Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 79 Đồ án tốt nghiệp Nhà xuất khoa học kỹ thuật [4] Đặng Kim Chi Hoá học môi trường Nhà xuất khoa học kỹ thuật –2001 [5] Tuyển tập báo cáo khoa học hội nghị môi trường toàn quốc năm 1998 Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 80 Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 81 Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 82 [...]... 3 Hoá chất ô nhiễm nhẹ 4 Luyện kim ô nhiễm vừa 5 Điện tử Ô nhiễm vừa 6 Khai khoáng Ô nhiễm vừa 7 Dệt nhuộm Ô nhiễm vừa 8 Thuộc da Ô nhiễm nặng 9 Giấy Không ô nhiễm 10 Bột ngọt Không ô nhiễm Kết quả đánh giá ở bảng I.2 ta thấy tuỳ từng nghành công nghiệp khác nhau mà đưa lại ô nhiễm kim loại nặng khác nhau Sự ô nhiễm kim loại nặng trong các nghành được xem xét khách quan theo các nghành công nghiệp... kim loại nặng Góp phần gây ô nhiễm môi trường trầm trọng Trình trạng ô nhiễm nhiễm kim loại nặng của từng nghành công nghiệp có thể được đánh giá chung trong bảng I.2 sau: Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 33 Đồ án tốt nghiệp Bảng 2.2 Đánh giá chung về ô nhiễm kim loại nặng của từng nghành công nghiệp [1] Stt 1 Nghành Điện lực Nhiệt điện Kim loại nặng ô nhiễm nhẹ Thuỷ điện Không ô nhiễm 2 Cơ khí ô nhiễm nhẹ... nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng kim loại nặng Nhiều khu công nghiệp nằm tập trung gần các tuyến sông rạch, do đó các sông rạch này trực tiếp nhận nguồn nước thải có kim loại nặng Hoạt động sản xuất trong nghành cơ khí nói chung có thải ra kim loại nặng do trong dây chuyền có khâu công nghệ mạ, xử lý bề mặt kim loại ( sơn, nhuộm) Ngành mạ điện sử dụng nhiều hoá chất dạng muối kim loại nặng có độc tính... xuất khẩu • Nhà máy cơ khí chính xác • Nhà máy kim Hà Nội Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 35 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG III CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC III.1 Tổng quan các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước thải chứa kim loại nặng như các phương pháp hoá học, hoá lý hay sinh học Song kim loại nặng thường là phát sinh ra từ các nguồn nhất định... quốc gia Tokyo tháng 6 và tháng 8 năm 1988 đã phân tích cá mua từ thị trường bán lẽ và các loại tôm cua nuôi cua nuôi được mua vào tháng 10 năm 1987 Các nhà nghiên cứu khẳng định rằng sự ô nhiễm các hợp chất cơ thiếc là phổ biến trên toàn quốc cả ở trong môi trường biển lẫn trong các loài hải sản Theo họ thì điều đặc biệt đáng lo ngại là hàm lượng các Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44 20 Đồ án tốt nghiệp chất... đổi tuỳ theo từng khu vực cụ thể, ở khu vực Bắc sông Hồng (Km) thay đổi từ 400 đến 1.600 m 2/ ng, ở Sóc Sơn Km thay đổi từ 260 đến 700 m2/ng Khu vực Nam sông Hồng, hệ số dẫn nước Km thường thay đổi từ 1000 đến 1500 m2/ng II.4.Nguồn gốc gây ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước Hà Nội Nguyên nhân chính gây ô nhiễm kim loại nặng là do các hoạt động công nghiệp , các phòng thí nghiệm và rác thải Các... tủa kim loại dưới dạng hydroxit bằng cách trung hoà đơn giản các chất thải axit Độ pH kết tủa cực đại của tất cả các kim loại không trùng nhau, ta tìm một vùng pH tối ưu, giá trị từ 7 - 10.5 tuỳ theo giá trị cực tiểu cần tìm để loại bỏ kim loại mà không gây độc hại Nếu trong nước thải có nhiều kim loại nặng thì càng thuận tiện cho quá trình kết tủa vì ở giá trị pH nhất định độ hoà tan của kim loại. .. vậy cách tốt nhất là ta xử lý ngay tại nguồn gây ô nhiễm Tại các nhà máy mà nước thải có chứa hàm lượng kim loại nặng vượt quá tiêu chuẩn cho phép thì có thể áp dụng các quá trình xử lý nhằm loại bỏ kim loại nặng trước khi thải vào môi trường III.2 Phương pháp kết tủa hoá học Phương pháp này dựa trên phản ứng hoá học giữa chất đưa vào nước thải với kim loại cần tách, ở độ pH thích hợp sẽ tạo thành hợp... đọng trên các sông hàng năm như sau: 1 Sông Tô Lịch : 46.000 m3 2 Sông Kim Ngưu: 21.000 m3 3 Sông Lừ : 18.000 m3 4 Sông Sét : 7.000 m3 Tổng cộng : 92.000 m3 Công ty thoát nước Hà Nội chỉ nạo vét được khoảng 50 % khối lượng bùn lắng đọng trên , như vậy hàng năm còn khoảng 46.000 m3 bùn tồn đọng lại làm cho lòng sông nông dần Qua khảo sát cốt đáy sông những năm gần đây cho thấy có nhiều đoạn sông bị bùn.. .Đồ án tốt nghiệp định được từ 65-99.5% trẻ em sống trong vùng công nghiệp và giao thông phát triển mạnh có mức chì trong máu vượt 10µg/dl Ngay cả các vùng ngoại vi có đến 50% trẻ em có mức chì trong máu không chấp nhận được Ở Châu Phi mặc dù trình độ công nghiệp hoá và mức sử dụng ô tô tương đối thấp song ô nhiễm chì vẫn là một vấn đề nghiêm trọng Tại Nigeria 15-30% trẻ em ở các ô thị có