Nghiên Cứu Sử Lý Asen Trong Nước Ngầm Bằng Biện Pháp Sinh Học

B GIO DC V O TO I HC NễNG LM THI NGUYấN - DNG TH MINH HềA NGHIấN CU S Lí ASEN TRONG NC NGM BNG BIN PHP SINH HC LUN VN THC S KHOA HC NễNG NGHIP Chuyờn ngnh: Mó s: Hng dn khoa hc: Khoa hc mụi trng 60.44.03.01 PGS.TS ng Vn Minh TS Phan Hựng THI NGUYấN - 2011 Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Phan Đỗ Hùng, Viện Công nghệ Môi trờng thầy giáo PGS TS Đặng Văn Minh tận tình hớng dẫn, bảo giúp đỡ em suốt qúa trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn anh, chị Viện Công nghệ Môi trờng, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam; thầy, cô Khoa Tài nguyên Môi trờng tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đề tài Cuối em xin gửi đến gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ em trình thực tập, nghiên cứu nh thời gian thực đề tài lời cảm ơn chân thành Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2011 Tác giả Dơng Thị Minh Hoà LI CAM OAN Tụi xin cam oan: Bn lun tt nghip ny l cụng trỡnh nghiờn cu thc s ca cỏ nhõn tụi, c thc hin trờn c s nghiờn cu lý thuyt, nghiờn cu kho sỏt v phõn tớch t thc tin di s hng dn khoa hc ca TS Phan Hựng v PGS.TS ng Vn Minh Tụi xin cam oan rng s liu v kt qu nghiờn cu c trỡnh by lun ny l hon ton trung thc v cha c s dng bo v cho mt hc v no, phn trớch dn ti liu tham kho u c ghi rừ ngun gc Thỏi Nguyờn, ngy thỏng nm 2011 Tỏc gi Dng Th Minh Ho MC LC Trang M u 1 t Mc ớch ca ti 3 Yờu cu ca ti 4 í ngha ca ti Chng Tng quan ti liu 1.1 C s khoa hc ca ti 1.2 Asen, tớnh cht hoỏ lý v cỏc dng tn ti 1.3 nh hng ca asen n sc kho ngi 11 1.4 ễ nhim asen nc ngm trờn th gii v Vit Nam 12 1.4.1 ễ nhim asen nc ngm trờn th gii 12 1.4.2 ễ nhim asen nc ngm Vit Nam 14 1.5 Nguyờn nhõn dn n s ụ nhim asen nc ngm 17 1.6 Tiờu chun v hm lng asen nc ung 19 1.7 Cỏc phng phỏp x lý asen 19 1.7.1 Cỏc phng phỏp x lý asen trờn th gii 1.7.2 Cỏc phng phỏp x lý asen ang c nghiờn cu v ỏp dng ti Vit Nam 1.8 C s lý thuyt ca phng phỏp lc sinh hc 19 22 24 1.8.1 C ch loi b asen bng phng phỏp lc sinh hc 24 1.8.2 Vi khun oxy húa st v mangan 28 1.8.3 Cỏc yu t nh hng 31 Chng i tng, ni dung v phng phỏp nghiờn cu 33 2.1 i tng v phm vi nghiờn cu 33 2.2 a im v thi gian tin hnh 33 2.3 Ni dung nghiờn cu 33 2.4 Phng phỏp nghiờn cu Chng Kt qu nghiờn cu v tho lun 3.1 Din bin ca pH, nhit v nng oxy ho tan quỏ trỡnh 34 39 39 thc nghim 3.2 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen 3.2.1 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen i vi kớch thc vt liu lc t - mm, nng asen u vo khong 50 àg/l 3.2.2 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen i vi kớch thc vt liu lc t - mm, nng asen u vo khong 50 àg/l 3.2.3 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen i vi kớch thc vt liu lc t - mm, nng asen u vo khong 100 àg/l 3.3 nh hng ca kớch thc ht vt liu lc n hiu sut x lý asen 44 44 46 48 50 3.3.1 nh hng ca kớch thc vt liu lc ti hiu sut x lý asen i vi tc lc 100 m/ngy v nng asen u vo 50 khong 50 àg/l 3.3.2 nh hng ca kớch thc vt liu lc ti hiu sut x lý asen i vi tc lc 400 m/ngy v nng asen u vo 52 khong 50 àg/l 3.3.3 nh hng ca kớch thc vt liu lc ti hiu sut x lý asen i vi tc lc 600 m/ngy v nng asen u vo 54 khong 50 àg/l 3.4 nh hng ca nng asen nc ngm u vo n hiu 55 sut x lý asen 3.4.1 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti 55 hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm v tc lc 100 m/ngy 3.4.2 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm 57 v tc lc 210 m/ngy 3.4.3 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm 59 v tc lc 400 m/ngy 3.5 u nhc im ca phng phỏp lc sinh hc s dng vi sinh vt 63 oxy hoỏ st v mangan Kt lun v kin ngh 65 Kt lun 65 Kin ngh 66 Ti liu tham kho Ph lc DANH MC T VIT TT T vit tt Vit y WHO T chc Y t th gii TCVN Tiờu chun Vit Nam QCVN Quy chun Vit Nam UNICEF Qu Nhi ng Liờn Hip Quc BYT B Y t IRB Vi khun oxy hoỏ st DANH MC CC BNG Tờn bng Bng 1.1 Hm lng Asen nc (àg/l) v trm tớch (ppm) bin ven b mt s vựng Vit Nam Bng 1.2 Tng hp nhng kt qu xột nghim asen UNICEF h tr nm 2004 Bng 1.3.Tng hp mt s ch tiờu phõn tớch mu nc ngm Thnh ph H Ni khụ 12/2000 - 2/2001 Trang 10 15 16 Bng 2.1 Cỏc thụng s ca nc ngm u vo 33 Bng 2.2 Cỏc ch thc nghim 37 Bng 3.1 Din bin ca pH, nhit v nng oxy ho tan quỏ trỡnh thc nghim 41 Bng 3.2 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen i vi kớch thc vt liu lc t - mm, nng asen u vo 44 khong 50 àg/l Bng 3.3 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen i vi kớch thc vt liu lc t - mm, nng asen u vo 46 khong 50 àg/l Bng 3.4 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen i vi kớch thc vt liu lc t - mm, nng asen u vo 48 khong 100 àg/l Bng 3.5 nh hng ca kớch thc vt liu lc ti hiu sut x lý asen i vi tc lc 100 m/ngy v nng asen u vo 50 khong 50 àg/l Bng 3.6 nh hng ca kớch thc vt liu lc ti hiu sut x lý asen i vi tc lc 400 m/ngy v nng asen u vo khong 50 àg/l 52 Bng 3.7 nh hng ca kớch thc vt liu lc ti hiu sut x lý asen i vi tc lc 600 m/ngy v nng asen u vo 54 khong 50 àg/l Bng 3.8 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - 56 mm v tc lc 100 m/ngy Bng 3.9 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - 57 mm v tc lc 210 m/ngy Bng 3.10 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - 59 mm v tc lc 400 m/ngy Bng 3.11 Hiu sut x lý asen nc ngm bng phng phỏp lc sinh hc 61 DANH MC CC HèNH Tờn hỡnh Hỡnh 1.1 S vũng tun hon ca Asen mụi trng Hỡnh 1.2 Mt s hỡnh nh biu hin cỏc bnh nhim c Asen gõy Hỡnh 1.3 Bn ụ nhim Asen Hỡnh 1.4 C ch loi b asen nc ngm bng phng phỏp lc sinh hc Trang 12 14 25 Hỡnh 1.5 C ch loi b asen(III) 27 Hỡnh 1.6 Vi khun st (Gallionella) 28 Hỡnh 1.7 Min hot ng ca vi khun oxy hoỏ st 29 Hỡnh 1.8 Vi sinh vt bn a phỏt trin ct lc sinh hc 31 Hỡnh 2.1 S h thng x lý asen nc ngm bng phng phỏp lc sinh hc 34 Hỡnh 3.1 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen i vi kớch thc vt liu lc t - mm, nng asen u vo 45 khong 50 àg/l Hỡnh 3.2 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen i vi kớch thc vt liu lc t - mm, nng asen u vo 47 khong 50 àg/l Hỡnh 3.3 nh hng ca tc lc n hiu sut x lý asen i vi kớch thc vt liu lc t - mm, nng asen u vo 49 khong 100 àg/l Hỡnh 3.4 nh hng ca kớch thc vt liu lc ti hiu sut x lý asen i vi tc lc 100 m/ngy v nng asen u vo khong 50 àg/l 51 57 Qua th 3.7 ta thy, cựng mt iu kin thớ nghim, vi ngun nc ngm u vo cú hm lng asen khong 50 àg/l t ngy 15/3/2011 - 02/4/2011, hiu sut x lý asen bng phng phỏp lc sinh hc t t 80 - 90% Vi ngun nc ngm u vo cú hm lng asen khong 100 àg/l t ngy 18/4/2011 - 05/5/2011, hiu sut x lý asen t 85 - 92% Nng As nc sau x lý c ch t QCVN 3.4.2 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm v tc lc 210 m/ngy Kt qu nghiờn cu nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm v tc lc 210 m/ngy c th hin qua bng 3.9 v hỡnh 3.8 Bng 3.9 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm v tc lc 210 m/ngy Ngy ly mu 8/10/2010 11/10/2010 Asen nc u vo (àg/l) 50 14/10/2010 26/11/2010 06/12/2010 13/12/2010 100 Asen Hiu sut Cp nc u (% ) nc (àg/l) Giỏn 14.3 65 on (1h 8.9 79 chy, 2h 6.4 85 ngh) Giỏn 19.5 77 on (1h 10.0 82 chy, 2h 6.5 89 ngh) Nng As u (àg/l) Asen nc u (àg/L) 50 Hiu sut x lý As (% ) 100 - Tc lc 210 m/ngy - Vt liu lc: - 3mm 40 80 30 Nng asen u vo khong 50 àg/l Nng asen u vo khong 100 àg/l 60 20 40 10 20 13/12/10 26/11/10 14/10/10 08/10/10 Thi gian Hỡnh 3.8 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm v tc lc 210 m/ngy th 3.8 v bng 3.9 cho ta thy, nng asen nc ngm u vo khong 50 àg/l t ngy 08/10 - 14/10/2010, hiu sut x lý asen t c 65 - 85% Nng asen nc ngm u vo khong 100 àg/l t ngy 26/11- 13/12/2010, hiu sut x lý asen t c cao hn, 77 - 89% Nhng nng asen nc sau x lý ch nng asen u vo khong 100 àg/l cao hn so vi ch nng asen u vo khong 50 àg/l Hiu sut x lý asen (%) 58 59 3.4.3 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm v tc lc 400 m/ngy Kt qu nghiờn cu nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm v tc lc 400 m/ngy c th hin bng 3.10 v hỡnh 3.9 Qua th 3.9 v bng 3.10 ta thy, nng asen nc ngm u vo khong 50 àg/l t ngy 18/10 - 25/10/2010, hiu sut x lý asen 79 84% Cũn ch nng asen nc ngm u vo khong 100 àg/l t ngy 16/12/2010 - 17/01/2011 t hiu sut x lý asen 79 - 86% Nng asen nc sau x lý ch nng asen u vo khong 100 àg/l cao hn 10ppb (khụng t QCVN) Bng 3.10 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm v tc lc 400 m/ngy Ngy ly mu Asen nc u vo (àg/L) 18/10/2010 Asen Hiu sut nc u (% ) (àg/L) 10,2 79 8,6 84 25/10/2010 7,0 84 20/12/2010 24/12/2010 01/01/2011 04/01/2011 17/01/2011 16,6 9,7 14,0 9,5 10,7 79 84 84 87 86 21/10/2010 50 100 Cp nc Giỏn on (1h chy, 2h ngh) Giỏn on (1h chy, 2h ngh) 60 100 40 80 Nng asen u vo khong 50 àg/l 30 20 Nng asen u vo khong 100 àg/l 60 - Tc lc 400 m/ngy - Vt liu lc: - 3mm 40 Hiu sut x lý asen (%) Hiu sut x lý As (% ) 50 20 10 0 10 17/01/10 16/12/10 25/10/10 18/10/10 Nng As u (àg/l) Asen nc u (àg/L) Thi gian Hỡnh 3.9 nh hng ca nng asen nc ngm u vo ti hiu sut x lý asen i vi vt liu lc cú kớch thc t - mm v tc lc 400 m/ngy Nh vy, tng nng asen nc ngm u vo, hiu sut x lý asen bng phng phỏp lc sinh hc khỏ cao Tuy nhiờn, nng asen nc sau x lý ca ch nng asen u vo 100 àg/l cao hn so vi ch nng asen u vo 50 àg/l * Túm li: Tng hp hiu sut x lý asen bng phng phỏp lc sinh hc s dng vi khun oxy hoỏ st v mangan c th hin qua bng 3.11 Kt qu bng 3.11 cho thy, x lý asen bng phng phỏp lc sinh hc s dng vi khun oxy hoỏ st v mangan cho hiu sut loi b asen khỏ cao Hiu sut loi b asen dao ng t 65 - 90%, thớ nghim hnh nhng iu kin thc nghim khỏc 61 Bng 3.11 Hiu sut x lý asen nc ngm bng phng phỏp lc sinh hc Ngy ly mu Tc lc, (m/ngy) Asen nc u (àg/l) Hiu sut Hiu loi b sut loi As tng b Fe (% ) (%) Hiu sut loi b Mn (%) Cp nc Kớch thc vt liu lc - 5mm, nng asen nc ngm u vo khong 50 àg/l 19/11/2009 16/12/1009 29/1/2010 4/3/2010 25/4/2010 31/5/2010 8,1 6,5 7,4 7,4 5,2 6,7 75 88 90 80 90 90 98 99 97 95 100 100 20 -12 53 KPH KPH 29/6/2010 8,0 85 NA KPH 22/9/2010 25/9/2010 11,8 4,7 75 82 87 91 -9 43 27/9/2010 5,4 82 90 41 30/9/2010 12,6 66 76 42 11,5 67 70 41 2/10/2010 100 400 600 Liờn tc Giỏn on (1h chy, 3h ngh) Giỏn on (1h chy, 3h ngh) Giỏn on (1h chy, 3h ngh) Kớch thc vt liu lc - 3mm, nng asen nc ngm u vo khong 50 àg/l 8/10/2010 11/10/2010 14/10/2010 210 14,3 8,9 65 79 91 NA 42 NA 6,4 85 NA NA Giỏn on (1h chy, 3h ngh) 62 18/10/2010 21/10/2010 25/10/2010 400 10,2 8,6 79 84 NA NA NA NA 7,0 84 NA NA Giỏn on (1h chy, 3h ngh) Giỏn on (1h 600 chy, 3h 05/11/2010 9,3 74 NA NA ngh) Kớch thc vt liu lc 1-3mm, nng asen nc ngm u vo lờn khong 100 àg/l 26/11/2010 19,5 77 NA NA 06/12/2010 210 10,0 82 NA NA 13/12/2010 6,5 89 NA NA Giỏn 29/10/2010 10,7 68 NA NA 20/12/2010 16,6 79 on (1h NA NA chy, 3h 24/12/2010 9,7 84 NA NA ngh) 01/01/2011 400 14.0 84 NA NA 04/01/2011 9,5 87 NA NA 17/01/2011 10,7 86 NA NA Kớch thc vt liu lc 1-3mm, nng asen nc ngm u vo lờn khong 50 àg/l 15/03/2011 90 89 -10 Giỏn 22/03/2011 10 81 NA NA on (1h 100 25/03/2011 90 chy, 2h 94 ngh) 02/04/2011 90 94 Kớch thc vt liu lc 1-3mm, nng asen nc ngm u vo lờn khong 100 àg/l 18/4/2011 12 85 95 22/4/2011 90 95 100 26/4/2011 89 95 05/5/2011 92 95 NA - Khụng phõn tớch KPH - Khụng phỏt hin Mn - khụng phỏt hin thy nc ngm 0 0 Giỏn on (1h chy, 2h ngh) 63 Kt qu bng 3.11 cng cho thy, phng phỏp lc sinh hc s dng vi khun oxy hoỏ st cú kh nng loi b st v chng mc no ú h thng cú kh nng x lý c Mn Vi kớch thc vt liu lc t - 5mm, tc lc 100 m/ngy (khong 4,2 m/h) t 19/11/2009 n 29/6/2010, hiu sut x lý st 95 - 100% tc lc 400 m/ngy (16,7 m/h) t 22 - 27/9/2010, hiu sut x lý st t khong 90% Khi tng tc lc lờn 600 m/ngy (25 m/h) sau ngy 27/9/2010, hiu sut x lý st gim xung cũn 70 - 76% 3.5 U NHC IM CA PHNG PHP LC SINH HC S DNG VI KHUN OXY HO ST, MANGAN 3.5.1 u im u im ca cụng ngh lc sinh hc l cú h thng lc n gin, tng t nh h thng lc cỏt truyn thng, thun tin, lp t v hnh h thng n gin H thng cú th hot ng c ch : cp nc liờn tc hoc cp nc giỏn on H thng cú tc lc cao, cỏc thit b s dng nh gn Vỡ th, khụng gian cn thit cho h thng ny tng i nh, dn n gim chi phớ u t Khụng nh phng phỏp hp ph, nh k phi thay th vt liu hp ph, phng phỏp ny khụng cn thay i vt liu lc b lc Do h thng cú quỏ trỡnh ngc nhm hn ch s lng ng cn FeOx v MnOx nhm trỡ tc lc v hot ng ca vi sinh vt h thng ng thi h thng cú th s dng vt liu lc sn cú, r tin v cú th s dng thi gian rt di Khụng ging cỏc phng phỏp khỏc (phng phỏp oxy hoỏ - cng kt ta, phng phỏp lng, ), phng phỏp lc sinh hc khụng s dng hoỏ cht (cỏc cht s dng cho quỏ trỡnh oxy hoỏ: khớ clo, hypochloride, ozon, permanganate, H2O2, v tỏc nhõn Fenton (H2O2/Fe2+) ), khụng cn tin x lý m hiu qu x lý cao Vỡ vy, chi phớ x lý thp v thõn thin vi mụi trng 64 S dng phng phỏp lc sinh hc, chi phớ hnh thp Ch yu l chi phớ in Theo tớnh toỏn, vi qui mụ h thng 500l/gi, h thng tiờu tn khong 0,5kWh/m3 in nng, chi phớ hnh khong 750 ng/m3 (giỏ in 1500 ng/kWh) Vi nhng li th trờn, h thng lc sinh hc cú th ỏp dng c qui mụ trung cng nh phi trung Chớnh vỡ vy m h thng cú th l gii phỏp cú tớnh kh thi v kinh t vic x lý ngun nc ngm nhim asen lm nc n ung, sinh hot cho Vit Nam v cỏc nc ang phỏt trin 3.5.2 Nhc im - Ngun gc sinh hc ca h thng l vi khun oxy hoỏ st v mangan Chớnh vỡ vy x lý asen nc ngm bng phng phỏp ny bt buc ngun nc u vo phi ng thi nhim As, Fe v Mn - Giai on ngc h thng l bt buc, nu khụng cú giai on ny h thng s b tc v nh hng n hot ng ca cỏc vi sinh vt ng thi, giai on ngc li cú mt lng nc thi khụng nhiu nhng cha hm lng ln As, Fe, Mn v cỏc cht cn cha c x lý thi mụi trng 65 KT LUN V KIN NGH KT LUN Qua thi gian tin hnh nghiờn cu h thng lc sinh hc x lý asen nc ngm s dng vi khun oxy hoỏ st v mangan t thỏng 9/2009 n thỏng 5/2011, ti cú mt s kt lun nh sau: 1) Phng phỏp lc sinh hc s dng vi khun oxy hoỏ st v mangan cú kh nng x lý asen nc ngm vi hiu sut cao, cú th t 92% Phng phỏp ny cng ng thi loi b c st v chng mc no ú cú kh nng x lý mangan 2) Tc lc cú nh hng n hiu sut x lý asen Khi tc lc tng hiu sut x lý asen cú xu hng gim Tuy nhiờn, s nh hng ny l khụng ỏng k Tc lc tng n 400m/ngy, hiu sut x lý asen t khỏ cao, t 75 - 87% 3) Trong phm vi v iu kin nghiờn cu, kớch thc vt liu lc cú nh hng ti hiu sut x lý asen Khi s dng vt liu lc cú kớch thc t 3mm s cho hiu sut x lý asen cao hn so vi vt liu lc kớch thc t 5mm cỏc iu kin hnh tng t 4) Phng phỏp lc sinh hc cú th x lý nc ngm cú cha hm lng ln asen Khi nng asen u vo khong 50 àg/l, hiu sut x lý asen dao ng t 68 - 90%; nng asen u vo khong 100 àg/l, hiu sut x lý asen dao ng khong 77 - 92% 5) Ch hnh h thng liờn tc hay giỏn on khụng nh hng ti hiu sut x lý asen Ch hnh liờn tc, hiu sut x lý asen t t 75 90%, ch hnh giỏn on hiu sut x lý asen cng t t 80 - 90% 6) Phng phỏp lc sinh hc cú h thng n gin, d hnh, chi phớ u t v chi phớ x lý thp, khụng s dng hoỏ cht, khụng cn tin x lý v cú hiu sut x lý asen cao, cú th ỏp dng cho c quy mụ x lý trung cng nh quy mụ h gia ỡnh 66 KIN NGH - Tip tc nghiờn cu hiu sut x lý asen ca h thng nng asen nc u vo cao hn 100àg/l - Nghiờn cu hiu sut x lý ca h thng trờn nhng vt liu lc khỏc ng thi cng cú gii phỏp x lý nc thi ca quỏ trỡnh ngc h thng tht s thõn thin vi mụi trng - i vi cỏc khu vc b nhim asen v st nc ngm, ngh nhõn rng mụ hỡnh ca phng phỏp lc sinh hc x lý asen 67 TI LIU THAM KHO I Ting Vit Vn i, Mai Trng Nhun, Nguyn Khc Vinh (2000), Mt s c im phõn b asen t nhiờn v ụ nhim asen t nhiờn v ụ nhim asen mụi trng Vit Nam, Hi tho quc t v ụ nhim asen: Hin trng, tỏc ng n cng ng v cỏc gii phỏp phũng nga, H Ni, 2000, 21 - 32 Lờ Huy Bỏ (2006), c hc mụi trng c bn, Nxb i hc Quc gia TP H Chớ Minh H Vng Bớnh, ng Vn Can, Phm Vn Thanh, Bựi Hu Vit, Phm Hựng Thanh (2000), ễ nhim Asen v sc kho cng ng, Hi tho quc t v ụ nhim asen: Hin trng, tỏc ng n sc kho v cỏc gii phỏp phũng nga, H Ni Nguyn Vn n, Tng Ngc Thanh (2001), V kh nng nhim bn Arsenic cỏc ngun nc di t Vit Nam, Hi ngh v Asen nc sinh hot v xõy dng k hoch hnh ng, B Nụng nghip v Phỏt trin Nụng thụn, H Ni Cao Th H, Nguyn Hoi Chõu (1999), Nhng nguyờn lý c bn ca cụng ngh x lý nc sinh hot, Hi tho Quc t v ụ nhim Arsen, H Ni Trn Hu Hoan (no date), Asen nc ung v gii phỏp phũng chng, http://vinachem.com.vn/XBP%5CVienhoa%5CMT%5Cbai1.htm, 25/6/2011 Nguyn Th Hu (2004), Hin trng ụ nhim asen nc ngm Vit Nam, Vin Cụng ngh Mụi trng, H Ni Phan Hựng, Nguyn Th ng, Nguyn Hoi Chõu, o Bớch Thu v Kim Ngc Mai (2005), X lý asen nc ngm bng phng phỏp oxy hoỏ - cng kt ta kt hp, Vin Cụng ngh Mụi trng, Vin Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam, H Ni 68 Phan Hựng v cng s (2011), Kt qu thc nghim x lý asen nc ngm trờn h thng lc sinh hc pilot ti Vit Nam, Hi tho v x lý ng thi asen v st nc ngm bng phng phỏp lc sinh hc, Vin khoa hc v cụng ngh Vit Nam, H Ni 10 Trn Th Thanh Hng, Lờ Quc Tun (2010), C ch gõy c Asen v kh nng gii c Asen ca vi sinh vt, Hi tho Mụi trng v Phỏt trin bn vng, Vn Quc gia Cụn o 11 Nguyn Mnh Khi, Nguyn Xuõn Huõn, Lờ Th Ngc Anh (2010), Nghiờn cu x lý asen nc ngm mt s vựng nụng thụn bng hydroxit st (III), Tp khoa hc HQGHN, Khoa hc t nhiờn v cụng ngh 26 (2010) 165 - 171 12 Phm Vn Lõm (2011), Loi b asen nc n ung bng vt liu nanocomposite NC-MF v NC-F20 t ch to, Vin Húa hc - Vin khoa hc v cụng ngh Vit Nam, H Ni 13 ng Minh Ngc, Nguyn Khc Hi v CS, Chander Badloe, Nguyn Quý Ho (2004), ỏnh giỏ nh hng c hi ca asen trog gun nc ngm ti sc kho cng ng dõn c ti H Nam, Chng trỡnh hi ngh khoa hc - Trng HKHTN ch Nhng Khoa hc v Cụng ngh liờn quan n ụ nhim asen -hin trng, nh hng n sc kho v cụng ngh x lý, H Ni 14 Trn Vn Nhõn, Ngụ Th Nga (1999), Giỏo trỡnh cụng ngh x lý nc thi, Nxb khoa hc k thut, H Ni 15 Trn Hiu Nhu, Nguyn Vit Anh, Nguyn Vn Tớn, Hi (2000), Mt s cụng ngh x lý asen nc ngm, phc v cho cp nc sinh hot ụ th v nụng thụn, Hi tho quc t v ụ nhim asen: Hin trng, tỏc ng n cng ng v cỏc gii phỏp phũng nga, H Ni 16 o Mnh Phỳ (2010), Nghiờn cu s bin ng theo ca mt s thnh phn hoỏ hc liờn quan ti quỏ trỡnh ụ nhim asen nc ngm ti huyn an Phng, H Ni, Lun Thc s Mụi trng, Trng i hc Khoa hc T nhiờn H Ni, H Ni 69 17 Nguyn Th Phng Tho, Trng S (1999), Bỏo cỏo Hi ngh ễ nhim Asen ca B K hoch v u t 18 Anh Thi (2011), Asen - sỏt th vụ hỡnh, http://hoanggiatts.com/index.php?option=com_content&view=article&i d=70%3Aasen&catid=1%3Alatest-news&Itemid=1&lang=en, 25/6/2011 19 o Bớch Thu (2005), Nghiờn cu x lý asen nc ngm bng phng phỏp kt ta vi hydroxit st, phng phỏp kt hp oxy hoỏ cng kt ta vi hydroxit st, Lun Thc s Mụi trng, Trng i hc Bỏch Khoa H Ni, H Ni 20 UNICEF, United Nation Childrens Fund (2002), Hng ti gim nh ụ nhim Arsen Vit Nam, Hi tho Quc t v ụ nhim Asen, H Ni 21 UNICEF (2004), ễ nhim thch tớn ngun nc sinh hot Vit Nam - Khỏi quỏt tỡnh hỡnh v cỏc bin phỏp gim thiu cn thit, UNICEF Vit Nam, H Ni 22 Nc nhim asen nguy him nh th no, http://hanico.vn/Tintuc/Nuoc-nhiem-asen-nguy-hiem-nhu-the-nao.html, 25/6/2011 II Ting Anh 23 Clifford, D.A.G Ghurye et al (1997), Phases & City of Albuquerque Arsenic Study Field Studies on Arsenic Removal in Albuquerque, New Mexico using the University of Houston/EPA Mobile Drinking Water Treatment Research Facility, University of Houston, December 1997 24 Chowdhury, T.R et al (1999), "Arsenic Poisoning in the Ganges Delta, Nature 401, 545 -546 25 Dainichi Colsultant (1998), Available technologies for Arsenic treatment, advantages and disadvantages, Inc, Gifu, Jaoan 70 26 DPHE, UNICEF, Government of peoples republic of Bangladesh (1998), Proposed arsenic testing guidelines for new tubewell installation in Bangladesh 27 Fields, Keith, Abraham Chen, and Lili Wang (2000), Arsenic Removal from Drinking Water by Iron Removal Plants, EPA 600-R-00-086 28 Y Fujikawa v cng s (2011), The basic principle of biological filtration and the pilot test results in Japan, Seminar on biological filtration for simultaneous removal of arsenic and iron from water, H Ni 29 Ioannis A Katsoyiannis, Anastasios I Zouboulis (2002), Removal of arsenic from contaminated water sourse by sorption onto iron-oidecoated polymeric materials, Water Research, 36, 5141-5155 30 Lehimas G.F.D, Chapman J.I Bourgine F.P (2001), Arsenic removal from groundwater in conjunction with biological - iron removal, Journal of Chartered Institution of Water and Environmental Management 15: 190-192 31 O.S Thirunavukkarasu, T Viraraghavan, K.S Subramanian and S Tanjore (2002), Organic arsenic removal from drinkingwater, Urbanwater 4, 415-421 32 Biology of iron and manganese - depositing bacteria, www.annualreviews.org/aronline by Kyoto University (Multi-site for EBVC) on 09/21/2007 71 PH LC H thng lc sinh hc t ti trng mm non xó T Nhiờn, Thng Tớn, H Ni Vt liu lc - si nh kemramit [...]... đến hiệu suất xử lý asen bằng phương pháp sinh học - Đưa ra được mô hình xử lý asen trong nước ngầm phù hợp với điều kiện của Việt Nam 4 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 4.1 Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học Kết quả của đề tài là nền móng cho các nghiên cứu tiếp theo về xử lý asen trong nước ngầm, nước thải và nước mặt bằng các phương pháp sinh học 4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn Đề tài rất có ý nghĩa trong bảo vệ sức... hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu xử lý asen trong nước ngầm bằng phương pháp lọc sinh học 2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu phát triển hệ thống xử lý asen bằng phương pháp lọc sinh học sử dụng vi khuẩn oxy hóa sắt và mangan (IRB), ứng dụng xử lý nước ăn uống nhằm phổ cập cho các hộ gia đình ở nông thôn và phát triển các hệ thống xử lý phi tập trung cung cấp nước ăn uống an toàn cho các khu vực có nước. .. những thảm hoạ về ngộ độc asen ở Bangladesh, nhiều bài báo, công trình nghiên cứu về các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm asen đã được công bố Các biện pháp chủ yếu tập trung vào các phương pháp: hoá học, hoá lý, màng và sinh học 1.7.1.1 Các phương pháp hoá học 1.7.1.1.1 Phương pháp oxy hoá Hầu hết các công nghệ xử lý asen có hiệu quả khi xử lý asen hoá trị V (arsenate) còn dạng asen hoá trị III (arsenite)... nước ngầm bị ô nhiễm asen 4 3 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI - Lắp đặt hệ thí nghiệm xử lý asen bằng phương pháp lọc sinh học sử dụng vi khuẩn oxy hóa sắt và mangan (IRB); - Lấy mẫu, phân tích hàm lượng asen và các chỉ tiêu liên quan trong nước ngầm đầu vào và nước sau khi qua hệ thống thí nghiệm - So sánh, đánh giá kết quả phân tích hàm lượng asen trong nước ngầm trước và sau xử lý, đưa ra được hiệu suất xử lý. .. (II), dưới tác dụng của các vi sinh vật oxy hoá sắt bản địa sẽ chuyển hoá thành sắt (III) kết tủa tạo thành những chất keo bám vào bề mặt các hạt cát và tạo thành các hạt keo tụ Asen trong nước sẽ bám vào bề mặt các hạt keo tụ này và bị loại ra khỏi nước Vận dụng nguyên lý đó, chúng tôi đã nghiên cứu khả năng xử lý asen trong nước ngầm bằng phương pháp lọc sinh học sử dụng vi sinh vật oxy hoá sắt và mangan,... phần lớn dân số dùng nước giếng khoan với quy mô hộ gia đình Nồng độ sắt trong nước ngầm tương đối cao khoảng từ 1 - 30 mg/l Kết quả nghiên cứu còn cho thấy asen thường xuất hiện đồng thời với nơi nồng độ sắt cao Vì vậy, chúng ta hoàn toàn có thể kết hợp xử lý asen cùng với quá trình xử lý sắt và mangan bằng phương pháp lọc sinh học sử dụng vi sinh vật oxy hoá sắt và mangan Sắt trong nước thường tồn tại... asen đã được tiến hành và bản đồ các khu vực ô nhiễm asen trong nước ngầm đã được hình thành Những báo cáo đầu tiên về hiện tượng nhiễm asen trong nước ngầm ở Việt Nam đã được công bố trong hội thảo “Tài nguyên nước dưới đất phục vụ chương trình cung cấp nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn” năm 1997 Từ đó đến nay có rất nhiều nghiên cứu, điều tra khảo sát hiện trạng cũng như công nghệ xử lý asen. .. độ asen trong nước ngầm đầu vào tới hiệu suất xử lý asen đối với vật liệu lọc có kích thước từ 1 - 58 3 mm và tốc độ lọc 210 m/ngày Hình 3.9 Ảnh hưởng của nồng độ asen trong nước ngầm đầu vào tới hiệu suất xử lý asen đối với vật liệu lọc có kích thước từ 1 3 mm và tốc độ lọc 400 m/ngày 60 1 MỞ ĐẦU 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong vài chục năm trở lại đây, nước ngầm được sử dụng rất phổ biến cho nhu cầu ăn uống, sinh. .. rất phổ biến trong nước ngầm ở Việt Nam Nhằm mục đích phát triển các công nghệ xử lý asen trong nước sinh hoạt quy mô hộ gia đình với mục tiêu: các công nghệ xử lý này cần đơn giản, chi phí đầu tư thấp, giá thành rẻ, dễ vận hành và bảo dưỡng và có thể sử dụng các vật liệu sẵn có trong nước 1.1.2 Cơ sở thực tiễn Kết quả nghiên cứu cho thấy, nguồn nước ngầm của Việt Nam đang bị ô nhiễm Asen trên diện... 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 có khoảng 2 - 4 triệu giếng khoan khai thác nước Thử nghiệm 8000 giếng khoan ở 60 trong 64 tỉnh cả nước cho thấy tới 51% số mẫu nước có hàm lượng asen vượt quá 0,05 mg/l (ngưỡng quy định của