Sự ô nhiễm của kim loại nặng trong môi trường nước

Sự ô nhiễm của kim loại nặng trong môi trường nước

ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC A Lí chọn đề tài Việt Nam nước có hệ thống sông ngòi chằng chịt, ao, hồ nước phân bố dày đặc kéo dài khắp nước Ao, hồ có nhiệm vụ chứa nước để nuôi trồng thủy sản, tạo cảnh quan có nhiệm vụ điều tiết nước mưa, điều hoà khí hậu, đặc biệt môi trường sống sinh vật nước Cùng với phát triển nghành công nghiệp vấn đề ô nhiễm môi trường trở nên cấp bách Đối với nguồn nước không ngoại lệ, ao hồ bị ô nhiễm trầm trọng Các nguồn nước thải chưa qua xử lí ạt đổ ngoài, số tàn dư thuốc hóa học… trở thành nguyên nhân làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước Ô nhiễm nguồn nước ảnh hưởng lớn đến sức khỏe bệnh tật người Nguồn nước bị ô nhiễm làm lây lan phát tán số loại bệnh nguy hiểm người Đối với số sinh vật nước nguồn nước bị ô nhiễm tác động lớn đến sống sinh vật nước Vấn đề ô nhiễm nguồn nước ngày trở nên nghiêm trọng Đặc biệt ao, hồ đô thị, song kênh dẫn nước thải, vấn đề ô nhiễm dinh dưỡng làm cho chất lượng nước thay đổi theo chiều hướng bất lợi kể cho mục đích sử dụng nước hệ sinh thái Vì nhóm em chọn đề tài “ ô nhiễm kim loại nặng môi trường nước” để sâu vào vấn đề B Giơí thiệu chung kim loại nặng Kim loại nặng kim loại có phân tử lượng lớn 52(g) bao gồm số loại As, Cd, Cr, Cu, Pb,Hg,Se, Zn… chúng có nguồn gốc từ nguồn nước thải công nghiệp, nông nghiệp tự nhiên VD: cadimi có nguồn gốc từ chất thải công nghiệp,trong chất thải khai thác quặng.crôm mạ kim loại nước thải sản phẩm gốc crôm hay chì công nghiệp than ,dầu mỏ.thuỷ ngân chất thải công nghiệp khai thác khoáng sản,thuốc trừ sâu GVHD: Phạm Thị Hà Trang ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Chúng có tác hại định As gây ung thư,Cd gây huyết áp cao, đau thận phá huỷ mô tế bào máu,chì độc ảnh hưởng tới thận thần kinh hay thủy ngân kim loại độc Các kim loại thải vào nước làm cho nước bị nhiễm bẩn số tính chất hóa lý đặc biệt tính chất thành phần thay đổi làm ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái sức khoẻ người Việc nhận biết nước bị ô nhiễm vào trạng thái hóa học, vật lý, hóa lý, sinh học nước Ví dụ nước bị ô nhiễm có mùi khó chịu, vị không bình thường, màu không suốt, số lượng cá thủy sinh vật khác giảm cỏ dại phát triển, nhiều mùn có váng dầu mỡ mặt nước GVHD: Phạm Thị Hà Trang ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Nồng độ tối đa cho phép số kim loại nặng loại nước Số lượng ngày tăng kim loại nặng môi trường nguyên nhân gây nhiễm độc đất, không khí nước Việc loại trừ thành phần chứa kim loại nặng độc khỏi nguồn nước, đặc biệt nước thải công nghiệp mục tiêu môi trường quan trọng bặc phải giải Đã có nhiều giải pháp đưa nhằm loại bỏ kim loại nặng nước thải trước thải môi trường Bên cạnh phương pháp hóa- lý với ưu phủ nhận người ta bắt đầu nghiên cứu sử dụng biện pháp sinh học nhiều loài sinh vật có khả hấp thụ kim loại nặng Xử lý kim loại nặng dựa tượng hấp thụ sinh học (biosorption) giải pháp công nghệ tương lai Trong số sinh vật có khả đóng vai trò chất hấp thụ sinh học (biosorbent) loài tảo đặc biệt ý Rất nhiều số loài tảo có kích thước hiển vi hay gọi vi tảo (microalgae) • Ô nhiễm kim loại nước thải công nghiệp: GVHD: Phạm Thị Hà Trang ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Hầu hết kim loại nặng Pb, Hg, Cd, As, Cu, Zn, Fe, Cr, Co, Mn, Se, Mo…tồn nước dạng ion Chúng phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, chủ yếu từ hoạt động công nghiệp Khác với chất thải hữu tự phân hủy đa số trường hợp, kim loại nặng phóng thích vào môi trường tồn lâu dài Chúng tích tụ vào mô sống qua chuỗi thức ăn mà người mắc xích cuối Qúa trình bắt đầu với nồng độ thấp kim loại nặng tồn nước cặn lắng, sau tích tụ nhanh động vật thực vật sống nước Tiếp đến ác động vật khác sử dụng thực vật động vật làm thức ăn, dẫn đến nồng độ kim loại nặng tích lũy thể sinh vật trở nên cao Cuối sinh vật cao chuỗi thức ăn, nồng độ kim loại đủ lớn để gây độc hại Con người, xét theo quan điểm sinh thái, thường có vị trí cuối chuỗi thức ăn, họ vừa thủ phạm vừa nạn nhân ô nhiễm kim loại nặng Nguồn ô nhiễm kim loại nặng từ hoạt động công nghiệp phong phú: công nghiệp hóa chất, khai khoáng, gia công chế biến kim loại, công nghiệp pin ắc qui, công nghiệp thuộc da… Ô nhiễm khim loại nặng nguồn nước C Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng nước GVHD: Phạm Thị Hà Trang ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC  Công công nghiệp hóa Công công nghiệp hoá gắn với tình trạng ô nhiễm gia tăng Ô nhiễm kim loại nặng thải từ ngành công nghiệp mối đe dọa nghiêm trọng sức khỏe nhân dân an toàn hệ sinh thái Việt Nam nước có kinh tế nông nghiệp hoạt động công nghiệp đem lại 20% GDP Nhịp độ phát triển công nghiệp nhanh đạt 10% Sự phát triển hoạt động công nghiệp vượt phát triển sở hạ tầng Hiện nay, ngành công nghiệp đổ trực tiếp chất thải chưa xử lý vào môi trường Kim loại nặng độc tố thành phần đặc trưng chất thải công nghiệp Theo kết quan trắc phân tích môi trường, hàm lượng Đồng, Chì, Catsmi Côban vùng nước ven biển gần thị trấn trung tâm công nghiệp lớn nhiều so với mức tự nhiên chúng nước biển Đặc biệt, Đồng Kẽm coi hàm lượng cao chấp nhận được, Thủy ngân, mặc dỳ chưa đạt tới “mức ô nhiễm”, đạt tới mức cho phép Hình ảnh mô lượng KLN thải môi trường tập trung CNH HDH Ô nhiễm kim loại nặng: arsenic, cadmium, sắt, coban, crom, đồng, mangan, thuỷ ngân, molypden, niken, chì, selen, vanadium kẽm GVHD: Phạm Thị Hà Trang ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC + Thủy ngân ( Hg ) : thủy ngân kim loại sử dụng nông nghiệp (thuốc chống nấm) công nghiệp (làm điện cực) Trong tự nhiên, thủy ngân đưa vào môi trường từ nguồn khí núi lửa Ở vùng có mỏ thủy ngân, nồng độ thủy ngân nước cao Nhiều loại nước thải công nghiệp có chứa thủy ngân dạng muối vô Hg(I), Hg(II) hợp chất hữu chứa thủy ngân Thủy ngân kim loại nặng độc người Vào thập niên 50, 60, ô nhiễm thủy ngân hữu vịnh Minamata, Nhật Bản, gây tích lũy Hg hải sản Hơn 1000 người chết bị nhiễm độc thủy ngân sau ăn loại hải sản đánh bắt vịnh Đây cố môi trường nghiêm trọng lịch sử đại Thủy ngân độc với động vật khác vi sinh vật Nhiều loại hợp chất thủy ngân dùng để diệt nấm mốc + Chì (Pb): chì có nước thải sở sản xuất pin, acqui, luyện kim, hóa dầu Chì đưa vào môi trường nước từ nguồn không khí bị ô nhiễm khí thải giao thông Chì có khả tích lũy thể, gây độc thần kinh, gây chết bị nhiễm độc nặng Chì độc động vật thủy sinh Các hợp chất chì hữu độc gấp 10 – 100 lần so với chì vô loại cá + Cadmium (Cd): bao gồm điện, khai thác mỏ,ngành công nghiệp nhựa nước thải nguyên nhân gây bệnh thận + Asen (As): asen nguồn nước nguồn gây ô nhiễm tự nhiên (các loại khoáng chứa asen) nguồn nhân tạo (luyện kim, khai khoáng ) Asen thường có mặt nước dạng asenit (AsO3 3-), asenat (AsO4 3-) asen hữu (các hợp chất loại methyl asen có môi trường phản ứng chuyển hóa sinh học asen vô cơ) Asen hợp chất chất độc mạnh (cho người, động vật khác vi sinh vật), có khả tích lũy thể gây ung thư Độc tính dạng hợp chất asen: As(III) > As(V) > Asen hữu Nồng độ tối đa cho phép số kim loại nặng loại nước: GVHD: Phạm Thị Hà Trang ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Kim loại nặng xảy cấu trúc địa chất ,qua trình xảy tự nhiên Ví dụ mưa lớn làm nước chảy rỉ kim loại nặng khỏi thành tạo địa chất trình xảy nghiêm trọng địa chất bị vỡ hoạt động khai thác mỏ trình tiếp xúc với khu vực khai thác nước không khí dẫn đến hậu thác nước mỏ acid (AMD) Hoạt động chế biến khoáng sản tạo ô nhiễm kim loại nặng đáng kể, từ trình khai thác trực tiếp (thường kéo theo việc giảm kích thước – giúp tăng diện tích bề mặt để chuyển khối lượng tạo nước thải) thong qua lọc từ quặng chất thải kho dự trữ Trong lĩnh vưc công nghiệp hoạt động khai thác khoáng sản gây ô nhiễm kim loại nặng cao, nghành công nghiệp mạ điện thải lượng lớn nước thải giàu kim loại , tự nhiên nước gây ô nhiễm nhiều ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, ví dụ Đây để nói cầu thủ ngành công nghiệp thiết gây ô nhiễm, thực tế, lợi ích kinh tế tốt ngành công nghiệp mạ điện để giảm thiểu chất thải kim loại, tỉ lệ nghịch với tài nguyên hiệu Giảm tổn thất cách giảm thiểu kéo từ phòng tắm mạ dẫn đến thải kim loại giảm, ví dụ Ngành công nghiệp sản xuất ắc quy chì-axit ví dụ khác ngành công nghiệp mà tạo nước thải giàu kim loại ô nhiễm chì không khí mà sau gửi vào tài nguyên nước mặt (và tất nhiêntrên đất) Vì vậy, rõ ràng, nơi mà ngành công nghiệp sử dụng kim loại nặng nguyên liệu đầu vào quan trọng, ô nhiễm có nguy gia tăng Một ví dụ nguồn không điểm lớn ô nhiễm kim loại nặng hệ điện đốt than, mà gây ô nhiễm GVHD: Phạm Thị Hà Trang ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC nguồn nước qua lắng đọng không thủy ngân phát từ ống khói lò Các công nghệ chà ướt có sẵn để loại bỏ nhiều thủy ngân này, tất nhiên nước thải sản xuất phải xử lý cách an toàn để ngăn ngừa ô nhiễm Một vài trình có mục tiêu việc loại bỏ lưu huỳnh dioxit, với KLN chào đón sản phẩm phụ trình chà Các ngành công nghiệp tạo lượng lớn tro mà có chứa kim loại nặng, bao gồm uranium Hầu hết kim loại nặng Pb, Hg, Cd, As, Cu, Zn, Fe, Cr, Co, Mn, Se, Mo tồn nước dạng ion Chúng phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, chủ yếu từ hoạt động công nghiệp Khác với chất thải hữu tự phân hủy đa số trường hợp, kim loại nặng phóng thích vào môi trường tồn lâu dài Chúng tích tụ vào mô sống qua chuỗi thức ăn mà người mắt xích cuối Quá trình bắt đầu với nồng độ thấp kim loại nặng tồn nước cặn lắng, sau tích tụ nhanh động vật thực vật sống nước Tiếp đến động vật khác sử dụng thực vật động vật làm thức ăn, dẫn đến nồng độ kim loại nặng tích lũy thể sinh vật trở nên cao Cuối sinh vật cao chuỗi thức ăn, nồng độ kim loại đủ lớn để gây độc hại Con người, xét theo quan điểm sinh thái, thường có vị trí cuối chuỗi thức ăn, họ vừa thủ phạm vừa nạn nhân ô nhiễm kim loại nặng Nguồn ô nhiễm kim loại nặng từ hoạt động công nghiệp phong phú: công nghiệp hóa chất, khai khoáng, gia công chế biến kim loại, công nghiệp pin ắc qui, công nghiệp thuộc da  Sự tập trung công nghiệp – đô thị hoá cao độ gây tác động lớn ô nhiễm ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng  Các dòng nước thải gây ô nhiễm môi trường nước mặt nước ngầm, làm gây ô nhiễm môi trường đất  Nước thải sinh hoạt từ thành phố lớn GVHD: Phạm Thị Hà Trang ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Sông Tô Lịch Hà Nội bị ô nhiễm nghiêm trọng Hệ thống kênh rạch TP HCM bị ô nhiễm Ô nhiễm nhân tạo: a Nước thải từ sinh hoạt đô thị GVHD: Phạm Thị Hà Trang ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Nước thải sinh hoạt (domestic wastewater): nước thải phát sinh từ hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, quan trường học, chứa chất thải trình sinh hoạt, vệ sinh người Thành phần nước thải sinh hoạt chất hữu dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn vi trùng Tùy theo mức sống lối sống mà lượng nước thải tải lượng chất có nước thải người ngày khác Nhìn chung mức sống cao lượng nước thải tải lượng thải cao b Nước thải từ hoạt động công nghiệp Nước thải công nghiệp (industrial wastewater): nước thải từ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải Khác với nước thải sinh hoạt hay nước thải đô thị, nước thải công nghiệp thành phần giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể Ví dụ: nước thải xí nghiệp chế biến thực phẩm thường chứa lượng lớn chất hữu cơ; nước thải xí nghiệp thuộc da chất hữu có kim loại nặng, sulfua, Người ta thường sử dụng đại lượng PE (population equivalent) để so sánh cách tương đối mức độ gây ô nhiễm nước thải công nghiệp với nước thải đô thị Đại lượng xác định dựa vào lượng thải trung bình người ngày tác nhân gây ô nhiễm xác định Các tác nhân gây ô nhiễm thường sử dụng để so sánh COD (nhu cầu oxy hóa học), BOD5 (nhu cầu oxy sinh hóa), SS (chất rắn lơ lửng) Ngoài nguồn gây ô nhiễm có nguồn gây ô nhiếm nước khác từ y tế hay từ hoạt động sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp người… Ô nhiễm tự nhiên: Là mưa,tuyết tan, lũ lụt, gió bão… sản phẩm hoạt động sống sinh vật, kể xác chết chúng Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu Một phần ngấm vào lòng đất, sau ăn sâu vào nước ngầm, gây ô nhiễm theo dòng nước ngầm hòa vào dòng lớn Lụt lội làm nước sạch, khuấy động chất dơ hệ thống cống rãnh, mang theo nhiều chất thải độc hại từ nơi đổ rác theo loại hoá chất trước cất giữ Nước lụt bị ô nhiễm hoá chất dùng nông nghiệp, kỹ nghệ tác nhân độc hại khu phế thải Công nhân thu dọn lân cận công trường kỹ nghệ bị lụt bị tác hại nước ô nhiễm hoá chất Ô nhiễm nước yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt, ) nghiêm trọng, không thường xuyên , nguyên nhân gây suy thoái chất lượng nước toàn cầu  Các chất hữu GVHD: Phạm Thị Hà Trang 10 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC nước Tiếp đến động vật khác sử dụng thực vật động vật làm thức ăn, dẫn đến nồng độ kim loại nặng tích lũy thể sinh vật trở nên cao Cuối sinh vật cao chuỗi thức ăn, nồng độ kim loại đủ lớn để gây độc hại Con người, xét theo quan điểm sinh thái, thường có vị trí cuối chuỗi thức ăn, họ vừa thủ phạm vừa nạn nhân ô nhiễm kim loại nặng Đối với sức khoẻ người: Khi hàm lượng kim loại nặng nước mức cho phép chúng gây ảnh hưởng co hại đến sức khoẻ người số gây bệnh ung thư,thần kinh,cũng phận khác cần biết tác hại mà tìm cách phòng tránh Cá ngừ, cá kiếm, tôm hùm chứa hàm lượng thủy ngân cao gây ảnh hưởng tới sức khoẻ người tiêu dung GVHD: Phạm Thị Hà Trang 15 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Những chứng tích kinh hoàng bệnh Minamata thuỷ ngân đem lại Đối với môi trường: Nước bị ô nhiễm kim loại nặng có tác hại đến động thực vật,sức khoẻ người.Tác động xấu đến môi trường sinh thái Độc hại cá sinh vật thủy sinh khác - Tác động xấu tới chất lượng hệ thống cống rãnh - Ảnh hưởng xấu tới trình xử lý sinh học - Làm ô nhiễm nước mặt nước ngầm Cho đến nay, độc tính nhiều kim loại nặng môi trường người biết chi tiết Trong số Pb, Cr, Cd, As, Hg, Cu, Ni, kim loại nặng vô độc hại Các tác động chế gây độc nhiều kim loại nặng thể người động vật tìm ra, nhiên nhân loại phải trả giá đắt để có nhận thức Bệnh Minamata Nhật Bản, câu chuyện loài chim scopa Thụy Điển, vụ ô nhiễm Cadmi Cộng Hòa Liên Bang Đức năm 70 , ký ức đau buồn liên quan tới thiếu hiểu biết việc sử dụng quản lý hợp chất chứa kim loại nặng độc hại GVHD: Phạm Thị Hà Trang 16 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC E Các biện pháp khắc phục ô nhiễm • Tăng cường kiểm tra,thanh tra sở lưu vực sông phát vi phạm xử lý thật nghiêm theo quy định pháp luật • Xây dựng tăng cường kiểm tra hệ thống xử lý nước thải • Nâng cao ý thức nguồi việc xử lý nước thải sinh hoạt khu công nghiệp trước đưa môi trường • Kết hợp phương pháp xử lý ô nhiễm hợp lý để tìm cách khắc phục Xử lý ô nhiễm kim loại nặng phương pháp hóa lý Bằng đường xử lý hóa học người ta loại trừ kim loại nặng khỏi nước thải Với nguồn nước thải công nghiệp có nồng độ kim loại nặng cao pH cực đoan việc xử lý chúng phương pháp hóa lý ưu Các phương pháp hóa lý thường sử dụng là: - Phương pháp bay GVHD: Phạm Thị Hà Trang 17 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC - Phương pháp kết tủa hóa học - Phương pháp trao đổi ion Phương pháp hấp phụ - Kỹ thuật màng - Phương pháp điện hóa Khi nồng độ kim loại nước thải cao, khối lượng nước thải không lớn phương pháp xử lý hóa-lý tỏ hiệu Tuy nhiên, nước thải sau xử lý lượng kim loại nặng định Điều không nguy hiểm môi trường Điều quan trọng phương thức xử lý hóa lý không hiệu đắt nồng độ khởi đầu kim loại nặng nước thải khoảng 10-100 mg/lít Và vậy, điều kiện mà phương pháp xử lý hóa lý tỏ đắt phức tạp biện pháp sinh học có hội thay cách thành công Xử lý ô nhiễm kim loại nặng phương pháp sinh học Cơ sở phương pháp tượng nhiều loài sinh vật (thực vật thủy sinh, tảo, nấm, vi khuẩn ) có khả giữ lại bề mặt thu nhận vào bên tế bào thể chúng kim loại nặng tồn đất nước (hiện tượng hấp thu sinh học-biosorption) Các phương pháp sinh học để xử lý kim loại nặng bao gồm: - Sử dụng vi sinh vật kỵ khí hiếu khí - Sử dụng thực vật thủy sinh - Sử dụng vật liệu sinh học Khả sử dụng vi tảo để xử lý kim loại nặng nước thải - Nhiều loại vi tảo có khả thu nhận kim loại nặng mức độ cao, nồng độ kim loại nặng tích lũy bên cấu trúc tế bào chúng cao gấp hàng nghìn lần nồng độ tự nhiên GVHD: Phạm Thị Hà Trang 18 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC - Diện tích bề mặt riêng sinh khối vi tảo vô lớn làm cho chúng hiệu qủa việc loại trừ tái thu hồi kim loại nặng nước thải - Sự hấp thu sinh học ion kim loại nhờ tảo tốt so với kết tủa hóa học khả thích nghi với thay đổi pH nồng độ kim loại nặng; tốt phương pháp trao đổi ion thẩm thấu ngược khả nhạy cảm với diện chất rắn lơ lửng, chấthữu cơ, diện kim loại khác - Có khả xử lý với thể tích lớn nước thải với tốc độ nhanh - Có tính chọn lọc cao nên nồng độ kim loại nặng lại sau xử lý sinh học thấp 1ppm nhiều trường hợp - Hệ thống xử lý sinh học không cần thiết bị hóa chất đắt tiền, dễ vận hành, phù hợp với điều kiện hóa lý khác nên giá thành thấp - Trong hoạt động quang hợp mình, vi tảo thu nhận lượng lớn khí CO2, muối dinh dưỡng, có tác dụng làm giảm hiệu ứng nhà kính, ngăn ngừa khắc phục tình trạng phì dưỡng (eutrophication) môi trường nước Chính vi tảo lựa chọn đơn giản hiệu để loại trừ kim loại nặng nước thải công nghiệpcòn lượng kim loại nặng định Điều không nguy hiểm môi trường Điều quan trọng phương thức xử lý hóa lý không hiệu đắt nồng độ khởi đầu kim loại nặng nước thải khoảng 10-100 mg/lít Và vậy, điều kiện mà phương pháp xử lý hóa lý tỏ đắt phức tạp biện pháp sinh học có hội thay cách thành công GVHD: Phạm Thị Hà Trang 19 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Sử dụng bèo Nhật Bản làm nước thải làng nghề hết hôi thối kim loại nặng xử lí Ngoài sử dụng phương pháp có khuyết điểm: - Thách thức lớn việc sử dụng vi tảo để loại trừ kim loại nặng nước thải khả hấp thu kim loại nặng loài tảo khác khác Trong số hàng ngàn loài vi tảo phân loại có loài nghiên cứu khả thu nhận kim loại nặng chúng Việc tìm kiếm, chọn lọc chủng, loài tảo có khả hấp thu mạnh mẽ kim loại nặng nhiệm vụ to lớn nhà nghiên cứu Trạng thái sinh khối tảo, cách thức tiền xử lý sinh khối trước đem hấp thu kim loại nặng có ảnh hưởng quan trọng tới lực hấp thu Vì lý thương mại, chủng tảo có khả hấp thu kim loại nặng cao phương pháp tiền xử lý sinh khối thường không công bố - Do kích thức nhỏ nên việc thu hồi sinh khối vi tảo từ môi trường xử lý khó khăn Hiện công đoạn tốn Giải pháp cho vấn đề sử dụng tế bào vi tảo cố định chất mang silicagel, polyacrylamide, GVHD: Phạm Thị Hà Trang 20 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC polyvinyl, polyurethane, agar, alginat, carrageenan, chitosan Rất nhiều nghiên cứu triển khai theo hướng - Các nguồn nước thải có chứa kim loại nặng nhiều trường hợp chứa nhiều thành phần hóa học khác có độc tính cao với sinh vật sống cần phải tiến hành xử lý sơ trước đưa tảo vào để xử lý kim loại nặng Có thể nói vi tảo thực số công đoạn trình xử lý nước thải, chủ yếu tham gia vào giai đoạn xử lý cấp II cấp III Xử lý kim loại nặng phương pháp hoá học Các oin kim loại nặng thuỷ ngân ,cd,zn ,Pb, As,Cu,Ni dược loại khỏi nước phương pháp hoá học Bản chất phương pháp chuyển chất tan nước thành không tan cách thêm tác nhân tách dạng kết tủa chất thường dùng hydroxyt Ca Na , CaCO3 ,Na2SO4 chất thải khác xỉ Fe-Cr chứa CaO 51,3%; MgO 9,2%; SiO2 27,4%; Cr2O3 41,3%; Al2O3 7,2%; FeO 0.73% Ví dụ: + Xử lý nước thải chứa muối Zn NaOH Zn2+ + 2OH-  Zn(OH)2 + Khi pH= 5,4, Zn(OH)2 bắt đầu lắng.khi pH=10,5 bắt đầu tan Zn(OH) lưỡng tính.Do trình xử lý cần tiến hành với pH=8-9 + Khi sử dụng xoda ta có phản ứng 2ZnCl2+2Na2CO3+H2O  4NaCl+ Zn(OH)2+ ZnCO3+ CO2 + Khi pH= 7-9,5 hình thành cacbonat có thành phần 2ZnCO 3; 3Zn(OH)2-; pH>= 10 thành phần hydroxyt tăng Các phương pháp khác GVHD: Phạm Thị Hà Trang 21 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Sử dụng vật liệu xốp hút kim loại nặng dung dịch giống bọt biển Vật liệu xốp hút kim loại nặng dung dịch giống bọt biển, hứa hẹn có ích việc loại bỏ chất ô nhiễm khỏi nước Sản phẩm phát minh nhà khoa học Mỹ Vật liệu gel khí - dạng xốp rắn làm từ loại gel mà hầu hết thành phần lỏng thay khí Các loại gel khí truyền thống, làm từ silic carbon, có mặt từ nhiều thập kỷ Chúng trắng, không màu không hấp thụ ánh sáng Nhiều loại ôxit GVHD: Phạm Thị Hà Trang 22 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Dùng bùn đỏ xử lý ô nhiễm kim loại nước thải Bùn đỏ sản phẩm (chất thải rắn) trình khai thác bauxite tinh chế Alumina Trên giới có nhiều nghiên cứu xử lý bùn đỏ, nhằm mục đích loại bỏ phần tiêu hủy an toàn vận dụng thành phần có ích Đó giảm lượng chất thải trình khai thác, chế biến bauxite, vừa tận dụng chất thải dư thừa khai thác, chế biến quặng tạo loại vật liệu có khả xử lý ô nhiễm ion kim loại nặng, chất độc hại khác môi trường nước Đây nhu cầu thực tế xúc khu kinh tế Tây Nguyên nhiều địa phương, Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn ven biển Miền Trung Kết nghiên cứu ban đầu cho thấy hấp phụ vật liệu chế tạo từ bùn đỏ Bảo Lộc - Lâm Đồng với ion kim loại nặng Pb 2+ thông số hóa lý, hấp phụ đẳng nhiệt khác, khả sử dụng bùn đỏ để xử lý ô nhiễm chất thải Đó trộn bùn đỏ với loại phụ gia dầu cốc, cao lanh, thủy tinh lỏng (Na 2SiO3) theo tỷ lệ định, thêm lượng nước phù hợp trộn nhuyễn Hạt vật liệu có đường kính cỡ 2,5mm, nung mẫu nhiệt độ khác từ 400-900 độ C Trong mẫu C1 chọn có dung lượng hấp 0% hấp tốt nhất, đáp ứng yêu cầu vật liệu hấp phụ thực tế GVHD: Phạm Thị Hà Trang 23 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Phát triển hệ thống CEP nhằm loại bỏ kim loại nặng khỏi nước Các kỹ sư làm việc Đại học Brown, Hoa Kỳ, phát triển hệ thống CEP, giúp loại bỏ kim loại nặng khỏi nguồn nước Nghiên cứu nằm nỗ lực làm giảm nồng độ kim loại nặng (catmi, đồng Niken) mẫu nước bị ô nhiễm biến đổi mẫu nước thành nước phù hợp theo tiêu chuẩn quy định Kết nghiên cứu đăng tải tạp chí The Chemical Engineering Journal Hệ thống CEP (thực 02 chức chính: tập trung ion dương biến chúng thành kim loại thể rắn, loại bỏ chúng) hoạt động cách đối chiếu dấu vết làm gia tăng nồng độ kim loại nặng nước Trong giai đoạn đầu, mẫu nước ô nhiễm kim loại nặng đưa vào bể chứa, sau đó: axit (axit sunfuric) chất (natri hidroxit) thêm vào nhằm làm thay đổi độ pH nước, có tác dụng phân tách phân tử nước khỏi kết tủa kim loại, nằm đáy bể chứa Nước (đã xử lý) rút khỏi bể chứa mẫu nước nhiễm bẩn khác lại đưa vào GVHD: Phạm Thị Hà Trang 24 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Quá trình lặp lại nồng độ ion dương kim loại dung dịch đạt đến đỉnh điểm, dung dịch chuyển đến thiết bị phun điện hạt (SPE) mà quy trình luyện kim điện (điện triết) diễn ra, biến đổi ion dương kim loại thành kim loại ổn định thể rắn loại bỏ chúng Lúc này, lượng nước lại đưa hồ chứa nước, nơi mà ion dương kim loại (nếu có) lại kết tủa lần biến đổi thành thể rắn Quá trình lặp lại nhiều lần theo chu kỳ để đạt tới tiêu chuẩn nước uống Nên ăn nhiều hành tây tỏi chúng loại bỏ yếu tố độc hại từ chất bị ô nhiễm nước thải công nghiệp Các nhà nghiên cứu công nghệ sinh học Rahul Negi, Gouri Satpathy, Yogesh Tyagi Rajinder Gupta trường Đại học GGS Indraprastha Delhi, Ấn Độ cho biết Allium có hành tỏi (thường bị bỏ từ trình xử lý đóng hộp thức ăn) loại bỏ yếu tố độc hại từ chất bị ô nhiễm nước thải công nghiệp chẳng hạn Khi sử dụng Allium để trích xuất kim loại nặng, hiệu trích ly đạt 70%, đặc biệt độ trích ly tối đa đạt chì, kim loại gây ô nhiễm môi trường gây phiền toái GVHD: Phạm Thị Hà Trang 25 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC F Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng nước Việt Nam - Ở Việt Nam, thủy vực nước mặt tiếp nhận nhiều nước thải từ nguồn khác có nhiều nguồn ô nhiễm kim loại nặng nghiêm trọng dân số toàn cầu gia tăng phát triển công nghiệp - Theo chuyên gia, năm Việt Nam sử dụng đến triệu hóa chất thuộc 500 loại khác nhau, phần lớn thuốc trừ sâu lại trừ cỏ, trừ bệnh Hiện nay, Việt Nam vấn đề ô nhiễm môi trường nước xảy nghiêm trọng làng nghề tái chế kim loại Nước sông Hồng qua Yên Bái bị nhiễm chì độc hại GVHD: Phạm Thị Hà Trang 26 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Nước kênh rạch Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Cầu Bông, so với giá trị tiêu chuẩn có hàm lượng Cd gấp 16 lần, Cr gấp 60 lần, Zn gấp 90 lần, Pb gấp 700 lần Ở TP.HCM không sông có nước đạt chuẩn nồng độ chất kim loại nặng, dầu, nitơ tổng thường xuyên không đạt yêu cầu Do cấu tạo địa chất, nhiều vùng nước ta nước ngầm bị nhiễm asen GVHD: Phạm Thị Hà Trang 27 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Theo thống kê chưa đầy đủ y tế (2009) nước có khoảng triệu giếng khoan, nhiều giếng có nồng độ asen cao từ 20-50 lần nồng độ cho phép (0.01mg/l), ảnh hưởng xấu đến sức khỏe , tình trạng cộng đồng  Tại Hà Nội Theo khỏa sát 2002-2003 , nguồn nước ngầm Hà Nội mức báo động bị nhiễm asen vượt tiêu chuẩn cho phép Khu vực nội thành , có 32% số mẫu bị nhiễm , khu vực khác Đông Anh 13%, Gia Lâm 26,5%, Thanh Trì 54%, Từ Liêm 21%  Ở đồng sông cửu long Hiện trạng ô nhiễm asen nước ngầm tỉnh ĐBSCL Long An, Đồng Tháp, An Giang Kiên Giang có hàm lượng cao, đe dọa sức khỏe người dân Tại số huyện Đồng tháp An Giang , tình trạng đáng báo động phần lớn mẫu khảo sát bị nhiễm với hàm lượng vượt ngưỡng 100 ppb, cá biệt có mẫu lên tới 1000ppb Tổng số mẫu khảo sát tỉnh An Giang 2699 mẫu với tỉ lệ nhiễm asen 20,18% tập trung nhiều số huyện : An Phú 97,3% chợ 27,82% Hàm lượng asen nước ngầm huyện phân tích từ 100ppb trở lên, 60m tìm thấy giếng tầng nông, độ sâu 60m dung cho sinh hoạt phổ biến người dân GVHD: Phạm Thị Hà Trang 28 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Những khảo sát nồng độ asen nước sinh hoạt CụcThủy Lợi, Trung tâm nước Vệ sinh môi trường nông thôn CẺWASS (bộ NN&PTTNT) Viện Công nghệ Môi Trường, Bộ Y tế tiến hành 23 tỉnh cho kết nồng độ asen nước tỉnh vượt chuẩn cho phép 47,1% Trong đó, tỉnh có nguồn nước nhiễm asen cao Hà Nam (51,99%) Đáng nói nhiều mẫu nước có hàm lượng asen vượt 100 lần so với tiêu chuẩn cho phép  Tại Lâm Đồng Theo báo cáo phòng NN & PTNT huyện Đức Trọng, số mẫu nước khe suối thuộc khu vực K74 thuộc xã Đạ Quy điễm nóng đào đãi vàng trái phép có hàm lượng asen cao gấp từ 5698 – 5733 lần so với quy định Tại Lâm Đồng chưa có báo cáo thức nhiều nghiên cứu thực cho thấy Lâm Đồng có nồng độ asen nước ngầm đáng báo động, thuộc danh sách tỉnh có asen cao nước GVHD: Phạm Thị Hà Trang 29 [...]... loại gây ô nhiễm môi trường gây phiền toái nhất GVHD: Phạm Thị Hà Trang 25 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC F Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong nước ở Việt Nam hiện nay - Ở Việt Nam, các thủy vực nước mặt đã tiếp nhận quá nhiều nước thải từ các nguồn khác nhau trong đó có nhiều nguồn ô nhiễm kim loại nặng nghiêm trọng do dân số toàn cầu gia tăng và sự phát triển công nghiệp... lý kim loại nặng trong nước thải - Nhiều loại vi tảo có khả năng thu nhận kim loại nặng ở mức độ cao, nồng độ kim loại nặng tích lũy bên trong các cấu trúc tế bào của chúng có thể cao gấp hàng nghìn lần nồng độ trong tự nhiên GVHD: Phạm Thị Hà Trang 18 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC - Diện tích bề mặt riêng của sinh khối vi tảo vô cùng lớn làm cho chúng rất hiệu qủa trong. .. tầng nông, độ sâu dưới 60m và được dung cho sinh hoạt phổ biến trong người dân GVHD: Phạm Thị Hà Trang 28 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Những cuộc khảo sát về nồng độ asen trong nước sinh hoạt do CụcThủy Lợi, Trung tâm nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn CẺWASS (bộ NN&PTTNT) Viện Công nghệ và Môi Trường, Bộ Y tế tiến hành trên 23 tỉnh cho kết quả nồng độ asen trong nước. .. dưỡng (eutrophication) của môi trường nước Chính vì thế vi tảo có thể là một lựa chọn đơn giản và hiệu quả để loại trừ kim loại nặng trong nước thải công nghiệpcòn một lượng kim loại nặng nhất định Điều này không phải là không nguy hiểm đối với môi trường Điều quan trọng là phương thức xử lý hóa lý có thể không hiệu quả hoặc quá đắt khi nồng độ khởi đầu của kim loại nặng trong nước thải chỉ khoảng 10-100... chất thuộc 500 loại khác nhau, trong đó phần lớn là thuốc trừ sâu và còn lại là trừ cỏ, trừ bệnh Hiện nay, ở Việt Nam vấn đề ô nhiễm môi trường nước còn xảy ra khá nghiêm trọng ở các làng nghề tái chế kim loại Nước sông Hồng qua Yên Bái bị nhiễm chì độc hại GVHD: Phạm Thị Hà Trang 26 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Nước ở các kênh rạch Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Cầu Bông, so với... TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Sử dụng vật liệu xốp này sẽ hút các kim loại nặng trong dung dịch giống như một tấm bọt biển Vật liệu xốp này sẽ hút các kim loại nặng trong dung dịch giống như một tấm bọt biển, hứa hẹn có ích trong việc loại bỏ chất ô nhiễm khỏi nước Sản phẩm là phát minh của các nhà khoa học Mỹ Vật liệu này là một gel khí - một dạng xốp rắn làm từ một loại. .. 700 lần Ở TP.HCM không còn con sông nào có nước sạch đạt chuẩn và nồng độ các chất kim loại nặng, dầu, nitơ tổng thường xuyên không đạt yêu cầu Do cấu tạo địa chất, nhiều vùng ở nước ta nước ngầm bị nhiễm asen GVHD: Phạm Thị Hà Trang 27 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Theo thống kê chưa đầy đủ của bộ y tế (2009) cả nước có khoảng 1 triệu giếng khoan, trong đó nhiều giếng... lỏng đã được thay thế bằng khí Các loại gel khí truyền thống, được làm từ silic và carbon, đã có mặt từ nhiều thập kỷ Chúng trắng, không màu và không hấp thụ ánh sáng Nhiều loại trong đó là các ôxit GVHD: Phạm Thị Hà Trang 22 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Dùng bùn đỏ xử lý ô nhiễm kim loại trong nước thải Bùn đỏ là sản phẩm (chất thải rắn) của quá trình khai thác bauxite và... vì vậy chúng ta cần biết tác hại của nó mà tìm cách phòng tránh Cá ngừ, cá kiếm, tôm hùm chứa hàm lượng thủy ngân cao gây ảnh hưởng tới sức khoẻ của người tiêu dung GVHD: Phạm Thị Hà Trang 15 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Những chứng tích kinh hoàng về căn bệnh Minamata do thuỷ ngân đem lại 2 Đối với môi trường: Nước bị ô nhiễm kim loại nặng sẽ có những tác hại đến động... 400-900 độ C Trong đó mẫu C1 được chọn vì có dung lượng hấp và 0% hấp là tốt nhất, đáp ứng được yêu cầu của một vật liệu hấp phụ thực tế GVHD: Phạm Thị Hà Trang 23 ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Phát triển hệ thống CEP nhằm loại bỏ kim loại nặng khỏi nước Các kỹ sư làm việc tại Đại học Brown, Hoa Kỳ, đã phát triển hệ thống CEP, giúp loại bỏ kim loại nặng ra khỏi nguồn nước Nghiên