Khảo sát hiện trạng ô nhiễm các kim loại nặng ở hạ du sông hồng, phú thọ và đề xuất các giải pháp quản lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - HOÀNG ĐÌNH ĐÍNH KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM CÁC KIM LOẠI NẶNG Ở HẠ DU SÔNG HỒNG, PHÚ THỌ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Trần Thị Thúy TS Vũ Đình Ngọ Hà Nội – Năm 2015 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn “Khảo sát trạng ô nhiễm kim loại nặng hạ du sông Hồng, Phú Thọ đề xuất giải pháp quản lý” công trình nghiên cứu thân Tất thông tin tham khảo dùng luận văn lấy từ công trình nghiên cứu có liên quan nêu rõ nguồn gốc danh mục tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu đưa luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khoa học khác Ngày 16 tháng 01 năm 2015 Tác giả Hoàng Đình Đính Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính LỜI CẢM ƠN Vũ Đình Ngọ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, L Tác giả Hoàng Đình Đính Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC .3 DANH MỤC BẢNG .5 DANH MỤC HÌNH BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 10 1.1 Tổng quan lưu vực hạ du sông Hồng .10 1.1.1 Tình hình kinh tế - xã hội tỉnh Phú Thọ 10 1.1.2 Tổng quan môi trường lưu vực hạ du sông Hồng – Phú Thọ 13 1.1.3 Kim loại nặng nước thải độc tính chúng 17 1.2 Các phương pháp xác định lượng vết kim loại nặng 24 1.2.1 Phương pháp phân tích plasma cảm ứng cao tần ghép nối khối phổ (ICP –MS) 24 1.2.2 Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử 30 1.2.3 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) .31 1.2.4 Các phương pháp phân tích cực phổ 34 *Phương trình Inkovich 34 *Phương pháp vôn-ampe ngược (vôn-ampe hòa tan- stripping analysis) .35 1.3 Một số phương pháp xử lý mẫu nước cặn lơ lửng 37 1.4 Phương pháp xử lý thống kê số liệu thực nghiệm .38 1.5 Giới thiệu GIS (Geographic information System) 38 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.1 Đối tượng, nội dung phương pháp nghiên cứu .40 2.2 Hóa chất dụng cụ 40 2.2.1 Hóa chất 40 2.2.2 Dụng cụ .41 2.3 Kỹ thuật lấy mẫu xử lý mẫu 43 2.4 Phương pháp xử lý kết thực nghiệm 45 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Tối ưu hóa điều kiện phân tích ICP – MS 46 3.1.1 Chọn đồng vị phân tích 46 3.1.2 Độ sâu mẫu (Sample Depth – Sde) .47 3.1.3 Công suất cao tần (Radio Frequency power – RFP) 47 3.1.4 Thế thấu kính ion 47 3.1.5 Lưu lượng khí mang (Carier Gas Flow rate – CGER) 47 3.2 Đánh giá phương pháp phân tích .49 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính 3.3 Kết phân tích số tiêu thông thường mẫu nước bề mặt hạ du sông Hồng- Phú Thọ 55 3.4 Kết phân tích kim loại nặng mẫu nước bề mặt hạ du sông HồngPhú Thọ 56 3.5 Các giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường 61 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .64 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1 Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước mặt .23 Bảng 2-1: Các điểm lấy mẫu 44 Bảng 3-1 Số khối, tỷ lệ đồng vị 46 Bảng 3-2 Các thông số tối ưu máy đo ICP – MS khảo sát lựa chọn 48 Bảng 3-3 Giá trị LOQ LOD số nguyên tố phép đo ICP – MS 54 Bảng 3-4 Kết phân tích mẫu chuẩn 54 Bảng 3-5.Kết phân tích số tiêu môi trường thông thường mẫu nước bề mặt hạ du sông Hồng- Phú Thọ (7/2014) 55 Bảng 3-6 Kết phân tích hàm lượng trung bình kim loại nặng (pha hòa tan) mẫu nước bề mặt địa điểm thuộc lưu vực sông Hồng (từ tháng 07 – 12/2014) 57 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Sông hồng lưu vực- Hình ảnh Google map .14 Hình 1-2 Sông Hồng - Hình ảnh Google map .14 Hình 1-3 Hệ thống sông Hồng - Hình ảnh Google map 15 Hình 1-4 Ví dụ đường chuẩn phương pháp ngoại chuẩn .26 Hình 1-5 Đường chuẩn phương pháp thêm chuẩn .27 Hình 1-6 Phương pháp vôn-ampe hòa tan xác định Fe(III) mẫu nước biển với việc thêm tiêu chuẩn lần 50 pM Fe(III) 35 Hình 1-7 Sơ đồ thiết bị von-ampe với điện cực làm việc Hg .36 Hình 2-1 Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo hệ thống ICP – MS 41 Hình 2-2 Hình ảnh máy ICP – MS Model: Elan DRC e, Perkin Elmer/Canada 42 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Tên đầy đủ (tiếng Anh) Tên đầy đủ (tiếng Việt) AAS Atomic Absorption Spectroscopy Phổ hấp thụ nguyên tử AES Atomic Emission Spectroscopy Phổ phát xạ nguyên tử CGER Carier Gas Flow rate Lưu lượng khí mang CPS Counts per second Số đếm ion cần phân tích giây GIS Geographic information System Hệ thống thông tin địa lý ICP Inductively Coupled Plasma Cảm ứng cao tần plasma LOD Limit of detection Giới hạn phát LOQ Limit of quality Giới hạn định lượng MS Mass Spectrometry Khối phổ 10 RFP Radio Frequency power Công suất cao tần 11 Sde Sample Depth Độ sâu mẫu 12 CCN Cụm công nghiệp 13 TNHH Công ty trách nhiệm hữu hạn 14 UBND Ủy ban nhân dân Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính MỞ ĐẦU Hiện nay, vấn đề môi trường trở thành vấn đề nóng bỏng, khó giải nhân loại, nhu cầu hiểu biết trở nên quan trọng hết Đặc biệt, công cụ quản lý hữu hiệu nhằm kiểm soát ô nhiễm môi trường, quan trắc môi trường Công cụ áp dụng nước khu vực giới Phát triển công nghiệp gắn với bảo vệ môi trường, nhiều nước giới có quy hoạch, mô hình, biện pháp quản lý kiểm soát ô nhiễm môi trường thực với công cụ kiểm soát có hiệu cao công cụ pháp lý, công cụ kinh tế, quy chế bắt buộc đánh giá tác động môi trường, quan trắc môi trường, xử lý ô nhiễm môi trường, quy hoạch môi trường đạt hiệu Phú Thọ có nhiều hoạt động thúc đẩy kinh tế xã hội phát triển đạt nhiều thành tích to lớn, góp phần nâng cao chất lượng sống người dân Thực tế cho thấy, trình phát triển kinh tế xã hội thường diễn mạnh thị trấn, thị xã, thành phố gây nhiều tác động xấu tạo sức ép môi trường Có nhiều thông tin, nhiều số liệu khác nói lên ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí biến đổi khí tượng thuỷ văn, hạn hán, bão lụt Mặc dù số liệu xuất phát từ nhiều nguồn, nhiều cách thống kê tổng hợp khác song tất xác nhận thật rằng: Những số liệu đơn lẻ, chưa có tính hệ thống, liên kết không gian thời gian, môi trường môi trường bị tác động, tiêu chưa toàn diện để đánh giá chất lượng môi trường Môi trường sống bị ô nhiễm, nhiều nơi ô nhiễm nghiêm trọng điểm nóng môi trường xung quanh khu, cụm công nghiệp Vì vậy, vấn đề môi trường vệ môi trường mang tính cấp thiết trở thành vấn đề mang tính toàn cầu, mục tiêu hàng đầu Phú Thọ nói riêng, Việt Nam nước giới nói chung Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, người ta chế tạo nhiều thiết bị nghiên cứu, phân tích, đánh giá môi trường cách xây dựng sở liệu thuận tiện cho người sử dụng tra cứu, cập nhật liệu môi trường Đây sở thuận lợi cho công tác quản lý môi trường hoạch định sách phát triển kinh tế xã hội, phòng chống khắc phục hậu cố môi trường Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Trong năm gần đây, kinh tế - xã hội tỉnh thành nước có tỉnh Phú Thọ có nhiều thay đổi, tốc độ công nghiệp hóa đô thị hóa tăng nhanh thúc đẩy phát triển kinh tế, ảnh hưởng nhiều đến môi trường khu vực Nước thải cụm công nghiệp, khu đô thị, khu kinh tế làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt chủ yếu nước sông Hồng Sông Hồng bắt nguồn từ Vân Nam Trung Quốc chảy vào Việt Nam Lào Cai, chảy qua tỉnh Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Nội … Biển Đông cửa Ba Lạt (gianh Giới hai huyện Tiền Hải Giao Thủy) Có nhiều khu công nghiệp đóng địa bàn hai bên bờ sông thải vào nguồn nước sông lượng lớn chất thải trạng thái khác (rắn, lỏng, khí) làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước sông Hồng Sông Hồng chảy từ thượng nguồn đến tính Phú Thọ đem theo nhiều chất độc hại, qua địa bàn tỉnh Phú Thọ có nhiều nguồn nước thải chứa hợp chất hữu cơ, kim loại nặng … xả vào nước sông làm thêm ô nhiễm nguồn nước Vì việc nghiên cứu tình trạng ô nhiễm kim loại nặng nước sông Hồng cần thiết Trong luận văn này, đối tượng nghiên cứu xác định hàm lượng kim loại nặng nước sông Hồng nhiều địa điểm khác thuộc hạ du sông Hồng địa bàn tỉnh Phú Thọ để đánh giá nguồn ô nhiễm, mức độ ô nhiễm đưa giải pháp quản lý ô nhiễm khu vực hạ du sông Hồng – Phú Thọ Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Đường chuẩn Cu (63) Đường chuẩn Fe (57) Đường chuẩn Mn (55) 52 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Đường chuẩn Ni (60) Các đường chuẩn có hệ số tương quan gần cắt qua gốc tọa độ chứng tỏ phương pháp không mắc sai số hệ thống * Giới hạn phát giới hạn định lượng Giới hạn phát (LOD) hay giới hạn định tính định nghĩa nồng độ nhỏ chất phân tích mà mà thiết bị phân tích cho tín hiệu phân tích khác với tín hiệu mẫu trắng hay tín hiệu Giới hạn định lượng (LOQ) nồng độ nhỏ mà thiết bị đo cho phép định lượng với độ xác 95% Đối với hệ thống ICP – MS, LOD LOQ tính theo công thức: LOD = (1) LOQ = (2) Trong đó: S: độ lệch chuẩn mẫu trắng CSTD: Nồng đọ mẫu chuẩn ISTD: Tín hiệu mẫu chuẩn IBlank: Tín hiệu trung bình mẫu trắng (số đếm/giây,CPS) Để xác định LOD LOQ phép đo tiến hành đo lặp lại mẫu trắng 10 lần rối tính độ lệch chuẩn theo công thức: S2 = (3) Ii: Tín hiệu mẫu trắng đo lần thứ i Iblank: Giá trị trung bình tín hiệu mẫu trắng n lần đo lặp lại n: Số lần đo Sau tiến hành đo lặp 10 lần mẫu trắng mẫu chuẩn dung dịch ion kim loại có nồng độ 100 ppb, tính số đếm trung bình thay số liệu vào công thức (1), (2), (3) tính giá trị LOD LOQ Kết bảng sau 53 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Bảng 3-3 Giá trị LOQ LOD số nguyên tố phép đo ICP – MS Nguyên tố Nồng độ chuẩn (ppb) Tín hiệu mẫu trắng Iblank Tín hiệu mẫu chuẩn Istand LOD (ppt) LOQ (ppt) Hg 100 4,29 445,24 1,1 3,50 Pb 100 12,39 1016070,51 4,2 14,0 Cr 100 1128,60 8722500,15 1,8 6,2 Mn 100 1017,82 1034065,20 11,4 38,0 Cu 100 6,88 370038,23 15,0 49,8 Zn 100 317,73 106828,41 11,4 37,9 Cd 100 20,48 142534,64 12,3 14,0 As 100 9,19 1144,09 3,30 10,9 Fe 200 73,41 51020,89 20,1 67,1 Ni 100 19,25 184115,56 16,7 55,8 Từ kết tính toán cho thấy giới hạn phát giới hạn định lượng phép đo ICP – MS số nguyên tố nhỏ (cỡ 10-12g/ml) Phương pháp hoàn toàn phù hợp với phân tích lượng vết siêu vết *Đánh giá độ phép đo Để đánh giá độ phép đo ICP – MS tiến hành đo so sánh kết phân tích với mẫu chuẩn (MESS – 3) phương pháp ICP – MS, kết cho bảng sau Bảng 3-4 Kết phân tích mẫu chuẩn TT Nguyên tố phân tích Hàm lượng phân tích (mg/l) Hg Pb 23,2 0,8 Cr 94,4 Mn 0,100 0,010 Mẫu chuẩn MESS - Hàm lượng chuẩn (mg/l) 0,0900 21,10 Sai số tương đối (%) 0,0100 14,1 0,7 9,95 -10,8 0,08 105 273,0 20 324,0 10 -15,7 Cu 35,6 1,0 33,9 5,12 Zn 152 159 - 4,09 Cd 0,010 15,4 0,300 0,020 54 0,24 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính As 22,4 Fe 47,3 104 10 Ni 20,5 1,0 21,2 4,0 104 43,4 104 1,20 19,4 1,0 5,72 4,0 104 8,85 1,2 5,36 Kết phân tích cho thấy qui trình phân tích mẫu chuẩn cho sai số nhỏ 20% cấp nồng độ ppb chấp nhận Dùng phần mềm thống kê minitab 15.0 sử dụng chuẩn t – cặp để đánh giá kết phân tích mẫu chuẩn so với hàm lượng chuẩn với mức độ tin cậy 95% thu giá trị P = 0,367 > 0,05 Do kết phân tích mẫu chuẩn không khác mặt thống kê áp dụng qui trình phân tích để định lượng ion kim loại mẫu thực tế Kết luận: Kết khảo sát cho thấy phép đo ICP – MS có giới hạn phát giới hạn định lượng thấp, khoảng tuyến tính rộng, độ xác cao IVP-MS phương pháp tốt để xác định lượng vết kim loại nặng mẫu môi trường 3.3.Kết phân tích số tiêu thông thường mẫu nước bề mặt hạ du sông Hồng- Phú Thọ Mẫu nước lấy trường bảo quản lạnh – 4°C vận chuyển phòng thí nghiệm Một số tiêu phân tích trường độ pH, nhiệt độ , số tiêu phân tích phòng thí nghiệm Bảng 3-5.Kết phân tích số tiêu môi trường thông thường mẫu nước bề mặt hạ du sông Hồng- Phú Thọ (7/2014) Địa điểm NH4+ DO BOD5 COD TSS (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) 0,327 5,12 14,6 26,4 126 0,345 5,20 28,6 43,4 167 0,284 5,15 25,5 38,8 152 0,261 5,21 15,2 28,9 129 Thành phố Việt Trì Dưới cửa xả Công ty CP Hoá Chất Việt Trì 100m (V1) Dưới cửa xả Công ty CP Giấy Việt Trì 200m (V2) Dưới cửa xả Công ty TNHH Pangrim Neotex 100m (V3) Cách cụm công nghiệp phía nam 100m phía Hạ lưu (V4) 55 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Huyện Lâm Thao Cách cửa thải Công ty Supe 20m phía hạ lưu (S1) Cách cửa thải Công ty Supe 500m phía hạ lưu (S2) Cách cửa thải Công ty Supe 1000m phía hạ lưu (S3) 0,116 5,3 11,6 18,3 64,5 0,138 5,34 14,7 28,3 103,8 0,151 5,38 12,5 22,1 77,5 0,241 5,27 15,2 27,4 67,0 0,213 5,29 12,1 24,1 64,3 0,192 5,02 10,5 20,5 60,1 Thị xã Phú Thọ Sông Hồng cách cửa thải Tổng công ty Giấy Việt Nam (xã Hà Thạch) 20m phía hạ lưu (B1) Sông Hồng cách cửa thải Tổng công ty Giấy Việt Nam 500 m phía hạ lưu (xã Hà Thạch) (B2) Sông Hồng cách cửa thải Tổng công ty Giấy Việt Nam 1000 m phía hạ lưu (xã Hà Thạch) (B3) 3.4.Kết phân tích kim loại nặng mẫu nước bề mặt hạ du sông Hồng- Phú Thọ 56 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Bảng 3-6 Kết phân tích hàm lượng trung bình kim loại nặng (pha hòa tan) mẫu nước bề mặt địa điểm thuộc lưu vực sông Hồng (từ tháng 07 – 12/2014) Mẫu nước sông Hồng đoạn chảy qua thành phố Việt Trì Mẫu V1: Cách cửa xả Công ty CP Hoá Chất Việt Trì 100m phía hạ lưu (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu Mưa 9,82±0,71 0,92±0,27 6,85±0,05 65,52±1,65 Khô 13,92±0,08 1,42±0,32 9,73±0,08 Min 9,74 0,65 Max 14,00 1,74 As Cd Pb Zn Hg Cr Cu Fe Mn Ni 6,52±0,20 12,58±0,47 458,63±13,86 984,10±13,57 28,14±5,49 7,92±0,1 99,32±1,81 10,17± 0,30 8,50±0,50 685,22±15,7 1470,12±15,1 420,36 16,98±0,2 6,80 63,87 6,32 12,11 44,76 970,55 275,65 7,82 9,81 101,13 10,47 19,00 700,00 1485,22 426,41 12,18 Mẫu V2: Cách cửa xả Công ty CP Giấy Việt Trì 200m phía hạ lưu (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu Mưa 6,47±0,42 0,27±0,12 8,59±0,16 62,24±4,29 3,58±0,07 12,25±2,57 945,65±24,85 Khô 9,21±0,5 0,45±0,2 13,12±0,21 98,33±0,52 5,15±0,09 19,15±3,50 Min 6,05 0,42 8,43 57,95 3,51 Max 9,17 0,65 13,33 98,85 5,24 As Cd Pb 57 Zn Hg Cr Cu Fe 1875,79±44,39 Mn Ni 109,13±1,26 8,46±0,11 1402,32±30,56 2687,57 ±55,19 149,98±2,01 13,98±0,20 9,50 920,80 1831,40 107,87 8,35 22,92 1432,88 2692,76 151,96 141,78 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Mẫu V3: Cách cửa xả Công ty TNHH Pangrim Neotex 100m phía hạ lưu (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu Mưa 9,42±1,13 0,07±0,36 15,70±0,05 58,60±3,12 14,79±0,06 5,49±1,63 Khô 14,28±2,11 0,17±0,30 21,32±0,08 90,95±4,02 21,86±0,09 Min 8,29 0,07 15,65 55,48 Max 16,36 0,11 21,40 94,97 As Cd Pb Zn Hg Cr Cu Fe Mn Ni 417,55±4,24 3298,05±30,69 147,71±1,02 11,01±0,71 7,96±2,04 602,36 4399,02±40,46 231,82±1,96 16,72 ±1,08 14,73 3,83 413,31 3267,36 146,69 10,30 21,91 10,00 607,50 4439,48 233,78 17,78 Mẫu V4: Cách cụm công nghiệp phía nam 100m phía Hạ lưu (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu Mưa 8,24 ±1,10 Khô As Cd Pb Zn Hg Cr Cu Fe Mn Ni 0,42±0,07 11,35 ±0,30 51,47 ±1,16 3,50±0,26 13,98 ±0,47 562,442±29,76 1291,48±20,84 183,31±0,39 7,62±0,44 11,98 ±1,16 0,64±1,01 16,83±0,52 75,41±0,21 5,10 ±0,40 19,98±0,62 805,15±31,12 1802,11±30,49 269,91±0,55 11,00±0,64 Min 7,14 0,35 11,05 50,31 3,24 13,51 532,68 1270,64 182,92 7,17 Max 13,14 1,74 17,35 75,62 5,50 20,60 836,27 1832,60 270,46 11,63 Mẫu nước sông Hồng đoạn chảy qua địa phận huyện Lâm Thao Mẫu S1: Cách cửa thải Công ty Supe phốt phát hóa chất Lâm Thao 100m phía hạ lưu (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu Mưa 10,49±0,58 0,54±0,20 23,76±0,22 52,52±1,16 16,05 ±0,22 35,97±3,09 528,02±45,35 5671,54 ±199,17 245,16±3,04 42,839±0,54 Khô 14,99±0,76 0,80±0,36 35,08±1,51 71,87±0,81 20,99±0,39 8,10 ±1,61 747,84±4,38 5531,73±121,72 339,80±4,85 64,957±1,05 Min 9,91 0,34 23,54 51,36 15,83 32,87 482,67 5472,37 242,12 42,299 Max 15,75 1,16 36,59 72,68 21,38 9,71 742,22 5653,45 344,65 66,007 As Cd Pb 58 Zn Hg Cr Cu Fe Mn Ni Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Mẫu S2: Cách cửa thải Công ty Supe phốt phát hóa chất Lâm Thao 500m phía hạ lưu (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu As Cd Pb Zn Hg Cr Cu Fe Mn Ni Mưa 9,402±0,23 1,108±0,23 2,421±0,76 60,827±0,31 27,652±0,12 13,445±0,29 575,712±7,86 4724,542±78,09 223,724±0,77 11,574±1,63 Khô 13,041±0,35 1,504±0,31 30,524±0,92 89,745±0,63 30,062±0,25 18,549± 0,49 842,167± 9,04 7042,064±90,05 312,347±0,98 16,075±1,98 Min 9,172 0,078 20,661 60,517 27,532 13,155 567,852 4646,452 222,954 9,944 Max 13,391 1,814 31,444 90,375 30,312 19,039 851,207 7132,114 313,327 18,055 Fe Mn Ni Mẫu S3: Cách cửa thải Công ty Supe phốt phát hóa chất Lâm Thao 1000m phía hạ lưu (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu As Cd Pb Zn Hg Cr Cu Mưa 7,87 ±0,02 0,30±0,33 25,46±1,08 48,60±0,43 14,57±0,28 5,69±1,11 507,79±3,83 3796,56±114,58 214,22±3,12 10,60±0,07 Khô 13,03±0,40 0,46 ±0,43 36,98±1,59 71,87±0,61 20,97±0,39 8,10 ±1,61 747,84±4,38 5531,73±121,72 339,80±4,85 14,96±1,05 Min 7,85 0,30 24,38 48,17 14,29 4,58 503,96 3681,98 211,10 10,53 Max 13,43 0,89 38,57 72,48 21,38 9,71 752,22 5653,45 344,65 16,01 59 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Mẫu nước sông Hồng đoạn chảy qua địa phận Thị xã Phú Thọ Mẫu B1: Cách cửa thải Tổng công ty Giấy Việt Nam (xã Hà Thạch) 100m phía hạ lưu (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu Mưa As Cd Pb Zn Hg Cr Cu Fe Mn 9,025±0,15 0,058±0,22 22,630±0,08 48,062±0,45 17,88±4,89 4,537±1,69 543,787±0,08 4285,467±64,6 224,32±0,18 10,686±0,35 Khô 13,409±0,21 0,086±0,35 31,938±0,15 71,806±0,58 20,278±5,7 6,873±2,06 749,852±1,08 6325,825±79,3 318,545±0,36 15,084±0,49 Min 8,875 0,058 22,55 47,612 12,99 2,847 543,707 4220,867 224,14 10,336 Max 13,617 0,436 32,088 72,386 25,978 8,933 750,932 6405,125 318,905 15,574 Ni Mẫu B2: Cách cửa thải Tổng công ty Giấy Việt Nam 500 m phía hạ lưu (xã Hà Thạch) (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu Mưa As Cd Pb Zn Hg Cr Cu Fe Mn 5,819±0,41 0,312±0,07 16,038±0,29 47,911±1,35 6,404±0,57 4,289±0,29 652,965±17,0 2373,377±18,17 132,175±4,0 7,238±0,60 Khô 7,495±0,59 0,491±0,09 23,908±0,38 70,198±1,54 9,052±0,71 6,193±0,38 975,985±19,10 3509,571±20,18 191,756±5,3 10,318±0,92 Min 5,409 0,242 15,748 46,561 5,834 3,999 635,965 2355,207 128,175 6,638 Max 8,085 0,581 24,288 71,738 9,762 6,573 995,085 3529,697 197,056 11,238 Ni Mẫu B3: Cách cửa thải Tổng công ty Giấy Việt Nam 1000 m phía hạ lưu (xã Hà Thạch) (nồng độ ppb) Nguyên tố mẫu Mưa As Cd Pb Zn Hg Cr Cu Fe Mn 4,387±0,48 1,019±0,21 11,781±0,04 90,176±2,04 35,871±0,78 3,712±3,21 355,373±15,59 1373,415±92,83 67,090±1,09 10,290±0,56 Khô 6,184±0,90 1,521±0,35 16,987±0,05 134,726±3,51 43,278±1,05 5,529±4,52 535,175±18,93 2058,115±102,3 101,018±1,52 15,095±0,75 Min 3,907 0,809 11,741 88,136 35,091 0,502 339,783 1280,170 66,000 9,730 Max 7,084 1,871 17,037 135,077 44,328 10,049 554,105 2160,415 102,538 15,843 60 Ni Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Từ kết cho thấy hàm lượng kim loại nặng nước vùng hạ du sông Hồng – Phú Thọ chịu ảnh hưởng dòng chảy, hàm lượng kim loại nặng giảm dần theo dòng chảy từ đầu nguồn xuống cuối nguồn chịu ảnh hưởng yếu tố đặc trưng địa phương nơi có dòng chảy nguồn thải Hàm lượng kim loại nặng nước hạ du sông Hồng – Phú Thọ có nồng độ cao gần cửa thải nước thải công nghiệp, xa cửa thải hàm lượng kim loại nặng giảm nước sông pha loãng Hàm lượng kim loại nước hạ du sông Hồng – Phú Thọ có nồng độ cao mùa khô nồng độ thấp mùa mưa mùa mưa có nhiều nước mưa thượng nguồn chảy pha loãng lượng nước thải Nhìn chung, hàm lượng kim loại nặng nước hạ du sông Hồng – Phú Thọ có hàm lượng cao tiêu chuẩn cho phép 3.5.Các giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường Nồng độ kim loại nặng nước hạ du sông Hồng – Phú Thọ cao cho phép ảnh hưởng đến môi trường sống người loài thủy sinh sống nước Ví dụ ngã ba sông vùng Bạch Hạc có loài cá Anh Vũ loài cá đặc sản biến ô nhiễm nước, nhiều người dân sống bên bờ sông vùng Bạch Hạc bị mắc bệnh da Hầu hết khu, cụm, điểm công nghiệp địa bàn hạ du sông Hồng – Phú Thọ chưa đáp ứng tiêu chuẩn môi trường theo quy định Thực trạng làm cho môi trường nước bị ô nhiễm nghiêm trọng Để bảo vệ môi trường sinh thái có môi trường nước mặt trình công nghiệp hóa, đại hóa yêu cầu cấp thiết đặt hệ thống trị, cấp, ngành, tổ chức, doanh nghiệp công dân Những năm qua Đảng Nhà nước ta ban hành nhiều chủ trương, sách bảo vệ môi trường, điển hình Nghị số 41-NQ/TW ngày 15/11/2004 Bộ Chính trị (Khoá IX) Chỉ thị số 29-CT/TW ngày 21/01/2009 Ban Bí thư tiếp tục thực Nghị số 41-NQ/TW Bộ Chính trị; Luật Bảo vệ môi trường (sửa đổi); nghị định Chính phủ hướng dẫn thực Luật Bảo vệ môi trường… song nhiều mặt chưa đáp ứng đòi hỏi thực tế Để khắc phục xử lí có hiệu ô nhiễm môi trường nước vùng hạ du sông Hồng – Phú Thọ, kiến nghị số giải pháp sau đây: 61 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính Cần có chế tài xử phạt (cưỡng chế hành xử lí hình sự) phải thực đủ mạnh để đủ sức hạn chế đối tượng vi phạm Bên cạnh đó, cần xây dựng đồng hệ thống quản lí môi trường nhà máy, khu công nghiệp theo tiêu chuẩn quốc tế, đồng thời tổ chức giám sát chặt chẽ nhằm hướng tới môi trường tốt đẹp thân thiện với người Tăng cường công tác nắm tình hình, tra, kiểm tra, giám sát môi trường (thường xuyên, định kỳ, đột xuất); phối hợp quan chuyên môn, lực lượng tra môi trường với lực lượng cảnh sát môi trường cấp, nhằm phát hiện, ngăn chặn xử lí kịp thời, triệt để hành vi gây ô nhiễm môi trường sở sản xuất Nâng cao lực chuyên môn, nghiệp vụ cho đội ngũ cán chuyên trách công tác môi trường; trang bị phương tiện kỹ thuật phục vụ có hiệu hoạt động lực lượng Đối với khu công nghiệp, cần có quy định bắt buộc công ty đầu tư hạ tầng phải xây dựng hệ thống thu gom, xử lí nước thải tập trung hoàn chỉnh phép hoạt động, đồng thời thường xuyên có báo cáo định kỳ hoạt động xử lí nước thải, rác thải Đẩy mạnh công tác tuyên truyền, giáo dục môi trường toàn xã hội, ý thức chấp hành pháp luật bảo vệ môi trường, trách nhiệm xã hội người dân, doanh nghiệp việc gìn giữ bảo vệ môi trường 62 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu đưa kết luận sau: Đã lựa chọn điều kiện thích hợp để phân tích kim loại nặng (Ni, Cr, Fe, Mn, Pb, Zn, Cd, Hg, As) nước vùng hạ du sông Hồng – Phú Thọ phương pháp ICP – MS; Hàm lượng hầu hết kim loại nước vùng hạ du sông Hồng – Phú Thọ vượt mức cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT; Đã đề xuất số giải pháp để xử lý quản lý ô nhiễm môi trường nước vùng hạ du sông Hồng – Phú Thọ 63 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Cục thống kê tỉnh Phú Thọ- Báo cáo tình hình kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ năm 2013 [2] Báo cáo tổng hợp kết thực “Thực lưới quan trắc, phân tích, cảnh báo môi trường hàng năm địa bàn tỉnh Phú Thọ” năm 2013 [3] Phạm Luận (2000-2008)- “Phương pháp phân tích phổ khối nguyên tử ICP – MS” ĐHKHTN- ĐHQG Hà Nội [4] Nguyễn Trọng Uyển – Đặng Thị Thanh Lê (2012)- “Hóa vô phần 2”-NXB KH&KT [5] Phạm Ngọc Hồ- Hoàng Xuân Cơ (2007) - Đánh giá tác động môi trường- NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [6].Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2004)-“Hóa học phân tích-Phần II: Các phương pháp phân tích công cụ”, khoa Hóa-ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội [7] Phạm Luận (2006) -“Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử”, NXB ĐHQG Hà Nội [8] Phạm Luận (2006) -“Giáo trình hướng dẫn vấn đề sở kỹ thuật xử lý mẫu phân tích - Phần 1: Những vấn đề chung”, ĐHKHTN, ĐHQGHN [9] Phạm Luận (2000) -“Các phương pháp kỹ thuật chuẩn bị mẫu phân tích (chuyên ngành hóa phân tích Hóa môi trường)”, ĐHKHTN-ĐHQGHN [10] Phạm Luận (2006) -“Phương pháp phân tích phổ phát xạ nguyên tử”, NXB ĐHQG Hà Nội [11]- Từ Vọng Nghi – Trần Chương Huyến – Phạm Luận (1990)- “Cơ sở lý thuyết số phương pháp phân tích điện hóa đại”- khoa Hóa-ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội [12] Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2004) “Hóa học phân tích-Phần II: Các phương pháp phân tích công cụ”, khoa HóaĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội [13] Trương Thị Hồng Hạnh, Bùi Đặng Thanh, Trần Thị Thúy, Nghiên cứu khả loại bỏ ảnh hưởng polyatom theo nguyên lý phân biệt động phân tích kim loại nặng phương pháp ICP-MS, Tạp chí khoa học công nghệ số 89, p119-124 (2012) 64 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính [14] Trương Thị Hồng Hạnh, Bùi Đặng Thanh, Trần Thị Thúy, Xác định đồng thời số kim loại nặng nước thải mẫu trầm tích phương pháp ICP-MS, Tạp chí khoa học công nghệ số 97, p110-116 (2013) [15] Vũ Thị Tâm Hiếu (2009) “Xác định số kim loại nặng Đồng, crom, niken rau xanh thành phố Thái Nguyên phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa F-AAS” Luận văn thạc sỹ, ĐH Thái Nguyên [16] Nguyễn Văn Hợp, Bùi Thị Ngọc Bích, Nguyễn Hải Phong, Võ Thị Bích Vân (2012) – N - Khoa Hóa, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế- T , Đại học Huế, Tập 74B, Số 5, 65-74 [17] Nguyễn Kim Thùy (2010) “Xác định hàm lượng số kim loại nặng nước trầm tích lưu vực sông Nhuệ - Đáy phương pháp ICP – MS”, Luận văn Thạc sỹ, ĐHKHTN – Hà Nội [18] Nguyễn Hồng Phong, Đặng Văn Hữu (2006) “Phần mềm AcrView GIS”, NXB ĐHQG Hà Nội Tài liệu tiếng Anh [19] Wright P, Mason C F (1999), “Spacial and sesonal variation in heavy metal in the sediment and biota of two adjacent estuaries, the Orwell and the Stour, in eastern England”, Sci Total Environ 226, pp 139-156 [20] Z.Mester, R.Sturgeon (2003), “Sample preparation for trace element analysis”, Elsevier, Volume XLI, pp 79-80 [21] A.T.Townsend I.Snape (2008), “Multiple Pb sources in marine sediments near the Australian Antarctic Stasion Casey” Selence of the total Environment, Volume 389, Issues 2-3, pages 466 – 474 [22] Chongqiu Jiang, Hongjian Wang, Jingzheng Wang (2001) “Highly sensitive spectrofluorimetric determination of trace amount of chromium with 2-hydroxy – 1naphtaldehyene – – aminoquinoline”Analytica letters, 34(8), p.1341 – 1352 [23] Mustafa Soylak, Sibel Saracoglu, Unit Divrikli and Latif Elcic, “Coprecipitation of heavy metals with erbium hydroxide for their flame atomic absorption spectrometric determination in environmental samples”, talanta, 66 (5), p 1098 – 1102, 2/2005 65 Luận Văn Thạc Sĩ Hoàng Đình Đính [24] Jozep Szkoda and Jan Zmuszki (2005), “Determination of lead and cadmium in biologioal material by graphite furnace atomic absorption spectrometry methol” Bull Vet Inst Pulawy 49 P.89 - 92 [25] Locatelli C (2000), “proposal of new analytical produre for heavy metal determination in mussels, clams and fishes”, Food additives and contaminants, 7:769-774 [26] Mohamed Maanan (2008), “Heavy metal concention in marine mollusks from the nMoroccan coastal region”, Enviromental pollution, Volume 153, Issue 1, pages 176-183 [27] Simone Griesel, AntjeKakuschke, Ursula Siebert and Andreas Prange (2008), “Trace element concention in blood of harbor seals (phoca vitulina) from the Wadden Sea” Science of the total Environmen Volume 392, Isues 2-3 Pages 186-197 66