...Mai Thị Anh.pdf

...Mai Thị Anh.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh tế,...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

MAI THỊ ANH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ SỰ CHUYỂN TẢI CACBON VÔ CƠ

TRONG SÔNG HỒNG

Hà Nội, 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

MAI THỊ ANH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ SỰ CHUYỂN TẢI CACBON VÔ CƠ

TRONG SÔNG HỒNG

Ngành: Công nghệ kỹ thuật môi trường

Mã ngành: 52510406

Người hướng dẫn : TS MAI VĂN TIẾN

TS LÊ THỊ PHƯƠNG QUỲNH

Hà Nội, 2015

LỜI CAM ĐOAN

Kính gửi:

Phòng Đào tạo – Trường Đại Học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội Khoa Môi Trường – Trường Đại Học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội Hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp

Tên tôi là: Mai Thị Anh, sinh viên khoa Môi Trường, trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội, khóa 2013 – 2015

Tôi xin cam đoan đã thực hiện khóa luận một cách khoa học, chính xác, trung thực

Các kết quả, số liệu nêu trong luận văn là hoàn toàn có thật, thu được trong quá trình nghiên cứu và chưa được công bố trong bất kỳ tài liệu khoa học nào

Hà Nội, ngày 02 tháng 06 năm 2015

Sinh viên

Mai Thị Anh

MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Giới thiệu chung về cacbon vô cơ hòa tan trong nước (DIC) 4

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành cacbon vô cơ trong nước 5

1.2.1 Các tác động tự nhiên 5

1.2.2 Các tác động của con người 7

1.2.3 Một số yếu tố khác 8

1.3 Giới thiệu chung về lưu vực sông Hồng 10

1.3.1 Vị trí địa lý 10

1.3.2 Điều kiện tự nhiên 10

1.3.3 Dân số trong lưu vực 12

1.4 Các tiểu lưu vực Thao, Đà, Lô trong lưu vực sông Hồng 13

1.5 Lưu lượng nước tại các trạm thủy văn 2008 - 2013 15

1.6 Tình hình nghiên cứu về lưu vực sông Hồng hiện nay 16

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 Đối tượng nghiên cứu 17

2.2 Phương pháp nghiên cứu 18

2.2.1 Thời gian và vị trí lấy mẫu 18

2.2.2 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu 18

2.2.3 Phương pháp phân tích 18

2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 19

CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

3.1 Kết quả nghiên cứu tài liệu 21

3.1.1 Kết quả đo nhanh các chỉ tiêu hóa – lý năm 2014 21

3.1.2 Kết quả một số chỉ tiêu khác 22

3.2 Hàm lượng DIC của sông Hồng 22

3.2.1 Hàm lượng DIC giai đoạn 2008 – 2013 22

3.2.2 Hàm lượng DIC trong nước sông Hồng giai đoạn 2014 - 2015 23

3.3 Kết quả các chỉ tiêu hóa lý và một số chỉ tiêu khác từ tháng 1 đến tháng 4/2015 25

3.3.1 Các chỉ tiêu hóa lý 25

3.3.2 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu khác 26

3.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới DIC trong nước sông Hồng 28

3.4.1 Ảnh hưởng của pH 28

3.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 28

3.4.3 Ảnh hưởng của một số ion khác 29

3.5 Mối liên hệ giữa DIC và lưu lượng nước sông Hồng 33

3.6 Tính toán tải lượng DIC trong nước sông Hồng giai đoạn 2008 - 2013 34

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Một số đặc trưng của sông Hồng và các nhánh chính của nó 14 Bảng 1.2 Lưu lượng nước trung bình năm tại 4 trạm quan trắc giai đoạn 2008 –

Bảng 2.1 Tọa độ các điểm lấy mẫu trong lưu vực sông Hồng 18 Bảng 3.1 Kết quả một số chỉ tiêu hóa lý trung bình, nhỏ nhất – lớn nhất tại 4 vị trí trong hệ thống sông Hồng năm 2014 21 Bảng 3.2 Kết quả phân tích trung bình một số chỉ tiêu khác năm 2014 22

giai đoạn 2008 – 2013 22 Bảng 3.4 Kết quả hàm lượng DIC (mgC/l) từ tháng 1 đến tháng 4/2015 23 Bảng 3.5 Kết quả đo nhanh các chỉ tiêu hóa – lý trung bình, nhỏ nhất - lớn nhất tại 4 điểm quan trắc từ tháng 1 đến tháng 4/2015 26 Bảng 3.6 Kết quả phân tích trung bình, nhỏ nhất - lớn nhất của một số chỉ tiêu khác 27

từ tháng 1 đến tháng 4/2015 27

35

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Lưu vực sông Hồng và mạng lưới sông 10

Hình 1.2 Bản đồ phân bố dân cư trong lưu vực sông Hồng 13

Hình 1.3 Các tiểu lưu vực sông Hồng 13

Hình 1.4 Lưu lượng nước trung bình năm của 4 vị trí quan trắc giai đoạn 2008 – 2013 15

Hình 2.1 Bản đồ khu vực lấy mẫu sông Hồng 17

Hình 2.2 Chuẩn độ HCO3- 19

Hình 3.1 Hàm lượng DIC trung bình tại 4 vị trí trên sông Hồng 23

Hình 3.2 Hàm lượng DIC những tháng đầu năm 2014 - 2015 24

Hình 3.3 Mối quan hệ giữa DIC và pH của nước sông tại mỗi trạm 28

Hình 3.4 Mối quan hệ giữa DIC và nhiệt độ trong nước sông tại 4 trạm 29

Hình 3.5 Mối liên hệ giữa DIC và ion K+ trong nước 29

Hình 3.7 Mối liên hệ giữa DIC và Na+ trong nước sông 30

Hình 3.7 Mối liên hệ giữa DIC và Ca2+ trong nước sông tại 4 trạm 31

Hình 3.8 Mối liên hệ giữa DIC và SiO2 trong nước sông 32

Hình 3.9 Mối liên hệ giữa DIC và SO42- trong nước sông 32

Hình 3.10 Hàm lượng DIC tại 4 vị trí quan trắc của sông Hồng giai đoạn 2008 – 2015 33

Hình 3.11 Mối quan hệ giữa hàm lượng DIC và lưu lượng nước sông tại 4 vị trí quan trắc của sông Hồng giai đoạn 2008 – 2013 34

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến quý Thầy, Cô trong Khoa Môi Trường trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã tận tình truyền đạt kiến thức trong 4 năm học tập Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu khóa luận mà còn là hành trang quý báu giúp tôi định hướng rõ tầm quan trọng mà ngành nghề mình đang theo học

Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS Mai Văn Tiến, Khoa Môi Trường, trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội và TS Lê

Thị Phương Quỳnh, Phòng Hóa Môi Trường – CTC, Viện Hóa học các Hợp Chất Thiên Nhiên, Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp

Tôi chân thành cảm ơn tới các anh, chị trong Phòng hóa Môi Trường - CTC, đã giúp đỡ tôi trong quá trình làm khóa luận này

Cuối cùng, tôi xin chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý Đồng kính chúc các Cô, Chú, Anh, Chị trong Viện Hóa học các Hợp Chất Thiên Nhiên sức khỏe dồi dào, đạt được nhiều thành công trong công việc

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Mai Thị Anh

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Các con sông đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các chu trình cacbon trên đất liền và đại dương bằng cách vận chuyển các chất hòa tan và các vật liệu rắn từ đất liền ra biển Đặc biệt đối với việc vận chuyển cacbon

từ đất liền ra các đại dương nhờ các hệ thống sông có ý nghĩa rất lớn vì nó có mối quan hệ chặt chẽ đối với hệ thống khí hậu toàn cầu

Trong nước sông, các dạng tồn tại của cacbon có tác động trực tiếp đến chu trình sinh - địa - hóa nói chung và chu trình vận chuyển các chất dinh dưỡng nói riêng, từ đó ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống của các thủy sinh vật Hàm lượng cacbon tổng trong nước bao gồm cả dạng vô cơ hòa tan (DIC), hữu cơ hòa tan (DOC) và hữu cơ không tan (POC), đóng vai trò quan trọng

do nó phản ánh mức độ tác động của con người và các điều kiện tự nhiên trong lưu vực tới chất lượng nước sông

Đối với nhiều sông trên thế giới, hàm lượng/tải lượng DIC là thành phần chính trong tổng tải lượng cacbon, như sông Mississippi, St Lawence, sông Nile và hầu hết các con sông của Trung Quốc Theo Meybeck, tải lượng cacbon toàn cầu được vận chuyển bởi các con sông đạt khoảng 500 – 700 tỉ tấn cacbon/năm, trong đó có khoảng 35% là cacbon hữu cơ tan (DOC), 20%

là cacbon hữu cơ không tan (POC) và 45% là cacbon vô cơ hòa tan (DIC) [24] Gần đây, tải lượng DIC từ các hệ thống sông toàn cầu ước tính khoảng

33 – 400 tỷ tấnC/năm [7], [17], [22], [23], [24]

DIC cũng là thành phần hóa học cơ bản trong nước và rất nhạy cảm với những thay đổi của các yếu tố môi trường DIC có mối liên hệ chặt chẽ với sự phong hóa tự nhiên và các hoạt động của con người trên quy mô toàn lưu vực và điều này đã được sử dụng cho nhiều nghiên cứu về chu trình sinh - địa - hóa toàn cầu của các nguyên tố hóa học trong hệ lục địa, đại dương, khí quyển Nghiên cứu về hàm lượng DIC trong nước sông đã được tiến hành ở nhiều quốc gia trên thế giới Tuy nhiên, ở Việt Nam, các nghiên cứu này còn rất hạn chế

2 Sông Hồng là một hệ thống sông lớn ở Việt Nam và đồng thời là một ví

dụ điển hình về một hệ thống sông vùng Đông Nam Á chịu tác động mạnh

mẽ bởi các yếu tố tự nhiên và các hoạt động của con người Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, các hoạt động của con người trong lưu vực cũng dẫn đến sự thay đổi về chế độ thủy văn và hàm lượng cát bùn lơ lửng cùng với các chất gắn kết (N, P) của hệ thống sông Tuy nhiên, các nghiên cứu về hàm lượng cacbon, đặc biệt là hàm lượng và tải lượng DIC của sông Hồng còn hạn chế

Chính vì vậy, nghiên cứu: “Đánh giá sự chuyển tải cacbon vô cơ trong

nước sông Hồng”, là cần thiết và có ý nghĩa cao về mặt khoa học cũng như

trên phương diện về khía cạnh môi trường nói riêng

Đề tài này trình bày một số kết quả quan trắc hàm lượng DIC trong nước sông Hồng, đồng thời xem xét các yếu tố ảnh hưởng tới hàm lượng DIC trong nước sông trong giai đoạn 2008 – 2015 và bước đầu tính toán tải lượng DIC (tấn C/năm) của hệ thống sông Hồng đổ ra biển (2008 – 2013) Kết quả thu được góp phần đánh giá chất lượng nước hệ thống sông Hồng và làm cơ

sở dữ liệu cho việc bảo vệ và quản lý nguồn nước có hiệu quả ở Việt Nam

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Đề tài này trình bày kết quả quan trắc hàm lượng DIC trong nước sông Hồng và xem xét các yếu tố ảnh hưởng tới hàm lượng DIC trong nước sông

trong giai đoạn 2008 – 2015 và tính toán tải lượng DIC (tấn C/năm) của hệ thống sông Hồng đổ ra biển (2008 – 2013) Kết quả thu được góp phần đánh

giá chất lượng nước hệ thống sông Hồng và làm cơ sở dữ liệu cho việc bảo

vệ và quản lý nguồn nước có hiệu quả ở Việt Nam

3 Nội dung nghiên cứu

Để thực hiện được mục tiêu đề ra, đồ án xác định các nội dung chính sau:

tại các trạm quan trắc thủy văn: Yên Bái, Hòa Bình, Vụ Quang, Hà Nội So

3 sánh kết quả nghiên cứu DIC của sông Hồng với một số sông trên thế giới để đánh giá hàm lượng DIC của sông Hồng

theo không gian và thời gian

+ Không gian là 4 vị trí lấy mẫu tại 4 địa điểm: Yên Bái, Hòa Bình, Vụ Quang, Hà Nội

+ Thời gian lấy mẫu từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2015, mẫu sẽ được lấy hàng tháng (lấy mẫu theo định kỳ một tháng lấy mẫu tại các trạm một lần) tại các trạm thủy văn, đồng thời so sánh kết quả phân tích năm 2015 với các giá

trị thu thập được trong gian đoạn 2008 – 2013

nước sông Hồng (lượng mưa, lưu lượng nước sông, địa chất, nhiệt độ, pH …) dựa vào việc phân tích đánh giá các số liệu quan trắc và các số liệu thu thập

về các đặc điểm tự nhiên (lưu lượng nước, nhiệt độ, địa chất lưu vực …), các đặc điểm kinh tế – xã hội trong lưu vực và chất lượng nước của hệ thống sông Tính toán tải lượng DIC (tấn C/năm) của hệ thống sông Hồng trong

giai đoạn từ 2008 – 2013 của các nhánh chính sông Hồng