Nghiên cứu đánh giá hiện trạng hàm lượng asen trong nước ngầm tại một số tỉnh thành thuộc đồng bằng sông hồng

LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Phạm Tiến Dũng, tận tình hướng dẫn suốt q trình thực khóa luận tốt nghiệpvới đề tài: Nghiên cứu đánh giá trạng hàm lượng Asen nước ngầm số tỉnh thành thuộc đồng sông Hồng Em chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Viện Môi Trường, Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam tận tình truyền đạt kiến thức năm em học tập Với vốn kiến thức tiếp thu q trình học khơng tảng cho q trình nghiên cứu khóa luận mà hành trang quí báu để em bước vào đời cách vững tự tin Mặc dù em có nhiều cố gắng hồn thiện đồ án tất nhiệt tình vá lực mình, nhiên, khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp quý báu quý thầy bạn Cuối em kính chúc q Thầy, Cô dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý Em xin chân thành cảm ơn! Hải phòng, ngàytháng 11 năm 2015 Người thực Sinh viên Trần Thị Thanh Xuân DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Tên bảng 1.1 Chỉ tiêu hàm lượng Asen theo QCVN 01:2009/BYT Trang 11 1.2 Chỉ tiêu hàm lượng Asen theo QCVN 02:2009/BYT 11 2.1 Ô nhiễm Asen nước ngầm số người dân bị phơi nhiễm nước giới 24 2.2 Số liệu báo cáo tình hình nhiễm Asen UNICEF năm 2004 27 3.1 Hàm lượng Asen (mg/l) vị trí vượt so với TCCP 34 3.2 Kết khảo sát hàm lượng Asen Hà Nam theo UNICEF 37 3.3 Kết đo chỗ số thông số nước ngầm xã Hợp Lý 40 3.4 Giải pháp kỹ thuật 45 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình Tên hình Trang 1.1 Một mẫu lớn chứa Asen tự nhiên 1.2 Asenic 1.3 Cấu trúc Asenictương tác 1.4 Cấu trúc Asenickhông tương tác 1.5 Trên lòng bàn tay lên nốt sẩn 15 1.6 Các nốt đen thâm nhỏ bàn tay 16 1.7 Các nốt đen thâm nhỏ chân 16 1.8 Biểu nhiễm Asen 17 1.9 Sơ đồ công nghệ xử lý Asen sử dụng phương pháp trao đổi ion 19 1.10 Sơ đồ công nghệ xử lý Asen sử dụng phương pháp hấp phụ 20 1.11 Đá ong cần đập nhỏ, sơ chế dùng để loại bỏ asen nước 22 1.12 Minh hoạ phương pháp lọc màng 23 2.1 Phân bố Asen giới 24 2.2 Bản đồ khu vực nhiễm Asen toàn quốc 26 2.3 Hàm lượng Asen tỉnh đồng sông Hồng theo UNICEF năm 2004 28 2.4 Bản đồ xác suất liên tục đồng sông Hồng (Việt Nam) 30 2.5 Hàm lượng As (50 µg/l) 31 2.6 Bản đồ nhiễm điểm 3D 32 3.1 Hình ảnh mơ mức độ ô nhiễm Asen nước ngầm Hà Nội 33 3.2 Bản đồ hành tỉnh Hà Nam 36 3.3 Tỷ lệ mẫu nước giếng khoan có nồng độ Asen vượt QCVN 01-2009 BYT, xã Chuyên Ngoại năm 2011 39 3.4 Hàm lượng Asen nước ngầm thô (màu đỏ) nước ngầm sau lọc (màu xanh) 40 3.5 Lọc cát sử dụng phổ biến xã Hợp Lý – huyện Lý Nhân 41 3.6 Cấu tạo bể lọc xử lý Asen theo dự án tăng cường bảo vệ nước ngầm Việt Nam IGPVN 43 PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nước tài ngun thiên nhiên vơ giá có vai trò vơ quan trọng sống người mn lồi Trái Đất Nhờ vòng tuần hồn mình, nước tài nguyên liên tục tái tạo, sống hành tinh trì phát triển phong phú ngày Tuy nhiên, coi nước tài nguyên vô tận, người sử dụng tùy ý, khơng quan tâm đến biến đổi chất lượng nguy hiểm, dẫn đến lúc khơng đủ nước đảm bảo chất lượng dùng cho sinh hoạt người ngành công nghiệp, nuôi trồng thủy, hải sản… Vệ sinh môi trường trở lên tồi tệ, tác động xấu đến an toàn sống người sinh vật Như vậy, cách sử dụng đắn phải sử dụng hợp lí bảo vệ chất lượng tài ngun mơi trường Nước ta nằm khu vực nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều có nguồn nước tự nhiên dồi Tuy nhiên, lượng mưa lại tập trung số tháng năm nên nhiều thời điểm, nhiều khu vực lại thiếu nước trầm trọng sinh hoạt sản xuất Hơn nữa, sinh hoạt sản xuất, người thải môi trường nhiều chất gây nhiễm mơi trường có mơi trường nước Chúng đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe người dân chất lượng sống nói chung Gây nhiều bệnh tật hiểm nghèo đáng báo động Ở khu vực sơng Hồng có nguồn nước mặt dồi Nước sinh hoạt sản xuất Đồng sông Hồng chủ yếu sử dụng nước sông Với cách canh tác trồng trọt sử dụng nhiều chất bảo vệ thực vật chất kích thích với hoạt động công nghiệp, giao thông, nuôi trồng thủy, hải sản … làm cho nguồn nước mặt ngày bị ô nhiễm giảm chất lượng nước Đã đến lúc phải tính đến khai thác nguồn nước khác để thay cho nguồn nước mặt Một nguồn nước phong phú nước ngầm Tuy nhiên, nguồn nước ngầm lại có thành phần tính chất khác vị trí khác Hơn nữa, nước ngầm chứa nhiều loại hợp chất phức tạp nước mặt, đặc biệt ion kim loại phong phú tan nước Chính vậy, việc nghiên cứu tính chất, thành phần để đưa phương pháp sử lí nước trước dùng việc làm quan trọng Xuất phát từ lí trên, chúng tơi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu đánh giá trạng hàm lượng Asen nước ngầm số tỉnh thành thuộc đồng sơng Hồng“ Đề tài góp phần làm sở khoa học để nghiên cứu phương pháp xử lí khai thác có hiệu nguồn tài nguyên nước ngầm quý giá Việc nghiên cứu nhằm đáp ứng mục tiêu sau - Nêu lên ảnh hưởng Asen môi trường nước ngầm - Dựa vào kết nghiên cứu đánh giá mức độ ô nhiễm - Kiến nghị tìm đưa giải pháp cơng nghệ quản lý nhằm xử lý Asen phòng ngừa giảm thiểu tác động Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung đánh giá hàm lượng Asen đồng sông Hồng Nội dung đề tài - Khái quát đánh giá ảnh hưởng Asen - Phân tích đánh giá chất lượng nước ngầm chi tiêu nước ngầm đặc biệt Asen - Đề xuất biện pháp xử lý hợp lý cho việc khử Asen nước ngầm Phương pháp chủ yếu áp dụng để thực đề tài -Phương pháp tổng hợp số liệu: Phương pháp nhằm thu thập xử lý số liệu cách tổng quan tình hình nhiễm Asen nước ngầm đồng sông Hồng So sánh, xác định độ tin cậy số liệu, xử lý tổng hợp số liệu -Khảo cứu tài liệu Ý nghĩa đề tài Qua việc phân tích đánh giá ảnh hưởng Asen đến người, ta đánh giá cách khách quan trạng mức độ ô nhiễm, đồng thời ta đề giải pháp khả thi để xử lý, ngăn ngừa giảm thiểu nhiễm góp phần làm môi trường nước đồng sônh Hồngđể cải thiện chất lượng sống người dân nơi sử dụng nguồn nước ngầm Đề tài cung cấp liệu liên quan đến trạng hàm lượng Asen đồng sông Hồng sở để so sánh khu vực khác CHƯƠNG1 TỔNG QUAN VỀ ASEN 1.1.Đặc trưng Asen 1.1.1 Giới thiệu chung Asen Asen nguyên tố 33 bảng tuần hồn Mendeleev Tên gọi thơng thường thạch tín asen tồn nhiều dạng khác nhau(tới 368 dạng), nướcthường tồn dạng hợp chất Asenua, Asenit Asenat Hợp chất oxit asen màu trắng bạc tan nước độc, độc gấp lần thủy ngân cần lượng nhỏ vào thể người dẫn đến tử vong nhanh chóng Hình 1.1 Một mẫu lớn chứa Hình 1.2 Asenic Asen tự nhiên Asen nguyên tố có nước, khơng khí, đất, thực phẩm từ nhiều cách Asen gây độc cho thể người Ngoài ra, nơi dân tự động đào lấp giếng không theo kỹ thuật khiến nhiều chất bẩn, độc hại bị khuếch tán xuống mạch nước Cũng việc khai thác nước ngầm mức độ lớn làm cho mức nước giếng hạ xuống khiến cho khí ơxy vào địa tấng gây phản ứng hóa học tạo thạch tín từ quặng pyrite đất nước ngầm nông, mức nước ngầm sâu khơng phát Trong cơng nghiệp, Asen có nghành luyện kim, xử lý quặng, sản xuất thuốc bảo vệ thực vật,phân bón (lân - phốt phát, đạmnitơ) thuộc da Asen thường có mặt thuốc diệt cỏ dại,trừ sâu, diệt nấm… 1.1.2 Tính chất Asen 1.1.2.1 Tính chất nguyên tử [11] Trạng thái ơxi hóa: +5, +3, +2, +1,[2] -3 Axít nhẹ Độ âm điện: 2,18 (Thang Pauling) Năng lượng ion hóa: Thứ nhất: 947,0 kJ·mol−1 Thứ hai: 1798 kJ·mol−1 Thứ ba: 2735 kJ·mol−1 Bán kính cộng hố trị: 119 pm Bán kính liên kết cộng hóa trị: 119±4 pm Bán kính Van der Waals: 185 pm 1.1.2.2 Tính chất vật lý[12] Màu sắc: Ánh kim xám Trạng thái vật chất: Chất rắn Nhiệt độ thăng hoa: 887 K (615°C) Mật độ (gần nhiệt độ phòng): 5,727 g·cm−3 (at 0°C, 101.325 kPa) Mật độ thể lỏng: nhiệt độ nóng chảy: 5,22 g/cm−3 Điểm ba trạng thái: 1090K Nhiệt dung: 328,88J/(Kg.K) 1.1.2.3 Tính chất hóa học Trạng thái ơxi hóa phổ biến -3 (Asenua: thơng thường hợp chất liên kim loại tương tự hợp kim), +3 (Asenat (III) hay Asenit phần lớn hợp chất Asen hữu cơ), +5 (Asenat (V): phần lớn hợp chất vô chứa ôxycủa Asen ổn định Hình 1.3 Cấu trúc Asenic Hình 1.4.Cấu trúc Asenic tương tác khơng tương tác Asen tính chất hóa học giống với nguyên tố đứng photpho Các ơxít kết tinh, khơng màu, không mùi As2O3 As2O5 chất hút ẩm dễ dàng hòa tan nước để tạo thành dung dịch có tính axít Asen tạo thành hiđrua dạng khí khơng ổn định, Arsin (AsH3) Khi bị nung nóng khơng khí, bị oxy hoá để tạo trioxit Asen; từ phản ứng có mùi mùi tỏi •Tính Axit – Bazơ -Trong môi trường axit đặc As tồn dạng cation (AsO) + không màu Axit Arsenơ H3AsO3 axit yếu, tan nước Trong dung dịch kiềm (pH > 10) tồn dạng anion Asennit (AsO2)-,có (HAs2O4)- Asen oxit (As2O3) tan dung dịch kiềm mạnh HCl đặc •Tính Tạo Phức - As (III) tạo phức với ion Cl- dung dịch HCl: AsOCl, AsOHCl2, AsCl3 H3AsO3 + [H]+ + [Cl]-→AsOCl + 2H2O As tạo phức Thio với ion (S) 2-,vì As2S3 As2S5 tan nhiều kiềm sunfua kiềm : As2S3 + 3(S)2-→2(AsS3)3As2S5 + 3(S)2-→ (AsS4)39 - As(V) tạo phức với tatrat, tạo phức với Molipđen Mo(VI), Tungsten W(VI), phức với Poliancol •Tính Chất Oxi Hóa - Khử -Asen bị khử thành asin AsH3 : As + (H)+ + 3e-→AsH3 - As(III) bị khử thành As : (AsO2)- + 4(H)+ + 3e-→As + 2H2O Ở trạng thái tự nhiên As tồn nhiều dạng hợp chất khác dạng gây độc ảnh hưởng mạnh đến người nhiều As(III) 1.1.3 Sự chuyển hóa dạng Asenvà phân bố Asen tự nhiên 1.1.3.1.Sự chuyển hóa dạng Asen mơi trường[2] Sự chuyển hóa dạng Asen mangan môi trường chủ yếu tác động số q trình phong hóa, oxy hóa tự nhiên lớp đất đá, than, trầm tích lòng đất bề mặt quặng chứa Asen, q trình khử sinh hóa tự nhiên tầng ngậm nước q trình chuyển hóa thể sinh vật • Chuyển hóa Asen q trình phong hóa, oxi hóa Sự chuyển hóa dạng Asen qua q trình phong hố bao gồm dạng phong hoá vật lý, phong hoá hoá học phong hoá sinh học Dựa vào cách phân chia q trình phong hố ta hiểu q trình phong hố Asen tự nhiên diễn theo q trình sau: - Phong hóa vật lý Đây giai đoạn thứ bao gồm trình phá vỡ giãn nở lớp đất đá bề mặt, loại quặng khống, trầm tích có chứa sẵn Asen thành mảnh vụn nhỏ Phong hóa vật lý bao gồm dạng sau + Phong hóa nhiệt xảy nung nóng nham thạch xạ mặt trời + Phong hóa băng giá xảy ảnh hưởng nhiệt độ thấp 10 Nhiều nơi mức nhiễm vượt hàng chục lần cho phép Ô nhiễm hầu hết giếng nhỏ gia đình riêng đồng bắc có khoảng triệu giếng Đánh giá UNICEF cho thấy, khu vực phía nam Hà Nội (cũ) ô nhiễm Asen nặng nhất, chí đứng đầu danh sách địa nhiễm Asen tồn quốc, đặc biệt số khu vực thuộc phường Quỳnh Lơi (quận Hai Bà Trưng), khu vực Thanh Trì Và khu vực Hà Nội mở rộng bao gồm Hà Nội cũ Hà Tây cũ nằm danh sách có nguồn nước bị nhiễm Asen cao xã Đơng Lỗ (Ứng Hòa), Liên Phương, Khánh Hà (Thường Tín), Thọ Xuân (Đan Phượng), Phương Trung (Thanh Oai)… Tác hại ô nhiễm Asen sức khoẻ người dân Hà Nội trực tiếp qua việc sử dung nước máy.Người dân nhận nguy hiểm từ Asen họ áp dụng phương pháp tự phát lọc qua cát vàng Tuy nhiên, cách lọc vài hơm khơnghiệu Sau đó, lượng Asen tích lũy cát vàng lại phát tán gây nguy cao lúc người sử dụng bị nhiễm với nồng độ cao Rõ ràng, việc để người dân tự khắc phục không kỹ thuật không đạt kết Bên cạnh đó, tình trạng khai thác nước ngầm Việt Nam Hà Nội vượt mức cho phép Việc làm nguy hiểm nước ngầm giảm nồng độ Asen tăng Do việc nhiễm độc Asen không ảnh hưởng mà tác động nên nhiều người dân chủ quan Tuy nhiên, điều dễ nhận thấy nhiễm Asen dẫn đến tình trạng ngày nhiều bệnh ung thư xuất Tuy nhiên, việc đầu tư bình lọc Asen nhiều gia đình khoản tiền khơng nhỏ (khoảng 1,6 triệu đồng/cái hàng năm phải bỏ khoảng 300 nghìn để thay phận lọc nước) Vì thế, cách tốt loại bỏ Asen nước trước cung cấp cho người dân thông qua việc đưa công nghệ vào nhà máy[4] Giải pháp Hà Nội: • Trước tình trạng nguồn nước sinh hoạt nhiều nơi chưa đảm bảo, máy lọc nước đời giúp cho chất lượng nước người dân cải thiện đáng kể Tuy nhiên, khơng phải gia đình có điều kiện để trang bị thiết bị đại Những nguồn nước có hàm lượng chất nhiễm 40 Asen, amoni mức độ cao, máy lọc nước gia đình thơng thường thị trường khơng thể xử lý Với nguồn nước vậy, hộ gia đình nên tìm đến trung tâm có chuyên gia ngành nước để tư vấn giải pháp xử lý chất độc hại trước, sau lắp đến máy lọc gia đình Để lựa chọn thiết bị lọc nước phù hợp cho gia đình cần dựa đặc điểm nguồn nước sử dụng, thiết bị lọc nước bắt buộc phải có dịch vụ bảo trì thay lõi lọc định kỳ chun gia tính tốn dựa lượng nước sử dụng, thông số nhà sản xuất tiêu nước trước lọc chất lượng nước đảm bảo lâu dài suốt trình sử dụng 3.2.Đánh giá hàm lượng Asen Hà Nam Hà Nam tỉnh nông nghiệp nằm vùng hạ lưu châu thổ sông Hồng, với diện tích khoảng 850 km2 dân số tính đến năm 2009 khoảng 820 000 người Đây tỉnh có nguồn nước ngầm bị nhiễm Asen nặng Việt Nam Theo thông tin từ Cục quản lý tài ngun nước, Bộ Tài ngun & Mơi trường Asen phát thấy nước ngầm tất huyện Hà Nam với hàm lượng cao thấp khác nhau, điều gây trở ngại cho việc khoanh vùng ô nhiễm triển khai biện pháp giảm thiểu nhiễm Hình 3.2 Bản đồ hành tỉnh Hà Nam Trước năm 1990, người dân Hà Nam chủ yếu sử dụng nước mặt (ao, hồ, giếng đào) để phục vụ nhu cầu ăn uống sinh hoạt Tuy nhiên, nguồn nước mặt dần bị ô nhiễm vi sinh vật, chất thải sinh hoạt khơng đảm bảo an tồn để sử dụng Từ đầu năm 90, hỗ trợ Quỹ Nhi đồng Liên hợp 41 quốc (UNICEF) Việt Nam, người dân Hà Nam bắt đầu khoan giếng lấy nước dùng cho sinh hoạt thay nguồn nước mặt bị ô nhiễm, số lượng giếng khoan ngày tăng, nước giếng khoan sử dụng cho sinh hoạt người dân, kể ăn uống Cho đến đầu năm 2000, kết khảo sát bước đầu cho thấy nước ngầm vùng Đồng sông Hồng bị ô nhiễm mà đặc biệt nước ngầm tỉnh Hà Nam có mức độ nhiễm Asen nặng nhất, người dân hạn chế ăn uống nước giếng khoan Về trữ lượng nước ngầm nguồn nước chủ yếu nhân dân sử dụng ăn uống sinh hoạt thơng qua hình thức khai thác, giếng khơi (giếng đào), giếng khoan, trữ lượng nước ngầm tỉnh khai thác với quy mơ nhỏ Theo kết điều tra, tiềm nước ngầm tỉnh Hà Nam không lớn ô nhiễm nặng Asen, sắt, mangan… Asenic có hàm lượng cao chủ yếu tập trung Vĩnh Trụ, Hồ Hậu, Cơng Lý, Văn Lý, Hợp Lý, Phú Phúc (huyện Lý Nhân) Trác Văn huyện Duy Tiên; Văn Xá, Hoàng Tây (huyện Kim Bảng) Bồ Đề, Tràng An, Bình Nghĩa (huyện Bình Lục) Nếu nhân dân dùng nước giêng khoan bị ô nhiễm mà không xử lý xử lý không cách ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ người Khảo sát UNICEF số đơn vị nghiên cứu Việt Nam khiến người ta giật thấy tồn hệ thống nước ngầm vùng Hà Nam bị nhiễm Asen (thạch tín) Có nơi mức ô nhiễm gấp 100 - 500 lần tiêu chuẩn cho phép Tỉ lệ người mắc chứng bệnh nguy hiểm nghi liên quan tới Asen ngày cao Mặc dù người dân sử dụng nước giếng khoan chưa lâu (chưa đến 10 năm) Bảng 3.2 Kết khảo sát hàm lượng Asen Hà Nam theo UNICEF • Tỉnh Số giếng Hà Nam 49000 Số mẫu Mẫu có khảo sát As>10µg/ l 7042 4517 Tỷ lệ% Mẫu có As>50µg/ l Tỷ lệ% 73,4 3534 62,1 Một khảo sát NIOEH phối hợp với Viện Khoa học Công nghệ Gwangju (Hàn Quốc) Viện nghiên cứu Chulabhorn (Thái Lan) tiến hành năm 2011 số xã huyện Kim Bảng, Hà Nam cho thấy: 42 - Đến nay, sinh hoạt hàng ngày, người dân địa phương khơng sử dụng nước ngầm thô (chưa qua xử lý) họ nhận thức vấn đề ô nhiễm Asen nước ngầm - Tất 46 hộ gia đình xã khảo sát (Nhật Tân, Hoàng Tây, Văn Xá) có bể lọc cát để lọc nước giếng khoan, nhiên, số có mẫu nước ngầm sau lọc có hàm lượng Asen thấp 0,01 mg/l - Tại xã Nhật Tân có trạm cấp nước xã để cung cấp nước cho người dân với giá 8000 VNĐ/m3, nhiên, số mẫu nước cấp lấy từ hộ gia đình khơng có mẫu có hàm lượng Asen đạt tiêu chuẩn cho phép cho nước uống - Tất 15 mẫu nước mưa lấy từ bể chứa hộ gia đình xét nghiệm khơng phát thấy Asen có hàm lượng Asen thấp, 0,01 mg/l.Trong số tỉnh phát nhiễm Asen Hà Nam có mức độ nhiễm Asen rộng phạm vi toàn tỉnh Xã Chuyên Ngoại, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam xác định điểm nóng ô nhiễm Asen nước ngầm địa bàn tỉnh • Kết nghiên cứu Trung tâm nghiên cứu Y tế công cộng sinh thái (Ngày bắt đầu: Tháng 1, 2011 - Ngày kết thúc :Tháng 9, 2011) cho thấy hầu hết mẫu nước giếng khoan sử dụng cho ăn uống xã Chuyên Ngoại bị ô nhiễm Asen (98,7% mẫu trước lọc 80,4% mẫu sau lọc) Đa số hộ gia đình tự thiết kế bể lọc nước giếng khoan bể lọc phần lớn không đạt tiêu chuẩn khử Asen bề dày lớp lọc (95,3%), thời gian thay/ rửa lớp lọc (66,9%) khơng có giàn mưa (90,5%) Các HGĐ dùng nước giếng khoan cho ăn uống nhiều vào tháng 1, 2, 11, 12 lượng nước mưa không đủ dùng Hàm lượng Asen nước giếng khoan trước lọc cao, với nồng độ trung bình 301,1 µg/l, vượt mức cho phép theo QCVN 01-2009 BYT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống) khoảng 30 lần Khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê nồng độ Asen trung bình nước giếng khoan trước lọc vị trí ngồi đê sơng Hồng (t = 0,62; p > 0,05) Hình 3.3 Tỷ lệ mẫu nước giếng khoan có nồng độ Asen vượt QCVN 012009 BYT, xã Chuyên Ngoại năm 2011 43 • Các điều tra IGPVN Hà Nam cho thấy nước đất Hà Nam nguồn nước có trữ lượng dồi dào, khai thác phục vụ nhu cầu người Tuy nhiên, từ lâu Hà Nam biết đến tỉnh có mức độ nhiễm Asen (As) nghiêm trọng bậc vùng Đồng sơng Hồng nói riêng Việt Nam nói chung Người dân vùng khảo sát Dự án có nhận thức rõ ràng tinh trạng nhiễm nước ngầm nói chung nhiễm As nói riêng nguy tác hại sức khỏe việc sử dụng trực tiếp nguồn nước bị nhiễm As nước ngầm xã Hợp Lý, huyện Lý Nhân, Hà Nam Tiến hành khảo sát tổng cộng 18 xóm xã Hợp Lý, huyện Lý Nhân, Hà Nam Tại xóm, khoảng 5-8 hộ gia đình có sử dụng nước giếng khoan bể lọc cát lựa chọn để điều tra Hàm lượng Asen nước giếng khoan trước sau lọc qua bể cát xét nghiệm thử nhanh As test kit hãng Merck Một số thông số (pH, ORP, EC, T) đo trường máy đo đa tiêu WTW 430i Một số thông tin liên quan đến giếng khoan việc sử dụng nước hộ gia đình ghi nhận Kết xét nghiệm hàm lượng Asen nước ngầm thô nước ngầm sau lọc hộ gia đình thử nhanh trình bày Hàm lượng Asen hầu hết mẫu nước ngầm xét nghiệm (85/89 mẫu) vượt tiêu chuẩn cho phép WHO TCVN nước dùng cho ăn uống sinh hoạt Hàm lượng Asen cao phát thấy nước giếng khoan hộ gia đình xóm xóm 17 Hàm lượng Asen cao phát thấy 0,3 mg/l, cao 30 lần so với tiêu chuẩn cho phép nước uống Sau lọc qua bể cát, hàm lượng Asen nước ngầm giảm đáng kể Tuy nhiên, có 29/97 mẫu xét nghiệm cho thấy hàm lượng Asen vượt tiêu chuẩn cho phép Bảng 3.3 Kết đo chỗ số thông số nước ngầm xã Hợp Lý Thông Đơn vị số As mg/l Nước ngầm thô Min 0,005 Max 0,3 44 Trung bình 0,088 Nước ngầm sau lọc Min Max 0,05 Trung bình 0,01 0.30 As in raw groundwater As in treated groundwater As content (mg/L) 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 Hình 3.4 Hàm lượng Asen nước ngầm thô (màu đỏ) nước ngầm sau lọc (màu xanh) Hàm lượng Asen cao phát thấy nước ngầm xã Hợp Lý Nước ngầm vùng cần xử lý trước sử dụng cho mục đích khác Người dân địa phương tuyệt đối không nên trực tiếp sử dụng nước ngầm chưa qua xử lý Hình 3.5 Bể lọc cát sử dụng phổ biến xã Hợp Lý – huyện Lý Nhân Qua khám lâm sàng 650 người dân, xét nghiệm cận lâm sàng cho 100 người xã tỉnh Hà Nam, Viện Y học lao động vệ sinh môi trường đưa kết khiến nhiều người giật mình: 28,3% mắc bệnh da; 28 trường hợp thiếu máu liên quan đến nhiễm độc thạch tín (Asen) mãn tính 45 Thơng tin cơng bố hội nghị tổng kết chương trình môi trường quốc gia nước vệ sinh môi trường giai đoạn 1998-2005, tổ chức ngày 16/6 Hà Nội Theo nhiều đại biểu, tác hại Asen nhắc đến nhiều, song Việt Nam chưa có ca bị nhiễm Asen báo cáo thức Do người dân số cấp quản lý chưa thực quan tâm tới vấn đề Nghiên cứu Viện Y học lao động vệ sinh môi trường, tiến hành năm 2003 xã Hòa Hậu, Bồ Đề, Vĩnh Trụ cho thấy, bệnh da người uống, nấu ăn dùng nước ngầm từ giếng khoan nhiễm Asen, thay đổi sắc tố da, nặng sừng hóa lòng bàn tay, bàn chân So sánh tỷ lệ ung thư xã với trung bình quốc gia lệ ung thư phận tiêu hóa tiết niệu xã cao dạng ung thư khác Mức độ Asen tóc, nước tiểu bệnh nhân xét nghiệm cận lâm sàng cao so với người dân khu vực khác Theo chuyên gia y tế, may thời gian sử dụng nước giếng khoan người dân Hà Nam ngắn (dưới 10 năm), triệu chứng ngộ độc Asen mãn tính rõ Khả giải quyết, giảm thiểu tác hại Asen sức khỏe cao Với bệnh nhân nhiễm Asen Hà Nam, giải pháp hữu hiệu chấm dứt sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm Tuy nhiên, với Hà Nam, địa phương lại bị hạn hán, nguồn nước mặt cạn kiệt, việc chấm dứt sử dụng nước ngầm ô nhiễm khơng thể Một lối đơn giản, song đem lại hiệu cho vấn đề này, theo tiến sĩ Phạm Xuân Sử, Cục trưởng Thủy lợi, sử dụng phương pháp sục khí, giàn mưa, bồn lắng, lọc…, vừa để khử sắt, vừa loại bỏ Asen nước Trường hợp bệnh nhân nhiễm độc Asen Hà Nam NIOEH phát năm 2004, tức khoảng 10 năm kể từ người dân sử dụng nước giếng khoan Do vậy, cần có kỹ thuật xử lý Asen nước ngầm cho đơn giản mà hiệu áp dụng quy mơ hộ gia đình Một số kỹ thuật xử lý Asen nước ngầm tổ chức bảo vệ Môi trường Mỹ (US EPA) khuyên dùng, bao gồm: trao đổi ion, hấp phụ nhơm hoạt tính, màng lọc, keo tụ/lọc kết hợp, làm mềm nước vôi Tuy nhiên, kỹ thuật xử lý nói có yêu cầu hệ thống kỹ thuật định không hợp túi tiền người dân có thu nhập thấp Do vậy, 46 chưa có kỹ thuật áp dụng quy mô lớn nước nghèo, phát triển Nước ngầm Hà Nam nhìn chung có hàm lượng Sắt hòa tan cao làm cho nước bơm lên có màu vàng, mùi Nhiều hộ gia đình sử dụng bể lọc cát để loại Sắt nước ngầm Theo kết khảo sát, bể lọc có khả loại Asen giải pháp hữu hiệu để xử lý nước ngầm nhiễm Asen điều chỉnh, vận hành bảo dưỡng cách Hình 3.6.Cấu tạo bể lọc xử lý Asen theo dự án tăng cường bảo vệ nước ngầm Việt Nam IGPVN Giàn phun mưa Van báo tràn D Lớp sỏi to dày 10 cm Bể lọc 1m × 1m ×1m Van xả nước vào bể chứa A Gạch non kích thước hạt -2 cm dày 25 cm Bể chứa 1.5m × 1m × 0.8m B Lớp cát vàng dày khoảng khoảng 40 cm Sàn Van xả nước sử dụng Nắp tôn C.Lớp cát vàng thô dày 10cm 47 Van xả đáy bể chứa • • 10 Máy bơ Giải pháp Hà Nam Hàm lượng Asen cao phát thấy nước ngầm xã Hợp Lý Nước ngầm vùng cần xử lý trước sử dụng cho mục đích khác Người dân địa phương tuyệt đối không nên trực tiếp sử dụng nước ngầm chưa qua xử lý Việc xử lý Asen nước ngầm điều đáng quan tâm vùng chưa có hệ thống nước để cấp cho người dân, nước mưa không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng nước nước ngầm nguồn nước vùng Người dân địa phương thường trữ nước mưa để dùng cho ăn uống Tuy nhiên mưa họ phải sử dụng nước giếng khoan để thay Tất hộ gia đình có bể lọc để lọc nước giếng khoan trước sử dụng Do hàm lượng sắt nước ngầm cao nên hiệu suất xử lý Asen bể lọc tương đối tốt Tuy nhiên, vấn đề đáng quan tâm thiết kế kỹ thuật bể lọc việc vận hành bảo dưỡng bể lọc • Các giếng khoan ngừng sử dụng cần trám lấp để tránh khả làm nhiễm tầng chứa nước • Người dân địa phương mong muốn sử dụng nguồn nước sạch, an toàn Việc xây dựng nhà máy xử lý cấp nước tập trung định hướng cần xem xét triển khai kịp thời • Cần tiếp tục tiến hành thêm điều tra khảo sát chất lượng nước ngầm hiệu suất xử lý bể lọc cát xã huyện khác địa bàn tỉnh Hà Nam để thu thập thơng tin, liệu, từ kịp thời thông báo cho người dân địa phương trạng nguồn nước ngầm sử dụng để nâng cao hiệu quảquản lý nước ngầm 3.3 Các giải pháp chủyếu - Thơng tin- Gi dục – Truền thơng thu hút tham gia cộng đồng vấn đề ô nhiễm Asen nguồn nước ngầm Hiện nay, phần lớn dân cư nơng thơn thiếu hiểu biết vệ sinh, nước sạch, ảnh hưởng Asen nguồn nước dẫn đến bệnh tật sức khoẻ bị giảm sút Kinh nghiệm nhiều lĩnh vực cho thấy người nông dân nhận thức rõ vấn đề với giúp đỡ Nhà nước, họ vượt lên khó khăn, cải 48 thiện mơi trường sống tốt -Tăng cường hiệu lực quản lý nhà nước phát triển nguồn nhân lực công tác quản lý, giám sát chất lượng nước trạm cấp nước Các nhà máy nước phải thực đầy đủ công tác tự kiểm tra, xét nghiệm mẫu nước tiêu lý học, hóa học vi sinh vật quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước ăn uống nước sinh hoạt Bộ Y tế kiến nghị UBND TP Hà Nội, đặc biệt Sở Xây dựng phải tăng cường hướng dẫn, đạo kiểm tra giám sát chất lượng nước Các nhà máy công ty cung cấp nước phải nâng cao lực tự kiểm tra, giám sát -Lựa chọn áp dụng công nghệ thích hợp: Cần giới thiệu cơng nghệ khác cho người sử dụng có tác dụng lớn giúp cho họ có kiến thức cần thiết để lựa chọn loại công nghệ phù hợp Việc giới thiệu công nghệ gồm hai phần: + Thứ nhất, đánh giá ưu, khuyết điểm loại công nghệ áp dụng nhằm giúp người sử dụng lựa chọn cơng nghệ phù hợp với hồn cảnh Các cơng nghệ cụ thể khơng chọn trước hay giới thiệu giải pháp nhất, mà thay vào đưa hệ thống quan điểm tiêu chuẩn ưu điểm khuyết điểm loại công nghệ khác Trên sở quan điểm tiêu chuẩn đó, người sử dụng tự lựa chọn cơng nghệ cho + Thứ hai, cơng nghệ có hại cho sức khỏe cần loại bỏ Ngoài giải pháp dùng văn pháp luật để cấm số loại công nghệ, hoạt động Thông tin- Giáo dục- Truyền thơng góp phần nêu rõ tác hại loại cơng nghệ khuyến khích hành vi sử dụng phù hợp Bảng 3.4 Giải pháp kỹ thuật STT • u cầu theo quy định Cơng tác phát Asen nước Phương pháp trực quan Giải pháp kỹ thuật Hiện trạng Vấn đề cần cải thiện, nâng cấp Quan sát nước trong, Phương không màu, không pháp nhận biết mùi, không vị nước hợp vệ sinh Không thể áp dụng để phát nước có 49 Phương pháp kiểm sốt nước phòng thí nghiệm Cơng tác kỹ thuật việc kiểm soát theo định kỳ Lựa chọn nguồn nước chứa hàm lượng Asen vượt TCCP Mức độ hộ gia đình thực Lấy mẫu nước gửi xét nghiệm trung tâm Y tế dự phòng, trung tâm Nước VSMTNT địa phương phòng thí nghiệm đạt chuẩn Rất Đây vấn đề quan trọng, Nước giếng khoan hộ gia đình khai thác nơi khơng kiểm tra trước khoan giếng, đào giếng Nguyên nhân chủ yếu khiến nước ngầm nhiều vùng thuộc nước ta nhiễm Asen cấu tạo địa chất Bảo vệ nguồn nước ngầm Bắt buộc phải tiến hành đánh giá nguồn nước ngầm trước khoan giếng, đào giếng Tại nơi công bố chất lượng nước ngầm ô nhiêm Asen tuyệt đối không đào, khoan giếng Cần thiết phải phân loại, khoanh vùng ô nhiễm phân loại theo mức độ hay nồng độ ô nhiễm Asen Không đổ chất thải, nước thải vào nguồn nước Asen thường có mặt thuốc trừ sâu, diệt nấm, diệt cỏ dại,hóa chất, phân bón (lân phốt phát, đạm- nitơ) 50 ….nên tuyệt đối không để rơi vãi Công tác quản lý giếng có hàm lượng Asen vượt TCCP ngưng sử dụng Áp dụng phương pháp bể lọc cát vàng Để nguyên bịt kín Bể lọc nước giếng giếng khoan Hộ gia đình tự thiết kế bể lọc nước giếng khoan nhiên bể lọc lại không đạt tiêu chuẩn Thiết bị lọc nước quy mơ hộ gia đình Nhưng đa số chất lượng nước sau lọc chưa kiểm tra Những năm 90, gia đình sử dụng bể lọc cát vàng 51 Cần làm biển cảnh báo, sơn đen dấu X để cảnh báo nguy hiểm Cách lọc vài hôm hết tác dụng Ngay sau lượng Asen tích lũy cát vàng lại phát tán gây nguy cao lúc người sử dụng bị nhiễm với nồng độ cao Cần loại bỏ phương pháp Cần tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế bể lọc nước giếng khoan theo khuyến cáo địa phương, tổ chức ngiên cứu khoa học Việc đánh giá loại thiết bị lọc nước cần thiết đểđảm bảo chất lượng nước ăn uống cho hộ gia đình KẾT LUẬN Sau thời gian hai tháng làm đồ án tốt nghiệp thu thập số liệu, điều tra, hàm lượng Asen đồng sông Hồng đạt số kết định sau: Đã khái quát đặc tính chung asen như: Tính chất vật lí, hóa học, phân bố asen tự nhiên, tính độc asen ảnh hưởng đến sức khỏe người Qua số liệu thống kê, chắn ô nhiễm Asen nguồn nước, đặc biệt ởnguồn nước ngầm vùng đồng sông Hồng Để tránh nhiễm độc Asen, đồ án nêu cần biện pháp áp dụng chủ yếu xử lý ô nhiễm phù hợp, tuyên truyền, giáo dục, giải pháp kỹ thuật phù hợp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bác sĩ Hạnh Chung (29/07/2010), “Những biểu nhiễm độc asen” Sức Khoẻ Đời Sống Nguyễn Thị Kim Dung (2012), Nghiên cứu trình nhiễm asen mangan nước tác động điều kiện oxy hóa - khử ứng dụng để xử lý chúng nguồn, Luận án Tiến sỹ cấp Nhà nước, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Phan Thị Thu Hằng (2012), Ứng dụng công nghệ GIS mô tả mức độ nhiễm thạch tín (arsen) hệ thống nước ngầm nước cấp sinh hoạt địa bàn thành phố Thái Nguyên, Đề tài cấp đại học Tài nguyên-Môi trường, Đại học Nông Lâm Lan Hương (24/09/2008), “Tỉnh nhiễm nhiều asen Hà Nội”, Báo điện tử Dân trí Triệu Phú (26/4/2013), “Cơng nghệ loại bỏ Asen độc đáo”, aquanetviet.org Mai Thanh Truyết (19/2/ 2011) Những Vấn Đề Môi Trường Việt Nam, Hội Khoa Học Kỹ Thuật Việt Nam Dự án: Tăng cường Bảo vệ Nước ngầm Việt Nam (4/12/ 2012) Báo cáo kỹ thuật khảo sát hàm lượng Asen nước ngầm hiệu suất xử lý Asen bể lọc cát xã Hợp Lý, huyện Lý Nhân, Hà Nam (Số 19) Dự án: Tăng cường Bảo vệ Nước ngầm Việt Nam (20/8/2012), Báo cáo kỹ thuật giới thiệu kỹ thuật xử lý Asen nước ngầm đề xuất kỹ thuật phù hợp để áp dụng tỉnh Hà Nam(Số 16) NUSA R&D (09/02/2012), Hiện trạng ô nhiễm Amoni Asen nước ngầm khu vực Hà Nội vùng lân cận, http://www.nusa.vn 10 Trung tâm Quan Trắc Dự báo tài nguyên nước, Thông báo diễn biến tài nguyên nước đất Kết Quan trắc năm 2011,2012, 2013 11 vi.wikipedia.org Tiếng Anh 53 12 Michael Berg, Lenny Winkel, Manouchehr Amini, Stephan J Hug & C ( 11 July 2008) AnnetteJohnson, Predicting groundwater arsenic contamination in Southeast Asia from surface parameters, Nature Geoscience 1, 536 - 542 (2008) 13 Michael Berg (2011), “Groundwater Pollution Red River Delta/Vietnam”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(4) 54 ... phương pháp sử lí nước trước dùng việc làm quan trọng Xuất phát từ lí trên, lựa chọn đề tài Nghiên cứu đánh giá trạng hàm lượng Asen nước ngầm số tỉnh thành thuộc đồng sông Hồng Đề tài góp phần... Asen đồng sông Hồng Nội dung đề tài - Khái quát đánh giá ảnh hưởng Asen - Phân tích đánh giá chất lượng nước ngầm chi tiêu nước ngầm đặc biệt Asen - Đề xuất biện pháp xử lý hợp lý cho việc khử Asen. .. phần làm mơi trường nước đồng sônh Hồng ể cải thiện chất lượng sống người dân nơi sử dụng nguồn nước ngầm Đề tài cung cấp liệu liên quan đến trạng hàm lượng Asen đồng sông Hồng sở để so sánh khu