Khảo sát hiện trạng ô nhiễm arsen trong nước ngầm và đánh giá rủi ro lên sức khỏe cộng đồng tại hai huyện Đơn Dương và Đức Trọng thuộc tỉnh Lâm Đồng

Khóa luận tốt nghiệp Khoa Mơi Trường MỤC LỤC CHƯƠNG I MỞ ĐẦU I.1 Đặt vấn đề I.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu I.3 Mục tiêu đề tài I.4 Nội dung nghiên cứu I.5 Phương pháp nghiên cứu I.6 Ý nghĩa đề tài .5 CHƯƠNG II TỔNG QUAN TÀI LIỆU II.1 Tổng quan Arsenic .6 II.1.1 Một số tính chất Arsenic (As) .6 II.1.2 Dạng tồn As môi trường .7 II.1.2.1 Sự xuất As hợp chất As môi trường II.1.2.2 Dạng tồn As môi trường II.1.3 Độc học Arsenic II.1.3.1 Sự chuyển hóa sinh học As II.1.3.2 Độc học Arsenic 11 II.1.4 Một số phương pháp xác định As .14 II.1.4.1 Phương pháp khối lượng 14 II.1.4.2 Phương pháp phân tích thể tích 14 II.1.4.3 Phương pháp phân tích trắc quang 15 II.1.4.4 Phương pháp điện hoá-cực phổ Vol-ampe 15 II.1.4.5 Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử ICP-AES 15 II.1.4.6 Phương pháp huỳnh quang nguyên tử .16 II.1.4.7 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa F-AAS 16 II.1.4.8 Phương pháp quang phổ hấp thụ không lửa (ETA-AAS) 16 II.1.5 Tiêu chuẩn arsen 16 II.1.6 Giảm thiểu As nước 17 II.1.6.1 Một số trình giảm thiểu As nước .17 II.1.6.2 Một số cách để hộ dân tự phòng tránh arsen .17 II.1.7 Tình hình arsen giới, Việt Nam Lâm Đồng 18 II.1.7.1 Tình hình arsen giới 18 II.1.7.2 Tình hình arsen Việt Nam .19 II.1.7.3 Tình hình arsen Lâm Đồng 21 II.2 Tổng quan địa bàn nghiên cứu 22 II.2.1 Giới thiệu chung tỉnh Lâm Đồng 22 II.2.2 Huyện Đức Trọng .22 II.2.3 Huyện Đơn Dương .24 II.2.4 Tính chất nước ngầm Lâm Đồng 25 Nguyễn Thị Thu Trang 1/66 trang Khóa luận tốt nghiệp Khoa Mơi Trường II.3 Tổng quan rủi ro môi trường 30 II.3.1 Một số khái niệm 30 II.3.2 Các loại đánh giá rủi ro .31 CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .33 III.1 Xây dựng mạng lưới quan trắc 33 III.1.1 Khảo sát sở liệu 33 III.1.1.1 Phân bố giếng huyện .33 III.1.1.2 Phân bố nước ngầm 33 III.1.2 Chia ô lưới lấy mẫu 34 III.1.2.1 Xác định số mẫu xã 34 III.1.2.2 Xác định vị trí lấy mẫu lưới 34 III.2 Tiến hành lấy mẫu .37 III.3.1 Kế hoạch lấy mẫu .37 III.3.2 Dụng cụ lấy mẫu .37 III.3.3 Xác định vị trí lấy mẫu 38 III.3.4 Lấy mẫu 38 III.3.5 Xử lí, bảo quản mẫu 38 III.3.6 Ghi nhật kí lấy mẫu 39 III.3.7 Lập biên lấy mẫu 39 III.3 Phân tích hàm lượng arsen 39 III.3.1 Phương pháp hấp thụ nguyên tử kĩ thuật hidrua hoá 39 III.3.1.1 Nguyên lý chung phương pháp 40 III.3.1.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp trắc quang so màu 40 III.3.1.3 Các phương pháp xác định nồng độ 42 III.3.2 Thiết bị phân tích AAS 43 III.3.2.1 Nguồn phát xạ đơn sắc 43 III.3.2.2 Hệ thống nguyên tử hóa mẫu 44 III.3.2.3 Chuẩn bị hóa chất .44 III.3.2.4 Quy trình phân tích 45 III.4 Phương pháp đánh giá rủi ro .47 III.4.1 Nhận diện mối nguy hại 48 III.4.2 Ước lượng mối nguy hại 49 III.4.3 Đánh giá độc tính 49 III.4.4 Mơ tả đặc tính rủi ro 49 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 IV.1 Kết hàm lượng arsen 54 IV.2 Kết đánh giá rủi ro 57 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 V.1 Kết luận 63 V.2 Kiến nghị 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 Nguyễn Thị Thu Trang 2/66 trang Khóa luận tốt nghiệp Khoa Mơi Trường CHƯƠNG I MỞ ĐẦU I.1 Đặt vấn đề Trong năm gần đây, ô nhiễm môi trường nước tác động yếu tố ô nhiễm lên sức khoẻ cộng đồng diễn biến phức tạp khiến rủi ro môi trường ngày tăng cao Ngày nay, rủi ro môi trường coi loại rủi ro đặc biệt quan trọng nghiêm trọng nước phát triển, nước đẩy mạnh đại hố cơng nghiệp hố nước cơng nghiệp phát triển, có thu nhập cao Một số quốc gia quan tâm đến rủi ro sức khoẻ bệnh ung thư, suy dinh dưỡng, đột biến, béo phì, số khác quan tâm đến việc thiếu điều kiện sống nhà ở, nước sạch, điều kiện vệ sinh an toàn… Nhưng vấn đề chung dành mối quan tâm hàng đầu nhiều nước lớn vấn nạn ô nhiễm kim loại nặng, đặc biệt ô nhiễm arsen nước ngầm Việc arsen tồn nguồn nước ăn uống sinh hoạt người dân với nồng độ mức cho phép tác động đến sức khoẻ hàng triệu người giới Tại Việt Nam, ô nhiễm arsen phát nhiều khu vực đồng sông Hồng: Hà Nội, Hưng Yên, Hà Tây, khu vực đồng sông Cửu Long: An Giang, Đồng Tháp… Những hậu việc sử dụng nước ngầm có nhiễm arsen vào mục đích sinh hoạt ảnh hưởng tới sức khỏe người dân nghiêm trọng, việc đưa giải pháp vấn đề nhiễm với nước ta khơng lạ Tuy nhiên, đề cập đến ảnh hưởng tới cộng đồng dân cư mà biểu nguy hại thể rõ rệt qua suy giảm sức khỏe mà chưa dành quan tâm thích đáng tới rủi ro tiềm tàng nguy gây ung thư với người dân sử dụng nguồn nước ngầm nhiễm arsen với nồng độ thấp thời gian dài (suốt đời) Trước đe dọa hiểm họa tình trạng nhiễm arsen kim loại nặng đất, nước sinh hoạt ăn uống, việc nghiên cứu trạng, khoanh vùng hàm lượng arsen nước ngầm, đánh giá rủi ro tiềm tàng tình trạng nhiễm gây đến sức khỏe người dân đề xuất giải pháp phòng ngừa ảnh hưởng điều cần thiết Nguyễn Thị Thu Trang 3/66 trang Khóa luận tốt nghiệp Khoa Mơi Trường Nhiều nghiên cứu arsen thực trước cho thấy Lâm Đồng tỉnh Tây Nguyên có nồng độ arsen cao đáng báo động chưa có báo cáo thức số thành phố lớn khác nước ta Trong tỉnh Lâm Đồng, Đơn Dương Đức Trọng huyện có vị trí trọng điểm phát triển kinh tế xã hội, cửa ngõ vào thành phố Đà Lạt -Trung tâm du lịch hoạt động dịch vụ văn hoá - thể thao tỉnh Tuy nhiên, bên cạnh ưu phát triển kinh tế, địa bàn hai huyện nhiều hộ dân dùng nước giếng tự khai thác khơng qua xử lí nhiều diện tích thuộc vùng sâu vùng xa chưa tiếp cận với nước Chính vậy, nguy ảnh hưởng có hại từ nguồn nước ngầm đến người dân sử dụng nước ngầm làm nguồn nước sinh hoạt hai huyện cao Trên sở đó, đề tài lựa chọn vấn đề “Khảo sát trạng ô nhiễm arsen nước ngầm đánh giá rủi ro lên sức khỏe cộng đồng hai huyện Đơn Dương Đức Trọng thuộc tỉnh Lâm Đồng” để thực nghiên cứu nhằm xác định nồng độ arsen số huyện thuộc Lâm đồng đánh giá ảnh hưởng tới sức khỏe người dân, từ đưa khuyến cáo biện pháp phòng tránh giảm thiểu tác động có hại cho người dân hai huyện nói riêng tỉnh Lâm Đồng nói chung I.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: arsen nước ngầm dân cư sử dụng nguồn nước ngầm vào mục đích sinh hoạt hai huyện Đức Trọng Đơn Dương thuộc tỉnh Lâm Đồng - Phạm vi nghiên cứu: hai huyện Đức Trọng huyện Đơn Dương thuộc tỉnh Lâm Đồng I.3 Mục tiêu đề tài - Quan trắc nồng độ arsen môi trường nước ngầm hai huyện Đơn Dương Đức Trọng - Tỉnh Lâm Đồng - Tính tốn liều lượng tiếp nhận vào thể cộng đồng dân cư sử dụng nguồn nước ngầm bị nhiễm arsen vào mục đích sinh hoạt - Đánh giá rủi ro đến sức khỏe người phơi nhiễm với arsen nước ngầm Nguyễn Thị Thu Trang 4/66 trang Khóa luận tốt nghiệp Khoa Môi Trường I.4 Nội dung nghiên cứu - Thu thập khảo sát số liệu diện tích, dân số, số giếng nước, phân bố dân cư phân bố nước ngầm huyện - Lên kế hoạch quan trắc: chia ô lưới, chọn địa điểm thu mẫu, tần suất lấy mẫu, phương pháp thu, bảo quản phân tích mẫu - Tính tốn liều lượng tiếp nhận đánh giá rủi ro đến sức khỏe người dân, đề xuất biện pháp quản lý giảm thiểu rủi ro I.5 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp định vị, số hóa đồ - Phương pháp tổng hợp tài liệu - Phương pháp khảo sát thực địa - Phương pháp lấy mẫu - Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm - Phương pháp thống kê toán học - Phương pháp đánh giá rủi ro I.6 Ý nghĩa đề tài - Đề tài tiến hành đánh giá hàm lượng arsen địa bàn khảo sát, từ thu thập số liệu vị trí nhiễm arsen, xây dựng đồ nồng độ arsen địa bàn hai huyện - Từ kết khảo sát, đề tài xác định vị trí có nồng độ arsen cao đưa cảnh báo cho người dân khu vực có biện pháp phòng tránh giảm thiểu tác hại nhiễm arsen nước ngầm - Đề tài tiến hành đánh giá rủi ro đến sức khỏe người dân, từ thể nguy mắc loại bệnh người dân vùng nghiên cứu, góp phần xây dựng hệ thống số liệu giúp nhà quản lí mơi trường xây dựng chương trình quản lí giảm thiểu rủi ro tới sức khỏe người dân Nguyễn Thị Thu Trang 5/66 trang Khóa luận tốt nghiệp Khoa Mơi Trường CHƯƠNG II TỔNG QUAN TÀI LIỆU II.1 Tổng quan Arsenic II.1.1 Một số tính chất Arsenic (As) As chiếm 1.10-4 % tổng số nguyên tử vỏ trái đất, chúng tồn chủ yếu dạng khoáng vật sunfua: Sunfide Orpiment vàng – As2S3 Realgar đỏ - As4S4;… Trong bảng hệ thống tuần hồn ngun tố hố học, Arsenic nằm phân nhóm Va với số đặc trưng: Bảng II.1 Tính chất hóa học ngun tử arsen Ký hiệu hố học As Z 33 Cấu hình e [Ar]3d104s24p3 Rn/tử (AO) 1,48 Rion E3- (AO) 1,92 Rion E5+ (AO) 0,47 Eion hòa I (kcal/ntg) 226 Eion hòa II (kcal/ntg) 466 Eion hòa III (kcal/ntg) 653 Độ âm điện 2,0 Khối lượng riêng (g/cm3) 5,727 TOnc(OC) 817 TOs (OC) 614 As tồn hai dạng kim loại không kim loại: Ở dạng không kim loại As chất rắn màu vàng (còn gọi As vàng) tạo nên làm ngưng tụ hơi, có mạng lưới lập phương (giống Photpho trắng), kiến trúc mạng lưới bao gồm phân tử As liên kết với lực Vanderwaals Phân tử As4 có cấu tạo hình tứ diện với nguyên tử As nằm đỉnh Do có mạng lưới phân tử nên As vàng bền nhiệt độ thường tác dụng ánh sáng dễ chuyển sang dạng kim loại (dạng bền hơn) Dạng kim loại có màu bạc trắng, xám (gọi As xám) As xám có cấu trúc dạng Polime, có mạng lưới nguyên tử giống Photpho đen, có khả dẫn nhiệt, dẫn điện giòn nghiền thành bột dễ dàng Nguyễn Thị Thu Trang 6/66 trang Khóa luận tốt nghiệp Khoa Mơi Trường As tồn mức oxi hóa -3, +3, +5 với hợp chất As(III) (Asenhidrua, Các Asenua kim loại,Asen(III) oxit – As 2O3, Acid Asenous, Asensunfua: As4S6 Asentrihalogenua: AsX3) hợp chất As(V) (Asen oxit : As2O5 ;Acid Asenic ;Asen Sunfua : As2S5 ; Asen Pentahalogenua : Chỉ có AsF5) II.1.2 Dạng tồn As môi trường II.1.2.1 Sự xuất As hợp chất As mơi trường Những nghiên cứu hình thành As môi trường mẫu sinh học chủ đề quan tâm đến nhiều As xuất tự nhiên cách phổ biến khoáng vật, bên cạnh đó, sử dụng As cách rộng rãi hoá chất nhuộm màu, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ nguồn cho có mặt arsenic môi trường Trên thực tế, trước As ứng dụng số lĩnh vực sau:  Trong y học: thạch tín sử dụng thuốc bắc với tác dụng trị suyễn dùng để chữa bệnh ngồi da …  Trong nơng nghiệp: As có thành phần số loại thuốc bảo vệ thực vật Khoảng 70% thuốc bảo vệ thực vật thành phần có chứa As nằm dạng : (1) Monosodium methane arsenate (MSMA) – HAsO3CH3Na; (2) Disodium methane arsenate (DSMA) – Na2AsO3CH3; (3) Dimethylarsinic acid (cacodylic acid) – (CH3)2 AsO2H; (4) Arsenic acid – H3AsO4  Trong công nghiệp: As hợp chất As sử dụng rộng rãi công nghiệp chẳng hạn như: bảo quản gỗ, sản xuất gương kính, hợp kim thiết bị điện tử, làm chất xúc tác chất phụ gia… II.1.2.2 Dạng tồn As mơi trường Nguyễn Thị Thu Trang 7/66 trang Khóa luận tốt nghiệp Khoa Môi Trường Các dạng tồn As môi trường vấn đề đáng quan tâm có khác mức độ độc chúng Trong môi trường As tồn chủ yếu dạng: Arsenite As(III), arsenate As(V), arsenious acids (H AsO3 , H2AsO3 –, HAsO32–) arsenic acids (H3AsO4, H2AsO4–, HAsO42–), dimethylarsinate (DMA), monomethylarsonate(MMA), arsenobetaine(AB) arsenocholine (AC) Những dạng hợp chất minh hoạ cho đa dạng trạng thái oxy hoá As kết đưa đến phức tạp hố tính mơi trường Trong pha nước với mơi trường thống khí acid, Arsenic chiếm ưu pH thấp (pH