NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC Ô NHIỄM MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG CỦA HỆ KẾT HỢP VẬT LIỆU BIẾN TÍNH TỪ BÙN THẢI KHU CHẾ BIẾN SẮT BẢN CUÔN VÀ CÂY SẬY (PHRAGMITES AUSTRALIS) Ở QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN QUỐC BIÊN NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC Ô NHIỄM MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG CỦA HỆ KẾT HỢP VẬT LIỆU BIẾN TÍNH TỪ BÙN THẢI KHU CHẾ BIẾN SẮT BẢN CUÔN VÀ CÂY SẬY (PHRAGMITES AUSTRALIS) Ở QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN QUỐC BIÊN NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC Ô NHIỄM MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG CỦA HỆ KẾT HỢP VẬT LIỆU BIẾN TÍNH TỪ BÙN THẢI KHU CHẾ BIẾN SẮT BẢN CUÔN VÀ CÂY SẬY (PHRAGMITES AUSTRALIS) Ở QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM Chuyên ngành: Địa chất môi trường Mã số: 8440201.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THỊ HOÀNG HÀ XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG Giáo viên hướng dẫn Chủ tịch hội đồng chấm luận văn thạc sĩ khoa học TS Nguyễn Thị Hoàng Hà PGS.TS Đinh Xuân Thành Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn mình, TS Nguyễn Thị Hồng Hà, người truyền cho tơi tri thức tâm huyết nghiên cứu khoa học, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Khoa Địa chất, Trung tâm Nghiên cứu Biển Đảo, Phòng thí nghiệm trọng điểm Địa mơi trường Ứng phó biến đổi khí hậu ln ủng hộ, tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất suốt q trình tơi thực luận văn Tơi xin cảm ơn Đề tài “Nghiên cứu, áp dụng công nghệ tích hợp địa mơi trường - địa sinh thái nhằm ngăn ngừa, xử lý ô nhiễm môi trường nước số điểm lưu vực sông vùng Tây Bắc” (Mã số KHCN-TB.02C/13-18) thuộc Chương trình Khoa học Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2013-2018 “Khoa học Công nghệ phục vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc” cho phép sử dụng thông tin, liệu kết nghiên cứu đề tài để thực luận văn Cuối cùng, xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân bạn bè tin tưởng động viên, chỗ dựa vững giúp tơi có thêm nghị lực, niềm tin để vượt qua khó khăn, hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Quốc Biên MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Giả thuyết nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan ô nhiễm kim loại nặng nước 1.1.1 Asen (As) 1.1.2 Chì (Pb) .5 1.1.3 Cadimi (Cd) .6 1.1.4 Mangan (Mn) 1.1.5 Kẽm (Zn) 1.2 Một số phương pháp xử lý nước bị ô nhiễm kim loại nặng .9 1.2.1 Phương pháp trung hòa .9 1.2.2 Phương pháp kết tủa 10 1.2.3 Phương pháp trao đổi ion 11 1.2.4 Phương pháp keo tụ - tạo .11 1.2.5 Phương pháp màng lọc 12 i 1.3 Xử lý kim loại nặng phương pháp hấp phụ sử dụng thực vật 12 1.3.1 Phương pháp hấp phụ 12 1.3.2 Phương pháp sử dụng thực vật 21 1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu 27 1.4.1 Trên giới 27 1.4.2 Việt Nam 33 1.5 Tổng quan vật liệu biến tính từ bùn thải khu chế biến sắt Bản Cuôn Sậy 35 1.5.1 Vật liệu biến tính từ bùn thải khu chế biến sắt Bản Cuôn 35 1.5.2 Tổng quan Sậy (Phragmites australis) 36 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu .39 2.2 Phương pháp biến tính vật liệu 39 2.3 Phương pháp thiết kế thí nghiệm 42 2.4 Phương pháp xử lý phân tích mẫu .46 2.5 Phương pháp xử lý số liệu 47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50 3.1 Đặc tính vật liệu hấp phụ .50 3.1.1 Thành phần khoáng vật 50 3.1.2 Một số đặc trưng khác vật liệu biến tính 51 3.1.3 Khả hấp phụ vật liệu SBC2-400-10S 54 3.2 Hiệu xử lý kim loại nặng hệ thống vật liệu - bãi lọc trồng 57 3.2.1 Hiệu xử lý Mn 57 ii 3.2.2 Hiệu xử lý Zn 59 3.2.3 Hiệu xử lý As 60 3.2.4 Hiệu xử lý Cd 62 3.2.5 Hiệu xử lý Pb 63 3.3 Tích lũy kim loại nặng vật liệu .64 3.4 Tích lũy kim loại nặng thực vật 66 3.4.1 Tích lũy Mn Sậy 71 3.4.2 Tích lũy Zn Sậy .71 3.4.3 Tích lũy As Sậy .72 3.4.4 Tích lũy Cd Sậy .73 3.4.5 Tích lũy Pb Sậy .74 3.4.6 Hệ số tích lũy hệ số vận chuyển 74 3.5 Khả áp dụng hệ thống vật liệu - bãi lọc trồng thực tiễn 76 3.5.1 Đánh giá hiệu hệ thống vật liệu – bãi lọc trồng 76 3.5.2 Đánh giá khả áp dụng thực tiễn 79 KẾT LUẬN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ 98 iii DANH MỤC HÌNH Hình Sơ đồ khu vực ô nhiễm As giới Hình Hình thái cấu trúc khoáng sét montmorillonit 16 Hình Hình thái cấu trúc kaolin 17 Hình Cấu trúc nhóm hoạt động bề mặt gơtit .18 Hình Cấu trúc lập thể zeolit 19 Hình Mơ hình bãi lọc trồng dòng chảy tự bề mặt 25 Hình Mơ hình bãi lọc trồng dòng chảy thẳng đứng điển hình xử lý nước thải hộ gia đình 26 Hình Mơ hình bãi lọc trồng dòng chảy ngang 26 Hình Sơ đồ minh họa hệ thống xử lý mỏ chì West Fork 31 Hình 10 Sơ đồ minh họa hệ thống tích hợp xử lý nước thải Somerset, Pennsylvania, Mỹ 32 Hình 11 Cấu trúc Sậy .36 Hình 12 Rễ Sậy 37 Hình 13 Quy trình chế tạo hạt vật liệu biến tính 39 Hình 14 Mẫu vật liệu trước sau sấy khô .40 Hình 15 Máy nghiền MRC màng lọc kích cỡ hạt 40 Hình 16 Mơ hình máy ép vật liệu 41 Hình 17 Quá trình tạo hạt vật liệu 41 Hình 18 Vật liệu hấp phụ biến tính từ bùn thải mỏ sắt SBC2-400-10S 42 Hình 19 Sơ đồ bố trí thí nghiệm .43 Hình 20 Hệ pilot 50l/ngày đêm sử dụng vật liệu hệ thống dòng chảy mặt – dòng chảy ngầm 45 iv Hình 21 Thiết kế hệ thống dòng chảy mặt dòng chảy ngầm .45 Hình 22 Các bước phá mẫu vật liệu mẫu thực vật 47 Hình 23 Hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 47 Hình 24 Kết đo XRD mẫu vật liệu biến tính SBC2-400-10S 51 Hình 25 Hàm lượng Mn nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 58 Hình 26 Hiệu suất xử lý Mn hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 58 Hình 27 Hàm lượng Zn nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 59 Hình 28 Hiệu suất xử lý Zn hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 60 Hình 29 Hàm lượng As nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 61 Hình 30 Hiệu suất xử lý As hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 61 Hình 31 Hàm lượng Cd nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 62 Hình 32 Hiệu suất xử lý Cd hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 63 Hình 33 Hàm lượng Pb nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 64 Hình 34 Hiệu suất xử lý Pb hệ thống vật liệu, dòng chảy mặt dòng chảy ngầm 64 Hình 35 Hàm lượng kim loại nặng vật liệu trước sau thí nghiệm .65 v Hình 36 Lượng kim loại nặng tích lũy vật liệu dung dịch nước 65 Hình 37 Hàm lượng kim loại nặng tích lũy Sậy 66 Hình 38 Lượng kim loại nặng dung dịch so với lượng tích lũy (dòng chảy ngầm) .67 Hình 39 Lượng kim loại nặng dung dịch so với lượng tích lũy (dòng chảy mặt) 67 Hình 40 Hàm lượng Mn Sậy 71 Hình 41 Hàm lượng Zn Sậy .72 Hình 42 Hàm lượng As Sậy .73 Hình 43 Hàm lượng Cd Sậy .73 Hình 44 Hàm lượng Pb Sậy .74 Hình 45 Hệ số tích lũy kim loại Sậy 75 Hình 46 Hệ số vận chuyển kim loại Sậy .76 vi DANH MỤC BẢNG Bảng Nồng độ tối đa cho phép số ion kim loại nặng nước thải công nghiệp Bảng Nguồn thải lượng thải Cd vào khí Bảng Một số phương pháp sử dụng thực vật điển hình xử lý ô nhiễm môi trường 23 Bảng Hàm lượng kim loại nước đầu vào (mg/l) 43 Bảng Thành phần khoáng vật mẫu vật liệu 50 Bảng Kết phân tích PCD, BET, pHPZC, tỉ lệ độ tan 52 Bảng Nhóm chức hoạt động bề mặt mẫu vật liệu 53 Bảng Mơ hình động học hấp phụ 54 Bảng Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ 55 Bảng 10 Các tham số phương trình động học hấp phụ Thomas .56 Bảng 11 So sánh số hệ thống bãi lọc trồng Sậy (P australis) 69 Bảng 12 So sánh hệ số tích lũy hệ số vận chuyển .76 Bảng 13 So sánh hàm lượng KLN đầu 77 Bảng 14 So sánh hiệu suất xử lý 77 Bảng 15 Hàm lượng KLN trung bình mẫu nước mặt mỏ 83 vii mơi trường nói chung công nghệ xử lý nước thải từ hoạt động KT&CBKS nói riêng vơ cần thiết Với tiềm khoáng sản lớn đặc biệt mỏ sắt lớn mỏ sắt (Fe) Quý Xa (Lào Cai), Bản Lũng - Nà Rụa (Cao Bằng), Phúc Ninh (Tuyên Quang), Ngườm Cháng (Cao Bằng), Nghĩa Lộ (Yên Bái), Tung Pha, Cốc Mò, Cầu Mười, Pác Thèn, Dọc Chanh (Lạng Sơn) (Nguyễn Văn Nhân, 2004), nguồn vật liệu bùn thải từ khu chế biến sắt ln có sẵn số lượng lớn Thêm vào đó, hoạt động khai thác chế biến khoáng sản khu vực gây ô nhiễm đến môi trường xung quanh đặc biệt nguồn nước bị ô nhiễm KLN Do đó, hạt vật liệu biến tính chế tạo từ bùn thải sắt sẵn có địa phương có tiềm lớn việc ứng dụng chúng thực tế để xử lý KLN tiết kiệm chi phí, thân thiện với mơi trường hiệu xử lý KLN cao Tuy nhiên, để xử lý triệt để nước thải chứa KLN với hàm lượng cao cần phải kết hợp với công nghệ khác Bên cạnh hiệu loại bỏ KLN, Sậy (P australis) cho thấy khả chống chịu với nước thải chứa hàm lượng KLN tương đối cao, phân bố phổ biến, sinh khối lớn, phù hợp với kiểu dòng chảy động, dễ dàng sinh trưởng phát triển Đây lồi thực vật hồn tồn có khả sử dụng bãi lọc trồng với quy mô lớn thực tế Ngoài ra, việc xây dựng bãi lọc trồng sử dụng thực vật địa phương cách tiếp cận thân thiện với mơi trường, tận dụng khả đồng hóa xử lý chất ô nhiễm hệ sinh thái khu mỏ Nhìn chung, việc kết hợp vật liệu hấp phụ bãi lọc trồng Sậy (P australis) đạt hiệu tốt xử lý KLN nước thải với quy mơ pilot có tiềm ứng dụng thực tiễn Cần tiến hành nghiên cứu đánh giá khả sử dụng hệ kết hợp vật liệu bãi lọc trồng quy mô thực tế biện pháp nâng cao khả biến tính hạt vật liệu hấp phụ 84 KẾT LUẬN Vật liệu SBC2-400-10S chế tạo từ bùn thải khu chế biến sắt Bản Cuôn, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn có khả xử lý KLN tương đối tốt, với hàm lượng ban đầu Mn, Zn, Pb ≤ mg/l As, Cd ≤ mg/l, hiệu suất xử lý Cd, Pb, Zn, Mn, As ngày đầu thí nghiệm đạt 75,1, 77,3, 79,1, 54,7 78,6 % Sau 30 ngày khả hấp phụ Cd, Pb, Zn, Mn, As giảm 33,7, 46,1, 12,0, 15,3 42,5 % Hệ thống dòng chảy ngầm sử dụng Sậy (Phragmites australis) có hiệu tốt hệ thống dòng chảy mặt, dao động khoảng 85,3 - 89,1, 98,5 - 98,7, 92,8 - 98,7, 95,5 - 96,0 93,1 - 96,2% Hàm lượng KLN nước đầu hệ thống đáp ứng giới hạn cho phép quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp loại B (QCVN40 / 2011 – B), ngoại trừ As Ngồi q trình hấp phụ, KLN bị loại bỏ tượng kết tủa vật liệu bề mặt (đồng kết tủa) tạo phức Một số trình (hấp phụ bề mặt giá thể, đồng kết tủa hệ thống rễ, lọc lắng đọng thân rễ, hấp thu kim loại tích tụ P australis liên quan đến việc loại bỏ kim loại nước hệ thống bãi lọc trồng Việc kết hợp vật liệu hấp phụ bãi lọc trồng Sậy (P australis) đạt hiệu tốt xử lý KLN nước thải với quy mơ pilot có tiềm ứng dụng thực tiễn Cần tiến hành nghiên cứu đánh giá khả sử dụng hệ kết hợp vật liệu bãi lọc trồng quy mô thực tế biện pháp nâng cao khả biến tính vật liệu hấp phụ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần Tuấn Anh (2010) Nghiên cứu thành phần kèm kiểu tụ khoáng kim loại kim loại quý có triển vọng miền bắc Việt Nam nhằm nâng cao hiệu khai thác chế biến khống sản bảo vệ mơi trường KC.08.24/06-10 Báo cáo Môi trường Quốc gia, 2011 Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lý nước thải NXB Thống kê, Hà Nội Trần Hồng Côn Đồng Kim Loan (2003), Độc học môi trường Trường đại học KHTN, Đại học Quốc Gia Hà Nội Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam (2010), Báo cáo đánh giá trình thực quy hoạch điều tra địa chất tài nguyên khoáng sản 2015 đề xuất điều chỉnh quy hoạch Nguyễn Thị Hoàng Hà, Trần Đăng Quy, Đặng Trung Thuận, Phạm Văn Thanh, Đỗ Quang Trung, Nguyễn Văn Phổ, Cao Thế Hà, Quách Đức Tín, Nguyễn Quang Trung, Lê Thu Hà, Mai Trọng Nhuận, Bùi Thị Kim Anh nnk (2016), Nghiên cứu, áp dụng công nghệ tích hợp địa mơi trường - địa sinh thái nhằm ngăn ngừa, xử lý ô nhiễm môi trường nước số điểm lưu vực sông vùng Tây Bắc, KHCN-TB/13-18, Thuộc Chương trình Khoa học Cơng nghệ trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2013-2018 “Khoa học Công nghệ phục vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc” Thăng Thị Minh Hiến (2014), Nghiên cứu ảnh hưởng hoạt động khai thác chế biến quặng sắt mỏ sắt Bản Cuôn đến môi trường nước xã Ngọc Phái, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn Luận văn thạc sĩ Khoa học Môi trường số 60 85 02, NXB Đại học Thái Ngun Dỗn Đình Hùng (2013), Nghiên cứu đánh giá khả sử dụng số loại bùn thải mỏ than việc xử lý nước thải bị ô nhiễm KLN VAST05.04/1213 86 Lê Văn Khoa Nguyễn Xuân Cự (2000) Giáo trình Đất Môi trường NXB Giáo dục 10 Đặng Văn Minh (2011), Nghiên cứu biện pháp cải tạo, phục hồi sử dụng đất canh tác sau khai thác khoáng sản Thái Nguyên Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn 11 Nguyễn Ngọc Minh (2013), “Nghiên cứu đặc tính bề mặt khả hấp phụ cation phytolith có rơm rạ”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, 29 (3S), 158-162 12 Nguyễn Trung Minh (2010), Nghiên cứu chế tạo sản phẩm hấp phụ sở nguyên liệu khoáng tự nhiên bazan, đá ong, đất sét để xử lý nước thải ô nhiễm KLN asen KC-02.25/06-10 13 Lê Văn Nhạ (2010), Nghiên cứu công nghệ xử lý nguồn nước mặt bị ô nhiễm vùng nông thôn công nghệ sinh thái Đề tài cấp nhà nước, KC07/06-10 14 Nguyễn Văn Nhân (2004), Các mỏ khoáng NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 15 Trần Văn Nhân (2004), Hóa keo NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội 16 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2002), Công nghệ xử lý nước thải Nhà xuất Khoa học Kỹ Thuật 17 Phạm Tuấn Nhi, Lê Huy Hoàng, Nguyễn Thị Mỹ An Nguyễn Thị Hoa (2010), Xử lý chất thải bùn đỏ công nghệ geopolymer Hội nghị khoa học công nghệ gắn với thực tiễn lần IV “Ứng dụng khoa học, công nghệ phục vụ phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Tây Nguyên” Đà Lạt, 20- 21/8/2010 18 QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải công nghiệp (National Technical Regulation on Industrial Wastewater Quality) 19 Đặng Ngọc Thăng (2017), Nghiên cứu, đánh giá khả sử dụng hạt vật liệu biến tính từ bùn thải khu chế biến sắt Bản Cuôn xử lý nước bị ô nhiễm kim loại nặng Khóa luận tốt nghiệp, Khoa Địa chất, trường Đại học Khoa học Tự Nhiên Hà Nội 20 Nguyễn Hoàng Phương Thảo, Nguyễn Thị Hoàng Hà, Phạm Thị Thuý, Nguyễn Mạnh Khải, Trần Thị Huyền Nga (2016), “Nghiên cứu khả hấp 87 phụ KLN Asen laterit đá ong huyện Tam Dương, tỉnh Vĩnh Phúc”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, 32,1S, tr 321-326 21 Phạm Thị Thúy, Nguyễn Thị Thanh Mai, Nguyễn Mạnh Khải (2016), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu xử lý asen nước từ bùn đỏ”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, 32, 1S, 370-376 22 Trần Văn Tựa (2015), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến phù hợp với điều kiện Việt Nam để xử lý ô nhiễm môi trường kết hợp với tận dụng chất thải trang trại chăn nuôi lợn Báo cáo tổng kết đề tài KC08.04/11-15 23 Phạm Tích Xuân (2010), Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng bãi thải khai thác chế biến khống sản kim loại đến mơi trường sức khoẻ người đề xuất biện pháp giảm thiểu Báo cáo tổng kết đề tài KC08.27/0610 Tiếng Anh 24 Abernathy C O., David J.T., Rebecca L C (2003), “Health effects and risk assessment of arsenic”, American Society for Nutrition Sciences, pp 15361538 25 Alishir A., Mohammad M., Abdolmajid L., Ebrahim P., Hossein S (2011), “Mercury and arsenic accumulation by three species of aquatic plants in Dezful, Iran”, African Journal of Agriculture research, 6, pp 5391-5397 26 Allende K L., McCarthy D T., Fletcher T D (2014), “The influence of media type on removal of arsenic, iron and boron from acidic wastewater in horizontal flow wetland microcosms planted with Phragmites australis”, Chemical Engineering Journal, 246, pp 217-228 27 Amrhein C., Haghnia G.H., Kim T.S., Mosher P.A., Gagajena R.C., Amanios T., de la Torre L (1996), “Synthesis and properties of zeolites from coal fly ash” Environmental Science & Technology, 30, pp 735-742 88 28 Apak R., Tütem E., Hügül M., Hizal J (1998), “Heavy metal cation retention by unconventional sorbents (red muds and fly ashes)”, Water Research, 32 (2), pp 430-440 29 Babel S., Kurniawan T.A (2003), “Low-cost adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water: a review”, Journal of Hazardous Materials, B97, pp 219-243 30 Baker A.J.M., Brooks R.R (1989), “Terrestrial higher plants which hyper accumulate metallic elements – a review of their distribution, ecology and phytochemistry”, Biorecovery, (1), pp 81-126 31 Bien N Q, Hoai T T., Ha N T H., Anh B T K (2016), “Influence of Heating Temperature on Removal of Heavy Metals from Water Solutions by Iron Mine Drainage Sludge”, Energy and sustainability, HNGEO 2016 32 Bonanno G., Giudice R L (2009), „Heavy metal bioaccumulation by the organs of Phragmites australis (common reed) and their potential use as contamination indicators“, Ecological Indicators Journal, 10, pp 639–645 33 Brix (1994), “Funtions of macrophytes in constructed wetlands”, Water Science and Technology, 29(4), pp 171-178 34 Brix H (1987), “Treatment of wastewater in the Rhizosphere of wetland plants – the root-zone method”, Water Science Technology, 19, pp 107–118 35 Brooks R.R (1998), Plants That Hyperaccumulate Heavy Metals, 1st ed., CAB International, Wallingford 36 Bulut G., Yenial U., Emiroğlu E., Sirkeci A A (2014), “Arsenic removal from aqueous solution using pyrite” Journal of Cleaner Production, 84, pp.526-532 37 Byoung H L., Scholz M (2007), “What is the role of Phragmites australis in experimental constructed wetland filters treating urban runoff?”, Ecological engineering, 29, pp 87–95 38 Chinh L S., Nhuan M T., Hai N X., Hai N T., Thang D N., Giang N T., Quy T D., Ha N T H (2016), “The potential of modified iron mine drainage 89 sludge for treatment of water contaminated with heavy metals”, VNU Journal of Science, 32(1S), pp 38–44 39 Chotpantarat S., Ong S.K., Sutthirat C., Osathaphan K (2011), “Competitive sorption and transport of Pb2+, Ni2+, Mn2+, and Zn2+ in lateritic soil columns”, Journal of Hazardous Materials, 190, pp 391–396 40 Cooper P.F., Job G.D., Green M.B., Shutes R.B.E (1996), Reed Beds and Constructed Wetlands for Wastewater Treatment WRC Publications, Medmenham, Marlow, UK 41 Cornell, R.M., Schwertermann, U (1996), The iron oxides VCH, Weinheim 42 Dang Dinh Kim, Le Duc, Tran Van Tua, Bui Thi Kim Anh, Dang Thi An, (2012), Phytoremediation Monographs book Publisher of agriculture and rural development 392 pages 43 Diego C.F., Manuel P.F., Jose A.E., Blanca A.L (2016), “Long-term (two annual cycles) phytoremediation of heavy metal- contaminated estuarine sediments by Phragmites australis” New Biotechnology, 38, pp 56–64 44 Donald L S (1997), Aqueous environmental geochemistry Prentice Hall, Inc ISBN-10: 0023674121 45 Donald L S (2003), Environmental soil chemistry Second edition Academic press ISBN: 0126564469 46 EPA, United States Environmental Protection Agency (2014) Reference guide to Treatment Technologies for Mining-Influenced Water 47 Evans D M., Zipper C E., Burger J A., Strahm B D., Villamagna A M (2013), “Reforestation practice for enhancement of ecosystem services on a compacted surface mine: Path toward ecosystem recovery”, Ecological Engineering, 51, pp 16-23 48 Flathman P.E., Lanza G.R (1998), “Phytoremediation: current views on an emerging green technology”, Journal of Soil Contamination, 7(4), pp 415– 432 90 49 Fletcher T.D., Allende K.L., McCarthy D.T (2014), “The influence of media type on removal of arsenic, iron and boron from acidic wastewater in horizontal flow wetland microcosms planted with Phragmites australis”, Chemical Engineering Journal, 246, pp 217–228 50 Fraysse F., Pokrovsky O S., Schott J., Meunier J D (2006), “Surface properties, solubility and dissolution kinetics of bamboo phytoliths”, Geochimica et Cosmochimica Acta, 70, pp 1939–1951 51 Fu F., Wang Q (2011), “Removal of heavy metal irons from wastewaters: A review”, Journal of Environmental Management, 92(3), pp.407-418 52 Garau G., Castaldi P., Santona L., Deiana P., Melis P (2007), “Influence of red mud, zeolite and lime on heavy metal immobilization, culturable heterotrophic microbial populations and enzyme activities in a contaminated soil”, Geoderma, 142 (1–2), pp.47-57 53 Gerringa L.J.A (1990), “Aerobic degradation of organic mater and the mobility of Cu, Cd, Ni, Pb, Zn, Fe and Mn in marine sediment slurries”, Marine Chemistry, 29, pp 355 - 374 54 Ghosh M., Singh S P (2005), “A review on phytoremediation of heavy metals and utilization of its byproducts”, Applied Ecology And Environmental Research, 3(1), pp 1-18 55 Glocheux Y., Pasarin M.M., Albadarin A.B., Allen S.J., Walker G.M (2013), “Removal of arsenic from groundwater by adsorption onto an acidified laterite by-product”, Chemical Engineering Journal, 228, pp 565-574 56 Gogoi S., Nath S K., Bordoloi S., Dutta R K (2015), “Fluoride removal from groundwater by limestone treatment in presence of phosphoric acid”, Journal of Environmental Management, 152, pp.132-139 57 Gonzalez-Alcaraz M N., Conesa H M., Alvarez-Rogel J (2013), “Phytomanagement of strongly acidic, saline eutrophic wetlands polluted by mine wastes: The influence of liming and Sarcocornia fruticosa on metals mobility”, Chemosphere, 90, pp 2512–2519 91 58 Gupta S.S., Bhattacharyya K.G (2007), “Immobilization of Pb(II), Cd(II) and Ni(II) ions on kaolinite and montmorillonite surfaces from aqueous medium”, Journal of Environmental Management, 87, pp 46-58 59 Gusek J.J., Wildeman T.R., Miller A., Fricke J (1998), “The challenges of designing, permitting and building a 1,200-GPM passive bioreactor for metal mine drainage, West Fork Mine, MO”, Proceedings of the 15th Annual Meeting, ASSMR, St Louis, MO, May 17-21 pp 203–212 60 Ha, N T H., Anh, B T K (2017), „The removal of heavy metals by iron mine drainage sludge and Phragmites australis”, Earth and Environmental Science, 71, pp 12–22 61 Hamidpour M., Kalbasi M., Afyuni M., Shariatmadari H., Holm P.E., Hansen H.C.B (2010), “Sorption hysteresis of Cd(II) and Pb(II) on natural zeolite and bentonite”, Journal of Hazardous Materials 181, pp 686-691 62 Henke K (2009), Arsenic: environmental chemistry, health threats and waste treatment John Wiley & Sons 63 Hutton M (1983), “Sources of cadmium in the environment”, Ecotoxicology and Environmental Safety, 7(1), pp 9-24 64 Jalali R., Ghafourian H., Asef Y., Davarpanah S.J., Sepeh S (2002), “Removal and recovery of lead using nonliving biomass of marine algae”, Journal of Hazardous Materialsí, B 92, pp 253–262 65 Johnson D B., Hallberg K B (2005), “Acid mine drainage remediation options: a review”, Science of the Total Environment, 338, pp 3– 14 66 Kadlec R.H., Wallace S.D (2009), Treatment wetland (second edition) CRC Press 67 Khaled E M., Stucki J W (1991), “Effects of iron oxidation state on cation fixation in smectites”, Soil Sci Soc Am J 55, pp 550-554 68 Lakherwal D (2014), “Adsorption of heavy metals: a review”, International journal of environmental research and development, pp 2249-3131 92 69 Lata S., Singh P.K., Samadder S R (2015), “Regeneration of adsorbents and recovery of heavy metals: a review”, International Journal of Environmental Science and Technology,12(4), pp 1461–1478 70 Lee M., Paik I S., Kim I., Kang H., Lee S (2007), “Remediation of heavy metal contaminated groundwater originated from abandoned mine using lime and calcium carbonate”, Journal of Hazardous Materials, 144, pp 208-214 71 Lesage E., Rousseau D.P.L., Meers E., Tack F.M.G., de Pauw N (2007), “Accumulation of metals in a horizontal subsurface flow constructed wetland treating domestic wastewater in Flanders, Belgium”, Sci Total Environ, 380, pp 102–115 72 Liu J., Dong Y., Xu H., Wang D., Xu J (2007), “Accumulation of Cd, Pb and Zn by 19 wetland plant species in constructed wetland”, Journal of Hazardous Materials, 147, pp 947-953 73 Maiti A., DasGupta S., Basu J.K., De S (2007), “Adsorption of arsenite using natural laterite as adsorbent”, Separation and Purification Technology, 55, pp 350–359 74 Marchand L., Mench M., Jacob D L., Otte M L (2010), “Metal and metalloid removal in constructed wetlands, with emphasis on the importance of plants and standardized measurements: a review”, Environmental Pollution, 158, pp 3447–3461 75 Menoud P., Schmidt V., Meyer T., Renken A (1995), “Selective separation and recovery of heavy metals from industrial wastewater”, Proceedings of the international congress on recovery recycling reintegration (R’95), Geneva, 3, pp 378–384 76 Mingcan C., Jang M., Cho S., Khim J., Cannon F S (2012), “A continuous pilot-scale system using coal-mine drainage sludge to treat acid mine drainage contaminated with high concentrations of Pb, Zn, and other heavy metals”, J hazard Master, pp 215-216 93 77 Mitchell, J K., Soga, K (2005), Fundamentals of soil behavior (Vol 3) New York: John Wiley & Sons 78 Motsi T., Rowson N A, Simmons M J H (2009), “Adsorption of heavy metals from acid mine drainage by natural zeolite”, International Journal of Mineral Processing, 92(1), pp 42–48 79 Mukhopadhyay S., Maiti S.K (2010), “Phytoremediation of metal mine waste”, Applied ecology and environmental research, 8(3), pp 207-222 80 Mykola, T K., Kupchik L A., Veisoc B.K (1999), “Evaluation of pectin binding of heavy metal ions in aqueous solutions”, Chemosphere, 38(11), pp 2591-2596 81 Nogawa K., Kurachi M., Kasuya M (1999), “Advances in the Prevention of Environmental Cadmium Pollution and Countermeasures, Proceedings of the International Conference on Itai-Itai Disease”, Environmental Cadmium Pollution Countermeasure 82 Nordstrom D.K., Alpers C.N (1999), “Geochemistry of acid mine waste”, Review in economic geology, the environmental geochemistry of ore deposits/Eds Plumlee GS, Logsdon MJ Part A: Processes, techniques and health, 6A, pp 133–160 83 Nriagu J (2007), “Zinc Toxicity in Humans”, Chronic and Subchronic Toxicity 84 Okunowo W O., Ogunkanmi L A (2010), “Phytoremediation potential of some heavy metals by water hyacinth”, Original Paper Int J Biol Chem Sci 4(2), pp 347-353 85 Porter C M., Nairn R W (2008), “Ecosystem functions within a mine drainage passive treatment”, Ecological Engineering, 32 (4), pp 337-346 86 Prasad M.N.V., Freitas H.M.D (2003), “Metal hyperaccumulation in plants Biodiversity prospecting for phytoremediation technology”, Electron J Biotechnol., 93(1), pp 285-321 94 87 Putthividhya A (2008), “Competitive sorption of multiple component heavy metals from Gold mining leachate onto Laterit soil”, Lowland technology international, 10, pp 54-64 88 Ravichandran J., Sivasankar B (1997), “Properties and catalytic activity of acid-modified montmorillonite and vermiculite”, Clays and Clay Minerals, 45, pp 854 - 857 89 Reddad Z., Gerente C., Andres Y., Ralet M.C., Thibault J F., Cloirec P L (2002), “Ni(II) and Cu(II) binding properties ofnative and modified sugar beet pulp”, Carbohydrate Polymers, 49, pp 23-31 90 Reeves R.D (2003), “Tropical hyperaccumulators of metals and their potential for phytoextraction”, Plant and Soil 249 (1), pp 57–65 91 Sdiri A T., Higashi T., Jamoussi F (2013), “Adsorption of copper and zinc onto natural clay in single and binary systems”, International Journal of Environmental Science and Technology, 11 (4), pp.1081–1092 92 Sim, C.H (2003), The use of constructed wetlands for wastewater treatment Wetlands International - Malaysia Office 24 pp 93 Smedley, P L., Kinniburgh, D G (2002), “A review of the source, behaviour and distribution of arsenic in natural waters”, Appl Geochem., 17, pp 517-568 94 Steenland K., Boffetta P (2000), “Lead and cancer in humans: where are we now?”, Am J Ind Med, 38, pp 295-299 95 Swearingen J., Saltonstall K (2010), Phragmites field guide: Distinguishing Native and Exotic Forms of Common Reed (Phragmites australis) in the United States Plant Conservation Alliance, Weeds Gone Wild 96 Šyc M., Pohořelý M., Kameníková P., Habart J., Svoboda K., Punčochář M (2012), “Willow trees from heavy metals phytoextraction as energy crops”, Biomass and Bioenergy, 37, pp 106–113 97 Takarina N.D., Pin T.G (2015), Bioconcentration Factor and Translocation Factor of Copper (Cu) in Avicennia sp, at Rawameneng and Blanakan Ponds, 95 Subang Regency, West Java, Indonesia International Journal of Marine Science, 5(59), pp 1-5 98 Thang D N., Hai N T., Thanh H T., Giang N T., Hung D D., Minh N T., Thang C S., Quy T D., Ha N T H (2016), “Fixed bed column sorption of heavy metals on modified iron mine drainage sludge, Bac Kan Province”, Proceedings international symposium Hanoi Geoengineering 2016 “Energy and sustainability”, pp 157–161 99 Truong P., Barbara H.M.E.C.H (2001), “Vetiver system for wastewater treatment”, Pacific Rim Vetiver Network Technical Bulletin No 2001/2 100 U.S Department of health and human services (2012), Toxicological profile for lead; Toxicological profile for cadmium, Toxicological profile for Manganese, Toxicological profile for zinc Georgia, America 101 Verma V.K., Singh Y.P., Rai J.P.N (2007), “Biogas production from plant biomass used for phytoremediation of industrial wastes”, Bioresource Technology, 98, pp 1664-9 102 Vymazal J (2005), “Constructed wetlands for wastewater treatment”, Ecological Engineering, 25, pp 475-477 103 Vymazal J., Brezinova T (2016), “Accumulation of heavy metals in aboveground biomass of Phragmites australis in horizontal flow constructed wetlands for wastewater treatment: a review”, Chemical Engineering Journal, 290, pp 232–242 104 Vymazal J., Lenka K., Jaroslav S., Vladislav C., Jana S (2009), “Trace elements in Phragmites australis growing in constructed wetlands for treatment of municipal wastewater”, Ecological engineering, 35, pp 303–309 105 Wanchao L., Yang J., Xiao B (2009), “Review on treatment and utilization of bauxite residues in China” International Journal of Mineral Processing, 93(3–4), pp 220–231 106 Williams D R., Sams J I., Mulkerrin M E (1996), “Effects of coal-mine discharges on the quality of the stonycreek river and its tributaries, Somerset 96 and Cambria counties, Pennsylvania”, Water-Resources Investigations, pp 964133 107 Witters N., Mendelsohn R.O., van Slycken S, Weyens N., Schreurs E., Meers E., Vangronsveld J (2012), “Phytoremediation, a sustainable remediation technology? Conclusions from a case study I: Energy production and carbon dioxide abatement”, Biomass and Bioenergy, 39, pp 454–469 108 Worch E (2012) Adsorption Technology in Water Treatment 109 Xiaohong Y.U., Lijun Z.H.U., Shouyang H.E (2008), “Adsorption of mercury on laterite from Guizhou Province, China” Journal of Environmental Sciences, 20(11), pp 1328–1334 110 Yavuz O., Altunkaynak Y., Guzel F (2002), “Removal of copper, nickel Cobalt and manganese from aqueous solution by kaolinite” Water research, 37, pp 948-952 111 Ye Z.H., Baker A.J.M., Wong M.H., Willis A.J (1997), “Zinc, lead and Cadmium tolerance, Uptake and Accumulation by the Common reed, Phragmites australis (Cav.) Trin Ex Steudel”, Annals of Botany, 80, pp 363370 112 Zayed A., Gowthaman S., Terry N (1998), “Phytoremediation of trace elements by wetland plants L Duckweed”, J Environ Qual., 27(3), pp 715721 97 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ Nguyen Quoc Bien, Ta Thi Hoai, Nguyen Thi Hoang Ha and Bui Thi Kim Anh (2016), “Influence of Heating Temperature on Removal of Heavy Metals from Water Solutions by Iron Mine Drainage Sludge” Proceeding of International Symposium Hanoi Geoengineering 2016, October 21–22, Hanoi, 236–240 Nguyen Quoc Bien, Tran Hai Nam, Nguyen Thi Hoang Ha (2018), “Removal of arsenic from contaminated groundwater using laterite, sand and ash: a case study in Son Dong commune, Hoai Duc district, Ha Noi” Journal of Vietnamese Environment, 9(4): 222-227 Nguyen Quoc Bien, Nguyen Thi Hoang Ha (2018), “Enhanced removal of heavy metals using sorbent and Phragmites australis” Proceeding of 3rd International Conference of Transdisciplinary Research on Environmental Problems in Southeast Asia (TREPSEA2018) (accepted) 98 ... chì West Fork 31 Hình 10 Sơ đồ minh họa hệ thống tích hợp xử lý nước thải Somerset, Pennsylvania, Mỹ 32 Hình 11 Cấu trúc Sậy .36 Hình 12 Rễ Sậy 37 Hình 13... sang pha rắn, ion tiếp xúc bị giữ tâm hấp phụ vật liệu hấp phụ thông qua dạng liên kết: liên kết Vander Waals, liên kết tĩnh điện, liên kết Hydro, liên kết hóa trị Q trình hấp phụ xảy làm cho hàm... phân tử chất bị hấp phụ liên kết với tiểu phân (nguyên tử, phân tử, ion…) bề mặt phân chia pha lực Van der Waals yếu Đó tổng hợp nhiều loại lực khác nhau: tĩnh điện, tán xạ, cảm ứng lực định hướng