Đánh giá mức độ ô nhiễm và rủi ro sinh thái của một số kim loại nặng trong trầm tích khu vực hạ lưu sông đáy

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Kiều Thị Thu Trang ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM VÀ RỦI RO SINH THÁI CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH KHU VỰC HẠ LƯU SÔNG ĐÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Kiều Thị Thu Trang ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM VÀ RỦI RO SINH THÁI CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH KHU VỰC HẠ LƯU SÔNG ĐÁY Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng Mã số: 8440301.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: Hƣớng dẫn 1: PGS.TS Lê Văn Chiều Hƣớng dẫn 2: PGS.TS Lê Thị Trinh Hà Nội - Năm 2018 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Thị Trinh, Khoa Môi trƣờng - Trƣờng Đại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội, PGS.TS Lê Văn Chiều - Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên tận tình hƣớng dẫn truyền đạt cho em kinh nghiệm quý báu suốt trình thực đề tài luận văn Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Thị Hà giúp đỡ em trình thực đề tài, đồng thời em xin cảm ơn quý thầy cô giáo Khoa Môi Trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên nhiệt tình truyền đạt kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt q trình học tập hồn thành khóa học Xin trân trọng cảm ơn hỗ trợ kinh phí từ đề tài nghiên cứu ứng dụng phát triển công nghệ cấp Bộ Tài nguyên Môi trƣờng “Nghiên cứu đặc điểm phân bố, lịch sử tích lũy số kim loại nặng, hợp chất hữu khó phân hủy trầm tích đánh giá rủi ro môi trường khu vực hạ lưu sông Đáy”, mã số TNMT 2017.04.09 cho nội dung nghiên cứu luận văn Đề tài luận văn đƣợc thực Phòng Thí nghiệm Mơi trƣờng, Trƣờng Đại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội với hỗ trợ giúp đỡ cán bộ, giảng viên bạn sinh viên nhóm nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cán Tổ quản lý Phòng Thí nghiệm Mơi trƣờng, Trƣờng Đại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội em sinh viên Cuối em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè ngƣời thân ln quan tâm, động viên giúp đỡ để tơi hồn thành tốt luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Học viên Kiều Thị Thu Trang i MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực hạ lƣu sông Đáy 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 1.2 Tổng quan kim loại nặng đƣờng xâm nhập vào môi trƣờng 13 1.2.1 Tổng quan kim loại nặng 13 1.2.2 Nguồn thải kim loại nặng vào môi trƣờng 18 1.3 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng kim loại nặng 20 1.4 Phƣơng pháp đánh giá ô nhiễm kim loại nặng đánh giá rủi ro sinh thái 22 1.4.1 Phƣơng pháp đánh giá ô nhiễm kim loại nặng 22 1.4.2 Phƣơng pháp đánh giá rủi ro sinh thái 24 1.5 Một số nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng trầm tích sơng nguy rủi ro hệ sinh thái 27 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 Đối tƣợng, phạm vi, địa điểm nghiên cứu 33 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 33 2.1.2 Phạm vi, địa điểm nghiên cứu 33 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 33 2.2.1 Phƣơng pháp tổng quan tài liệu 34 2.2.2 Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa 34 2.2.3 Phƣơng pháp thực nghiệm 34 2.2.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu 42 2.2.5 Đánh giá mức độ ô nhiễm KLN theo số tích lũy địa chất 43 2.2.6 Đánh giá rủi ro sinh thái KLN 44 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Đánh giá nguồn thải chứa kim loại nặng vào khu vực hạ lƣu sông Đáy 46 3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm số kim loại nặng trầm tích 51 ii 3.2.1 Hàm lƣợng kim loại nặng trầm tích 51 3.2.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng theo tiêu chuẩn chất lƣợng trầm tích 53 3.2.3 Đánh giá mức độ ô nhiễm KLN theo số tích lũy địa chất Igeo 57 3.3 Đánh giá mối tƣơng quan hàm lƣợng kim loại nặng trầm tích nƣớc 59 3.4 Đánh giá rủi ro sinh thái số kim loại nặng trầm tích khu vực hạ lƣu sông Đáy 63 3.4.1 Đánh giá rủi ro theo số RI 63 3.4.2 Đánh giá rủi ro sinh thái theo số RQ 66 3.5 Đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng trầm tích 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AAS AOAC ERL GF-AAS ICP – MS ICP -AES ISQG: Atomic Absorption Spectroscopy Quang phổ hấp thụ nguyên tử Association of Official Analytical Hiệp hội nhà hóa học phân Chemists tích thống Effect Range Low Vùng ảnh hƣởng thấp Graphite furnace Atomic Phổ hấp thụ nguyên tử - không Absorption Spectroscopy lửa Inductively coupled plasma mass spectrometry) Phổ khối plasma cảm ứng Inductively coupled plasma Phổ phát xạ nguyên tử với nguồn Atomic Emission Spectroscopy cảm ứng cao tần Interim Sediment Quality Hƣớng dẫn tạm thời chất lƣợng Guidelines trầm tích nƣớc KLN Kim loại nặng LEL Lowest Effect Level Mức độ thấp có ảnh hƣởng MEC Midpoint Effect Concentration Nồng độ có ảnh hƣởng trung bình National Oceanic and Cơ quan Quản lý Khí Atmospheric Administration Đại dƣơng Quốc gia Mỹ PEC Probable Effect Concentration Nồng độ gây ảnh hƣởng PEL Probable Effect Level Mức độ gây ảnh hƣởng NOAA QCVN Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia Mức độ gây ảnh hƣởng nghiêm SEL Severe Effect Level SQG Sediment Quality Guideline Hƣớng dẫn chất lƣợng trầm tích TEC Threshold effect concentration Giới hạn nồng độ có ảnh hƣởng TEL Threshold Effects level Mức độ giới hạn ảnh hƣởng trọng iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Cơ cấu kinh tế tỉnh Hà Nam .7 Bảng 1.2 Cơ cấu kinh tế tỉnh Nam Định Bảng 1.3 Số lƣợng làng nghề phân theo đơn vị hành năm 2015 10 Bảng 1.4 Cơ cấu kinh tế tỉnh Ninh Bình năm 2016 11 Bảng 1.5 Giới thiệu số kim loại nặng .17 Bảng 1.6 Phân loại mức độ ô nhiễm theo số CF DC 24 Bảng 1.7 Tiêu chuẩn đánh giá mức độ rủi ro theo số RAC .25 Bảng 1.8 Mức độ rủi ro sinh thái KLN .26 Bảng 1.9 Mức độ rủi ro theo số RQ 27 Bảng 2.1 Thông tin vị trí lấy mẫu 37 Bảng 2.2 Điều kiện phép đo kim loại nặng thiết bị F-AAS .40 Bảng 2.3 Điều kiện phép đo F-AAS 41 Bảng 2.4 Chƣơng trình hóa nhiệt độ lò graphit kim loại nghiên cứu 41 Bảng 2.5 Phân loại mức độ ô nhiễm trầm tích theo số Igeo 44 Bảng 3.1 Một số nguồn thải phát sinh KLN sông Đáy Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình 47 Bảng 3.2 Đánh giá thống kê tƣơng quan kim loại trầm tích 52 Bảng 3.3 Hàm lƣợng KLN trầm tích khu vực nghiên cứu .54 Bảng 3.4 So sánh kết nghiên cứu với số nghiên cứu khác 56 Bảng 3.5 Hàm lƣợng KLN mẫu nƣớc khu vực nghiên cứu .60 Bảng 3.6 Mối quan hệ hàm lƣợng kim loại nƣớc trầm tích 61 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu Hình 1.2 Mạng lƣới sơng Hình 1.3 Cơ cấu kinh tế theo ngành tỉnh Hà Nam năm 2016 Hình 1.4 Cơ cấu kinh tế theo ngành tỉnh Nam Định năm 2016 Hình 1.5 Cơ cấu sản xuất nơng nghiệp tỉnh Nam Định năm 2016 Hình 1.6 Cơ cấu kinh tế theo ngành, tỉnh Ninh Bình năm 2016 12 Hình 1.7 Cơ cấu sản xuất nơng nghiệp tỉnh Ninh Bình năm 2016 12 Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu .33 Hình 2.2 Sơ đồ vị trí lấy mẫu 36 Hình 2.3 Quy trình xử lý mẫu xác định số kim loại nặng trầm tích 40 Hình 3.1 Hàm lƣợng kim loại nặng mẫu trầm tích nghiên cứu .51 Hình 3.2 Giá trị Igeo kim loại khu vực nghiên cứu .58 Hình 3.3 Giá trị Igeo kim loại Pb khu vực nghiên cứu 58 Hình 3.4 Giá trị Igeo kim loại Cd khu vực nghiên cứu 59 Hình 3.5 Mơ hình hồi quy hàm lƣợng kim loại nƣớc trầm tích 62 Hình 3.6 Chỉ số rủi ro sinh thái kim loại nặng trầm tích 63 Hình 3.7 Yếu tố rủi ro sinh thái Pb 64 Hình 3.8 Yếu tố rủi ro sinh thái Cu 64 Hình 3.9 Yếu tố rủi ro sinh thái Cd 65 Hình 3.10 Yếu tố rủi ro sinh thái Cr 65 Hình 3.11 Hệ số rủi ro RQ kim loại trầm tích khu vực nghiên cứu 66 Hình 3.12 Hệ số rủi ro Pb 67 Hình 3.13 Hệ số rủi ro Cu 67 Hình 3.14 Hệ số rủi ro Cd 68 Hình 3.15 Hệ số rủi ro Cr 68 vi MỞ ĐẦU Môi trƣờng sống bị ảnh hƣởng từ hoạt động phát triển kinh tế xã hội mà Việt Nam quốc gia có nhiều vấn đề môi trƣờng cần đƣợc quan tâm giải Các q trình thị hóa, phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp, nông nghiệp với gia tăng dân số gây nên tác động tiêu cực đến môi trƣờng Tại khu dân cƣ, làng nghề, khu/cụm công nghiệp, chất thải chƣa đƣợc xử lý xử lý chƣa đạt quy chuẩn thải vào nguồn nƣớc mặt làm giảm chất lƣợng nƣớc gây tác động tiêu cực đến hệ sinh thái thủy sinh Hầu hết chất ô nhiễm đƣợc thải từ lục địa biển qua cửa sông, chúng đƣợc lƣu giữ lại nƣớc, lắng đọng trầm tích tích luỹ sinh học lồi động vật sống bám đáy từ phân tán theo dòng chảy, theo thuỷ triều vào mơi trƣờng khác Sự tích lũy chất nhiễm trầm tích tác động trực tiếp đến hệ sinh vật đáy, lan truyền sang hệ sinh vật khác ngƣời mắt xích cuối tiếp nhận chất ô nhiễm thông qua chuỗi thức ăn gây nên ảnh hƣởng tiêu cực đến sức khỏe ngƣời Trong mơi trƣờng nƣớc, trầm tích có vai trò quan trọng hấp thụ kim loại nặng lắng đọng hạt lơ lửng q trình có liên quan đến vật chất vơ hữu trầm tích Các nghiên cứu ô nhiễm kim loại nặng lƣu vực sông giới cho thấy hàm lƣợng pha khơng hòa tan (>100.000 lần sơng Elbe (CHLB Đức) 1.000-10.000 lần (sông Schuylkill), với sông Amazon 10.000 lần sông Yukon 7.000 lần [31] Nguyên nhân hầu hết kim loại nặng nhƣ As, Cd, Hg, Pb Zn tồn chủ yếu dạng liên kết với hạt keo tích lũy mơi trƣờng trầm tích chiếm từ 50-90% tổng hàm lƣợng kim loại Tƣơng tự, hầu hết kim loại đƣợc xếp danh sách chất có nguy ô nhiễm Cơ quan Bảo vệ Môi trƣờng Mỹ (US-EPA) dạng bền vững có xu tích tụ trầm tích thủy sinh vật [7] Dƣới số điều kiện hóa lý định kim loại nặng nƣớc tích lũy vào trầm tích đồng thời hòa tan ngƣợc trở lại vào nƣớc Lƣu vực sông Nhuệ - Đáy lƣu vực sông lớn khu vực phía Bắc, Sơng Đáy chi lƣu nằm bên hữu ngạn sông Hồng Sơng Đáy đóng vai trò quan trọng hoạt động phát triển kinh tế, giao thông khu vực Khu vực hạ lƣu sông Đáy năm gần chịu áp lực mạnh mẽ hoạt động kinh tế - xã hội, đặc biệt khu công nghiệp, khai thác chế biến, nhiều đoạn sông bị ô nhiễm tới mức báo động Dọc theo hạ lƣu sơng Đáy có nhiều nhà máy, xí nghiệp, làng nghề thủ cơng sản xuất chế biến kim loại Bên cạnh đó, khu vực cửa sông ven biển nơi tập trung hoạt động giao thông công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ điểm có nguy phát thải chất ô nhiễm độc hại nhƣ kim loại nặng vào môi trƣờng Việc đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trầm tích khu vực hạ lƣu sông Đáy giúp xác định đƣợc nguyên nhân gây ô nhiễm nƣớc sông, từ đƣa giải pháp quản lý mang tính tổng thể, dài hạn nguồn nƣớc mặt nói chung thủy vực sơng nói riêng Từ phân tích trên, đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm rủi ro sinh thái số kim loại nặng trầm tích khu vực hạ lưu sông Đáy” đƣợc lựa chọn để thực Mục tiêu nghiên cứu: - Đánh giá đƣợc mức độ ô nhiễm số kim loại nặng (Pb, Cd, Cu, Cr) trầm tích mặt khu vực hạ lƣu sông Đáy - Đánh giá rủi ro sinh thái số kim loại nặng trầm tích mặt khu vực hạ lƣu sông Đáy Để thực mục tiêu nghiên cứu trên, nội dung nghiên cứu đề tài gồm: - Tổng quan khu vực nghiên cứu, nguồn thải kim loại nặng vào môi trƣờng, tổng quan kim loại nặng phƣơng pháp đánh giá ô nhiễm kim loại nặng, đánh giá rủi ro sinh thái; - Khảo sát thực địa, lập kế hoạch quan trắc tiến hành lấy mẫu trầm tích mặt, lấy mẫu nƣớc khu vực nghiên cứu; giá rủi ro sinh thái Hakanson kim loại Pb, Cu, Cd, Cr có mức độ rủi ro sinh thái thấp Đánh giá rủi ro sinh thái kim loại nặng theo số rủi ro RQ cho thấy kim loại Pb, Cu, Cd, Cr khu vực nghiên cứu có mức độ rủi ro trung bình với giá trị RQ trung bình tƣơng ứng lần lƣợt 0,414; 0,236; 0,28 0,536 Đã đề xuất đƣợc giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng trầm tích, bao gồm nhóm giải pháp sau: - Nhóm giải pháp truyền thơng: Cơng khai liệu liên quan đến tình hình ô nhiễm KLN khu vực; tuyên tuyền nâng cao nhận thức cộng đồng ảnh hƣởng KLN đến sức khỏe nguy rủi ro môi trƣờng; - Nhóm giải pháp quản lý: Giám sát việc thực văn sách pháp luật; tăng cƣờng tra, kiểm tra; xử phạt hành vi làm phát sinh ô nhiễm KLN mà không đƣợc cho phép quan quản lý; - Nhóm giải pháp khoa học, kỹ thuật kinh tế: Các sở sản xuất cần áp dụng chế sản xuất để hạn chế phát sinh chất thải; xử lý chất thải trƣớc thải môi trƣờng; Xây dựng chƣơng trình quan trắc định kỳ trầm tích sơng Đáy; nạo vét dòng chảy điểm bị bồi lắng Kiến nghị Do giới hạn thời gian nghiên cứu nên luận văn thực đƣợc 01 đợt lấy mẫu vào mùa khô (tháng 4) Do vậy, cần thực thêm đợt lấy mẫu vào mùa mƣa để đánh giá khác hàm lƣợng KLN mức độ ô nhiễm mùa năm Kết đánh giá rủi ro sinh thái đề tài dừng mức độ đánh giá bán định lƣợng, cần có nghiên cứu đánh giá định lƣợng mẫu sinh vật thủy sinh để có đƣợc sở khoa học đầy đủ rủi ro sinh thái KLN khu vực nghiên cứu 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2012), QCVN 43:2012, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lƣợng trầm tích Dƣơng Thị Tú Anh, Cao Văn Hoàng, "Nghiên cứu phân bố số kim loại nặng trầm tích thuộc lƣu vực sơng Cầu", Tạp chí Phân tích Hóa, Lý Sinh học, 20(4), p 36 Lê Huy Bá (2006), Độc học Môi trƣờng Tập - Phần Chuyên đề, Đại học Quốc gia TP HCM Đoạn Chí Cƣờng, Võ Văn Minh, Trần Ngọc Sơn (2015), "Đánh giá rủi ro kim loại nặng trầm tích mặt hạ lƣu sông Cu Đê số rủi ro sinh thái tiềm (PERI)", Tạp chí Khoa học ĐH Đà Nẵng, 01 (86) Phùng Thái Dƣơng, Huỳnh Thị Kiều Trâm (2015), "Nghiên cứu đánh giá hàm lƣợng số kim loại nặng trầm tích đáy vùng cửa sơng Mê Kơng", Tạp chí Khoa học (9 (75)), Tr 119 Nguyễn Đức Huệ (2006), Độc học Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên-ĐHQG HN Từ Thị Cẩm Loan, Nguyễn Nhƣ Hà Vy, HoàngThị Thanh Thủy (2007), "Nghiên cứu địa hóa mơi trƣờng số kim loại nặng trầm tích sơng rạch thành phố Hồ Chí Minh", Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, 10 (1) Mai Văn Nam (2006), Giáo trình Nguyên lý thống kê kinh t , NXB Văn hóa thơng tin Nguyễn Văn Phƣơng, Mai Hƣơng, Nguyễn Thị Huệ (2017), "Đánh giá ô nhiễm kim loại (Cu, Pb, Cr) As trầm tích cửa sơng Sồi Rạp, hệ thống sơng Sài Gòn - Đồng Nai", Tạp chí mơi trường - Tổng cục Môi trường 10 Lê Thị Hồng Trân, Trần Thị Tuyết Giang, "Nghiên cứu bƣớc đầu đánh gía rủi ro sinh thái sức khỏe cho khu cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh", Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, 12 (6), Tr 48-59 74 11 Lê Thị Trinh (2017), "Đánh giá tích lũy rủi ro sinh thái số kim loại nặng trầm tích cửa sơng Hàn, Thành phố Đà Nẵng", Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 33(3), Tr 112 12 Phan Nhật Trƣờng, Võ Văn Minh, Ngô Quang Hợp (2017), "Mức độ ô nhiễm rủi ro thủy ngân chì trầm tích mặt cửa An Hòa, sơng Trƣờng Giang, tỉnh Quảng nam", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, 112(3) 13 Tổng Cục Thống kê (2016), Niên giám thống kê tỉnh Hà Nam 14 Tổng Cục Thống kê (2016), Niên giám thống kê tỉnh Nam Định 15 Tổng Cục Thống kê (2016), Niên giám thống kê tỉnh Ninh Bình 16 D Acevedo-Figueroa, BD Jiménez, CJ Rodríguez-Sierra (2006), "Trace metals in sediments of two estuarine lagoons from Puerto Rico", Environmental pollution, 141(2), pp 336-342 17 US - Environmental Protection Agency (1996), "EPA 3050B Acid digestion of sediments, sludges and soils" 18 Zoynab Banu, Md Shariful Alam Chowdhury, Md Delwar Hossain, Ken’ichi Nakagami (2013), "Contamination and ecological risk assessment of heavy metal in the sediment of Turag River, Bangladesh: An index analysis approach", Journal of water Resource and Protection, 5(02), p 239 19 E Callender (2003), "Heavy metals in the environment-historical trends", Treatise on geochemistry, 9, p 612 20 Mayuri Chabukdhara, Arvind K Nema (2012), "Assessment of heavy metal contamination in Hindon River sediments: a chemometric and geochemical approach", Chemosphere, 87(8), pp 945-953 21 Chiu-Wen Chen, Chih-Feng Chen, Cheng-Di Dong (2012), "Distribution and accumulation of mercury in sediments of Kaohsiung River Mouth, Taiwan", APCBEE Procedia 1, pp 153-158 22 New York State Department of Environmental Conservation (1993), Technical Guidance for Screening Contaminated Sediments, Division of Fish Wildlife 75 and Marine Resources, Conservation, New York State Department of Environmental 23 Syrus Cesar Pacle Decena, Michael Sanita Arguilles, Lydia Liporada Robel (2018), "Assessing Heavy Metal Contamination in Surface Sediments in an Urban River in the Philippines", Polish Journal of Environmental Studies, 27(5), pp 1983-1995 24 Canadian Council of Ministers of the Environment (1999), Canadian sediment quality guidelines for the protection of aquatic life, Summary tables, Updated, In: Canadian Environmental Quality Guidelines 1999 25 Chuan Fu, Jinsong Guo, Jie Pan, Junsheng Qi, Weisheng Zhou (2009), "Potential ecological risk assessment of heavy metal pollution in sediments of the Yangtze River within the Wanzhou Section, China", Biological trace element research, 129(1-3), pp 270-277 26 Jie Fu, Changpo Zhao, Yupeng Luo, Chunsheng Liu, George Z Kyzas, Yin Luo, Dongye Zhao, Shuqing An, Hailiang Zhu (2014), "Heavy metals in surface sediments of the Jialu River, China: their relations to environmental factors", Journal of hazardous materials, 270, pp 102-109 27 Vivek K Gaur, Sanjay K Gupta, SD Pandey, Krishna Gopal, Virendra Misra (2005), "Distribution of heavy metals in sediment and water of river Gomti", Environmental monitoring and assessment 102(1-3), pp 419-433 28 Qingyu Guan, Ao Cai, Feifei Wang, Lei Wang, Tao Wu, Baotian Pan, Na Song, Fuchun Li, Min Lu (2016), "Heavy metals in the riverbed surface sediment of the Yellow River, China", Environmental Science and Pollution Research 23(24), pp 24768-24780 29 Lars Hakanson (1980), "An ecological risk index for aquatic pollution control A sedimentological approach", Water research 14(8), pp 975-1001 30 Landis Hare (1992), "Aquatic insects and trace metals: bioavailability, bioaccumulation, and toxicity", Critical reviews in toxicology 22(5-6), pp 327-369 76 31 Arthur J Horowitz (1985), A primer on trace metal-sediment chemistry, US Government Printing Office Washington, DC 32 Md Saiful Islam, Md Kawser Ahmed, Mohammad Raknuzzaman, Md Habibullah-Al-Mamun, Muhammad Kamrul Islam (2015), "Heavy metal pollution in surface water and sediment: a preliminary assessment of an urban river in a developing country", Ecological Indicators, 48, pp 282-291 33 CK Jain, Harish Gupta, GJ Chakrapani (2008), "Enrichment and fractionation of heavy metals in bed sediments of River Narmada, India", Environmental monitoring and assessment, 141(1-3), pp 35-47 34 Yeongkyoo Kim, Byoung-Ki Kim, Kangjoo Kim (2010), "Distribution and speciation of heavy metals and their sources in Kumho River sediment, Korea", Environmental Earth Sciences 60(5), pp 943-952 35 Feng Li, Xiang-yun Zeng, Chang-hua Wu, Zhi-peng Duan, Yan-mao Wen, Guoru Huang, Xiao-lin Long, Min-Jian Li, Man-Jie Li, Jiang-Yu Xu (2013), "Ecological risks assessment and pollution source identification of trace elements in contaminated sediments from the Pearl River Delta, China", Biological trace element research 155(2), pp 301-313 36 Yuan-Hui Li (2000), A compendium of geochemistry: from solar nebula to the human brain, Princeton University Press 37 Changbing Liu, Jian Xu, Chunguang Liu, Ping Zhang, Mingxin Dai (2009), "Heavy metals in the surface sediments in Lanzhou Reach of Yellow River, China", Bulletin of environmental contamination and toxicology, 82(1), pp 26-30 38 Honglei Liu, Liqing Li, Chengqing Yin, Baoqing Shan (2008), "Fraction distribution and risk assessment of heavy metals in sediments of Moshui Lake", Journal of Environmental Sciences 20(4), pp 390-397 39 M Longjiang, F Qiang, M Duowen, H Ke, Y Jinghong (2011), "Contamination assessment of heavy metal in surface sediments of the Wuding River, northern China", Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 290(2), pp 409-414 77 40 Canada Ministry of Environment and Energy (1993), Guidelines for the protection and management of aquatic sediment quality in Ontario 41 BJ Presley, JH Trefry, RF Shokes (1980), "Heavy metal inputs to Mississippi Delta sediments", Water, Air, and Soil Pollution, 13(4), pp 481-494 42 Chester R (2000), Marine Geochemistry, Oxford: Malden 43 Eva Singovszka, Magdalena Balintova (2016), "Assessment of Ecological Risk of Sediment in Rivers of Eastern Slovakia", Engineering Transactions, 53 44 Magboul M Sulieman, Jamal T Elfaki, Mutwakil M Adam, Mohammed S Dafalla, Sulieman H Ali, Hager M Ahmed, Mushtaha E Ali (2017), "Assessment of heavy metals contamination in the Nile River water and adjacent sediments: A case study from Khartoum City and Nile River State, Sudan", Eurasian Journal of Soil Science, 6(3), p 285 45 Paul B Tchounwou, Clement G Yedjou, Anita K Patlolla, Dwayne J Sutton (2012), "Heavy metal toxicity and the environment", Molecular, clinical and environmental toxicology, Springer, pp 133-164 46 Karl K Turekian, Karl Hans Wedepohl (1961), "Distribution of the elements in some major units of the earth's crust", Geological Society of America Bulletin 72(2), pp 175-192 47 Rong Xiao, Junhong Bai, Laibin Huang, Honggang Zhang, Baoshan Cui, Xinhui Liu (2013), "Distribution and pollution, toxicity and risk assessment of heavy metals in sediments from urban and rural rivers of the Pearl River delta in southern China", Ecotoxicology, 22(10), pp 1564-1575 48 Nan Yan, Wenbin Liu, Huiting Xie, Lirong Gao, Ying Han, Mengjing Wang, Haifeng Li (2016), "Distribution and assessment of heavy metals in the surface sediment of Yellow River, China", Journal of Environmental Sciences, 39, pp 45-51 49 Yujun Yi, Zhifeng Yang, Shanghong Zhang (2011), "Ecological risk assessment of heavy metals in sediment and human health risk assessment of heavy 78 metals in fishes in the middle and lower reaches of the Yangtze River basin", Environmental Pollution, 159(10), pp 2575-2585 50 Shou Zhao, Chenghong Feng, Yiru Yang, Junfeng Niu, Zhenyao Shen (2012), "Risk assessment of sedimentary metals in the Yangtze Estuary: new evidence of the relationships between two typical index methods", Journal of hazardous materials, 241, pp 164-172 51 Hui-na Zhu, Xing-zhong Yuan, Guang-ming Zeng, Min Jiang, Jie Liang, Chang zhang, Yin Juan, Hua-jun Huang, Zhi-feng Liu, Hong-wei Jiang (2012), "Ecological risk assessment of heavy metals in sediments of Xiawan Port based on modified potential ecological risk index", Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 22(6), pp 1470-1477 79 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: MỘT SỐ TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ơ NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH Tiêu chuẩn QCVN 43:2017/BT NMT CBSQG (2003) Canada SQG (2002) NOAA SQG (1997) Cd (mg/kg) Pb (mg/kg) Cu (mg/kg) Cr (mg/kg) 3,5 91,3 197 90 Giá trị giới hạn với trầm tích nƣớc Giá trị giới hạn với trầm tích nƣớc mặn, nƣớc lợ TEC (1) MEC (2) PEC (3) ISQGs/TEL (4) PEL (5) 4,2 112 108 160 < 0,99 0,99 – 3,0 3,0 – 5,0 0,6 3,5 < 36 36-83 83 - 130 35 91,3 < 32 32-91 91 -150 35,7 197 < 43 43 – 76,5 76,5 - 110 37,3 90 ERL (6) 1,2 46,7 34 81 (1) TEC: Threshold Effect Concentration – Ngƣỡng nồng độ có ảnh hƣởng (2) MEC: Midpoint Effect Concentration – Nồng độ có ảnh hƣởng trung bình (3) PEC: Probable Effect Concentration – Nồng độ gây ảnh hƣởng (4) TEL: Threshold Effects level – Ngƣỡng nồng độ ảnh hƣởng (5) PEL: Probable Effect Level – Nồng độ ảnh hƣởng xảy (6) ERL: Effect Range-Low – Vùng ảnh hƣởng thấp 80 PHỤ LỤC 2: HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG MẪU TRẦM TÍCH Đơn vị: mg/kg trọng lượng khô TT Ký hiệu mẫu Pb Cu Cd Cr SD1 21,0 46,3 1,01 97,3 SD2 20,3 39,3 0,74 52,7 SD3 23,1 60,1 1,23 92,4 SD4 15,8 28,76 0,73 27,9 SD5 39,5 40,9 1,08 52,6 SD6 20,2 38,0 1,07 74,3 SD7 20,7 37,2 1,44 77,6 SD8 35,3 17,8 2,43 68,2 SD9 57,0 44,2 1,42 16,1 10 SD10 20,4 16,1 0,90 40,4 11 SD11 33,7 25,6 1,10 51,1 12 SD12 17,3 39,2 1,00 24,6 13 SD13 71,9 56,9 1,39 57,4 14 SD14 57,2 36,3 1,06 43,2 15 SD15 62,0 39,1 1,41 46,8 16 SD16 82,6 72,1 1,09 68,8 17 SD17 71,3 50,5 1,08 52,1 18 SD18 40,3 49,5 0,31 44,2 19 SD19 33,0 40,2 0,19 51,7 20 SD20 71,7 66,6 0,58 55,5 21 SD21 26,3 13,1 0,25 28,6 22 SD22 26,7 14,7 0,38 29,4 81 PHỤ LỤC 3: HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG MẪU NƯỚC Đơn vị: mg/l TT Ký hiệu mẫu Pb Cu Cd Cr WD1 0,0019 0,0047 0,0027 0,0334 WD2 0,0083 0,0063 0,0001 0,0363 WD3 0,0018 0,0062 0,0000 0,0538 WD4 0,0020 0,0043 0,0002 0,0036 WD5 0,0133 0,0109 0,0004 0,0284 WD6 0,0076 0,0086 0,0003 0,0396 WD7 0,0057 0,0083 0,0003 0,0305 WD8 0,0074 0,0053 0,0007 0,0290 WD9 0,0026 0,0062 0,0006 0,0038 10 WD10 0,0045 0,0060 0,0009 0,0208 11 WD11 0,0088 0,0085 0,0008 0,0396 12 WD12 0,0062 0,0137 0,0003 0,0035 13 WD13 0,0251 0,0107 0,0001 0,0771 14 WD14 0,0174 0,0089 0,0004 0,0285 15 WD15 0,0103 0,0089 0,0004 0,0118 16 WD16 0,0248 0,0283 0,0003 0,0249 17 WD17 0,0128 0,0122 0,0001 0,0104 18 WD18 0,0368 0,0427 0,0002 0,0258 19 WD19 0,0119 0,0121 0,0003 0,0127 20 WD20 0,0163 0,0206 0,0002 0,0140 21 WD21 0,0080 0,0158 0,0001 0,0105 22 WD22 0,0437 0,0481 0,0003 0,0313 82 PHỤ LỤC 4: GIÁ TRỊ Igeo CỦA MẪU TRẦM TÍCH ĐỐI VỚI CÁC KIM LOẠI Pb, Cu, Cd, Cr TT Igeo Kí hiệu mẫu Pb Cu Cd Cr 1 SD1 -0,51 -0,54 1,17 -0,47 2 SD2 -0,56 -0,78 0,72 -1,36 3 SD3 -0,38 -0,17 1,45 -0,55 4 SD4 -0,92 -2,95 0,70 -2,27 5 SD5 0,40 -0,72 1,26 -1,36 6 SD6 -0,57 -0,83 1,25 -0,86 7 SD7 -0,54 -0,86 1,68 -0,80 8 SD8 0,24 -1,93 2,43 -0,98 9 SD9 0,93 -0,61 1,66 -3,07 10 SD10 -0,55 -2,07 0,99 -1,74 11 SD11 0,17 -1,40 1,28 -1,40 12 SD12 -0,80 -7,44 1,14 -2,45 13 SD13 1,26 -0,25 1,63 -1,23 14 SD14 0,93 -0,90 1,24 -1,64 15 SD15 1,05 -0,79 1,65 -1,53 16 SD16 1,46 0,10 1,28 -0,97 17 SD17 1,25 -0,42 1,27 -1,37 18 SD18 0,43 -0,45 -0,55 -1,61 19 SD19 0,14 -0,75 -1,25 -1,38 20 SD20 1,26 -0,02 0,36 -1,28 21 SD21 -0,19 -2,36 -0,83 -2,24 22 SD22 -0,17 -2,20 -0,26 -2,20 83 TT Kí hiệu mẫu Igeo Pb Cu Cd Cr Lớn 1,46 0,10 2,43 -0,47 Nhỏ -0,92 -7,44 -1,25 -3,07 Trung bình 0,20 -1,29 0,92 -1,49 84 PHỤ LỤC 5: CHỈ SỐ RỦI RO SINH THÁI KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH TT Eri Kí hiệu RI Pb Cu Cd Cr SD1 1,50 4,63 30,29 2,16 38,58 SD2 1,45 3,93 22,22 1,17 28,77 SD3 1,65 6,01 36,82 2,05 46,53 SD4 1,13 2,88 21,95 0,62 26,58 SD5 2,82 4,09 32,29 1,17 40,37 SD6 1,44 3,80 32,16 1,65 39,06 SD7 1,48 3,72 43,14 1,72 50,06 SD8 2,52 1,78 72,84 1,52 78,66 SD9 4,07 4,42 42,67 0,36 51,52 10 SD10 1,46 1,61 26,89 0,90 30,86 11 SD11 2,41 2,56 32,90 1,14 39,00 12 SD12 1,23 3,92 29,85 0,55 35,55 13 SD13 5,14 5,69 41,73 1,28 53,83 14 SD14 4,09 3,63 31,92 0,96 40,60 15 SD15 4,43 3,91 42,27 1,04 51,65 16 SD16 5,90 7,21 32,67 1,53 47,31 17 SD17 5,09 5,05 32,49 1,16 43,79 18 SD18 2,88 4,95 9,22 0,98 18,03 19 SD19 2,36 4,02 5,66 1,15 13,19 20 SD20 5,12 6,66 17,33 1,23 30,35 21 SD21 1,88 1,31 7,62 0,64 11,45 22 SD22 1,91 1,47 11,30 0,65 15,34 85 PHỤ LỤC 6: MỘT SỐ HÌNH ẢNH LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH MẪU Thiết bị lấy mẫu trầm tích Thiết bị lấy mẫu nước Lấy mẫu trầm tích Bảo quản mẫu trầm tích 86 Xử lý mẫu trầm tích Đo mẫu xác định Cr thiết bị F-AAS 87 ... chứa kim loại nặng vào khu vực hạ lƣu sông Đáy 46 3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm số kim loại nặng trầm tích 51 ii 3.2.1 Hàm lƣợng kim loại nặng trầm tích 51 3.2.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim. .. Thị Thu Trang ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM VÀ RỦI RO SINH THÁI CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH KHU VỰC HẠ LƯU SƠNG ĐÁY Chun ngành: Khoa học Môi trƣờng Mã số: 8440301.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA... 59 3.4 Đánh giá rủi ro sinh thái số kim loại nặng trầm tích khu vực hạ lƣu sơng Đáy 63 3.4.1 Đánh giá rủi ro theo số RI 63 3.4.2 Đánh giá rủi ro sinh thái theo số RQ