ĐÁNH GIÁ mức độ TÍCH lũy một số KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH SÔNG THÁI BÌNH đoạn CHẢY QUA HUYỆN NAM SÁCH, TỈNH hải DƯƠNG 6 THÁNG đầu năm 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MƠI TRƯỜNG VƯƠNG THỊ HƯỜNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TÍCH LŨY MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH SƠNG THÁI BÌNH ĐOẠN CHẢY QUA HUYỆN NAM SÁCH, TỈNH HẢI DƯƠNG THÁNG ĐẦU NĂM 2020 Hà Nội – Năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG VƯƠNG THỊ HƯỜNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TÍCH LŨY MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH SƠNG THÁI BÌNH ĐOẠN CHẢY QUA HUYỆN NAM SÁCH, TỈNH HẢI DƯƠNG THÁNG ĐẦU NĂM 2020 Ngành : Công nghệ Kỹ thuật Môi trường Mã ngành : 751 04 06 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS BÙI THỊ THƯ Hà Nội – Năm 2020 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập trau dồi kiến thức giảng dạy tận tụy nhiệt tình tập thể thầy cô giáo Trường Đại Học Tài nguyên Môi trường Hà Nội nói chung thầy Khoa Mơi Trường nói riêng, em tiếp thu kiến thức quý báu cho thân sở để em thực khóa luận tốt nghiệp Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Bùi Thị Thư – Giảng viên Trường Đại Học Tài nguyên Môi trường Hà Nội hướng dẫn, bảo tận tình, giúp đỡ truyền đạt cho em nhiều kinh nghiệm suốt trình làm khóa luận Đồng thời, em xin trân trọng cảm ơn Viện Địa Lý – Viện Hàn Lâm Khoa Học Cơng Nghệ Việt Nam quyền địa phương huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương tạo điều kiện tốt để em thực địa, làm phân tích cung cấp kiến thức quý báu chia sẻ tài liệu, liệu liên quan đến khóa luận Bên cạnh đó, em xin gửi lời tri ân sâu sắc tới thầy, cô khoa Môi trường, Trường Đại Học Tài nguyên Môi trường Hà Nội dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cho em năm tháng em học tập trường Cảm ơn anh chị, bạn bè có ý kiến đóng góp cho em q trình thực đề tài Cuối cùng, em xin cảm ơn sâu sắc tới người thân gia đình ln động viên, cổ vũ tạo điều kiện tốt cho em trình học tập Do thời gian nghiên cứu kiến thức thân nhiều hạn chế nên khóa luận em khơng thể tránh khỏi khiếm khuyết định Em mong nhận ý kiến góp ý thầy để giúp em hồn thiện khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 01 tháng 06 năm 2020 Sinh viên Vương Thị Hường LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Đánh giá mức độ tích lũy số kim loại nặng trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, Tỉnh Hải Dương tháng đầu năm 2020” em thực hướng dẫn TS Bùi Thị Thư Các số liệu đồ án hoàn toàn trung thực chưa công bố văn hay cơng trình nghiên cứu trước Em xin chịu trách nhiệm nội dung mà em trình bày khóa luận Hà Nội, tháng năm 2020 Sinh viên Vương Thị Hường MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VIẾT TẮT AAS AOAC ICP-MS SQG TIẾNG ANH Atomic Absorption Spectroscopy Acconciation of oficial Analytical chemists Inductively Couple Plasma Mass Spectroscopy Geoaccumulation Index Sediment Quality Guidelines BTNMT KLN TIẾNG VIỆT Phổ hấp thụ nguyên tử Hiệp hội nhà hóa phân tích thức Phổ khối lượng plasma cao tần cảm ứng Chỉ số tích lũy địa chất Hướng dẫn chất lượng trầm tích Bộ Tài ngun Mơi trường Kim loại nặng QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Tiêu chuẩn Việt Nam Độ lệch chuẩn tương đối Độ lệch chuẩn TCVN RSD SD MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong 30 năm gần đây, giới việc thị hóa, gia tăng dân số phát triển mạnh mẽ nghành công nghiệp, nông nghiệp làm cho môi trường sống chúng ta, đặc biệt nguồn nước ngày trở nên bị ô nhiễm nghiêm trọng Nguyên nhân sơng khơng có khả tự làm khối lượng lớn chất thải sinh hoạt công nghiệp Do vấn đề ô nhiễm môi trường nước (sự phú dưỡng, ô nhiễm chất hữu cơ, kim loại nặng) đặc biệt quan tâm nghiên cứu để đưa giải pháp hữu hiệu nhằm ngăn chặn xử lý kịp thời tăng ô nhiễm Tỉnh Hải Dương thuộc vùng đồng Bắc Bộ nằm vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, tiếp giáp với tỉnh, thành phố Bắc Ninh, Bắc Giang, Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình Hưng n Hệ thống giao thơng đường bộ, đường sắt, đường sông phân bố hợp lý, địa bàn có nhiều trục giao thơng quốc gia quan trọng chảy qua quốc lộ 5A, quốc lộ 5B, quốc lộ 18, quốc lộ 37, đường sắt Hà Nội – Hải Phòng, Bắc Giang – Phả Lại…Nằm gần cảng biển Hải Phịng, Cái Lân lại có hệ thống giao thông đường thủy tương đối thuận lợi cho việc giao lưu trao đổi với bên ngồi [3] Hệ thống sơng tỉnh Hải Dương chia làm hai loại hệ thống sông tự nhiên hệ thống sông Bắc Hưng Hải (hệ thống sơng nội đồng), hệ thống sơng tự nhiên nằm phía đơng bắc tỉnh (bao gồm sông Thương, sông Phả Lại, Sông Lai Vu, sơng Thái Bình, sơng Kinh Mơn, sơng Kinh Thày, sông Rạng, sông Đá Vách, sông Văn Úc…) Hệ thống sơng Bắc Hưng Hải nằm phía tây nam tỉnh Hải Dương (bao gồm sông Sặt, sông Tứ Kỳ, sơng Cầu Xe, sơng Đình Đào, sơng Cửu An) [3] Trong đó, sơng Thái Bình sơng lớn chảy qua địa phận tỉnh Hải Dương có vai trị quan trọng việc cung cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản cho người dân chống ngập úng cho nhiều huyện địa bàn tỉnh đồng thời tiếp nhận chất thải phát sinh từ hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt Tuy nhiên, theo kết quan trắc định kỳ chất lượng nước môi trường hàng năm cho thấy chất lượng nước có dấu hiệu suy giảm nghiêm trọng, nhiều đoạn sông bị ô nhiễm tới mức báo động Do nguyên nhân gia tăng dân số, mặt trái q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa, sở hạ tầng yếu kém, hoạt động quản lý bảo vệ môi trường chưa đảm bảo ngăn chặn mức độ gia tăng nhiễm… Ngồi ra, dọc theo sơng Thái Bình cịn có nhiều nhà máy xí nghiệp, làng nghề thủ cơng sản xuất chế biến kim loại Những kim loại thường theo dòng chảy xuống nước lắng đọng xuống bùn đáy sông Thực tế có nhiều nghiên cứu đánh giá tiêu nước sơng Thái Bình Tuy nhiên, nghiên cứu vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trầm tích sơng Thái Bình cịn Để góp phần vào việc bảo vệ mơi trường khắc phục ô nhiễm môi trường nước sông, em chọn hướng: “Đánh giá mức độ tích lũy số kim loại nặng trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương tháng đầu năm 2020” làm đề tài nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Xác định hàm lượng kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, Cr,…) trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương Đánh giá mức độ tích lũy kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, Cr,… ) trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương Nội dung nghiên cứu Tổng quan tài liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, nguồn gốc kim loại nặng trầm tích sơng, số liệu liên quan đến sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương hoạt động kinh tế huyện Khảo sát, đánh giá sơ chất lượng trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương Lấy mẫu trầm tích đáy sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương Tần suất quan trắc: đợt; Số vị trí quan trắc: 10 vị trí; Thơng số phân tích: Hàm lượng chất hữu cơ, hệ số khô kiệt, thành phần cấp hạt nguyên tố kim loại nặng: Đồng (Cu), Chì (Pb), Kẽm (Zn), Cadimi (Cd), Crom (Cr), Đánh giá độ lặp lại phương pháp xác định thơng số phân tích phịng thí nghiệm vị trí, xác định giá trị RSD% Phân tích thơng số phịng thí nghiệm Đánh giá mức độ tích lũy hàm lượng kim loại (Cu, Pb, Cd, Zn, Cr,…) trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương thơng qua số tích lũy địa chất Igeo CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1.1 Điều kiện tự nhiên a Vị trí địa lý Nam Sách 12 huyện, thành phố tỉnh Hải Dương, nằm phía Đơng Bắc tỉnh Phía Bắc giáp thành phố Chí Linh Phía đơng giáp thị xã Kinh Mơn huyện Kim Thành Phía nam giáp thành phố Hải Dương Phía tây giáp huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh huyện Cẩm Giàng Huyện cách thủ đô Hà Nội 60 km phía Tây, cách thành phố Hải Phịng 40 km phía Đơng Huyện có 19 đơn vị hành trực thuộc, gồm 18 xã (An Bình, An Sơn, An Lâm, Cộng Hòa, Đồng Lạc, Hiệp Cát, Hồng Phong, Hợp Tiến, Minh Tân, Nam Chính, Nam Hồng, Nam Hưng, Nam Tân, Nam Trung, Phú Điền, Quốc Tuấn, Thái Tân, Thanh Quang), 01 thị trấn Nam Sách - trung tâm kinh tế- trị huyện Tồn huyện có 102 thơn, khu dân cư [21] 10 Hình 1d Phương trình đường chuẩn Cd Hình 1e Phương trình đường chuẩn Cr PHỤ LỤC 3: CÁC HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN 1.Các vị trí lấy mẫu TT1 TT3 TT2 TT4 TT5 TT7 TT9 TT6 TT8 TT10 Quá trình phân tích phịng thí nghiệm Q trình xử lý mẫu Quá trình cân sấy xác định hệ số khơ kiệt Q trình phân tích xác định thành phần cấp hạt Q trình phân tích xác định hàm lượng chất hữu Quá trình phá mẫu kim loại lị vi sóng Q trình chuẩn bị mẫu đo ICP-MS PHỤ LỤC 4: XỬ LÝ KẾT QUẢ TRÊN PHẦN MỀM EXCEL Bảng Kết xác định hàm lượng kim loại nặng trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách STT Ký hiệu mẫu TT1 khối lượng mẫu 0,2002 Hệ số khô kiệt 1,0065 TT2 0,2007 1,0067 TT3 0,1999 1,0258 TT4 0,2004 1,0062 TT5 0,2000 1,0068 TT6 0,2010 1,0091 TT7 0,2010 1,0035 TT8 0,2007 1,0040 TT9 0,2009 1,0051 10 TT10 0,2006 1,0050 V (ml) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Cu Pb 0,18689 0,1702 0,1968 0,1597 0,1668 0,2193 0,2319 0,1324 0,1045 0,1434 0,1705 0,15274 0,12910 0,30170 0,15089 0,26367 0,08177 0,08912 0,11108 0,11201 Cđo (mg/l) Zn 0,50513 0,49480 0,46319 0,56534 0,57651 0,58520 0,38291 0,51946 0,58042 0,53035 Hàm lượng KLN (mg/kg trầm tích khơ) Cu Pb Zn Cd Cr Cd Cr 0,0023 0,0021 0,0024 0,0025 0,0026 0,0024 0,0013 0,0029 0,0015 0,0019 0,27870 46,980 42,808 126,977 0,588 70,058 0,25823 38,307 49,362 124,094 0,543 64,764 0,22806 33,124 40,978 118,845 0,629 58,516 0,23679 75,740 41,886 141,927 0,648 59,445 37,978 55,217 145,108 0,659 92,401 66,185 58,220 146,897 0,622 94,935 0,17996 20,413 33,068 95,585 0,346 44,924 0,20841 22,290 26,161 129,930 0,741 52,128 0,23547 27,788 35,895 145,192 0,394 58,903 0,20847 28,059 42,717 132,851 0,484 52,223 0,36711 0,37820 Bảng Kết xác định thành phần cấp hạt STT Mẫu m0(g) m1(g) m2(g) m3(g) m4(g) % cát thô Khối lượng Khối %sét sét lượng %Limon limon % cát % cát, mịn cát mịn 46,867 TT1 11,4684 11,7835 11,9017 50,315 51,1437 21,38 3,23 16,14 7,88 39,38 23,10 44,48 TT2 9,6657 10,436 9,9914 10,1186 50,328 54,8684 22,76 3,59 17,94 7,94 39,70 19,60 42,36 TT3 10,7470 10,8575 47,218 55,3462 25,09 2,92 14,60 8,02 40,08 20,23 45,32 TT4 9,5031 12,546 9,7959 9,9276 50,676 53,0705 29,26 3,77 18,84 6,44 32,22 19,68 48,94 TT5 10,471 12,9179 13,0694 50,573 52,7201 10,22 4,56 22,80 8,80 43,98 23,00 33,22 TT6 10,8867 11,0495 47,486 51,7767 6,02 5,01 25,06 10,10 50,48 18,44 24,46 TT7 9,6821 9,8645 9,9364 50,127 58,4831 54,98 1,38 6,88 4,42 22,10 16,04 71,02 TT8 11,4362 11,7523 11,8568 50,732 53,6118 17,42 2,68 13,40 8,46 42,32 26,86 44,28 TT9 11,1008 12,223 11,3308 11,4428 51,898 59,8156 45,41 2,98 14,90 4,72 23,60 16,09 61,50 10 TT10 12,4164 12,4727 61,9515 50,26 0,75 3,76 5,46 27,30 18,68 68,94 Bảng Kết xác định hàm lượng chất hữu STT 10 Mẫu TT1 TT2 TT3 TT4 TT5 TT6 TT7 TT8 TT9 TT10 Vmt Vmmt (ml) 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 (ml) 15,8 17,6 18 14,4 15,8 13,8 16 16,8 17,2 16,6 khối lượng đất Hệ số khô kiệt 1,0065 1,0067 1,0258 1,0062 1,0068 1,0091 1,0035 1,004 1,0051 1,005 (g) 0,3636 0,3269 0,3091 0,3262 0,3254 0,3238 0,4096 0,3362 0,3062 0,4141 OC% 1,24 0,94 0,90 1,73 1,39 1,89 1,06 1,10 1,10 0,93 OM% 2,14 1,61 1,56 2,98 2,39 3,27 1,82 1,89 1,90 1,61 Bảng Kết đánh giá độ lặp lại Kim loại Cu Pb Zn Cd Cr Ký hiệu Khối lượng Hệ số khô Nồng độ Nồng độ Giá trị trung mẫu đất (g) kiệt (mg/l) (mg/kg) bình (mg/kg) TT6.1 TT6.2 TT6.3 0,2000 0,2005 0,2006 1,0090 1,0093 1,0089 36,816 45,576 49,118 TT6.1 0,2000 1,0090 0,145949504 0,181074104 0,195322004 0,19304789 TT6.2 0,2005 1,0093 TT6.3 0,2006 1,0089 TT6.1 0,2000 1,0090 TT6.2 0,2005 1,0093 TT6.3 0,2006 1,0089 TT6.1 TT6.2 0,2000 0,2005 1,0090 1,0093 TT6.3 0,2006 1,0089 TT6.1 0,2000 1,0090 TT6.2 0,2005 1,0093 0,20977023 0,21002128 0,51604535 0,56649857 0,52059045 0,00208977 0,002462486 0,00271722 0,32124177 0,36148089 AOAC SD RSD% 43,836 6,333 14,447