Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước ngầm phục vụ ăn uống và sinh hoạt ở một số khu vực thuộc thành phố hà nội

ĐỌI HỌC QUỐC Gin Hft NỘI • • • TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự N H IÊN NGHlêN CỨU DriNH Gllí CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM PHỤC vụ ftN UỐNG vft SINH HOỌT Ở MỘT số KHU ’ VỰC THUỘC th Anh p h ổ h A n ộ• i • • ỉ HC v'ìữc c Ịĩ G ÍỘMTtir,NMTI;í ể D Tị •* • *■»I ' ■ - rt-Ị_ M ã số: Q I 0029 C hủ đẻ tài: (ỈS T S K H : Trần Kông T ấ u Các cátt tham gia: TS Đ ặn g Đức N hận CN Phạm Văn K h a n g NCS Trần K ông K hánh s v Đ inh M inh Phương s v Phạm T hu T hủ y s v Đ ặn g M inh T h ủ y m Nội, 12/20(10 _L BÁO CÁ O TÓ M TẮ T Tiếng Việt • TĨM TẤT KẾT QUẢ ĐỂ TÀI ĐẠT Đ ợ c Đ ánh giá chất lượng nước ngầm giếng kh oan, m ột sô nhà m áy nước khu vực nghiên cứu, thông q u a tiêu bao gổm : => Chỉ tiêu cảm quang (độ đục, m àu sắc, m ùi vị) => Chỉ tiêu lý hoá ( pH, độ dẫn điện, nhiệt độ, chất rẵn lơ lửng hoà tan, Ca, Mg, Al, DO, Na, C l , ) => Chỉ tiêu giới hạn nồng độ (Nitrat, Nitrit, A m on iac, C O D , sắ t, M angan, Đ ồng, K ẽm , ) => Các độc tố, kim loại nặng (As, Cd, Hg, Pb, ) => Các tiêu sinh vật (chúng loại) => Đ ánh giá biến động Clo nước ngầm + Đối với sắt tổng số, nêu hàm lượng ô nhiễm n h m áy nước H Đình m ặc dù qua sỉr lý, dạn g nước đ ã xỉr lý cun g cấp cho Iihân dân để uống hàm lượng cao giới hạn cho phép từ 3- lần C biệt có tháng hàm lượng nhy vượt lần + Nêu mối quan hệ tiêu nước ngẩm n hư pH, hhm lượng chất rắn lơ lửng hoà tan (chủ yếu đất hoà tan) hàm lượng Ca + Nêu tượng liên quan quy luật phân b ố củ a kim loại nặng chất độc có nước ngầm , cho thấy khu vực H Đ ình nơi tập trung ô nhiễm Đối với A s, cầti ý tiếp tục theo rõi khu vực Cầu G iấy có tượng hàm lượng As cao khu vực khác + X ác định mối quan hệ m ực nước ngẩm lượng m ưa khu vực Hà Nội, biểu thị phương trình hồi quy: Y = 0,0! 3 X + ,7 với r = 0,68 T rong côn g thức này: Y mực nước ngầm lỗ khoan; X lượng m ưa trung bình tháng mm + X ác clịnli tuổi turóc ngâm khu vực Thanh X uân N am CÀU Diễn plnrơng pháp kỹ thuật hạt nhân + So sánh độ xác hai phương pháp phân tích: phương pháp hấp thụ nguyên tử (A A S) phương pháp so màu • TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PIIÍ T ổ n g kinh phí cấp: 8.000 00 đ Đ ã chi, g m khoản mục: M ục 110: V ãn phòng phẩm 25 0 0 đ M ục I I I : Đ iện thoại, cước phí bưu 50 0 đ M ục 112: Hội nghị gồm in m ua tài liệu, bồi dưỡng báo cáo viên, thuê phương tiện vận chuyển, khoản thuê mướn, chi bù tiền ăn, khoản chi khác 11.200.000 đ M ục 14: Chi phí thuê mướn (lấy m ẫu, phan tích m ẫu) 0 0 đ M ục 119: Chi phí hoạt động chuyên m ôn 1.180.000 đ M ục 134: Các khoản chi khác 20.000 Tổng cộng:8.000.000 C h ủ n h iệ m đ ề tài q u a n lý đ ề tài Tiếng Anh Research, assessment of ground-vvater quality for drinking and domestic supplies in some areas of Hanoi City The research has been carried out at soine places such as H a-D inh , Thanh X uan N am , D ong Da, Ba Dinh, G ia Lam , D ong A nh, Tu Liem , C au G iay Districts Some essential param eters including physical properties o f w a ter have been đeterm inated at the field condition; chem ical properties o f oiies have been analyzed by available m ethods in the laboratory H eavy m etals (H g, Pb, C d, As ) w ere analyzed b y A tom ic A dsorption Spectrom etry (AAS) and by the colorim etric m ethod (for cotnparison) The results o f research shovved that content o f total dissolveđ solid (TDS) in the gro und-w ater increased together with increase o f pH value and C a 2+ co n ten t and back Based on the average đata of survey for tnany years, co nten í o f c r (m g/l) at the different research places are order frotn high to low as follow: D o n g Da (91.7) > Ba Dinh (53.8) > Thanh X u an N am (36.5) > Cau G iay (23.0) > Cau Dien (22.9) > G ia Lam (19.8) A íìer grouncl-wa(er treatm ent the conlent o f Fe lotal in the vvíiter nt Mai Dic il stntion is low er than perm issiblé level w hile although treatm ent o f grouiic1-wafer lins been coinpleted at the Ha Dinh Station, this p aram eter sti]] e x ceed ed p e n n issib le Standard T he results o f com parisoii betw een two ìnethods shovved that the aĩialyzeđ date receiveđ by the colorim etric m ethod is only 1/2 or 1/3 o f đ ata received by AAS BÁO C ÁO CHÍNH Đ ề tài: Nghiên cứu, đánh giá chất luựng nước ngầm phục vụ ăn uống sinh hoạt sô khu vực thuộc thành phô H Nội Research, Assessment of ground-vvater quality for drinking and domestic supplies in some areas of Hanoi City T ổ n g q u a n tài liệu H Nội trung tâin đắu não kinh tế, văn hoá, kh oa học kỹ tlniệt m tớc, mât độ dân CƯ cao, nơi tập trung nhiều nhà m áy, xí nghiệp, khu cỗĩig nghiệp lớn, nhiểu trường học, bệnh viện Do nhu cáu nước cho tliànli phố lất lớn Hà Nội m ột troĩig thủ có Iiguổn mrớc ngầm vơ cììng phong phú, thủ m ột quốc gia có 100% nguồn mrớc cu ng cấp cho ăn uống, sinh hoạt lấy từ nguồn nước đất Sau 100 năm khai thác, liiệii nguồn mrớc ngầm thành ph ố có nhiều vấn đề xuất c;in nghiến cứu, clặc biệt nguy vị liiỌn lirựng nhiễm hoạt động kinh tế - x.ã hội COI1 người Do pliát triển dô lliị hon, liàng loạt lioá chất độc hại thải vào nguổn mrớc từ nhà m áy, xí nghiệp, ảnh hưởng hoạt đ ộ n g vành đai nông nghiệp ven đô T ro n g đổ m ạn g lưới cấp thoát nước thành pliố, (uy năm qua có nhiều cơng trình lắp đặt nliirng nhiều nơi dã cũ kỹ, chắp vá dễ gây rò rỉ tạo điều kiệĩi dể nhiểu chất bắn xâm nliập vào nguồn nước Tìr n h ữ n g ngổm nguyên nhAn t r ê n , v iệ c p h ụ c vụ n c ăn u ố n g s i n h n g h iê n liO cT t cứu chất lư ợ n g k lu i v ự c H N ộ i nước m ộ t n h i ệ m vụ h ế t s ứ c q u a n t r ọ n g , c ấ p t h i ế t t h n g x u y ê n C h í n h v â y m Iiliiều tá c g iả , n h i ề u c q u a n k liá c IIlia 11 c ù a T \ v c ũ n g n h c ủ a H N ộ i, n h i ề u trường đại học tliỉi đô v.v nhiều năm qun dã tiến hành nhiều đề tài nghiên cứu nhiều góc độ khác II h a u ; Iiliiề u k ế t q u ả ĩ i g h i ê ĩ i c ứ u đ ã đ ự c c ô n g b ố vh t h ể h i ệ n ( r o ĩ i g c c c ổ n g t r ì n h n h : L ê H u y H o n p 1997 [ ] ; HỔ V n g B í n h , 9 [ ] ; N guyễn Kim Ngọc, N guyễn V ăn Lâm , 1998 [11]; N guyễn Vãn L âm , 1997 [9,10]; Trần Côĩig K hánh, 1996 [8]; Trần K ô ng Tấu, Trẩn C ông K hánh, 1998 [17]; Các nghiên CỨ11 nhận thấy nguồn nước ngầm Thành phố Hà Nội có nguy bị ô nhiểin tác giả cũĩig đưa m ột số giả thuyết đường tliâm nliập chất ô nhiễm vào tầĩig nước ngầm; Hổ V ương Bính, 1997 [1] M ột số tác giả nhận thấy m ức độ ô nhiễm nước ngầm phụ thuộc vào vị trí địa lí thành phố Có ý kiến cho nơi có lớp đất m ật đày với thhnh phần giới nặng (giàu hàm lượng sét) hạn c h ế tính thấm nước từ bề m ặt, từ chất nhiễm có khả di chuyển xuố n g tầng sâu, Trần K ô ng Tấu, Trần Côĩig Khánli, 1996 [17]; Đ inh M inh Phương, 1998 [12] Trên th ế giới, quốc gia có qui định tiêu chất lượng m sở cung cấp nước phải tuân theo V í dụ tiêu tổ chức y tế giới (W H O ); tiêu Bộ Y lế Việt Nam ; tiêu chuẩn nước sinh hoạt IIƯỚC tlmộc liên minli Ch Au Âu (EU), 1993; Nhạt, 1993 [15] Tiêu cHuổn Ĩ1 ƯỚC sinli hoạt EU nêu đánh giá thông qua 66 tiêu, thuộc nhóm chíĩih sau: a- Bốn tiêu cảm quan gồm: độ đục, m àu sắc, mùi vị b- 15 tiêu hố lí gồm: pH, độ dãn điện, Iiliiệt độ, độ cứng, độ cặĩi (chất rắn lơ lửng hoà tan), Ca, Mg, AI, Na, K, DO, độ kiềm , axit, sunfat, clorua c- 24 tiêu giới hạn nồng độ gổm : nilrat, nitrit, am o n iac, TO C , C O D, H 2S, hyđrocacbon, phenol, chất lioạt động bể mặt, sắt, m an gan , đổng, kẽm , pliotpho, bari, bạc, coban d- 13 tiêu độc tố gồm: As, Be, Cd, CN, Cr, Hg, Ni, Pb, Sb, Se, V, chất bảo vệ thực vật, hydrocacbon đa vòng, PAH e- chủng loại thuộc tiêu vi sinh g- tiêu qui định nồng độ tối thiểu càn clio Iiirớc sinh lioạt gồm : tổĩig độ cứng, pH, DO, độ kiểm Về mức độ độc hại xếp thứ tự ưu tiên xem xét d, c, e, a, f Trước năm 1993, tiêu chuẩn chất lượng nước Nhật Bản nêu 26 tiêu, số chủ yếu vơ Hiện nay, tiêu chủ yếu bao g ồm chất độc hữu Cữ kim loại Iiậng T rong 27 tiêu để tra đạo luật sử d ụn g nước Nhật có 23 tiêu thuộc chất hữu (transl -2-dicloetylen, toluen, xylen, o -d iclobenzen, d icloaxetonitrit, d iadion ) cổ tiêu vô (M o, Ni, Sb, B) Các tiêu tổ chức sức kho ẻ th ế giới (có người gọi tổ chức y tế giới) W H O nêu tiêu để đánh giá chất lượng nước thông q ua đ n g chất gồm: AI, N H ?, Sb, As, Ba, am iăng, Be, B, Cl, Cr, Cu, CN, F, H 2S, Fe, M n, Pb, Hg, M o, Ni, N O ?, N O z, Se, A g, Sn, Zn, u c ù n g với 40 hợp chất hữu c thuộc nhóm hữu c thuộc nhóm dẫn xuất benzen-cIo, h y drocacbon m ạch thẳng-clo, ethen-clo, hyđrocacbon thơm m ột s ố đặc thù khác dẫn xuất củ a ađipate, phthalat, acryam id, epichlorohydrin, organotin [4, 5] Các ngun tố phóng xạ nguổn nhiễm gây ung thư T uy nhiên q ua ý kiến trình bày chưa thấy đề cập m ột cách m ạnh mẽ T h eo N guyễn Hữu Phú, 1998 [13] số nguyên nhân ô nhiễm có trường hợp thường gặp nhất: Nước thải sinh hoạt người độ ng vật chảy vào ao hồ, sông, suối trực tiếp vào khu vực giếng nước, trạm xử lí nước Nước bẩn chứa nhiều chất hữu cơ, chất tẩy rửa, phôtphat, vi trùng, vi khuẩn N ưóc (hải từ xí nghiệp, nhà m áy chứa chất phó n g xạ, chất gAy ung thư dạn g hữu vô Mức độ ô nhiễm tuỳ thuộc vào inức độ xỉr lí củ a câc sở sàn xuốt Các dịng chảy m ang theo chất ô nhiễm nhir chất tẩy rửa, từ p h ế phẩm nơng nghiệp, phân bón, thuốc trìr sAu N guồn thứ thường gặp tai nạn, c ố xảy q u trình vân chuyển chất độc hại đường bộ, đường sông, biển Đối tượng n g h iên cứu M ẫu nước ngầm lấy từ giếĩig khoan độ sâu kh ác nhau, đặc trưng chủ yếu củ a táng H aloxen Pleitoxen, thuộc nhiều địa đ iểm k h ác rải rác phạm vi thành phố Hà Nội bao g ồm cnc quAn nội thành T h an h Xu An , Ba Đ ình, Cẩu Giấy; huyện ngoại thành T Liêm , G ia L ãm , Đ ô n g A nh, T h an h Trì Đ ế dễ theo dõi, m ẫu đánh s ố sau: khu vực quận Thanh X uân - từ 1-9; Ba Đ ình (m âu 10); Gia LAm (m âu I I ); Đ ô ng A nh (m ẫu 12); T L iêm (niÂu 13); Cầu Ciiấy (m ẫu í 4) N hững m ẫu nêu báo cáo m ẫu đặc trưng M âu lấy trực tiếp từ giếng khoan gọi m ẫu tự nhiên C ũng địa điểtn m ẫu đirợc lấy từ vịi nước qua lọc đươc gọi m ẫu xử lý- Phương pháp nghiên cứu Phương pháp neoài thưc đ ia : C ứ 15 ngày lấy m ẫu lần, địa điểm lần lấy m ẫu nhiĩ trình bày: I inẫu lự nhiên m ột míUi qua xử lý (bể lọc gia đình Mơi lAy mẫu) V ề k h ng gian n h đay trình bày gồm nhiều quận, huyện khác thuộc thành phổ H Nội v ề thời gian theo dõi theo mùa: m ù a khô m ù a mưa Tronp phịng thí nelũềm : K h ơn g kể m ẫu đo trường bằn g m áy T O A (m áy đo tiêu), m ẫu lấy đem phịng thí nghiệm để phân tích chất lượng nước • X ác định tổng lượng chất rắn hoà tan (Total Disolved Solid - TDS), chủ yếu đất hoà tan nước ngầm: Lọc m ẫu qua giấy lọc biết sắn trọng lượng, sấy 05°c đến trạng thái k hồ kiệt K iểm tra lại lần thứ trọng lượng k hô n g đổi coi kết thúc • pH: Đ o trực tiếp m áy Testo - 230 pH m eter T O L E D O 320 • Canxi: C huẩn độ E D T A với thị M urexit pH = - 13 • Magie: X ác định phương pháp gián liếp thông qua chuẩn độ ED TA Ca- M g với thị E T O O pH = 10 - 11 chuẩn độ Ca • Fe tổng số: So m àu với thuốc thử phenanthroline bước sóng 10 lim • Clorua: C huẩn độ A g N O ? vái thị K 2C r • K +, N a + xác định b ằ n g phương pháp quang k ế lửa • • N H 4+ so m àu với thị Netsle Các kim loại nặng nh Chì (Pb), caditni (Cd), thuỷ ngân (H g), asenic (A s) xác định b ằ n g phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (A A S) m áy Perkin E lm er - Mỹ Đ ể tìm hiểu mức độ chênh lệch phương pháp hấp Ihụ nguyên tử phương pháp chiết trắc quang (phương pháp so inàu), m ột số kim loại nặng Pb, Hg, Cd tiến hành song song theo hai phương pháp vừa liêu Phươnv pháp kê thừa: Ngoài số liệu d o dề thi thực hiện, cnc số liệu k hác ctirực lim ihẠp (ír Iihh m áy nước, c quan liên quan số liệu dạng thô Sau thu thập được, số liệu đirợc xừ lý bằn g phương pháp đồ thị, tính tốn theo phương pháp xác suất thống kê, giải thích, biện luận kết dựa sở n h ữ n g số liệu dã xử lý theo phương pháp vừa nêu Kết nghiên cứu pH, lượng chất rắn hoà tan (chủ yếu đất hnà tan), hàm lượng canxi mối quan hệ chúng K ết phân tích trình bày bảng Đ ể có sở việc biện luận, chúng tơi trích b ả n g tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nước d ù n g c ho sinh hoạt tổ chức y tế th ế giới (W H O ) bảng tiêu chuẩn quy định nước uống nước sinh hoạt khu vực đô thị d o y tế ban hành (Q Đ số 505 B Y T ngày 13/04/1992) Từ số liệu nêu bảng cho thấy giá trị pH nước ngầm k h u vực nghiên cứu nằm giới hạn cho phép T rong suốt thời kỳ theo dõi kể từ /1 đến tháng trị số đao động chênh lộch khoảng 0,6 (thấp 6,9 cao 7,5) T lượng chất rắn hoà tan nước ngầm (TDS) biến đ ộ n g k h rõ rệt, đạt giá trị cao (6,1 mg/1) vào ngày 01/02/1998 V thời gian trị số pH hàm lượng Ca cũn g đạt giá trị cao Q u a đẫn liêụ nêu cho thấy cách tổng quát tổng hàm lượng chất rắn hồ tan nước tăng hàm lượng Ca tăng với gia tăng trị số pH ngược lại Nói m ộ t cách khác TDS (m chủ yếu đất hoà tan) nước ngầm có ảnh hưởng trực tiếp đến hnm lượng Ca trị số pH T heo kết nghiên cứu Trần C ông K hánh [8] cũ ng khu vực nghiên CÍÍ11 vào m ùa m ưa năm 1996 trị số p H d ao động phạm vi tìĩ 6,8 đến 7,2 N hư vậy, pH nước ngầm khu vực Thanh X uãn Nam giữ m ột trị số với m ộ t phạm vi ổn định (lớn 6,8 nhỏ 7,5) Bảng ỉ Tiêu chuẩn cho phép nước ân nồng vờ sinh hoạt N ồng độ cho phép (mg/1) Chỉ tiêu TT pH Ca (C alcium ) M g (M ag n esiu m ) WHO Bô Y tế 7,5 - 8,5 6,5 - 9,5 75 100 - 150 - Cl- 200 - Fe tổng số ,10 ,3 M n (M an g an ) 0,050 ,0 N a + (N atri) - 00 A s (A rsenic) 0,050 ,0 Cđ (C adim iu m ) 0,005 0,005 10 Cu (Đ ổn g) 0,05 1,00 11 Pb (Chì) 0,010 0,05 12 Hg (T huỷ ngan) 0,001 0,001 10 Bđng H m lượng m ộ t s ô ch ỉ tiêu p h ởn tích (ỉỉỉg/l) tron g n gầm klìĩi vực Thanh ÌÌƯ Ớ C Xn N a m Đơn vị (mg/1) Thời gian Lượng đất pH lấy Ca Mg C1 Fe r c ls M n ts h o tan mẫu 01/12 7,16 35,2 25 15 35 18,0 2,0 15/12 7,1 31,0 27 20 18 3,0 0,5 15/01 7,1 40,0 32 18 42 1,8 0,2 01/02 7,51 41,0 35 20 28 2,5 0,18 15/02 7,0 22,4 30 25 26 22 1,5 01/03 6,9 35,2 32 21,1 16,1 16 0,3 Sự biến động clo (Cl ) nước ngám Clo m ột tiêu trọng đán h giá chất lượng nước Ion c r linh động, hoạt tính ioii SO42 Khi chuyển vận phÃu diện đất, lỗ giếng khoan c r vượt lên ion SO 42 Hàin lượng c r nước ngầm khu vực Thanh X uân Nam dao độ ng kh o ản g từ 16,1 đến 42 ing/1 V tháng 12 trị số nước ngầm có 18 ing/l vào ngày 22 tháng 12 xảy trận imĩa lớn đến 37,1 m m ; đợt k h ả o sát sau mực rurớc ngầm d â n g cao hàm lượng c r tăng vọt đến 42 mg/1 Sau thời tiết chuyển dần sang m ù a khô hàm lượng c r cũn g giảm dần theo, tương ứng với trị số 28, 26 16 mg/K T h eo số liệu Trân C ông K hánh [8] m ù a m a năm 1996 trị số dao đ ộ n g phạm vi từ 38,3 đến 57,5 ing/l Q u a d ẫn liệu vừa trình bày nói hàm lượng c r nước ngdm khu vực T h an h X uân N am dao độ ng trị số lớn 16 nhỏ 57,5 tng/1 T heo số liệu từ đầu tháng năm 00 đến cuối tháng năm 2000, số liệu bình quân q u a nhiều lần quan trắc nhiều địa điểm k hác (tng/1) xếp theo thứ tự sau đây: Đ ố n g Đ a > Ba Đ ình > T.XuAn N am > c u G iấy > Cầu Diễn > G ia Lam (91,7) (53,8) (36,5) (23) (22,9) (19,8) khu vực Cầu G iấy CÀU Diễn hàm lượng c r nirớc ngầm gán xấp xỉ nhau, nliững địa điểm inãu đirợc lấy với độ sâu 40 in đến 42 m (độ sâu g ấp lần so với độ síUi địa điểm khác) Có thể đay b ằ n g ch ứ ng tính ổn định cỉia tổng cliứn nước sAu (J khu vực Gia L âm (Trãi! Q u ỳ ) có híitn lượng C1 Đ ịa điểm lấy tnÃu gÀn sông Đ u ố n g (thuộc hệ thống đê sông H ống) có II PHỤ LỤC (Kèm theo hai báo đăng) 24 T uyền tậ p t ô n g tr ìn h k h o a h ọ c H ộ i n g h ị k h o a h ọ c T rư n g O H K H T N - fì ()0 K lin n họ, M õ i II ướm : CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM PHỤC vụ ĂN UỐNG VÀ SINH HOẠT MỘT SỐ KHU Vự c THUỘC THÀNH PHƠ HÀ NỘI Trần Kơnp Tấu, Nguyễn Há Trinh, Trần Công Khánh, Đinh Minh Phinmq, Đáng Minh Thuv, Pham Vãn Khỉing Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội ĐẬT VẤN ĐỀ Hà Nội trung tAm đâu não vổ kinh tế, vãn ho;í, klioa học kỹ thuật cá nước, mật độ dân cư cao, nơi tập trung nhiều nhà máy, xí nghiệp, kim cống nghiệp lớn, nhiều trường học, bệnh viện Do Víìy nhu CÀU vể nước cho thành phố ríít lớn Hà Nội thủ (lồ có nguồn nước ngầm vô phong phú, I;'| thủ dô (rong nlnrng quốc gia có 100% nguồn inrớc cung cấp cho ăn urtim, sinh hoạt lấy tìr ngn nước (lưới d SíHi 100 năm khai tliííc, nguồn nirớc ngám ciia thành phố (lã có nliiéu vấn để xuất cần nghiên cứu, đặc biệt nguy vể tượng nhiễm hoạt động kinh tế - xã hội cùa người Do phát triển dơ thị hố, hàng loạt hoá chất độc hại thải vào nguổn nirớc lừ nhà máy, xí nghiệp, (lo ảnh hường hoạt dộng vành dai nơng nghiệp ven (lơ Trong (ló mạng lưới cAp thoát nước thành phố, năm qua có nliiển cơng trình lắp dặt nhiểu nơi cũ kỹ, chắp vá dễ gAy rò rỉ tạo diều kiện để nhiều chất xAm nhập vào nguồn nirớc T ìr nguyên nliAn trên, việc nghiên cứu chất lirợng turớc ngÀni phục VII nirớc ăn nống sinh hoạt khu vưc Hà Nội nhiệm vu C|uan trọng, cAp thiết thường xun Chính vây mà nliiểu dề tài dã đirơc dật dể ngliiôn cứu thời gian vìra qua Đề tài (lược để căp cồng trình hy vọng góp pli;in phục vụ mục đích nói ĐỐI TƯỢN(Ì VẢ PHƯƠN(; PHÁI* NCỈHIÊN c ứ u 2.1 Đối tượng nghiên cứu Các dịii cliổm chọn làm dối tương nghiên cứu gồm Thanh XuAn N;im (tn.ìii dược dánli"sỏ lù - 9); B;\ Đình (miUi 10); Gia Líìm (mÀu I I); Đổny Anh (mÃii 12); Từ Liêm (niÃu 13); Cầu Giấy (mâu 14) 2.2 Phương p h p nghiên cứu 2.2.1 P hư ng pháp thực địa Cứ 15 ngày lấy mẫu líin líin lấy mâu: Mơt mẫu liíy dạng nguyên Ihc tự nhiên (hctin trực tiếp dộ SỂÌ11 25 m); niộl niÃu chrơc liíy Ihỏng qua bế loc Trong siiốt thời gian ĩìr ị l / l 2/1997 đến cuối tlinng 3/1998 Sau năm (mùa khỏ năm 2000) công tác nghiên cứu lại tiến hành lặp lai 62 2.2.2 Trong p h ò n g th í nghiệm Khơng kể mẫu dược ngồi trường băng máy TOA (máy đo liêu), mâu lấy dem phịng thí nghiệm dể phân tích chất lượng nước * Xác định lóng lượng clưú rắn hoà lan (Totul Disolved Solid - TDS) chù y é u líí (ỉâl h o a tun t i o n g IHÍƠC n g â m : L ọ c m â u q u a g i loc đ ã biêt s ẵ n t r o n g l ng sây 105 c đến trạng thái khò kiệt Kiểm (ra lai lÁn thứ lưựng không đổi trình coi kcì thúc * pH: Đo trực liếp máyTesto - 230 pH meler Toledo 320 * Cíinxi: Chuẩn dộ EDTA với thị Murexit pH = 12 - 13 + Magie: Xác dịnh phương pháp gián liếp iliòng qua chuẩn dộ EDTA Ca Mg với thị ETOO pH = 10 - I chuẩn độ Ca * Fc lổng số: So màu với llmốc Ihử phenanlhroline bước sóng 510 nm * C l o r u a : c h u ẩ n d ộ A g N O , vứi c hí thị KọCrO., * K \ Na+ xác dịnh băng phương pháp quang kế lứa :|: N 114 xác dịnli bàng phương pháp so màu với chí thị Netsle * Các kim loại nặng chì (Pb), cadimi (Cd), lliuỷ ngủn (Hg), asenic (As) xác ilịnh phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên lứ (AAS) máy Perkin Elmer - Mỹ Để lìm hiếu mức độ chênh lệch phương pháp hấp thụ nguyên tử phưưng pháp chiết (rắc quang (phương pháp so màu), sò' kim loại nặng Pb, llg, Cd liến hành song song theo hai phương pháp vừa nén 2.2.3 r h n o n ịi pháp kè thùa Ngồi chí tiêu (ác giá thực hiện, irong cống trình nghiên cứu dược sử đụng mội sò' liệu khác dạng số liệu thỏ Các sỏ liệu đưực xử lý b n g p h n g p h p d ổ thị, l í n h l o án t h e o p h n g pliáp x c suíú i h ỏ n g kê, g i ả i t hí ch , bi ện luẠn k êì q u d ự a Ircn c s n h ữ n g s ò liệu đ ã d ợ c x ứ lý KÉT QUẢ NGHIÊN CỦlJ Do khn khổ CÍIU báo có hạn nên viêt chúng tỏi chí đề cập dến sỏ chí tiêu Những chí licu khác hy vọng dược trình bày 3.1 pH , lượng d t hoà tan, hàm lượng Cu inói q u a n hệ chúng Kếl q plìAn lích clưực trình bày Báng Đế có cư sớ việc biện luận, c h ú n g lịi l i í c h d ã y b n g Hen c l n i n đ n h gi c h ấ t l ợ ng n ó c d ù n g c h o s i n h hoạt cu lo chức Y tế Ihê giói (WHO) háng liêu clntán quy định nước uống mrớc sinh hoại khu vực tlò llụ y te ban hành (QĐ sò 505 BYT ngày 13/04/1992) Từ số liẽu đưưc liêu Biíny cho iliây guí UỊ pH cua nươc ugảni kliu vực nghicn củu nằm í rong giới hạn cho phép Trong suốt thời kỳ ilieo dõi kể lừ 01/12/1997 đến ÌÍ tlìaiig 3/1998 (lị sỏ dao dộng chênh lệch clií khoảng 0,6 (Ihấp va cao Iilìãt 7.5) lồng lương cliấl rắn hồ (an nước ngđm (TDS) nước ngiìm biến dộng rõ lệl, dại giá trị cao nhài (6,1 mg/l) vào ngày 01/02/1998 63 Vào thòi gian trị số pH hàm lượng Ca2t Irao đổi đạt giá trị cao nhAt Ọua dẫn liệu nêu cho thấy cách tổng quát tổng hàm lượng chAt rắn hồ tan nước tăng hàm lượng Ca2* tãng với gia tăng cùa trị sỏ pH ngược lại Nói cách khác TDS (mà clùi yếu đất Hồ tan) nước ngầm có ảnh hường trực tiếp đến hàm lượng Ca2+trao đổi trị sô' pH Theo kết nghiên cứu Trần Công Khánh |4] khu vực vào mùa mưa năm 1996 trị số pH dao động phạm vi từ 6,8 đến 7,2 Như vây, pH nước ngám khu vực Thanh Xuân Nam hầu nlur giữ trị số với môt phạm viổn địnli (lớn 6,8 nhỏ 7,5) ĩìdỉtg I Tiéu chuẩn cho phép (lối vói nước ân uống sinh Itoat Chỉ tiêu TI 10 11 12 pH Ca (Calcium) M g2+(Maghcsium) CT Fe (Sắt tổng số) Mn (Mangan) N a+ (Natri) As (Arsenic) Cd (Cadimium) Cu (Đổng) Pb (Chì) H r (Thuỷ ngủn) Nồng độ cho phép (mg/1) WHO Bỏ Y té 7,5 - 8,5 6,5 - 9,5 75 100 - 150 200 0,10 0,30 0,050 0,050 200 0,050 0,050 0,005 0,005 0,050 1,00 0,010 0,05 0.001 0,00] B ả n g H àm lưọng m ột sỏ'chỉ tiêu phán tích (mg/ỉ) nước ngầm kh u vực Thanh X uân N am Thòi ginn lấy mầu I /I /I W 15/02/1997 15/01/1998 01/02/1998 15/02/1098 01/03/1998 Đom vị, mfi/l pH 7,lfì 7,1 7,1 7,51 7,0 6,9 Lượng íĩrìt ỉtồ tan 35.2 1,0 40,0 41,0 22,4 35,2 Cau ct Fe„ Mn„ IH,() 3,0 0,5 25 15 35 27 32 35 30 32 20 18 42 28 26 16,1 18 20 25 21,1 1,8 2.5 22 16 2.0 0,2 0.1 K 1.5 0,3 3.2 Sự biến đ ộn g Clo (C l) nước ngầm Clo tiêu (tược cluí trọng đánh giá ch;1t lượng nước, lon Cl linh động, hoat tính ion S 42 Khi clniyển vân pliÃu diện đất, lỗ giếng khoan Cl vuơt lên S 42 Hàm lương Cl nước ngám khu vực Thanh XuAn Nam dao (lông khoảng từ 16,1 đến 42 mg/1 Vào tháng 12 năm 1997 trị số tronp nirớc ngầm có 18 mg/1 nlumg vào ngày 22 tháng 12 xảy trẠn mirn lớn đến 37,]mm; dơt khảo sát sau nurc 64 nước ngầm dâng cao hàm lượng Cl tãng vọt đến 42 mg/l Sau ihời tiết chuyển dần sang mùa khô hàm lượng Cl giảm dán theo, tương ứng với trị số 28 26 16 mg/1 Theo sô' liệu cùa Trần Công Khánh 14] mùa mưa năm 1996 trị số dao dộng phạm vi lừ 38,3 đến 57,5 mg/1 Qua dẫn liệu vừa trình bày nói hàm lượng C1 nước ngám khu vực Thanh Xuân Nam dao động trị sô lớn 16 nhỏ hom 57,5 mg/1 Từ đẩu tháng nãm 2000 đến cuối tháng năm 2000 công tác nghiên cứu lại tiến hành Số liệu bình quàn qua nhiều lần Cịuan trắc nhiều dịa diểm khác (mg/l) xếp theo thứ tự sau dây: Đ ố n g Đ a > B a Đ ì n h > T X u ủ n N u i n > C u G iá y > C À u D i ẻ n > G i a L â m (91,7) (53,8) (36,5) (23) (22,9) (19,8) khu vực Cẩu Giấy Cáu Diẻn hàm lương Cl nước ngám gán xấp xỉ Iihtr nhau, địa điểm mẫu lấy với độ sâu 40 đến 42 m (độ sâu gấp gíin lần so với độ sau địa điểm khác) Có thể díiy chúmg vé tính ổn định cíia tầng chứa nước sâu Ớ khu vực Gia Làm (Trílu Quỳ) có hàm luợng c r íl cá Địa điếm lấy mẫu gẩn sông Đuống (thuộc hệ thống dê sơng Hồng) Cl vận chuyến theo hướng ngồi đê rổi sịng Với tiêu chuẩn mà tổ chức WHO dề 200mg/l hàm lượng Clo Irong nước ngẩm địa điểm nghiên cứu Ihấp ngưỡng cho phép 3.3 M agie (Mg) M a n g a n (Mn) tổng sô Những số liệu thu dược từ dầu tháng nãm 2000 dến cuối tháng năm 2000 cho thây hàm lượng Mg nuớc ngầm khu vực Thanh XuAn Nam dao dộng Irong khoáng từ 15,6 đến 27,6 mg/l Cũng khu vực này, năm 1998 cho thấy phạm vi thay dối từ 15 đến 25 mg/1; năm 1996 15,0 đến 22,7 mg/1 Như suốt năm, kể từ năm 1996 dến hàm lượng Mg2+ nước ngám khu vực Thanh Xuàn Nam thay đổi khơng dáng kể vói phạm vi lớn 15 nhỏ hưn 28mg/l nằm trưng giới hạn cho phép Hàm Urợng Mn nước ngẩm khu vực Thanh Xuân Nam năm 2000 0,08 0,14 mg/l Nãm 1998 đao động từ 0,18 - 1,5 mg/1 (nồng độ cho phép 0,05 mg/l) Theo số liệu Đỗ Trọng Sự, Hổ Vương Bính nnk |1;6], hàm lượng Mn Irong nuớc ngâm khu vực Hà Nội dao đồng phạm vi lừ 0,046 đến 1,72 mg/1 3.4 H m lượng Fe tổng sô Cú 15 ngày lấy mẫu lãn, tiến hành SUÔI thời gian từ tháng nám 2000 dến cuối tháng năm 2000 số liệu irung bình (mg/1) xác định số dịa diếm lluiơc ihành phơ Hà Nội xêp theo thứ tự sau TXN > Đống Đa (phố Vương Thừa Vĩi)>Cầu Diễiì>Gia Lâm(Trâu Quỳ)>Cầu Giấy>Ba Đình (8,3) (8,03) (2,95) (1,07) (0,82) (0,67) Theo sô liệu cỉia Đỗ Trụng Sự, Hồ Vương Bính nnk Ịl;6] Fe tống sỏ nước ngầm Hà Nôi dao liộng khoảng từ 0,07 đẽn 13,2 mg/l (tiung binh la 7,51 mg/1) Hơn mộl nứa số mẫu phân tích vưựt giới hạn cho phép 65 Những số liệu vừa nêu dó "đầu vào" nghĩa nước ngẩm chưa qua xỉr lý Thừ Xem ” đẩu 99 nghĩa nước ngầm qua xử lý nhà máy nước Do khn khổ báo có hạn nêu điểm khu vưc Mai Dich (Hình I ) Hạ Đình (Hình 2) Hình Sự biến động hàm lượng Fe tổng số (nước qua xử lý) nhà máy nước Mai Dịch Những đường biểu diẽn đồ thị biến động hàm lượng Fe tổng số (nước qua xử lý) qua tháng năm Những kết trình bày Hình cho thấy từ năm 1997 đến nay, trừ vài trường hợp có tính chất ngoại lệ năm 1997 hàm lượng Fe tổng số nước nhà máy nước Mai Dịch sau xử lý vào tháng 0,5mg/l; tháng 0,2mg/l; tháng nãm 1999 có 0,3mg/ỉ; cịn nói chung quanh năm hàm lượng đao động chủ yếu 0,1 mg/1 với hàm lượng hoan toàn đạt tiêu chuẩn Bộ Y tế WHO đề Trong dó, nhà máy nước Hạ Đình có dấu hiệu đáng lo ngại Mặc dừ dã xử lý hàm lượng Fe tổng số nước cao (xem Hình 2), quanh năm đao động từ 0,1 đến 0,4 0,5 mg/1, chí vào tháng năm 1997 vượt đến 0,9 mg/1, vượt tiêu chuẩn cho phép Bộ Y tê đề Còn so với tiêu chuẩn W HO vượt đến lẩn, chí vượt dến lần vào tháng năm 1997 BỈ I -5 X Í1 M ị nK ' ÍI.1 nh II < n4 01 II fl T >< n °A ri Thínp — o — 1ụ v i — o — t — w — ' ) ' ) 'I ĩ II n (1 o M ‘ T U b í * J Thói r l i í ^ Ị Thínp rhi 1f V t lun T M F ' Hình Diễn biến Fe tổng số (nước qua xử lý) nhà máy nước Hạ Dinh 66 3.5 Kali Natrỉ Bằng phương pháp quang kế lửa, sơ' liệu phân tích vào (hương bán niên năm 2000 cho thấy K+ dao động từ 5,4 - 6,7 mg/1; hàm lượng Na* thay đổi từ 44,1 - 62,1 mg/1 Hai tiêu nẳm giới hạn cho phép 3.6 Các kim loại nặng * Chi (Pb), cadimi (Cd), thuy ngân (Hg), asenic (As) xếp vào nhóm kim loại nặng có khả tích luỹ cao thể, hợp chất tan nước chung co thê co độc tinh cao Chì gây ảnh hường độc hai tới quan tạo máu, hệ thân kinh, hệ tiêu hoá thân làm cho người ta trờ nôn xanh xao ủ rũ thiốu máu, ãn không ngon Tré em đối tuợng dẻ bị tác hại nhất, bị nhiểm chì chạm lớn, chậm phát triển trí tụẽ bị rối loạn vể hành vi * Đối với Cd thận quan chịu ảnh hường nhiểu ngộ dộc Cd thể chứng nhuyẻn xương, nguy tăng huyết áp ung thư (phổi, tuyên tiền liệt ) * Đối với As vượt tiêu chuẩn cho phép gây triẻu chứng khó chịu đau bụng, ngứa, đau khớp, suy nhược; gây tổn thương đến gan, thận làm tan máu * Hg thường tổn nước dạng hợp chất dẻ hoà tan độc Nếu nước uống nhiễm Hg làm cho thể bị rỏi loạn tiêu hoá, rối loạn thần kinh Bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, kết xác định trình bày Bảng Bảng Hàm lượìig so kim loại nặng (mg/l) nước ngấm khu vực Thanh Xuân Nam Cd N"mẫu Pb Hg As 0,00083 0,00754 0,00165 0.00231 0,00108 0,00102 0,00689 0,00161 0,00098 0,00719 0,00155 0,00202 Qua dãn liêu nẽu Báng cho thấy Pb, Cd As nằm mức độ cho phép Riêng vể Hg chưa vượt giới hạn hàm lượng nguyên tô' dao động xấp xỉ với ngưỡng tiêu chuẩn Nói cách khác Hg trạng thái báo dộng Các kết phân tích kim loại nặng nước ngẩm sỏ khu vực thuộc thành phơ' Hà Nội dược biểu diẽn Hình cho thấy hàm lượng Pb (cột số 2) có hàm lượng cao khu vực Hạ Đình; As (dường số 4) tập trung cao nước ngầm khu vực Cầu Giây Hàm lượng Hg khu vực nghiẻn cứu nhìn chung xấp xỉ chứng tỏ nguyên tơ có mặt nước ngầm khu vực Hà Nội với diên lộng Đánh giá cách tống quát khu vực Thanh Xuân Nam, Hạ Đình nơi có nhiêu kim loại nặng với hàm lượng cao cá Gần có ý kiến cho khu vục Quỳnh Lối (]uân Hai Bà Trưng có hiẾn tượng nhiỂm As nươc ngâm, iìarn lượng ngun tố vượt tieu chuấn cho phép Ván đẻ trình bày chi tiết báo sau 67 T rần Cóng Khánh Chat lượng nước hệ thông kênh Phủ Ninh nước sinh hoạt ' vùng ven biển tinh Quàng Num Dà Nâng; nước sinh hoạt ỏ khu vực Thanh Xiián Nam Hầ Nội 1996 Nguyến Đăng Lâm Tài nguyên nước (lưới đất ỏ Hà Nội khai thác sử dụng chúnỊi vào mục (tích cimỵ cấp nước vệ sinh môi trươiiỊỊ Hà Nội 1997 xem II] })ỏ rọng Sự, Nguyen 1rọng Hién, Lê Quôc Hùng Hiện trạng nhiễm nước đất ị sỏ khu (lân cư kinh tế(Ịin trọng thuộc dóng Bắc hộ Hà Nội 1997 xem [ 1] Phạm Song, Nguyên Bá Ir in h Về chương trình nước vệ sinh mòi trưừng Nlừi xuất Khoa hục Kỹ thuật Hà Nội 1996 g Trần Kòng Tấu, Đăng Đức Nhận, Trán Cóng Khánh, Trán Thu Thuỷ X'iu ciịnh tuổi niíơc ngâm khu vực thành phơ Hị Nội bâiìịỊ kỹ ihuứt hcil nhún Thơng báo khoa hoc cùa ling Đại học ISSN.0868.3034, Bơ Giáo dục Đào lạo Chuyên ngành khoa hoc Môi irường Hà Nội, 2000 Nguyễn Iiá Trinh Ơ nhiễm phơng đột biến mỏi tn(ờiij£ nước Tuyển tập Hôi thảo Khoa học Quốc gia "Hố học Cơng nghê hố học với chương trình nước sach vơ sinh mơi irường" Hà Nói, 1998 SUMMARY GROUND-VVATER QUALITY FOR DRINKING AND DOMESTIC SUPPLIES IN SOME AREAS OF HANOI CITY Tran Kong Tau, Nguyen Ba Trinh, Tran Cong Khanh, Dinh Minh Phuong, Dang Minh Thuy, Pham Van Khang Hanoi University of Science The research has been carried out at some places such as Ha-Dinh, Thanh Xuan Nam, Dong-Da, Ba-Dinh, Gia-Lam, Dong-Anh, Tu-Liem, Cau-Giay Districts Some essenlial parameter including physical properties of water have been determinated at the field condition; chemical properties of ones have been analyzed by available methods in the laboratory Heavy metals (Hg, Pb, Cd, As ) vvere analyzed by Atomic Adsorption Spectrometry (AAS) and by the colorimetric method, (for comparison) Tlie results of research showed that content of total dissolved solid (TDS) in Ihe ground-water increased togethcr with increase of pH value and Ca2+ content and back Based on Ihe average data of survey for many years, content of ữ ' (mg/1) at Ihe different research places are order from high to low as follow: Dong-Da (91.7) > BaDinh (53.8) > Thanh-Xuan-Nam (36.5) > Cau-Giay (23.0) > Cau-Dien (22.9) > GiaLani (19.8) After ground-water treatment the content of Fe total in the vvater at Mai-Dich station 1S ìovver than permissible level while although treatment of ground-water has been completed at the Ha-Dinh Siation tliis parameler still exceeded permissible Standard Tlie results of comparison belween two methods showed that the analyzed date received by the colorimetric method is only 1/2 or 1/3 of data received by AAS method 69 Thõnx báo khoa liọi nia l n ườiiỊi Dại litx - 2000 XÁC Khoa l,(H Mó, n trờiHỊ đ Ị n h t u ổ i t r u n g b ìn h c ủ a c c t ầ n g n ỏ c n g ẩ m KHU v ự c THÀNH PHỐ HÀ NỘI BẢNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN Trấn Kông Tàu.Trán Cõng Khúnh, Tràn Thu Thuý Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội t)ạnjị ỉ)ức Nhận Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam I ĐẠT VÂN ĐIÍ Chấl lượng nước ngílm sứ dụng cho sinh hoại hàng ngày cứu diìn clng tliii dỏ Hà Nội đề cập dến nhiều cóng tlình nghiên cứu gần dây |Lc Huy Hồng, 1997; Hồ Vương Bính, 1997; Nguyễn Kim Ngọc, Nguyễn Văn Lâm, 1998; Nguyễn Kim Ngọc, 1997; Trán Kịng Tấu Trần Cơng Khánh, 1996; Đinh Minh Phưưng, I997Ị Các nghiên cứu dều nhận thíYy ràng ngn nước ngầm ihành phố Hà Nội dang có Iiguy cư bị ỏ nhiễm lác giá dã đưa mộl số giá líuiycì dường Ihâm nhập ị nhiểm vào CÍÍC ỉÀng mrớc ngâm |HỔ Vương Bính, 1997] Tuy nhiên ngun nhàn gíìy nhiễm iđng nước iim khu vực thành phỏ Hà Nội ván (lang (rong C|ná liình Iighiỗn cứu lìm hiếu Mội sị lác giá nhận thây núrc độ ô nhiễm nước ngầm phụ tliuộc vào vị h í địa lý Ihành phố Có ý kiến cho ráng nơi có lớp dấl mặt tlày với thành phán giới Iiụng hạn chế thủm mrớc bc niặl í( có Dăng Iliấni ị nhiểm xuống táng nước ngàm ỊTiÀn Kõng Tâu, Trán Công Khánh, 19%; Đinh Minh Phương, 19981Xác định tuổi Irung bình, hay cịn gọi IÌI Ihời giun lưu trung bình cùa tầng nước ngiim dưực coi mội phương pháp liếp cẠn nhằm lìm hiếu kíiá gAy ó nhiễm nước klui vực quan lâm Trong nghiên cứu này, kỹ lluiệt hoạt ti ộ phóng xạ cùa dồng vị cachon 14 ( MC) ihành pliân bicacbonai lau Irong nước ngÀm dã duực áp dụng dê dánh giá tuổi trung bình tẩng mrớc ngầm mội số khu vực thuộc thành phố Hà Nội Kỹ thuật hạt nhân gọi tắt kỹ thuẠl C-14 C SỎ KHOA HỌC CÚA PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNII TUỔI TRUNG KÌNH CUA NƯỞC IỈẰNÍỈ KỶ TIIUẬT C -H l4C mộl irong ba đồng vị lự nhiên cLÌa ngun lị cacbon, dó ,:!c , nc l4C với tý lệ hàm lượng lương ứng 98,893, 1,106 0,001% Đổng vị l4C dược tạo Irong khí quyến (ừ phán ứng hạt nhiin liiit nhàn nguyên lứ nilơ 14 ( l4N) Iiơtion: l4N(n,p) l4C Nơiion ITIỘI nhiéu (hành phán lia vũ trụ Cũng vẠy mà người la gọi dòng vị Mc dược lụo sau phân úng hại nhAn nẽn dồng vị có nguồn gốc vũ trụ (CosiTiogcnic isoiope) San dược lạo ra, l4C nhanh chóng bị ịxy hố thành khí cacbonic MCO: phàn bó dểu bẩu khí quyến Khi có mưa, cacbonic tan vào nước dạng H MCO, (bicacbonat) rơi xuống mặl đâì Nước imra thấm qua lớp dâì bể mặt xng tầng nước ngầm, có lưu lliòng lừ tầng nước bề mậi với mrớc ngâm, ví dụ lliãm lừ sóng, hị vào bọc n c n g ầ m Sau d ã íiồ Irộn vái cá c b oc n ước n g â m , h m l ượng d ỏ n g vị NC’ không dược bố sung ihém từ vũ (III Iiữti dối với nước bé nựu mà tự phân rã iheo quy luậi giám hàm mũ, kliong phụ ihuộc vào nliiẽl dỏ lìhir áp suấl Phương trình tốn học mơ tà động học trình phân rã hạt nhan l4C sau: A = A„e x' c!ộ phóng xạ trình bày cho lừng phcp phân tích pliÂn kêì quà Ihiìo luân (I) ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯONC, NGHIÊN CỨU Trong đó: - A hoạt độ phóng xạ ban đầu cùa Mc , tức hoạt độ phóng xạ ,JC Irong nước bể mặt, Đối tượng nghiên CỨII cùa cơng trình nước dất lAy (ìr klni vực Tlianh Xuân Nam, CÀU Diẻn-M;ii Dịch lluiộc lliànli phố Hà Nội Ớ khu vực Thanh Xuân Níim, mẫu nước lAy từ độ sAu 25 m, khu vực Mai Dịch-Cầii Diẻn từ độ sAu 37 m Kỹ tlniật lấy mâu nlnr sau: khoáng 100 đến 150 lít nirớc dược bơni trực liếp từ giếng khoan vào hình líìy niĂn (Bình I, Hình I), khổng qua loc MÂU dược kicm hoá NaOH đến pỉỉ9-l(), s;ui dùng dung dịch BaCK (5()g/l) dế kết (ùa toàn bicacbonat tan mSu dirới (lạng BaCOv Lượng d u n g d ịc h B;iCI: coi đú để kết lùa dịnh lirợiig cacboĩiiU cho thêm vài giot dung dịch mà không lliAy kết tủn llicm hình MAII tùa BaCO, rơi vào lo chứa (Bình 3, Hình I) sau thời gi;m dc liing, nút lỗ lliỏng với lọ clựng lùa tliáo lo (lưng màu khỏi bình chứa nirớc, clniycn tùn Síing can nhựa dạy nắp ihAt cliặt tránh licp xúc với khống khí M;inp pliiin lún vé phịng llií nghiệm dơ xir lý tiêp lĩirớc (lo hoạt độ phóng xạ cùa mâu Lirơnp mAn nước CÀII lấy dược tínli sờ phíii (hu dược íl 40-45 g BaCO, (lính tlico lượng khơ) - A„ hoạt độ phóng xạ cỉia ,4C m íu nước ngếỉm ngliiôn cứu - X số phân rã cùa hạt nhan uc , tính sau: X = 0,693/Tl/2 với T i/2 In chu kỳ bán rã hat nhan ,4C hííng 5600 năm, - I thời gian tìr lúc mrórc (bicncboiiíit nước) bị cách ly khỏi nước bể mặt tuổi cùa mẫu mrớc ngầm nghiên cứu Cổng llúrc (1) sở củn phép xác dịnh tuổi trung hình cho tÀng nước ngậm kỹ thuẠt C-!4 Từ công Ihức (1) tuổi trung bình cìta mAu mrớc ngíim Xííc đ ịn h n liir sau: t = lA ln A(/A = 8033ln A,/A PHÁP (2) Hiộn nay, hoại độ phóng xạ cùa Mc lất mâu mịi trường ngồi thành phân Mc có nguồn gốc vũ trạ CỊI1 có thành pliÀn nhAn tạo có nguồn gốc lừ vụ tliìr vũ khí pliAn hạch nhiệt hạch trôn không năm 54 60 cỉia thc kỷ (bom A bom H) Do vây, phương pháp xác định tnổi biing kỹ thuẠl C-14 phái clươc hiệu chinh, tức hoạt dỏ An diu dirơc chỉnh vê lio.ll c!ộ A„ lliừi điểm tnrớc năm 1950, clura có vụ thử VĨI khí hạt nhân không Tlụrc nghiệm cho thấy A() (hời điểm trước nãm 1950 0,7459 l;in A0 đo dược tai thời dicm tai Tuổi cùa ĨIIĂU vẠl tính theo hoại dơ Anquy đổi lliời (licm tnrớc 1950 có dơn vị la năm Irirớc thời điểm (BP, Bcfore Prcscnt) S;ii số cùa phép Xííc định tuổi kỹ tluiẠt C-14 phu tluiộc vào sai số thống kơ củíì plicp clo hoạt Tại phịng thí nghiệm, cncbon Ihìinh pliÀĩi cùa BaCO, dươc chuyến sang thành phán cùa ben7.en hệ thống (ông hợp bcnzen TASK Bcii7.cn SyntlicsÍ7.cr (T A S K , Inc., M ỹ ).'Đ ọ c giá cỊiian ưtm clcn kỹ thiiiìt nìiy có lliê tìm hiếu phương phííp !ổng hợp benzcn qua t;'ii liệu IIASK Bcĩi7en SynthesÍ7.er, Opcralional Ngun t;ic cũn C|ii;í liìn li lổng liơp bcĩi7cn tìr BaCO, duơc mỏ l;i tóm l;ii Iilnr s;ui: 16 ĐỉiCO, dược axit liố băng axit vơ c«, ví dụ axit photphoric để tạo cacbonic (CO,), khí cacbonic cacbua hố tạo Li2C: lithi kim loại bình phản ứng đặc biệt nhiệt độ cao điểu kiện chân không Thuỷ phân Li2C2 để tạo axctylen hước ihứ ba cỉia trình tổng hựp benzen bước cuối trime hoá axetylen xúc tác Ni-Cr dể tạo benzen Tổng hợp benzen cần thiết cho q trình đo phóng xạ C-14 clồng vị l40 phát bela mềm (năng lượng cực dại 140 keV), tlè dirực phóng xạ phái dùng plurơiìg pháp nhấp nháy lóng Phương pháp đo phóng xạ kỹ thuật nhấp nháy lỏng đòi hỏi phải trộn mẫu với dung dịch chất phái quang thích hợp dê (lừng nàng lượng beta mầu kích thích chất phát quang hữu chuycn nãng lượng xạ bela (hành xạ gíimmu dẻ dàng đo dclector Iihâp nháy thông Ihường mật độ Nc lớn nhái sỏ hựp chất lùru co, cho nén irong kỹ thuật C-14 ngưòi ta thường chuyển cacbon mẫu sang benzen Đo hoại độ phàm* MI CHU Nc Chuyến lượng benzen vừa tổng hợp dược sang lọ ihuý tinh dác hiệt (chẽ lạo lừ loại thuý tinh kali) Cc\n xác lượng máu Irèn cân phán tích Cho thêm vào mâu 0,5 in! dung dịch cockuiil; dung dịch gôm dung môi bcnzen lổng hạp lừ dãu mó tức khont; cịn cỏ C-14, hoà tan hiii chát nhấp nháy l;'i ITO POPOP làm nliiém vụ chuyển búc xạ beta C-14 thành \ạ gitmm dạng photon Các photon ghi trẽn hệ ihiéì hị đo TiiCarb HP (Canberra 2770) Thời gian đu dài, thòng (hường 35-40 giờ, dể dám hao sai sỏ khóng vượt ±1%, K Ế T QUẢ VÀ T IIẢ O LUẬN 4.1 Tuổi truny bình tánỵ iuhk: ngâm khu vực Thanh Xuân Num Lượng b icacbonat lí Kí IÍỊ nước lấy lừ khu vực cho phep lóng hợp dược 1,5769 g ben/.cn Kêi hoai dọ phóng xạ C-14 mầu là: - Phịng cúa ìhiết bị: ii = 0,1KI I vipm/g hcn/c'11, - Máu chuẩn bcnxeu \ỔH£ hợp từ uxil oxalic NI3S (1997) có hoại dọ plìóny xạ riẽng G(l = 10, Ỉ4H1 dpm/ị; bcii 2.cn, Ị - tìì/ilt dim # iiướt' bằtiỵ chất dẻo siỉấr - MAu benzeu lòng hợp lù hicucU>n;ii máu nước ngàm là: G - ,4 13 dpm/g bcnzen; (dpin sd hại nlián l4C bị phân rá irong plìúl Trung trường ht/i> số dếm phóng xạ đươc quv vể môi dưn vị Irọng lượng sàn phàm ben/.jỉi) - Giá dở bình bằỉỉỊỊ sắỉ - L ọ (liíiHị tiiíi l i a C O ị Hình Sơdồtcàu tạo dụng cụ kết tủa lỉaCO, từ mẩu nước ngầm Ký thuật nhấp nháy lỏng dùng hoàn toàn tác nhàn hữu cư, cho nén cacbon thành phân hợp chất vò cư phái dược chuyến sang dạng hưu G0 lổng sị đếm phóng xạ cưa ,JC tiong maii chuẩn cộng phòng ihiếi bị lioụt dộ xa mảu chuán A(j - G0B Tirưng tự doi VỚI mâu Iighicn B c n /c n íìựp chãi lù iu có tý lệ cacbon liong câu trúc phân tứ cao nhai, 17 cứu, A = G - B Sai số cùa phép xác định A0 A dược tính theo cơng thức: ƠA0= V ( 10,1481 + ơa=V(7,44 13 Xuân Nam 100 ± (năm BP) Tlieo CỈÌM trúc dịa tầng, táng dất Irén khu vưt Thanh Xn Nam lớp dãt có thành phiìn giới (díỉt sct), dny trirng hình 15 20 m Khoảng cách từ mặt dát (lốn clicm lAy mẫu nirớc khu vực nphiẻn cứu IỈI 25m Nếu tầng nước có nguồn gơc lii nước thâm bề mặt tốc độ tliAm cùa I1Ó hàng năm pliâi đạt gÀn Im Con sị IIày khó chílp nhận nước vùng có lớp sét dày nlnr nêu trên, (ốc độ tliAm nước qua dất sét kliơng cao v;Ịy 0,18 ỉ 1)/2100 = 7,01.10 2(3) + 18 1ĩ )/21 (X) = 6,02.10 2(4) Trong đó: 2100 thời gian đo phóng xạ mẫu tính phút Sai số phép xác định tuổi trung bình mẫu nước tính theo cơng thức: Giữa sông Hổng klui vực giciiiỉ khoan nơi lổy mãu n ối với lớp địa tẩng sỏi sạn IAn cát nlnr CIIĨÍ sỏi lán cát Vật liệu rAt dể thiím nước, vây tẩng nước ngíìni klui vực Tlmnli Xn Nam có nguồn gốc lù SỊII^ Hồng Trong trường lìựp này, liến liíy khống cácli trung hình tù sơng llồng clcn vị trí lấy mẫu km tốc dơ thâm hi 80 ni/nãm, hay khoảng 30 cm/ngày Số liệu chấp nhận đirơc „ /u = V(a A0/ A0)2 + (ơ A/ A ) = V| (7,01/9,967)2 + (6,02/7,2602) 3| 104 = ,0 2(5 ) Như vậy, tuổi trung bình tổng nước ngẩm khu vực Thanh XuAn Nam !à: t = 80331n 11(10,1481-0,181!)/(7,44130,1811 )1.0,7459.0,988).(! ± 0 12) = + (năm BP) Trong biểu thức trên, 0,988 hệ số tính cho hiệu ứnp phíi loỉĩng dơng vị ,4C b i vị ,:!c lioạt dộng cúa nhiên liệ u lioií thạch, cliííy rừng v.v vào thời cliểm Từ tính tốn trên, ta nhận thấy, tíing nirớc ngÀm độ sâu 25 m so với bể mặt klni vực Thanh Xuân Nam có thời gian lưu trung bình khoảng 100 năm trước năm 1950 người dốt Để kiểm tra độ lặp lại phương pháp, mẫu nước khu Thanh Xuân Nam lấy lại lđn hai Kết qitíi cho thấy từ 100 lít nước tổng hợp dược 1,574 g benzen số đếm phóng xạ mÃu nhơ sau: B = 0,181 I dpm/g benzen, Gn = 10,1481 dpm/g benzen, G = 7,3693 dpm/g benzen 4.2 Tuổi trung bình tầng nước níỉiim khu vực Mai Dịgh-Cầu Diễn phỏnỊ’ dốn nguồn qóc Lirợng bicacboníìt Irong 150 lít iiư(Vc liVy lừ khu Mai Dịcli-Cíiii DiOn cho plicp tổng hợp 1,126 gani heii7CM Kếl C|ii;i phóng xạ cùa uc Irong c;íc inAu cho thấy: B= 0,1811 c!pm/g ben/en, Cì0 10,1481 dpm/g benzen G = , 136S dpm/g hcnzen Tính sai số cùa c;íc plicp xác dịnli An A nlur sai số phép Xí\c định tuổi theo cỏng llìức (3 5) với tổng thời gian đếm trường hợp 1000 phút clio ta tuổi trnng bình cùa bọc nước ngíỉm khu virc Mai Dịch-CÀu Diẻn 1700 ± 30 năm Bĩ’ Klui vưc Mai Dịch-CÀII Diễn gíin vứi sông Hồng nlnr sỏnp Nhuệ (lưực cấp nước từ sơng Hổng Soup số licu pliAn tích tính tốn cho llìAy, tíiiiỊ’ mrớc ngiim dfly có tuổi tương dối piíi R;ìl có Ilũ' lÀnp mrớc (Áng nước có nj>nốn cliỏn vùi nlũrng lai hiơn clịíi cliíil x;iy i;i Các kết cho tliAy, hai thời điểm lííy mẫu khác nhau, song sỏ dếm phóng xạ Mc giao động khoảng 7,4413 - 7,639 dpm/g ben/.en Như vẠy, khoảng sai sơ cho phcp, tuỏi trung hìnli cúa tíỉng mrớc ngÀni kim Ihíinlì IX I q khứ Tại khu vực nhiều hộ gia dinh trước dAy dùng giêng khoun lay giếng với lượng nước đủ đùng hàng ngày, sau nhà máy nước Phần Lan giúp dỡ xây dựng thị Iran Mai Dịch vào hoạt động nước g iế n g hộ n ày đểu bị cạn k iệ t, khơng có nguồn bổ cấp Đây chứng chứng tỏ nguồn nước chón vùi có nữ lượng nhỏ khú vực Tuy nhiên, giêng khoan cúa nhà máy IILÍỚC Mai Dịch khoan sâu hơn, tới ng dịii chất có khả lưu với sòng Hồng nen lượng nước bố cấp thoả đáng với lượng khai Ihác hàng ngày giếng TrẻII sở pl)An lích vé nguổn gốc líing mrớc Iigám (th n g qua m ị i Irung bình cùa I1Ĩ) thày, rurớc ngầm có nguồn gốc chon vùi có khả bị ảnh hướng nước bé mặt íf có nmiy bị nhiễm, Tuy nhién, tốc khai Ihác lớn, mẠl dô giêng khoan CỊI dày Ihì nguy bị thủng láng nước ngiim cao Trong trường hợp này, ô nhiêm bề mặt theo giếng khoan vào thắng uìng nước ngẩm Nếu tầng nước dirưc bố cấp ùr nguồn sơng, hồ nhiểm ưong lẩng nước yếu ihòng t|ua dường hổ cấp nước K Ế T LUẬN Bãng kỹ thuật hoạt (.lộ phóng xa i4C thành phần bicacbonal lan Irong nước xác định dược inrớc ngÀm khu vực Thanh XuAn Nam độ sủu 25 ni so với mại dất có tuổi Hung bình lù 1()0±1 nàm BP Tầng nước sâu 37 111 khu Mai Dịch-Cáu Diẻn có luổi (rung bình I7Ỏ0 ± 30 nãm BP Kỹ thuậi hoạt dộ phóng xạ C-14 kỹ thuật công nhận đáng tin cậy cho nghiẻn cứu xác định tuổi mẫu vật lứơng lự ngliicn cứu Qua sơ liệu phíìn tích lính lốn cho thấy nước khu Thanh Xuân Nam độ sàn 25 m có ihế có nguồn gốc từ sơng Hóng nguồn nhiềm, có, suất phái từ mrớc sịng Hồng Trong dó khu vực Mai Dịch-Củu Diẻn IIƯỚC ngÀm dò s Ali 37 m có ihế nước chịn vùi q khứ ỏ nhiễm nước dây, liêu có mức khai Ihác mẠt độ giếng khoan dày làm Ihúng tàng nước dây TÀI LIỆU T H A M K H Ả O kliói hi I (III kiêl ỏ nhiễm Bô môn D ịu ( háĩThuỳ I•