Tăng cường công tác quản lý khai thác công trình thủy lợi trên địa bàn tỉnh lạng sơn

B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C TH Y L I PH M TH H ÁNH GIÁ M C NG Ô NHI M H P CH T H U C KHÔNG PHÂN C C TRÊN SÔNG NHU PH N M M AIQS-DB LU N V N TH C S KHOA H C HÀ N I – 2015 NG D NG B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C TH Y L I PH M TH H ÁNH GIÁ M C NG Ô NHI M H P CH T H U C KHÔNG PHÂN C C TRÊN SÔNG NHU NG D NG PH N M M AIQS-DB Chuyên ngành: Mã s : Khoa h c môi tr 60-85-02 LU N V N TH C S KHOA H C Ng ih ng d n khoa h c: PGS.TS V HOÀNG HOA TS NGUY N QUANG TRUNG Hà N i – N m 2015 ng L IC M N hoàn thành lu n v n này, v i lòng bi t n sâu s c, xin chân thành c m n PGS.TS V Hoàng Hoa th y giáo khoa Mơi tr t n tình h ng d n, gi ng d y su t trình h c t p, nghiên c u ng Tr ng i h c Th y L i c ng nh t o u ki n thu n l i đ tơi hồn thành b n lu n v n Tôi c ng xin chân thành cám n TS Nguy n Quang Trung – Phòng Phân tích c ch t Mơi tr ng – Vi n Công ngh Môi tr ng anh ch b n đ ng nghi p phịng ln ch b o, c ng tác giúp đ trình th c hi n lu n v n Cu i xin chân thành c m n b n h c viên cao h c K20- MT gia đình đ ng viên giúp đ su t th i gian qua M c dù tơi có nhi u c g ng đ th c hi n đ tài m t cách hoàn thi n nh t nh nglu n v n khơng tránh kh i nh ng thi u sót Tơi r t mong đ ý c a th y, giáo đ đ tài đ c s góp c hồn thi n h n Tơi xin chân thành c m n! Hà N i, ngày tháng n m 2015 H c viên PH M TH H NG L I CAM OAN Tôi tên là: PH M TH H NG Mã s h c viên: 128440301005 L p: 20KHMT Chuyên ngành: Khoa h c môi tr ng Mã s :608502 Khố h c: 2012-2014 Tơi xin cam đoan quy n lu n v n đ c tơi th c hi n d is h ng d n c a PGS TS V Hoàng Hoa Ts Nguy n Quang Trung v i đ tài c a lu n v n “ ánh giá m c đ ô nhi m ch t h u c không phân c c sông Nhu , ng d ng ph n m m AIQS-DB” ây đ tài m i, không trùng l p v i đ tài lu n v n tr c đây, khơng có s chép c a b t kì lu n v n N i dung c a lu n v n đ c th c hi n quy đ nh, ngu n tài li u, t li u nghiên c u s d ng lu n v nđ uđ c trích d n ngu n N u x y v n đ v i n i dung lu n v n này, xin ch u hoàn toàn trách nhi m theo quy đ nh./ NG I VI T CAM OAN PH M TH H NG M CL C M U………………………………………………… 1.Tính c p thi t c a đ tài…………………………………………………… 2.M c đích yêu c u…………………………………………………………… it ng ph m vi nghiên c u………………………………………… it 3.1 ng nghiên c u………………………………………………… 3.2 Ph m vi nghiên c u…………………………………………………….2 4.Ph ng pháp nghiên c u…………………………………………………… 5.N i dung nghiên c u c a lu n v n………………………………………… 6.C u trúc c a lu n v n……………………………………………………… CH NG T NG QUAN CÁC V N NGHIÊN C U………………… 1.1 Gi i thi u l u v c sông Nhu …………………………………………… 1.1.1 i u ki n t nhiên…………………………………………………….4 1.1.2 c m kinh t , xã h i…………………………………………… 10 1.2 Các nghiên c u tr c v h p ch t h u c l u v c sông Nhu …11 1.3 Tính u vi t c a ph n m m AIQS-DB ng d ng xác đ nh h p ch t h u c m t s sông th gi i Vi t Nam………………………12 1.3.1 Tính u vi t c a ph n m m AIQS-DB………………………………12 1.3.2 ng d ng ph n m m AIQS-DB xác đ nh h p ch t h u c m t s sông th gi i Vi t Nam………………………………… 19 1.4 Khái ni m, Ngu n g c tác đ ng c a m t s ch t h u c đ i v i mơi tr ng…………………………………………………………………………20 1.5 Tình hình nhi m l u v c sông Nhu ………………………………26 1.5.1 Ô nhi m n c th i sinh ho t…………………………………………27 1.5.2.Ô nhi m n c th i làng ngh …………………………………………27 1.5.3.Ơ nhi m n c th i cơng nghi p:…………………………………… 28 1.5.4 Ô nhi m n c th i b nh vi n……………………………………… 29 1.5.5 Ô nhi m n c th i nông nghi p…………………………………… 30 NG 2: PH ÁNH GIÁ Ô NHI M CH T H U C CH NG PHÁP TRÊN L U V C SÔNG NHU .32 2.1 Ph ng pháp u tra kh o sát th c đ a, l y m u b o qu n m u…….32 2.2 Ph ng pháp phân tích th c nghi m, x lý s li u………………………35 2.3 Ph ng pháp đánh giá r i ro…………………………………………… 41 CH NG III: K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N………………… 44 3.1 T ng quan k t qu thu đ c…………………………………………… 44 3.2 ánh giá s có m t c a t ng nhóm ch t phân b c a chúng…………46 3.2.1 H p ch t Sterol………………………………………………………46 3.2.2 Caffeine…………………………………………………………… 49 3.2.3 Hydrocacbon th m đa vòng (PAHs)……………………………… 51 3.2.4 Thu c tr sâu……………………………………………………… 53 3.2.5 Các h p ch t phthalate (PHCs)…………………………………… 55 3.2.6 D c ph m s n ph m ch m sóc cá nhân (PPCPs)……………….59 3.3 ánh giá nguy c r i ro v i s c kho c a m t s h p ch t…………… 60 3.4 xu t m t s bi n pháp gi m thi u ô nhi mcác ch t h u c đ c h i môi tr ng n c Nhu ……………………………………………………… 63 3.4.1 Các gi i pháp qu n lý……………………………………………… 63 3.4.2 Các gi i pháp k thu t……………………………………………… 66 3.4.3 Các gi i pháp gi m thi u ô nhi m ch t h u c có đ c tính cao 68 K T LU N VÀ KI N NGH ……………………………………………………….70 K t lu n…………………………………………………………………… 70 Ki n ngh …………………………………………………………………… 70 TÀI LI U THAM KH O………………………………………………………71 DANH M C VI T T T T vi t t t Ti ng Anh Ti ng Vi t AIQS-DB Automated identification and quantification database system T đ ng nh n di n đ nh l b ng h th ng d li u ng GC-MS Gas chromatography - mass spectroscopy S c ký khí-kh i ph TIM/SIM Total ion mortoning/Seletion ion mortoning Ch đ t ng m nh ph / Ch n l c m nh ph ECD Electror Capture Detecor Detector c ng k t n t FPD/NPD Flame Photometric detectror/ Nitrogen phosphous detectror Detetor phát x ng n l a/ Detector Nito Photpho LC/MS Liquid chromatography mass spectroscopy S c ký l ng – kh i ph PAHs Polycyclic aromatic hydrocarbons Các hydrocarbon đa vòng th m PPCPs Pharmaceuticals and Personal Care Products D c ph m s n ph m ch m sóc s c kh e PCBs Polychlorinated biphenyl PHCs Phthalate compounds DBP Di-n-butyl phthalate DEHP Bis(2-ethylhexyl)phthalate DEP Diethyl phthalate H p ch t phthalate T vi t t t Ti ng Anh Ti ng Vi t DMP Dimethyl phthalate DOP Di–n-octyl phthalate Re Recovery thu h i RSD Relative standard deviation l ch chu n t ng đ i TP HCBVTV Hoá ch t b o v th c v t BVTV B o v th c v t HCBs Hexachloro benzene LVS L u v c sông KCN/CCN Khu công nghi p/ C m công nghi p SXKD S n xu t kinh doanh TN&MT Tài nguyên Môi tr ng C quan b o v môi tr ng M US EPA United States Environmental Protect Agency Tiêu chu n Vi t Nam TCVN SVOCs Semi Volatile organic compounds Ch t bán bay h i OCPs Organochlorinate pesticdes Thu c tr sâu c Clo OPPs Organo phosphorus pesticdes Thu c tr sâu lân h u c TB FAOUNESCO Trung bình Food and agriculture organization of the United Nation T ch c l ng th c nông nghi p liên h p qu c T vi t t t Ti ng Anh Ti ng Vi t L ul Q TB ng dịng ch y trung bình HQ Hazrad Quotient Th ng s nguy h i HI Hazrad Index Ch s nguy h i DANH M C B NG TT B ng Trang B ng 1-1: Giá tr đ c tr ng tháng c a y u t khí h u ch y u t i tr m Láng –Hà N i theo s li u quan tr c đ n n m 2013 B ng 1-2 : Di n tích, dân s c a huy n, ph n thu c l u v c 11 sông Nhu B ng 1-3: So sánh ph ng pháp AIQS-DB v i ph ng pháp 15 tiêu chu n B ng1-4: Danh sách ch t h u c đ c phân tích b ng ph n 17 m m AIQS-DB tích h p thi t b GC/MS Shimadzu B ng 1-5:Các KCN, CCN đ a bàn l u v c sông Nhu 29 B ng 2.1:Danh m c v trí l y m u n l u v c sông Nhu 32 B ng 2-2: ng đ i (RSD) h s 40 thu h i (Re), đ l ch chu n t Log Pow m u n cm t c B ng 3-1: So sánh n ng đ (µg/l) c a m t s Phtalate so v i tiêu 57 chu n c a M (TC) B ng 3-2:N ng đ (ng/l) phthalate m t s sông th gi i 58 B ng 3-3: K t qu tính tốn r i ro s c kho (HI)m t s ch t h u c 62 n c sông Nhu 70 K T LU N VÀ KI N NGH K t lu n Lu n v n th c hi n theo n i dung nghiên c u đ c t đ t đ ng phê c k t qu đáng ý nh sau: K thu t phân tích tiên ti n s d ng ph n m m AIQS-DB cho phép xác đ nh đ ng th i h n 900 ch t h u c thi t b s c ký khí kh i ph GC/MS đ ng d ng đ xác đ nh ch t h u c đ c h i môi tr ng n c c sông Nhu ã ti n hành l y m u phân tích t i 09 m tồn b l u v c sơng Nhu vào mùa m a mùa khô n m 2014 K t qu phân tích đ giá m c đ ô nhi m h p ch t h u c môi tr ng n c t ng h p đánh c K t qu phân tích phát hi n m t s ch t nhóm ch t h u c đ c h i t n t i môi tr ng n c sông Nhu : h p ch t Sterols, PAHs, thu c BVTVs, Phthalate hóa ch t có ngu n g c t s n ph m ch m sóc cá nhân PPCPs Qua đánh giá k t qu phân tích m u n c sơng Nhu cho th y, môi tr b ô nhi m m t s ch t h u c có ngu n g c t n ng n c c th i sinh ho t (sterols, phthalate, PPCBs) ho t đ ng s n xu t nông nghi p (thu c BVTV) xu t m t s gi i pháp mang tính qu n lý k thu t đ h n ch gi m thi u s ô nhi m c a ch t h u c đ c h i mơi tr nói riêng môi tr ng n ng n c sông Nhu c nói chung Ki n ngh Ph ng pháp phân tích đ ng th i s d ng ph n m m AIQS-DB k t h p thi t b GC/MS m t ph hàm l ng pháp tiên ti n, hi n đ i m t công c h u hi u đ ki m soát ng ch t h u c đ c h i môi tr tri n, ng d ng chuy n giao ph c Do đó, vi c ti p t c phát ng pháp c n ti p t c đ h n n a, góp ph n tích c c b o v môi tr t i Vi t Nam ng n ng n c hoàn thi n m r ng c m t b ô nhi m nghiêm tr ng TÀI LI U THAM KH O Ti ng Vi t [1] TS T Th Th o (2008), Giáo trình mơn h c: Th ng kê hố phân tích [2] TS Lê Th H ng Trân (2008), ánh giá r i ro s c kho đánh giá r i ro sinh thái, Nhà xu t b n Khoa h c K thu t [3] TS V c Tồn, Ơ nhi m b i m t s ch t h u c th m đa vịng (PAH) khơng khí t i Hà N i, T p chí khoa h c k thu t thu l i mơi tr ng, pp.44-49 [4] Hồng V n Bính (2002), c ch t h c cơng nghi p d phòng nhi m đ c, Nhà xu t b n khoa h c k thu t [5] Nguy n Th Hai (2011), Th c tr ng s d ng hoá ch t b o v th c v t gi i pháp đ phát tri n b n v ng cho s n x t rau Khoa h c Môi tr Vi t Nam, K y u h i ngh ng Công ngh sinh h c, pp.216-223 [6] Niêm giám th ng kê 2013 t nh Hà Nam (2014), Nhà xu t b n th ng kê [7] Mai V n Tr nh, Bùi Th Ph s d ng n ng Loan , Thanh nh (2011), Th c tr ng c sông Nhu cho s n xu t nông nghi p, T p chí khoa h c cơng ngh nơng nghi p Vi t Nam ISSN 1858-1558 s (24) [8] D án xây d ng HTTT giám sát môi tr [39] TS ng LVS Nhu , 2009 V n Ho ng (2005), K Thu t t ng h p hoá ch t b o v th c v t, Nhà xu t b n Khoa h c K thu t Ti ng Anh [9] Kiwao Kadokami, Kenji Sato, Yoshifumi Hanada, Minoru Koga, Hiroaki Shiraishi (1995), Simultaneous Determination of 266 Chemicals in Water at ppt Levels by GC-Ion Trap MS, Analytical Sciences, pp 375-384 [10] Kiwao Kadokami, Daisuke Jinya, Tomomi Iwamura (2009), Survey on 882 Organic Micro-Pollutant in rivers throughout Japan by Automated Identification and Quantification System with a Gas Chromatography-Mass Spectrometry Database, Journal of Environmental Chemistry, 19, 3, pp 351-360 [11] Kiwao Kadokami, Kyoto Tanada, Katsuyuki Taneda, Katsuhiro Nakagawa (2005), Novel gas chromatography-mass spectrometry database for automatic identification and quantification of micropollutants", Journal of Chromatography A, 1089, pp 219-226 [12] Alistair B.A Boxall, Murray A Rudd,1 Bryan W Brooks, Daniel J Caldwell, Kyungho Choi, Silke Hickmann…(2012), Pharmaceuticals and Personal Care Products in the Environment: What Are the Big Questions?, Environmental Health Perspectives, vol 120 | No 9, pp.1221-1229 [13] Dang Duc Nhan, Nguyen Manh Am, Nguyen Chu Hoi, Luu Van Dieu, F.P.Carvalho, J.P Villeneuve and C.Cattini (1998), Organochlorine pesticides and PCBs in the Red River Delta, North Vietnam Marine Pollution Bulletin, Vol 36, No 9, pp 742-749 [14] Pham Manh Hoai, Nguyen Thuy Ngoc, Nguyen Hung Minh, Pham Hung Viet, Michael Berg, Alfredo C Alder, Walter Giger.(2010), Recent levels of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls in sediments of the sewer system in Hanoi, Vietnam Environmental Pollution 158, pp 913–920 [15] Duong Thi Hanh, Kiwao Kadokami, shuangye Pan, Naoki Matsuura, Nguyen Quang Trung (2014), Screening and analysis of 940 organic micro-pollutants in river sediments in Vietnam using an automated identification and quantification database system for GC–MS, Chemos phere, pp 462-472 [16] Kadokami, K., Li, X., Pan, S., Ueda, N., Hamada, K., Jinya, D., Iwamura, T (2013), Screening analysis of hundreds of sediment pollutants and evaluation of their effects on benthic organisms in Dokai bay Japan Chemosphere 90, pp.721–728 [17] Pan, S., Kadokami, K., Li, X., Duong H, Horiguchi T (2014), Target and screening analysis of 940 micro-pollutants in sediments in Tokyo Bay, Japan Chemosphere 99, pp.109-116 [18] Wei-Mei Li, Xue-Hua Li, Xi-Yun Cai, Jing-Wen Chen, Xian-Liang Qiao, Kadokami Kiwao, Jinya Daisuke and Iwamura Toyomi (2010),Application of automated identification and quantification system with a database (AIQS-DB) to screen organic pollutants in surface waters from Yellow River and Yangtze River; School of Environmental Science and Technology, Dalian University of Technology, pp.2627-2632 [19] US EPA (2012), Phthalate Action Plan [20] L.-P.Huang, C.-C.L., P.-C Hsu,T.-S.Shih (2011), The association between semen quality in workers and the concentration of di (2-ethylhexyl) phthalate in polyvinyl chloride pellet plant air.Fertil Steril 96, pp 90–94 [21] V.R Zanotelli, S.C.N., M.U Ehrengruber (2010), Long-term exposure to bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) inhibits growth of guppy fish (Poecilia reticulata), J Appl Toxico, 30, pp 29-33 [22] Duong Thi Hanh, Kiwao Kadokami, Naoki Matsuura, Nguyen Quang Trung (2014), Screening analysis of a thousand micro-pollutants in Vietnamese rivers, Southeast Asian Water Environment IWA Publishing, ISBN – 9781780404950 (Paperback)/or ISBN: 9781780404967 (eBook), pp.195-202 [23] Kei O Isobe, Mitsunori Tarao, Nguyen H Chiem, Le Y Minh, Hideshige Takada (2004), Effect of Environmental Factors on the Relationship between Concentrations of Coprostanol and Fecal Indicator Bacteria in Tropical (Mekong Delta) and Temperate (Tokyo) Freshwaters, Environ Microbiol, 70(2), pp 814–821 [24] Song X, Hu X, He M, Liang R, Li Y, Li F.(2013), Distribution and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in the surface water of Taizi River, Northeast of China, Environ Monit Assess, 185(10), pp 8375-8382 [25] Zhang Z, Huang J, Yu G, Hong H (2004), Occurrence of PAHs, PCBs and organochlorine pesticides in the Tonghui River of Beijing, China, Environ Pollut, pp 249-261 [26] Doong RA, Lin YT (2004), Characterization and distribution of polycyclic aromatic hydrocarbon contaminations in surface sediment and water from Gao-ping River, Taiwan, Water Res 38(7), pp 1733-44 [27] Shaoyuan Zhang, Q.Z., Shameka Darisaw, Odi Ehie, Guangdi Wang (2007), "Simultaneous quantification of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs), and pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in Mississippi river water, in New Orleans, Louisiana, USA",Chemosphere, 66(6), pp 1057-1069 [28] Nakada, N, Kentaro, Hiroyuki, S, Arata (2008), Evaluation of Pharmaceuticals and personal care products as water-soluble molecular marker of sewage, Environ Sci Techno 42(17), pp 6347-6353 [29] Ngoc Han Tran, Jinhua Li, Jiangyong Hu, Say Leong Ong (2014), "Occurrence and suitability of pharmaceuticals and personal care products as molecular markers for raw wastewater contamination in surface water and groundwater", Environmental Science and Pollution Research, 21, pp.47274740 [30] Joo- Woo Kim, Hyo- Sang Jang, Jong- Gu kim, Hiroshibashi…(2009), Occurrence of Pharmaceutical and personal care products(PPCPs) in Surface water form Mankyung river, South Korea, Journal of Heath Science, 55(2), pp 249-258 [31] California Toxic Rule water quality Standard (2000), pp 31711-31719 [32] Krishua Kumar Selvarai, G.S., Praveen Kumar Ravichandran, Girish Kumar Girijan, Srimurali Sampath, Babu Rajendran Ramaswamy (2014), "Phthalate esters in water and sediments of the Kaveri river, India: environmental levels and ecotoxicological evaluations", Environmental Geochemistry and Health, pp 83-86 [33] Huan He, Guan-jiu Hu, Cheng Sun, Su-lan Chen, Ming-na Yang, Juan Li, Yong Zhao, Hui Wang (2011), Trace analysis of persistent toxic substances in the main stream of Jiangsu section of the Yangtze River, China, Environmental Science and Pollution Research, 18(4), pp 638-648 [34] Dargnat, C., Blanchard, M., Chevreuil, M., & Teil, M J (2009), Occurrence of phthalate esters in the Seine River estuary (France), Hydrological Processes, 23(8), pp 1192-1201 [35] Santhi, V.A., & Mustafa, A M (2013), Assessment of organochlorine pesticides and plasticisers in the Selangor River basin and possible pollution sources, Environmental Monitoring and Assessment, 185(2), pp 1541–1554 [36] Eganhouse, R.P American Chemical society, Washington, pp.306-319 [37] Ferreira AP, da Cunha Cde L (2005), Anthropic pollution in aquatic environment: development of a caffeine indicator, Environ heath Res, 15(4), pp.303311 [38] Zoe Rodrigue de Rey, Elise F Granek, Steve Slyvester (2012), Occurrence and concentration of caffeine in Oregon coastal water, Marine Pollution Belletin, 64, pp 1417-1424 PH L C S c đ GCMS c a m u phân tích S c đ nhóm ch t sterols m u M4 – C u Chi c vào mùa m a S c đ Caffein m u M3 – c u s t M6- C u c ng th n vào mùa khô S c đ thu c b o v th c v t m u M4 – C u Chi c vào mùa m a S c đ m t s PAHs phát hi n m u M4 – C u Chi c vào mùa m a S c đ m t s Phthalates phát hi n m u M4 – C u Chi c vào mùa m a S c đ m t s PPCPs phát hi n m u M4 – C u Chi c vào mùa khô S c đ m t s PPCPs phát hi n m u M3 – C u Chi c vào mùa khô ... áp l c tác đ ng x u đ n môi tr l u v c sông Nhu Nguyên nhân l ng n sơng mà khơng qua x lý ho c x lý không tri t đ c th i đ ng c x tr c ti p 27 1.5.1 Ô nhi m n c th i sinh ho t Trên đ a bàn l... nhu m, ho t đ ng ti u th công nghi p… m t s ngành s n xu t khác 29 B ng 1-5: Các KCN, CCN đ a bàn l u v c sơng Nhu STT Tên Khu công nghi p, c m công nghi p a ch Khu công nghi p Nam Th ng Long... Liêm – Hà N i Khu c m công nghi p Phú Minh C Nhu – T Liêm – Hà N i Khu công nghi p v a nh T Liêm Minh Khai – T Liêm – Hà N i C m công nghi p Chèm C m Công nghi p C u B C m công nghi p Ng c H i