Biến động một số tính chất hóa-lý trong trầm tích và nước sông Tô Lịch 1 Động thái Eh trong trầm tích và nước sông Tô Lịch

Một phần của tài liệu Nghiên cứu sự hình thành và phát tán Hydrosunfua từ sông Tô Lịch (Trang 90 - 96)

5 Nts 10TCN 377-99: Ntổng số – Phương pháp Kjeldahl

3.3. Biến động một số tính chất hóa-lý trong trầm tích và nước sông Tô Lịch 1 Động thái Eh trong trầm tích và nước sông Tô Lịch

Giá trị Eh theo chiều sâu của cột  nước thể hiện rõ xu thế giảm dần về giá trị điện thế và  tăng  mức  độ khử của  môi  trường. Eh của  nước tầng  đáy  có  giá  trị trung bình nhỏ hơn  tầng mặt tới 112 mV, ở lớp bùn trầm tích giá trị Eh tiếp tục giảm và thấp  hơn  so  với giá trị Eh của  nước tầng mặt tới 172 mV. Giá trị Eh của  nước tầng mặt trung bình là -223 ± 5,4 mV, Eh tương  ứng tại  nước tầng  đáy  và  lớp trầm tích là -331 ± 21,4 mV và -394  ±  54,1  mV.  Như  vậy, càng xuống sâu, mức  độ dao  động của Eh càng lớn,  điều này thể hiện rõ ảnh  hưởng của sự trao  đổi chất giữa tầng  nước mặt với lớp không khí trên bề mặt  nước thải (Bảng 3.8). Nhờ quá  trình  trao  đổi ô xy xảy ra giữa lớp  không  khí  và   nước tầng mặt  đã   duy  trì   mức   độ dao  động của Eh nước tầng mặt ổn  định  hơn  so  với lớp  nước và trầm tích  bên  dưới. Tuy nhiên hàm lượng  ô  xy  hòa  tan  trong  nước tầng mặt (0,25 m) trên sông Tô Lịch  cũng  rất thấp. Hầu hết các kết quả quan trắc trong 4 thời  điểm lấy mẫu từ 2009  đến  2013  đều có giá trị DO < 1 mgO2/L, kể cả các thời  điểm  vào  mùa  mưa (Phụ lục 3).

Bảng 3.8. Giá trị Eh trong  nước và trầm tích trên sông Tô Lịch

Giá  trị  Eh (mV) Nước  tầng  mặt Nước  tầng  đáy Trầm  tích

Số  mẫu 8 8 8

Giá  trị  nhỏ  nhất -232 -362 -489

Giá  trị  lớn  nhất -216 -298 -311

Giá  trị  trung  bình -223 -334 -394

87

Eh theo chiều sâu của từng mặt cắt   cũng   có   xu   hướng giảm từ tầng mặt (0,25m)  đến tầng  đáy  và  tầng trầm  tích.  Trong  đó  ở 4 vị trí ở hạ lưu  sông  (từ Cầu Khương  Đình đến Đập Thanh Liệt) có mức chênh lệch trung bình về giá trị Eh giữa các tầng  nước mặt và tầng  nước  đáy  (+  123  mV)  cao  hơn  so  với giá trị tương  ứng (+ 101 mV) tại 4 vị trí quan trắc ở thượng  lưu  sông  (từ Hoàng Quốc Việt đến Ngã Tư  Sở). Mức chênh lệch về Eh giữa tầng  nước mặt và tầng trầm  tích   cũng   có   xu   hướng  tương  tự, các giá trị tương  ứng là + 204 mV và +158 mV. Sự khác biệt này có thể là   do   độ sâu của sông ở phần hạ lưu   sông   Tô   Lịch   sâu   hơn   so   với phần thượng  lưu,  do  vậy khả năng  xâm  nhập của ô xy từ lớp không khí trên bề mặt  nước thải vào các tầng  nước và trầm tích ở đáy  sông  càng bị hạn chế (Hình 3.10).

Hình 3.10. Giá  trị Eh trong  trầm  tích,  nước  tầng  mặt  và  nước  tầng  đáy  trên

sông  Tô  Lịch

Giá trị Eh của  nước tầng mặt  dao  động từ -218  mV  đến -232 mV, nằm trong ngưỡng  môi  trường thích hợp về Eh để VSV nhóm SRB phát triển. Mức  dao  động của các giá trị Eh của tầng  nước mặt dọc theo chiều dài của sông chỉ là 16 mV, giá trị trung bình của Eh trong  nước tầng mặt là -223 ± 5,4 mV, tuy nhiên giá trị Eh trong tầng   nước mặt vẫn thể hiện   được   xu  hướng giảm dần về phía hạ lưu  (Hình   3.11).  Trong  khi  đó  mức  dao  động của tầng  nước  đáy  và  tầng trầm  tích  là  cao  hơn,   đặc biệt  là  đối với Eh của tầng trầm tích.

88

Hình 3.11. Diễn  biến  Eh tầng  nước  mặt  dọc  theo  sông  Tô  Lịch

Đoạn sông phần hạ lưu  từ vị trí Cầu  Khương  Đình đến vị trí Cầu Dậu của sông Tô Lịch thuộc phần tiểu khu tiêu có diện   tích   lưu   vực   thoát   nước nhỏ hơn   nhiều so với phần  thượng  lưu,  tỷ lệ tiêu thoát tính theo diện  tích  lưu  vực của  đoạn sông này chỉ là 0,5 km2/km  sông,  tương  đương  với khoảng 2,4*1.000 m3 NTSH /km chiều  dài  sông/  ngày  đêm,  (Hình  2.1, Bảng 3.2). Do vậy  đoạn sông này nhận nguồn nước thải bổ sung  vào  cũng  ít  hơn  nhiều so với  vùng  thượng  lưu.  Như  vậy  nước thải trên  đoạn sông này chủ yếu là từ phía  thượng  lưu  chảy về có thời  gian  lưu  nước trên đoạn  sông  này  cũng  dài  hơn  so  với phần  thượng  lưu,  quá   trình  khử chiếm  ưu  thế hơn,  kết quả là giá trị Eh của tầng  nước mặt  có  xu  hướng giảm dần về phía hạ lưu.   Tuy nhiên ở đoạn sông cuối từ Cầu Dậu đến Đập Thanh Liệt do sông Tô Lịch nhận thêm nguồn  nước thải khá lớn từ hạ lưu  sông Lừ do vậy  đã  làm  thay  đổi giá trị Eh tại vị trí Đập Thanh Liệt.

Vào  mùa  mưa,  khi  lượng  nước  mưa  gia  tăng  làm  pha  loãng  lượng  nước thải trên sông Tô Lịch, Eh của  nước tầng mặt  có  xu  hướng tỷ lệ thuận với tỷ lệ tiêu thoát nước  mưa  vào sông (tính  theo  đơn  vị km2 của tiểu KTT/km chiều dài sông). Vào mùa khô, khi không có ảnh  hưởng của  nước  mưa,  Eh có  xu  hướng phụ thuộc vào tỷ lệ tiêu thoát NTSH (tính  theo  đơn  vị 1.000 m3 NTSH/km chiều dài sông). Khi tỷ lệ tiêu thoát NTSH vào sông thấp thì Eh có  xu  hướng  tăng  lên  và  ngược lại.  Như  vậy Eh trong   nước tầng mặt trên sông Tô Lịch bị chi phối bởi yếu tố tỷ lệ tiêu thoát nước  mưa  và  NTSH  theo  mùa  (Hình  3.12 và Hình 3.13).

89

Hình 3.12. Diễn  biến  Eh tầng  nước  mặt  theo  tỷ  lệtiêu  thoát  nước  mưa  trên   sông  Tô  Lịch

Hình 3.13. Diễn  biến  Eh tầng  nước  mặt  theo  tỷ  lệ tiêu thoát NTSH

trên  sông  Tô  Lịch

Hình 3.13 mô tả diễn biến của Eh tầng   nước mặt phụ thuộc vào tỷ lệ tiêu thoát NTSH trên 1 km chiều dài của  sông.  Trong  đó  thể hiện khá rõ ảnh  hưởng của các nguồn NTSH bổ sung dọc theo chiều dài của sông vào mùa khô khi không có tác  động của  lượng  nước  mưa  chảy tràn.

Đoạn sông số 1 từ Hoàng Quốc Việt đến Cầu Giấy tiêu thoát cho tiểu KTT rộng khoảng 6,64 km2, và tỷ lệ tiêu thoát của NTSH là 18.000 m3/km chiều dài sông.

Đoạn sông số 2 tiếp theo từ Cầu Giấy đến Trần  Duy  Hưng chịu cótiểu KTT nhỏ hơn  khá  nhiều so với  đoạn sông số 1 (diện tích tiêu thoát chỉ là 2,27 km2, và tỷ lệ tiêu thoát NTSH chỉ là 4.900 m3/km chiều dài sông).

90

Đoạn sông số 3 từ Trần  Duy  Hưng đến Ngã   Tư  Sở có tiểu KTT rộng 7,95 km2, và có tỷ lệ tiêu thoát NTSH lớn nhất là 22.500 m3/km chiều dài sông. Tỷ lệ tiêu thoát NTSH dọc theo sông giảm ở các   đoạn sông tiếp   theo,   nhưng   đến   đoạn sông cuối   (đoạn sông số 7) từ Cầu Dậu đến Đập Thanh Liệt thì tỷ lệ tiêu thoát NTSH lại  tăng  lên  do  đoạn sông này ngoài việc tiêu thoát cho tiểu KTT của sông Tô Lịch còn chịu trách nhiệm tiêu thoát cho 1 phần lớn cho KTT  nước hạ lưu  của sông Lừ với tỷ lệ tiêu thoát NTSH là 12.700 m3/km chiều  dài  sông).  Như  vậy giá trị Eh của   nước tầng mặt không chỉ phụ thuộc vào mức độ xâm nhập của ô xy từ lớp không khí trên bề mặt  nước thải, thời  gian  lưu  của  nước thải trên sông mà còn phụ thuộc phần lớn vào nguồn thải bổ sung của NTSH dọc theo chiều dài của sông Tô Lịch.

Tương  tự như  xu  hướng giảm dần về phía hạ lưu  của giá trị Eh trong  nước tầng mặt trên sông Tô Lịch, giá trị Eh của tầng  nước  đáy  và  trầm  tích  sông  cũng  thể hiện  xu  hướng giảm dần về phía hạ lưu.  Nước ở tầng  đáy  không  chỉ có thời gian  lưu   trên  sông  dài  hơn  mà  còn  do    dòng  chảy của sông càng về hạ lưu  càng  có  cột  nước cao  hơn,  sự xâm nhập của ô xy từ không khí càng bị suy giảm, do vậy quá trình khử càng chiếm   ưu   thế. Phạm   vi   dao   động của Eh ở tầng   nước   đáy   và   tầng trầm tích cũng  lớn  hơn nhiều so với tầng  nước mặt, các dải phạm  vi  dao  động  tương  ứng thể hiện   qua   độ lệch chuẩn là 21,4 mV và 54,1 mV, trong khi giá trị độ lệch chuẩn tương  ứng ở tầng  nước mặt chỉ là 5,4 mV (Bảng 3.8).

Đối với  đất ngập  nước, khi bắt  đầu ngập  nước thì chỉ cần ngập  nước trong khoảng 2 tuần là Eh có thể giảm từ 245 mV xuống -220 mV trở thành  môi  trường khử thuận lợi cho hoạt  động của VSV nhóm SRB [103]. Trầm tích sông Tô Lịch là trầm tích ngập  nước lâu ngày nên giá trị Eh của tầng trầm tích bị giảm mạnh, mức độ khử cao. Eh tầng trầm tích dao  động từ -311  mV  đến -429 mV. Giá trị Eh của tầng  nước  đáy  cũng  thấp, và  cũng  thể hiện mức  độ khử cao. Eh tầng  nước  đáy  dao động trong khoảng từ -298  mV  đến -362 mV.  Như  vậy giá trị Eh của tầng  nước  đáy   và tầng trầm tíchnằm trong khoảng giá trị Eh mà nhiều nghiên cứu  trước  đây  đã  chỉ ra là không thuận lợi  cho  quá  trình  sinh  trưởng của VSV thuộc  nhóm  SRB  để hình

91

thành sunfua (Bảng 1.6). Với khoảng giá trị Eh như  vậy, tầng  nước  đáy  và  tầng trầm tích  sông  được  xem  là  môi  trường không thuận lợi cho việc hình thành nên sunfua mà lại  là  môi  trường thuận lợi cho việc khử CHC sinh khí mê tan [96].

Eh trong các tầng  nước trên sông Tô Lịch có phạm  vi  dao  động lớn từ -362 mV   đến -216   mV.   Trong   đó   có   khoảng giá trị Eh thấp   hơn  -300   mV   được nhiều nghiên cứu   trước   đây   xem   là   khoảng Eh không thích hợp   để hình thành sunfua (Bảng 1.6). Quan hệ giữa Eh và nồng  độ sunfua trên hình 3.14 cho thấy tồn tại 3 vùng giá trị khá biệt lập:

Hình 3.14. Quan  hệ  Eh và  nồng  độ  sunfua

x Vùng 1 có nồng   độ sunfua của các mẫu trong vùng này thấp, nằm ngoài  biên  độ dao  động của  độ lệch chuẩn, và có giá trị Eh thấp  hơn  - 340 mV;

x Vùng 2, là vùng nằm trong khoảng  dao  động với  biên  độ là  độ lệch chuẩn của các mẫu quan trắc  được ([sunfua] = 0,17 ± 0,075 mmol/L); x Vùng 3 có nồng   độ sunfua của các mẫu trong vùng này cao, nằm

ngoài   biên   độ dao   động của   độ lệch chuẩn, và có giá trị Eh trong khoảng từ -250 mV đến -200 mV.

92

Nồng   độ sunfua hình thành ở vùng 2 là vùng nằm trong phạm   vi   biên   độ đúng  bằng  độ lệch chuẩn. Vùng 1 và vùng 3  là  các  vùng  có  hàm  lượng  sunfua  vượt quá hoặc thấp   hơn   so   với   biên   độ dao   động trung bình của các quan trắc.   Lượng sunfua  được hình thành với mức  độ thiên cao chỉ xẩy ra ở vùng 3, với giá trị Eh dao động từ -250  mV  đến -200 mV. Và  lượng  sunfua  được hình thành ở mức  độ thấp ở giá trị Eh thấp  hơn  -340   mV.  Hay   nói  cách   khác   ngưỡng Eh thích hợp  để sunfua hình thành với số lượng lớn  trong  nước sông Tô Lịch là từ -250  mV  đến -200mV. Khoảng giá trị này  cũng  phù  hợp với các nghiên cứu  trước  đây  (Bảng 1.6).

Một phần của tài liệu Nghiên cứu sự hình thành và phát tán Hydrosunfua từ sông Tô Lịch (Trang 90 - 96)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(191 trang)