- Tiến hành lấy mẫu và đo đạc tại hiện trường
25%(v/v) HOAc ở 95oC trong 5h
10 ml CH3COONH4 3,2M trong HNO3 20%; Lắc 0,5h ở nhiệt độ phòng
20 ml hỗn hợp 3:1
HCl-HNO3
Dạng trao đổi
Dạng liên kết với cacbonat
Dạng liên kết với Fe-Mn oxi hydroxit
Dạng liên kết với hữu cơ
với tốc độ 3000 vòng/phút trong 15 phút để thu phân đoạn liên kết với cacbonat (F2) trong dịch chiết.
- Dạng liên kết với Fe-Mn oxi hydroxit
Phần cặn sau khi tách dạng traoi đổi và dạng liên kết với cacbonat được tiến hành thêm 20 ml NH2OH.HCl 0,04M trong (v/v) HOAc 25 %, lắc đều trong 5 giờ ở 950C bằng máy lắc sau đó li tâm với tốc độ 3000 vòng/phút trong 15 phút để thu phân đoạn liên kết với sắt - mangan oxit (F3) trong dịch chiết.
- Dạng liên kết với hữu cơ
Phần cặn sau khi tách dạng trao đổi, liên kết với cacbonat, liên kết với Fe-Mn oxi hydroxit được thêm 10 ml CH3COONH4 3,2M trong HNO3 20%, lắc đều ở nhiệt độ phòng trong 0,5 giờ sau đó li tâm với tốc độ 3000 vòng/ phút trong 15 phút để thu phân đoạn liên kết với các hợp chất hữu cơ (F4) trong dịch chiết.
- Dạng cặn dư
Phần cặn dư còn lại được chuyển sang cốc thủy tinh 50 ml cho thêm 21 ml axit clohidric, sau đó cho thêm từ từ 7 ml axit nitric (hỗn hợp cường thủy), giữ ở nhiệt độ phòng sau đó đun ở 800C trong 2 giờ đến khi gần cạn. Để nguội, định mức bằng dung dịch HCl 2% đến 25 ml rồi tiến hành lọc lấy dung dịch chứa kim loại ở dạng cặn dư (F5).
Bảng 3.18 Hàm lượng các dạng kim loại trong mẫu trầm tích sông Nhuệ
Vị trí mẫu Các dạng Hàm lượng các dạng kim loại (mg/kg)Ni Cu Zn
Cầu Diễn
Dạng trao đổi 0,11 ± 0,02 2,90 ± 0,11 2,70 ± 0,04 Dạng liên kết với
cacbonat 4,85 ± 0,25 20,93 ± 0,33 48,34 ± 0,78 Dạng liên kết với Fe-Mn
oxi hydroxit 7,49 ± 0,44 14,81 ± 0,12 27,23 ± 0,78 Dạng liên kết với hữu cơ 3,96 ± 0,10 19,05 ± 0,17 42,22 ± 1,57 Dạng cặn dư 42,40 ± 0,77 38,01 ± 0,55 105,56 ± 2,28
Thanh Liệt
Dạng trao đổi 1,98 ± 0,31 1,57 ± 0,08 7,20 ± 0,04 Dạng liên kết với
cacbonat 7,49 ± 0,62 12,85 ± 0,64 137,23 ± 0,79 Dạng liên kết với Fe-Mn
oxi hydroxit 14,54 ± 0,61 15,91 ± 0,18 161,11 ± 1,57 Dạng liên kết với hữu cơ 9,25 ± 0,20 23,98 ± 1,20 137,78 ± 1,89 Dạng cặn dư 47,91 ± 0,77 39,38 ± 0,28 115,98 ± 0,98
Khe Tang
Dạng trao đổi 0,08 ± 0,01 0,86 ± 0,01 2,53 ± 0,04 Dạng liên kết với
cacbonat 5,07 ± 0,31 8,47 ± 0,21 61,11± 1,57 Dạng liên kết với Fe-Mn
oxi hydroxit 7,71 ± 0,39 9,17 ± 0,46 53,89± 0,79 Dạng liên kết với hữu cơ 4,41 ± 0,28 11,37 ± 0,27 60,56 ± 1,03
Dạng cặn dư 49,01 ± 2,19 31,35 ± 0,57 111,11 ± 1,97
Ba Đa
Dạng trao đổi 0,06 ± 0,01 0,71±0,04 3,70 ± 0,04 Dạng liên kết với (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cacbonat 5,19 ± 0,42 7,29 ± 0,16 48,34 ± 1,42 Dạng liên kết với Fe-Mn
oxi hydroxit 6,61 ± 0,62 7,29 ± 0,24 28,89 ± 0,79 Dạng liên kết với hữu cơ 3,74 ± 0,32 12,38 ± 0,42 38,34 ± 1,22 Dạng cặn dư 40,75 ± 1,55 31,06 ± 0,41 88,89 ± 1,14
Bảng 3.19 Hàm lượng các dạng kim loại trong mẫu trầm tích sông Đáy
Vị trí
mẫu Các dạng
Hàm lượng các dạng kim loại (mg/kg)
Ni Cu Zn
Đọ
Dạng trao đổi 0,20 ± 0,04 0,07 ± 0,03 0,46 ± 0.04 Dạng liên kết với
cacbonat 2,39 ± 0,14 0,35 ± 0,02 7,62 ± 0,09 Dạng liên kết với Fe-Mn
oxi hydroxit 1,23 ± 0,07 1,42 ± 0,12 7,02 ± 0,08 Dạng liên kết với hữu cơ 1,62 ± 0,28 8,01 ± 0,16 6,49 ± 0,04 Dạng cặn dư 30,05 ± 2,08 18,75 ± 0,25 62,91 ± 1,18
Quế
Dạng trao đổi 1,31 ± 0,04 0,63 ± 0,03 0,61 ± 0,03 Dạng liên kết với
cacbonat 4,41 ± 0,14 2,67 ± 0,15 10,06 ± 0,07 Dạng liên kết với Fe-Mn
oxi hydroxit 6,56 ± 0,28 2,98 ± 0,21 14,56 ± 0,16 Dạng liên kết với hữu cơ 2,64 ±0,14 6,27 ± 0,31 16,67 ± 0,26 Dạng cặn dư 33,04±0,37 23,12 ± 1,16 68,75 ± 0,97
Tế Tiêu
Dạng trao đổi 0,05 ± 0,01 0,63 ± 0,02 0,70 ± 0,03 Dạng liên kết với
cacbonat 3,52 ± 0,14 3,53 ± 0,08 8,11 ± 0,16 Dạng liên kết với Fe-Mn
oxi hydroxit 6,17 ± 0,14 3,53 ± 0,13 9,84 ± 0,09 Dạng liên kết với hữu cơ 2,42 ± 0,16 3,61 ± 0,18 13,33 ± 0,17
Dạng cặn dư 22,58 ± 0,77 14,31 ± 0,25 56,25 ± 0,98
Mai Lĩnh
Dạng trao đổi 1,65 ± 0,15 0,94 ± 0,07 9,7 ± 0,07 Dạng liên kết với
cacbonat 3,97 ± 0,34 6,04 ± 0, 10 81,67 ± 2,35 Dạng liên kết với Fe-Mn
oxi hydroxit 7,05 ± 0,14 7,21 ± 0,12 56,12 ± 0,78 Dạng liên kết với hữu cơ 3,74 ± 0,31 28,84 ± 0,23 46,67 ±1,27
Dạng cặn dư 28,91 ± 0,39 30,96 ± 0,56 60,42 ± 0,98
Phùng
Dạng trao đổi 1,14 ± 0,06 0,78 ± 0,04 0,07 ± 0,04 Dạng liên kết với
cacbonat 6,83 ± 0,31 5,48 ± 0,21 39,45 ± 0,78 Dạng liên kết với Fe-Mn
oxi hydroxit 6,61 ± 0,62 6,12 ± 0,22 38,34 ± 0,78 Dạng liên kết với hữu cơ 2,42 ± 0,31 7,64 ± 0,06 13,89 ± 0,28 Dạng cặn dư 35, 24 ± 1,55 28,41 ± 0,28 57,64 ± 0,98 Sự phân bố của các dạng niken, đồng và kẽm trong trầm tích của từng điểm được trình bày dưới dạng hình 3.23÷3.31 như sau:
Trầm tích Diễn 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Ni Cu Zn Nguyên tố % Dạng cặn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Liên kết với dạng hữu cơ Liên kết với oxit Fe-Mn Liên kết với cacbonat Trao đổi
Hình 3.23 Sự phân bố của các dạng kim loại trong trầm tích Diễn
Trầm tích Thanh Liệt 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Ni Cu Zn Nguyên Tố % Dạng cặn
Liên kết với dạng hữu cơ Liên kết với oxit Fe-Mn Liên kết với cacbonat Trao đổi
Hình 3.24 Sự phân bố của các dạng kim loại trong trầm tích Thanh Liệt
Trầm tích Khe Tang 0% 20% 40% 60% 80% 100% Ni Cu Zn Nguyên tố % Dạng cặn
Liên kết với dạng hữu cơ Liên kết với oxit Fe-Mn Liên kết với cacbonat Trao đổi
Hình 3.25 Sự phân bố của các dạng kim loại trong trầm tích Khe Tang
Trầm tích Ba Đa 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Ni Cu Zn Nguyên tố % Dạng cặn
Liên kết với dạng hữu cơ Liên kết với oxit Fe-Mn Liên kết với cacbonat Trao đổi
Hình 3.26 Sự phân bố của các dạng kim loại trong trầm tích Ba Đa
Trầm tích Đọ 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Ni Cu Zn Nguyên tố % Dạng cặn
Liên kết với dạng hữu cơ Liên kết với oxit Fe-Mn Liên kết với cacbonat Trao đổi
Hình 3.27 Sự phân bố của các dạng kim loại trong trầm tích Đọ
Trầm tích Quế 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Ni Cu Zn Nguyên tố % Dạng cặn
Liên kết với dạng hữu cơ Liên kết với oxit Fe-Mn Liên kết với cacbonat Trao đổi
Hình 3.28 Sự phân bố của các dạng kim loại trong trầm tích Quế
Trầm tích Tế Tiêu 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Ni Cu Zn Nguyên tố % Dạng cặn
Liên kết với dạng hữu cơ Liên kết với oxit Fe-Mn Liên kết với cacbonat Trao đổi
Hình 3.29 Sự phân bố của các dạng kim loại trong trầm tích Tế Tiêu
Trầm tích Mai Lĩnh 0% 20% 40% 60% 80% 100% Ni Cu Zn Nguyên tố % Dạng cặn
Liên kết với dạng hữu cơ Liên kết với oxit Fe-Mn Liên kết với cacbonat Trao đổi
Hình 3.30 Sự phân bố của các dạng kim loại trong trầm tích Mai Lĩnh
Trầm tích Phùng 0% 20% 40% 60% 80% 100% Ni Cu Zn Nguyên tố % Dạng cặn
Liên kết với dạng hữu cơ Liên kết với oxit Fe-Mn Liên kết với cacbonat Trao đổi
Kết quả cho thấy có sự phân bố không đồng đều của các dạng tại các vị trí lấy mẫu khác nhau. Các nguyên tố Cu và Ni tồn tại chủ yếu ở dạng liên kết bền trong trầm tích (dạng cặn dư). Hàm lượng niken tồn tại ở dạng cặn dư (F5) chiếm trên 50% tổng hàm lượng (59,02 % đến 84,67%) đặc biệt tại điểm cầu Đọ niken ở dạng cặn dư (F5) chiếm trên 80% (84,57%) tổng hàm lượng.
Sự tồn tại của kim loại đồng trong dạng cặn dư ở các địa điểm trong khoảng từ 39,72% đến 65,56%, tuy nhiên sự chênh lệch hàm lượng đồng trong cặn dư giữa các điểm là không quá lớn.
Dạng cặn dư của kẽm phân bố không đều trong các điểm lấy mẫu từ 20,74% đến 74,75%.
Tại các điểm lấy mẫu, so với đồng và kẽm, dạng cặn dư của niken luôn chiếm tỉ lệ cao hơn.
Ngoài ra, đồng còn tồn tại nhiều ở dạng liên kết với hữu cơ, dạng này chiếm trên 10%, kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của K.Fytianos (2004) về sự tồn tại của đồng trong trầm tích, đồng có xu hướng tạo phức bền với các chất hữu cơ và được giữ lại trong trầm tích [19,29,52], hàm lượng đồng trong dạng liên kết với hữu cơ thường tỷ lệ với hàm lượng tổng cacbon hữu cơ trong nước (TOC). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các kết quả nghiên cứu trên cũng có sự tương đồng so với các kết quả nghiên cứu trước đây về ô nhiễm kim loại nặng trong nước và trầm tích của sông Tô Lịch và Sông Nhuệ [48,49], các tác giả cho thấy Zn trong cặn lơ lửng của sông Tô Lịch tại điểm Thanh Liệt trước khi hợp lưu với sông Nhuệ là rất lớn, hàm lượng kẽm từ 670 đến 1800 ppm. Như vậy đã có sự lan truyền ô nhiễm từ sông Tô Lịch đến sông Nhuệ thông qua sự hấp phụ trên cặn lơ lửng và sa lắng xuống trầm tích.
Dạng trao đổi của các kim loại Ni, Cu, Zn tại tất cả các vị trí lấy mẫu đều thấp hơn 5%, điều đó cho thấy mức độ đáp ứng sinh học thấp và khả năng lan truyền ô nhiễm là không lớn.
0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4 2,8 3,2 3,6 4 Diễn Thanh Liệt Khe Tang
Ba Đa Đọ Quế Tế tiêu Mai Lĩnh Phùng
Địa điểm
%
Ni Cu Zn
Hình 3.32 Dạng trao đổi của các kim loại trong các mẫu trầm tích
Tổng dạng trao đổi và dạng cacbonat của niken không có sự khác nhau nhiều giữa sông Nhuệ và sông Đáy.
Tuy nhiên, tổng dạng trao đổi và dạng cacbonat của kẽm giữa sông Nhuệ và sông Đáy lại có sự khác biệt đáng kể (cụ thể trong trầm tích sông Đáy chiếm khoảng 10% , trầm tích sông Nhuệ là trên 20%).
57 7 9 11 13 15 17 19 Diễn Thanh Liệt Khe Tang
Ba Đa Đọ Quế Tế tiêu Mai Lĩnh Phùng % N i Sông Nhuệ Sông Đáy
Hình 3.33 Tổng dạng trao đổi và dạng cacbonat của niken trên sông Nhuệ và sông Đáy
16 6 11 16 21 26 Diễn Thanh Liệt Khe Tang
Ba Đa Đọ Quế Tế tiêu Mai Lĩnh Phùng % C u Sông Nhuệ Sông Đáy
Hình 3.34 Tổng dạng trao đổi và dạng cacbonat của đồng trên sông Nhuệ và sông Đáy
510 10 15 20 25 30 35 40 Diễn Thanh Liệt Khe Tang
Ba Đa Đọ Quế Tế tiêu Mai Lĩnh Phùng % Z n Sông Nhuệ Sông Đáy
Hình 3.35 Tổng dạng trao đổi và dạng cacbonat của kẽm trên sông Nhuệ và sông Đáy
- Hệ số tương quan giữa các kim loại trong các dạng liên kết của trầm tích:
Hệ số tương quan giữa các kim loại trong các dạng liên kết của trầm tích được tính toán bằng phần mềm Minitab 14. Kết quả thu được như sau:
+ Dạng trao đổi (F1):
Ni Cu
Cu 0,935
Zn 0,892 0,916
+ Dạng liên kết với cacbonat (F2)
Ni Cu
Cu 0,469
Zn 0,685 0,528
Mỗi tương quan giữa các cặp kim loại Ni và Cu, Cu và Zn, Ni và Zn trong cả hai dạng: dạng trao đổi và dạng liên kết với cacbonat trong trầm tích sông Nhuệ - Đáy đều là mối tương quan thuận khá chặt chẽ. Với độ tin cậy trên 95%, giá trị hằng số tương quan Pearson r > 0,8, dạng trao đổi của cả 3 cặp kim loại trong trầm tích có (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
mối tương quan thuận rất mạnh. Điều đó cho thấy rằng các kim loại này phát tán từ một nguồn thải hoạt động của con người.
Mặt khác, các kim loại có mối tương quan thuận khá chặt chẽ sẽ gây sự cộng hưởng giữa các kim loại với nhau dẫn đến gia tăng ô nhiễm của chúng trong trầm tích.