MẪU:
Để đánh giá một cách hệ thống sự ơ nhiễm kim loại nặng của bùn lắng trên tồn bộ hệ thống kênh rạch của Thành phố thì cần thiết phải lấy một số lượng mẫu rất lớn do tổng chiều dài của 05 hệ thống kênh rạch chính là 58,101 km và 36,346km các chi lưu. Tuy nhiên, trong khuơn khổ luận văn và kinh phí cĩ hạn, nên cần phải lựa chọn các điểm lấy mẫu cho hợp lý, chúng phải thoả mãn các điều kiện sau:
9 Dựa trên các tài liệu đã cơng bố, lựa chọn các khu vực cĩ hàm lượng kim loại cao
9 Điểm lấy mẫu phải nằm rải trên tồn bộ tuyến kênh để cĩ thể đánh giá mức độ ơ nhiễm của kim loại nặng dọc theo tuyến kênh từ thượng nguồn xuống hạ lưu;
9 Điểm lấy mẫu nằm gần các miệng xả nước thải chính của khu vực (D > 800 mm) vì các miệng xả này là một trong những nguồn cung cấp bùn lắng chính. Tuy nhiên, điểm lấy mẫu khơng nằm ngay miệng xả mà thường nằm cách miệng xả 20 –30 m về phía hạ lưu, là nơi dịng chảy của kênh yếu và bùn lắng tập trung. Độ sâu lấy mẫu (0-60cm) vì đây là lớp phản ánh quá trình ơ nhiễm hiện tại và các hạt bụi mịn cĩ khả năng hấp phụ chất ơ nhiễm cao nhất.
9 Điểm lấy mẫu đặc trưng cho các khu tập trung dân cư đơng, lượng nước thải, rác thải nhiều; cĩ thể là nơi chịu các ảnh hưởng của chất thải cơng nghiệp, tiểu thủ cơng nghiệp , hoặc các hoạt động nơng nghiệp
9 Cuối cùng, điểm lấy mẫu cần thuận lợi cho việc lấy mẫu và thích hợp với khả năng kinh phí.
Tham khảo tài liệu, khảo sát thực địa, lựa chọn các điểm lấy mẫu và xây dựng bản đồ lấy mẫu
Sau khi tham khảo các đề tài về hệ thống kênh rạch Thành phố Hồ Chí Minh và tiến hành khảo sát thực địa. Căn cứ vào các điều kiện lựa chọn điểm lấy mẫu, kết hợp với thực tế, phù hợp với khả năng kinh tế đã quyết định chọn 19 điểm lấy mẫu như trên Bản đồ lấy mẫu ở Hình 2-1 và được mơ tả chi tiết ở các phần dưới đây:
Hình 2-1. BẢN ĐỒ VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM LẤY MẪU BÙN LẮNG ĐƠ THỊ 2.1.1 Các điểm lấy mẫu
Hệ thống kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè:
Hệ thống kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè cĩ điểm bắt đầu tại vị trí gần đường Dân Chủ – Phường 6 – Quận Tân Bình. Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè chảy qua các quận Phú Nhuận, quận 3 và Bình Thạnh và cuối cùng đổ ra sơng Sài Gịn (đoạn phía sau kho cảng). Vị trí địa lý của kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè nằm vào trong khoảng 10o 48’ vĩ độ Bắc; và khoảng từ 106o 40’ đến 106o 43’ kinh độ Đơng.
1. Điểm Cầu Sạn (ký hiệu A1):
• Điểm Cầu Sạn là điểm gần đầu nguồn của hệ kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè , cách nhà xưởng sửa chữa đầu máy xe lửa khoảng 100m (tính từ thượng
nguồn : hướng từ Cầu Sạn về Cầu Kiệu). Đoạn kênh này chảy qua ranh giới của phuờng 11, phường 12 và phường 13 quận Phú Nhuận. Độ rộng của lịng kênh khoảng 10m và độ sâu khoảng 2m (khi nước lớn). Do đây là một trong những cửa xả chính nằm trên hệ kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè nên lưu lượng nước thải tuơng đối lớn khi nước rịng.
• Thời điểm lấy mẫu là lúc nước rịng kiệt (thuận tiện việc lấy mẫu bùn mặt)
• Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu: điểm lấy mẫu nằm cách cửa xả Đặng Văn Ngữ khoảng chừng 50m về phía thượng nguồn (hai cửa xả chính của khu vực quận Phú Nhuận). Đoạn kênh này là nơi tập trung rác thải của khu vực dân cư xung quanh và rác thải do nơi khác mang đến. Khu vực dân cư xung quanh chủ yếu là lao động, buơn bán và chăn nuơi.
• Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,3m
2 .Điểm Cầu Kiệu (ký hiệu A2):
• Điểm Cầu Kiệu là điểm lấy mẫu thứ 2 tính từ thượng nguồn, hướng từ Cầu Cơng lý về Cầu Kiệu. Độ rộng của lịng kênh khoảng 30m và độ sâu khoảng 4m (khi nước lên). Khu vực dân cư 2 bên bờ kênh chủ yếu vẫn là dân lao động.
• Thời điểm lấy mẫu là lúc nuớc rịng
• Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu : đây là nơi tập trung nước thải và rác thải của khu vực chợ Phú Nhuận, và chợ Tân Định. Đoạn kênh này cũng là một điểm ơ nhiễm nặng do việc đổ rác bừa bãi (rác sinh hoạt và cả rác trong xây dựng ). Một điều nữa cũng tương đối quan trọng là mật độ lưu thơng cơ giới qua khu vực này rất cao vì đây là một trong những trục đường chính vào trung tâm thành phố.
• Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,3m
3. Rạch Nhiêu Lộc – Thị Nghè (Đường Lê Thánh Tơn): ký hiệu A 3
• Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu: tiếp giáp với sơng Sài Gịn
• Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,3m
Hệ kênh Tân Hố – Lị Gốm:
Hệ thống kênh Tân Hố – Lị Gốm cĩ điểm bắt đầu ở khu Bàu Cát gần đường Aâu Cơ và kết thúc tại vị trí cuối đường Lị Gốm nơi tiếp giáp với hệ thống kênh Tàu Hũ – Bến Nghé.
Vị trí địa lý của kênh Tân Hố- Lị Gốm vào trong khoảng 10o44’vĩ bắc đến khoảng 10o 46’; 106o 38’ đến 106o 39’ độ kinh đơng.
Kênh Tân Hố – Lị Gốm chảy qua các khu vực cĩ mật độ tập trung các nhà máy xí nghiệp cao. Bên cạnh đĩ ơ nhiễm do rác thải sinh hoạt và hoạt động chuyên chở bằng ghe thuyền tại kênh này cũng cao.
• Phía bờ phải của kênh (thuộc phường 20 quận Tân Bình) là khu tập trung các xí nghiệp chế biến thuỷ sản và dệt nhuộm. Lịng kênh tại đây cĩ rất nhiều rác, rác thải gồm rác thải sinh hoạt và rác thải cơng nghiệp. Độ rộng của lịng kênh khoảng 15m (khi nuớc lớn).
• Thời điểm lấy mẫu là lúc nước rịng kiệt
• Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu: vị trí lấy mẫu này cĩ mật độ tập trung các nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp cao như nhà máy cơng nghiệp dệt, nhuộm, in ấn, lị giết mổ gia súc, sản xuất cồn, mía đường, chế biến thuỷ sản. Nước thải của khu giải trí Đầm Sen, rác thải sinh hoạt.
• Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,3m
2 Kênh Tân Hố – Lị Gốm, Cầu Ơng Buơng III –Phú Lâm (B 2)
• Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu: là nơi tập trung hai cửa xả chính Hùng Vương I và Hùng Vương II . Các xí nghiệp, nhà máy, cơ sở sản xuất cơng nghiệp nhựa, giấy, xí nghiệp chế biến thực phẩm Cầu Tre,cơ khí, nhà máy cao su Kim Đan, xí nghiệp Dược Trung Ương 24… cĩ mật độ giao thơng cao
• Thời điểm lấy mẫu là lúc nước rịng kiệt
• Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0.3m
3 Kênh Tân Hố – Lị Gốm , Cầu Hậu Giang (ký hiệu B 3)
• Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu: là khu dân cư , người dân chủ yếu sống bằng nghề hàn tiện , làm tăm xe. Cơ sở sữa chữa máy cơng cụ và sản xuất nhựa
• Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,3m
• Thời điểm lấy mẫu là lúc nước rịng kiệt
Hệ kênh Tham Lương – Bến Cát:
1 Kênh Tham Lương – Bến Cát, Cầu Tham Lương (ký hiệu C 1):
• Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu: điểm lấy mẫu nằm trong một khu vực tập trung nhiều các xí nghiệp cơng nghiệp như: Dệt Thành Cơng, Hố Chất Tân Bình, Vifon, các nhà máy hố chất, dược phẩm, chế biến thực phẩm, dầu ăn, và cơ sở chân nuơi. Bên cạnh đĩ, ở đây cĩ lượng rác thải sinh hoạt lớn.
• Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,3m
• Thời điểm lấy mẫu là lúc nước rịng
2 Kênh Tham Lương – Bến Cát, chợ Cầu (ký hiệu C 2):
• Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu: điểm lấy mẫu nằm trong khu dân cư tập trung dân cư. Nước thải và rác thải sinh hoạt khu vực Chợ Cầu gây ơ nhiễm cho kênh. Ngồi ra, các hoạt động của xí nghiệp dệt như xí nghiệp Dệt nhuộm số 1, cơng ty dệt Thái Tuấn, và các trại chăn nuơi lợn đã làm cho chất lượng nước kênh xấu đi
• Thời điểm lấy mẫu là lúc nước rịng
3 Kênh Tham Lương – Bến Cát, Cầu An Lộc (ký hiệu C3):
Độ sâu lấy mẫu: 0- 0,2m
4 Sơng Sài Gịn, cửa rạch Vàm Thuật (ký hiệu C4):
Độ sâu lấy mẫu: 0,4 – 0,6m
5 Rạch Vàm Thuật (ký hiệu C5):
Độ sâu lấy mẫu: 0,2 – 0,4m
Hệ Kênh Tẻ – Kênh Đơi:
Hệ thống kênh Đơi – kênh Tẻ cĩ điểm bắt đầu tại điểm gần đường Aâu Cơ và kết thúc tại vị trí cuối đường Lị Gốm nơi tiếp giáp với hệ thống kênh Tàu Hũ- Bến Nghé
Vị trí địa lý của kênh Đơi –kênh Tẻ vào trong khoảng 10o 43’ vĩ bắc đến khoảng 10o 46’ độ vĩ bắc ; 106o 38’ đến 106o 44’ độ kinh đơng.
Kênh Đơi- kênh Tẻ chảy qua các khu vực cĩ mật độ tập trung các nhà máy xí nghiệp cao. Bên cạnh đĩ, ơ nhiễm do rác thải sinh hoạt và hoạt động chuyên chở bằng ghe thuyền tại kênh này cũng cao.
1 Kênh Đơi –Tẻ, Cầu Hiệp Aân đường Phạm Thế Hiển (ký hiệu D1):
• Điểm Cầu Hiệp Aân là điểm đầu tiên, thuộc đường Phạm Thế Hiểnvà đường Nguyễn Duy. Khu vực dân cư 2 bên bờ kênh chủ yếu là dân lao động , tuy nhiên dọc 2 bờ cĩ các xí nghiệp và các kho bãi chứa các loại hàng cơng nghiệp , phía bờ phải (dọc theo đường Phạm Thế Hiển ) cĩ nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu. Đây là nơi tập trung nước thải từ khu vực chợ Xĩm Củi và các xí nghiệp cơng nghiệp, nước thải từ khu vực Bình Chánh,và gần ngã ba là xí nghiệp sửa chữa tàu.
• Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,2m
• Thời điểm lấy mẫu là lúc nước rịng kiệt
2 Kênh Đơi –Tẻ, Cầu Hiệp Aân đường Nguyễn Duy (ký hiệu D2):
Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,2m
3 Kênh Đơi- Kênh Tẻ, Cầu chữ Y (ký hiệu D3):
• Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu: khu vực xung quanh là khu dân cư, nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu, xí nghiệp chế biến lâm sản, một số cơ sở sản xuất và sửa chữa nhỏ.Bờ trái kênh cĩ chợ Hồ Bình, bệnh viện chợ Quán, nhà máy điện chợ Quán. Miệng cống xả của khu vực chợ, dân cư và các bệnh viện thuộc quận 5. Nơi đây, cĩ mật độ giao thơng đường bộ và đường thuỷ rất cao.
4 Kênh Đơi- kênh Tẻ & rạch Ơng Lớn, cầu Rạch Ơng (ký hiệu D4):
Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu:
- Khu vực tập trung dân cư của quận 8, cù lao Ơng Kiểu và quận 4
- Gần ngã 3 tiếp giáp giữa 2 kênh Bến Nghé – Tàu Hủ và kênh Đơi- kênh Tẻ - Gần miệng cống xả, nhà máy dệt, nhà máy cơ khí và 2 xưởng đĩng tàu
Độ sâu lấy mẫu: 0,4 –0,6m
5 Kênh Đơi- Kênh Tẻ, Cầu Tân Thuận (ký hiệu D5):
Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu:
- Gần xưởng sữa chữa tàu Cảng Sài Gịn và chợ Tân Thuận
- Điểm cuối cùng của hệ thống kênh Đơi – kênh Tẻ, nơi diễn ra quá trình pha lỗng tại cửa sơng
Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,2m
Hệ kênh Tàu Hũ – Bến Nghé:
Kênh Tàu Hũ – Bến Nghé cĩ điểm bắt đầu tại vị trí giao điểm của đường Trần Văn Kiểu và đường Lị Gốm, kết thúc tại vị trí Cầu Khánh Hội. Hệ thống kênh Bến Nghé- Tàu Hũ chảy qua quận 8, quận 6, quận 5 và quận 1.
Vị trí địa lí của kênh Bến Nghé- Tàu Hũ bắt đầu tại kinh độ khoảng 106o 38’ độ kinh đơng và kết thúc tại vị trí cầu Khánh Hội cĩ kinh độ vào khoảng 106o 43’ độ kinh đơng. Đặc điểm địa lí của kênh Bến Nghé- Tàu Hũ nằm gần song song với đường vĩ tuyến và cĩ vị trí vào khoảng 106o 44’ đến 106o 46’ độ vĩ bắc.
1. Kênh Tàu Hũ- Bến Nghé, Bình Đơng (ký hiệu E1)
Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu:
- Gần ngã 3 kênh Lị Gốm và kênh Bến Nghé
- Nươc thải của một số cửa xả chính xung quanh khu vực cầu Máy rượu
- Các nhà máy sản xuất và chế biến thực phẩm như nhà máy rượu Bình Tây, nhà máy xay xát, nhà kho chứa hàng và chợ Bình Đơng
- Mật độ lưu thơng đường thuỷ rất cao Độ sâu lấy mẫu: 0- 0,2m
2. Kênh Tàu Hũ- Bến Nghé, Cầu Chà Và (Trần Văn Kiểu) (ký hiệu E2)
Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu:
- Dân cư và các hộ buơn bán, sản xuất nhỏ, cĩ gia cơng kim loại, nuớc thải xả thẳng xuống kênh, khơng qua xử lý
- Gần chợ Xĩm Củi
- Tập trung nhiều cống xả
- Gần điểm nối với kênh Tân Hố – Lị Gốm, đoạn chảy qua chợ Bình Tây và chợ Kim Biên
3. Sơng Sài Gịn, cửa rạch Bến Nghé (ký hiệu E3):
Cơ sở lựa chọn điểm lấy mẫu: - Tiếp giáp sơng Sài Gịn
Độ sâu lấy mẫu: 0 – 0,4m
2.1.2 Phương pháp lấy mẫu
Trong mơi trường nước, chỉ cĩ một phần nhỏ các kim loại nặng tồn tại trong pha hồ tan (dạng ion). Các nghiên cứu về ơ nhiễm kim loại nặng trong các lưu vực sơng trên thế giới đã cho thấy hàm lượng của pha khơng hồ tan (tức là hàm lượng các chất ơ nhiễm này trong trầm tích và ở dạng keo) thường rất cao so với pha hồ tan (>100.000 lần tại sơng Elbe (CHLB Đức) và 1.000-10.000 lần (sơng Schuylkill)). Nguyên nhân là do hầu hết các kim loại nặng như As, Cd, Hg, Pb và Zn đều tồn tại chủ yếu ở dạng liên kết với các hạt keo (0,45m) hoặc tích luỹ trong mơi trường trầm tích (chiếm từ 50-90% tổng hàm lượng kim loại). Tương tự, hầu hết các kim loại được xếp trong danh sách các chất cĩ nguy cơ ơ nhiễm (chỉ với ngoại lệ Sb) của Cục bảo vệ mơi trường Mỹ (US-EPA) đều ở dạng bền vững và cĩ xu thế tích tụ trong trầm tích (các trầm tích đáy và dạng keo) hoặc trong các thuỷ sinh vật. Do đĩ, nếu chỉ dựa trên các kết quả phân tích mẫu nước sẽ khơng phản ánh đầy đủ mức độ ơ nhiễm kim loại nặng của một nguồn nước. Chính vì những lý do nêu trên, phạm vi nghiên cứu đã tập trung vào các mẫu trầm tích bề mặt (0-30 cm). Đây là tầng trầm tích phản ánh sự ơ nhiễm trong thời gian hiện tại.
Các mẫu trầm tích bề mặt (0-30cm) được lấy bằng dụng cụ khoan lấy mẫu địa chất. Để tránh nhiễm bẩn mẫu, ống lấy mẫu được sử dụng là ống nhựa cĩ đường kính 10 cm. Các thơng số địa hĩa đặc trưng (pH, Ec, DO và nhiệt độ) cho từng vị trí khảo sát cũng được đo trực tiếp tại hiện trường để đánh giá vai trị của các yếu tố này đến sự tích lũy của kim loại nặng trong trầm tích.
2.1.3 Bảo quản mẫu:
- Mẫu dùng để phân tích chỉ tiêu kim loại nặng: mẫu này sau khi lấy được cho vào bịch nilon
- Mẫu sau khi lấy về được bảo quản (4oC) tại phịng thí nghiệm của Viện Tài Nguyên và Mơi Trường.
2.2 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN KIM LOẠI:
Các kết quả nghiên cứu trước đây đã cho thấy sự tích lũy kim loại nặng trong trầm tích phụ thuộc vào thành phần cỡ hạt và phần cỡ hạt bột và sét (< 63μm) là phần tập trung các kim loại nặng. Do đĩ, để giảm khối lượng mẫu nghiên cứu, chỉ tập trung vào phần cỡ hạt này. Các mẫu được tách ra phần cỡ hạt 63μm bằng phương pháp rây ướt. Sau đĩ, phần mẫu này được sấy khơ tự nhiên. Để phân tích tổng hàm lượng kim loại, cân khoảng 5 g mẫu được ngâm trong hỗn hợp axit 15 ml
HCl và 5 ml HNO3 đậm đặc trong bình cầu với thời gian khoảng 10-12 giờ. Sau đĩ, dung dịch được đun nĩng ở nhiệt độ 80°C trong 2h. Để nguội, lọc qua giấy lọc và cơ lại cịn chừng 20ml. Pha lỗng trong bình định mức.
Mẫu sau khi xử lý được phân tích bằng máy quang phổ hấp thu nguyên tử (AAS) ở những buớc sĩng hấp thu tối ưu của từng nguyên tố. Tồn bộ kim loại cần phân tích phải đưa về dạng hồ tan và loại tồn bộ cặn cĩ trong mẫu. Các mẫu chuẩn phải được xây dựng cùng điều kiện với mẫu thử.
Dãy chuẩn của từng kim loại đều được chuẩn bị từ dung dịch chuẩn gốc cĩ nồng độ 1000ppm. Các dung dịch chuẩn sử dụng để xây dựng đường chuẩn trong nghiên cứu như sau: