Chỉ số rủi ro sinh thái của mẫu bùn thải KCN Bá Thiện 2 và công ty Thành Công 3 đƣợc tính toán và so sánh dựa trên mẫu đối chứng là mẫu đất nông nghiệp và mẫu bùn NM nƣớc sinh hoạt. và đƣợc thể hiện qua các bảng và hình ảnh sau. Từ đó đánh giá ảnh hƣởng của các đối tƣợng nghiên cứu đến môi trƣờng.
Bảng 3.9. RI- Bá Thiện – Mẫu đối chứng đất nông nghiệp
BT1 BT2 BT3 BT4 BT5 BT6 BT7 BT8 BT9 BT10 BT11 As Cf 1,33 1,93 2,27 1,67 2,00 2,07 2,40 1,93 2,00 5,07 5,67 Er 13,33 19,33 22,67 16,67 20,00 20,67 24,00 19,33 20,00 50,67 56,67 Cr Cf 9,41 13,78 16,47 15,13 12,10 19,16 12,77 12,10 11,09 21,51 11,76 Er 18,82 27,56 32,94 30,25 24,20 38,32 25,55 24,20 22,18 43,03 23,53 Pb Cf 1,65 1,74 3,97 2,81 2,08 8,24 5,50 11,30 9,77 3,97 4,27 Er 8,24 8,70 19,85 14,05 10,38 41,22 27,48 56,49 48,85 19,85 21,37 Cu Cf 19,87 35,06 33,26 6,56 8,54 48,54 22,47 26,07 29,66 41,35 22,47 Er 99,33 175,28 166,29 32,81 42,70 242,70 112,36 130,34 148,31 206,74 112,36
Cd Cf 5,06 5,52 5,06 4,14 3,22 5,52 4,14 2,76 2,76 3,68 5,52 Er 151,72 165,52 151,72 124,14 96,55 165,52 124,14 82,76 82,76 110,34 165,52 Zn Cf 23,88 19,83 19,17 17,07 15,38 17,32 14,56 17,28 33,40 40,78 32,82 Er 23,88 19,83 19,17 17,07 15,38 17,32 14,56 17,28 33,40 40,78 32,82 RI 315,33 416,22 412,64 234,98 209,21 525,74 328,09 330,40 355,51 471,40 412,26 H H H M M H H H H H H
Hình 2 Biểu đồ chỉ số RI của mẫu bùn KCN Bá thiện với mẫu đối chứng đất nông nghiệp
Bảng 3.10.RI - Bá Thiện – Mẫu đối chứng bùn NM nƣớc sinh hoạt
BT1 BT2 BT3 BT4 BT5 BT6 BT7 BT8 BT9 BT10 BT11 As Cf 1,21 1,75 2,06 1,51 1,81 1,88 2,18 1,75 1,81 4,60 5,14 Er 12,10 17,54 20,56 15,12 18,15 18,75 21,77 17,54 18,15 45,97 51,41 Cr Cf 3,89 5,69 6,81 6,25 5,00 7,92 5,28 5,00 4,58 8,89 4,86 0 100 200 300 400 500 600 700 BT1 BT2 BT3 BT4 BT5 BT6 BT7 BT8 BT9 BT10 BT11 Chỉ số RI Chỉ số RI
Er 7,78 11,39 13,61 12,50 10,00 15,83 10,56 10,00 9,17 17,78 9,72 Pb Cf 1,20 1,27 2,90 2,05 1,51 6,01 4,01 8,24 7,13 2,90 3,12 Er 6,01 6,35 14,48 10,24 7,57 30,07 20,04 41,20 35,63 14,48 15,59 Cu Cf 14,51 25,60 24,29 4,79 6,24 35,45 16,41 19,04 21,66 30,20 16,41 Er 72,54 128,01 121,44 23,96 31,18 177,24 82,06 95,19 108,32 150,98 82,06 Cd Cf 11,00 12,00 11,00 9,00 7,00 12,00 9,00 6,00 6,00 8,00 12,00 Er 330,00 360,00 330,00 270,00 210,00 360,00 270,00 180,00 180,00 240,00 360,00 Zn Cf 4,80 3,99 3,86 3,43 3,09 3,48 2,93 3,48 6,72 8,20 6,60 Er 4,80 3,99 3,86 3,43 3,09 3,48 2,93 3,48 6,72 8,20 6,60 RI 433,23 527,27 503,95 335,26 279,99 605,38 407,36 347,41 357,98 477,41 525,38 H H H H M E H H H H H
Hình 3.11. Biểu đồ chỉ số RI của mẫu bùn KCN Bá thiện với mẫu đối chứng bùn NM nƣớc sinh hoạt 0 100 200 300 400 500 600 700 BT1 BT2 BT3 BT4 BT5 BT6 BT7 BT8 BT9 BT10 BT11 Chỉ số RI Chỉ số RI
Nhận xét:
Từ các bảng số liệu và biểu đồ ta có thể thấy hầu hết các mẫu bùn thải của KCN Bá Thiện đều cho kết quả mức độ rủi ro sinh thái cao.
Đối với mẫu đối chứng đất nong nghiệp: Mẫu BT6 có RI = 525,74 là cao nhất đƣợc giải thích là do ảnh hƣớng lớn của kim loại nặng của một số loại hình công nghiệp tại KCN này.
Đối với mẫu đối chứng bùn NM nƣớc sinh hoạt: Có thể thấy hầu hết mẫu bùn thải của KCN Bá Thiện đều cho kết quả mức độ rủi ro sinh thái cao tƣơng tự nhƣ mẫu bùn. Mẫu BT6 có RI = 605,38 là cao nhất, mẫu BT5 có RI = 279,99 là nhỏ nhất đều cho thấy biên độ biến động lớn theo thƣời gian.
Với việc chỉ số rủi ro sinh thái cao trong mọi thời điểm trong năm nhƣ vậy cần có biện pháp xử lý bùn thải phù hợp tránh gây ảnh hƣởng xấu tới hệ sinh thái và nƣớc ngầm trong khu vực khu công nghiệp.
Chỉ số rủi ro môi trƣờng giữa mẫu bùn công ty Bá Thiện đối với mẫu đối chứng đất nông nghiệp và bùn Nm nƣớc sinh hoạt có sự tƣơng quan lớn (Mẫu BT6 đem lại rủi ro cho môi trƣờng cao nhất, mẫu BT5 có chỉ số RI thấp nhất). Ảnh hƣởng của nồng độ kim loại Cd đến rủi ro môi trƣờng là lớn nhất ở cả 2 mẫu đối chứng. Điều này là do Cd có hệ số độc tính kim loại nặng là cao nhất (TfCd= 30).
Bảng 3.11. RI - Thành Công – Mẫu đối chứng đất nông nghiệp
TC1 TC2 TC3 TC4 TC5 TC6 TC7 TC8 TC9 TC10 TC11 TC12 As Cf 1,13 2,93 1,40 1,53 5,13 11,33 3,80 7,33 9,33 6,13 4,53 3,80 Er 11,33 29,33 14,00 15,33 51,33 113,33 38,00 73,33 93,33 61,33 45,33 38,00 Cr Cf 1,38 2,62 3,13 1,61 4,37 9,41 3,23 6,05 6,72 4,71 5,24 4,37 Er 2,76 5,24 6,25 3,23 8,74 18,82 6,45 12,10 13,45 9,41 10,49 8,74 Pb Cf 6,99 4,15 6,75 7,05 4,37 7,82 4,43 9,92 7,94 7,88 8,09 5,40 Er 34,96 20,76 33,74 35,27 21,83 39,08 22,14 49,62 39,69 39,39 40,46 27,02 Cu Cf 10,34 11,15 14,38 10,97 11,60 9,89 7,82 8,54 6,92 8,90 11,69 8,27 Er 51,69 55,73 71,91 54,83 57,98 49,44 39,10 42,70 34,61 44,49 58,43 41,35
Cd Cf 3,68 7,36 4,14 5,06 5,98 5,52 5,06 5,52 3,68 3,68 2,76 2,11 Er 110,34 220,69 124,14 151,72 179,31 165,52 151,72 165,52 110,34 110,34 82,76 63,45 Zn Cf 14,62 17,28 14,58 21,55 25,63 22,72 13,55 26,21 24,47 16,12 14,04 18,45 Er 14,62 17,28 14,58 21,55 25,63 22,72 13,55 26,21 24,47 16,12 14,04 18,45 RI 225,70 349,04 264,62 281,94 344,82 408,91 270,97 369,48 315,89 281,09 251,50 197,01 M H M M H H M H H M M M
Hình 3.12. Chỉ số RI mẫu bùn công ty Thành Công 3 so với mẫu đối chứng đất nông nghiệp
Bảng 3.12. RI - Thành Công – Mẫu đối chứng bùn NM nƣớc sinh hoạt
TC1 TC2 TC3 TC4 TC5 TC6 TC7 TC8 TC9 TC10 TC11 TC12 As Cf 1,03 2,66 1,27 1,39 4,66 10,28 3,45 6,65 8,47 5,56 4,11 3,45 Er 10,28 26,61 12,70 13,91 46,57 102,82 34,48 66,53 84,68 55,65 41,13 34,48 Cr Cf 0,57 1,08 1,29 0,67 1,81 3,89 1,33 2,50 2,78 1,94 2,17 1,81 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 TC1 TC2 TC3 TC4 TC5 TC6 TC7 TC8 TC9 TC10 TC11 TC12 Chỉ số RI Chỉ số RI
Er 1,14 2,17 2,58 1,33 3,61 7,78 2,67 5,00 5,56 3,89 4,33 3,61 Pb Cf 5,10 3,03 4,92 5,14 3,18 5,70 3,23 7,24 5,79 5,75 5,90 3,94 Er 25,50 15,14 24,61 25,72 15,92 28,51 16,15 36,19 28,95 28,73 29,51 19,71 Cu Cf 7,55 8,14 10,50 8,01 8,47 7,22 5,71 6,24 5,05 6,50 8,53 6,04 Er 37,75 40,70 52,52 40,04 42,34 36,11 28,56 31,18 25,27 32,49 42,67 30,20 Cd Cf 8,00 16,00 9,00 11,00 13,00 12,00 11,00 12,00 8,00 8,00 6,00 4,60 Er 240,00 480,00 270,00 330,00 390,00 360,00 330,00 360,00 240,00 240,00 180,00 138,00 Zn Cf 2,94 3,48 2,93 4,34 5,16 4,57 2,73 5,27 4,92 3,24 2,82 3,71 Er 2,94 3,48 2,93 4,34 5,16 4,57 2,73 5,27 4,92 3,24 2,82 3,71 RI 317,61 568,10 365,35 415,35 503,61 539,78 414,57 504,18 389,38 364,00 300,47 229,71 H H H H H H H H H H H M
Hình 3.13. Chỉ số RI mẫu bùn công ty Thành Công 3 so với mẫu đối chứng bùn NM nƣớc sinh hoạt Nhận xét: 0 100 200 300 400 500 600 TC1 TC2 TC3 TC4 TC5 TC6 TC7 TC8 TC9 TC10 TC11 TC12 Chỉ số RI Chỉ số RI
Từ bảng số liệu ta có thể thấy hầu hết các mẫu đối chứng bùn của công ty Thành Công 3 cho kết quả mức độ rủi ro sinh thái trung bình và cao.
Đối với mẫu đối chứng đất nông nghiệp, mẫu TC6 có chỉ số RI = 408,91 là cao nhất thuộc mẫu bùn thải của ngành sản xuất pin năng lƣợng mặt trời, mẫu TC12 có RI=209,21 là nhỏ nhất thuộc mẫu bùn thải của ngành xử lý nƣớc thải. Ngành năng lƣợng mặt trời có chỉ số RI đều ở mức cao ở cả 2 mẫu đối chứng cho thấy nguy cơ ô nhiễm đáng báo động từ bùn thải của công ty này.
Đối với mẫu đối chứng bùn NM nƣớc sinh hoạt, hầu hết mẫu bùn của công ty Thành Công 3 cho kết quả mức độ rủi ro sinh thái cao. Mẫu TC2 có RI = 568,10 là cao nhất thuộc mẫu bùn thải của ngànhluyện kim, mẫu TC12 có RI = 229,71 là nhỏ nhất thuộc mẫu bùn thải của ngành xử lý nƣớc thải.
Với việc chỉ số rủi ro cao đối với hầu hết các ngành nhƣ vậy cần ngay lập tức áp dụng biện pháp xử lý bùn thải phù hợp tránh gây ảnh hƣởng xấu tới hệ sinh thái, tới nguồn nƣớc ngầm trong hệ thống khu công nghiệp.
Với hiện trạng tuân thủ pháp luật về môi trƣờngở Việt Nam hiện nay còn thấp (điển hình là các vụ xả trộm nhƣ Formosa 2016, đổ trộm dầu thải vào đầu nguồn nƣớc nhà máy nƣớc sạch sông Đà năm 2019… hay do thực hiện các biện pháp nhƣ chôn lấp, xử lý không đảm bảo), việc để tồn tại bùn thải có tính rủi ro cao mà không có biện pháp xử lý triệt để là một nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng tiềm tàng rất lớn vì khả năng phát tán bùn thảiô nhiễm ra môi trƣờng là rất cao.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Từ các kết quả của nghiên cứu của đề tài: “Đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong bùn thải công nghiệp, những tác động tiềm ẩn của chúng tới hệ sinh thái”, các nội dung nghiên cứu đã cơ bản đáp ứng đƣợc mục tiêu, yêu cầu của Luận văn, cụ thể nhƣ sau:
Dựa trên kết quả phân tích các mẫu bùn thải tại Khu công nghiệp Bá Thiện 2- Vĩnh Phúc và bùn công nghiệp thu đƣợc tại nhà máy xi măng Thành Công 3 cho thấy các mẫu bùn thải công nghiệp đều thể hiện sự ô nhiễm rất cao đối với một số kim loại nặng điển hình, trong đó đặc biệt là Cu và Cd, Cadimi có nguy cơ tiềm ẩn sinh thái cao nhất so với các nguyên tố khác.
Bùn thải từ hai điểm lấy mẫu tại Khu công nghiệp Bá Thiện 2- Vĩnh Phúc (có hàm lƣợng Pb của một số mẫu vƣợt ngƣỡng của QCVN 50:2013/BTNMT) và tại nhà máy xi măng Thành Công 3 (nhà máy xử lý chất thải nguy hại) đều đƣợc coi là chất thải nguy hại.
Kết quả phân tích chỉ số ô nhiễm (PI) và chỉ số rủi ro sinh thái (RI) đều cho thấy mẫu bùn có kết quả cao từ 2-10 lần so với mẫu đối chứng.
Các loại bùn công nghiệp có khả năng cố định cao hơn, với việc nhóm chức (- COOH) và (-OH) là các nhóm chức điển hình xuất hiện trên bề mặt bùn.
Các chỉ số rủi ro tích lũy địa chất mặc dù ở mức độ ô nhiễm vừa phải nhƣng rủi ro sinh thái của từng kim loại Er và chỉ số ô nhiễm của từng kim loại thì lại khá cao, tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng và sinh thái. Do vậy, cần quản lý chặt chẽ cũng nhƣ có những biện pháp xử lý và phòng tránh rủi ro một cách hợp lý.
Từ các kết quả nghiên cứu trên, tôi đề xuất một số giải pháp để nâng cao công tác xử lý, quản lý bùn thải nhƣ sau:
- Tiếp tục hoàn thiện hệ thống các văn bản pháp luật về xử lý, quản lý bùn thải bám sát với tình hình thực tế;
- Khuyến khích phát triển, áp dụng các công nghệ tiên tiến để xử lý bùn thải công nghiệp thay thế cho hai phƣơng pháp truyền thống hiện đang đƣợc sử dụng phổ biến ở Việt Nam là chôn lấp và đốt cháy vì các phƣơng pháp này có nhiều hạn chế và không còn phù hợp so với tình hình phát triển hiện nay của nƣớc ta;
- Xây dựng cơ sở số liệu về số lƣợng và thành phần bùn thải phát sinh, trong đó làm rõ loại bùn thải cần xử lý, bùn thải có khả năng tái chế, tái sử dụng;
- Xây dựng các chính sách ƣu đãi, huy động các nguồn lực tham gia đầu tƣ, quản lý, vận hành việc thu gom, vận chuyển, xử lý bùn thải;
- Tăng cƣờng công tác tuyên truyền, giáo dục nâng cao ý thức trong công tác bảo vệ môi trƣờng nói chung và quản lý bùn thải nói riêng.
Vấn đề ô nhiễm LN trong bùn thải cần quan tâm và nghiên cứu sâu hơn, dài hơn để có thể mở rộng dải số liệu. Từ đó, đề xuất đƣợc nhiều biện pháp xử lý để bảo vệ môi trƣờng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Mojeed A. Agoro 1,2,* , Abiodun O. Adeniji 1,2,* , Martins A. Adefisoye 2,3 and Omobola O. Okoh 1,2 (2020). Heavy Metals in Wastewater and Sewage Sludge from Selected Municipal Treatment Plants in Eastern Cape Province, South Africa, P2-3 [2] Xuan Zhang *, Xian-qing Wang and Dong-fang Wang (2017).Immobilization of Heavy Metals in Sewage Sludge during Land Application Process in China: A Review
[3] Malwina Tytła .Assessment of Heavy Metal Pollution and Potential Ecological Risk in Sewage Sludge from Municipal Wastewater Treatment Plant Located in the Most Industrialized Region in Poland - Case Study
[4] Strady E, Dinh QT, Némery J, Nguyen TN, Guédron S, Nguyen NS, et al. Spatial variation and risk assessment of trace metals in water and sediment of the Mekong Delta. Chemosphere 2017; 179: 367-378.
[5] Thai NTK (2009), “Hazardous industrial waste management in Vietnam: current status and future direction”, Journal of Material Cycles and Waste Management, 11: 258-262.
[6] Hung CV, Cam BD, Mai PTN, Dzung BQ. Heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in municipal sewage sludge from a river in highly urbanized metropolitan area in Hanoi, Vietnam: levels, accumulation pattern and assessment of land application. Environmental Geochemistry and Health 2015; 37: 133-146.
[7] Strady E, Dinh QT, Némery J, Nguyen TN, Guédron S, Nguyen NS, et al (2017), “Spatial variation and risk assessment of trace metals in water and sediment of the Mekong Delta”,Chemosphere, 179: 367-378.
[8] Viet NT, Dieu TTM, Loan NTP. Current Status of Sludge Collection, Transportation and Treatment in Ho Chi Minh City. Journal of Environmental Protection 2013; Vol.04 No.12: 7.
[9] Dung TTT, Cappuyns V, Vassilieva E, Golreihan A, Phung NK, Swennen R. Release of Potentially Toxic Elements From Industrial Sludge: Implications for Land Disposal. CLEAN – Soil, Air, Water 2015; 43: 1327-1337.
[10] McLaughlin M J et al. (2000), A bioavailability-based rationale for the controlling metal and metalloid contaminants of agricultural land in Australia and New Zealand, New Zealand Journal of Agricultural Research 38, pp. 1037-1048.
[11] Md. Saiful Islam a,b,*, Md. Kawser Ahmed , Mohammad Raknuzzaman b,d,*, Md. Habibullah-Al-Mamun b,d ,Goutam Kumar Kundu, Heavy metals in the industrial sludge and their ecological risk: A case study for a developing country
[11] Đặng im Chi, H a học môi trường, NXB hoa học và k thuật, 2001
[12] Thuy C. Nguyen, Paripurnanda Loganathan, Tien V. Nguyen, Thi T. N. Pham , Jaya Kandasamy, Michael Wu, Ravi Naidu, and Saravanamuthu Vigneswaran, Trace elements in road-deposited and waterbed sediments in Kogarah Bay, Sydney: enrichment, sources and fractionation, 2015.
[14] Maurizio Barbieri, Angela Nigro, Giuseppe Sappa, Soil Contamination evaluation by Enrichment Factor (EF) and Geoaccumulation Index (Igeo), Barbieri M, Nigro A, Sappa G. /Senses Sci 2015, 2(3):94-97.
[15] HakansonL, “An ecological risk index for aquatic pollution control: A sedimentological approach”, 1980; Water Research 14, pp. 975-1001.
[16] Fang, W., Wei, Y., & Liu, J. (2016). Comparative characterization of sewage sludge compost and soil: Heavy metal leaching characteristics. Journal of Hazardous Materials, 310, 1–10
[17] Cao, K., Fan, D., Li, L., Fan, B., Wang, L., Zhu, D., Wang, Q., Tian, P., & Liu, Z. (2020). Insights into the Pyridine-Modified MOR Zeolite Catalysts for DME Carbonylation. ACS
[18] Fidèle Suanon, Qian Sun, Xiaoyong Yang, Qiaoqiao Chi, Sikandar I. Mulla, Daouda Mama & Chang-Ping Yu (2017) „‟Assessment of the occurrence, spatiotemporal variations and geoaccumulation of fifty-two inorganic elements in sewage sludge: A sludge management revisit‟‟
PHỤ LỤC
Một số hình ảnh trong quá trình thực hiện Luận văn
Hình 1. HTXL nƣớc thải CN Bá Thiện 2- Vĩnh Phúc
Hình 3. Máy ép bùn thuộc Công ty Thành Công 3
Hình 5. Hình ảnh lấy mẫu bùn thải