Kết quả đánh giá phạm vi ô nhiễm môi trường đất

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá mức độ ô nhiễm đất do tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật tại xã nguyễn huệ, thị xã đông triều, tỉnh quảng ninh​ (Trang 48)

201 5)

4.3 Kết quả đánh giá phạm vi ô nhiễm môi trường đất

Theo kết quả khảo sát thực địa, kết quả phân tích chất lượng đất khu vực nền kho chứa hóa chất và xung quanh khu vực nền kho cho thấy, toàn bộ khu vực nền kho cũ và diện tích đất xung quanh nền kho đều bị ô nhiễm hóa chất thuốc BVTV. Toàn bộ diện tích đất bị ô nhiễm khu vực này: 290m2 bao gồm diện tích đất nền kho và xung quanh khu vực nền kho. Theo nồng độ ô nhiễm hóa chất thuốc BVTV phân tích được trong các tầng đất và các vị trí đã lấy

mẫu thì toàn bộ diện tích này được chia thành 3 khu vực ô nhiễm với mức độ ô nhiễm khác nhau:

a. Khu vực ô nhiễm nặng: 88 m2 với nồng độ ô nhiễm DDT trong đất cao nhất phân tích được: 9,256 mg/kg.

Khu vực nền kho bị ảnh hưởng lan tỏa với diện tích 88 m2 là khu vực ô nhiễm nặng, nồng độ DDT trong đất phân tích cao nhất có nồng độ 9,256 mg/kg, nồng độ pp-DDT trong đất tại độ sâu 2m là 4,811 mg/kg. Ở độ sâu 3m nồng độ hóa DDT trong đất hóa chất BVTV đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 54:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng xử lý hóa chất bảo vệ thực vật hữu cơ khó phân hủy tồn lưu theo mục đích sử dụng đất. Do vậy tiến hành đào sâu 2,5 m để xử lý đất ô nhiễm.

Khối lượng đất cần xử lý: 220 m3

b. Khu vực ô nhiễm trung bình: 150 m2 với nồng độ ô nhiễm DDT trong đất cao nhất phân tích được: 5,895 mg/kg.

Diện tích đất ô nhiễm cần xử lý khu vực này: 150 m2

Theo kết quả phân tích và khoanh vùng ô nhiễm cho thấy, nồng độ ô nhiễm pp-DDT trong đất cao nhất 5,895 mg/kg. Tại độ sâu 2m nồng độ hóa chất BVTV đều nằn trong giới hạn cho phép theo QCVN 54:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng xử lý hóa chất bảo vệ thực vật hữu cơ khó phân hủy tồn lưu theo mục đích sử dụng đất. Do vậy sẽ tiến hành đào sâu 1,7 m để xử lý đất. Như vậy, khối lượng đất cần xử lý cho khu vực này như sau:

Khối lượng đất cần xử lý: 255 m3

Diện tích đất cần xử lý khu vực này là 52 m2. Kết quả phân tích mẫu cho thấy nồng độ pp-DDT ở độ sâu 0,5m cao nhất trong khu vực là 3,522 mg/kg, tại độ sâu 2,0m nồng độ DDT phân tích được đều thấp hơn giới hạn cho phép theo QCVN 54:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng xử lý hóa chất bảo vệ thực vật hữu cơ khó phân hủy tồn lưu theo mục đích sử dụng đất, do vậy sẽ tiến hành đào sâu 0,7m để xử lý. Khối lượng đất ô nhiễm cần xử lý:

Khối lượng đất cần xử lý: 41,6 m3

4.4 Đề xuất biện pháp xử lý

Căn cứ vào mức độ ô nhiễm hóa chất BVTV trong đất, hiện trạng của kho thuốc cũng như các yếu tố về kinh tế, kỹ thuật khác.Ta lựa chọn phương án: Xử lý đất ô nhiễm hóa chất BVTV bằng phương pháp hóa học (Fenton). Lý do lựa chọn phương pháp:

Bảng 4.3 Bảng so sánh các phương pháp xử lý thuốc BVTV

TT Phương pháp Hiệu quả Kinh

phí

Hoàn trả mặt bằng

Thực hiện

1 Chôn lấp, cô lập Không triệt

để Thấp Ngắn

Đơn giản 2 Đốt có xúc tác Triệt để Rất cao Ngắn Đơn giản 3 Phân hủy bằng

kiềm nóng

Không triệt

để Cao Ngắn Phức tạp

4 Hóa học Triệt để Cao Ngắn Phức tạp

5 Sinh học Triệt để Trung bình

Dài Đơn

Theo các tiêu chí tổng quang việc lựa chọn phương pháp hóa học phổ biến (phương pháp Fenton) là: phương pháp đạt tiêu chí hiệu quả cao, kinh phí phù hợp, thời gian hoàn trả mặt bằn ngắn, đáp ứng được các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật, môi trường tốt hơn so với các phương pháp khác.

4.4.1 Sử dụng phương pháp hóa học ( Fenton)

- Phương pháp hóa học:

Phương pháp áp dụng cho mục tiêu xử lý triệt để những khu vực có nồng độ ô nhiễm trung bình

Bản chất của phương pháp là sử dụng các hóa chất có tính oxy hóa mạnh để phân hủy thuốc BVTV thành các chất có khối lượng phân tử thấp hơn, các chất không độc hoặc kém độc hơn như: CO2, H2O…. Tuy nhiên do các thuốc trừ sâu chứa clo là những chất rất bền nên chỉ oxy hóa được trong những điều kiện nghiêm ngặt.

Phương pháp hóa học được chấp nhận rộng rãi trên thế giới là dùng chất oxy hóa H2O2 kết hợp với hợp chất Fe2+ hay còn gọi là phản ứng Fenton.

Ưu điểm:

Tác nhân Fenton và các chất khác sử dụng trong phương pháp này tương đối sẵn và giá cả không cao trên thị trường, vì thế giá thành xử lý có thể chấp nhận được.

- Đạt được hiệu quả cao, đất nhiễm hóa chất TBVTV được xử lý hầu như triệt để (trong điều kiện thực hiện đúng quy trình xử lý và đảm bảo nghiêm ngặt các yếu tố khác như liều lượng và điều kiện xử lý).

- Thời gian hoàn trả mặt bằng nhanh.

Nhược điểm:

- Phương pháp này tiến hành phức tạp đòi hỏi phải có chuyên môn và kinh nghiệm.

- Phản ứng xảy ra đòi hỏi phải trong điều kiện nghiêm ngặt.

- Tiêu tốn lượng lớn hóa chất để phân hủy chất độc nằm lẫn trong đất. Đòi hỏi phải thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường chặt chẽ nhằm tránh tạo ra nguồn ô nhiễm thứ cấp.

Ứng dụng: Phương pháp này đã được áp dụng hiệu quả ở nhiều điểm

tồn lưu hóa chất BVTV như: kho thuốc BVTV Thôn Bèo tại huyện Vĩnh Lộc, Thanh Hóa; kho thuốc BVTV tại thị trấn Dùng, Thanh Chương, Nghệ An; …

4.4.2 Đã áp dụng thực tiễn

Trên thực tế phương pháp xử lý thuốc BVTV trong đất bằng phương pháp hóa học (Fenton) đã được áp dụng tại nhiều địa phương trên toàn quốc như sau:

Bảng 4.4 một số dự án đã và đang triển khai

TT Tên dự án Chủ đầu tư

1

Xử lý triệt để ô nhiễm môi trường do tồn dư thuốc bảo vệ thực vật tại kho Dùng, thị trấn Dùng, huyện

Thanh Chương, Nghệ An.

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh

Nghệ An 2

Xử lý ô nhiễm môi trường do tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật tại xóm 10, xã Quỳnh Hậu,

huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh

Nghệ An 3

Xử lý triệt để ô nhiễm môi trường do tồn dư thuốc bảo vệ thực vật tại thôn Bèo, xã Vĩnh Long, huyện

Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh

Thanh Hóa 4

Xử lý triệt để ô nhiễm môi trường do tồn dư thuốc bảo vệ thực vật tại thôn Thái Lai, xã Thiệu Tâm,

huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh

Thanh Hóa 5

Xử lý, cải tạo và phục hồi môi trường điểm ô nhiễm do hoá chất bảo vệ thực vật tồn lưu tại xã Long

Đống, huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh

Lạng Sơn 6 Xử lý kho thuốc BVTV tồn lưu tại Thôn 8, xã

Quảng Long, huyện Hải Hà, tỉnh Quảng Ninh

UBND huyện Hải Hà

7 Xử lý kho thuốc BVTV tồn lưu tại xã Kim Sơn – Đông Triều – Quảng Ninh

UBND thị xã Đông Triều

8

Xử lý kho hóa chất BVTV tồn lưu tại kho HTX nông nghiệp Sơn Dương 3, thôn Hà Lùng, xã Sơn

Dương, huyện Hoành Bồ,Quảng Ninh

UBND huyện Hoành Bồ

9

Xử lý kho hóa chất BVTV tồn lưu tại kho 1 của Công ty cổ phần giống vật nuôi 206 tại thôn Bắc

Sơn, xã Bình Khê, Đông Triều, Quảng Ninh

UBND thị xã Đông Triều

Sau khi xử lý đất nhiễm hóa chất BVTV, tiến hành quan trắc định kỳ kiểm tra hiện trạng môi trường tại khu vực kho thuốc theo các thông số đều cho kết quả khả quan nằm trong ngưỡng cho phép quy chuẩn.

Đây là phương pháp được nhiều địa phương lựa chọn với các ưu điểm: Là phương pháp đảm bảo yêu cầu về kinh tế phù hợp địa phương, đảm bảo tính hiệu quả xử lý, tính kỹ thuật: Thời gian thi công ngắn, an toàn môi trường trong quá trình thi công, hoàn trả mặt bằng đất nhanh nhằm ổn định đời sống nhân dân, nhân dân có thể canh tác đất ngay sau khi hoàn trả mặt bằng.

4.4.3 Cải tạo và phục hồi môi trường đất sau xử lý

Căn cứ điều kiện hiện trạng của kho hóa chất thuốc, đất ô nhiễm hóa chất BVTV được xử lý bằng phương pháp hóa học (Fenton), sau khi các phản ứng hóa học đã xảy ra, đất có tính axit và không còn tơi xốp và mất chất dinh dưỡng. Do đó, cần bổ sung các chất đảm bảo cho đất có độ pH hợp lý, cần bổ sung các chất dinh dưỡng phục vụ công tác hoàn trả mặt bằng để đất không bị không nghòe dinh dưỡng, có thể sử dụng để sản xuất, trồng trọt.

Lựa chọn phương án bổ sung cải tạo và phục hồi môi trường đất: -Bổ sung lượng vôi nhằm cân bằng lượng pH trong đất.

-Bổ sung thêm lượng phân vi sinh để tăng hàm lượng chất dinh dưỡng và vi sinh vật cải tạo đất.

Trong thời gian vôi và phân vi sinh cải tạo, phục hồi môi trường đất, theo tính toán thiết kế cần bổ sung lượng đất màu dày 20cm phủ phía trên diện tích bề mặt đất đã xử lý. Thêm vào đó lượng đất bổ sung nay có tác dụng quan trọng vừa cải tạo lớp đất bên dưới, vừa tận dụng thời gian hoàn trả mặt bằng.

4.4.4 Quy trình xử lý ô nhiễm

Hình 4.1.Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý đất ô nhiễm

Đất ô nhiễm

Đào đất, tập kết đất vào bãi trước khi xử lý Loại bỏ tạp chất trong đất

Phơi và làm tơi đất theo tiêu chuẩn Kiểm tra độ pH của đất Điều chỉnh độ pH của đất Trộn FeSO4.7H2O vào đất Trộn H2O2 vào hỗn hợp đất

Trộn vôi bột vào đất

Trải, hàn màng HDPE trên khu vực đã đào Vận chuyển đất sau xử lý vào khu vực đã trải Bổ sung đất màu, hoàn trả mặt bằng khu vực đã

*Thuyết minh quy trình công nghệ: a) Giai đoạn chuẩn bị

Bước 1: Đào xới đất:

1. Dựa vào mức độ ô nhiễm hóa chất và điều kiện mặt bằng thi công của khu vực dự án. Tiến hành phân chia các khu vực để xử lý ô nhiễm;

2. Đất ô nhiễm được đào xới lên theo từng lớp trong mỗi khu vực ô nhiễm; sau đó tập kết tại bãi xử lý;

3. Loại bỏ tạp chất trong đất;

Bước 2: Phơi và làm tơi đất:

Để làm tăng diện tích tiếp xúc của các phần tử đất ô nhiễm với hóa chất dùng để xử lý, qua đó làm tăng hiệu quả của việc xử lý ô nhiễm, tiến hành bước 2:

1. Tiến hành xử lý sơ bộ (Làm tơi thô, loại bỏ tạp chất,...)

2. Phơi đất đạt độ ẩm thích hợp từ 70 – 80%, thời gian từ 3-4 ngày nắng; 3. Nghiền nhỏ đất và làm tơi đất;

Bước 3: Điều chỉnh độ pH của đất:

1. Trước khi đem đất đi xử lý ô nhiễm cần tiến hành kiểm tra, xác định độ pH trong đất. Cứ khoảng 100m3 đất, tiến hành lấy một mẫu để kiểm tra.

2. Điều chỉnh độ pH trong đất phù hợp cho phản ứng: - Với loại đất có pH> 5: Điều chỉnh độ pH bằng axit:

pH là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ và hiệu quả của phản ứng Fenton. Khoảng pH phù hợp nhất từ 3 - 5, do đó, nếu độ pH đất >5 thì cần làm giảm pH của đất ban đầu bằng axit H2SO4. Kiểm tra độ pH bằng thiết bị đo chuyên dụng.

- Với loại đất có pH< 3: Điều chỉnh độ pH bằng vôi:

Đối với loại đất mà độ pH< 3 thì cần nâng pH của đất đó lên bằng cách bổ sung thêm vôi bột. Kiểm tra độ pH bằng thiết bị đo chuyên dụng.

Độ pH trong đất sẽ được điều chỉnh bằng cách pha với vật liệu điều chỉnh pH theo tỷ lệ: 1m3 đất: 0,333 kg axit/bazơ).

- Với loại đất có độ pH nằm trong khoảng 3-5: Với loại đất này, tiến hành sang giai đoạn xử lý bằng hóa chất mà không cần phải điều chỉnh độ pH.

b) Giai đoạn xử lý bằng hóa chất:

Bước 4: Trộn FeSO4.7H2O vào đất nhiễm bằng máy trộn bê tông:

Khi độ pH trong đất đạt ngưỡng từ 3-5 theo yêu cầu của phản ứng Fenton, tiến hành công tác trộn FeSO4.7H2O với đất bằng máy trộn.

Cho lượng FeSO4.7H2O theo tỷ lệ đã tính toán với các tầng ô nhiễm vào đất và đảo kỹ. Trình tự thực hiện công tác trộn FeSO4.7H2O như sau:

- Vệ sinh bãi tập kết, tạo mặt bằng cho công tác đảo trộn; - Chuẩn bị máy trộn có dung tích thích hợp;

- Vận chuyển FeSO4.7H2O từ nhà kho tới bãi tập kết, phạm vi 25m; - Định lượng khối lượng đất và cho vào máy trộn;

- Định lượng FeSO4.7H2O theo đúng tỷ lệ rồi cho vào máy trộn;

- Tiến hành đảo trộn đều hỗn hợp đất ô nhiễm và FeSO4.7H2O bằng máy trộn;

Bước 5: Trộn H2O2 vào hỗn hợp đất nhiễm

Sau khi đã đảo trộn đất nhiễm với FeSO4.7H2O, tiến hành cho H2O2 theo tỷ lệ đã tính toán cho các tầng đất ô nhiễm vào hỗn hợp đất.

Do H2O2 tồn tại ở dạng dung dịch nên phải tiến hành trộn bằng thủ công. Trình tự thực hiện công tác trộn H2O2 như sau:

- Vệ sinh bãi tập kết, tạo mặt bằng cho công tác đảo trộn;

- Cân, đong lượng dung dịch H2O2 và hỗn hợp đất ô nhiễm theo đúng tỷ lệ; - Vận chuyển vật liệu H2O2 từ nhà kho tới bãi tập kết, phạm vi 25m; - Tưới dung dịch H2O2 lên hỗn hợp đất và tiến hành đảo trộn đều bằng thủ công hết khối lượng ô nhiễm.

c) Giai đoạn cải tạo, hoàn trả mặt bằng: Bước 6. Trộn vôi bột vào đất:

Sau thời gian ủ đủ để hóa chất tác dụng hết với hóa chất BVTV, tiến hành bổ sung vôi bột vào lớp đất xử lý để trung hòa pH của đất về trung tính, đưa độ pH trong đất về khoảng 6-8. Trình tự thực hiện công tác trộn vôi bột với hỗn hợp đất như sau:

-Vệ sinh bãi tập kết, tạo mặt bằng cho công tác đảo trộn; -Vận chuyển vôi bột từ nhà kho tới bãi tập kết, phạm vi 25m; - Định lượng khối lượng hỗn hợp đất xúc ra bãi trộn;

- Định lượng vôi bột theo đúng tỷ lệ rồi cho vào với hỗn hợp đất; -Tiến hành đảo trộn đều hỗn hợp đất ô nhiễm với vôi bột bằng thủ công;

Bước 7. Trộn phân vi sinh vào đất:

Sau đó, sử dụng phân vi sinh để thúc đẩy quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong đất, quá trình này có tác dụng phục hồi môi trường đất, làm đất tơi xốp và tăng độ phì nhiêu cho đất. Trình tự thực hiện công tác trộn phân vi sinh vào đất tương tự như công tác trộn vôi bột vào đất;

Bước 8. Hoàn trả đất về mặt bằng:

Toàn bộ lượng đất đã qua xử lý được hoàn trả về vị trí ban đầu, nơi đã được lót lớp màng HDPE từ trước để ngăn cách với lớp đất bên ngoài. Do hình thức xử lý là cuốn chiếu, nghĩa là tiến hành xử lý từng khu vực rồi mới chuyển sang khu vực khác, đất sau khi xử lý sẽ được hoàn trả ngay tại chỗ.

Để tránh trường hợp xấu nhất là điều kiện thời tiết mưa gió sẽ dẫn đến tình trạng ô nhiễm trở lại một phần đất đã xử lý, đất sau khi xử lý sẽ được hoàn trả tại chỗ và cần được cách ly với khu vực đất chưa được xử lý. Việc ngăn chia này sẽ được thực hiện nhờ các lớp màng HDPE và rãnh thoát nước ngăn chia giữa khu vực đã xử lý và chưa xử lý.

Bước 9. Phủ đất màu để phục vụ các mục đích sản xuất:

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá mức độ ô nhiễm đất do tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật tại xã nguyễn huệ, thị xã đông triều, tỉnh quảng ninh​ (Trang 48)