Kết quả kiểm tra cho thấy, ở độ sâu 15cm có 1 giá trị bất thƣờng ở kim loại Crom là 36 ppb (Hình 3.1a). Ở độ sâu 30cm có 3 hàm lƣợng bất thƣờng là của Coban 8,8 ppb, của sắt 11900 ppb và của mangan là 2650 ppb (Hình 3.1b, 3.1c, 3.1d). Tất cả các giá trị bất thƣờng này bị loại bỏ trong q trình tính tốn về các giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và hệ số tƣơng quan. Giá trị hàm lƣợng từng kim loại trong nƣớc mặt ở mức 15cm đƣợc thống kê trong Bảng 3.1
Bảng 3.1 Hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc mặt ở độ sâu 15cm
Hàm lƣợng trung bình của các kim loại trong nƣớc mặt ở độ sâu 15cm theo thứ tự giảm dần là: Fe > Mn > Zn > Cu > Cr > Pb > Ni > Co > Cd. Hàm lƣợng Cd rất nhỏ so với các kim loại còn lại. Theo tài liệu [38] khi nghiên cứu trên sông Nhuệ vào tháng 10 năm 2005, hàm lƣợng của các kim loại (As, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn) xếp thứ tự giảm dần nhau sau Mn > Zn > As > Ni > Cu > Cr > Pb. Kết quả nghiên cứu trên sông này vào tháng 1/2006 và tháng 6/2006 cũng cho kết quả tƣơng tự[38].Ở đây hàm lƣợng Mn luôn luôn cao (cao nhất là 207 ppb ở tháng 10/2005) cao hơn hẳn so với các kim loại khác. Trên sông Tô Lịch theo tài liệu [23], [38] cũng cho kết quả tƣơng tự, hàm lƣợng Mn > Zn > Cr > Ni > As > Cu > Pb.
Nhƣ vậy kết quả đo hàm lƣợng kim loại đo đƣợc trên hệ thống sơng ngịi Hải Dƣơng khá tƣơng đồng với sông Nhuệ và sông Tô Lịch.
* Xét theo nguyên tố
Thông thƣờng hàm lƣợng sắt trong các mẫu nƣớc là khá cao. Do tính chất song hành của Mn và Fe nên cứ hàm lƣợng Fe cao là kéo theo hàm lƣợng Mn cũng cao[38]. Hàm lƣợng sắt từ 249 – 2950 ppb khoảng biến đổi rất lớn, trung bình tại các điểm hàm lƣợng sắt là 1290 ppb vẫn là mức thấp hơn giới hạn B1(1500 ppb), tuy nhiên tại các điểm S29, S23, S34, S5 hàm lƣợng sắt đều lớn hơn nhiều so với B1. Ngƣợc lại tại các điểm nhƣ S26, S25L1 lại có mức nồng độ rất thấp chỉ khoảng 1/5 so với tiêu chuẩn. Hàm lƣợng Mn thay đổi rất nhiều theo địa điểm, sự chênh lệch ở các địa điểm cũng rất cao, khoảng cách giữa nồng độ cao nhất và thấp nhất là 808 ppb. Giá trị trung bình này lớn hơn giá trị nhỏ nhất tới hơn 10 lần. Tại S34 hàm lƣợng Mn đo đƣợc lên tới 879 ppb, S23 là 878 ppb đều là những hàm lƣợng vƣợt ngƣỡng cho phép của TCVN 5942 mức B1. Chứng tỏ rằng ở 2 điểm này đã bị ô nhiễm kim loại Mn. Theo dõi kim loại sắt tại 2 địa điểm này, thấy chúng cũng vƣợt rất nhiều so với QCVN mức B1. Ngoài ra tổng hàm lƣợng sắt tại S29 là 2210 ppb cũng vƣợt rất nhiều so với QCVN mức B1.
Hàm lƣợng Crom có biến động lớn theo địa điểm, cao nhất tại S29 là 36 ppb, thấp nhất là 0,6 ppb tại S15. Khoảng biến thiên của hàm lƣợng là khá cao, với lƣợng trung bình là 7,1 ppb. So với các nghiên cứu khác trên sông Nhuệ (3,8 ppb), hay sông Tô Lịch (8,37 ppb) cho thấy kết quả nghiên cứu khá phù hợp với các nghiên cứu trƣớc đây. Tất cả các hàm lƣợng trung bình này đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN mức B1 (540 ppb tính cho crom tổng).
Kim loại chì có hàm lƣợng cao nhất 15,1 ppb tại S25L2, thấp nhất 0,8 ppb tại S25L1, mức trung bình là 6,2 ppb. Các mức hàm lƣợng này vẫn nằm trong giới hạn cho phép của QCVN mức B1. Hàm lƣợng Ni trung bình là 6,0 ppb khá giống với Pb. Mức cao nhất của Ni là 12,5 ppb và thấp nhất là 2,2 ppb. Nhìn chung thì hàm lƣợng Ni trong nƣớc cao hơn nhƣng đồng đều hơn ở các điểm hơn so với Pb.
Mức hàm lƣợng Cadimi của các điểm nghiên cứu đều khá nhỏ, đều nằm trong giới hạn cho phép của B1, độ lệch chuẩn xét cho cadimi khá nhỏ (0,1), phản ánh hàm lƣợng khá giống nhau ở các điểm nghiên cứu.
* Khi xét theo địa điểm
Hàm lƣợng crom cao nhất tại S29, mangan cao nhất tại S23 và S34, sắt cao nhất tại S34, coban cao nhất tại S23, niken cao nhất tại S25L2, đồng cao nhất tại S5, kẽm cao nhất tại S15, cadimi cao nhất tại S22, chì cao nhất tại S25L2. Cịn lại các điểm S25L1, S24, S24 không giữ mức cao nhất của kim loại nào. Tại S26 có nhiều nhất các kim loại có hàm lƣợng nhỏ nhất (Fe, Co, Ni, Cu, Cd), S15 có 2 kim loại nồng độ nhỏ nhất là Cr và Mn. S25L1 có 3 kim loại hàm lƣợng nhỏ nhất là Cu, Cd, Pb.
Tổng hàm lƣợng tất cả các kim loại nghiên cứu cao nhất tại S34 (3920 ppb) và thấp nhất là S26 (508 ppb). Thứ tự giảm dần tổng hàm lƣợng các kim loại trong các điểm nghiên cứu còn lại nhƣ sau S29> S23> S5> S25L2> S24> S15> S22.
Theo dõi kỹ các điểm S25L1 và S25L2 đều dễ dàng nhận ra rằng, hàm lƣợng tất cả cả các kim loại tại S25L2 đều cao hơn ở S25L1. Xét theo vị trí trên sơng, cả 2 điểm này đều thuộc hệ thống thủy nông Bắc Hƣng Hải, điểm S25L2 hợp lƣu với sông của điểm S24 đổ về điểm S25L1, nhƣ vậy tại điểm S25L1 phải có mức hàm lƣợng xấp xỉ hoặc hơn kém không đáng kể so với 2 điểm S24 và S25L2 mới đúng theo quy luật. Có thể thời gian lấy mẫu ở các điểm này là khác nhau đã ảnh hƣởng tới hàm lƣợng của các kim loại hoặc xảy ra q trình lắng đọng và tích tụ vào bùn và trầm tích trong q trình dịng chảy trơi về phía hạ lƣu.
Nhƣ vậy kết quả phân tích tổng hàm lƣợng kim loại nặng tại độ sâu 15 cm cho thấy rằng về giá trị trung bình tất cả các kim loại nặng đều dƣới giá trị giới hạn của QCVN mức B1. Các điểm bị ô nhiễm kim loại sắt là S29, S23, S34 và S5. Các điểm bị ô nhiễm mangan là S23, S34. Hàm lƣợng Cr, Ni, Cu, Zn, Pb ở mức trung bình, khơng q cao. Hàm lƣợng Cd và Co thấp chung ở tất cả các địa điểm.
3.1.2 Phân bố hàm lƣợng kim loại nặng trong lớp nƣớc mặt ở độ sâu 30cm
Kết quả thống kê hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc mặt ở độ sâu 30cm sau khi loại các giá trị bất thƣờng đƣợc thể hiện chi tiết ở Bảng 3.2
Bảng 3.2 Hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc mặt (ppb) ở độ sâu 30cm
Mẫu Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Cd Pb W.S29 - 30cm - - - - - - - - - W. S23 - 30cm 16,9 1110 4540 3,5 5,8 14,0 62,2 0,2 6,9 W. S34 - 30cm 8,4 2650a 11900a 8,8a 18,0 18,3 193 0,6 31,4 W. S25L1 - 30cm 10,7 389 794 0,9 4,8 1,5 84,9 0,1 2,1 W. S24 - 30cm 3,7 257 934 0,9 4,3 1,4 34,4 0,1 1,6 W. S26 - 30cm 2,0 191 179 0,2 5,3 2,0 90,9 0,1 1,3 W. S5 - 30 cm - - - - - - - - - W. S25L2 - 30 cm 4,3 276 4730 3,0 27,7 78,4 214,2 0,3 20,4 W. S22 - 30 cm 0,5 55,2 574 0,6 4,1 43,1 81,8 0,1 6,8 W. S31 - 30 cm 3,0 415 2940 2,1 14,8 73,2 157 0,4 15,4 W. S15 - 30 cm 1,2 95,3 1160 1,3 8,2 41,7 178 0,4 9,9 W. S11 - 30 cm 3,3 14,1 228 0,5 12,1 21,4 22,8 0,1 2,6 Trung bình 6,2 384 2090 1,6 10,6 29,0 115 0,2 10,7 QCVN 08 mức B1 TCVN 5942 mức B 540 1050 - 800 1500 2000 - - 100 1000 500 1000 1500 2000 10 20 50 200 Độ lệch chuẩn 5,5 801 3630 2,6 8,7 32,0 65,0 0,2 10,8 Lớn nhất 16,9 2650 11900 8,8 27,7 78,4 214 0,6 31,4 Nhỏ nhất 0,5 14,1 179 0,2 4,1 1,4 22,8 0,1 1,3
Khoảng biến thiên 16,4 2640 11700 8,6 23,6 77,0 191,2 0,5 30,1
a là giá trị bất thƣờng
* Xét theo nguyên tố
Kết quả đo tổng hàm lƣợng các kim loại nặng trong nƣớc mặt ở độ sâu 30cm tại các điểm nghiên cứu thể hiện trong Bảng 3.2. Sử dụng bảng tham chiếu là mức B1 của QCVN 08/2008 làm tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm.
Mức trung bình hàm lƣợng kim loại giảm dần theo thứ tự Fe > Mn > Zn > Cu > Pb > Ni > Cr > Co > Cd. Thứ tự này đã có sự thay đổi vị trí của Cr, Pb và Ni so với thứ tự của nƣớc mặt độ sâu 15 cm.Nồng độ trung bình lớn nhất là của Fe 2090 ppb gấp 1,39 lần so với QCVN 08/2008 mức B1, nồng độ trung bình thấp nhất là kim loại Cd 0,2 ppb đúng bằng nồng độ trung bình mức 15cm. Hàm lƣợng Cd thì khơng thay đổi theo độ sâu.Hàm lƣợng sắt đo đƣợc ở nhiều điểm vƣợt mức B1 là S31, S25L2, S34, S25 đặc biệt là S34 hàm lƣợng sắt đo đƣợc cao bất thƣờng
11900ppb gấp 7,93 lần so với QCVN 08/2008 mức B1.Ở đây đã bị ô nhiễm nặng kim loại sắt. Hàm lƣợng thấp nhất của sắt là 179,5 ppb ở S26, mức nồng độ gần nhƣ không đáng kể. Độ lệch chuẩn của sắt rất lớn, cho thấy các giá trị hàm lƣợng khơng tập trung quanh giá trị trung bình. Đã có sự chênh lệch rất lớn giữa mức cao nhất và mức thấp nhất, khoảng biến thiên nồng độ lên tới 11800 ppb.
Hàm lƣợng mangan cao nhất là 2650 ppb, thấp nhất là 14,1 ppb, trung bình của mangan 384 ppb là mức khá cao. Mặc dù giá trị trung bình thấp hơn với tiêu chuẩn song tại các điểm S34 và S23 đều cao hơn nhiều lần, nồng độ tƣơng ứng là 2650ppb và 1110 ppb, cho thấy 2 điểm này đã bị ô nhiễm mangan. Xét lại 2 điểm này ở mức độ sâu 15cm (Bảng 3.1) thì thấy có sự biến đổi rất rõ rệt ở S34. Nếu ở mức 15cm, hàm lƣợng mangan của 2 điểm là bằng nhau, thì ở độ sâu 30 cm tại S34 đã tăng lên gấp hơn 3 lần trong khi đó S23 chỉ tăng hơn 200 ppb. Cho thấy hàm lƣợng mangan trên S34 là rất lớn. Hiện tại điểm này ô nhiễm nghiêm trọng mangan. Mặt khác độ lệch chuẩn của mangan rất cao, phản ánh tính khơng tập trung của tập số liệu, sự chênh lệch nồng độ của mangan lên tới 2630 ppb.Đối với 2 kim loại sắt và mangan hàm lƣợng lớn nhất chỉ tập trung ở 2 điểm là S34 và S23vƣợt nhiều lần so với giới hạn của QCVN và TCVN.
Trên cả 2 mức độ sâu hàm lƣợng trung bình của Cd là khơng đổi đều bằng 0,2 ppb cho thấy tính ổn định của nó. Độ lệch chuẩn của Cd là 0,2 thể hiện rằng có sự khác nhau không đáng kể của các giá trị đo đƣợc với giá trị trung bình. Tuy nhiên giá trị cao nhất của Cd cũng đã tăng lên 0,6 ppb.Hàm lƣợng kẽm tăng nhanh theo độ sâu, giá trị lớn nhất là 214,2 ppb thấp nhất là 22,8 ppb, trung bình là 115ppb cao hơn hẳn so với hàm lƣợng ở mức 15cm. Khoảng biến thiên nồng độ của kẽm khá rộng 191 ppb.Các kim loại Ni, Co, Cu, Pb đều có giá trị trung bình lần lƣợt là 10,6 ppb, 1,6ppb, 29 ppb, 10,7 ppb cao hơn hẳn so với hàm lƣợng trung bình ở 15 cm. Hàm lƣợng Pb cao nhất trong nƣớc là 20,4 ppb trong khi giới hạn cho tối đa cho phép theo B1 là 50 ppb cũng vẫn là nƣớc chất lƣợng an toàn.
Hàm lƣợng Ni biến đổi từ 4,1 đến 27,7 ppb trung bình là 10,6 ppb với độ lệch chuẩn là 8,7 cho thấy rằng hàm lƣợng Ni khá thấp ở các điểm nghiên cứu và có sự tập trung xung quanh giá trị trung bình. Điểm cao nhất là S25L2 27,7 ppb, đây cũng là điểm có những nguyên tố khác chiếm hàm lƣợng cao nhất ở cả 2 độ sâu.
* Xét theo địa điểm:
Bảng kết quả phân tích cho thấy rằng hàm lƣợng crom cao nhất ở S23 và thấp nhất ở S22, mangan cao nhất ở S34 và thấp nhất ở S11, sắt cao nhất ở S34 và thấp nhất ở S26, coban cao nhất ở S34 và thấp nhất ở S26, niken cao nhất ở S25L2 và thấp nhất ở S22, đồng cao nhất ở S25L2 và thấp nhất ở S24, kẽm cao nhất ở S25L2 và thấp nhất ở S11, cadimi cao nhất ở S34 thấp nhất ở S25L1, S24, S26, S22, S11, chì cao nhất ở S34 và thấp nhất ở S26. Tại S34 có tới 5 kim loại gồm Mn, Fe, Co, Cd, Pb có hàm lƣợng cao nhất, tại S25L2 có 3 kim loại gồm Ni, Cu, Zn có hàm lƣợng cao nhất, tại S23 có Cr là kim loại có hàm lƣợng cao nhất. Nhƣ vậy S34 là điểm có 5 kim loại cao nhất, S25L2 có 3 kim loại cao nhất, S23 có 1 kim loại cao nhất. Tổng hàm lƣợng kim loại nặng tại S34 cũng là cao nhất 11900 ppb thấp nhất là S11 với 228 ppb.
Số lƣợng kim loại có hàm lƣợng cao nhất tập trung nhiều ở S34 phán ánh ở điểm này đang có nguồn phát thải kim loại nặng với hàm lƣợng lớn vào dịng sơng dƣới trạng thái di động. Hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc mặt 15cm tại S34 thấp hơn tại mức 30 cm chứng tỏ rằng kim loại nặng đang có xu hƣớng lắng xuống xi theo dịng chảy và nguồn phát thải kim loại nặng khá gần điểm nghiên cứu.
Theo dõi S26, mặc dù địa điểm nghiên cứu có nhiều biểu hiện của dịng nƣớc bị ơ nhiễm nhƣ nƣớc sơng hơi thối, có nhiều cá chết, nƣớc có màu và mùi lạ, là điểm xả của nƣớc thải thành phố Hải Dƣơng. Tuy nhiên trong nƣớc mặt ở điểm này hầu hết hàm lƣợng kim loại nặng lại ở mức thấp, thậm chí là thấp nhất trong số các điểm nghiên cứu. Chứng tỏ S26 cũng không bị ô nhiễm bởi kim loại nặng. So sánh địa điểm này với chất lƣợng nƣớc trên sông Tô Lịch ở Hà Nội theo chỉ số kim loại
nặng theo tài liệu [38]nƣớc sông Tô Lịch rất ô nhiễm và bốc mùi hôi thối, nhƣng lại không bị ô nhiễm kim loại nặng mà đang bị ô nhiễm chỉ tiêu khác. Cả 2 địa điểm này cùng một đặc điểm là nhận thải của nƣớc sinh hoạt đơ thị. Đây có thể là ngun nhân gây ơ nhiễm mơi trƣờng nƣớc ở cả 2 nơi.
Tại S22, hàm lƣợng kim loại nặng khá thấp, có tới 4 kim loại là Cr, Mn, Ni, Cd cùng ở mức thấp nhất trong các địa điểm nghiên cứu. Sông Luộc chảy qua S22 có bắt nguồn từ sơng Hồng. Từ S22 đến sông Hồng khoảng 28 km, dịng sơng chảy qua vùng đất thuần nông nghiệp, trồng trọt trên phù sa sông Hồng và không chịu ảnh hƣởng của khu công nghiệp, chƣa bị tác động của hoạt động dân sự nên các chỉ tiêu khá thấp. Hàm lƣợng kim loại thấp nhất thuộc nhiều ở các địa điểm S22, S26, S24, S11.
Nhƣ vậy kết quả phân tích tổng hàm lƣợng kim loại nặng ở độ sâu 30 cm tại các điểm nghiên cứu cho thấy rằng đã có 4 điểm bị ơ nhiễm nặng kim loại sắt là S34, S23, S25L2, S31 và sắp vƣợt giới hạn cho phép là S15. Có 2 điểm bị ơ nhiễm nặng mangan là S23 và S34, còn lại các kim loại khác đều dƣới giới hạn cho phép của QCVN 08 mức B1. Hàm lƣợng kim loại cadimi gần nhƣ không đổi ở các địa điểm. Ở S34 tập trung nhiều kim loại có mức hàm lƣợng cao nhất (5 kim loại Mn, Fe, Co, Cd, Pb) đây đều là các kim loại độc tính và nguy hiểm đối với mơi trƣờng và hệ sinh thái đặc biệt là sinh vật thủy sinh. Các điểm có nhiều mức kim loại thấp nhất là S11, S22, S26, cho thấy về chỉ tiêu kim loại nặng các điểm này khơng bị ơ nhiễm. Tính chất ơ nhiễm của điểm S26 có nét giống với tính chất ơ nhiễm của sơng Tơ Lịch chảy trong thủ đô Hà Nội, mà nguyên nhân ô nhiễm chủ yếu là phát thải đô thị gây ra.
3.1.3 Hàm lƣợng kim loại nặng trong lớp nƣớc sát trầm tích
Hàm lƣợng trung bình của các kim loại nặng trong lớp nƣớc sát đáy đƣợc thu thập ở các vị trí dƣơng của peeper tại các điểm (các vị trí tính từ mức ―0‖ trở lên). Các peeper có nhiều vị trí dƣơng thì lấy giá trị trung bình ở dạng các số có nghĩa thống