Đểđánh giá độc tính nước thải các khu cơng nghiệp, người ta chuyển giá trị
EC50 thành đơn vịđộc tính TU (Toxic Unit)
Đơn vị độc tính này được dùng để diễn tảđộđộc của các phức chất TUx = (1 / ECx) * 100
38
TU50 = 100/20 = 5
Đơn vị độc tính càng cao thì mẫu càng độc (ví dụ: TU50 = 20 thì độc hơn mẫu cĩ TU50 = 5), trong khi đĩ độc tính độc tính càng cao thì giá trị EC càng nhỏ.
39
Chương 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 3.1. Kết quả phân tích chỉ tiêu lý – hĩa
Kết quả phân tích chỉ tiêu lý – hĩa mẫu nước thải của các khu cơng nghiệp cho thấy:
Nước thải đầu vào của hai khu cơng nghiệp Trảng Bàng và Tân Tạo đang bị
ơ nhiễm hữu cơ nặng do cĩ hàm lượng COD rất cao, lần lượt là 306 mg/l và 326 mg/l. Hàm lượng này vượt quá so với quy chuẩn Việt Nam (QCVN) 24/2009 về
nước thải cơng nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (cột A: 50 mg/l) và khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (cột B: 100 mg/l). Hàm lượng COD của các khu cơng nghiệp cịn lại đều nằm gần với ngưỡng quy định trong cột A của QCVN 24/2009, cụ thể: Amata là 30 mg/l; Hố
Nai là 47 mg/l và Tân Bình là 29 mg/l.
Hàm lượng COD trong nước thải đầu ra của tất cả các khu cơng nghiệp đều cĩ giá trị thấp hơn tiêu chuẩn quy định về nước thải cơng nghiệp ở cột A và B của QCVN 24/2009.
Giá trị pH khơng cĩ dao động nhiều giữa các mẫu nước thải đầu vào cũng như đầu ra của các khu cơng nghiệp; giá trị pH dao động từ 6.83 đến 8.06, so sánh với QCVN 24/2009 cĩ giá trị lần lượt 6 – 9 theo quy định ở cột A và 5.5 – 9 theo quy định ở cột B.
Hàm lượng ơxy hịa tan (DO) trong nước thải đầu vào của các KCN đều rất thấp; thấp nhất là nước thải của khu cơng nghiệp Trảng Bàng (0.3 mg/l) và cao nhất là nước thải của khu cơng nghiệp Amata (3.6 mg/l). Với hàm lượng DO đo
được trong mẫu nước thải đầu vào của các khu cơng nghiệp trong đề tài này thì cĩ thểđánh giá các mẫu nước này đều thuộc loại nước bẩn và rất bẩn. Với mẫu nước thải đầu ra của các khu cơng nghiệp, giá trị DO đo được dao động từ 4.8 mg/l đến 6.3 mg/l. So sánh với bảng đánh giá chất lượng nước của tác giả Nguyễn Văn
40
Tuyên (2001), các mẫu nước thải này tuy đã qua quá trình xử lý nhưng các giá trị
DO này đều được phân loại vào nhĩm nước sơ nhiễm (α Meso-saprobe) và nhiễm bẩn (β Meso-saprobe).
Độ màu trong nước thải đầu vào của các KCN cĩ giá trị lớn, dao động từ 52 – 3090 Pt-Co. Tất cả các mẫu nước thải đầu vào đều cĩ độ màu vượt quy định trong cột A của QCVN, riêng mẫu nước thải 3 khu cơng nghiêp Tân Bình (422), Trảng Bàng (3090) và Tân Tạo (810) đều đã vượt qua quy định cả trong cột A và B của QCVN. Nước thải đầu ra cĩ độ màu thấp hơn so với nước thải đầu vào, tuy nhiên giá trị độ màu sau khi đã xử lý vẫn cịn cao hơn quy chuẩn Việt Nam ở cột A (mức quy định đối với độ màu trong nước thải ở cột A là 20 Pt-Co). Riêng hai khu cơng nghiệp Trảng Bàng và Tân Tạo cĩ giá trị độ màu lần lượt là 73 và 83 Pt-Co; các giá trị này đều vượt quá quy định trong cột B (70 Pt-Co) của QCVN 24/2009.
Giá trị độ đục phân tích được trong nước thải đầu vào cĩ giá trị cao nhất là của ba khu Tân Bình, Trảng Bàng và Tân tạo, với độ đục lần lượt là: 61, 670 và 88 FAU. Nước thải khu cơng nghiệp Amata cĩ giá trị thấp nhất phân tích được là 12 FAU và khu cơng nghiệp Hố Nai là 13 FAU. Nước thải sau xử lý của các khu cơng nghiệp khi phân tích đều cĩ giá trị độ đục thấp hơn so với nước thải đầu vào.
Tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải đầu vào của các KCN phân tích được cĩ giá trị từ 18 mg/l trong mẫu nước thải khu cơng nghiệp Hố Nai đến 427 mg/l trong mẫu nước thải khu cơng nghiệp Trảng Bàng. Theo quy chuẩn Việt Nam (QCVN) đối với tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải cơng nghiệp được quy định tại cột A là 50 mg/l và cột B là 100 mg/l, cho thấy tổng chất rắn trong nước thải
đầu vào của các khu cơng nghiệp Tân Bình và Trảng Bàng đều vượt quá quy chuẩn này. Nước thải đầu vào của khu cơng nghiệp Tân Tạo cĩ hàm lượng chất rắn vượt qua quy định ở cột A của quy chuẩn này. Riêng tổng chất rắn trong nước
41
thải đầu vào của 2 khu cơng nghiệp Amata (22 mg/l), Hố Nai (18 mg/l) cùng với các mẫu nước thải đầu ra đều cĩ giá trị thấp hơn các quy định của QCVN 24/2009.
Kết quả phân tích các chỉ tiêu lý, hĩa xác định được hàm lượng Nitơ tổng trong các mẫu nước thải. Đa số các mẫu nước thải đầu vào và đầu ra đều cĩ hàm lượng Nitơ tổng thấp, các giá trị này khơng vượt quá 15 mg/l (QCVN, cột A), ngoại trừ nước thải đầu vào của khu cơng nghiệp Tân Bình (26.29 mg/l) là vượt quá quy định này. Giá trị Nitơ tổng trong nước thải đầu vào của khu cơng nghiệp Amata, nước thải đầu ra của KCN Amata, Hố Nai khơng phát hiện.
Qua phân tích cũng cho thấy tổng hàm lượng Nitơ trong mẫu nước thải đầu ra của KCN Trảng Bàng và Tân Tạo đều cao hơn đầu vào. Kết quả này hồn tồn khơng phù hợp với các kết quả phân tích trước đây. Cĩ thể lý giải kết quả này là do nhầm lẫn mẫu trong quá trình phân tích hoặc cũng cĩ thể do mẫu bị nhiễm trong quá trình thực nghiệm.
Hình 3.1. Kết quảđo pH trong mẫu nước thải các KCN 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
42
Hình 3.2. Kết quảđo DO trong mẫu nước thải các KCN
Hình 3.3. Kết quả phân tích COD trong mẫu nước thải các KCN 0 1 2 3 4 5 6 7
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
m g/l Đầu vào Đầu ra 0 50 100 150 200 250 300 350
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
m
g/l
43
Hình 3.4. Kết quả phân tích chất rắn lơ lửng trong mẫu nước thải các KCN
Hình 3.5. Kết quả phân tích độ màu trong mẫu nước thải của các KCN (Maximum Axis option: 250)
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
m g/l Đầu vào Đầu ra 0 50 100 150 200 250
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
Pt
-Co
Đầu vào Đầu ra
TCVN A TCVN B
44
Hình 3.6. Kết quả phân tích độ đục trong mẫu nước thải của các KCN (Maximum Axis option: 50)
Hình 3.7. Kết quả phân tích Nitơ tổng trong mẫu nước thải của các KCN 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
F AU Đầu vào Đầu ra 0 5 10 15 20 25 30
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
m
g/l
45
3.2. Kết quả phân tích kim loại nặng
Qua kết quả phân tích kim loại nặng cho thấy:
Nước thải đầu vào: Hàm lượng chì rất cao trong nước thải đầu vào của các
khu cơng nghiệp Amata (0.68 mg/l) và Hố Nai (0.61 mg/l); hàm lượng chì ở hai
khu cơng nghiệp đã vượt quá quy chuẩn Việt Nam được quy định ở cả cột A (0.1
mg/l) và cột B (0.5 mg/l). Mẫu nước thải đầu vào của các khu cơng nghiệp cịn lại
cĩ hàm lượng chì nhỏ hơn giới hạn phát hiện hoặc khơng cĩ theo phương pháp
phân tích của nghiên cứu này. Khi nồng độ chì trong nước uống là 0.042 – 1.0
mg/l sẽ xuất hiện triệu chứng bị ngộ độc kinh niên ở người, nồng độ 0.18 mg/l
động vật máu nĩng bị ngộ độc. Hàm lượng chì trong mẫu nước thải đầu ra của các khu cơng nghiệp đều khơng phát hiện.
Hàm lượng đồng đều cĩ trong tất cả các mẫu nước thải đầu vào của 5 khu cơng nghiệp khảo sát; hàm lượng đồng nhiều nhất phân tích được cĩ trong nước thải khu cơng nghiệp Hố Nai và Trảng Bàng lần lượt là 0.33 và 0.35 mg/l. Tuy nhiên các giá trị này đều thấp hơn giá trị C của quy chuẩn Việt Nam về nước thải cơng nghiệp (Theo QCVN 24/2009 BTNMT). Ở một hàm lượng nhất định, đồng cĩ thể gây độc cấp cho người và động vât: Khi hàm lượng đồng trong cơ thể
người là 10g/kg thể trọng gây tử vong, liều lượng 60 – 100 mg/kg gây ra triệu chứng buồn nơn. Với cá, khi hàm lượng đồng là 0.002 mg/l đã cĩ 50% cá thí nghiệm bị chết. Với khuẩn lam khi hàm lượng đồng là 0.01 mg/l làm chúng chết. Hàm lượng đồng trong mẫu nước thải đầu ra của các khu cơng nghiệp đều khơng phát hiện.
Trong tất cả các mẫu nước thải đầu vào của các khu cơng nghiệp được phân tích đều phát hiện cĩ hàm lượng kim loại kẽm. Hàm lượng kẽm cao nhất cĩ trong mẫu nước thải của khu cơng nghiệp Hố Nai (1.14 mg/l), thấp nhất là nước thải
đầu ra của khu cơng nghiệp Tân Tạo (0.22 mg/l). Hàm lượng kẽm trong tất các các khu cơng nghiệp được khảo sát đều thấp hơn so với QCVN 24/2009. Kẽm và
46
các hợp chất của chúng ít ảnh hưởng đến các động vật thân nhiệt ổn định mà chỉ ảnh hưởng đến các động vật biến nhiệt. Nồng độ kẽm trong kẽm sunfat là 0.4 mg/l gây tử vong cho cá gai trong 7 ngày.
Qua phân tích mẫu nước thải đầu vào của 5 khu cơng nghiệp cũng phát hiện kim loại Cr với hàm lượng 0.47 mg/l trong nước thải đầu vào của khu cơng nghiệp Hố Nai; đồng thời khơng nhận thấy sự hiện diện của nguyên tố Cadimi (Cd) ở trong mẫu nước thải của các khu cơng nghiệp.
Nước thải đầu ra: Khảo sát hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu nước thải đầu ra chỉ cĩ sự hiện diện của kim loại kẽm. Hàm lượng kẽm cao nhất cĩ trong mẫu nước thải khu cơng nghiệp Amata là 0.71 mg/l và thấp nhất là trong mẫu nước thải khu cơng nghiệp Tân Tạo với hàm lượng 0.22 mg/l. Hàm lượng kẽm thu được trong mẫu nước thải đầu ra đều rất thấp, thấp hơn quy định theo QCVN 24/2009. Qua phân tích khơng nhận thấy sự hiện diện của các kim loại
đồng, chì, cadimi và crom.
Hình 3.8. Kết quả phân tích kim loại đồng trong mẫu nước thải các KCN 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
m
g/l
47
Hình 3.9. Kết quả phân tích kim loại kẽm trong mẫu nước thải các KCN
Hình 3.10. Kết quả phân tích kim loại chì trong mẫu nước thải các KCN 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
m g/l Đầu vào Đầu ra 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Amata Hố Nai Tân Bình Trảng Bàng Tân Tạo
m
g/l
Pb
TCVN A, B
48
3.3. Kết quảđánh giá độc tính
Kết quả thử nghiệm độc tính được trình bày trong bảng 3.5.
Bảng 3.1. Kết quả thí nghiệm độc học trên nước thải các KCN
Danio rerio (EC50 - 24h)
Đầu vào Đầu ra
Amata 54.89% _
Hố Nai 53.4% _
Tân Bình 63.14% _
Trảng Bàng 9.3% _
Tân Tạo 15.66% _
– : Khơng gây độc
Qua kết quả thử nghiệm độc tính cấp cho thấy:
Với nước thải đầu vào: Nước thải đầu vào của khu cơng nghiệp Trảng Bàng
ở nồng độ 9.3% sẽ làm cho 50% số cá thí nghiệm bị chết hoặc bất hoạt. Giá trị độc cấp tính EC50 tính được càng nhỏ thì mẫu nước thải cĩ độc tính càng cao. Mẫu nước thải khu cơng nghiệp Trảng Bàng cĩ giá trị EC50 thấp nhất trong số
các mẫu nước thải cịn lại, do đĩ mẫu nước thải này cĩ độc tính cao nhất.
Bên cạnh đĩ, mẫu nước thải đầu vào của khu cơng nghiệp Tân Tạo với nồng độ 15.66% cũng làm cho 50% số cá thí nghiệm bị chết hoặc bất hoạt, mẫu nước thải này cũng cĩ giá trị EC50 tương đối thấp, do đĩ tính độc của mẫu nước thải này tương đối cao.
Các khu cơng nghiệp Amata, Hố Nai và Tân Bình cĩ giá trị độc tính cấp EC50 tính được lần lượt 54.89%, 53.4% và 63.14%. Kết quả cho thấy độc tính
49
cấp mẫu nước thải của các khu cơng nghiệp này tương đối thấp, nồng độ ≥50% sẽ
làm cho 50% số cá thí nghiệm bị chết hoặc bất hoạt.
Với nước thải đầu ra: Kết quảđánh giá độc tính cấp EC50 – 24h mẫu nước thải đầu ra của các khu cơng nghiệp khơng được xác định. Mẫu nước thải đầu ra của các khu cơng nghiệp khơng gây độc tính cấp EC50 – 24h trên đối tượng thí nghiệm cá ngựa vằn trong nghiên cứu này.
3.4. Đánh giá độc tính nước thải
Qua thí nghiệm độ độc mẫu nước thải các KCN nhận thấy: các mẫu nước thải đầu ra đều khơng gây độc tính cho sinh vật thử nghiệm.
Với mẫu nước thải đầu vào của các KCN: Để tiện cho việc đánh giá độc tính mẫu nước thải đầu vào của các khu cơng nghiệp, đơn vị độc tính TU (Toxic Unit) được sử dụng thay cho giá trị EC50, với EC50% tương ứng với ngưỡng gây
độc TU = 2. Giá trịđộc tính TU được trình bày trong bảng 3.6. Bảng 3.2. Độc tính nước thải đầu vào các KCN STT TÊN MẪU DO0 DO24 EC50 (%) TU 1 Amata 3.6 2.7 54.89 1.82 2 Hố Nai 2.2 1.3 53.4 1.87 3 Tân Bình 1.8 1.37 63.14 1.58 4 Trảng Bàng 0.3 0.23 9.3 10.75 5 Tân Tạo 1.5 1.14 15.66 6.39
DO0: Hàm lượng oxy hịa tan trước thử nghiệm
DO24: Hàm lượng oxy hịa tan sau thử nghiệm EC50 - 24h Kết quả đánh giá độc tính trên nước thải đầu vào của các khu cơng nghiệp trong nội dung nghiên cứu cho thấy đơn vị độc tính từ 1.58 đến 10.75 TU. Đơn vị độc tính cĩ giá trị cao nhất là nước thải đầu vào của khu cơng nghiệp Trảng Bàng (10.75 TU và thấp nhất là nước thải đầu vào của khu cơng nghiệp Tân Bình (1.58 TU). Đơn vị độc tính ở khu cơng nghiệp Trảng Bàng và khu cơng nghiệp Tân Tạo
50
cĩ giá trị cao, đồng nghĩa với nước thải của hai khu cơng nghiệp này là rất độc hại cho mơi trường và hệ sinh thái nước nếu bị ơ nhiễm các nguồn nước thải này.
Hàm lượng oxy hịa tan đo được trong mẫu nước thải các KCN sau khi thử
nghiệm EC50 – 24h với Danio rerio cho thấy: sau 24h hàm lượng DO của mẫu nước thải KCN Trảng Bàng đã giảm từ 0.3 mg/l xuống 0.23 mg/l. Theo Swingle (1969), trích dẫn bởi Boyd (1990) phân loại mức ảnh hưởng của hàm lượng DO
đối với cá thì hàm lượng DO từ 0 – 0.3 mg/l cho phép cá chỉ sống được trong thời gian ngắn. Điều này giải thích tại sao độc tính của nước thải này cĩ giá trị rất cao. Cũng theo phân loại của Swingle, với hàm lượng DO trong nước từ 1 – 5 mg/l thì cá vẫn sống nhưng sinh trưởng chậm[4]. KCN Tân Tạo sau thử nghiệm hàm lượng DO giảm từ 1.5 xuống cịn 1.14 mg/l. KCN Tân Bình cĩ hàm lượng DO giảm từ
1.8 xuống 1.37 mg/l. KCN Hố Nai hàm lượn DO giảm từ 2.2 xuống 1.3 mg/l và KCN Amata hàm lượng DO giảm từ 3.6 xuống 2.7 mg/l. Giá trị DO đo được trong mẫu nước thải các KCN này đều khơng gây chết đối với sinh vật trong quá trình thử nghiệm.
Sau khi phân tích độ độc của các mẫu nước thải và tính độ độc, kết quả này sẽ được so sánh với các kết quả nghiên cứu trước đĩ của các tác giả khác nhau theo bảng 3.7.
Bảng 3.3. Phân loại độđộc cho mẫu nước thải
Độc nhẹ Độc cấp Độc cấp cao Độc rất cao Nguồn EC50 (%) 50 1 – 50 0.5 – 1 < 0.5 Đỗ Hồng Lan
Chi, 2002 [16] TU 0 – 2 2 – 100 100 – 500 > 500
EC50 (%) 50 10 – 50 1 – 10 < 1 Fischer et al, 1984 [16] TU 0 – 2 2 – 10 10 – 100 > 100
EC50 (%) 50 10 – 50 1 – 10 < 1
Nghiên cứu này TU 0 – 2 2 – 10 10 – 100 > 100
51
