B H2S múa khố _ — * — CHC mùa khô 0 c NtCôngHQV 0 N2: Cầu Gầy 4
N3: cẳu Trung Hòa 3 N4: câ u Mới 2 N5: càu Khương Đình 1 N6: câu Dậu „ N7: câu Sơn N3 N4 N5 V ị trí lâ y m ẳ u N8: Đáp Thanh Lièt
ĐỒ tliị 1 4. Biểu đồ biểu diễn giá trị H2S và CHC trên sông Tô Lịch trong mùa khô
Từ kết quả ở đồ thị 14và 15 biểu diễn nồng độ H2S và CHC trong nước sông Tô Lịch của mùa khô và mùa mưa cho thấy:
- Mùa khô: Giá trị CMC trong nước dao động tử 2,84 mg/1 đến 5,2 mg/1. trung bình đạt giá trị 3,7 mg/1; cao nhất tại vị trí NI và thấp nhất tại vị trí N6.
N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 V ị t r í l ấ y m ẫ u 4 1 1 H 2 S m ù a m ư a 3 . 5 — ♦ — C H C m ù a m ư a 3 N t C Ô n g H Q V 2 . 5 N 2 C ầ u G i á y 2 N 3 c à u T r u n g H ỏ a 1 . 5 N 4 C ầ u M Ớ I 1 N 5 C ầ u K h ư ơ n g Đ i n h 0 . 5 N 6 C ầ u D â u 0 N 7 C ầ u S ơ n N 8 Đ â p T h a n h u ẻ t
Đồ tliị 15. Biểu đồ biếu diễn giá (rị H2S và CHC trên sông Tô Lịch trong mùa mua
- M ùa mưa: Giá trị CHC trong nước dao động từ 1,8 mg/1 đến 3,8 mg/1, trung bình đạt giá trị 2,56 mg/1; cao nhất tại ví trí N 1 và thấp nhất tại vị trí N8.
Khi so sánh giá trị CIÍC giữa mùa khô và mùa mưa cho thấy hàm lượng CHC mùa khô cao hơn so với mùa mưa. Sự biến thiên của CHC cũng tương tự như sự biến thiên của
H2S trong cả mùa khô và mùa mưa, nhìn chung chúng giảm dần từ vị trí N I đến vị trí N8.
Điều này có thể giải thích là do về mùa khô mực nước sông thấp nên nồng độ CHC cao hơn so với mùa mưa, khi mà mực nước cao đã làm giảm nồng độ CHC. Nhìn chung hàm lượng CHC trong nước sông táng cũng ảnh hưởng mạnh đến lượng H2S.
3.4.6. về giá trị SO4 '
Các kết quả nghiên cứu trước đây đã chỉ ra hàm lượng sulfat cao trong nước sẽ ảnh hưởng tới việc hình thành U2S gây mùi khó chịu, nhiễm độc đối với các loài cá (C.Kwei Lin và Yang Yo,1994). Khi nước trong ống dẫn có chứa sulfat ở hàm lượng cao sẽ có tác động là thuốc tẩy nhẹ đối với ruột người, vì vậy nồng độ giới hạn cùa SO42' trong nước cấp sinh hoạt cần ít hơn 250 ing/l. Ngoài ra trong nước sinh hoạt có chưa nhiều ion sulphát là nguyên nhân gây đóng cặn trong các nồi đun và thiết bị trao đổi nhiệt.
Kết quả phân tích được thể hiện ở đồ thị 16và 17
□ H 2 S m ù a k h ô ■ S 0 4 m ù a k h ô N 1: C ố n g H Q V N 2 : C ầ u Giáy N 3 : C à u T r u n g H ò a N 4 : C ầ u M ớ i N 5 : c à u K h ư ơ n g Đ in h N 6 : C ầ u D á u N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N7 cầ u Sơn V ị t r í lấ y m ẫ u N 8: Đ ậ p T h a n h L iệt
Đồ thị 16. Biểu đồ biểu diễn giá trị H2S và S 0 42' trên sông Tô Lịch trong mùa kltô
Kết quả phân tịch SO42 được thể hiện ở đồ thị 16 và 17 cho thây:
Mùa khô: Giá trị S 0 42' dao động từ 15,3 mg/1 đến 35,2 mg/1. cao nhất tại vị trí N5 và thấp nhất tại vị trí N8, trung bình đạt 23.8 mg/1.
60 .0 50.0 ? a 4 0 .0 I 30 0 I 20 0 10.0 0.0
Đồ thị 17. Biểu đồ biểu diễn giá trị H ỉS và SO42" trên sông Tô Lịch trong mùa mưa
Mùa mưa: Giá trị SO42’ dao động từ 12,4 mg/1 đến 28,3 mg/1, cao nhất tại vị trí N2 và thấp nhất tại vị trí N8 trung bình đạt 20,67 mg/1.
Nhìn chung, sự biến động S 042' giữa hai mùa không nhiều, trên toàn bộ tuyến sông
Tô Lịch tại các vị trí lấy mẫu giá trị SO42' có xu hướng giảm dần từ thượng lưu xuống hạ
lưu (NIđến N8).
Ion sulphát (SO42') là thành phần vật chất được sử đụng thô trong chu trình vật chất của cả vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí. v ề mùa khô trạng thái yếm khí của nước sông Tô Lịch tăng lên do nồng độ chất thải trong nước thải cao, dòng chảy yếu và khả nãng lấng đọng vẩn cặn lớn, vi khuẩn yếm khí hoạt động mạnh để chuyển hóa sulphát thành sulphít và khí H2S. Trong mùa mưa, trạng thái yếm khí giảm đi do chất thải trong nước được pha loãng, tốc độ dòng chảy mạnh hơn, khả năng lắng đọng chất hữu cơ ít hơn, do vậy các vi sinh vật hiếu khí hoạt động và chuyển hóa sulphít trong chu trình vật chất của mình. Có lẽ vì thể mà sự khác biệt về giá trị SO42' ở mùa khô và mùa mưa tại các vị trí lấy mẫu không
3.5. Sự biến thiên và khả nãng phát thải Hydrosulphua (H2S) trên sông Tô Lịch
3.5.1. S ự biến tlíiên I I2$
Trong nước H2S được sinh ra do sự phân huỷ của các chất hữu cơ và ion sulphát trong điều kiện kỵ khí dưới tác động của vi khuẩn kỵ khí. Khí H2S thoát vào không khí trên bề mặt nước thải hoặc tích tụ trong mặt nhám các ống cống và có thê bị oxy hoá thành axit H2SO4 ăn mòn các ống dẫn. Dạng Hydrosunphua (H2S) trong nước thê hiện ở bảng là kết quả được quy đổi ra từ giá trị cùa các dạng sunphít tan trong nước(bảng 10 và 11, 12).
> Chất lưọìig nưóc sông khu vực hạ nguồn - thôn Bằng B:
N1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 V ị t r í lấ y m ẫ u N 8 : Đ ặ p T h a n h L iêt o H 2 S m ù a m ư a ■ S 0 4 m ú a m ư a N t C ò n g H Q V N 2 : C à u G iá y N 3 : C à u T r u n g H ò a N 4 : C à u M ở i N 5 : C à u K h ư ơ n g Đ ìn h N 6 : C à u D â u N 7 : C à u S ơ n 44
Vị trí các điểm lấy mẫu nước sông: 20°57’24,07”N, 105°49’29.93’'E Bảng 10. Thông số điều kiện tự nhiên khi lấy mẫu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thòi tiết Lượng mây Nhiệt độ (°C) Độ âm (% ) Áp suất (mbar) Hướng gió Tôc độ gió (m/s) Ngày 24/3 Không mưa 6 / 8 23,8 74,8 1.014,4 Đông bác 1 , 0
Ngày 25/3 Mưa 8 / 8 25,2 91,9 1.011,5 Lặng gió
Phân tích mẫu nước sỏng ta được kết quả như sau:
Bảng 11. Ket quả phân tích mẫu nước sông khu vực thôn Bằng B
Tên mẫu s 2' (mg/I) BODs (mg/1) COD (mg/1) DO (mg/l) pH NS1 18,6 17,2 19,6 1,6 7,57 NS2 5,32 13,9 15,2 2 7,16
Chú thích: N S1: Nước sông lấy ngày thứ nhất NS2: Nước sông lấy ngày thứ hai Ta có biểu đồ sau:
S2(mg/I) BODí/rng/l) COD(mg/l) DO(mg/l) pH
ĐỒ thị 18. Chất lượng nước sông k h u vực thôn Bằng B trong 2 ngày lấy m ẫu
Dựa vào biểu đồ ta thấy pH ở vùng hạ lưu sông Tô Lịch (thôn Băng B) dao động trong khoảng từ 7,16 - 7,57 đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT, cột A2: 6 - 8,5 và chất lượng nước dành cho thủy lợi TCVN 6773 - 2000. Ở pH tương đối ổn định như vậy, sự chuyển hóa nàm trong thế cân bang giữa các ion s 2\ H S \ H2S, trong nước tồn tại dạng chủ yếu là H S\ H2S và một phần sunphat
hòa tan. Nếu có sự xáo trộn bề mặt, lập tức H2S bay ra và các ion s 2'. HS' chuyển hóa thành H2S thay thế, giữ vững thế cân bàng trong nước. Đây cũng là khoảng pH mà khí H2S được cho là sinh ra nhiểu nhất.
Chỉ số B O D 5 nằm trong giới hạn Q C V N 08:2008/BTN M T, cột B 2<25 mg/1, chỉ số
COD nằm trong giới hạn đối với cột Bl<30mg/1, tuy nhiên lượng COD cao chứng tỏ trong nước chứa nhiều chất hữu cơ. Tỷ số BOD5/COD ~ 0,9 khá lớn điều đó nói lên ràng chất hữu cơ dễ phân giải bởi quá trình sinh học, tỷ lệ này càng cao càng dễ sinh ra H2S do xảy ra hiện tượng yếm khí chỉ số DO giảm. Ngày thứ hai, lượng khí H2S sinh ra ít hơn hẳn là do trời mưa, chỉ số DO cao hơn, còn BOD và COD giảm đi làm giảm khả năng sinh khí
Bảng 12. Giá trị Iỉ ịS quy đổi trong nước sông Tô Lịch mùa khô vờ mùa mưa
Chỉ tiêu Đơnvị NI N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 TB
H2S quy đồi trong mùa khô mg/1 65 66,4 70,4 46,4 64,5 24 19,6 6,7 45,4
H2S quy đồi trong mùa mưa mg/1 24,3 36 ,4 53,7 33,4 28 ,4 24 ,6 11.7 2,4 26,9
nước b ■ị (0 s 'F ‘«2 3 □ H 2 S q u y đ ổ i tro n g m ùa k h ô ■ H 2S q u y đ ổ i tro n g m ùa m ưa
N1: C ố n g H Q V N2: C ầ u G iấy N3: C ầ u T ru n g H ò a N 4: C ầ u M ớ i N 5: C ầ u K h ư ơ n g Đ in h N 6: C ầ u D ậ u N 7: C ầ u S ơ n N 8: Đ ậ p T h a n h Liêt N2 N 3 N4 N 5 N6 N7 N8 V ị t r í lấ y m ẫ u
Đồ thị 19. Biến thiên Itồng độ H2S trên sông Tô Lịch theo mùa
Qua kết quả phân tích nồng độ H2S trong nước sông Tô Lịch được thê hiện ờ bảng 12 và đồ thị 19 cho thấy:
- Mua khô: Giá trị H2S tại các địa điểm lấy mẫu trêm sông Tô Lịch dao động từ 6.7 mg/1 đên 70,4 mg/1; Trung binh đạt giá trị 45,37 mg/1, nồng độ H2S cao nhất ờ vị trí N3 và thấp nhất tại vị trí N8.
- Mùa mưa: Giá trị H2S tại các địa điểm lấy mẫu trên sông Tô Lịch dao động từ 2.4 mg/1 đen 53,7 mg/1; Trung binh đạt giá trị 26,8 mg/1, nồng độ H2S cao nhất ở vị trí N3 và thấp nhất tại vị trí N8.
Khi so sánh giá trị H2S giữa hai mùa cho thấy nồng độ H2S trung bình mùa khô cao hơn 1,7 lần so với mùa mưa.
Với việc giá trị H2S ờ mùa khô tăng cao hơn mùa mưa có thể do nhiều nguyên nhân, trong đó chủ yêu có thổ là do mùa khô nồng độ chất thải trong nước thải sông đậm đặc hơn trong mùa mưa, dòng chảy chậm hơn và tốc độ láng đọng của các chất thài và vẩn cặn cũng mạnh hơn, làm cho lớp bùn đáy tăng thêm độ yếm khí tạo điều kiện cho vi sinh vật kỵ khí chuyển hóa sulphát thành sulphít phát triển. Có lẽ vì vậy lượng H2S sinh ra trong mùa khô sẽ tăng lên cao hơn so với mùa mưa.
Ngoài ra kết quả còn cho thấy ở các vị trí lấy mẫu khác nhau giá trị H2S thu được cũng khác nhau. Nếu tính chung trên toàn tuyến từ thượng lưu xuống hạ lưu giá trị H2S cao nhất ờ điểm N3 (cầu Trung Hòa) sau đó giá trị giảm dần và thấp nhất tại điểm N8 (đập Thịnh Liệt). Chúng tôi cho ráng, nhìn chung tốc độ dòng chày trên sông Tô Lịch không lớn (0,35 m/s), nơi nào có số lượng cống thải vào sông Tô Lịch nhiều đồng nghĩa với việc nước thải đổ cục bộ vào từng đoạn sông cũng lớn hơn sẽ có giá trị H2S cao hơn. Khu vực vị trí N3 (cầu Trung Hòa) lã nơi tập trung khá nhiều các nhà máy, xí nghiệp trên địa bàn lân cận và lượng nước thải đổ vào sông Tô Lịch cũng sẽ nhiều hơn các đoạn khác, có lẽ vì vậy mà hàm lượng H2S thu dược ở điểm này cao hơn tại các vị trí khác. Tuy nhiên, để có lời giải thích đầy đủ cần phải có những nghiên cứu sâu hơn.
3.5.2. K ế t q uả đo h ù m lư ợ ng H 2S tro n g k h ô n g k h í ven sô n g Tô L ịch
Sự ô nhiễm không khí vùng ven sông Tô Lịch chủ yếu do mùi hôi của sông gây nên, trong đó chù yếu là do khí H2S gây nên theo kết quả bảng 13,14,15.
Bảng 13. Kết quả đo Ỉ Ỉ2S trong không k liík h u vực tlíôn Trung và Bằng A
TT Ký hiệu mâu Kết quả fng/mJ) Độ âm (%) T (”C)
1 K I(v e n sông) 78 87 32 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2 K2 (cách sông 50 in. ngược gió) 42 84 31.5
3 K3 (cách sông 150 m, ngược gió) <30 82 31
4. K4 (cách sông 50 m, xuôi gió)
47 85 31
5 K5 (cách sông 200 m, xuôi gió)
39 84 31,5
Ven sông mức độ ô nhiêm mùi rất nặng, hàm lượng H2S trong không khí vùng ven sông là 78 ng/m3 trong điều kiện đo ở đầu hướng gió, điều kiện bình thường. Giá trị H2S tại vị trí cách xa bờ sông 50 m xấp xi đạt mức bằng ngưỡng giới hạn cho phép theo quy chuân kỹ thuật quốc gia vồ một số chất độc hại trong không khí xung quanh QCVN 06:2008/BTNMT là 42 ng/m3. Tại vị trí cách xa bờ sông 150 m nồng độ H2S giảm xuống dưới 30 ng/m3. Trong điều kiện xuôi theo hướng gió thì ở khoảng cách 50 m từ bờ sông hàm lượng H2S là 47 ng/m3, đến 200 m hàm lượng còn 39 ng/m3.
Bảng 14. Kết quả đo HịS trong không k h í (TB 1 giờ) khu dân cư ven sông Tô Lịch
TT KHM Mô tả Độ âm (%) Kêt quả
rtig/m )
Nhiêt đô (°C)
1 K6 Băng B, cách sông 7 m 85 88 31
2 K7 Băng A, cống làng, cách sông 50 m 75 82 29
3 K8 Băng A, cách sông 200 m, khu dân cư 75 64 30.5
4 K9 Thôn Trung, cổng Trường THCS
Phương Liệt
77 65 30
Khu vực ven sông có mức độ ô nhiễm không khí H2S cao gấp 2 lần Tiêu chuẩn cho phép (TCCP) hiện hành. Khu vực trước khi gió thổi qua mặt sông từ 50-150 m mức ô nhiễm ngang mức cho phép của TCVN. Theo hướng gió đến 200 m môi trường không khí vẫn bị ô nhiễm khí H2S.
Bảng 15. Kết quả phân tích hàm lượng H2S trong không khí
KM H y0 w % H2S fag/m 3) K10 35 89 96,5 KI 1 36 91 89 K12 35 90 60,2 K13 35 90 58,5 K14 34 88 47.2 K15 34 89 55,2 K16 36 87 38.6 48
Ghi chú:
K10:Ven sông, cạnh nhà máy Sơn
KI 1 :Cách bờ sông Tô Lịch 7m cạnh bãi xe ô tô
K12:Cạnh nhà bà Quý, thôn Trung, xã Thanh Liệt, Thanh Trì, Hà Nội cách sông khoảng lOOm
K13:Xóm Bơ - Thôn Trung cách sông khoảng 150m K14:Khu tập thể 664, cách sông Tô Lịch > 200m
K15:HỘ ông Minh, Tổ 2, thôn Trung cách sông khoảng 300m, đo gần ruộng, ruộng có sử dụng nước sông để tưới
K16:Khu tập thể 664, Cục xãng dầu, Tổng cục hậu cần, cách sông 350m
Thời tiết: Độ ẩm không khí 90%. Gió Tây Nam l,Om/s. Thời gian hút: 30p, tốc độ hút 1,5 lít/phút
Giá trị H2S dao động từ 38,6 đến 96,5 (ịig/m3). Giá trị này giảm dần theo khoảng cách so với sông Tô lịch. Giá trị H2S này vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Đặc biệt mẫu khí gần nhà máy sơn thì nồng độ H2S tăng lên (K10), mẫu khí gần khu vực ruộng rau hoặc ao cá thì hàm lượng H2S cũng táng lên (K I5). Hàm lượng H2S tại các điểm nghiên cứu được thể hiện ở đồ thị 20. H à m lư ợ n g H2S 120 100 " - 1 1 1 1 1 1 1 K1o K1 1 K 1 2 K 1 3 K 1 4 K 1 S K 1 6 KIIM
DỒ tliị 20. Giá trị H2S tại các vị trí lấy mẫu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhân xét chung:
□ Lượng khí H2S phát thải từ sông có giảm theo khoảng cách so với sông. □ Lượng khí H2S phát thải ra môi trường phụ thuộc vào thời tiết, độ ẩm. hướng
gió.
□ Nồng độ khí II2S tại điểm gần các ao ruộng có sử dụng nước sông cao hơn so các vị trí khác.
□ Nước sông Tô Lịch được sử dụng làm nước cho trồng trọt và chăn nuôi cũng góp phân tác động đên sự phát thải khí H2S ra môi trường không khí xung quanh làm ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của nhân dân trong thôn.
3.5.3. Tính toán lượng k h í HịS được sinh ra từ sông Tô Lịch
Đê ước tính lượng khí H2S có thể phát thải từ nước thải trên hệ thống sông Tô Lịch, người ta đã dùng nhiều phương pháp trong đó có phương pháp mô hình hoá và ước tính lượng khí H2S phát thải bằng công thức toán.
/ Í0.8 6X (1 + 0.2 X F z) x (s x u ) i ) \ /c V
R*zs = a X 0. 86 X f X 1---4 - ---l X r - r — 1 X 1. 0 3 4 "-™
\ àm J Vf X H cHỈ5 tw /
Trong đó:
r g 5
Rm s = tôc độ phát thải của H2S ( ;)/h)
a = - 0,6
p = -1
Phân số H2S(trongnước) liên quan đến tổng sunphit
f H c [tòzS(tranẸmróf)] _ _____ Ị______ - » 2 Í> (tro n g n « T c ) - [HzS(trong nl^ c)] + [HS] “ ( l + 10f»H-P K*; ) Trong đó Ka = Ka = 1.26 X 10^_7j F = u X g (-°-5) X d j ' 05) Trong đó: u = vận tốc dòng chảy (m/s) = 0,35 m/s g = gia tốc trọng trường =9,81 m/s2
dm = độ sâu thuỷ lực (sâu ngập nước) = diện tích mặt cắt/chiều rộng = 2,06 m c w = nồng độ sunphit hoà tan trong thể lỏng (gS/m3) = 18,6 gS/m3
Ca M2S = nồng độ H2S hoà tan trong thể khí (gS/m3) = 0,78 gS/m3
Hc H2SCW= hằng s ố Hcnry cho H2S (trong nước sạch) = 6 0 0 at /mol (20°C)