Hiện nay, phƣơng pháp xử lý ô nhiễm bằng thực vật (Phytoremediation) là một trong những giải pháp quan trọng, có tính khả thi cao để xử lý các vùng đất, nƣớc bị ô nhiễm KLN. Ở Việt Nam, bèo tây là một loại thực vật rất phổ biến. Việc sử dụng bèo tây trong việc xử lý ô nhiễm đã đƣợc rất nhiều các tác giả trong và ngoài nƣớc nghiên cứu. Bèo tây là cây sống ở nƣớc, có tốc độ sinh trƣởng rất nhanh và không cần phải chăm sóc nên sử dụng bèo tây để xử lý ô nhiễm nƣớc có thể thực hiện đƣợc dễ dàng.
Để khẳng định điều đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu việc sử dụng bèo tây trong việc giảm thiểu ô nhiễm KLN (As, Pb, Cd) trong môi trƣờng nƣớc tƣới khi bổ sung KLN vào nƣớc theo các mức: 0,5 ppm Pb; 0,1 ppm Cd và 0,5 ppm As. Kiểm tra hàm lƣợng các kim loại trong nƣớc sau 5 - 10 – 20 - 30 ngày thí nghiệm trồng bèo tây, kết quả cho thấy bèo tây có khả năng tích lũy KLN rất tốt.
a/ Khả năng làm sạch nƣớc ô nhiễm Pb của bèo tây
Tiến hành sử dụng nƣớc chứa 0,5 ppm Pb để thả bèo tây
Vị trí lấy mẫu: Giữa cầu Rùa Hạ, giữa sông Rùa. Đây là vị trí giao thoa của các nguồn thải.
70
Bảng 3.14 Thông số chất lƣợng nguồn nƣớc ban đầu lấy về nghiên cứu TT Tên chỉ tiêu Đơn vị NM QCVN 08:2008/B1
1 pH – 5,9 5,5-9
2 As mg/l 0,0356 0,05
3 Cd mg/l 0,0209 0,01
4 Pb mg/l 0,0542 0,05
Đây là vị trí giao thoa giữa các nguồn thải nên có hàm lƣợng KLN khá cao. Vì vậy, tác giả chọn đây là vị trí lấy mẫu nƣớc về nghiên cứu. Tuy nhiên qua khảo sát thì nguồn nƣớc tại vị trí lấy mẫu này chƣa đạt ngƣỡng ô nhiễm so với mức giá trị lựa chọn của nghiên cứu. Do đó, trƣớc khi tiến hành thí nghiệm, tác giả tiến hành làm giàu mẫu bằng cách thêm chuẩn As, Pb, Cd vào chậu thí nghiệm.
Bảng 3.15 Hàm lƣợng Pb trong nƣớc theo thời gian xử lý bằng bèo tây Ngày thí nghiệm Đối chứng
(mg/l) Hàm lƣợng Pb trong nƣớc (mg/1) Tỷ lệ còn lại trong dung dịch (%) 0 0,5574 0,5512 ± 0,0275 100 5 0,5542 0,3087 ± 0,154 56,0 10 0,5557 0,0041 ± 0,0002 0,74 20 0,5493 0,0021 ± 0,0001 0,38 30 0,5442 0,000 - QCVN 39:2011/BTNMT 0,05 0,05 Với độ lệch chuẩn α ≤ 5%
Theo bảng 3.15, ta thấy, hàm lƣợng Pb ở chậu đối chứng hầu nhƣ không có sự thay đổi đáng kể theo thời gian.
b/ Khả năng làm sạch nƣớc ô nhiễm Cd của bèo tây
Tiến hành thí nghiệm thả bèo tây trong dung dịch chứa 0,1 mg Cd/L, theo dõi hàm lƣợng Cd trong nƣớc vào ngày thứ 5 – 10 - 20-30 sau khi thả bèo, kết quả cho thấy
71
Bảng 3.16. Hàm lƣợng Cd trong nƣớc theo thời gian xử lý bằng bèo tây Ngày thí nghiệm Đối chứng
(mg/1) Hàm lƣợng Cd trong nƣớc (mg/1) Tỷ lệ còn lại trong dung dịch (%) 0 0,1245 0,1204 ± 0,006 100 5 0,1302 0,0530 ± 0,0026 48,0 10 0,1219 0,0004 ± 0,0002 0,18 20 0,1196 0,0001 ± 0,0001 0,08 30 0,1220 0,000 - QCVN 39:2011/BTNMT 0,01 0,01 Với độ lệch chuẩn α ≤ 5%
Nhƣ vậy, hàm lƣợng Cd ở chậu đối chứng hầu nhƣ không có sự thay đổi đáng kể theo thời gian.
Đối với chậu thí nghiệm thả bèo tây: Bèo tây có khả năng hút Cd từ nƣớc rất mạnh. Hàm lƣợng Cd trong nƣớc trƣớc thí nghiệm là 1,1204 mg/1. Ở ngày thứ 5 sau khi thả bèo, hàm lƣợng Cd trong nƣớc là 0,053 mg/1, đạt tỷ lệ làm sạch là 52% và sau 10 ngày thí nghiệm thì hàm lƣợng Cd trong nƣớc giảm hẳn xuống dƣới ngƣỡng an toàn theo QCVN 39:2011/BTNMT, đạt 0,004 mg/1, tỷ lệ còn lại trong dung dịch là 0.18% so vói trƣớc thí nghiệm.
c/ Khả năng làm sạch nƣớc ô nhiễm As của bèo tây
Thực hiện thí nghiệm tƣơng tự nhƣ với Pb và Cd, tiến hành trồng bèo tây trong dung dịch chứa 0,1 mg As/1, và theo dõi hàm lƣợng As trong dung dịch dùng thả bèo qua 5, 10, 20, 30 ngày thí nghiệm (Bảng 3.17)
Bảng 3.17 Hàm lƣợng As trong nƣớc theo thời gian xử lý bằng bèo tây Ngày thí nghiệm Đối chứng
(mg/l) Hàm lƣợng As trong nƣớc (mg/1) Tỷ lệ còn lại trong dung dịch (%) 0 0,1313 0,1326 ± 0,0066 100 5 0,1296 0,0876 ± 0,0044 66,1 10 0,1302 0,0299 ± 0,0015 22,6 20 0,1367 0,0216 ± 0,001 16,3 30 0,1312 0,0130 ± 0,007 9,8 QCVN 39:2011/BTNMT 0,05 0,05
72 Với độ lệch chuẩn α ≤ 5%
Nhƣ vậy, hàm lƣợng As ở chậu đối chứng hầu nhƣ không có sự thay đổi đáng kể theo thời gian.
Đối với chậu thí nghiệm thả bèo tây: Hàm lƣợng As trong nƣớc lúc ban đầu khi chƣa thả bèo là 0,1326 mg/1, sau 5 ngày thí nghiệm hàm lƣợng As là 0,0876 mg/1 (còn 66,1% so với ban đầu), đến ngày thứ 10 hàm lƣợng As trong nƣớc là 0,0299 mg/1 (còn 22,6% so với ban đầu), đến ngày thứ 20 của thí nghiệm, hàm lƣợng As trong nƣớc đạt ngƣỡng an toàn theo QCVN 39:2011/BTNMT, là 0,0216 mg/1 (còn 16,3% so với ban đầu) và đến ngày thứ 30 của thí nghiệm thì hàm lƣợng As trong nƣớc đạt 0.0130 mg/1, còn 9,8% so với khi trƣớc thí nghiệm.
So sánh khả năng làm sạch của bèo tây với Pb, Cd và As: Kết quả của thí nghiệm cũng chỉ ra rằng, so với Pb và Cd, sự hấp thu As của bèo tây trong nƣớc chậm hơn (hình 3.12).
Mối quan hệ giữa hàm lƣợng As, Pb, Cd trong chậu thời gian xử lý thể hiện cụ thể qua hình 3.12 nhƣ sau:
Hình 3.12. Mối quan hệ giữa hàm lƣợng As, Pb, Cd còn lại trong nƣớc theo thời gian
73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
- Làng nghề Thanh Thùy có vị trí tiếp giáp với Trung tâm Hà Nội, có điều kiện thuận lợi thúc đẩy làng nghề phát triển. Sản phẩm của làng nghề rất đa dạng. Phần lớn máy móc thiết bị sử dụng tại làng nghề là cũ kỹ, chắp vá; quá trình sản xuất còn đơn giản, thủ công cho nên đã phát sinh ra những vấn đề ảnh hƣởng đến môi trƣờng. Chất thải sản xuất, chất thải sinh hoạt hầu nhƣ chƣa có biện pháp thu gom xử lý triệt để gây mất cảnh quan và ảnh hƣởng tới đời sống, sức khoẻ của ngƣời dân.
- Môi trƣờng làng nghề xã Thanh Thùy đang có dấu hiệu bị ô nhiễm. Nồng độ nƣớc thải ô nhiễm khá cao, đặc biệt là hàm lƣợng kim loại nặng rất cao nhƣ hàm lƣợng sắt tại 07 vị trí lấy mẫu đều vƣợt ngƣỡng TCCP từ 1,1 đến 6,7 lần. Hàm lƣợng Asen, Chì, Cadimi vƣợt từ 1,02 đến 1,6 lần. Chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt bị ảnh hƣởng từ nguồn nƣớc thải xả trực tiếp ra môi trƣờng, cao nhất là hàm sắt vƣợt giới hạn cho phép từ 1,47 đến 20,2 lần. Hàm lƣợng Chì, Cadimi tại vị trí giao thoa với các nguốn thải vƣợt TCCP 1,09 lần; hàm lƣợng COD vƣợt TCCP từ 2,1 đến 12,5 lần; dầu mỡ từ 1,5 đến 23 lần. Nồng độ kẽm, sắt trong nƣớc ngầm vƣợt từ 1,3 – 2,5 lần. Đối với các chỉ tiêu kim loại nặng khác trong nƣớc ngầm nhƣ As, Cd, Pb, Mn cho thấy, tuy nồng độ của chúng vẫn nằm trong giới hạn cho phép nhƣng đã thấy xuất hiện sự tác động của nƣớc thải sản xuất. Môi trƣờng đất cũng đang có dấu hiệu bị ô nhiễm KLN chủ yếu là do nƣớc thải sản xuất và chất thải rắn, hàm lƣợng Zn2+ cao hơn 1,08- 1,45 lần TCCP.
- Các kết quả nghiên cứu giải pháp xử lý ô nhiễm KLN trong đất và nƣớc ghi nhận qua thực nghiệm là:
+/ Giá trị pH trong đất và hàm lƣợng As, Pb, Cd trong nƣớc tƣới có quan hệ chặt chẽ với sự tích lũy của chúng trong rau. Khi nƣớc tƣới chứa 0,5 ppm Pb hoặc 0,1 ppm Cd thì gây tích lũy kim loại nặng trong rau cải canh. Để tránh gây tích lũy KLN trong rau cải canh thì cần thiết phải bón vôi để tăng pH đất về trung tính thì hàm lƣợng Pb, Cd trong rau cải canh đạt tiêu chuẩn an toàn. Đối với Cd cần 7,5
74
gam CaO/6 kg đất. Đối với Pb cần 10gam CaO/6 kg đất. Giữa pH đất và hàm lƣợng Pb/Cd tích lũy trong rau có sự tƣơng quan tỉ lệ nghịch. Tuy nhiên, khác với Pb, Cd, sự tích lũy As trong cây trồng ít phụ thuộc vào sự thay đổi của pH đất. Nhƣ vậy, việc bón vôi cho đất chua có thể hạn chế tích luỹ Pb và Cd trong rau, còn hàm lƣợng As tích lũy trong rau không bị ảnh hƣởng bởi việc bón vôi.
+/ Sử dụng bèo tây có thể làm sạch nƣớc bị ô nhiễm kim loại nặng (Pb, Cd, As). Nếu hàm lƣợng nƣớc chứa đồng thời 0,5 ppm Pb; 0,1 ppm Cd; 0,1 ppm As thì sau khi trồng bèo tây từ 10 đến 20 ngày có thể làm sạch nƣớc ô nhiễm KLN trong chậu chứa 4 lít nƣớc. Vì vậy trong trƣờng hợp phải dùng nƣớc tƣới bị ô nhiễm thì cần phải đƣa qua hồ cách ly có thả bèo tây để làm sạch các kim loại này trƣớc khi đƣa vào hệ thống tƣới. So sánh khả năng làm sạch của bèo tây thì sự hấp thu As của bèo tây trong nƣớc chậm hơn với Pb và Cd.
KIẾN NGHỊ
Do kinh phí và thời gian hạn chế, đề tài mới dừng ở nghiên cứu thực nghiệm mà chƣa nghiên cứu thực tế ngoài thực địa nên cần nghiên cứu ngoài thực địa để đánh giá chính xác hơn.
Đối với các cơ sở sản xuất cơ khí tại làng nghề cần nghiêm túc thực hiện các quy định bảo vệ môi trƣờng tại hộ mình, đặc biệt cần xây dựng các hệ thống xử lý khí thải và nƣớc thải trƣớc khi thải ra môi trƣờng, đảm bảo phát triển bền vững.
Tăng cƣờng công tác quản lý và giám sát hoạt động làng nghề, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng.
Hình thành và phát triển quỹ hỗ trợ cho làng nghề để trợ giúp một số những cơ sở sản xuất trang bị hoặc thay đổi những trang thiết bị sản xuất lạc hậu để từ đó giảm những tác động xấu đến môi trƣờng.
Nghiên cứu đã góp phần đánh giá về tác hại của ô nhiễm KLN trong môi trƣờng sinh thái đất, nƣớc của làng nghề xã Thanh Thùy. Cung cấp thêm bản số liệu về sự tích lũy KLN trong đất, nƣớc, sự tƣơng quan giữa giá trị pH đất và sự tích lũy của KLN As, Pb, Cd trong rau cải canh. Tạo điều kiện thuận lợi cho các nghiên cứu sau này về KLN trong môi trƣờng đất, nƣớc.
75
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt
1. Đỗ Mai Ái, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Khắc Vinh (2008), Một số đặc điểm phân bố arsen trong tự nhiên và vấn đề ô nhiễm arsen trong môi trường ở Việt Nam, Trung tâm thông tin lƣu trữ Địa chất, tr. 5 - 20.
2. Bùi Thị Kim Anh (2011), Nghiên cứu sử dụng thực vật (dương xỉ) để xử lý ô nhiêm Asen trong đất vùng khai thác khoáng sản, Luận án Tiến sĩ, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.
3. Nguyễn Thị Ngọc Ẩn, Dƣơng Thị Bích Huệ (2007), “Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh ở ngoại ô tp.HCM”, Tạp chí Phát triển KH&CN, tập 10, số 01/2007, tr. 46 – 52.
4. Lê Huy Bá (2000), Giáo trình Độc học Môi trường, NXB Đại học Quốc gia TP HCM.
5. Đặng Kim Chi (2005), Làng nghề Việt Nam và môi trường, NXB Khoa học và kỹ thuật.
6. Cheang Hông (2003), Nghiên cứu ảnh hưởng của nước tưới phân bón đến tồn dư Nitrat và một số kim loại nặng trong rau trồng tại Hà Nội, Luận án Tiến sỹ, Trƣờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội.
7. Nguyễn Duy Hải (2011), Đánh giá thực trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nghiên cứu biện pháp sinh học để phục hồi đất sau khai thác thiếc tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng Đại học Nông Lâm, Thái Nguyên. 8. Bộ Nông nghiệp & PTNN (2007), Quy định về quản lý sản xuất và chứng nhận rau an toàn, Quyết định số 04/2007/QĐ - BNN ngày 19/01/2007 của Bộ trƣởng Bộ NN & PTNT.
9. Phạm Quang Hà (2002), “Nghiên cứu hàm lƣợng Cadmium và cảnh bảo ô nhiễm trong một số loại đất của Việt Nam”, Tạp chí Khoa học đất số 16/2002, tr. 32 -38.
10. Nguyễn Đình Mạnh (2000), Hoá chất dùng trong nông nghiệp và ô nhiễm môi trƣờng, Giáo trình cao học, Nhà xuất bản nông nghiệp Hà Nội.
76
11. Lê Văn Khoa, Lê Thị An Hằng, Phạm Minh Cƣờng (1999), “Đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong môi trƣờng đất, nƣớc, trầm tích, thực vật ở khu vực công ty Văn Điển và công ty Orion Hanel”, Tạp chíKhoa học đất số 11/1999 tr 124-131 12. Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2009), Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia 2008. Môi trường làng nghề ô nhiễm nghiêm trọng.
13. Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2011), Báo cáo môi trường Quốc gia năm 2010.
Tổng quan môi trường Việt Nam.
14. Lê Đức và Trần Thị Tuyết Thu (2000), "Bƣớc đầu nghiên cứu khả năng hút thu và tích luỹ Pb trong bèo tây và rau muống trên nền đất bị ô nhiễm", Thông báo khoa học của các trường đại học, Bộ giáo dục và Đào tạo Hà Nội.
15. Nguyễn Thị Liên Hƣơng (2006), Nghiên cứu nguy cơ sức khỏe ở các làng nghề tại một số tỉnh phía Bắc và giải pháp can thiệp, Luận án Thạc sĩ Y học, Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ƣơng.
16. Trịnh Hoài Nam (2008), “Môi trƣờng trong các làng nghề vật liệu kim loại. Vấn đề và giải pháp”, Tạp chí Hoạt động khoa học số 8/2008, tr 12-21.
17. Mai Trọng Nhuận (2001), Địa hóa môi trườmg, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
18. Đặng Xuyến Nhƣ và cs (2004), Nghiên cứu xác định một số giải pháp sinh học (thực vật và vi sinh vật) đế xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong nước thải ở Thái Nguyên, Đề tài cấp Bộ năm 2003 – 2004.
19. Nguyễn Hữu On và Ngô Ngọc Hƣng (2004), "Cadmium trong đất lúa đồng bằng sông Cửu long và sự cảnh báo ô nhiễm", Tạp chí Khoa học đất số 20 năm 2004, tr. 137 - 140.
20. Trần Kông Tấu, Đặng Thị An, Đào Thị Khánh Hƣơng (2005), "Một số kết quả bƣớc đầu trong việc tìm kiếm biện pháp xử lý đất bị ô nhiễm bằng thực vật", Tạp chí khoa học đất số 23/2005, tr. 156 - 158.
21. Trần Kông Tấu, Nguyễn Thế Đồng, Phan Đỗ Hùng, Nguyễn Hứu Trang (2004), "Nghiên cứu hiện tƣợng nƣớc bị ô nhiễm tại Huyện Đông Anh, Hà Nội và
77
tìm kếm biện pháp xử lý nƣớc bị ô nhiễm", Tạp chí Khoa học Đất số 20/2004, tr. 124 - 131.
22. Trần Kông Tấu, Trần Kông Khánh (1998), "Hiện trạng môi trƣờng đất Việt Nam thông qua việc nghiên cứu các kim loại nặng", Tạp chí Khoa học đất, 10/1998, tr. 152 - 16.
23. Trần Công Tấu, Trần Kim Loan và Chu Thị Thu Hiền (2000), "Kim loại nặng trong môi trƣờng nƣớc, một số kết quả phân tích kim loại nặng trong ao hồ khu vực Hà Nội", Tuyển tập báo cáo khoa học tại Hội nghị phân tích Hoá lý và Sinh học Việt Nam lần thứ nhất - Hà Nội 26/09/2000, tr. 219-223.
24. Trịnh Thị Thanh (2002), Độc học môi trường và sức khoẻ con người,NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2002.
25. Nguyễn Quốc Thông, Đặng Đình Kim, Trần Văn Tựa, Lê Lan Anh (1999),
“Khả năng tích tụ kim loại nặng Cr, Ni và Zn của bèo tây trong xử lý nƣớc thải công nghiệp”, Báo cáo khoa học Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, tr. 983- 988.
26. Trung tâm quan trắc và phân tích tài nguyên môi trƣờng Hà Nội (2012), Báo cáo kết quả cụm công nghiệp và làng nghề trên địa bàn thành phố Hà Nội năm 2009, 2010, 2011, 2012.
27. UBND xã Thanh Thùy, Báo cáo thống kê 2010- 2012.
28. UBND Xã Thanh Thùy (2012), Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ kinh tế - xã hội, An ninh – quốc phòng nhiệm kỳ 2006 – 2012 Xã Thanh Thùy.
29. Vũ Hữu Yêm (1997), Sản xuất sạch hơn, Bài giảng lớp tập huấn cho cán bộ