a. Mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch
Kết quả phân tích cho thấy trong nước sông Tô Lịch có chứa các nhóm chất hữu cơ như: ankan, thuốc trừ sâu, PAHs, PPCPs, sterol, phthalate và các chất khác. Trong đó, sterol là nhóm có hàm lượng cao nhất (hình 3.1 và hình 3.2)
39
Hình 3.1. Tổng nồng độ các nhóm chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch mùa mưa
Hình 3.2. Tổng nồng độ các nhóm chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch mùa khô
40
Để đánh giá mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch, luận văn đi sâu vào đánh giá các chất như: bis(2-ethylhexyl)phthalate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, benzo(k)fluoranthene, isophrone, 4-nonyl phenol và fenobucarb. Bởi những chất này có nồng độ cao và khá phổ biến, được quy định trong nhóm những chất ô nhiễm ưu tiên của Mỹ, Nhật, Trung Quốc và một số chất đã bị cấm ở châu Âu.
Bis(2-ethylhexyl)phthalate: nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch vào mùa mưa từ 13,87÷26,75 µg/l với giá trị trung bình là 21,24 µg/l và vào mùa khô từ 8,12÷13,73 µg/l với giá trị trung bình là 11,10 µg/l. Nồng độ bis(2- ethylhexyl)phthalate ở cả 2 mùa đều cao hơn rất nhiều so với nồng độ được quy định ở cột D1 (10-6 nguy cơ gây ung thư cho con người đối với sự tiêu thụ nước và sinh vật) trong tiêu chuẩn đối với các chất ô nhiễm độc hại ưu tiên của California. Thậm chí, bis(2-ethylhexyl)phthalate còn bị cấm ở Châu Âu. Nồng độ bis(2- ethylhexyl)phthalate trong nước sông Tô Lịch cao hơn rất nhiều so với các nghiên cứu ở sông Dommel, sông Yangtze, sông Seine, sông Selangor và sông Kaveri.
Diethyl phthalate: Nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch vào mùa mưa từ 1,21÷2,51 µg/l với giá trị trung bình là 1,72 µg/l và vào mùa khô từ 3,86÷7,28 µg/l với giá trị trung bình là 5,93 µg/l. Nồng độ diethyl phthalate trong mùa khô cao hơn rất nhiều so với mùa mưa. Do vào mùa mưa nước sông bị pha loãng, nồng độ giảm. Tuy nhiên, nồng độ chất này thấp hơn rất nhiều so với nồng độ được quy định ở cột D1 (10-6 nguy cơ gây ung thư cho con người đối với sự tiêu thụ nước và sinh vật) trong tiêu chuẩn đối với các chất ô nhiễm độc hại ưu tiên của California. Nồng độ diethyl phthalate trong nước sông Tô Lịch cao hơn rất nhiều so với các nghiên cứu ở sông Dommel, sông Yangtze, sông Seine, sông Selangor và sông Kaveri.
Dimethyl phthalate: nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch vào mùa mưa từ 0,08÷0,16 µg/l với giá trị trung bình là 0,11 µg/l và vào mùa khô từ 0,12÷0,43 µg/l với giá trị trung bình là 0,24 µg/l. Nồng độ dimethyl phthalate trong mùa khô cao hơn trong mùa mưa là do vào mùa mưa nước sông bị pha loãng làm cho nồng độ
41
giảm. Nồng độ chất này thấp hơn rất nhiều so với nồng độ được quy định ở cột D1 (10-6 nguy cơ gây ung thư cho con người đối với sự tiêu thụ nước và sinh vật) trong tiêu chuẩn đối với các chất ô nhiễm độc hại ưu tiên của California. Nồng độ dimethyl phthalate trong nước sông Tô Lịch cao hơn rất nhiều so với kết quả nghiên cứu trong sông Yangtze, sông Selangor, sông Kaveri, sông Dommel.
Fenobucarb: nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch vào mùa mưa từ 0,08÷0,22 µg/l. Trong tiêu chuẩn chất lượng môi trường đối với việc bảo vệ sức khỏe con người liên quan đến sự ô nhiễm nước của Nhật thì fenobucarb được đưa vào danh sách các chất cần theo dõi thêm (nếu nồng độ chất cần theo dõi cao thì chất đó sẽ được đưa vào tiêu chuẩn). Nồng độ fenobucarb trong nước sông Tô Lịch nhỏ hơn rất nhiều so với giá trị hướng dẫn đối với fenobucarb của Nhật (0,03 mg/l).
4-nonyl phenol: nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch vào mùa mưa từ 0,46÷2,72 µg/l với giá trị trung bình là 1,71 µg/l và mùa khô từ 1,25÷9,63 µg/l. Nồng độ 4-nonyl phenol trong mùa khô cao hơn so với mùa mưa cũng được giải thích là do vào mùa mưa nước sông bị pha loãng làm cho nồng độ giảm. Tuy nhiên, nồng độ ở 4 trong 8 vị trí lấy mẫu vào mùa mưa đều cao hơn nồng độ cao nhất cho phép trong tiêu chuẩn nước mặt của Châu Âu. Trong khi đó, nồng độ ở 7 trong 8 vị trí lấy mẫu vào mùa khô đều cao rất nhiều so với tiêu chuẩn nước mặt của Châu Âu. Isophorone: là dung môi được sử dụng nhiều trong công nghiệp sơn, in ấn. Nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch vào mùa mưa từ <0,25 ppb÷0,22 µg/l với giá trị trung bình là 0,075 µg/l và trong mùa khô từ 0,41÷2,94 µg/l với giá trị trung bình là 0,84 µg/l. Nồng độ isophorone trong mùa mưa thấp hơn rất nhiều so với mùa khô. Điều đó là do trong mùa mưa nước sông bị pha loãng làm cho nồng độ giảm. Nồng độ isophorone trong cả 2 mùa đều thấp hơn rất nhiều so với nồng độ được quy định ở cột D1 (10-6 nguy cơ gây ung thư cho con người đối với sự tiêu thụ nước và sinh vật) trong tiêu chuẩn đối với các chất ô nhiễm độc hại ưu tiên của California. Nồng độ isophorone trong nước sông Tô Lịch cao hơn so với sông Lừ (cầu Định Công), sông Nhuệ (cầu Noi) [6].
42
Benzo(k)fluoranthene: nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch trong mùa mưa từ <0,1 ppb÷0,05 µg/l. Nồng độ benzo(k)fluoranthene cao hơn so với nồng độ được quy định ở cột D1 (10-6 nguy cơ gây ung thư cho con người đối với sự tiêu thụ nước và sinh vật) trong tiêu chuẩn đối với các chất ô nhiễm độc hại ưu tiên của California.
43
Bảng 3.3. So sánh nồng độ (µg/l) một số chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch (mùa mưa) với tiêu chuẩn
STT Tên M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 Tiêu chuẩn Nhật Mỹ Châu Âu 1 Benzo(k)fluoranthene 0,03 0,05 <0,1 0,03 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 0,0044 2 Bis(2-ethylhexyl)phthalate 26,75 17,22 21,94 21,39 26,26 24,17 18,35 13,87 1,8 3 Diethyl phthalate 1,21 1,56 1,44 1,44 2,51 1,80 2,37 1,39 23000 4 Dimethyl phthalate 0,11 0,12 0,09 0,16 0,08 0,08 0,14 0,13 313000 5 Fenobucarb 0,13 <0,1 0,15 0,13 <0,1 0,08 <0,1 0,22 ≤30 6 Isophorone 0,22 <0,25 0,04 0,05 0,04 <0,25 0,14 0,11 8,4 7 4-Nonylphenol 0,46 2,01 0,94 2,72 2,15 2,62 1,91 0,89 2,0
44
Bảng 3.4. So sánh nồng độ (µg/l) một số chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch (mùa khô) với tiêu chuẩn
STT Tên M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 Tiêu chuẩn Nhật Mỹ Châu Âu 1 Bis(2-ethylhexyl)phthalate 10,68 8,12 10,90 12,09 10,76 13,73 9,30 13,23 1,8 2 Diethyl phthalate 6,06 3,86 4,79 6,85 6,42 7,28 6,59 5,60 23000 3 Dimethyl phthalate 0,12 0,12 0,13 0,22 0,31 0,43 0,42 0,20 313000 4 4-Nonylphenol 1,25 2,69 3,75 6,13 5,59 8,35 6,96 9,63 2,0 5 Isophorone 0,60 0,49 0,58 0,59 0,41 0,71 2,94 0,38 8,4
45
b. Sự phân bố của các chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch
Bis(2-ethylhexyl)phthalate: nồng độ DEHP vào mùa mưa lớn hơn mùa khô. Điều đó được giải thích là do DEHP là một chất có độ tan trong nước thấp (độ hòa tan của bis(2 ethylhexyl)phthalate ở 250C là 0,285 mg/l, diethylphthalate là 1080 mg/l và dimethylphthalate là 4000 mg/l). Sự phân bố bis(2-ethylhexyl)phthalate trong mùa khô và mùa mưa khác nhau. Trong mùa khô, nồng độ bis(2- ethylhexyl)phthalate cao nhất ở vị trí M6 (cầu Lủ) và thấp nhất ở vị trí M2 (Cầu Giấy). Tuy nhiên, vào mùa mưa nồng độ chất này ở vị trí M1 (Hoàng Quốc Việt) cao nhất và ở vị trí M8 (cầu Tó) thấp nhất. Ở vị trí Hoàng Quốc Việt nồng độ cao do ảnh hưởng của nguồn thải từ các bệnh viện như: bệnh viện E, bệnh viện Lao Phổi Trung Ương và bệnh viện 354.
Hình 3.3. Sự phân bố DEHP trong nước sông Tô Lịch
Nồng độ isophorone trong nước sông Tô Lịch vào mùa khô cao hơn rất nhiều so với mùa mưa. Do mùa mưa nước sông bị pha loãng làm cho nồng độ giảm. Trong mùa khô, nồng độ isophorone cao nhất ở vị trí M7 (cầu Dậu) do nhận nguồn thải từ sông Lừ. Nồng độ isophorone trong nước sông Lừ là 0,17 µg/l [6]. Mặc dù gần cầu Tó có nhà máy sơn Đại Bàng nhưng nồng độ isophorone ở vị trí này vẫn thấp hơn
46
so với ở cầu Dậu. Điều này được giải thích là do nồng độ chất này trong nước thải nhà máy sơn Đại Bàng thấp.
Hình 3.4. Sự phân bố isophorone trong nước sông Tô Lịch (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4-nonylphenol: thường được sử dụng như một nguyên liệu để làm chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu, chất chống oxy hóa trong sản xuất nhựa và cao. Nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch vào mùa khô lớn hơn so với mùa mưa. Do mùa mưa nước sông bị pha loãng do mưa lớn và dòng chảy bề mặt mạnh. Ngoài ra, nhiệt độ cao của nước sông trong mùa hè cũng làm tăng tốc độ suy thoái 4-nonylphenol. Sự phân bố 4-nonylphenol khác nhau trong mùa khô và mùa mưa. Trong mùa khô, nồng độ 4-nonylphenol cao nhất ở vị trí hạ nguồn M8 (cầu Tó) và thấp nhất tại vị trí đầu nguồn M1 (Hoàng Quốc Việt). Tuy nhiên, trong mùa mưa nồng độ 4-nonylphenol cao nhất ở vị trí M4 (Cầu Mới) và thấp nhất ở vị trí M1 (Hoàng Quốc Việt).
47
Hình 3.5. Sự phân bố 4-nonylphenol trong nước sông Tô Lịch
Diethyl phthalate: nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch vào mùa khô lớn hơn so với mùa mưa. Sự phân bố diethyl phthalate khác nhau trong mùa khô và mùa mưa. Trong mùa khô, nồng độ diethyl phthalate cao nhất ở vị trí M6 (cầu Lủ) và thấp nhất tại vị trí M2 (Cầu Giấy). Tuy nhiên, trong mùa mưa nồng độ diethyl phthalate cao nhất ở vị trí M5 (cầu Khương Đình) và thấp nhất ở vị trí M1 (Hoàng Quốc Việt).
48
Dimethyl phthalate: nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch vào mùa khô lớn hơn so với mùa mưa. Do mùa mưa, nước sông bị pha loãng làm cho nồng độ giảm. Sự phân bố dimethyl phthalate khác nhau trong mùa khô và mùa mưa. Trong mùa khô, nồng độ dimethyl phthalate cao nhất ở vị trí M6 (cầu Lủ) và thấp nhất tại vị trí M1 (Hoàng Quốc Việt ) và M2 (Cầu Giấy). Tuy nhiên, trong mùa mưa nồng độ dimethyl phthalate cao nhất ở vị trí M4 (cầu Mới) và thấp nhất ở vị trí M5 (cầu Khương Đình) và M6 (cầu Lủ).
Hình 3.7. Sự phân bố dimethyl phthalate trong nước sông Tô Lịch
Fenobucarb: trong mùa mưa nồng độ chất này trong nước sông Tô Lịch cao nhất tại vị trí M8 (cầu Tó). Các vị trí M2, M5 và M7 có giá trị nhỏ hơn giá trị định lượng (<0,1 ppb).
49
Hình 3.8. Sự phân bố fenobucarb trong nước sông Tô Lịch
Benzo(k)fluoranthene: không phát hiện thấy trong mùa khô, được giải thích là do độ hòa tan của benzo(k)fluoranthene trong nước thấp. Trong mùa mưa, nồng độ benzo(k)fluoranthene cao nhất ở vị trí M2 (Cầu Giấy).
50
c. Đánh giá nguy cơ rủi ro đối với hệ sinh thái
- Độc tính tương đương của benzo(k)fluoranthene:
TEQbenzo(k)fluoranthene = TEFbenzo(k)fluoranthene x Cbenzo(k)fluoranthene Trong đó:
Cbenzo(k)fluoranthene là nồng độ của benzo(k)fluoranthene (µg/l)
TEFbenzo(k)fluoranthene là yếu tố độc hại của benzo(k)fluoranthene so với benzo(a)pyren. Theo USEPA 2012, TEFbenzo(k)fluoranthene là 0,1.
TEQbenzo(k)fluoranthene = 0,1 x 0,014 = 0,0014.
Vì vậy, độc tính của benzo(k)fluoranthene trong nước sông Tô Lịch là rất hạn chế. - Đánh giá rủi ro đối với hệ sinh thái của benzo(k)fluoranthene:
Nồng độ không đáng kể trung bình (NCS) và nồng độ tối đa cho phép (MPCs) của PAHs trong nước được báo cáo bởi Kalf và nhóm nghiên cứu [20].
MPCbenzo(k)fluoranthene = 0,04 µg/l NCbenzo(k)fluoranthene = 40 µg/l
RQNCs = 0,0035 µg/l
RQ (NCs) <1,0 cho thấy nguy cơ rủi ro cho hệ sinh thái của benzo(k)fluoranthene trong nước sông Tô Lịch là tương đối thấp.
- Đánh giá rủi ro sức khỏe đối với DEHP, DEP, isophorone, 4-nonylphenol Theo USEPA IRIS, Liều tham chiếu đối với DEHP, DEP, isophorone, 4- nonylphenol tương ứng là 20, 800, 200, 50 µg/kg/ngày.
51
Bảng 3.5. Thương số nguy hại của các chất ô nhiễm hữu cơ (mùa mưa)
Chất AE RfD HQ DEHP 0,535 20 0,027 DEP 0,0502 800 6,28 x 10-5 DMP 3,2 x 10-3 - - Isophorone 4,4 x 10-3 200 2,2 x 10-5 4-nonylphenol 0,054 50 1,08 x 10-3
Bảng 3.6. Thương số nguy hại của các chất ô nhiễm hữu cơ (mùa khô)
Chất AE RfD HQ DEHP 0,275 20 0,014 DEP 0,146 800 1,83 x 10-4 DMP 8,6 x 10-3 - - Isophorone 0,059 200 2,95 x 10-4 4-nonylphenol 0,193 50 3,86 x 10-3
HQ < 1 nghĩa là rủi ro bởi DEHP, DEP, isophorone và 4-nonylphenol từ việc sử dụng nước sông Tô Lịch rất thấp. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});