ĐÁnh giá hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sông NHuệ năm 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG
(CHÌ, ĐỒNG, KẼM) TRONG TRẦM TÍCH SÔNG NHUỆ,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Họ và tên sinh viên

: HOÀNG THỊ PHƯỢNG

Lớp

: ĐH2KM2

Giảng viên hướng dẫn :TS. LÊ THỊ HẢI LÊ
Cơ quan công tác

:Trường DH Tài Nguyên Môi Trường HN

Giảng viên hướng dẫn : ThS. NGUYỄN THANH THẢO
Cơ quan công tác

: Phòng Độc chất môi trường - Viện Công nghệ môi
trường.

Hà Nôi, tháng 06 năm 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG
(CHÌ, ĐỒNG, KẼM) TRONG TRẦM TÍCH SÔNG NHUỆ,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Giáo viên hướng dẫn 1

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

Giáo viên hướng dẫn 2
(Ký và ghi rõ họ tên)

Hà Nội, Tháng 06 năm 2016
2


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đến TS. Lê Thị Hải Lê, cô là người đã luôn dành nhiều thời gian chỉ bảo, hướng dẫn và
giúp đỡ tận tình cho em trong suốt thời gian qua.
Tiếp theo đó, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới ThS. Nguyễn Thanh
Thảo cùng tập thể cán bộ phòng Phân tích Độc chất môi trường- Viện Công nghệ Môi

trường, viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam đã luôn tạo mọi điều kiện thuận
lợi về thời gian và hỗ trợ về chuyên môn cho em trong suốt quá trình nghiên cứu và
thực hiện đồ án này.
Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Môi trường
nói riêng và các thầy cô trường Đại học Tài nguyên & Môi trường Hà Nội nói chung,
đã dùng tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt những kiến thức quý báu cho em
trong suốt thời gian học tập rèn luyện tại trường.
Đồ án của em được hoàn thành nhờ một phần động viên, giúp đỡ không nhỏ
của gia đình và bạn bè, em xin gửi lời cảm ơn tới tất cả mọi người.
Do thời gian và kinh nghiệm chuyên môn của em còn hạn chế nên khó tránh
khỏi thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy
cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Sinh viên
Hoàng Thị Phượng

MỞ ĐẦU
Môi trường sống của con người chúng ta trong khoảng 30 năm trở lại đây
đang ngày càng biến đổi mạnh mẽ. Khi thế giới đang đang trên con đường phát triển ở
mức toàn cầu hóa thì vấn đề ô nhiễm môi trường được đặt ra hết sức cấp thiết, sự gia
tăng dân số và việc phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ... đã làm
3


cho tốc độ ô nhiễm ngày càng nhanh chóng, mức độ ô nhiễm ngày càng trầm trọng,
ảnh hưởng lớn đến môi trường sống của con người,hệ sinh thái toàn cầu, và đặc biệt là
vấn đề ô nhiễm ở các con sông càng trở nên nghiêm trọng. Bởi vậy, các con sông chảy
qua khu vực Hà Nội đã và đang được đặc biệt quan tâm, nghiên cứu để đưa ra những
giải pháp hữu hiệu nhằm ngăn chặn và xử lý kịp thời sự gia tăng ô nhiễm này. Tiêu

biểu trong sô những con sông ấy chính là sông Nhuệ chảy qua khu vực thành phố Hà
Nội, nó đã và đang chịu áp lực mạnh mẽ của việc đô thị hóa.
Ở một mặt khác, các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp được xây dựng
ngày càng nhiều, các quá trình sản xuất, các sản phẩm phế thải của các nhà máy, xí
nghiệp, các quá trình thâm canh tăng vụ, tăng năng suất cây trồng đã làm xấu đi môi
trường sống của chúng ta. Và cũng từ đó vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là ô
nhiễm kim loại nặng ngày càng gia tăng, nó đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏng
không chỉ trong nước mà cả phạm vi toàn cầu.
Kim loại nặng là các kim loại thường có độc tính đối với môi trường và hệ
sinh thái. Chúng thường có nguồn gốc từ quá trình sản xuất công nghiệp hoá chất,
luyện kim, hoạt động khai thác mỏ, các hoá chất dùng trong nông nghiệp, giao thông
vận tải, y tế, sinh hoạt… Những kim loại nặng nguy hiểm,gây ô nhiễm môi trường
thường được biết đến như: Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As, Cr,… Chúng xâm nhập vào cơ
thể con người chủ yếu thông qua đường tiêu hóa và hô hấp dẫn đến sự nhiễm độc. Với
một hàm lượng nhỏ Cu, Zn, Ni… thì chúng là nguyên tố vi lượng có lợi, nhưng với
hàm lượng lớn lại có khả năng gây hại cho con người và sinh vật. Một số kim loại
nặng như: Pb hay Hg, Cd,… có thể gây ngộ độc ngay ở hàm lượng nhỏ, nồng độ rất
thấp.
Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ thống
thủy nông Đan Hoài. Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội và hợp lưu với
sông Đáy tại thị xã Phủ Lý. Sông Nhuệ có diện tích lưu vực 1070 km2. Trên diện tích
đó khu vực ảnh hưởng của thành phố Hà Nội bao gồm một phần diện tích của huyện
Thanh Trì và Từ Liêm và một số huyện mới sát nhập trước đây thuộc tỉnh Hà Tây.
Phần diện tích của lưu vực còn lại là thuộc địa phận tỉnh Hà Nam. Nước sông Tô Lịch
thường xuyên xả vào sông Nhuệ với lưu lượng trung bình từ 11- 17 m 3/s, lưu lượng
cực đại đạt 30 m3/s. Đây là nguyên nhân chủ yếu làm cho nước sông Nhuệ bị ô nhiễm.
4


Ngoài ra, dọc theo sông Nhuệ còn có rất nhiều nhà máy, xí nghiệp, làng nghề thủ công

sản xuất và chế biến kim loại. Những kim loại này thường theo dòng chảy xuống nước
và lắng đọng xuống bùn đáy sông tạo thành trầm tích.
Xuất phát từ thực tế đó mà đã có nhiều những nghiên cứu đánh giá hàm lượng
kim loại nặng trong nước sông Nhuệ. Tuy nhiên việc nghiên cứu đánh giá hàm lượng
kim loại nặng trong trầm tích sông Nhuệ vẫn còn rất hạn chế. Nên em đã mạnh dạn
chọn đề tài “Đánh giá hàm lượng kim loại nặng (Chì, Đồng, Kẽm) trong trầm tích
sông Nhuệ, thành phố Hà Nội” làm cơ sở khoa học cho việc đưa ra các giải pháp
giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường sông Nhuệ.


Mục tiêu của đề tài
Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong môi trường trầm tích sông Nhuệ ,

đoạn chảy qua thành phố Hà Nội. Từ đó khuyến nghị một số biện pháp giảm thiểu ô
nhiễm kim loại nặng trong trầm tích và bảo vệ môi trường sông Nhuệ.


Tóm tắt các nội dung thực hiện, nghiên cứu
+ Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên và tình hình kinh tế - xã hội của

sông Nhuệ chảy qua khu vực thành phố Hà Nội.
+ Khảo sát, lựa chọn vị trí quan trắc tại 5 điểm của sông Nhuệ là Đông Ngạc,
Cầu Diễn, Phú Đô, Hà Đông, Thanh Liệt.
+ Tiến hành lấy mẫu, phân tích mẫu 02 đợt tại các vị trí đã chọn lựa, rồi đem
về phòng thí nghiệm phân tích.
+ Nghiên cứu và tiến hành phân hủy các mẫu trầm tích để xác định hàm lượng
tổng của Pb, Cu, Zn bằng phương pháp quang phổ khối plasm cảm ứng ICP- MS
(phương pháp EPA200.8).
+ Dựa vào kết quả phân tích, đánh giá hàm lượng kim loại nặng Cu,Pb, Zn
+ Đề xuất một số giải pháp góp phần bảo vệ môi trường sông Nhuệ.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội lưu vực sông nhuệ:
1.1.1. Vị trí địa lý
5


Sông Nhuệ tức Nhuệ Giang là một con sông nhỏ, phụ lưu của sông Đáy. Sông
dài khoảng 76 km, chảy ngoằn ngoèo gần như theo hướng bắc Tây Bắc-Nam Đông
Nam qua địa phận thành phố Hà Nội và tỉnh Hà Nam. Phía Đông Bắc là sông Hồng,
phía Tây là sông Đáy, phía Nam là sông Châu Giang.

Hình1.1 : Bản đồ các tỉnh có liên quan lưu vực sông Nhuệ - Đáy
Nguồn: Cục bảo vệ môi trường
Điểm bắt đầu của nó là cống Liên Mạc, lấy nước từ sông Hồng trong địa phận
quận Từ Liêm (thành phố Hà Nội) và điểm kết thúc của nó là cống Phủ Lý khi hợp lưu
vào sông Đáy gần thành phố Phủ Lý (tỉnh Hà Nam). Sông chảy qua quận Cầu Giấy, Hà
Đông, Từ Liêm, huyện Thanh Trì, Hoài Đức, Thường Tín, Thanh Oai, Phú Xuyên và
cuối cùng đổ vào sông Đáy ở khu vực thành phố Phủ Lý. Diện tích lưu vực của nó
khoảng 1.075 km², trong đó Hà Nội chiếm 82 % và Hà Nam chiếm 18 % toàn bộ lưu
vực. Ngoài ra, nối sông Đáy với sông Nhuệ còn có các sông nhỏ như sông La Khê (qua
quận Hà Đông), sông Tô Lịch, sông Vân Đình, sông Duy Tiên, sông Ngoại Độ.

6


Do lưu vực sông Nhuệ - Đáy có địa hình đa dạng, với các vùng núi, đồi và 2/3
diện tích là đồng bằng nên trên lưu vực có nhiều các hệ sinh thái khác nhau, như rừng
trên núi đất, núi đá vôi, các hệ sinh thái thủy vực nước ngọt, các vùng đất ngập nước.
1.1.2 Đặc điểm khí hậu:
Khí hậu khu vực sông Nhuệ mang đầy đủ những thuộc tính cơ bản của khí

hậu miền Bắc Việt Nam đó là nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mùa đông khá lạnh và ít
mưa, mùa hè nắng nóng nhiều mưa tạo nên bởi tác động qua lại của các yếu tố: bức xạ
mặt trời, địa hình, các khối không khí luân phiên khống chế.
 Chế độ nhiệt
Phân hoá khá rõ rệt theo đai cao trong khu vực. Nhiệt độ trung bình năm ở
vùng thấp đạt từ 25 - 27oC. Mùa đông nhiệt độ trung bình ở vùng cao giảm xuống còn
16 - 19oC, mùa hè trung bình khoảng 22 oC; còn ở vùng thấp mùa đông nhiệt độ trung
bình 18-20oC, mùa hè từ 27-30oC. Trong trường hợp cực đoan, nhiệt độ tối cao có thể
lên tới 40oC, và nhiệt độ tối thấp có thể xuống tới dưới 0oC.
Chế độ nhiệt của nước phụ thuộc vào chế độ nhiệt của không khí đã ảnh
hưởng đến các quá trình hoá lý xảy ra trong nước, nó ảnh hưởng đến đời sống các vi
sinh vật và vi khuẩn sống trong nước.

Chế độ nắng:
Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lượng bức
xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105 - 120 Kcal/cm 2 và có số giờ nắng thuộc loại
trung bình, đạt khoảng 1600 - 1750 giờ/năm, trong đó tháng VII có số giờ nắng nhiều
nhất đạt 200 - 230 giờ/tháng và tháng II, III có số giờ nắng ít nhất khoảng 25 - 45 giờ/
tháng.
Chế độ nắng cũng giống như chế độ nhiệt, nó ảnh hưởng đến tốc độ và dạng
phân huỷ các hợp chất hữu cơ và nồng độ ôxy hoà tan trong nước.
 Chế độ mưa ẩm:
Mùa mưa trùng với thời kỳ mùa hè, từ tháng V - X, lượng mưa chiếm 80 85% tổng lượng mưa năm, đạt từ 1200 - 1800 mm với số ngày mưa vào khoảng 60 70 ngày. Lượng mưa các tháng mùa khô đều dưới 100 mm/tháng, trong đó tháng XII,
I, II, III dưới 50 mm/tháng. Trong thời kỳ này dòng chảy nhỏ, chủ yếu phụ thuộc vào
thời gian mở cống Liên Mạc.

7


Chế độ mưa ảnh hưởng trực tiếp đến lượng dòng chảy bề mặt trên các sông

suối, lũ lụt và hạn hán và đặc biệt là sự pha loãng nước sông bị ô nhiễm.

 Chế độ gió
Mùa đông gió có hướng thịnh hành là Đông Bắc, tần suất đạt 60 - 70%. Mùa hè các
tháng V, VI, VII hướng gió ổn định, thịnh hành là Đông và Đông Nam, tần suất đạt
khoảng 60 - 70%. Tháng VIII hướng gió phân tán, hướng thịnh hành nhất cũng chỉ đạt
tần suất 20 - 25%.
Các tháng chuyển tiếp hướng gió không ổn định, tần suất mỗi hướng thay đổi
trung bình từ 10 - 15%.
 Chế độ thuỷ văn
Chế độ thuỷ văn các sông, kênh trong hệ thống có mối liên hệ chặt chẽ với
các sông bao ngoài hệ thống. Trên lưu vực, mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 cho đến tháng 10
hàng năm, đóng góp từ 70 đến 80 % lượng dòng chảy cả năm. Vào mùa cạn từ tháng
11 tới tháng 5, nước trong lưu vực được cung cấp chủ yếu từ sông Hồng.
Vào mùa lũ, khi mực nước sông Hồng, sông Đáy và sông Châu cao thì khả
năng tiêu tự chảy của hệ thống rất hạn chế.
Nguồn nước mặt cung cấp cho hệ thống trong mùa cạn chủ yếu từ sông Hồng
qua cống Liên Mạc và trạm bơm lấy nước từ sông Hồng như Hồng Vân, Đan Hoài...
1.1.3 Đặc điểm kinh tế xã hội
Lưu vực sông Nhuệ có nhiều phụ lưu lớn chảy qua thành phố hà nội, tụ điểm
dân cư, khu công nghiệp, khu chế xuất, dịch vụ, làng nghề...
Trong lưu vực đã hình thành một mạng lưới đô thị, với Hà Nội là thủ đô,. Dân
số thành phố thuộc lưu vực đã tăng đáng kể với mức tăng bình quân giai đoạn 1996 –
2003 toàn vùng là 5%. Quá trình đô thị hóa diện ra hết sức nhanh chóng nhưng hạ tầng
cơ sở phát triển không theo kịp quá trình này.
Cơ cấu kinh tế của dân cư khu vực Hà Nội mà sông đi qua chủ yếu là công
nghiệp, thương mại và tiểu thủ công nghiệp. Trong đó thương mại và tiểu thủ công
nghiệp đóng góp một tỉ trọng đáng kể. Trong vài năm trở lại đây kinh tế của những
khu vực này tăng trưởng khá mạnh mẽ do sự mở rộng diện tích của Hà Nội mới.
Toàn lưu vực có 458 làng nghề với các lĩnh vực dệt lụa, nhuộm, chế biến thực

phẩm, sắt thép, thủ công mỹ nghệ, chế biến gỗ,...Trong đó Hà Tây cũ có 219 làng nghề.
8


Trước đây, nước dưới đất là nguồn cung cấp chủ yếu cho sinh hoạt ở nông
thôn bằng các hệ thống giếng gia đình. Nhưng hiện nay, hệ thống công trình đã xuống
cấp nặng nề do bồi lắng, hư hỏng. Nước trong hệ thống đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do
hệ thống kênh kết hợp giữa tưới tiêu. Tiêu với lượng nước thải khá lớn, riêng nội thành
Hà Nội đã hơn 5 m3/s về mùa khô. Cùng với các thị xã, thị trấn khu công nghiệp, khu
dân cư dọc theo sông thuộc tỉnh Hà Tây, Hà Nam thì lượng nước thải trong mùa khô
sẽ hơn 15 m3/s. Đó là chưa kể 16 m3/s nước thải nông nghiệp có chứa nhiều độc tố do
dư thừa phân bón hóa học, hoá chất bảo vệ thực vật không kiểm soát được.
1.2 Tổng quan về tình hình ô nhiễm ở sông Nhuệ
1.2.1 Tình hình ô nhiễm ở các sông trên địa bàn Hà Nội
Trên địa phận thành phố Hà Nội có hệ thống kênh mương dày đặc, các con
sông chảy qua như sông Hồng, sông Đuống, sông Cầu, sông Cà Lồ, sông Nhuệ...
Nhiều sông hồ, kênh mương bị ô nhiễm ở mức độ cao (sông Tô Lịch, sông Kim
Ngưu...) thấp nhất là ở mức trung bình, do trực tiếp nhận nước thải sinh hoạt, nước
thải công nghiệp chưa qua xử lý, chất thải rắn và chất thải lỏng cùng với chất thải đô
thị, hoá chất trong nông nghiệp. Phần lớn các nhà máy xây dựng từ những năm 1950
-1960 và 1970 – 1980, hệ thống xử lý chất thải của các nhà máy này đã xuống cấp
nghiêm trọng .
Theo kết quả khảo sát mới đây của VESDEC, hệ thống sông, hồ trên địa bàn TP
Hà Nội tiếp nhận mỗi ngày hàng triệu m 3 nước thải công nghiệp, nước thải đô thị,
nước thải từ đồng ruộng và các khu vực nuôi trồng thủy sản. Hiện nay, các sông nội
thành đã bị ô nhiễm, đặc biệt các sông Kim Ngưu, Tô Lịch không còn khả năng tự làm
sạch, không đạt tiêu chuẩn cho phép, nước bẩn, màu sẫm, mùi thối tanh do bị ô nhiễm
hữu cơ, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và các hệ sinh thái nước ngọt.
Dự báo, lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn TP Hà Nội sẽ lên đến 440.934
m3/ngày đêm vào năm 2020.

Việc ô nhiễm nguồn nước tại các con sông, ao hồ trên địa bàn thành phố Hà
Nội đã ít nhiều kéo theo việc ảnh hưởng tới thủy sản trên địa bàn. Theo khảo sát của
Trung tâm Nghiên cứu Môi trường và cộng đồng vào tháng 3/2014 tại 120 hồ ao, đầm,
thủy vực ở hà nội cho thấy thủy sản bị nhiễm độc chì nặng nhất là ốc, cua, trai… do
9


sống ở tầng đáy với nhiều lớp bùn đọng “ngấm” kim loại nặng, chỉ có 25% mẫu
nghiên cứu đạt tiêu chuẩn. Riêng cua thì 100% mẫu không đạt chuẩn.
1.2.2 Tình hình ô nhiễm nguồn nước sông Nhuệ
Theo kết quả phân tích nước tại các điểm trên sông Nhuệ (khu vực huyện
Thanh Trì) thời gian gần đây cho thấy, hàm lượng các chất gây ô nhiễm đều vượt tiêu
chuẩn cho phép nhiều lần, như: COD vượt 33,1 lần, BOD5 vượt 48,4 lần, hàm lượng
NH4+ vượt 39,8 lần, Coliform vượt 36 lần so với giá trị giới hạn B1 của
QCVN08:2008/BTNMT.
Phần lớn nước mưa, cùng với nước thải sinh hoạt khu dân cư, nước thải từ các
khu đô thị chưa được xử lý và làng nghề với nhiều loại hình sản xuất như: dệt nhuộm,
chế biến nông sản thực phẩm, cơ kim khí, thủ công mỹ nghệ, tái chế nhựa,…với tỷ lệ
đóng góp tới 60% tổng lượng nước thải chưa được xử lý đều được đưa vào các sông
trong thành phố. Sau đó, lượng nước thải này đổ tập trung vào sông Tô Lịch rồi chảy
vào sông Nhuệ (qua đập Thanh Liệt) với lưu lượng trung bình từ 11- 17 m3/s, lưu
lượng cực đại đạt 30 m3/s.
Ngoài ra, nước thải từ các khu, cụm công nghiệp, nhà máy, các cơ sở y tế và
bệnh viện,… có một số đơn vị có hệ thống xử lý nước thải nhưng chưa đạt quy chuẩn
đã xả trực tiếp vào sông Nhuệ.
Dọc theo đoạn sông từ sau khi nhận nước sông Tô Lịch cho tới cuối nguồn
(hợp lưu với sông Đáy), mức độ ô nhiễm tuy có giảm dần do quá trình tự làm sạch của
dòng sông nhưng vẫn vượt tiêu chuẩn cho phép.
Hiện nay, chất lượng nước nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động.
Nước sông bị ô nhiễm chủ yếu bởi các chất hữu cơ, dinh dưỡng, lơ lửng, mùi hôi, độ

màu và vi khuẩn, đặc biệt vào mùa khô.
Chính bởi việc nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng như vậy, đã ảnh hưởng
lớn tới việc lắng đọng và tích tụ các chất ô nhiễm trong trầm tích sông Nhuệ cũng như
các thực vật và sinh vật sống trong sông Nhuệ.

10


Mới đây, theo khảo sát của nhóm nghiên cứu đến từ Trường Đại học Y tế
công cộng, Cục An toàn thực phẩm và Viện Chăn nuôi quốc tế cho biết 100% mẫu rau
muống và cá rô phi được khai thác từ sông Nhuệ bị ô nhiễm chì. Cá rô phi còn nhiễm
chất Cadimi.
Nhóm này đã xét nghiệm 27 mẫu nước, 27 mẫu rau muống và 27 mẫu cá. Các
mẫu trên được lấy từ sông Nhuệ từ trong khoảng thời gian từ 11/2013 - 6/2014. Mặc
dù hàm lượng chì và cadimi trong mẫu rau muống và cá rô phi vẫn nằm trong mức cho
phép của Bộ Y tế, nhưng qua khảo sát cho thấy, có gần 15% người dân đã nhiễm chì
do ăn rau muống trồng dọc sông Nhuệ vượt ngưỡng khuyến cáo của Tổ chức Y tế thế
giới.
1.2.3. Các nguồn gây ô nhiêm sông Nhuệ.
Lưu vực sông Nhuệ khu vực thành phố Hà Nội đang chịu nhiều áp lực môi
trường do hoạt động phát triển kinh tế – xã hội gây nên. Qua các tài liệu đã được công
bố, có thể nêu các nguồn gây ô nhiễm chính cũng như các tác động của chúng đối với
môi trường
Bảng 1.1 : Các nguồn chính tác động đến môi trường nước sông Nhuệ
Các nguồn ô nhiễm chính
Nước thải công nghiệp

Tác động chính đến môi trường
- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục, chất

- Cơ khí, nhiệt điện và luyện kim (đen + rắn, màu, axit, kim loại nặng
màu), nhà máy sản xuất acquy

- Ô nhiễm do chất hữu cơ, phenol,

- Hoá chất

lignin, gây đục, chất rắn, màu, kim loại
nặng

- Công nghiệp giấy
- Chế biến thực phẩm
- Khai thác chế biến

- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục vi
khuẩn. Chất rắn lơ lửng, mùi, màu.
- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục, chất
rắn lơ lửng, mùi, màu và ô nhiễm đặc
biệt. Ô nhiễm môi trường không khí

Chất thải sinh hoạt và bệnh viện (nước - Ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ô nhiễm
thải, chất thải rắn)

do vi khuẩn, gây đục

Chất thải làng nghề và tiểu thủ công - Ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ô nhiễm
11


nghiệp

đặc biệt. Ô nhiễm môi trường không khí

Nông nghiệp:
- Sử dụng phân bón

- Phú dưỡng

- Thuốc trừ sâu, cỏ

- Ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật

- Khai hoang

- Chua hoá (axit hoá)

(Nguồn: Cục bảo vệ môi trường - Bộ tài nguyên và môi trường)
Trong số các nguồn thải có lưu lượng thải lớn tại lưu vực sông Nhuệ, nước
thải sinh hoạt đóng góp tỉ lệ lớn nhất (56%). Đây là một đặc trưng nổi bật của lưu vực
sông.
Nước thải sinh hoạt với tỉ lệ đóng góp to lớn, tải lượng các chất ô nhiễm hữu
cơ cao, đã làm cho chất lượng nước sông Nhuệ và một số đoạn sông Đáy bị ô nhiễm
hữu cơ nghiêm trọng.
Quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh, trong khi hạ tầng kĩ thuật đô thị không
phát triển tương xứng, đã làm gia tăng vấn đề ô nhiễm do nước thải sinh hoạt. Hầu hết
lượng nước thải sinh hoạt đều không được xử lí mà đổ thẳng vào các sông, hồ trong
lưu vực.
Hiện nay, trong toàn lưu vực (cả sông Nhuệ và sông Đáy) có hơn 1400 cơ sở
y tế với lượng nước thải ước tính khoảng hơn 10000 m 3/ngày. Mặc dù, nước thải y tế
là loại nguy hại cần được xử lí triệt để trước khi thải vào nguồn tiếp nhận, nhưng hiện

nay hầu hết các cơ sở y tế chưa có hệ thống xử lí nước thải, lượng nước này đều được
thải trực tiếp vào hệ thống nước thải sinh hoạt và đổ vào nguồn nước mặt trong lưu
vực sông.
Hoạt động của các làng nghề làm phát sinh khoảng 45.000 – 60.000 m 3 nước
thải/ngày. Phần lớn các cơ sở tiểu thủ công nghiệp tại các làng nghề đều phát triển tự
phát theo yêu cầu của thị trường, thiết bị, công nghệ đơn giản, mặt bằng sản xuất nhỏ,
khả năng đầu tư cho các hệ thống xử lí nước thải rất hạn chế. Nước thải của các làng
nghề này thường không qua xử lí mà thài thẳng ra nguồn tiếp nhận. Chỉ tính riêng làng
nghề nhuộm, dệt tơ tằm Vạn Phúc, với 40 hộ làm nghề nhuộm mỗi ngày đêm đã đổ ra
sông từ 300 - 350m3 nước thải, bằng cả một nhà máy dệt lớn. Khu vực Hà Đông còn
có làng nghề in Dương Nội, làng dao kéo Đa Sĩ...
12


1.3 Tổng quan về các đặc điểm hóa lý, dạng tồn tại và độc tính của các kim
loại nặng Cu, Pb, Zn.
Kim loại nặng là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm 3, bao gồm một số
kim loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn…Những kim loại nặng nguy
hiểm nhất về phương diện gây ô nhiễm môi trường nước là Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As
và Cr. Trong số những kim loại này có Cu, Zn, Cr và Ni là những nguyên tố vi lượng
cần thiết cho sinh vật thủy sinh, chúng chỉ gây độc ở nồng độ cao.
Kim loại trong đất ban đầu một phần được sinh ra từ quá trình hoạt động địa
hóa khoáng vật mẹ và đi vào trầm tích từ quá trình phong hóa, tuy nhiên đó là không
đáng kể chủ yếu kim loại đi vào bề mặt trầm tích là do hoạt động sản xuất của con
người.
1.3.1

Đặc điểm hóa lý, trạng thái tồn tại, ứng dụng và độc tính của Kẽm (Zn):
-

Đặc điểm hóa lý :
Kẽm là kim loại màu trắng bạc, mềm và dễ nóng chảy
Bảng1.2: Một số hằng số vật lí quan trọng của kẽm

Nhiệt độ nóng
chảy, oC

Nhiệt độ sôi,
o
C

Nhiệt thăng
hoa, kJ/mol

Tỉ khối

Độ dẫn điện
(Hg = 1)

419,5

906

140

7,13

16

Kẽm là kim loại tương đối hoạt động. Trong không khí ẩm, bền với nước ở

nhiệt độ thường do có màng oxit bảo vệ. Nhưng ở nhiệt độ cao, kẽm cháy mãnh liệt
tạo thành ngọn lửa màu lam và sáng chói do việc khử hơi nước thành oxit:
o

Zn + H2O

700 C
~

→

ZnO + H2

- Trạng thái tồn tại:
Kẽm là nguyên tố tương đối phổ biến, chiếm khoảng 0,0015 % tổng số
nguyên tử trong vỏ trái đất. Những khoáng vật chính của kẽm là sphalerit (ZnS),
calamine (ZnCO3). Kẽm còn có lượng đáng kể trong cơ thể con người và động vật.
Kẽm có lượng đáng kể trong cơ thể con người và động vật, là nguyên tố vi
lượng cần thiết cho tất cả cơ thể sống.
- Ứng dụng:

13


Kẽm dễ dàng tạo hợp kim với nhiều kim loại màu khác cho các hợp kim có
giá trị. Ngoài ra kẽm còn có tính đúc tốt. Kẽm được dùng phổ biến nhất để chế tạo pin,
tráng mạ lên sắt ở dạng tấm, ống, dây và các dạng chi tiết khác. Sắt được tráng kẽm có
khả năng chống ăn mòn cao trong điều kiện thường cũng như trong điều kiện khí công
nghiệp và không khí vùng biển. Hợp kim cơ sở kẽm có pha thêm nhôm, đồng, magiê
có độ bền cơ học cao được dùng để chế tạo các chi tiết trong đầu máy, ổ trục toa xe

thay cho đồng thanh và babit. Kẽm là cấu tử của hợp kim cơ sở đồng: đồng thau, babit
và đồng thanh. Riêng để sản xuất đồng thau cần tới 15% tổng lượng kẽm. Trong luyện
kẽm được dùng để làm sạch dung dịch và dùng trong quá trình thu vàng, bạc từ dung
dịch xianua. Oxit kẽm là nguyên liệu chính để sản xuất bột màu, sơn, men và dùng
trong sản xuất cao su, vải sơn v.v. Bởi vậy nguồn ô nhiễm kẽm chính là công nghiệp
luyện kim, công nghiệp pin, các nhà máy rác, các sản phẩm chống ăn mòn, sơn, nhựa,
cao su.
Kẽm còn có một lượng đáng kể trong thực vật và động vật. Kẽm có trong enzim
cacbahiđrazơ là chất xúc tác quá trình phân hủy của hiđroocacbonat ở trong máu và do
đó đảm bảo tốc độ cần thiết của quá trình hô hấp và trao đổi khí. Kẽm còn có trong
insulin là hocmon có vai trò điều chỉnh độ đường ở trong máu.
- Độc tính :
Kẽm là nguyên tố vi lượng được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm và nước
uống dưới hình thức các phức chất hữu cơ. Các muối kẽm hòa tan đều độc. Khi ngộ
độc kẽm sẽ cảm thấy miệng có vị kim loại, đau bụng, mạch chậm, co giật... Chế độ ăn
thường là nguồn cung cấp kẽm chính cho cơ thể.
Mặc dù lượng kẽm trong nước ngầm thường không vượt quá 0,01 - 0,05 mg/l,
nhưng riêng nước máy có nồng độ kẽm cao hơn nhiều đo sự hoà tan kẽm từ ống dẫn
nước. Độc tính của chúng phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và độ cứng của nước.
Về cơ bản, các muối kẽm hòa tan đều độc.
- Đối với cây trồng: Sự dư thừa Zn gây độc đối với cây trồng khi Zn tích tụ
trong đất quá cao. Dư thừa Zn cũng gây ra bệnh mất diệp lục. Sự tích tụ Zn trong cây
quá nhiều gây một số mối liên hệ đến mức dư lượng Zn trong cơ thể người và góp
phần phát triển thêm sự tích tụ Zn trong môi trường mà đặc biệt là môi trường đất.
- Đối với con người: Zn là dinh dưỡng thiết yếu và nó sẽ gây ra các chứng
bệnh nếu thiếu hụt cũng như dư thừa. Trong cơ thể con người, Zn thường tích tụ chủ
yếu ở trong gan, là bộ phận tích tụ chính của các nguyên tố vi lượng trong cơ thể,
khoảng 2 g Zn được thận lọc mỗi ngày. Zn còn có khả năng gây ung thư đột biến, gây
14

ngộ độc thần kinh, sự nhạy cảm, sự sinh sản, gây độc đến hệ miễn nhiễm. Sự thiếu hụt
Zn trong cơ thể gây ra các triệu chứng như bệnh liệt dương, teo tinh hoàn, mù màu,
viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác
1.3.2 Đặc điểm hóa lý, trạng thái tồn tại, ứng dụng và độc tính của Đồng
(Cu)
- Đặc điểm hóa lý :
Đồng là kim loại nặng, mềm, có ánh kim, có màu đỏ. Có nhiều tính năng ưu
việt: độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao, ít bị ôxi hoá, có độ bền cao và độ chống ăn mòn tốt.
Bảng 1.3 : Một số hằng số vật lí quan trọng của đồng
Nhiệt độ
nóng chảy,
o
C
1083

Nhiệt độ
sôi, oC

Nhiệt thăng
hoa, kJ/mol

Tỉ khối

Độ cứng
(thang Moxơ)

2543

339,6

8,94

3

Độ dẫn
điện
(Hg = 1)
57

Về mặt hóa học đồng là kim loại kém hoạt động. Ở nhiệt độ thường và trong
không khí, đồng bị bao phủ một màng màu đỏ bao gồm đồng kim loại và đồng (I) oxit.
Oxit này được tạo nên bởi những phản ứng:
2Cu + O2 + 2H2O→ 2Cu(OH)2
Cu(OH)2 + Cu → Cu2O + H2O
Nếu trong không khí có mặt CO 2, đồng bị bao phủ dần một lớp màu lục gồm
cacbonat bazơ có công thức là Cu(OH)2CO3. Khi đun nóng trong không khí ở nhiệt độ
130oC, đồng tạo nên ở trên bề mặt một màng Cu 2O, ở 200oC tạo nên lớp gồm hỗn hợp
oxit Cu2O và CuO, ở nhiệt độ nóng đỏ đồng cháy tạo nên CuO và cho ngọn lửa màu
lục.
-

Trạng thái tồn tại
Đồng là nguyên tố tương đối phổ biến, trữ lượng trong vỏ trái đất là 0,003%.

Có thể tồn tại ở hai dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ.
Những khoáng vật chính của đồng là: cancosin (Cu 2S), cuprit (Cu2O), covelin
(CuS), cacopirit (CuFeS2) và malachite (CuCO3.Cu(OH)2).
Đồng có một lượng nhỏ trong cơ thể thực vật và động vật, cần thiết cho sự
sống của sinh vật và con người.

- Ứng dụng

15


Đồng là một trong số kim loại quan trọng bậc nhất của công nghiệp. Những
hợp kim quan trọng của đồng là: Bronzơ đã được dùng từ xa xưa để đúc trống,
chuông, súng đại bác, tượng... Đồng được dùng nhiều nhất trong kỹ thuật điện (chiếm
khoảng 50% tổng lượng đồng), dùng đồng làm dây và thanh dẫn điện, dùng làm các
chi tiết trong máy điện, vô tuyến điện, điện tín, điện thoại v.v.. Một phần lớn đồng
được dùng để chế tạo đồng thau, đồng thanh và các hợp kim khác dùng trong chế tạo
máy, chế tạo tàu biển, ôtô và nhiều thiết bị khác (25 – 30% tổng lượng đồng). Hợp kim
đồng với Niken có tính chống ăn mòn cao và dễ gia công, được dùng để chế tạo máy
chính xác, y cụ, hoá tinh vi và dùng để dập tiền kim loại. Đồng là vật liệu tốt để chế
tạo thiết bị hoá học: thiết bị chân không, thiết bi trao đổi nhiệt, nồi chưng cất
v.v...Đồng còn được dùng làm chất cho thêm vào thép kết cấu để tăng tính chống ăn
mòn và tăng giới hạn chảy cuả thép. Ngoài ra đồng còn được dùng trong xây dựng.
Muối đồng dùng để chế tạo sơn, thuốc trừ sâu và thuộc da.
Đồng có một lượng bé trong thực vật và động vật, cần thiết cho quá trình tổng
hợp hemoglobin và photpholit. Đồng có vai trò rất quan trọng đối với phát triển của
cây trồng. Cây trồng thiếu đồng thường có tỷ lệ quang hợp bất thường, điều này cho
thấy đồng có liên quan đến mức phản ứng oxit hoá của cây. Trong cây thiếu chất đồng
thì quá trình oxit hoá Acid Ascorbic bị chậm, đồng hình thành một số lớn chất hữu cơ
tổng hợp với Protein, Acid amin và một số chất khác mà chúng ta thường gặp trong
nước trái cây.
Người ta còn dùng CuSO4 để chống mốc cho gỗ, dùng nước Boocđô là hỗn
hợp của dung dịch CuSO4 và sữa vôi để trừ bọ cho một số cây.
- Độc tính
Đồng là nguyên tố cơ bản, các hợp chất của đồng có độc tính không cao so
với các kim loại nặng khác, các muối đồng gây tổn thương đường tiêu hóa, gan, thận

và niêm mạc. Độc nhất là muối đồng xuanua.
Khi hàm lượng đồng trong cơ thể người là 10g/kg thể trọng gây tử vong, liều
lượng 60 – 100 mg/kg gây nôn mửa. Đồng ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ do
thiếu hụt cũng như dư thừa. Đồng thiết yếu cho việc sử dụng sắt (Fe), bệnh thiếu máu
do thiếu hụt sắt ở trẻ em đôi khi cũng được kết hợp với sự thiếu hụt đồng.
Với cá, khi hàm lượng đồng là 0,002 mg/l đã có 50% cá thí nghiệm bị chết.
Với khuẩn lam khi hàm lượng đồng là 0,01 mg/l làm chúng chết.
Với thực vật khi hàm lượng đồng là 0,1 mg/l đã gây độc, khi hàm lượng đồng
là 0,17 – 0,20 mg/l gây độc cho củ cải đường, cà chua, đại mạch. Việc thừa đồng cũng
16


gây ra những biểu hiện ngộ độc mà chúng có thể dẫn tới tình trạng cây chết. Lý do của
việc này là do dùng thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu, đã khiến cho chất liệu đồng bị cặn
lại trong đất từ năm này qua năm khác, ngay cả bón phân Sulfat Cu cũng gây tác hại
tương tự.
Nồng độ giới hạn cho phép:
+ Với nước uống và nước mặt: 0,02 – 1,5 mg/l tuỳ theo tiêu chuẩn từng nước.
+ Nước tới cây nông nghiệp: 0,2 mg/l riêng với đất rất thiếu đồng có thể dùng
nước chứa tới 5 mg/l để tới trong thời gian ngắn.
1.3.3 Đặc điểm hóa lý, trạng thái tồn tại, ứng dụng và độc tính của Chì (Pb)
- Đặc điểm hóa lý
Bảng1.4 : Một số hằng số vật lí quan trọng của chì
Nhiệt độ nóng
chảy, oC

Nhiệt độ
sôi, oC

Nhiệt thăng hoa,

kJ/mol

Tỉ khối

Số oxihoa
thường thấy

382

1750

179,5

11,35

+2, +4

Chì là kim loại màu trắng xanh, rất mềm, dễ uốn và nặng, và có tính dẫn điện
kém so với các kim loại khác. Chì có tính chống ăn mòn cao, và do thuộc tính này, nó
được sử dụng để chứa các chất ăn mòn (như axit sulfuric). Do tính dễ dát mỏng và
chống ăn mòn, nó được sử dụng trong các công trình xây dựng như trong các tấm phủ
bên ngoài các khới lợp.
Các dạng ôxi hóa khác nhau của chì dễ dàng bị khử thành kim loại. Chì kim
loại chỉ bị ôxi hóa ở bề ngoài trong không khí tạo thành một lớp chì ôxít mỏng, chính
lớp ôxít này lại là lớp bảo vệ chì không bị ôxi hóa tiếp. Chì kim loại không phản ứng
với các axit sulfuric hoặc clohydric.
-

Trạng thái tồn tại
Chì kim loại có tồn tại trong tự nhiên nhưng ít gặp. Chì thường được tìm thấy

ở dạng quặng cùng với kẽm, bạc, và (phổ biến nhất) đồng, và được thu hồi cùng với
các kim loại này. Khoáng chì chủ yếu là galena (PbS), trong đó chì chiếm 86,6% khối
lượng. Các dạng khoáng chứa chì khác như cerussite (PbCO3) và anglesite (PbSO4).
Chì là kim loại nằm sâu trong lòng đất, tồn tại ở dạng Cd 2+. Trong các điều
kiện ôxy hoá chì thường ở các dạng hợp chất rắn như CdO, CdCO 3, Cd3(PO4)2. Trong
17


điều kiện khử (Eh ≤ - 0,2V) thì Cd thường tồn tại ở dạng CdS, ngoài ra Cd có thể tồn
tại dạng phức như CdCl+, CdHNO3+; CdHCl-; CdCl4; Cd(OH)4-. Trong đất chua, Cd tồn
tại ở dạng linh động hơn (Cd2+), tuy nhiên nếu đất chứa nhiều Fe, Al, Mn, chất hữu cơ
thì Cd lại bị chúng liên kết làm giảm khả năng linh động của Cd. Trong đất trung tính
hoặc kiềm do bón vôi, Cd bị kết tủa dưới dạng CdCO 3. Thông thường Cd tồn tại trong
đất ở dạng hấp phụ trao đổi chiếm 20 - 40%, dạng các hợp chất cacbonat là 20%,
hyđrôxyt và ôxyt là 20%, phần liên kết các hợp chất hữu cơ chiếm tỷ lệ nhỏ.
Trong nước Cd tồn tại chủ yếu ở dạng hoá trị 2 và rất dễ bị thuỷ phân trong
môi trường kiềm. Ngoài dạng hợp chất vô cơ, Cd liên kết với các hợp chất hữu cơ đặc
biệt là axit humic tạo thành phức chất và phức chất này có khả năng hấp phụ tốt trên
các hạt sa lắng, chiếm 60 - 75% nồng độ tổng số trong các dòng nước.
- Ứng dụng
Pb có trong vũ khí đạn dược, gốm sứ, xăng dầu, thủy tinh chì. Chì cũng được
dùng nhiều trong vật liệu xây dựng, công nghiệp cơ khí, pin.
Từ lâu, người ta đã biết dùng chì để bọc tàu thuyền, nó bảo vệ rất tốt đáy
thuyền và các đinh thuyền bằng sắt khỏi bị han gỉ. Ngay từ năm 1859, người Pháp đã
phát minh ra một nguồn điện hóa học - đó là ăcquy chì.
Trong công nghiệp kỹ thuật điện, kim loại này được dùng làm vỏ bọc dây cáp
rất bền chắc và khá dẻo dai. Một lượng chì khá lớn được dùng để làm que hàn.
Để bảo vệ thiết bị khỏi sự ăn mòn, các nhà máy hóa chất và các xí nghiệp
luyện kim màu, người ta mạ chì (phủ một lớp chì rất mỏng) lên bề mặt bên trong các

buồng và các tháp để sản xuất axit sunfuric, các ống dẫn, các bể tẩy rửa và các bể điện
phân.
Trong nhiều máy móc và cơ cấu, có thể gặp các hợp kim để làm bi gồm chì và
các nguyên tố khác. Hợp kim của chì. - Cùng với stibi và thiếc, chì đã có mặt trong
hợp kim chữ in để làm ra những con chữ và những yếu tố khác của bộ chữ in sách báo.
Ngoài ra, Chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn, hay sử dụng
trong ngành công nghiệp nhựa.Chì dùng làm các tấm ngăn để chống phóng xạ hạt
nhân.v.v.
Chính bởi thế, sự nhiễm bẩn Pb là do nguồn thải của công nghiệp in, ắc quy,
đúc kim loại, sản xuất sơn, giao thông, và hoạt động nông nghiệp khi sử dụng phân
bón. Khi thải vào môi trường nước, lắng đọng xuống bùn đáy, trong trầm tích thì chì
và các hợp chất của chì có thời gian tồn tại lâu.
-

Độc tính
18


* Ảnh hưởng của chì tới thực vật
Chì (Pb) là một nguyên tố không cần thiết cho cơ thể sinh vật, chì được cây
hấp thụ và từ đó làm ô nhiễm chuỗi thực phẩm. Khả năng metyl hoá sinh học các hợp
chất chì vô cơ thành chì metyl Pb(CH 3)4 làm tăng khả năng lan truyền ô nhiễm chì
trong chuỗi thức ăn. Pb lại là kim loại nặng có khả năng tích luỹ cao nên khi sinh vật
sản xuất hấp thụ chì, dù chỉ một lượng nhỏ, qua dây chuyền thực phẩm nó sẽ được
khuyếch đại và đến lúc nào đó sẽ trở thành chất gây độc cho sinh vật tiêu thụ, thậm chí
ngay cả sinh vật sản xuất.
* Ảnh hưởng của chì tới sức khoẻ con người
Con người hấp thụ chì một cách gián tiếp thông qua chuỗi thức ăn hoặc trực
tiếp bằng nhiều con đường: hô hấp, tiếp xúc qua da hoặc tiêu hoá. Một số dạng nhiễm
độc chì được biết đến là: nhiễm độc mãn tính và nhiễm độc cấp tính.

Sự thâm nhập chì qua nhau thai người xảy ra rất sớm từ tuần thứ 20 của thai
nhi và tiếp diễn sau đó. Trẻ em có mức hấp thụ chì gấp 4 - 5 lần so với người lớn. Mặt
khác, thời gian bán phân huỷ sinh học chì ở trẻ em cũng lâu hơn nhiều. Chì tích đọng ở
xương. Trẻ em từ 6 tuổi trở xuống và phụ nữ có thai là những đối tượng mẫn cảm với
những ảnh hưởng nguy hại cho sức khoẻ do chì gây ra.
Chì cũng kìm hãm chuyển hoá Canxi bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông
qua kìm hãm sự chuyển hoá vitamin D. Chì gây độc cả hệ thống thần kinh trung ương
lẫn thần kinh ngoại biên. Nhiễm độc chì thường làm rối loạn trí óc, nhẹ thì nhức đầu;
nặng thì co giật có thể dẫn đến động kinh, hôn mê và tử vong [1].
Trong cơ thể, chì tác dụng lên hệ thống enzyme nhất là enzyme vận chuyển
hyđro. Khi bị nhiễm độc, người bệnh có một số rối loạn cơ thể, chủ yếu là rối loạn bộ
phận tạo huyết (tuỷ xương). Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể gây ra những tai biến
như đau bụng, đường viền đen Burton ở lợi, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnh
viễn, liệt, tai biến não; nếu bị nặng có thể dẫn đến tử vong [23].
Uỷ ban chuyên viên FAO/WHO về phụ gia thực phẩm (JECFA) đã thiết lập
giá trị tạm thời cho lượng chì đưa vào cơ thể hàng tuần có thể chịu được đối với cơ thể
trẻ sơ sinh và thiếu nhi là 25 µ g/kg thể trọng (tương đương 3,5 µ g/kg thể trọng/ngày)

19


CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là trầm tích trên sông Nhuệ chảy qua thành phố Hà

Nội,. Tập trung phân tích 3 kim loại là Đồng, Kẽm, Chì.
Mẫu trầm tích được lấy tại 5 vị trí Đông Ngạc, Cầu Diễn, Phú Đô, Hà Đông
và Thanh Liệt tiếp nhận các nguồn thải khác nhau.

Các mẫu trầm tích được lấy trên sông Nhuệ vào 2 đợt, và nghiên cứu trong
thời gian từ tháng 3/2016 đến tháng 5/2016.
2.2
Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp nghiên cứu sử dụng được thực hiện
2.2.1

Phương pháp tổng hợp tài liệu.
Kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây sẽ giúp định hướng được các hoạt
động nghiên cứu vào các điểm trọng yếu, tiết kiệm được chi phí và thời gian trong quá
trình thực hiện đề tài.
Tổng hợp, nghiên cứu các tài liệu, số liệu, bản đồ, các công trình nghiên cứu
có liên quan đến khu vực nghiên cứu, mức độ tích lũy kim loại nặng trong tầm tích,
nước và sinh vật …
Tài liệu thu thập được xử lý đưa lên thành bảng biểu, đồ thị và phân tích, phân
loại để từ đó định hướng nghiên cứu, đánh giá.
Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực nghiên
cứu bằng phương pháp tổng hợp các số liệu thống kê
Thu thập thông tin về các nguồn thải của khu vực nghiên cứu, bằng phương
pháp tổng hợp tài liệu từ Sở tài nguyên và môi trường, các báo cáo thường niên của xã,
huyện… các tài liệu này liên quan đến nội dung nghiên cứu.
2.2.2 Phương pháp lấy mẫu
- Phương pháp lấy mẫu trầm tích theo: TCVN 6663-3:2008 Chất lượng nướclấy mẫu, phần 13 hướng dẫn lấy mẫu bùn nước, bùn nước thải và bùn liên quan.
Phương pháp bảo quản, xử lý mẫu bùn và trầm tích theo TCVN 6663-15:2004
Chất lượng nước- lấy mẫu.
20


Mẫu trầm tích được lấy bằng gầu chuyên dụng Eckman với độ sâu 10- 20cm
từ bề mặt của trầm tích. Mẫu được lấy khoảng 500g cho vào túi nilon có gắn mép. Sau

đó kí hiệu mẫu (địa điểm, ngày lấy mẫu) và vận chuyển về phòng thí nghiệm
Bảng 2.1. Địa điểm lấy mẫu
STT Kí hiệu
mẫu

Địa điểm

Tọa độ

1

R1

Đông Ngạc

21°04’59”B
105°46’15”Đ

2

R2

Cầu Diễn

21°04’17”B
105°76’14”Đ

3

R3

Phú Đô

21°0’41”B
105°45’43”Đ

4

R4

Hà Đông

20°97’57”B
105°77’69”Đ

5

R5

Thanh Liệt

20°59’29”B
105°80’72”Đ

Đặc điểm
Cống Liên Mạc 2, Thượng
nguồn song Nhuệ, là nơi tiếp
nhận nước từ sông Hồng.
Nơi có mật độ phương tiện lưu
thông cao, nhiều nhà máy, xí

nghiệp, doanh nghiệp sản xuất
hàng công nghiệp, dân dụng,
quốc phòng…
Giao của song Nhuệ và cống
thoát nước làng bún Phú Đô,
nguồn nước mặt đã bị ô nhiễm
nghiêm trọng.
Đoạn chảy qua làng nghề Vạn
Phúc, ở gần đó còn có làng rèn
Đa Sỹ, the lụa La Khê, mộc
Thượng Mạo… với việc đô thị
hóa mạnh mẽ.
Là nơi giao nhau của Sông Nhuệ
và Sông Tô Lịch. Có mật độ dân
cư đông đúc.

• Thời gian lấy mẫu:
+ Đợt một: Ngày 29 đến ngày 31 tháng 3 năm 2016
+ Đợt hai: Ngày 27 đến ngày 29 tháng 4 năm 2016
• Gia công mẫu:
Mẫu trầm tích sau khi lấy về được xử lý bằng cách phơi khô ở nơi không có
nắng, thoáng gió trong khay nhựa sạch trong 72 giờ. Mẫu được nhặt sạch rễ, lá,
gạch..rồi nghiền trong cối sứ, rây qua lỗ cỡ 0,1mm. Mẫu sau khi nghiền được đựng
trong túi nilong có nhãn ghi rõ kí hiệu mẫu.
2.2.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm.

21


Áp dụng các phương pháp phân tích được sử dụng tại phòng Thí nghiệm của

phòng Phân tích độc chất môi trường, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm
khoa học công nghệ Việt Nam.
Phương pháp chính được sử dụng trong đồ án nghiên cứu này là sử dụng
phương pháp phá mẫu bằng axit và xác định bằng phương pháp quang phổ khối plasm
cảm ứng ICP- MS
-

Phương pháp phá mẫu trầm tích: Sử dụng quy trình hòa tan mẫu trầm tích bằng axit
(ICP-MS)
(Tiêu chuẩn trích dẫn: EPA method 3050bAcid digestion of sediments,
sludges, and soils (ICP-MS)

 Nguyên tắc : 1-2 g mẫu ướt hoặc 1 g mẫu khô được hòa tan bằng cách lặp lại quá
trình thêm HNO3 và H2O2. Mẫu sau quá trình xử lý được định mức tới 100 ml.
 Hóa chất
+ Axit HNO3 (Merck)
+ H2O230% (Trung Quốc)
+ Axit HNO3 1:1 lấy khoảng 40 ml nước khử ion vào bình 100 ml, thêm 50ml
HNO3 đặc sau đó định mức đến vạch
+ Nước khử ion (18 µS/cm)
+ Chuẩn hỗn hợp: Ag, Al, Ba, Be, Bi, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Ga, In, Li, Mn, Mo,
Na, Ni, Pb, Rb, Sr, Tl, V, As, Fe, Zn, Mg nồng độ 10 mg/L và Ca, K, Na nồng độ 100
mg/L, Sigma Aldrich.
+ Chuẩn đơn Hg, As, Sn nồng độ 1000 mg/L , Sigma Aldrich.
+ Nội chuẩn scandium, yttrium, indium, terbium, bismuth nồng độ 10mg/L,
Sigma Aldrich
 Quy trình :
+ Mẫu ướt có thể được sấy khô ở 30oC để tránh mất một số nguyên tố.
+ Trộn đều và đồng nhất mẫu, cân 1g mẫu khô hoặc 1-2 g mẫu ướt (mẫu có
phần lỏng nhiều có thể phải cân nhiều hơn) sao cho càng gần 0.01 g càng tốt.

+ Chuyển lượng mẫu vừa cân ở trên vào cốc 250 ml, thêm 10 ml HNO 3 1:1,
đậy nắp kính đồng hồ, đun ở 95±5oC trong 10-15 phút (lưu ý không để sôi mẫu).
+ Để nguội mẫu, thêm 5 ml HNO3 đặc, đậy nắp kính đồng hồ tiếp tục đun
trong 30 phút, nếu vẫn thấy khói nâu bốc lên, lặp lại quá trình thêm axit và đun như
trên cho tới khi không thấy khói nâu bốc lên.
+ Đun cạn mẫu đến còn 5 ml hoặc đun mẫu trong 2 giờ.
22


+ Để nguội mẫu, thêm 2 ml nước khử ion và 3 ml H 2O2, tiếp tục đun đến khi
mẫu giảm lượng bọt khí thoát ra, để nguội mẫu.
+ Lặp lại quá trình thêm 1 ml đến khi quan sát thấy mẫu không đổi hoặc bọt
khí thoát ra rất ít. Chú ý không dùng quá 10 ml H2O2
+ Đậy nắp kính đồng hồ, đun mẫu tới khi còn 5 ml hoặc trong 2 giờ, để nguội,
định mức tới 100 ml.
+ Để lắng mẫu tự nhiên hoặc có thể lọc hay ly tâm mẫu để loại bỏ phần cặn
không tan.

 Kết quả được tính như sau:

C = (mg/Kg)
Trong đó: C – Hàm lượng của nguyên tố trong mẫu (mg/Kg)
c – Hàm lượng đo được trên máy (mg/L)
HSPL – Hệ số pha loãng mẫu (nếu có)
100 – Thể tích cuối của quá trình hòa tan (ml)
a – Lượng cân (g)

-

Phương pháp xác định hàm lượng kim loại:

Hàm lượng kim loại trong các dịch chiết được xác định bằng hệ thống khối
phổ Plasma cảm ứng (ICP-MS 7700). ( Phương pháp EPA 200.8 của Mỹ)

23


Nguyên tắc: MS (Mass Spectrometry) là phép ghi phổ theo số khối hay chính xác
hơn là theo tỷ số giữa số khối và điện tích (m/Z). Dưới tác dụng của nguồn ICP
(Inductively Coupled Plasma) là ngọn lửa plasma có nhiệt độ rất cao, các phân tử
trong mẫu phân tích được phân li thành các nguyên tử tự do ở trạng thái hơi. Các phần
tử này khi tồn tại trong môi trường kích thích phổ ICP năng lượng cao sẽ bị ion hóa,
tạo ra đám hơi ion của chất mẫu (thường có điện tích +1). Nếu dẫn dòng ion đó vào
buồng phân cực để phân giải chúng theo số khối (m/Z) sẽ tạo ra phổ khối của nguyên
tử chất cần phân tích và được phát hiện nhờ các detector thích hợp.

Hình 2.1 : Nguyên lý hoạt động của ICP - MS
Dựa trên nguyên tắc ghi đo phổ theo khối lượng (m/z), ICP-MS cho phép phân
tích hơn 70 nguyên tố từ Li đến U và có thể xác định đồng thời chúng với độ nhạy và
độ chọn lọc rất cao (giới hạn phát hiện từ ppb - ppt đối với tất cả các nguyên tố). Khả
năng phân tích bán định lượng rất mạnh do không cần phải dùng mẫu chuẩn mà vẫn
đạt độ chính xác cao có thể phân tích các đồng vị và tỷ lệ của chúng. Ngoài ra phương
pháp này còn có ưu điểm nổi trội là có khả năng phân tích đồng thời nhiều nguyên tố
trong cùng một mẫu nên rất thuận lợi để phân tích vết các kim loại độc trong các đối
tượng khác nhau.

24


Chính vì vậy mà sử dụng phương pháp phổ khối lượng sử dụng nguồn cảm ứng
cao tần plasma (ICP-MS) trong việc xác định hàm lượng các kim loại trong dịch chiết

trầm tích.
2.2.4 Phương pháp xử lý thống kê số liệu.
-

Phân tích, đánh giá các số liệu sẵn có, các số liệu phân tích được. Tổng hợp các số liệu
đó để đưa ra đánh giá chính xác và đầy đủ. Các số liệu thu thập được tập hợp và xử lý

-

trên phần mềm Microsoft office excel.
Kết quả phân tích trầm tích được so sánh với QCVN 43 : 2012/BTNMT, Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về chất lượng trầm tích.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ THẢO LUẬN.
3.1 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng Đồng, Kẽm, Chì trong
trầm tích sông Nhuệ Thành phố Hà Nội.

- Quy trình phân tích:
Cân 1g mẫu khô cho vào cốc thủy tinh 100 ml cho thêm 21 ml axit clohidric,
sau đó cho thêm từ từ 7 ml axit nitric (hỗn hợp cường thủy), giữ ở nhiệt độ phòng và
để ngâm qua đêm, sau đó đun trên bếp cách cát ở 80 0C đến khi mẫu cạn và bốc hết
khói trắng thì dừng lại. Để nguội, định mức bằng 5ml dung dịch HNO 3 1:10 và nước
cất đến 50 ml rồi tiến hành lọc lấy dung dịch chứa kim loại.
Hàm lượng các kim loại được xác định bằng máy ICP – MS 7700 dưới tác
dụng của ngọn lửa plasma, hỗn hợp vệ sinh kép bằng nước cất và dung dịch HNO 3
5%.
Sau khi tính toán với lượng cân, ta thu được kết quả như sau và được so sánh
với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng trầm tích
3.1.1 Kết quả phân tích mẫu đợt 1
Bảng 3.1 . Hàm lượng kim loại đồng, chì, kẽm trong các mẫu trầm tích sông
Nhuệ thành phố Hà Nội lấy mẫu đợt 1

Kí hiệu mẫu
R1
R2
R3
R4
25

Hàm lượng tổng các kim loại (mg/kg)
Pb
Cu
Zn
89,76
90,45
152,93
103, 53
112,35
291,61
90,55
89,26
176,48
180,27
96,08
297,52