Khảo sát hiện trạng ô nhiễm các kim loại nặng ở hạ du sông hồng, phú thọ và đề xuất các giải pháp quản lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

HOÀNG ĐÌNH ĐÍNH

KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM CÁC KIM LOẠI NẶNG Ở HẠ DU SÔNG HỒNG, PHÚ
THỌ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. TS. Trần Thị Thúy
2. TS. Vũ Đình Ngọ

Hà Nội – Năm 2015


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn “Khảo sát hiện trạng ô nhiễm các kim loại nặng ở
hạ du sông Hồng, Phú Thọ và đề xuất các giải pháp quản lý” là công trình nghiên
cứu của bản thân. Tất cả những thông tin tham khảo dùng trong luận văn lấy từ các
công trình nghiên cứu có liên quan đều được nêu rõ nguồn gốc trong danh mục tài liệu
tham khảo. Các kết quả nghiên cứu đưa ra trong luận văn là hoàn toàn trung thực và
chưa được công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác.

Ngày 16 tháng 01 năm 2015
Tác giả

Hoàng Đình Đính

1


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

LỜI CẢM ƠN

. Vũ Đình Ngọ
tôi

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,
L

Tác giả

Hoàng Đình Đính

2


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................2
MỤC LỤC .......................................................................................................................3
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................5
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................6
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................................7
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..........................................10
1.1. Tổng quan về lưu vực hạ du sông Hồng .............................................................10
1.1.1. Tình hình kinh tế - xã hội của tỉnh Phú Thọ .................................................10
1.1.2. Tổng quan về môi trường của lưu vực hạ du sông Hồng – Phú Thọ ...........13
1.1.3. Kim loại nặng trong nước thải và độc tính của chúng..................................17
1.2. Các phương pháp xác định lượng vết kim loại nặng...........................................24
1.2.1. Phương pháp phân tích plasma cảm ứng cao tần ghép nối khối phổ (ICP –MS)
24
1.2.2. Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử ............................................................30
1.2.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) .....................................31
1.2.4. Các phương pháp phân tích cực phổ ............................................................34
*Phương trình Inkovich ............................................................................................34
*Phương pháp vôn-ampe ngược (vôn-ampe hòa tan- stripping analysis) ...............35
1.3. Một số phương pháp xử lý mẫu nước và cặn lơ lửng .........................................37
1.4. Phương pháp xử lý thống kê số liệu thực nghiệm ...............................................38
1.5. Giới thiệu về GIS (Geographic information System) .........................................38
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................40
2.1. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu...............................................40
2.2. Hóa chất và dụng cụ ............................................................................................40
2.2.1. Hóa chất ........................................................................................................40
2.2.2. Dụng cụ.........................................................................................................41

2.3. Kỹ thuật lấy mẫu và xử lý mẫu ...........................................................................43
2.4. Phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm.............................................................45
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................46
3.1. Tối ưu hóa các điều kiện phân tích bằng ICP – MS ............................................46
3.1.1. Chọn đồng vị phân tích .................................................................................46
3.1.2. Độ sâu mẫu (Sample Depth – Sde)...............................................................47
3.1.3. Công suất cao tần (Radio Frequency power – RFP) ....................................47
3.1.4. Thế thấu kính ion ..........................................................................................47
3.1.5. Lưu lượng khí mang (Carier Gas Flow rate – CGER) .................................47
3.2. Đánh giá phương pháp phân tích.........................................................................49

3


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

3.3. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu thông thường của các mẫu nước bề mặt hạ du
sông Hồng- Phú Thọ ......................................................................................................55
3.4. Kết quả phân tích kim loại nặng trong các mẫu nước bề mặt hạ du sông HồngPhú Thọ..........................................................................................................................56
3.5. Các giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường .........................................................61
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ........................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................64

4


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1-1. Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt .......................................23
Bảng 2-1: Các điểm lấy mẫu .........................................................................................44
Bảng 3-1. Số khối, tỷ lệ đồng vị ....................................................................................46
Bảng 3-2. Các thông số tối ưu của máy đo ICP – MS đã khảo sát và lựa chọn ............48
Bảng 3-3. Giá trị LOQ và LOD của một số nguyên tố trong phép đo ICP – MS .........54
Bảng 3-4. Kết quả phân tích mẫu chuẩn........................................................................54
Bảng 3-5.Kết quả phân tích một số chỉ tiêu môi trường thông thường của các mẫu
nước bề mặt hạ du sông Hồng- Phú Thọ (7/2014) ........................................................55
Bảng 3-6. Kết quả phân tích hàm lượng trung bình các kim loại nặng (pha hòa tan)
trong mẫu nước bề mặt tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Hồng (từ tháng 07 –
12/2014) .........................................................................................................................57

5


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1. Sông hồng và lưu vực- Hình ảnh của Google map .......................................14
Hình 1-2. Sông Hồng - Hình ảnh của Google map .......................................................14
Hình 1-3. Hệ thống sông Hồng - Hình ảnh của Google map ........................................15
Hình 1-4. Ví dụ về đường chuẩn phương pháp ngoại chuẩn.........................................26
Hình 1-5. Đường chuẩn phương pháp thêm chuẩn .......................................................27
Hình 1-6. Phương pháp vôn-ampe hòa tan xác định Fe(III) trong mẫu nước biển với

việc thêm tiêu chuẩn mỗi lần 50 pM Fe(III). ................................................................35
Hình 1-7. Sơ đồ thiết bị von-ampe với điện cực làm việc Hg .......................................36
Hình 2-1. Sơ đồ về nguyên tắc và cấu tạo của hệ thống ICP – MS ..............................41
Hình 2-2. Hình ảnh máy ICP – MS. Model: Elan DRC e, Perkin Elmer/Canada .........42

6


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT Chữ viết tắt

Tên đầy đủ (tiếng Anh)

Tên đầy đủ (tiếng Việt)

1

AAS

Atomic Absorption Spectroscopy

Phổ hấp thụ nguyên tử

2

AES

Atomic Emission Spectroscopy

Phổ phát xạ nguyên tử

3

CGER

Carier Gas Flow rate

Lưu lượng khí mang

4

CPS

Counts per second

Số đếm ion cần phân tích trên giây

5

GIS

Geographic information System

Hệ thống thông tin địa lý

6

ICP

Inductively Coupled Plasma

Cảm ứng cao tần plasma

7

LOD

Limit of detection

Giới hạn phát hiện

8

LOQ

Limit of quality

Giới hạn định lượng

9

MS

Mass Spectrometry

Khối phổ

10

RFP

Radio Frequency power

Công suất cao tần

11

Sde

Sample Depth

Độ sâu mẫu

12

CCN

Cụm công nghiệp

13

TNHH

Công ty trách nhiệm hữu hạn

14

UBND

Ủy ban nhân dân

7


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

MỞ ĐẦU

Hiện nay, khi vấn đề môi trường đang trở thành một trong những vấn đề nóng
bỏng, khó giải quyết nhất của nhân loại, thì nhu cầu hiểu biết về nó càng trở nên quan
trọng hơn bao giờ hết. Đặc biệt, một trong những công cụ quản lý hữu hiệu nhằm kiểm
soát ô nhiễm môi trường, đó là quan trắc môi trường. Công cụ này đã và đang áp dụng
ở các nước trong khu vực và trên thế giới. Phát triển nền công nghiệp luôn gắn với bảo
vệ môi trường, nhiều nước trên thế giới đã có những quy hoạch, những mô hình,
những biện pháp quản lý và kiểm soát ô nhiễm môi trường được thực hiện với các
công cụ kiểm soát có hiệu quả cao như công cụ pháp lý, công cụ kinh tế, các quy chế
bắt buộc như đánh giá tác động môi trường, quan trắc môi trường, xử lý ô nhiễm môi
trường, quy hoạch môi trường đạt hiệu quả.
Phú Thọ đã và đang có nhiều hoạt động thúc đẩy kinh tế xã hội phát triển đạt
được nhiều thành tích to lớn, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống người dân.
Thực tế cho thấy, quá trình phát triển kinh tế xã hội thường diễn ra mạnh ở thị trấn, thị
xã, thành phố đã gây nhiều tác động xấu và tạo sức ép đối với môi trường.
Có rất nhiều thông tin, nhiều số liệu khác nhau nói lên sự ô nhiễm môi trường
đất, nước, không khí và biến đổi khí tượng thuỷ văn, hạn hán, bão lụt. Mặc dù số liệu

này xuất phát từ nhiều nguồn, nhiều cách thống kê và tổng hợp khác nhau song tất cả
đều xác nhận một sự thật rằng: Những số liệu còn đơn lẻ, chưa có tính hệ thống, liên
kết giữa không gian và thời gian, giữa môi trường nền và môi trường bị tác động, các
chỉ tiêu còn chưa toàn diện để đánh giá chất lượng môi trường. Môi trường sống đang
bị ô nhiễm, nhiều nơi ô nhiễm nghiêm trọng như các điểm nóng về môi trường xung
quanh các khu, cụm công nghiệp. Vì vậy, vấn đề môi trường và bản vệ môi trường
mang tính cấp thiết và đang trở thành vấn đề mang tính toàn cầu, là mục tiêu hàng đầu
của Phú Thọ nói riêng, của Việt Nam và các nước trên thế giới nói chung.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, người ta đã chế tạo rất
nhiều các thiết bị hiện đại để nghiên cứu, phân tích, đánh giá môi trường bằng cách xây
dựng các cơ sở dữ liệu rất thuận tiện cho người sử dụng có thể tra cứu, cập nhật dữ liệu về
môi trường. Đây là cơ sở thuận lợi cho công tác quản lý môi trường hoạch định chính
sách về phát triển kinh tế xã hội, phòng chống và khắc phục hậu quả sự cố môi trường.

8


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Trong những năm gần đây, nền kinh tế - xã hội của các tỉnh thành trong cả nước
trong đó có tỉnh Phú Thọ có nhiều thay đổi, tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa tăng
nhanh đã thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế, nhưng cũng ảnh hưởng nhiều đến môi
trường của khu vực. Nước thải của các cụm công nghiệp, các khu đô thị, khu kinh tế
đã làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt chủ yếu là nước sông Hồng
Sông Hồng bắt nguồn từ Vân Nam Trung Quốc chảy vào Việt Nam tại Lào Cai,
chảy qua các tỉnh Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Nội … ra Biển Đông tại cửa Ba
Lạt (gianh Giới giữa hai huyện Tiền Hải và Giao Thủy)
Có rất nhiều khu công nghiệp đóng trên địa bàn hai bên bờ sông và đã thải vào

nguồn nước sông một lượng lớn các chất thải ở các trạng thái khác nhau (rắn, lỏng,
khí) làm ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước sông Hồng.
Sông Hồng chảy từ thượng nguồn đến tính Phú Thọ đã đem theo nhiều chất độc
hại, khi qua địa bàn tỉnh Phú Thọ cũng có rất nhiều nguồn nước thải chứa các hợp chất
hữu cơ, kim loại nặng … xả vào nước sông làm thêm ô nhiễm nguồn nước. Vì vậy việc
nghiên cứu tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong nước sông Hồng là rất cần thiết.
Trong bản luận văn này, đối tượng nghiên cứu là xác định hàm lượng các kim
loại nặng trong nước sông Hồng ở nhiều địa điểm khác nhau thuộc hạ du sông Hồng
trên địa bàn tỉnh Phú Thọ để đánh giá nguồn ô nhiễm, mức độ ô nhiễm và đưa giải
pháp quản lý ô nhiễm tại khu vực hạ du sông Hồng – Phú Thọ.

9


Luận Văn Thạc Sĩ

CHƯƠNG 1:

Hoàng Đình Đính

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.Tổng quan về lưu vực hạ du sông Hồng
1.1.1. Tình hình kinh tế - xã hội của tỉnh Phú Thọ
1.1.1.1.

Điều kiện địa lý tự nhiên

* Vị trí địa lý
Tỉnh Phú Thọ có diện tích 3.519,56 km², dân số 1.261.949 người, Phú Thọ là

tỉnh thuộc khu vực miền núi, trung du phía Bắc, nằm trong khu vực giao lưu giữa vùng
Đông Bắc, đồng bằng sông Hồng và Tây Bắc (vị trí địa lý mang ý nghĩa trung tâm của
tiểu vùng Tây – Đông - Bắc). Phía Đông giáp Hà Tây cũ, phía Đông Bắc giáp Vĩnh
Phúc, phía Tây giáp Sơn La, phía Tây Bắc giáp Yên Bái, phía Nam giáp Hoà Bình,
phía Bắc giáp Tuyên Quang.
Với vị trí “ngã ba sông” cửa ngõ phía Tây của Thủ đô Hà Nội, Phú Thọ cách Hà
Nội 80 km, cách sân bay Nội Bài 60 km, cách cửa khẩu Lào Cai, cửa khẩu Thanh Thuỷ
hơn 200 km, cách Hải Phòng 170 km và cảng Cái Lân 200 km.
Phú Thọ nằm ở trung tâm các hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt và
đường sông từ các tỉnh thuộc Tây - Đông - Bắc đi Hà Nội, Hải Phòng và các nơi khác,
là cầu nối giao lưu kinh tế - văn hoá - khoa học kỹ thuật giữa các tỉnh đồng bằng Bắc
Bộ với các tỉnh miền núi Tây Bắc.
Quốc lộ 2 qua Phú Thọ đi Tuyên Quang, Hà Giang sang Vân Nam (Trung Quốc),
quốc lộ 70 đi Yên Bái, Lào Cai sang Vân Nam (Trung Quốc), quốc lộ 32 qua Phú Thọ
đi Yên Bái, Sơn La, cùng với các tỉnh bạn trong cả nước và quốc tế.
Phú Thọ có 12 đơn vị hành chính gồm thành phố Việt Trì, thị xã Phú Thọ,
huyện Đoan Hùng, Hạ Hoà, Thanh Đa, Cẩm Khê, Phù Ninh, Lâm Thao, Tam Nông,
Thanh Thuỷ, Thanh Sơn và Yên Lập. Thành phố Việt Trì là trung tâm chính trị - kinh
tế - văn hoá của tỉnh; 274 đơn vị hành chính cấp xã gồm 14 phường, 10 thị trấn và 250
xã, trong đó có 214 xã miền núi, 7 xã vùng cao và 50 xã đặc biệt khó khăn.
* Đặc điểm địa hình
Phú Thọ là tỉnh miền núi - trung du nên địa hình bị chia cắt thành tiểu vùng chủ
yếu. Tiểu vùng núi cao phía Tây và phía Nam của Phú Thọ, tuy gặp một số khó khăn
về việc đi lại, giao lưu song ở vùng này lại có nhiều tiềm năng phát triển lâm nghiệp,
khai thác khoáng sản và phát triển kinh tế trang trại. Tiểu vùng gò, đồi thấp bị chia cắt
nhiều, xen kẽ là đồng ruộng và dải đồng bằng ven sông Hồng, hữu Lô, tả Đáy. Vùng

10

Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

này thuận lợi cho việc trồng các loại cây công nghiệp, phát triển cây lương thực và
chăn nuôi.
*Khí hậu
Phú Thọ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có một mùa đông lạnh.
Nhiệt độ trung bình năm khoảng 23oC, lượng mưa trung bình trong năm khoảng 1600
đến 1800 mm. Độ ẩm trung bình trong năm tương đối lớn, khoảng 85 – 87%. Nhìn
chung khí hậu của Phú Thọ thuận lợi cho việc phát triển cây trồng, vật nuôi đa dạng.
1.1.1.2.

Tài nguyên thiên nhiên

* Tài nguyên đất
Tổng diện tích tự nhiên của Phú Thọ là 3.519,56 km2, theo kết quả điều tra thổ
nhưỡng gần đây, đất đai của Phú Thọ được chia theo các nhóm sau: đất feralít đỏ vàng
phát triển trên phiến thạch sét, diện tích 116.266,27 ha chiếm tới 66,79% (diện tích
điều tra). Đất thường có độ cao trên 100m, độ dốc lớn, tầng đất khá dày, thành phần cơ
giới nặng, mùn khá. Loại đất này thường được sử dụng để trồng rừng, một số nơi độ
dốc dưới 25o có thể sử dụng trồng cây công nghiệp.
Hiện nay, Phú Thọ mới sử dụng được khoảng 54,8% tiềm năng đất nông – lâm
nghiệp; đất chưa sử dụng còn 81,2 nghìn ha, trong đó đồi núi có 57,86 nghìn ha.
Đánh giá các loại đất của Phú Thọ thấy rằng, đất đai ở đây có thể trồng cây
nguyên liệu phục vụ cho một số ngành công nghiệp chế biến, nếu có vốn đầu tư và tổ
chức sản xuất có thể tăng năng suất ở nhiều nơi; đưa hệ số sử dụng đất lên đến 2,5 lần
(hiện nay hệ số sử dụng đất mới đạt khoảng 2,2), đồng thời bảo vệ và làm giàu thêm
vốn tài nguyên này; cho phép phát triển công nghiệp và các khu đô thị.
* Tài nguyên rừng

Diện tích rừng hiện nay của Phú Thọ nếu đem so sánh với các tỉnh trong cả
nước thì được xếp vào những tỉnh có độ che phủ rừng lớn (42% diện tích tự nhiên).
Với diện tích rừng hiện có 144.256 ha, trong đó có 69.547 ha rừng tự nhiên, 74.704 ha
rừng trồng, cung cấp hàng vạn tấn gỗ cho công nghiệp chế biến hàng năm. Các loại
cây chủ yếu như bạch đàn, mỡ, keo, bồ đề và một số loài cây bản địa đang trong phát
triển (đáng chú ý nhất vẫn là những cây phục vụ cho ngành công nghiệp sản xuất
giấy).

11


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

*Tài nguyên khoáng sản
Phú Thọ không phải là tỉnh giàu tài nguyên khoáng sản, nhưng lại có một số
loại có giá trị kinh tế như đá xây dựng, cao lanh, fenspat, nước khoáng. Cao lanh có
tổng trữ lượng khoảng 30 triệu tấn, điều kiện khai thác thuận lợi, trữ lượng chưa khai
thác lên đến 24,7 triệu tấn. Fenspat có tổng trữ lượng khoảng 5 triệu tấn, điều kiện khai
thác thuận lợi, trữ lượng chưa khai thác còn khoảng 3,9 triệu tấn, nước khoáng có tổng
trữ lượng khoảng 48 triệu lít, điều kiện khai thác thuận lợi, trữ lượng chưa khai thác
còn khoảng 46 triệu lít.
Ngoài ra, Phú Thọ còn có một số loại khoáng sản khác như: quactít trữ lượng
khoảng 10 triệu tấn, đá vôi 1 tỷ tấn, pyrít trữ lượng khoảng 1 triệu tấn, tantalcum trữ
lượng khoảng 0,1 triệu tấn, và nhiều cát sỏi với điều kiện khai thác hết sức thuận lợi.
Đây là một số lợi thế cho phép Phú Thọ phát triển các ngành công nghiệp như xi
măng, đá xây dựng, các loại vật liệu xây dựng có ưu thế cạnh tranh, công nghiệp giấy...
1.1.1.3.

Tiềm năng kinh tế

* Những lĩnh vực kinh tế lợi thế
Phú Thọ có nhiều tiềm năng phát triển công nghiệp chế biến nông – lâm sản.
Khai thác và chế biến khoáng sản, sản xuất vật liệu xây dựng, công nghiệp dệt, may vì
ở Phú Thọ có nguồn nguyên liệu, lực lượng lao động tại chỗ; đã xây dựng được một số
khu công nghiệp, cụm công nghiệp và đầu tư với tốc độ nhanh.
Khu di tích lịch sử Đền Hùng gắn liền với lịch sử dựng nước của dân tộc; đầm
Ao Châu, vườn quốc gia Xuân Sơn, vùng nước khoáng nóng Thanh Thuỷ, khu du lịch
núi Trang… là những tiềm năng lớn để Phú Thọ phát triển du lịch.
Cùng với sự phát triển công nghiệp hóa – hiện đại hóa, nền công nghiệp tỉnh
Phú Thọ cũng đã có nhiều khởi sắc. Có nhiều công ty lớn đóng trên địa bàn tỉnh lâu
năm như: Công ty cổ phần supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao, Tổng công ty Giấy
Việt Nam, khu công nghiệp Việt Trì…Trong những năm gần đây, đã có thêm 11 cụm
công nghiệp (CCN) hoàn thành lập quy hoạch chi tiết và đã đi vào hoạt động, gồm:
CCN Bạch Hạc, Phượng Lâu 1, Phượng Lâu 2, Kinh Kệ - Hợp Hải, Giáp Lai, Lương
Sơn, Nam Thanh Ba, Thị trấn Hạ Hoà, Hoàng Xá, Thị trấn Sông Thao, Sóc Đăng; 07
CCN có dự án đầu tư hạ tầng được UBND tỉnh phê duyệt là CCN Bạch Hạc, Phượng
Lâu 2, Kinh Kệ - Hợp Hải, Nam Thanh Ba, Thị trấn Hạ Hoà, Thị trấn Sông Thao, Sóc
Đăng và 06 huyện, thành, thị đã thành lập Ban quản lý CCN như: TP. Việt Trì, Thị xã

12


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Phú Thọ, huyện Lâm Thao, huyện Đoan Hùng, huyện Thanh Ba, huyện Cẩm Khê.
Hiện có 02 CCN cơ bản đầu tư xong hạ tầng đi vào hoạt động và tỷ lệ lấp đầy đạt trên

60% là CCN Bạch Hạc (TP. Việt Trì) và CCN Đồng Lạng (huyện Phù Ninh), do BQL
Khu công nghiệp (KCN) tỉnh quản lý.
Sự phát triển của các ngành công nghiệp, các làng nghề, sự đô thị hóa nhanh
chóng đã tác động không nhỏ đến môi trường đất, nước và không khí xung quanh, đặc
biệt là nguồn nước sông Hồng chảy qua địa bàn tỉnh.
1.1.2. Tổng quan về môi trường của lưu vực hạ du sông Hồng – Phú Thọ
Sông Hồng còn có các tên gọi khác như Hồng Hà hay sông Cái. Đoạn chảy trên
lãnh thổ Trung Quốc được gọi là Nguyên Giang, đoạn đầu nguồn có tên là Lễ Xã
Giang. Đoạn chảy qua Phú Thọ gọi là Sông Thao, đoạn chảy qua Hà Nội còn gọi
là sông Nhĩ Hà hoặc Nhị Hà. Sử Việt còn ghi sông với tên là Phú Lương.
Sông Hồng có tổng chiều dài là 1.149 km bắt nguồn từ Trung Quốc chảy qua Việt
Nam và đổ ra biển Đông tại cửa Ba Lạt. Đoạn chảy trên đất Việt Nam dài 510 km.
Dòng chính (chủ lưu) của sông Hồng bắt nguồn từ vùng núi thuộc huyện Nguy
Sơn, tỉnh Vân Nam, Trung Quốc ở độ cao 1.776 m. Chi lưu phía đông bắt nguồn từ
vùng núi huyện Tường Vân. Chủ yếu nó chảy theo hướng tây bắc-đông nam,
qua huyện tự trị Nguyên Giang của người Thái (Việt Nam gọi là người Hà Nhì). Đến
biên giới Việt - Trung, sông Hồng chạy dọc theo biên giới khoảng 80 km; đoạn thì
sang bên lãnh thổ Việt Nam, đoạn thì sang bên lãnh thổ Trung Quốc. Điểm tiếp xúc
đầu tiên của sông Hồng với lãnh thổ Việt Nam tại xã A Mú Sung (huyện Bát Sát),
chính giữa sông là điểm phân chia lãnh thổ hai nước. Đến thành phố Lào Cai, sông
Hồng chảy hẳn vào lãnh thổ Việt Nam qua phía đông thủ đô Hà Nội trước khi đổ ra
biển Đông ở cửa Ba Lạt (ranh giới giữa hai tỉnh Thái Bình và Nam Định).
Ở Lào Cai sông Hồng cao hơn mực nước biển 73 m. Đến Yên Bái cách Lào Cai
145 km thì sông chỉ còn ở cao độ 55 m. Giữa hai tỉnh đó là 26 ghềnh thác, nước chảy
xiết. Đến Việt Trì thì triền dốc sông không còn mấy nên lưu tốc chậm hẳn lại. Đồng
bằng sông Hồng nằm ở hạ lưu con sông này.
Sông Hồng có lưu lượng nước bình quân hàng nǎm rất lớn, tới 2.640 m³/s (tại
cửa sông) với tổng lượng nước chảy qua tới 83,5 tỷ m³, tuy nhiên lưu lượng nước phân
bổ không đều. Về mùa khô lưu lượng giảm chỉ còn khoảng 700 m³/s, nhưng vào cao
điểm mùa mưa có thể đạt tới 30.000 m³/s.

13


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Hình 1-1. Sông hồng và lưu vực- Hình ảnh của Google map

Hình 1-2. Sông Hồng - Hình ảnh của Google map
Hệ thống sông Hồng là một mạng lưới các con sông, tập hợp quanh con sông
chính là sông Hồng, góp nước cho sông Hồng hoặc nhận nước của con sông này đổ
ra biển Đông. Hệ thống sông Hồng tạo nên phần lớn diện tích đồng bằng Bắc Bộ, một

14


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

vùng bình nguyên tam giác châu thổ lớn thứ hai của Việt Nam. Cùng với hệ thống
sông Thái Bình ở phần phía Đông Bắc đồng bằng Bắc Bộ, tạo nên đồng bằng này,
đồng thời hệ thống sông Hồng còn được nối thông và góp một phần lưu lượng nước
của mình cho hệ thống sông Thái Bình, do đó cả hai hệ thống sông này còn được biết
tới với cái tên chung là Hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình. Hệ thống sông Hồng
bồi đắp nên phần trung tâm và phần phía Nam đồng bằng Bắc Bộ.

Hình 1-3. Hệ thống sông Hồng - Hình ảnh của Google map

Nước sông Hồng về mùa lũ có màu đỏ-hồng do phù sa mà nó mang theo, đây
cũng là nguồn gốc tên gọi của nó. Lượng phù sa của sông Hồng rất lớn, trung bình
khoảng 100 triệu tấn trên nǎm tức là gần 1,5 kg phù sa trên một mét khối nước.
Sông Hồng góp phần quan trọng trong sinh hoạt đời sống cũng như trong sản
xuất. Phù sa giúp cho đồng ruộng thêm màu mỡ, đồng thời bồi đắp và mở rộng vùng
châu thổ ở vùng duyên hải thuộc hai tỉnh Thái Bình, Nam Định. Nguồn cá bột của sông
Hồng đã cung cấp giống đáng kể cho nghề nuôi cá nước ngọt ở đồng bằng Bắc Bộ.
Sông Hồng trước khi chảy vào lãnh thổ Việt Nam đã đem theo nhiều chất thải
khi chảy qua nhiều vùng đất ở Trung Quốc. Nước sông Hồng chứa nhiều phù sa dạng
lơ lửng có thể kéo theo nhiều ion kim loại nặng trong hạt phù sa.

15


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Gần đây, người ta đã phát hiện có những khoảng thời gian nước sông Hồng khi
chảy vài địa phận tỉnh Lào Cai đã bị chuyển màu đen bởi nước thải công nghiệp của
Trung Quốc.
Khi nước sông chảy qua các tỉnh Lào Cai, Yên Bái cũng đã có rất nhiều nguồn
nước thải của các khu công nghiệp thải vào nước sông.
Điểm sông Hồng bắt đầu chảy vào địa phận tỉnh Phú Thọ tại xã Hậu Bổng
huyện Hạ Hòa, trên địa bàn của huyện có cửa thải của công ty cổ phần giấy Lửa Việt,
nước thải của công nghiệp giấy chứa nhiều hợp chất hữu cơ, axit và kiềm.
Nước sông Hồng chảy qua địa phận huyện Thanh Ba không tiếp nhận nguồn
thải của các cơ sở sản xuất. Tuy nhiên vẫn có sự ô nhiễm bởi nước thải sinh hoạt, nước
thải y tế, nước thải nông nghiệp.
Sông Hồng chảy từ thượng lưu về hạ lưu qua địa phận của huyện Cẩm Khê

đã mang theo các chất thải từ thượng lưu và dọc theo hai bờ sông gây ô nhiễm. Khu
vực thị trấn Sông Thao có cửa thải của nhà máy giấy Long Giang thuộc công ty
TNHH Thống Nhất.
Nước sông Hồng chảy qua thị xã Phú Thọ, cung cấp nước sinh hoạt cho dân cư
thị xã, đồng thời sông Hồng cũng phải tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt của khu
dân cư, khu chợ, nước thải bệnh viện và nước thải của các cơ sở sản xuất như: công ty
cổ phần Sứ Thanh Hà, tổng công ty Giấy Việt Nam, nhà máy cấp nước Phú Thọ.
Nước sông Hồng chảy qua địa phận huyện Tam Nông tại hạ lưu có nước thải
của cụm công nghiệp Cổ Tiết xã Cổ Tiết.
Nước sông Hồng đoạn chảy qua huyện Lâm Thao cung cấp nước phục vụ cho
nông nghiệp của các xã ven sông của huyện, nhưng cũng là nơi tiếp nhận nước thải
công nghiệp của công ty cổ phần Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao, công ty
TNHH Việt Đức... Đồng thời, tiếp nhận nguồn thải sinh hoạt của người dân sinh sống
dọc bờ sông, cùng với rác và các chất thải khác chảy từ thượng lưu xuống đã làm ô
nhiễm cục bộ. Nước sông Hồng tại đây còn tiếp nhận nước ngòi Tùng (nguồn tiếp nhận
nước thải của Công ty Supe và nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp.

cổ phần
cổ phần

cổ phần
cổ phần

16


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

nước thải sinh hoạt

Hạ lưu có cửa thải

của cụm công nghiệp phường Bạch Hạc.

nước thải sinh hoạt khu dân cư ch
ử

.

* Nguồn gây ô nhiễm nước sông
Nước thải trong nhiều lĩnh vực hoạt động của con người vào sông Hồng đã gây ô
nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, bao gồm: Nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt…
*Nước thải công nghiệp:
Các hoạt động sản xuất công nghiệp đã thải ra môi trường một lượng lớn chất
thải rắn, lỏng, khí. Nước thải của các khu công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp Hóa
chất đã đưa vào nguồn nước mặt lượng lơn các ion kim loại nặng, các axit, bazo,
…Các chất thải công nghiệp là nhân tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường đất, nước
và không khí.
*Nước thải sinh hoạt
Trong nước thải sinh hoạt chứa lượng lớn các chất hữu cơ. Tốc độ đô thị hóa
tăng, làm tăng lượng nước thải sinh hoạt, việc xử lý nước thải sinh hoạt không triệt để,
phần lớn lượng nước thải sinh hoạt thải trực tiếp ra sông đã làm tăng sự ô nhiễm môi
trường nước sông Hồng.
*Nước thải y tế
Nước thải y tế chứa rất nhiều chất độc hại, nhiều hợp chất hữu cơ, nếu không
được xử lý mà xả thẳng vào nguồn nước sẽ gây ô nhiễm nguồn nước mặt.
*Nước thải từ sản xuất nông nghiệp
Sông Hồng chảy qua nhiều tỉnh ở miền Bắc từ niềm núi đến đồng bằng, dân cư

hai bên bờ sông chủ yếu làm nông nghiệp. Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, việc
sử dụng quá lượng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học …quá trình rửa trôi do mưa đã gây
ảnh hưởng nhiều đến nguồn nước mặt.
1.1.3. Kim loại nặng trong nước thải và độc tính của chúng
*Kim loại nặng

17


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Kim loại nặng là những nguyên tố kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3.
Những kim loại nặng có khối lượng phân tử lớn hơn 52g/mol. Các kim loại nặng là
những kim loại nằm trong phân nhóm VIB; VIIB, VIIIB trong bảng hệ thống tuần
hoàn như: Cr, Ni, Mn, Cd, Pb, As, Hg, Cu, Zn, Co…[4].
Trong tự nhiên, hàm lượng ion kim loại nặng tồn tại rất nhỏ.
Sự có mặt với lượng lớn của ion kim loại nặng trong nước, không khí, thực
phẩm do sự ô nhiễm môi trường không khí và môi trường nước gây ra. Trước sự phát
triển mạnh mẽ của công nghiệp, sự đô thị hóa rất nhanh, sự lạm dụng thuốc trừ sâu,
thuốc diệt cỏ, … đã đưa vào nguồn nước một lượng lớn ion kim loại nặng gây ô nhiễm
môi trường đất, nước và không khí, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống.
*Độc tính của kim loại nặng
Các ion kim loại nặng thường tích lũy trong cơ thể, khi hàm lượng của chúng
vượt quá tiêu chuẩn cho phép sẽ trở thành mối lo ngại vì có thể gây rối loạn ảnh hưởng
đến sinh trưởng và phát triển.
Các ion kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể con người qua đường tiêu hóa, đường
hô hấp hoặc thấm qua da. Sự tích lũy trong cơ thể theo thời gian sẽ vượt ngưỡng cho
phép gây nên nhiều bệnh nguy hiểm.

Các ion kim loại nặng trong nước như: Ni2+, Pb2+,Cr3+, Cu2+, Zn2+, Hg2+... khi
vào cơ thể sống chúng phản ứng với phối tử chứa nhóm -SH, nhóm -SCH3 của các
Enzime làm mất hoạt tính của Enzime.
Ví dụ:
SH

SH

+ Hg2+

Enzime

Hg + 2H+

Enzime
SH

SH

Tác dụng sinh hoá của metaloEnzime giảm sẽ gây bệnh hoặc dẫn đến tử vong.
Các ion kim loại nặng khi xâm nhập vào cơ thể gây thiếu máu, phá huỷ hệ thần kinh
gây bệnh tâm thần, gây ung thư...
Việc lạm dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật đã đưa vào môi trường
một lượng lớn As, Cd, Hg, Zn…
Thuỷ ngân (Hg) hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp:
luyện kim, sản xuất pin, đèn huỳnh quang, nhiệt kế, thuốc trừ sâu, chất diệt nấm ... Đó
là nguồn quan trọng gây ô nhiễm Hg.

18

Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Độc tính của Hg phụ thuộc vào dạng hoá học của thuỷ ngân.
Hơi Hg độc nên phải bảo quản Hg ở chỗ thoáng mát, nếu Hg bị đổ ra ngoài thì
cần nhanh chóng rắc bột lưu huỳnh (S) (S dễ dàng tác dụng với Hg ở điều kiện thường
tạo thành HgS không độc). Hơi Hg hít phải sẽ qua máu lan truyền lên não khiến cho hệ
thần kinh trung ương bị rối loạn.
Hg nằm trong màng tế bào làm ức chế việc vận chuyển đường qua màng tế bào.
Đối với tế bào não thiếu đường sẽ dẫn đến thiểu năng tế bào não và làm rối loạn xung
lực thần kinh.
Triệu chứng ngộ độc Hg xuất hiện khi hàm lượng methyl thuỷ ngân trong máu
cơ thể đạt đến 0,5 mg/l.
Khi bị nhiễm độc với hàm lượng lớn có thể bị tử vong sau vài ngày, khi nhiễm
độc với hàm lượng nhỏ có thể không thấy triệu chứng nhưng sự tích lũy của nó trong cơ
thể có thể gây nên nhiều chứng bệnh nguy hiểm như phá hủy hệ thần kinh trung ương,
phá vỡ nhiễm sắc thể, ngăn cản sự phân chia tế bào, nó dễ dàng di chuyển qua màng
sinh học đi vào bào thai phá hủy bào thai gây qoái thai hoặc làm trí tuệ kém phát triển.
Hàm lượng Hg trong nước ăn uống tối đa là 0,001 mg/l.
Cadimi (Cd) thường đi cùng với Zn trong tự nhiên. Nó xâm nhập vào các hệ
sinh thái từ nước thải công nghiệp hoá chất, mạ điện, luyện kim, chất dẻo và chất khai
mỏ. Trong cơ thể người, Cd gây nhiễu một số enzim nhất định, gây nên hội chứng tăng
huyết áp và ung thư phổi.
Ngộ độc Cd xuất hiện ở Nhật Bản được gọi là bệnh itai itai hay “Ouch ouch”.
Bệnh nhân bị ngộ độc Cd xương dòn, dễ gẫy. Ngộ độc trầm trọng thì hại thận, thiếu
máu, rối loạn tuỷ xương.
Cd vào cơ thể phần lớn đi vào thận rồi được thải ra ngoài qua nước tiểu. Nếu cơ
thể đồng hoá quá nhiều Cd, Cd2+ sẽ thay thế cho Zn2+ trong các men ở thận sẽ làm quá

trình trao đổi chất bị rối loạn có thể gây ra các chứng bệnh thiếu máu, cao huyết áp, rối
loạn tuỷ xương, ung thư.
Hàm lượng Cd trong nước ăn uống tối đa là 0,003 mg/l.
Chì (Pb): Chì tương đối sẵn trong môi trường tự nhiên dưới dạng kim loại.
Nguồn chì chủ yếu có trong khí quyển là do khí xả của động cơ đốt trong dùng xăng
có pha Pb2+.

19


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Hiệu ứng sinh hoá quan trọng của Pb là ức chế nhiều loại men then chốt liên
quan đến quá trình tổng hợp hemoglobin dẫn đến các bệnh về máu. Do vậy Pb ngăn
cản việc chuyển vận oxy trong cơ thể và chuyển hoá gluco thành năng lượng để cung
cấp cho các quá trình sống.
Khi hàm lượng Pb trong máu trên 0,3 ppm sẽ xuất hiện triệu chứng thiếu máu.
Khi hàm lượng Pb cao hơn 0,5 - 0,8 ppm, chức năng thận bị rối loạn và cuối
cùng ảnh hưởng đến hệ thần kinh.
Người bị nhiễm Pb có thể gây tổn thương đến não. Người ta cũng lợi dụng đặc
điểm giống nhau giữa Ca2+ và Pb2+ để chống ngộ độc Pb bằng cách cho nạn nhân ngộ độc
Pb uống dung dịch chelat Ca2+ để kéo Pb2+ ra ngoài bằng con đường bài tiết. Chì đặc biệt
nguy hiểm cho não và thận, hệ thống sinh sản và hệ thống tim mạch của con người.
Hàm lượng Pb trong nước ăn uống tối đa là 0,01 mg/l.
Crôm (Cr)
Dạng độc nhất là hợp chất Cr hoá trị VI, thường thấy trong nước uống, tuy
nhiên dạng hoá trị III lại không độc. Có hàng loạt các muối crôm được sử dụng trong
công nghiệp như công nghiệp nhuộm len, công nghệ mạ, thuộc da, xưởng sản xuất đồ

gốm, sản xuất chất nổ...
Khi nhiễm Cr (VI) sẽ gây bệnh ung thư, rối loạn gen và nhiều bệnh khác.
Hàm lượng Cr trong nước ăn uống tối đa là 0,05 mg/l.
Kim loại Mangan (Mn)
Đối với con người Mn ảnh hưởng đến khả năng sinh sản, cấu tạo mô thần kinh,
mô xương, việc hấp thu glucoza, trao đổi và vận chuyển mỡ trong cơ thể.
Mn không phải là tác nhân gây độc nguy hiểm vì trong nhiều nguồn nước, nồng
độ của nó rất thấp, dao động từ 0,005 mg/l đến 1 mg/l.
Những hoạt động khoáng, nhà máy sản xuất pin, đốt cháy nguyên liệu hoá
thạch là những nguồn cung cấp Mn cho nước.
Trong nước có nhiều Mn loại bỏ bằng cách thay đổi pH, độ thoáng khí và sử
dụng vật liệu trao đổi ion.
Hàm lượng Mn trong nước ăn uống tối đa là 0,5 mg/l.
Đồng (Cu)
Cu cần cho sự phát triển bình thường của xương. Thiếu đồng sẽ sinh chứng xốp
xương, còi xương, tứ chi có thể biến dạng.

20


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Thiếu Cu tính đàn hồi của thành mạch kém đi. Thiếu Cu cũng gây rối loạn hệ
thần kinh trung ương có thể đi đến bại liệt.
Khi nồng độ Cu trong máu rất cao thì nguy cơ tử vong do bất cứ nguyên nhân
nào sẽ tăng lên 50% và do ung thư là 40% khi so sánh với những người có nồng độ Cu
trong máu ở mức bình thường.
Hàm lượng Cu trong nước ăn uống tối đa là 2 mg/l.

Kẽm (Zn): Là nguyên tố được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp mạ điện. Nó
xâm nhập vào các hệ sinh thái nước thông qua hoạt động công nghiệp khai khoáng,
thuốc diệt nấm, công nghiệp sợi tổng hợp ... Nếu nhiều kẽm, lớp nước bề mặt có bọt
màu trắng (nó sẽ được hấp thụ và tích luỹ trong cơ thể cá).
Đối với con người và động vật, Zn tăng cường hoạt động của các tuyến nội tiết
(tuyến tuỵ, tuyến giáp, tuyến tiền liệt); Zn có tác dụng trong việc điều hoà, trao đổi
chất dinh dưỡng.
Thiếu Zn dẫn đến rối loạn trao đổi mỡ và đường, ức chế việc tổng hợp protit.
Thiếu Zn sẽ chậm thành thục giới tính, các bộ phận sinh dục phát triển không đầy đủ.
Zn cần cho hoạt động thị giác, thiếu Zn sẽ dẫn đến mù. Trong y học đã dùng ZnSO4
làm thuốc chữa đau mắt.
Nơi phản ánh nhanh chóng và rõ ràng tình trạng thiếu Zn là huyết tương. nhưng
thiếu kẽm có thể gây các bệnh về da, về gan và một số bẹnh khác.
Trong đa số nguồn nước thiên nhiên, hàm lượng Zn rất ít chỉ nhỏ hơn 1 mg/l,
nghĩa là ở giới hạn an toàn; ở nồng độ trên 5 mg/l sẽ gây cho nước mùi khó chịu.
Trong nước uống Zn thường dao động từ 0,995 - 1 mg/l, nhưng ở nhiều nơi hàm lượng
có thể vượt quá 7 mg/l. Thế nhưng, chỉ ở nồng độ cao hơn nhiều Zn mới gây độc cho
cơ thể. Zn dư nhiều có khả năng gây ung thư, gây ngộ độc đột biến hệ thần kinh, hệ
miễn dịch.
Hàm lượng Zn trong nước ăn uống tối đa là 3 mg/l.
*Tác động của một số nguyên tố kim loại nặng đến môi trường
- Tác động tới môi trường nước
Kim loại nặng có Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn, v.v... thường không tham
gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hoá của các thể sinh vật và thường tích luỹ
trong cơ thể chúng, vì vậy chúng là các nguyên tố độc hại với sinh vật.

21


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực nước
gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng sản. Ô nhiễm
kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước. Trong một số
trường hợp, xuất hiện hiện tượng chết hàng loạt cá và thuỷ sinh vật.
Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là quá trình thải vào môi
trường nước nước thải công nghiệp chứa nhiều chất độc hại không xử lý hoặc xử lý
không đạt yêu cầu. Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm vào nước
ngầm, vào đất và các thành phần môi trường liên quan khác. Ðể hạn chế ô nhiễm
nước, cần phải tăng cường biện pháp xử lý nước thải công nghiệp, quản lý tốt vật nuôi
trong môi trường có nguy cơ bị ô nhiễm như nuôi cá, trồng rau bằng nguồn nước thải.
-Tác động tới môi trường đất.
Các kim loại nặng có thể gây độc hại và ảnh hưởng đến cả số lượng cá thể và cả
đa dạng về thành phần loài của các vi sinh vật đất. Tuy nhiên ảnh hưởng của mỗi
nguyên tố đối với các sinh vật không giống nhau.
Sự tích lũy cao của Cu chỉ giảm số lượng vi khuẩn.
Sự tích luỹ cao của Pb, Zn sẽ làm giảm số lượng các loại chân đốt; làm tăng số
lượng bọ bật đuôi và không có ảnh hưởng nhiều đối với vi khuẩn và xạ khuẩn số lượng
bọ bật đuôi tăng là do các loài mối bị tiêu diệt làm giảm kẻ thù của chúng.
Các kim loại ở nồng độ thích hợp sẽ có tác dụng kích thích quá trình hô hấp của
vi sinh vật và tăng cường lượng CO2 giải phóng ra. Tuy nhiên ở nồng độ cao của Pb,
Zn, Cu, Cd, Ni sẽ giảm lượng CO2 giải phóng.
Nhiều nghiên cứu cho thấy sự giảm đáng kể sinh khối vi sinh vật khi tăng hàm
lượng các kim loại nặng độc hại. Ảnh hưởng này tăng khi đất có độ axít cao. Ở các đất
bị ô nhiễm nặng bởi Cu làm giảm sinh khối vi sinh vật đất đến 44% và 36% ở các đất
hữu cơ là đất khoáng so với đất không bị ô nhiễm.
Các kim loại nặng trong đất cũng có ảnh hưởng đến quá trình khoáng hoá nitơ
cũng như quá trình nitrat hoá. Hg làm giảm 73% tốc độ khoáng hóa nitơ ở đất axít và

32 – 35% ở các đất kiềm; Cu làm giảm khả năng khoáng hóa 82% ở các đất kiềm và
20% ở đất axít.
Kim loại nặng có ảnh hưởng trước hết đối với các thực vật bậc cao như gây
bệnh đốm lá, làm giảm hoạt động của diệp lục tố và giảm các sản phẩm quang hợp.

22


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Trích dẫn QCVN 08: 2008 QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT
LƯỢNG NƯỚC MẶT

Bảng 1-1. Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt
Giá trị giới hạn
TT

Đơn vị

Thông số

A

B

A1

A2

B1

B2

6-8,5

6-8,5

5,5-9

5,5-9

1

pH

2

Oxy hòa tan (DO)

mg/l

≥6

≥5

≥4

≥2

3

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

mg/l

20

30

50

100

4

COD

mg/l

10

15

30

50

5

BOD5 (20oC)

mg/l

4

6

15

25

6

Amoni (NH4+ ) (tính theo N)

mg/l

0,1

0,2

0,5

1

7

Clorua (Cl-)

mg/l

250

400

600

-

8

Florua (F-)

mg/l

1

1,5

1,5

2

9

Nitrit (NO2- ) (tính theo N)

mg/l

0,01

0,02

0,04

0,05

10 Nitrat (NO3- ) (tính theo N)

mg/l

2

5

10

15

11 Phosphat (PO43-) (tính theo P)

mg/l

0,1

0,2

0,3

0,5

12 Xianua (CN-)

mg/l

0,005 0,01

0,02

0,02

13 Asen (As)

mg/l

0,01

0,05

0,1

14 Cadimi (Cd)

mg/l

0,005 0,005 0,01

0,01

15 Chì (Pb)

mg/l

0,02

0,02

0,05

0,05

16 Crom III (Cr3+)

mg/l

0,05

0,1

0,5

1

17 Crom VI (Cr6+)

mg/l

0,01

0,02

0,04

0,05

18 Đồng (Cu)

mg/l

0,1

0,2

0,5

1

19 Kẽm (Zn)

mg/l

0,5

1,0

1,5

2

20 Niken (Ni)

mg/l

0,1

0,1

0,1

0,1

21 Sắt (Fe)

mg/l

0,5

1

1,5

2

22 Thủy ngân (Hg)

mg/l

0,001 0,001 0,001 0,002

23 Chất hoạt động bề mặt

mg/l

0,1

23

0,02

0,2

0,4

0,5


Luận Văn Thạc Sĩ

Hoàng Đình Đính

Ghi chú: Việc phân hạng nguồn nước mặt nhằm đánh giá và kiểm soát chất
lượng nước, phục vụ cho các mục đích sử dụng nước khác nhau:
A1 - Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và các mục đích khác như
loại A2, B1 và B2.
A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử
lý phù hợp, bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sử dụng như loại B1
và B2.
B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu

cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2.
B2 - Giao thông thuỷ và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp.
1.2. Các phương pháp xác định lượng vết kim loại nặng
1.2.1. Phương pháp phân tích plasma cảm ứng cao tần ghép nối khối phổ (ICP –MS)
1.2.1.1.

Cơ sở của phương pháp

Phương pháp phân tích cảm ứng cao tần plasma ghép nối khối phổ (ICP- MS)
là một trong những phương pháp phân tích hiện đại nhất hiện nay, phân tích được
đồng thời và nhanh các nguyên tố ở dạng vết có độ chính xác cao, ít bị ảnh hưởng bởi
các nguyên tố khác, có khoảng động học rất rộng [3] Nó được sử dụng rộng rãi trong
phân tích với nhiều đối tượng khác nhau địa chất, môi trường, chất bán dẫn… đặc biệt
là phân tích lượng vết kim loại nặng.
ICP (Inductively Coupled Plasma) là nguồn năng lượng để kích thích phổ, ngọn
lửa plasma có nhiệt độ rất cao được tạo thành bởi dòng điện có tần số cao (thường ở 2
tần số 12 và 27 MHz), dòng điện này được cung cấp bởi máy phát điện cao tần HF.
MS (Mass Spectrometry) là phép ghi phổ theo số khối (m/Z).
ICP - MS là sự kết hợp giữa nguồn năng lượng cao tần ghép với một khối phổ kế.
Khi dẫn mẫu vào ngọn lửa plasma (ICP), trong điều kiện nhiệt độ rất cao của
plasma các chất trong mẫu sẽ bị hóa hơi, nguyên tử hóa và ion hóa tạo thành ion
dương có điện tích +1 và các electron tự do. Các ion này trong ICP là nguồn tạo ra phổ
khi chúng được phân giải theo số khối, nhờ hệ thống phân giải trong trường tứ cực
trong chân không và phát hiện bằng detector thích hợp. Sau đó đánh giá định tính và
định lượng phổ thu được.

24