mua axit tai Viet Nam

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (418.77 KB, 8 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

HIỆN TRẠNG MƯA AXÍT KHU VỰC NAM BỘ (1996-2005) 
ThS. Nguyễn Thị Kim Lan

Phân viện Khí tượng Thủy văn và Mơi trường phía Nam 
1. Mở đầu

Lắng đọng axít (Acid Deposition) bao gồm lắng đọng ướt và lắng đọng khô là
hậu quả của vấn đề ơ nhiễm khơng khí, chủ yếu gây ra bởi 2 thành phần chính là khí
dioxít sunfua (SO2) và các oxít nitơ (NOx) trong khí quyển.

Khu vực Nam Bộ đóng vai trị quan trọng trong nền kinh tế của cả nước, được
đánh giá cao về tiềm năng và mức độ phát triển. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển là
vấn đề ô nhiễm môi trường khơng khí, đất và nước; và tình hình mưa axít ở khu vực
Nam Bộ trong thời gian qua đã được cảnh báo. Nghiên cứu này nhằm tập hợp thống
kê, phân tích thành phần hóa nước mưa của khu vực Nam Bộ trong thời gian 10 năm
(1996-2005), qua đó cho phép đánh giá hiện trạng mưa axít trên địa bàn nghiên cứu.
2. Phương pháp nghiên cứu

2.1. Phương pháp quan trắc, chếđộ lấy mẫu

Nước mưa của 4 trạm quan trắc chất lượng khơng khí khu vực Nam Bộ gồm
trạm Tân Sơn Hòa, Tây Ninh, Cần Thơ và Cà Mau được lấy bằng phương pháp hứng
trực tiếp, thông qua thiết bị lấy mẫu bán tự động.

Nước mưa được lấy theo mẫu tổ hợp 10 ngày, mỗi mẫu 500ml (theo quy định)
và được gửi về Phịng Thí nghiệm của Trung tâm Khí tượng Thủy văn phía Nam (nay
là Phân viện Khí tượng Thủy văn và Mơi trường phía Nam) để phân tích các thành
phần hóa học (1996-2004). Năm 2005, mẫu nước mưa được Phịng Nghiên cứu Mơi
trường, Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ phân tích.

2.2. Thơng số giám sát và phương pháp phân tích

Các phương pháp phân tích thành phần hố học nước mưa (từ năm 1996-2004)
theo qui phạm của Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn (cũ) như sau:

Yếu tố Phương pháp Trang thiết bịđo đạc 
pH

EC
SO4

2-NO3-, NH4+

Cl-, HCO3

-Ca2+, Mg2+

Đo điện thế (điện cực thuỷ tinh)
Đo độ dẫn điện

So độ đục

So màu quang phổ
Chuẩn độ AgNO3, HCl

Chuẩn độ EDTA

Máy đo pH

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

Năm 2005, mẫu nước mưa được phân tích bằng phương pháp sắc ký ion
(LC-10Advp, Shimadzu, Japan).

2.3. Phân tích thống kê

a. Cân bằng ion (số liệu năm 2005)

Theo Mạng lưới Giám sát Lắng đọng Axít vùng Đơng Á [1], số liệu nước mưa
được kiểm tra tính đày đủ của phân tích bằng cơng thức tính cân bằng ion như sau:

R = 100 x (C-A) / (C + A) (%)

Trong đó: . C (µeq/l) = Tổng hàm lượng các cation (µeq/l)

= 10(6-pH) + [NH4+] + [Na+] + [K+] + [Ca2+] + [Mg2+]

. A (µeq/l) = Tổng hàm lượng các anion (µeq/l)
= [SO42-] + [NO3-] + [Cl-]

Các giá trị của R phải nằm trong khoảng giá trị cho phép dưới đây (nếu không,
mẫu nước mưa phải được phân tích lại, hoặc kiểm tra lại các mẫu chuẩn, đường chuẩn
v.v…):

(C + A) (µeq/l) R (%)

< 50 ± 30

50-100 ± 15

> 100 ± 8

Năm 2005, các mẫu nước mưa khu vực Nam Bộ được phân tích bằng sắc ký ion

nên cơng thức tính tốn cân bằng ion trên được áp dụng trong nghiên cứu này. Tuy
nhiên, tổng hàm lượng các anion (µeq/l) có thêm thành phần ion bicacbonat (HCO3-)

(theo quy định của Việt Nam).

b. Các tương quan

Tương quan giữa lượng mưa tháng (mm) và hàm lượng các ion H+, SO42-, NO3

-(mg/l) được tính tốn. Tương quan giữa hàm lượng ion H+ và SO42-, NO3- (mg/l) cũng

được thiết lập.

c. Tính tốn lượng lắng đọng

Lượng lắng đọng lưu huỳnh (DS) và lắng đọng nitơ (DN) được tính tốn qua

cơng thức:

• DS (g/m2/năm) = Σ [SO42-]tháng x Rtháng x 32/96 x 10-3
• DN (g/m2/năm) = Σ [NO3-]tháng x Rtháng x 14/62 x 10-3

+ Σ [NH4+]tháng x Rtháng x 14/18 x 10-3

Trong đó: . [SO42-]tháng = hàm lượng ion sunfat trung bình tháng (mgS/l)

. [NO3-]tháng = hàm lượng ion nitrat trung bình tháng (mgN/l)

. [NH4+]tháng = hàm lượng ion amonium trung bình tháng (mgN/l)

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

3. Kết quả và thảo luận 
3.1. Giá trị pH

Số liệu đo đạc cho thấy trong những năm quan trắc, mưa axít (pH<5,6) đã xuất
hiện ở tất cả các trạm khu vực Nam Bộ với tần suất khá cao, nhiều nhất là ở Tây Ninh
(12-100%), kế đến là Cần Thơ (16,7-90,0%) và Tân Sơn Hịa (20,9-72,0%); riêng Cà
Mau có tỉ lệ mưa axít thấp nhất (8,3 - 66,7%) (hình 1).

Trạm Tân Sơn Hòa

0
16.7
4.8 4.2
15.0
33.3 29.6
 8.3 8.0
26.3
35.0 36.0
19.0
10.5
38.9
18.5 16.7
35.00
16.0
40.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0

100.0

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Năm

%

pH < 5.0 5.0 pH <5.6

Trạm Tây Ninh

0
28.0
28.6
20.0
31.6
68.0
69.6
59.1
11.5
8.3
38.1 32.0
24.0
12.0
0.0
30.4
18.2
41.7 46.2
12
0.0

20.0
40.0
60.0
80.0
100.0

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Năm

%

pH < 5.0 5.0 pH < 5.6

Trạm Cần Th¬

55.6
0
34.8
16. 7
14. 3
26.1
0. 0
8. 3
62.5
80. 0
8.0
8. 7
39. 1
20. 8

16. 7
10. 0
42.9
22. 2
65.0
48.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Năm

%

pH < 5.0 5.0 pH <5.6

Trạm Cµ Mau

4.3
0 0
55.6
44.8
26.1 32.1
8.3
11.1

0.0
5.0
2.9
13.8
21.4
4.3
36.4
20.0
32.4 32.1
47.8
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Năm

%

pH < 5.0 5.0 pH < 5.6

Hình 1. Tỷ lệ mưa axít (%) ở 4 trạm khu vực Nam Bộ (1996-2005)

Giá trị pH trung bình nhiều năm của các trạm giai đoạn 1996-2005 được thể
hiện ở hình 2. Hình 2 cho thấy trạm Tây Ninh có giá trị pH trung bình nhiều năm thấp
nhất (pH=5,42), kế đến là trạm Cần Thơ và Tân Sơn Hịa (pH=5,64); Cà Mau có giá trị

pH trung bình nhiều năm cao nhất (pH=5,93).

Hình 3 cho thấy khuynh hướng chung của giá trị pHtrung bình tháng của nước
mưa khu vực Nam Bộ giai đoạn 1996-2005. Mưa axít thường xuất hiện vào các tháng
cuối mùa mưa (tháng 9, 10) và tháng chuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa khô (tháng 11)
ở tất cả bốn trạm quan trắc. Đặc biệt là vào tháng 10 mưa axít xảy ra nhiều nhất ở tất
cả các trạm: Tây Ninh (8/10 tháng), Tân Sơn Hòa, Cần Thơ và Cà Mau (7/10 tháng).

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

5.64

5.93
5.64
 5.42

5.0
5.2
5.4
5.6
5.8
6.0

T©n Sơn
Hòa

Tây Ninh Cần Thơ Cà Mau
Trạm
pH

Hỡnh 2. Giỏ tr pH trung bình

nhiều năm của các trạm khu vực Nam

Bộ giai đoạn 1996-2005

4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tháng
pH

Tân Sơn Hòa Tây Ninh Cần Thơ Cà Mau

Hỡnh 3. th biến động pH qua các

tháng của các trạm khu vực Nam Bộ giai

đoạn 1996-2005

So với giá trị pH trung bình năm của các trạm thuộc Mạng lưới Giám sát Lắng
đọng Axít vùng Đơng Á trong thời gian từ 2000-2004 (Bảng 1), giá trị pH trung bình
năm của Việt Nam nói chung, của khu vực Nam Bộ nói riêng là khá cao. Do đó có thể
nói tình trạng xảy ra mưa axít giai đoạn 2000-2004 ở khu vực Nam Bộ nói riêng, Việt
Nam nói chung, cịn rất ít so với khu vực Đơng Á.

Bảng 1. So sánh tỷ lệ mưa axít (%) theo giá trị pH trung bình năm của các trạm khu vực

Nam Bộ với các trạm thuộc Mạng lưới Giám sát Lắng đọng axít vùng Đơng Á

(2000-2004)

Quốc gia Tỷ lpHệ mưa axít (%)

TB năm<5,0

Tỷ lệ mưa axít (%)

5,0 ≤pHTB năm<5,6

Trung Quốc 54,0 18,0
Indonêxia 55,6 44,4

Nhật Bản 88,5 11,5

Mã Lai 100,0 0,0

Mông Cổ 0,0 33,3

Philippin 25,0 62,5

CHDCND Triều Tiên 75,0 16,7

Nga 33,3 66,7

Thái Lan 27,3 54,5

Miền Bắc 0,0 60,0

Việt Nam

KV Nam Bộ 0,0 20,0

3.2. Hàm lượng Sunfat (SO42-) trong nước mưa

Hàm lượng anion SO42- ở các trạm có khuynh hướng giảm nhẹ từ đầu mùa mưa

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Khi xem xét mối tương
quan giữa hàm lượng SO42- và ion

H+ trong 8 năm khảo sát
(1998-2005), chỉ có trạm Tây Ninh có
tương quan (R2 = 0,85), 3 trạm cịn
lại là Tân Sơn Hịa, Cần Thơ và Cà
Mau khơng có mối tương quan
(R2<0,5).

Cũng khơng có sự tương
quan (R2<0,5) giữa hàm lượng
SO42- tháng (mg/l) và lượng mưa

tháng (mm) ở các trạm khu vực
Nam Bộ (1998-2005).

0
1
2
3
4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tháng

SO

4

2- (

m

g

/l)

Tân Sơn Hòa Tây Ninh Cần Thơ Cà Mau

Hỡnh 4. th biến động hàm lượng sunfat 
(SO42--mg/l) qua các tháng của các trạm khu

vực Nam Bộ giai đoạn 1998-2005

Â Lắng đọng lưu huỳnh (S) (g/m2/năm)

Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng lắng đọng lưu huỳnh trung bình nhiều năm

ở trạm Cà Mau là cao nhất (1,254 g/m2/năm). Tuy nhiên, Cà Mau là thành phố ven
biển nên ngoài phát thải lưu huỳnh từ nguồn công nghiệp, lưu huỳnh có từ nguồn gốc
biển đã đóng góp vào lượng lắng đọng lưu huỳnh chung ở đây.

Trong số 3 trạm cịn lại, trạm Tân Sơn Hịa có lượng lắng đọng S cao nhất
(1,072 g/m2/năm). Điều này cho thấy rằng ảnh hưởng của phát thải công nghiệp đối
với TP. Hồ Chí Minh, khu cơng nghiệp lớn của cả nước là đáng kể.

So sánh lắng đọng lưu huỳnh của các trạm khu vực Nam Bộ với 2 trạm khu vực
Bắc Bộ là Hà Nội và Hịa Bình (giai đoạn 2000-2004), kết quả cho thấy ngồi trạm
ven biển Cà Mau, 3 trạm còn lại hầu hết đều có lượng lắng đọng lưu huỳnh trung bình
nhiều năm thấp hơn Hà Nội (1,428 g/m2/năm) và Hòa Bình (1,189 g/m2/năm).

Lượng lắng đọng lưu huỳnh trung bình nhiều năm khu vực Nam Bộ
(1,037g/m2/năm) thấp hơn so với khu vực Đông Á (1,421 g/m2/năm và 1,332
g/m2/năm - tương ứng với việc tính tốn lắng đọng lưu huỳnh từ hàm lượng SO42- và

nss-SO42-*), đặc biệt là Indonesia (2,196 và 2,097 g/m2/năm) Trung Quốc (2,938 và

2,860 g/m2/năm); tuy nhiên, cao hơn so với nước láng giềng Thái Lan (0,670 và 0,650
g/m2/năm).

3.3. Hàm lượng nitrat (NO3-) trong nước mưa

Tại trạm Cần Thơ và Tân Sơn Hòa hàm lượng ion NO3- trung bình năm trong

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Hình 5 cho thấy hàm lượng
NO3- ở các trạm tăng dần từ đầu mùa

mưa đến cuối mùa mưa.

Tại tất cả 4 trạm quan trắc
khơng có mối tương quan giữa hàm
lượng ion H+ và hàm lượng NO3- của

nước mưa (R2< 0,5).

Cũng khơng có sự tương quan
giữa hàm lượng NO3- tháng (mg/l) và

lượng mưa tháng (mm) ở các trạm khu
vực Nam Bộ giai đoạn 1998-2005
(R2<0,5).

0.0
0.2
0.4
0.6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Thaựng

NO

3

- (m

g/

l)

Tân Sơn Hòa Tây Ninh Cần Thơ Cà Mau

Hỡnh 5. th biến động hàm lượng nitrat 
(NO3--mg/l) qua các tháng của các trạm khu

vực Nam Bộ giai đoạn 1998-2005

Â Lắng đọng nitơ (N) (g/m2/năm) (bao gồm NO3- và NH4+)

Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng lắng đọng nitơ trung bình nhiều năm ở Tây
Ninh là cao nhất (0,475 g/m2/năm), kế đến là Tân Sơn Hòa (0,466 g/m2/năm). Điều
này cho thấy rằng lượng phát thải nitơ xuất phát từ giao thông đô thị ở Tây Ninh và
Tân Sơn Hịa đóng vai trị quan trọng.

Lắng đọng nitơ trung bình nhiều năm (giai đoạn 2000-2004) của các trạm khu
vực Nam Bộ rất thấp (0,281-0,475 g/m2/năm) so với 2 trạm khu vực Bắc Bộ là Hà Nội
và Hịa Bình (0,856-1,180 g/m2/năm).

Lượng lắng đọng nitơ trung bình nhiều năm khu vực Nam Bộ (0,363 g/m2/năm)
cũng thấp hơn nhiều so với khu vực Đông Á (1,132 g/m2/năm), chỉ cao hơn nước Nga
(0,216 g/m2/năm).

3.4. Kết quả phân tích nước mưa năm 2005

Cân bằng ion đóng vai trị quan trọng trong việc đánh giá chất lượng dữ liệu vì
nó phản ánh chất lượng phân tích. Số liệu năm 2005 cho thấy cân bằng ion của nước
mưa ở 4 trạm khu vực Nam Bộ đều đạt tiêu chuẩn (< ±8%).

a. Anion (µeq/l)

Kết quả phân tích nước mưa của 4 trạm khu vực Nam Bộ năm 2005 cho thấy
trong các anion, hàm lượng ion bicacbonat (HCO3-) là nhiều nhất (37-43%), kế đến là

ion clo (Cl-) (32-40%), sunfat (SO42-) (20-31%); hàm lượng ion nitrat (NO3-) trong

nước mưa có rất ít (1,6-3,3%). Như vậy trong thành phần hóa học của nước mưa năm
2005, hàm lượng SO42- cao hơn NO3- từ 9,4-12,5 lần. Điều này cho thấy ion SO42- là

thành phần chủ yếu gây ra mưa axít ở khu vực Nam Bộ.

Nước mưa ở trạm Tân Sơn Hịa có hàm lượng SO42- là cao nhất, trong khi ở

trạm Cà Mau nước mưa có hàm lượng Cl- cao nhất. Điều này nói lên ảnh hưởng của
hoạt động cơng nghiệp ở TP. Hồ Chí Minh (trạm Tân Sơn Hòa) và ảnh hưởng của
muối biển ở Cà Mau nhiều hơn các nơi khác.

b. Cation (µeq/l)

Kết quả cho thấy trong các cation của nước mưa, hàm lượng ion NH4+ là cao

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

Trạm Tân Sơn Hòa các cation NH4+ và Ca2+ trong nước mưa là nhiều nhất. Điều

này có thể giải thích sự trung hịa tính axít của ion SO42- bằng NH4+ và Ca2+ để tạo

thành muối NH4SO4và CaSO4 xảy ra ở lớp dưới của mây [2, 3].

Cũng như ion Cl-, hàm lượng Na+ trong nước mưa ở trạm Cà Mau là cao hơn so
với 3 trạm còn lại; điều này một lần nữa thể hiện ảnh hưởng của muối biển đến thành
phần hóa học nước mưa ở trạm Cà Mau.

3.5. Biện luận về sự trung hịa tính axít trong nước mưa

Hàm lượng của SO42- và NO3- được cho là lượng axít đầu vào tương đương với

hàm lượng ban đầu của ion H+ biểu thị bằng lượng Ai như sau [2]:

Ai = [nss-SO42-] + [NO3-]

Trong đó:

. Ai - Tổng hàm lượng của nss-SO42- và NO3- (mol/l)

. [nss-SO42-] - Hàm lượng SO42- không có muối biển (mol/l)

. [NO3-] - Hàm lượng NO3- (mol/l)

Thông số pAi được định nghĩa theo cách thức tương tự như pH, chúng tương

đương với pH nếu khơng có phản ứng trung hịa tất yếu xảy ra sau khi axít H2SO4và

HNO3 được hình thành ban đầu:

pAi = -log ([nss-SO42-] + [NO3-])

Hình 6 cho thấy mối quan hệ giữa pH
và pAi trong nước mưa của 4 trạm khu vực

Nam Bộ năm 2005. Tất cả các điểm pH đo đạc
đều nằm phía trên đường chéo (trong khi pH

tương đương với pAi), cho thấy là các giá trị

pH luôn lớn hơn các giá trị pAi. Các giá trị pH

cao trong nghiên cứu này là do ảnh hưởng
mạnh mẽ của các cation như Ca2+ và NH4+

(được nêu trong mục 3.4).

Tuy hàm lượng sunfat (SO42-) ở đây bao

gồm sunfat muối biển*, nhưng kết quả nghiên
cứu thể hiện ở hình 6 là hồn tồn có thể tham
khảo được, vì theo EANET [2], hàm lượng
sunfat bao gồm muối biển và không bao gồm
muối biển trong nước mưa của khu vực Đông
Á khơng chênh lệch nhiều.

Hình 6. Quan hệ giữa pH và pAi 
của nước mưa ở 4 trạm khu vc

Nam B nm 2005

Tân Sơn Hòa

2
4
6
8

2 4 6 8

pA i

pH

Tây Ninh

2
4
6
8

2 4 6 8

pAi

pH

Cần Thơ

2
4
6
8

2 4 6 8

pAi

pH

Cà M au

2
4
6
8

2 4 6 8

pAi

pH

Tính tốn từ kết quả phân tích nước mưa của 4 trạm TP. Hồ Chí Minh, Mỹ Tho,
Biên Hòa và Vũng Tàu thời gian từ 7/2001 đến 6/2004 (Trần Thị Ngọc Lan, 2004),
chênh lệch giá trị pAi theo cơng thức tính tốn nêu trên giữa hàm lượng sunfat bao

gồm muối biển (SO42) và hàm lượng sunfat không bao gồm muối biển (nss-SO42-) chỉ

khoảng từ 0,2-0,3 đơn vị.

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

4.Kết luận

Kết quả phân tích thống kê 10 năm (1996-2005) của nước mưa 4 trạm Tân Sơn
Hòa, Tây Ninh, Cần Thơ và Cà Mau cho thấy mặc dù chất lượng dữ liệu chưa đầy đủ,
có thể đưa ra hình ảnh về lắng đọng axít ở khu vực Nam Bộ như sau:

- Tần suất (%) mưa axít trung bình 10 năm có pH<5,6 lần lượt tại Tân Sơn Hịa,

Tây Ninh, Cần Thơ và Cà Mau là 41,2; 57,9; 58,0 và 39,8%. Mưa axít tại khu vực
Nam Bộ tập trung vào cuối mùa mưa (tháng 9, 10) và tháng chuyển tiếp từ mùa mưa
sang mùa khô (tháng 11), trong đó tháng 10 có tần suất mưa axít cao nhất.

- Hàm lượng sunfat (SO42-) trung bình nhiều năm tại khu vực Nam Bộ dao động

trong khoảng 1,49-1,80mg/l. Cùng với nó, chỉ số lắng đọng lưu huỳnh (S) dao động từ
0,883-1,254 g/m2/năm. Sự vượt trội của chỉ số này ở Cà Mau (1,254 g/m2/năm) là do
ảnh hưởng từ nguồn gốc biển.

- Tại 4 trạm quan trắc khu vực Nam Bộ, hàm lượng nitrat (NO3-) trung bình

nhiều năm của nước mưa là 0,195-0,221mg/l. Chỉ số lắng đọng nitơ (N) là 0,281-0,475
g/m2/năm. Chỉ số này ở trạm Cà Mau là thấp nhất, cao nhất là Tân Sơn Hịa và Tây
Ninh.

- Khơng tìm thấy sự tương quan giữa lượng mưa tháng (mm) và hàm lượng các
anion SO42- và NO3-. Cũng không có sự tương quan g a hàm lượng ion à cán

anion SO42- và NO3-.

- So với các trạm khác của khu vực Đông Á (2000-2004), tình hình xảy ra mưa
axít ở khu vực Nam Bộ Việt Nam cịn thấp, qua đó chỉ số lắng đọng lưu huỳnh (S) và
nitơ (N) cũng thấp hơn.

- Ca2+ và NH4+ là 2 thành phần cation chính trung hịa tính axít trong nước mưa

của khu vực Nam Bộ (2005).
Tài liệu tham khảo

1. ADORC- Network Center for EANET, Japan, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005. Data

Report on the Acid Deposition in the East Asian Region 2000, 2001, 2002, 2003,
2004.

2. ADORC- Network Center for EANET, Japan, 2006. Data Report on the Acid

Deposition in the East Asian Region 2005 (Draft).

3. Lan Ngoc Thi Tran, 2004 - Environmental characteristics and Material Damage in

</div>