LỜI MỞ ĐẦU

Trong 30 năm gần đây, trên thế giới việc đô thị hoá, sự gia tăng dân số và sự phát triển mạnh mẽ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, . đã làm cho môi trường sống của chúng ta, đặc biệt là nguồn nước ngày càng trở nên bị ô nhiễm nghiêm trọng. Nguyên nhân là do các con sông không có khả năng tự làm sạch khối lượng quá lớn các chất thải sinh hoạt và công nghiệp. Do vậy, vấn đề ô nhiễm môi trường nước (sự phú dưỡng, ô nhiễm các chất hữu cơ, kim loại nặng, ) 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.

Lưu vực sông Nhuệ những năm gần đây đang chịu áp lực mạnh mẽ của các hoạt động kinh tế - xã hội, đặc biệt là của các khu công nghiệp, khu khai thác và chế biến . Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt các khu công nghiệp thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong các làng nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản, canh tác trên hành lang thoát lũ . làm cho môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động.

Sông Nhuệ lấy nư¬ớc từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tư¬ới cho hệ thống thủy nông Đan Hoài. Sông Nhuệ còn tiêu nư¬ớc cho thành phố Hà Nội và hợp lưu với sông Đáy tại thị xã Phủ Lý. Sông Nhuệ có diện tích l-ưu 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 m3/s, lưu lượng cực đại đạt 30 m3/s. Đây là nguyên nhân chủ yếu làm cho nước sông Nhuệ bị ô nhiễm. 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.

Thực tế đã có rất nhiều những nghiên cứu đánh giá các chỉ tiêu trong nước sông Nhuệ, tuy nhiên những nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích sông Nhuệ còn rất ít. Để góp phần vào việc bảo vệ môi trường và khắc phục ô nhiễm môi trường nước thuộc hệ thống sông Nhuệ, chúng tôi tiến hành đề tài “Đánh giá mức độ tích luỹ kim loại nặng trong trầm tích sông Nhuệ” làm cơ sở khoa học cho việc đưa ra các giải pháp bảo vệ môi trường sông Nhuệ.

Đề tài được thực hiện dưới sự hỗ trợ của đề tài KC.08/06-10 “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp, công trình khơi thông dòng chảy, tăng khả năng chịu tải và tự làm sạch của các sông để bảo vệ môi trường sông Nhuệ, sông Đáy” thuộc chương trình khoa học công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên.

* Ý nghĩa thực tiễn và ý nghĩa khoa học của đề tài

Trong môi trường nước, chỉ có một phần nhỏ các kim loại nặng tồn tại trong các pha hoà tan (dạng ion). Nghiên cứu về ô nhiễm kim loại nặng trong các lưu vực sông trên thế giới đã cho thấy hàm lượng của pha không hoà tan (tức là hàm lượng của các chất ô nhiễm này ở trong trầm tích và ở dạng keo) thường rất cao so với pha hoà tan. Hầu hết các kim loại nặng như As, Cd, Hg, Pb đều tồn tại ở dạng bền vững và có xu thế tích tụ trong trầm tích (các trầm tích đáy và dạng keo) hoặc trong các thuỷ sinh vật . Do đó, nếu chỉ dựa trên kết quả phân tích nước sẽ không phản ánh được đầy đủ mức độ ô nhiễm kim loại nặng của một nguồn nước. Vì thế, việc phân tích các mẫu trầm tích bề mặt giúp phản ánh sự ô nhiễm của môi trường nước tại lưu vực sông trong thời gian hiện tại.

Kết quả nghiên cứu của đề tài này là những dẫn liệu tham khảo về chất lượng môi trường nước sông Nhuệ và mối liên hệ về hàm lượng kim loại nặng giữa môi trường nước và trầm tích, đồng thời đánh giá được chính xác mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước sông Nhuệ.

* Mục đích nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước trong lưu vực.

- Đánh giá được mức độ tích luỹ kim loại nặng trong môi trường nước, trầm tích sông Nhuệ. Làm rõ mối quan hệ về hàm lượng của một số kim loại nặng giữa môi trường nước và trầm tích.

- Xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ tích luỹ kim loại nặng trong trầm tích sông.

- Đưa ra các giải pháp cụ thể giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước lưu vực sông Nhuệ.

Vì thời gian có hạn nên đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu các kim loại nặng trong môi trường nước và trầm tích tại thời điểm cuối mùa khô năm 2009 là thời điểm nước sông được đánh giá là ô nhiễm điển hình.

DANH MỤC BẢNG

STT Số bảng Tên bảng Trang

1 1.1 Hàm lượng kim loại nặng trong các loại nước thải 13

2 2.1 Vị trí lấy mẫu và kí hiệu mẫu 27

3 2.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong nước 29

4 2.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong trầm tích 30

5 3.1 Các nguồn chính tác động đến môi trường nước sông Nhuệ 35

6 3.2 Phân bố nước thải Hà Nội qua các nguồn tiếp nhận chính 38

7 3.3 Một số tính chất lý, hoá học của nước sông Nhuệ 39

8 3.4 Hàm lượng kim loại nặng trong nước sông Nhuệ 42

9 3.5 Diễn biến một số thông số môi trường nước sông Nhuệ theo mùa 45

10 3.6 Hàm lượng Pb, Cd, As, Hg trong nước sông Nhuệ theo mùa 47

11 3.7 Một số tính chất lý, hoá học cơ bản của trầm tích sông Nhuệ 50

12 3.8 Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sông Nhuệ 52

13 3.9 Hệ số tương quan giữa hàm lượng KLN trong trầm tích và các tính chất lý, hoá học cơ bản của trầm tích 57

DANH MỤC HÌNH

STT Số hình Tên hình Trang

1 2.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu trên sông Nhuệ

2 3.1 Hàm lượng Pb, Cd, As, Hg tổng số trong nước sông Nhuệ 43

3 3.2 Diễn biến DO, COD, BOD5, NH4+ trong nước sông Nhuệ theo mùa 46

4 3.3 Hàm lượng Pb, Cd, As, Hg trong nước sông Nhuệ theo mùa 48

5 3.4 Hàm lượng Chì tổng số trong trầm tích sông Nhuệ 53

6 3.5 Hàm lượng Cadimi tổng số trong trầm tích sông Nhuệ 54

7 3.6 Hàm lượng Asen tổng số trong trầm tích sông Nhuệ 55

8 3.7 Hàm lượng Thuỷ ngân tổng số trong trầm tích sông Nhuệ 55

9 3.8 Giá trị pH trong trầm tích sông Nhuệ 58

10 3.9 Mối tương quan giữa giá trị Eh và hàm lượng KLN trong trầm tích sông Nhuệ 59

11 3.10 Mối tương quan giữa hàm lượng cấp hạt sét vật lý và các kim loại Pb, Cd, As, Hg trong trầm tích sông Nhuệ 60

12 3.11 Hàm lượng chất hữu cơ trong trầm tích sông Nhuệ 61

13 3.12 Hàm lượng CEC, Ca2+, Mg2+ trong trầm tích sông Nhuệ 61

14 3.13 Mối tương quan giữa hàm lượng KLN trong nước và hàm lượng các KLN trong trầm tích sông Nhuệ 63

DANH MỤC ẢNH

STT Tên ảnh

1 Thu mẫu tại cống Liên Mạc

2 Cống Liên Mạc

3 Khu vực gần cầu Hà Đông

4 Khu vực gần cầu Tó Hữu

5 Cầu Nhật Tựu

6 Thu mẫu tại cầu Hà Đông

7 Thu mẫu tại cầu Nhật Tựu

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

As Asen

BVTV Bảo vệ thực vật

Cd Cadimi

CHC Chất hữu cơ

DD Dung dịch

EU Liên minh châu Âu

FAO Tổ chức nông lương thế giới

GDP Tổng sản phẩm quốc nội

Hg Thuỷ ngân

KLN Kim loại nặng

KHCN & MT Khoa học công nghệ và môi trường

KT - XH Kinh tế - Xã hội

LVS Lưu vực sông

NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

Pb Chì

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

T Tháng

TB Trung bình

TCCP Tiêu chuẩn cho phép

TPCG Thành phần cơ giới

UB Uỷ ban

WHO Tổ chức y tế thế giớ