Nghiên cứu đánh giá nguồn gốc các chất dinh dưỡng và sự trao đổi kim loại nặng trong môi trường nước và trầm tích tại lưu vực sông Cầu, địa phận tỉnh Hải Dương

- NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NGUỒN GỐC CÁC CHẤT DINH DƯỠNG (N, P) VÀ SỰ TRAO ĐỔI KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH TẠI LƯU VỰC SÔNG CẦU, ĐỊA PHẬN TỈNH HẢI DƯƠNG.
- Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118.
- Error! Bookmark not defined..
- 1.1 Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc do sự dƣ thừa các chất dinh dƣỡng (N, P.
- Bookmark not defined..
- 1.2 Trao đổi kim loại nặng trong môi trƣờng nƣớc và trầm tích.
- 1.3 Xác định nguồn ô nhiễm N sử dụng phƣơng pháp phân tích đồng thời đồng vị N 15 , O 18 trong nitrat trong nƣớc.
- 2.2 Khu vực nghiên cứu.
- 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu.
- 2.3.1 Quy trình khảo sát, lấy mẫu và phân tích.
- 3.1 Chất lƣợng nƣớc sông tại lƣu vực sông Cầu tỉnh Hải Dƣơng .
- 3.1.1 Đặc điểm chất lƣợng nƣớc mặt tại các điểm theo dõi.
- 3.1.2 Mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nƣớc và trầm tích sông.
- 3.2 Phân loại sơ bộ mức độ ô nhiễm tại các điểm lấy mẫu sử dụng kĩ thuật phân tích nhóm (CA.
- 3.3 Xác định các nguồn ô nhiễm sử dụng kĩ thuật phân tích thành phần chính (PCA) và kĩ thuật phân tích nhân tố (FA.
- 3.4 Sự trao đổi kim loại nặng trong môi trƣờng nƣơc và trầm tíchError! Bookmark not defined..
- 3.5 Xác định nguồn gốc ô nhiễm N trong nƣớc sông sử dụng phƣơng pháp phân tích đồng thời 2 đồng vị bền N 15 và O 18 trong NO 3.
- Bảng 2.1 Vị trí, tọa độ 22 điểm lấy mẫu trên hệ thống sông Cầu tình Hải Dƣơng Error! Bookmark not defined..
- Bảng 3.1 Kết quả chất lƣợng nƣớc sông thuộc lƣu vực sông Cầu, tình Hải Dƣơng tại.
- 22 điểm theo dõi Error! Bookmark not defined..
- Bảng 3.2 Hàm lƣợng 1 số kim loại nặng trong trầm tích tại một số điểm trong khu.
- vực nghiên cứu Error! Bookmark not defined..
- Bảng 3.3 Nồng độ 1 số kim loại nặng trong nƣớc sông tại một số điểm trong khu.
- Bảng 3.4 Trị số của từng biến ứng với từng yếu tố cho nhóm các điểm ít ô nhiễm Error! Bookmark not defined..
- Bảng 3.5 Trị số của từng biến ứng với từng yếu tố cho nhóm điểm ô nhiễm vừa Error! Bookmark not defined..
- Bảng 3.6 Trị số của từng biến ứng với từng yếu tố cho nhóm ảnh hƣởng cao Error!.
- Bảng 3.7 Mối tƣơng quan giữa các chỉ tiêu kim loại nặng trong khu vực lấy mẫu Error! Bookmark not defined..
- Bảng 3.8 Giá trị của Log K D tại 1 số điểm theo dõi Error! Bookmark not defined..
- Bảng 3.9 Lƣu lƣợng nƣớc chảy tại 7 điểm đƣợc chọn theo dõi giá trị đồng vị của.
- N 15 và O 18 Error! Bookmark not defined..
- Bảng 3.10 Kết quả phân tích đồng thời đồng vị N 15 và O 18 trong nitrat trong nƣớc tại 7 điểm theo dõi thuộc lƣu vực sông Cầu, địa bản tỉnh Hải Dƣơng Error!.
- Bảng 3.11 Tổng nitơ vô cơ hòa tan trong nƣớc sông tại 7 điểm theo dõi giá trị dồng.
- vị N 15 và O 18 Error! Bookmark not defined..
- Hình 1.1 Giá trị của δN15 thu đƣợc với các đối tƣợng mẫu có chứa nitơ khác nhau.
- Hình 1.2 Khoảng giá trị δN15 và δO18 trong nitrat trong các nguồn phát thải và các quá trình chuyển hóa N tƣơng ứng.
- Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống EA-IRMS.
- Hình 2.1 Bản đồ lƣu vực sông Cầu tình Hải Dƣơng (Các điểm lấy mẫu được đánh dấu.
- Hình 3.1 Sự thay đổi DO tại 22 điểm quan trắc từ năm 2010-2014.
- Hình 3.2 Biến thiên nồng độ NH 4 + tại 22 điểm quan trắc từ năm 2010-2014.
- Hình 3.3 Biến thiên nồng độ NO 2 - tại 22 điểm quan trắc từ năm 2010-2014.
- Hình 3.4 Biến thiên giá trị COD tại 22 điểm quan trắc theo thời gian từ năm 2010- 2014.
- Hình 3.5 Biến thiên giá trị BOD trong nƣớc sông tại 22 điểm quan trắc từ năm 2010-2014.
- Hình 3.6 Biến thiên giá trị TSS trong nƣớc sông tại 22 điểm lấy mẫu từ 2010-2014.
- Hình 3.7 Biến thiên giá trị PO 4 3-.
- P trong nƣớc sông tại 22 điểm lấy mẫu từ 2010- 2014.
- Hình 3.8 Phân nhóm các điểm lấy mẫu sử dụng kĩ thuật phân tích nhóm.
- Hình 3.9 Sơ đồ mô tả hƣớng và lƣu lƣợng nƣớc chảy ở 7 điểm theo dõi giá trị đồng vị của N 15 và O 18.
- Hình 3.10 Liên hệ giữa tổng chất Nitơ vô cơ hòa tan và giá trị δN 15 trong nƣớc sông tại 7 điểm lấy mẫu.
- Hình 3.11 Liên hệ giữa giá trị δO18 và δN15 trong Nitrat trong nƣớc sông tại 7 điểm lấy mẫu.
- BOD: Nhu cầu oxi sinh hóa CA: Phân tích nhóm.
- COD: Nhu cầu oxi hóa học COR: Phân tích tƣơng quan DO: Oxi hòa tan.
- FA: Phân tích nhân tố.
- PCA: Phân tích thành phần chính QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TDS: Tổng chắt rắn hòa tan TSS: Tổng chất rắn lơ lửng.
- Hiện tại phần lớn ngƣời dân vẫn phải sử dụng hệ thống nƣớc ngầm, nƣớc mặt, các hệ thống sông ngòi, kênh rạch để cung cấp nƣớc cho các nhu cầu sinh hoạt cơ bản của mình.
- Sự phát triển của công nghiệp và nông nghiệp cùng với sự bùng nổ của dân số, đã làm cho nhu cầu khai thác và sử dụng nƣớc sông tăng cao và ngày càng làm suy giảm trầm trọng chất lƣợng nƣớc.
- Sự tích tụ các chất hữu cơ, chất dinh dƣỡng, kim loại nặng do địa hình trũng của hạ lƣu sẽ sinh ra các dấu hiệu của hiện tƣợng phú dƣỡng, tăng hàm lƣợng kim loại nặng tích tụ trong trầm tích.
- Trong môi trƣờng nƣớc, N, P là chất dinh dƣỡng vô cùng cần thiết cho nhiều loại thực và động vật, nhƣng sự dƣ thừa nitơ (hiện tƣợng phú dƣỡng) sẽ dẫn đến sự ô nhiễm, ảnh hƣởng tới môi trƣờng nƣớc.
- Các nguồn phát thải N, P chủ yếu tới từ khí quyển, phân đạm dƣ thừa, nƣớc thải từ trang trại, cơ sở chăn nuôi, khu dân cƣ…[4] Việc thải trực tiệp chất thải từ các nguồn này ra sông là nguyên nhân chính gây ra sự thiếu hụt lƣợng oxi trong nƣớc (do lƣợng tảo phát triển, sinh sôi mạnh, sử dụng hết lƣợng oxi trong nƣớc, cản trở ánh sáng mặt trời làm các loại thực vật phía dƣới không quang hợp sinh oxi đƣợc, hoặc vi khuẩn trong nƣớc sử dụng oxi nhiều hơn để phân hủy các chất ô nhiễm.
- gây ảnh hƣởng nghiêm trọng tới việc nuôi trồng và đánh bắt thủy sản, gây ô nhiễm nguồn nƣớc thậm chí gây hại tới sức khỏe của con ngƣời khi sử dụng các nguồn nƣớc này.
- Trong môi trƣờng trầm tích, các kim loại nặng tham gia vào các quá trình hóa học phức tạp mà các quá trình nhƣ hấp thu/giải hấp hay kết tủa/hòa tan đƣợc đƣợc khống chế bằng một loạt các chỉ số phức tạp nhƣ nhiệt độ, hàm lƣợng ôxi hòa tan, pH, các chất tạo phức, cỡ hạt, hay thành phần của trầm.
- Thêm vào đó, các hoạt động sinh học ảnh hƣởng mạnh đến quá trình hóa học này: làm thay đổi sự phân bố giữa pha rắn và pha hòa tan, cũng nhƣ trao đổi trong trầm tích và giữa trầm tích với lớp nƣớc bên trên..
- Việc nghiên cứu đƣợc các quá trình sinh địa hóa xảy ra trong trầm tích và biến đổi hàm lƣợng kim loại nặng cũng nhƣ các chất phú dƣỡng và các chỉ tiêu hóa học khác trong môi trƣờng nƣớc sẽ giúp đánh giá đƣợc nguồn gốc chất ô nhiễm, sự trao đổi và biến đổi hàm lƣợng kim loại nặng trong môi trƣờng nƣớc, trầm tích theo địa hình và chiều sâu cũng nhƣ dự báo đƣợc sự biến đổi hàm lƣợng các chất trong tƣơng lai khi thay đổi nguồn gây ô nhiễm.
- Riêng tại Việt Nam, mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về kim loại nặng trong trầm tích nhƣng chủ yếu các kết quả là phân tích làm lƣợng tổng số còn các nghiên cứu phân tích dạng còn hạn chế chủ yếu là do thiếu thiết bị lấy mẫu, chuẩn bị mẫu dạng chuyên dụng..
- Địa điểm nghiên cứu đƣợc chọn là tỉnh Hải Dƣơng, một tỉnh nằm ở cuối lƣu vực sông Cầu cộng thêm mạng lƣới sông ngòi khá dày đặc đổ vào sông chính và là nơi có mật độ dân số đứng thứ hai trong toàn bộ lƣu vực, tổng số khu và cụm công nghiệp của toàn tỉnh chiếm đến 30%, nghiên cứu này nhằm tới mục nghiên cứu đánh giá nguồn gốc các chất dinh dƣỡng (N, P) và sự trao đổi kim loại nặng trong môi trƣờng nƣớc và trầm tích từ đó rút ra đƣợc mối quan hệ giữa hàm lƣợng kim loại nặng và nồng độ các chất dinh dƣỡng, tìm ra nguồn phát tán chất ô nhiễm.