- Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải Khu công nghiệp sông Công đến sự tích lũy kim loại nặng trong trầm tích suối Văn Dương, tỉnh Thái Nguyên. - Abstract: Xác định mức độ ô nhiễm và các dạng tồn tại của một số Kim loại nặng (KLN) (Pb, Zn, Cd) trong mẫu trầm tích suối Văn Dương. - Đánh giá ảnh hưởng của nước thải từ Khu công nghiệp (KCN) Sông Công đến sự tích luỹ KLN trong trầm tích suối Văn Dương. - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm KLN trong trầm tích suối nghiên Văn Dương, tỉnh Thái Nguyên.. - Keywords: Nước thải công nghiệp. - Trầm tích. - Sự tích lũy kim loại nặng Pb, Zn, Cd trong trầm tích suối Văn Dương được khảo sát trong các mẫu thu thập vào tháng 4 và tháng 8 năm 2010 tại các vị trí trên suối Văn Dương trước và sau điểm tiếp nhận nước thải của Khu công nghiệp (KCN) sông Công I. - Kết quả nghiên cứu cho thấy nước thải KCN Sông Công đã có ảnh hưởng mạnh đến sự tích lũy kim loại nặng (KLN) trong nước và trầm tích suối Văn Dương. - Nồng độ các kim loại nặng như Pb, Cd và Zn trong nước suối ở sau điểm tiếp nhận nước thải đều khá cao và vượt tiêu chuẩn cho phép khá nhiều lần.. - Hầu hết các mẫu trầm tích trên suối Văn Dương chịu ảnh hưởng của nước thải từ KCN đều có sự tích lũy cao các KLN. - Trầm tích suối Văn Dương đã có dấu hiệu bị ô nhiễm Pb, Zn, Cd ở mức khá nghiêm trọng. - Hàm lượng Pb trong trầm tích có giá trị cao nhất là 2306 ppm, Cd là 560 ppm và Zn là 11710 ppm. - Các kim loại Pb và Cd trong trầm tích suối Văn Dương chủ yếu tồn tại ở dạng khó tan (dạng bền vững), Cd chiếm trên 70%,. - Thực tế hiện nay, phần lớn nước thải của các cơ sở sản xuất trong KCN chưa được xử lý đảm bảo tiêu chuẩn, xả thải trực tiếp vào suối Văn Dương, đã làm ô nhiễm nguồn nước và trầm tích gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống các sinh vật thủy sinh.. - Theo Báo cáo kết quả quan trắc hiện trạng môi trường tỉnh Thái Nguyên từ năm 2005 đến nay, nước thải Khu công nghiệp sông Công chủ yếu ô nhiễm các KLN, đây là một trong những chất gây ô nhiễm nghiêm trọng trong môi trường bởi độc tính, tính bền vững và khả năng tích lũy sinh học của chúng.. - Các nghiên cứu về ô nhiễm KLN trong các sông, hồ trên thế giới chỉ ra rằng hàm lượng các kim loại nặng trong trầm tích thường lớn hơn rất nhiều so với trong nước. - Để đánh giá đầy đủ mức độ ô nhiễm KLN trên suối Văn Dương do khu công nghiệp Sông Công gây ra, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải khu công nghiệp Sông Công đến sự tích luỹ một số kim loại nặng trong trầm tích suối Văn Dương tỉnh Thái Nguyên” được thực hiện nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước suối Văn Dương, đặc biệt là trong trầm tích do tác động của KCN Sông Công.. - Các mẫu thu thập bao gồm nước mặt, nước thải và đất thuộc phạm vi ảnh hưởng của khu công nghiệp, nước mặt và mẫu trầm tích trên suối Văn Dương thuộc địa phận thị xã sông Công.. - Phân tích đánh giá chất lượng nước thải khu công nghiệp Sông Công, nước suối Văn Dương trước và sau điểm tiếp nhận nước thải.. - Xác định hàm lượng tổng số và các dạng tồn tại của Pb, Zn, Cd trong trầm tích suối Văn Dương.. - Đánh giá mức độ tích lũy kim loại nặng trong trầm tích suối và đề xuất các giải pháp giảm thiểu.. - Phƣơng điều tra, phỏng vấn ngoài thực địa: Áp dụng phương pháp điều tra, khảo sát, đo đạc, phỏng vấn thực tiễn tại KCN sông Công, người dân sinh sống tại khu vực xung quanh khu công nghiệp và các cán bộ quản lý môi trường tại địa phương nhằm xác định rõ hiện trạng và các tác động môi trường nước thải KCN Sông Công đến trầm tích của suối Văn Dương.. - Nước thải Khu công nghiệp sông Công (khu B). - Kết quả phân tích mẫu nước thải của Khu công nghiệp sông Công tại cống xả vào suối Văn Dương cho thấy hàm lượng chất rắn lơ lửng, amoni và nồng độ các KLN như Pb, Cd, Zn, Mn đều khá cao và vượt tiêu chuẩn cho phép khá nhiều lần.. - Thành phần nước thải của Khu công nghiệp sông Công (khu B), mg/l. - Ghi chú: NT1: Tại cửa xả nước thải của khu công nghiệp sông Công (khu B) vào mùa khô. - NT2: Tại cửa xả nước thải của khu công nghiệp sông Công (khu B) vào mùa mưa.. - Hiện trạng chất lƣợng nƣớc suối Văn Dƣơng. - Từ kết quả cho thấy hầu hết các chỉ tiêu phân tích chất lượng nước mặt tại suối Văn Dương sau điểm tiếp nhận nước thải đều cao hơn so với trước khi tiếp nhận nước thải của Khu công nghiệp sông Công. - Mẫu nước NM1 nồng độ Pb, Zn, Cd trong nước mặt hầu như không có, tuy nhiên sau khi tiếp nhận nước thải khu công nghiệp sông Công (NM4) hàm lượng Cd vượt giới hạn cho phép khoảng 9,2 lần, chỉ tiêu Zn vượt tiêu chuẩn cho phép hơn 2,5 lần và Pb vượt tiêu chuẩn cho phép 1,2 lần (Bảng 4).. - Kết quả phân tích nước suối Văn Dương Ký hiệu. - Ghi chú: NM1 và NM2: Nước suối Văn Dương, trước và sau điểm tiếp nhận nước thải của khu công nghiệp 300m vào mùa khô. - NM3 và NM4: Nước suối Văn Dương trước và sau điểm tiếp nhận nước thải của Khu công nghiệp Sông Công 300 m vào mùa mưa.. - Kết quả phân tích mẫu đất tại ven suối Văn Dương cho thấy, nước thải của KCN đã có tác động đến hàm lượng KLN trong đất. - Đất chịu tác động của nước thải KCN sông Công có hàm lượng KLN tăng lên khá nhiều (Bảng 5). - Hàm lượng Zn tổng số trong đất tại vị trí sau điểm tiếp nhận nước thải của Khu công nghiệp sông Công tăng lên gần 27 lần, vượt giới hạn cho phép khoảng 4,8 lần, trong khi Cd tăng 311 lần vượt giới hạn cho phép 14 lần. - Kết quả phân tích mẫu đất ven suối Văn Dương. - Ghi chú: MĐ1: Đất ven suối Văn Dương trước điểm tiếp nhận nước thải của khu công nghiệp 300m về phía thượng lưu. - MĐ2: Đất ven suối Văn Dương sau điểm tiếp nhận nước thải của khu công nghiệp 300m về phía hạ lưu.. - Ảnh hƣởng của nƣớc thải Khu công nghiệp sông Công đến chất lƣợng nƣớc suối Văn Dƣơng. - Các kết quả phân tích cho thấy chất lượng nước suối Văn Dương ở trước điểm tiếp nhận nước thải là khá tốt, tất cả các chỉ tiêu phân tích đều nằm trong mức độ cho phép theo QCVN. - Ảnh hƣởng của nƣớc thải đến sự tích lũy KLN trong trầm tích suối Văn Dƣơng 3.3.1. - Một số tính chất của nước suối Văn Dương tại các điểm lấy mẫu trầm tích. - Nhìn chung nước mặt tại các điểm nghiên cứu trên suối Văn Dương đều trung tính, giá trị pH dao động trong khoảng từ 6,3 đến 7,0. - Nhìn chung, các mẫu nước sau điểm tiếp nhận nước thải đều có độ dẫn điện cao hơn so với trước khi chịu tác động của nước thải. - Thành phần cấp hạt và chất hữu cơ tổng số trong trầm tích suối Văn Dương. - Đoạn suối Văn Dương tại khu vực nghiên cứu nằm ở thượng nguồn của cả suối Văn Dương với chiều dài khoảng 5km. - Ngoài ra còn do tại vị trí lấy mẫu TT5 còn tiếp nhận nước thải sinh hoạt của một số hộ dân sống cạnh suối, còn các vị trí khác không có.. - Ảnh hưởng của nước thải đến sự tích lũy kim loại nặng trong trầm tích suối Văn Dương. - Để đánh giá ảnh hưởng của nước thải đến sự tích lũy kim loại trong trầm tích suối Văn Dương chúng tôi đã tiến hành lấy 09 mẫu trầm tích từ TT1 đến TT9. - Các mẫu trầm tích được xử lý bằng dung dịch cường thủy để xác định hàm lượng tổng kim loại trong trầm tích. - Hàm lượng Pb, Cd, Zn tổng số trong trầm tích suối Văn Dương. - Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng các kim loại nặng tổng số (Pb, Cd, Zn) trong trầm tích tại suối Văn Dương có sự thay đổi rất nhiều giữa các điểm nghiên cứu, đặc biệt là ở các điểm trước và sau khi tiếp nhận nước thải của KCN sông Công. - Tại điểm trước khi tiếp nhận nước thải của KCN sông Công (TT1), cả 03 kim loại Pb, Zn, Cd có hàm lượng khá thấp. - Tuy nhiên sau khi tiếp nhận nước thải thì hàm lượng các kim loại này trong trầm tích đã tăng lên khá nhiều lần và đạt giá trị cao nhất tại TT3, TT5 và TT7 sau đó giảm dần ở TT8 và TT9. - Hàm lương kim loại Pb, Zn, Cd tổng số trong trầm tích suối Văn Dương vào mùa khô và mùa mưa (mg/kg). - Ghi chú: TT1- Suối Văn Dương, trước điểm tiếp nhận nước thải KCN 300m về phía đầu nguồn. - TT3- Trên suối thải, sau điểm tiếp nhận nước thải 20m. - TT4- Trên suối Văn Dương, sau điểm tiếp nhận nước thải 50m;. - TT5-Trên suối Văn Dương, sau điểm tiếp nhận nước thải 150m. - TT6- Trên suối Văn Dương, sau điểm tiếp nhận nước thải 200m. - TT7- Trên suối Văn Dương, sau điểm tiếp nhận nước thải 300m. - TT8- Trên suối Văn Dương, sau điểm tiếp nhận nước thải 350m. - TT9-Trên suối Văn Dương, sau điểm tiếp nhận nước thải 500m.. - Nhìn chung qua kết quả phân tích cho thấy về sự phân bố cũng như diễn biến của hàm lượng Pb, Zn, Cd trong trầm tích cũng không có sự khác nhau nhiều giữa mùa mưa và mùa khô (Hình 1).. - Đồ thị biến thiên hàm lượng các kim loại tổng số Pb, Zn, Cd trong trầm tích suối Văn Dương vào mùa mưa và mùa khô. - Các dạng kim loại Pb, Zn, Cd trong trầm tích suối Văn Dương. - Các kim loại Pb, Zn, Cd trong TT suối Văn Dương tồn tại chủ yếu ở dạng F5 chiếm. - Kết quả phân tích các dạng tồn tại của Pb trong trầm tích suối Văn Dương theo mùa. - Kết quả phân tích các dạng tồn tại của Cd trong trầm tích suối Văn Dương theo mùa. - Kết quả phân tích các dạng tồn tại của Zn trong trầm tích suối Văn Dương theo mùa Các. - Sự phân bố của các dạng Pb, Zn và Cd trong trầm tích suối Văn Dương được thể. - Đánh giá ảnh hưởng của nước thải KCN Sông Công đến môi trường nước và tích lũy KLN trong trầm tích suối Văn Dương. - Nước thải từ KCN Sông Công đã có tác động gây ô nhiễm khá mạnh đến môi trường nước và trầm tích ở suối Văn Dương, đặc biệt là ô nhiễm các KLN. - Nhìn chung mức độ tích lũy KLN tập trung nhiều nhất ở phạm vi từ sau điểm hợp lưu giữa nước thải sản xuất và suối Văn Dương 50m (TT4) đến khoảng cách 300m (TT7) về phía hạ lưu. - Đặc biệt là các KLN như Pb, Zn, Cd trong nước thải đều vượt giới hạn cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) vào cả 02 mùa mưa và mùa khô nên lượng KLN tích lũy trong trầm tích suối Văn Dương đã tăng lên theo thời gian.. - Sau khoảng 10 năm tiếp nhận nước thải của KCN sông Công, hàm lượng các KLN (Pb, Zn, Cd) trong trầm tích suối Văn Dương đã tăng lên đáng kể. - Đặc biệt, mối liên hệ giữa hàm lượng KLN và hàm lượng sét, hàm lượng các chất hữu cơ trong trầm tích là rõ rệt nhất. - Đối với pH, các giá trị đo được ngoài hiện trường cho thấy, độ pH của suối Văn Dương khá đồng đều, gần như trung tính, nằm trong giới hạn cho phép và mối tương quan giữa pH và sự tích lũy KLN trong trầm tích suối Văn Dương có hệ số tương quan không cao.. - Từ các kết quả này cho thấy vai trò quan trọng của sét và chất hữu cơ trong việc tích lũy KLN trong trầm tích. - Hay nói khác đi, sét và chất hữu cơ là 2 yếu tố cơ bản gây tích lũy KLN trong trầm tích suối Văn Dương. - Đề xuất các biện pháp quản lý và kiểm soát ô nhiễm KLN trên suối Văn Dƣơng. - rà soát và yêu cầu các doanh nghiệp trong KCN đấu nối nước thải vào hệ thống xử lý nước thải tập trung.. - Mỗi nhà máy trong KCN cần có các hệ thống xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt cục bộ phù hợp với công nghệ, nghành nghề sản xuất của mình và đạt tiêu chuẩn loại C- QCVN 40:2011/BTNMT trước khi thải vào hệ thống thoát nước thải chung để đưa về hệ thống xử lý nước thải tập trung của KCN trước khi thải ra suối Văn Dương với sông Cầu.. - KCN sông Công cần vận hành thường xuyên hệ thống xử lý nước thải tập trung hiện có theo đúng công suất, hiệu suất xử lý và tiếp tục đầu tư giai đoạn II module xử lý hóa lý trong đó quan tâm tập trung xử lý các KLN đảm bảo nước thải sau xử lý đạt QCVN.. - Nước thải KCN sông Công (khu B) bị ô nhiễm KLN, Amoni, chất rắn lơ lửng.... - Nồng độ Cd trong nước thải vượt 11, 2 lần vào mùa mưa và vượt 8,2 lần vào mùa khô, nồng độ Zn trong nước thải vượt 10,8 lần vào mùa mưa và 8,24 lần vào mùa khô, Mn vượt 3,54 lần vào mùa mưa và khoảng 2,6 lần vào mùa khô, amoni vượt 1,8 lần vào mùa mưa và khoảng 1,4 lần vào mùa khô và chất rắn lơ lửng (TSS) vượt 4,8 lần vào mùa mưa và 1,8 lần vào mùa khô so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT (cột B). - Vào mùa mưa mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước thải có tăng lên.. - Nước thải đã có tác động làm tích lũy cao KLN trong đất. - Hàm lượng Zn tổng số trong đất tại vị trí sau điểm tiếp nhận nước thải của KCN sông Công tăng lên gần 27 lần, vượt giới hạn cho phép khoảng 4,8 lần, trong khi Cd tăng 311 lần vượt giới hạn cho phép 14 lần. - Chất lượng nước suối Văn Dương tại các vị trí sau khi tiếp nhận nguồn nước thải từ KCN Sông Công cho thấy hầu hết các chỉ tiêu phân tích đều tăng lên khá nhiều lần, đặc biệt đối với các KLN. - Trầm tích suối Văn Dương đã tích tụ một lượng đáng kể các kim loại Pb, Zn, Cd tại khu vực nghiên cứu. - Tại hầu hết các vị trí khảo sát trên đoạn suối Văn Dương trong vùng nghiên cứu đều cho kết quả đo được vượt giới hạn cho phép so sánh với giới hạn mức có thể ảnh hưởng tới hệ sinh thái PEL (tiêu chuẩn của Canada), đặc biệt vị trí TT5 vượt rất nhiều lần khoảng 50 lần với cả 03 KLN trên. - Trầm tích suối Văn Dương tại khu vực nghiên cứu đã có dấu hiệu bị ô nhiễm kim loại nặng Pb, Zn, Cd ở mức khá nghiêm trọng.. - Qua kết quả nghiên cứu các dạng tồn tại của các kim loại Pb, Zn, Cd trong trầm tích suối Văn Dương cho thấy hầu hết các kim loại này chủ yếu nằm trong dạng cặn dư. - Ban quản lý Khu công nghiệp tỉnh Thái Nguyên yêu cầu các đơn vị sản xuất kinh doanh nằm trong Khu công nghiệp sông Công phải xử lý sơ bộ nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt của đơn vị trước khi đưa về hệ thống xử lý nước thải tập trung.. - KCN sông Công cần vận hành thường xuyên hệ thống xử lý nước thải tập trung hiện có theo đúng công suất, hiệu suất xử lý và tiếp tục đầu tư giai đoạn II module xử lý hóa lý trong đó quan tâm tập trung xử lý các kim loại nặng đảm bảo nước thải sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) trước khi thải ra suối Văn Dương.. - KCN sông Công cần phải lắp đặt hệ thống quan trắc nước tự động một số thông số theo quy định như lưu lượng, pH, DO, độ dẫn…đối với nước thải sau xử lý trước khi thải ra suối Văn Dương.. - Cần thu gom và xử lý nước thải và chất thải rắn. - Không xả rác thải trực tiếp ra suối Văn Dương.