MỞ ĐẦU Hiện nay vấn đề về ô nhiễm các chất hữu cơ độc hại ở các con sông lớn đang nhận đƣợc nhiều sự quan tâm từ các cấp ban ngành cũng nhƣ nhân dân địa phƣơng. Những năm gần đây, nƣớc sông Hồng qua thành phố Lào Cai đột ngột chuyển màu đục ngầu tại nhiều thời điểm, có nhiều bọt nổi trôi kín mặt sông, mặc dù ngày hôm trƣớc dòng nƣớc rất trong xanh, mực nƣớc sông Hồng biến đổi rất thất thƣờng nhất là vào mùa khô, sông thƣờng chảy trái với quy luật tự nhiên và bốc mùi hôi thối. Lƣu vực sông ở Trung Quốc đã tiếp nhận nhiều nƣớc thải và chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp, vùng canh tác nông nghiệp và từ các khu dân cƣ thải ra. Cứ mỗi năm hàng trăm các loại thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, các chất kháng sinh.
đƣợc chế tạo và ứng dụng rộng rãi. Sông Hồng là con sông lớn chảy qua chín tỉnh thành phố với các khu công nghiệp lớn, nhỏ đây cũng là nguyên nhân dẫn đến nƣớc sông Hồng ô nhiễm. Hơn thế nữa hàng chục triệu dân đƣợc hƣởng lợi ích trực tiếp từ sông Hồng, ô nhiễm nƣớc con sông này gây ảnh hƣởng lớn đến hoạt động sản xuất cũng nhƣ sinh hoạt của ngƣời dân, do đó việc phân tích và nghiên cứu các chất hữu cơ độc hại trong nƣớc sông Hồng này là công việc hết sức quan trọng đã và đang đặt ra đối với các nhà quản lý môi trƣờng nói riêng và xã hội nói chung để từ đó tìm ra những biện pháp kịp thời bảo vệ nguồn nƣớc sông Hồng và sức khỏe cộng đồng. Trong những năm gần đây tại Việt Nam, việc phân tích các thành phần hợp chất hữu cơ độc hại đã trở nên dễ dàng với lƣu lƣợng lấy mẫu nhỏ, kết quả thu đƣợc nhanh chóng, độ chính xác cao, độ nhạy cao, trang thiết bị không quá phức tạp nhờ kỹ thuật sắc ký khí Gas Chromatography (GC) và sắc ký lỏng (HPLC).
Trong đó sắc ký khí GC đã trở thành một phƣơng pháp sắc ký quan trọng nhất để tách, xác định cấu trúc, nghiên cứu các thông số độc chất môi trƣờng nhƣ thuốc trừ sâu, diệt cỏ, các hợp PCBs, các hydrocacbon đa vòng thơm PAHs, dƣ lƣợng kháng sinh. Trong thiết bị sắc ký khí khối phổ GC-MS thì bộ phận nhận diện, định dạng đƣợc các chất hữu cơ nằm trong một thƣ viện khối phổ của các chất đã đƣợc xác 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com định trƣớc đóng vai trò hết sức quan trọng. Nền cơ sở dữ liệu AIQS trong máy tính của hệ này chứa một lƣợng lớn thông tin về đƣờng cong hiệu chuẩn và quang phổ khối lƣợng để xác định đƣợc 942 các hợp chất hữu cơ khác nhau. Nhằm đƣa ra bức tranh tổng quát về ô nhiễm các hợp chất hữu cơ độc hại trên lƣu vực sông Hồng đồng thời giới thiệu về tính ƣu việt về cơ sở dữ liệu hiện đại AIQS-DB trong phân tích chất hữu cơ bền tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ độc hại trong nước sông Hồng đoạn chảy qua lãnh thổ Việt Nam’’.
2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái quát về lƣu vực Sông Hồng đoạn chảy qua lãnh thổ Việt Nam Sông Hồng là 1 trong 9 hệ thống sông lớn ở Việt Nam có tổng diện tích lƣu vực là 169.000 km2 trong đó phần diện tích lƣu vực ở Trung Quốc là 81.240 km2(chiếm 48%), ở Lào là 1.6%) và ở Việt Nam là 86. Lƣu vực Sông Hồng Lƣu vực Sông Hồng chịu ảnh hƣởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa với đặc trƣng khí hậu nóng ẩm, mƣa nhiều và có các nhiễu động thời tiết khác nhƣ áp thấp nhiệt đới, giông bão.
Lƣợng mƣa bình quân hàng năm dao động trong khoảng 1500 – 2000 mm. Có những tâm mƣa lớn nhƣ Hoàng Liên Sơn với lƣợng mƣa năm tới 3552 mm, Sapa: 2833 mm, Yên Bái: 2106 mm. Do lƣợng mƣa lớn nên lƣu lƣợng dòng chảy của Sông Hồng cũng khá lớn. Lƣợng nƣớc trung bình nhiều năm của hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình khoảng 137 m3, trong đó lƣợng dòng chảy sản sinh trên lãnh thổ Việt Nam là 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 93 tỷ m3, chiếm 68% tổng lƣợng dòng chảy của toàn khu vực.
Trong vài chục năm gần đây, tình hình khí hậu thời tiết có nhiều diễn biến phức tạp do ảnh hƣởng của sự thay đổi toàn cầu. Vùng hạ du ven biển chịu ảnh hƣởng của tác động nƣớc biển dâng, những biến động của khí hậu thời tiết cùng với các tác động của con ngƣời thông qua các hoạt động kinh tế - xã hội đã và đang góp phần làm thay đổi phần nào diện mạo tự nhiên cũng nhƣ chất lƣợng nƣớc của lƣu vực sông Hồng (Nông nghiệp và phát triển nông thôn, số 5/2003, tr. Đặc tính ô nhiễm nƣớc sông Hồng Nguồn nƣớc sông Hồng chịu tác động bởi sự phát triển dân sinh kinh tế và xã hội ở thƣợng lƣu trong đó nƣớc thải sinh hoạt và sản xuất từ Trung Quốc chảy về và từ các khu công nghiệp đô thị lớn ở miền Bắc (Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Hà Nội, Nam Định, Hải Phòng, Thái Bình.) ngày một tăng lên làm cho chất lƣợng nƣớc sông Hồng ngày càng xấu đi theo không gian và thời gian. Ô nhiễm và suy thoái nguồn nước ở một số vùng trọng điểm trong lưu vực Theo số liệu khảo sát sơ bộ một vài năm gần đây cho thấy, chất lƣợng nƣớc sông Hồng đã và đang bị ô nhiễm do ảnh hƣởng của nƣớc thải công nghiệp, quá trình đô thị hoá và việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không theo quy định, nạn phá rừng, khai thác khoáng sản.
ở một số vùng trọng điểm trong khu vực. Thành phố Hà Nội: Theo số liệu thống kê tại Hà Nội, tổng lƣợng nƣớc thải ngày đêm lên tới (350 – 450) ngàn m3, trong đó lƣợng nƣớc thải công nghiệp là (85 – 90) ngàn m3. Tổng khối lƣợng chất thải sinh hoạt từ (1.000) m3/ngày đêm, trong khi đó lƣợng thu gom chỉ đƣợc 850 m3/ngày, phần còn lại đƣợc xả vào các khu đất ven các hồ, kênh mƣơng trong nội thành, nói chung các chất thải đều không qua xử lý nên gây ô nhiễm; chỉ số oxy sinh hoá (BOD); oxy hoà tan; các chất NH 4+ ; NO2-; NO3-; vƣợt quá quy chuẩn nhiều lần. Nƣớc ở các sông nội thành nhƣ Tô Lịch, sông Sét, sông Lừ, sông Kim Ngƣu có màu đen và hôi thối.
Sông Nhuệ chịu ảnh hƣởng nƣớc thải của thành phố Hà Nội có các loại độc chất nhƣ: phenol hàm lƣợng cao gấp 10 lần so với tiêu chuẩn nƣớc ăn uống sinh hoạt; hàm lƣợng chất hữu cơ, có 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vi khuẩn gây bệnh cao; oxy hoà tan thấp. Có thể nói nƣớc sông Nhuệ đoạn thuộc Hà Nội – Hà Tây cũ là không bảo đảm chất lƣợng cấp nƣớc cho ăn uống sinh hoạt. Khu công nghiệp Lâm Thao - Việt Trì. Đây là khu vực tập trung nhiều nhà máy hoá chất, chế biến thực phẩm, dệt, giấy nên nƣớc nhiễm bẩn đáng kể.
Lƣợng nƣớc thải ở đây đến 168.000 m3/ngày đêm, vào mùa cạn nƣớc sông nhiễm bẩn nặng. Nhƣ nhà máy Supe Lâm Thao thải 17.300 m3/ngày đêm với nƣớc có pH = 6.0; nƣớc có màu vàng, NaCl = 58. Nhà máy giấy Bãi Bằng xả hơn 144.000 m3/ngày đêm, nƣớc có pH = 8.4 mg/l, oxy hoà tan = 10 mg/l, BOD = 6.5 mg/l, COD = 47 mg/l. Nƣớc sông Lô từ nhà máy Giấy Bãi Bằng tới nhà máy Supe Lâm Thao bị nhiễm H2S nặng, có mùi trứng thối.
Khu công nghiệp Tam Bạc - Hải Phòng. Khu công nghiệp Tam Bạc - Hải Phòng xả nƣớc thải vào sông Tam Bạc từ các nhà máy xi măng, ắc quy, mạ điện, giấy.Nƣớc thải nhà máy xi măng có pH = 7.5, chất lơ lửng 350 mg/l; BOD = 10 mg/l; oxy hoà tan 2. Nhà máy ắc quy thải nƣớc có pH = 6.0; chất lơ lửng 159 mg/l; BOD = 12 mg/l; sắt = 2.7 mg/l; ôxy hoà tan 2.2 mg/l, các nguyên tố độc chì, kền. Nhà máy mạ điện thải nƣớc có pH = 5.5 mg/l; chất lơ lửng 300 mg/l, ôxy hoà tan 3.0 mg/l; các nguyên tố độc hại: chì, crom.
Nƣớc thải nhà máy giấy có pH = 7.5; chất lơ lửng 270 mg/l; BOD = 146 mg/l; ôxy hoà tan 2.5 mg/l; các chất sulphua, kiềm. Khu công nghiệp Thái Nguyên. Nguồn nƣớc thải ở đây bao gồm nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải công nghiệp chủ yếu từ nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, Liên hiệp xí nghiệp luyện gang thép, các xƣởng luyện kim loại màu, khai thác than, sắt và các ngành công nghiệp khác ở địa phƣơng. Tổng lƣợng nƣớc thải ở khu vực thành phố Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lƣu lƣợng nƣớc sông Cầu về mùa cạn.
Trong khu công nghiệp này đáng lƣu ý hơn cả là nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ có pH = 8.0 và hàm lƣợng NH4+ là 4 mg/l hàm lƣợng chất hữu cơ cao thƣờng lớn 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hơn vài trăm mg/l, nƣớc thải có màu nâu và mùi nồng, thối gây cảm giác khó chịu. Nƣớc thải nhà máy luyện gang thép có mùi phenol, hàm lƣợng NH4+ cao từ 15 – 30 mg/l, hàm lƣợng chất hữu cơ cao từ 87 – 126 mg/l. Ngoài ra còn có nhiều chất khác trong nƣớc thải hỗn hợp của nhiều nhà máy và nƣớc thải sinh hoạt gồm H 2S; chất lơ lửng, kim loại nặng, cyanua, vi khuẩn. Khu công nghiệp Nam Định.
Các nhà máy dệt xả thẳng nƣớc thải vào kênh tiêu nƣớc sinh hoạt rồi đổ vào kênh Cốc Thành. Lƣu lƣợng nƣớc thải khoảng 800 m3/giờ, trong đó có muối Natri, Sulphua, Natri cabonat, NaOH, HCl, Sulphuaric. Các chất hữu cơ chủ yếu là hồ tinh bột, cellulo, polyester, thuốc nhuộm. nƣớc thải có màu đen, thối ( Nông nghiệp và phát triển nông thôn, số 5/2003, tr.
Ô nhiễm nguồn nước ở vùng nông thôn Lƣu vực sông Hồng có khoảng 80% dân số sống chủ yếu bằng nghề nông, do vậy để bảo đảm sản xuất hàng năm đã phải sử dụng một lƣợng lớn phân bón các loại. Vấn đề sử dụng bừa bãi quá tải không hợp lý về phân bón và thuốc bảo vệ thực vật đã dẫn đến ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc và sức khoẻ cộng đồng. Lƣợng rác thải ở vùng nông thôn và tình trạng xả nƣớc thải và ứ đọng nƣớc phổ biến ở nhiều địa phƣơng đã gây ô nhiễm hầu hết nguồn nƣớc mặt (ao hồ, sông ngòi) đây cũng là nguyên nhân gây ra những bệnh nhƣ đau mắt đỏ, tả, tiêu chảy (năm 1997 ở Thái Bình số ngƣời bị bệnh tiêu chảy là 65.