ĐẶT VẤN ĐỀ Trong một vài thập kỷ gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của đất nước, ngành công nghiệp Việt Nam đã có những tiến bộ không ngừng cả về số lượng các nhà máy cùng chủng loại các sản phẩm và chất lượng cũng ngày càng được cải thiện. Ngành công nghiệp phát triển đã đem lại cho nhân dân những hàng hóa rẻ hơn mà chất lượng không thua kém so với hàng ngoại nhập. Bên cạnh những tác động tích cực do ngành công nghiệp mang lại thì cũng phải kể đến những tác động tiêu cực. Một trong những mặt tiêu cực đó là các loại chất thải do các ngành công nghiệp thải ra ngày càng nhiều làm ảnh hưởng đến môi trường sống và sức khoẻ của người dân.
Môi trường sống của người dân đang bị đe dọa bởi các chất thải công nghiệp, trong đó vấn đề bức xúc nhất phải kể đến nguồn nước. Hầu hết các hồ, ao sông, ngòi đi qua các nhà máy công nghiệp ở Việt Nam đều bị ô nhiễm đặc biệt là các con sông lớn, trong đó có sông Cầu. Một trong những nguyên nhân làm ô nhiễm nguồn nước sông, ao hồ là nước thải công nghiệp có chứa kim loại nặng như: thủy ngân, chì, kẽm, đồng, crôm, nikel [13]. Do vậy, vấn đề ô nhiễm môi trường nước, đặc biệt là ô nhiễm 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.
Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, chất lượng nước tại sông Đồng Nai, sông Cầu, sông Nhuệ và sông Đáy đã bị ô nhiễm. Kết quả khảo sát cho thấy, gần 70% trong số hơn một triệu m3 nước thải mỗi ngày từ các khu công nghiệp được xả thẳng ra các nguồn tiếp nhận mà không qua xử lý đã gây ô nhiễm môi trường. Trong khi đó, tỷ lệ các khu công nghiệp đi vào hoạt động có trạm xử lý nước thải tập trung chỉ chiếm khoảng 43%. Lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy và sông Cầu (đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên) nhiều chỉ tiêu chất lượng không đạt giới hạn B1.
Theo các báo cáo đánh giá hiện trạng môi trường từ năm 2005 đến năm 2009; báo cáo kết quả triển khai Đề án sông Cầu; báo cáo xây dựng hệ thống quan trắc 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com của tỉnh Thái Nguyên và số liệu quan trắc hiện trạng môi trường từ năm 2005 đến năm 2010 cho thấy chất lượng nước mặt sông Cầu, đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Thái Nguyên đã có những biểu hiện ô nhiễm rõ rệt bởi các kim loại nặng do các nguồn nước thải từ khu công nghiệp Lưu Xá. Đặc biệt, hàm lượng kim loại nặng tích luỹ trong trầm tích sau điểm tiếp nhận nước thải từ khu công nghiệp Lưu Xá cao gấp hàng trăm lần so với trầm tích trước điểm tiếp nhận nước thải [16]. Để theo dõi diễn biến theo thời gian và không gian của các kim loại nặng trong nước và sự tích luỹ trong trầm tích do nước thải của Khu công nghiệp, đồng thời đề xuất các phương án giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ môi trường trong hoạt động sản xuất Khu công nghiệp, Học viên chọn đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của nước thải khu công nghiệp Lưu Xá tới hàm lượng kim loại nặng trong nước và trầm tích sông Cầu”. Nhằm góp phần làm rõ tác động của các kim loại nặng từ nước thải Khu công nghiêp Lưu Xá tới chất lượng nước trầm tích sông Cầu, hỗ trợ cho công tác bảo vệ môi trường tại địa phương.
Mục tiêu cụ thể của đề tài là: - Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng và hiện trạng môi trường nước mặt, trầm tích sông Cầu trước và sau điểm tiếp nhận nước thải khu công nghiệp Lưu Xá. - Đánh giá hiện trạng xả thải của khu công nghiệp và tính toán thải lượng của một số kim loại (Pb, Zn, Cd) từ hoạt động sản xuất của các nhà máy trong khu công nghiệp Lưu Xá. - Đánh giá mối liên hệ giữa hàm lượng kim loại trong nước và trầm tích sau điểm tiếp nhận nước thải khu công nghiệp Lưu Xá với tình hình sản xuất của khu công nghiệp trong những năm qua. - Đề xuất các biện pháp quản lý bảo vệ môi trường trong hoạt động sản xuất Khu công nghiệp.
10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Đại cƣơng về các kim loại nặng Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5 g/cm3. Chúng có thể tồn tại trong khí quyển (dạng hơi), thuỷ quyển (các muối hoà tan), địa quyển (dạng rắn không tan, khoáng, quặng.) và sinh quyển (trong cơ thể con người, động thực vật). Cũng như nhiều nguyên tố khác, các kim loại nặng có thể cần thiết cho sinh vật cây trồng hoặc động vật, hoặc không cần thiết.
Những kim loại cần thiết cho sinh vật nhưng chỉ có nghĩa "cần thiết" ở một hàm lượng nhất định nào đó, nếu ít hơn hoặc nhiều hơn thì lại gây tác động ngược lại. Những kim loại không cần thiết, khi vào cơ thể sinh vật ngay cả ở dạng vết (rất ít) cũng có thể gây độc hại. Với quá trình trao đổi chất, những kim loại này thường được xếp loại độc. Ví dụ như niken, đối với thực vật thì niken không cần thiết và là chất độc, nhưng đối với động vật, niken lại rất cần thiết ở hàm lượng thấp.
Với những kim loại cần thiết đối với sinh vật cần lưu ý về hàm lượng của chúng trong sinh vật. Nếu ít quá sẽ gây ảnh hưởng tới quá trình trao đổi chất, nếu nhiều quá sẽ gây độc. Như vậy sẽ tồn tại một khoảng hàm lượng tối ưu của kim loại, và chỉ có giá trị ở đúng sinh vật hay một cơ quan của sinh vật mà nó có tác dụng, ở giá trị này sẽ có tác động tích cực lên sự phát triển hoặc sản phẩm của quá trình trao đổi chất. Kim loại nặng trong môi trường thường không bị phân huỷ sinh học mà tích tụ trong sinh vật, tham gia chuyển hoá sinh học tạo thành các hợp chất độc hại hoặc ít độc hại hơn.
Chúng cũng có thể tích tụ trong hệ thống phi sinh học (không khí, đất nước, trầm tích) và được chuyển hoá nhờ sự biến đổi của các yếu tố vật lý và hoá học như nhiệt độ, áp suất dòng chảy, oxy, nước. Nhiều hoạt động nhân tạo cũng tham gia vào quá trình biến đổi các kim loại nặng và là nguyên nhân gây ảnh hưởng tới vòng tuần hoàn vật chất hoá địa, sinh học của nhiều loại.[12] 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Chì và hậu quả của ô nhiễm của chì a/Ảnh hưởng của chì tới thực vật Chì (Pb) là một nguyên tố không cần thiết cho cơ thể sinh vật, chì được cây hấp thụ và từ đó làm ô nhiễm chuỗi thực phẩm. Khả năng metyl hoá sinh học các hợp chất chì vô cơ thành chì metyl Pb(CH3)4 làm tăng khả năng lan truyền ô nhiễm chì trong chuỗi thức ăn.
Pb lại là kim loại nặng có khả năng tích luỹ cao nên khi sinh vật sản xuất hấp thụ chì, dù chỉ một lượng nhỏ, qua dây chuyền thực phẩm nó sẽ được khuếch đại và đến lúc nào đó sẽ trở thành chất gây độc cho sinh vật tiêu thụ, thậm chí ngay cả sinh vật sản xuất. b/Ảnh hưởng của chì tới sức khoẻ con người Con người hấp thụ chì một cách gián tiếp thông qua chuỗi thức ăn hoặc trực tiếp bằng nhiều con đường: hô hấp, tiếp xúc qua da hoặc tiêu hoá. Một số dạng nhiễm độc chì được biết đến là: nhiễm độc mãn tính và nhiễm độc cấp tính. Sự thâm nhập chì qua nhau thai người xảy ra rất sớm từ tuần thứ 20 của thai nhi và tiếp diễn sau đó.
Trẻ em có mức hấp thụ chì gấp 4 - 5 lần so với người lớn. Mặt khác, thời gian bán phân huỷ sinh học chì ở trẻ em cũng lâu hơn nhiều. Chì tích đọng ở xương. Trẻ em từ 6 tuổi trở xuống và phụ nữ có thai là những đối tượng mẫn cảm với những ảnh hưởng nguy hại cho sức khoẻ do chì gây ra.
Chì cũng kìm hãm chuyển hoá Canxi bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua kìm hãm sự chuyển hoá vitamin D. Chì gây độc cả hệ thống thần kinh trung ương lẫn thần kinh ngoại biên. Nhiễm độc chì thường làm rối loạn trí óc, nhẹ thì nhức đầu; nặng thì co giật có thể dẫn đến động kinh, hôn mê và tử vong. Trong cơ thể, chì tác dụng lên hệ thống enzyme nhất là enzyme vận chuyển hyđro.
Khi bị nhiễm độc, người bệnh có một số rối loạn cơ thể, chủ yếu là rối loạn bộ phận tạo huyết (tuỷ xương). Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể gây ra những tai biến như đau bụng, đường viền đen Burton ở lợi, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnh viễn, liệt, tai biến não; nếu bị nặng có thể dẫn đến tử vong [27]. 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Uỷ ban chuyên viên FAO/WHO về phụ gia thực phẩm (JECFA) đã thiết lập giá trị tạm thời cho lượng chì đưa vào cơ thể hàng tuần có thể chịu được đối với cơ thể trẻ sơ sinh và thiếu nhi là 25 g/kg thể trọng (tương đương 3,5 g/kg thể trọng/ngày) [59]. Cadimi và hậu quả của ô nhiễm của cadimi a/ Ảnh hưởng của cadimi đến cây trồng Sự nhiễm độc Cd có thể xảy ra đối với thực vật trên những vùng đất bị ô nhiễm.
Sự tích luỹ của nó trong thực vật là nguyên nhân gây gia tăng rủi ro ngộ độc thực phẩm và có thể gây ảnh hưởng trầm trọng trong một thời gian dài. Cd gây độc cho cây trồng, khi Cd thâm nhập vào cây, chúng sẽ tham gia vào các phản ứng oxy hoá. Biểu hiện của cây bị nhiễm độc Cd là mép lá có màu nâu; lá bị úa vàng, xoăn; rễ có màu nâu, thân còi. Tuỳ theo mức độ nhiễm độc mà cây có biểu hiện rõ hay không rõ.
Ngoài ra, Cd còn làm thay đổi tính thấm của màng tế bào, kìm hãm quá trình tổng hợp protêin, ức chế một số enzyme, tác động tới hô hấp và quang hợp của thực vật,…[27]. b/Ảnh hưởng của Cd đến sức khoẻ con người Cd được xếp vào hàng những kim loại độc nhất. Cadimi có độc tính rất rõ đối với động vật thuỷ sinh (tôm, cá), con người và thực vật. Nguyên nhân chủ yếu của độc tính là Cd đồng hình với Zn nên có khả năng thay thế Zn trong một số enzyme gây nên rối loạn quá trình trao đổi chất [19].
Cadimi đi vào cơ thể con người chủ yếu qua đường ăn uống. Do nước uống hoặc đồ ăn bị nhiễm Cd.