HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN VĂN HẢO ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC NGẦM HUYỆN TIÊN DU, TỈNH BẮC NINH Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 44 03 01 Người hướng dẫn khoa học: PGS. Đoàn Văn Điếm NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này trung thực. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Hảo i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn PGS. Đoàn Văn Điếm, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn. Với những lời chỉ dẫn, những tài liệu, sự tận tình hướng dẫn và những lời động viên của Thầy đã giúp tôi vượt qua nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện luận văn này. Tôi cũng xin cảm ơn quý thầy cô giảng dạy chương trình cao học “Khoa học Môi trường” đã truyền dạy những kiến thức quý báu, những kiến thức này rất hữu ích và giúp tôi nhiều khi thực hiện nghiên cứu.
Đặc biệt, tôi xin cám ơn về những góp ý có ý nghĩa rất lớn khi tôi thực hiện đề cương nghiên cứu. Xin cảm ơn các lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh, phòng Tài nguyên, nước, khoáng sản thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh, phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Tiên Du đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình tôi tham gia thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Hảo ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Lời cam đoan.
ii Mục lục. iii Danh mục viết tắt. v Danh mục bảng. vi Danh mục hình.
vii Trích yếu luận văn thạc sĩ. viii Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài. Giả thiết khoa học.
Mục tiêu nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn. Ý nghĩa khoa học, thục tiễn.
Những đóng góp mới. Tổng quan tài liệu. Tổng quan về Asen. Nguyên tố Asen (As).
Dạng tồn tại của Asen trong môi trường. Độc học của Asen. Tiêu chuẩn về Asen. Hiện trạng tích lũy Asen trong nước ngầm.
Tích lũy Asen trên Thế giới. Tích lũy Asen ở Việt Nam. Hiện trạng tích lũy Asen trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh. Tổng quan nước ngầm địa bàn nghiên cứu.
Giới thiệu về nước ngầm huyện Tiên Du. Đặc điểm phân bố các tầng chứa nước. Dự báo nhu cầu sử dụng nước giai đoạn 2015-2020 huyện Tiên Du. 18 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Các vấn đề tồn tại trong bảo vệ nước ngầm huyện Tiên Du. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu.
Đối tượng/ vật liệu nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp.
Phương pháp quan trắc, phân tích As trong môi trường. Phương pháp xây dựng mạng lưới quan trắc. Phương pháp chuyên gia. Phương pháp mô phỏng minh hoạ số liệu.
Phương pháp điều tra phỏng vấn người dân. Kết quả và thảo luận. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh. Đánh giá hiện trạng nồng độ Asen trong nước ngầm trên phạm vi huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh.
Mô phỏng phân bố các khu vực tích lũy As trên địa bàn huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh. Đánh giá tác động của tích lũy Asen ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Các giải pháp quản lý, xử lý hiệu quả dễ áp dụng cho người dân. Kết luận và kiến nghị.
55 Tài liệu tham khảo. 57 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa Tiếng Việt BTNMT Bộ Tài Nguyên và Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường BVTV Bảo vệ thực vật CCN Cụm công nghiệp ĐCCT Địa chất công trình ĐCTV Địa chất thủy văn HTX Hợp tác xã KCN Khu công nghiệp LK Lỗ khoanh QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCN Tầng chứa nước TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam UBND Ủy ban nhân dân USD Đô la Mỹ v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Tính chất hóa học của nguyên tử Asen. Phân bố diện tích dân số huyện Tiên Du.
Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước huyện Tiên Du. Đặc điểm sử dụng nước ở các vị trí lấy mẫu ở huyện Tiên Du. Nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió không khí trung bình các tháng tại huyện Tiên Du. Tổng số giờ nắng, lượng bốc hơi trung bình các tháng tại huyện Tiên Du.
Bảng dân số huyện Tiên Du trong các năm. Lượng nước ngầm sử dụng tại huyện Tiên Du trong năm 2016. Kết quả hàm lượng Asen (tháng 7/2015). Kết quả teskit hàm lượng arsen sau lọc tại hiện trường (tháng 7/2015).
49 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 2. Sự chuyển hóa trimethylarsine thành các sản phẩm cực độc. Sự xâm nhậpcủa Asen và những hợp chất của nó trong cơ thể. Bản đồ hành chính huyện Tiên Du.
Mặt cắt cấu trúc địa chất thuỷ văn thực tế khu vực Tiên Du. Mô hình mô phỏng hệ thống nước ngầm trong môi trường 4 lớp trên mô hình huyện Tiên Du. Phương pháp nghiên cứu được thể hiện trong sơ đồ. Cơ sở dữ liệu xây dựng mạng lưới quan trắc.
Bản đồ ô lưới lấy mẫu nước ngầm huyện Tiên Du. Vị trí địa huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh. Biểu đồ kết quả phân tích Asen huyện. Các bước mô phỏng phân vùng ô nhiễm.
Bản đồ lớp khu dân cư và danh giới xã, huyện vùng nghiên cứu. Lớp bản đồ mô phỏng các điểm lấy mẫu nước ngầm huyện Tiên Du. Bản đồ mô phỏng phân vùng mức độ ô nhiễm. Bản đồ mô phỏng phân vùng tích lũy Asen của huyện Tiên Du.
Sư đồ các bước đánh giá tình trạng tích lũy Asen. Biểu đồ minh họa sự hiện diện của rủi ro. 47 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Asen (As) là một chất độc thường gọi là thạch tín, có độc tính gấp bốn lần thuỷ ngân, nhiễm độc nặng nhất của Asen là ung thư. Nguyên nhân chủ yếu khiến nước ngầm ở nước ta bị nhiễm thạch tín là do cấu tạo tự nhiên của địa chất và bị ảnh hưởng do các nhà máy hoá chất, các khu khai thác quặng, những khu vực nông nghiệp sử dụng chất bảo quản thực vật.
Đề tài “Đánh giá hiện trạng tích lũy Asen trong nước ngầm, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh” là cơ sở khoa học để đánh giá hiện trạng tích lũy Asen trong nguồn nước ngầm dùng trong sinh hoạt của nhân dân, từ đó xác định mức độ tích lũy Asen trong các nguồn nước ngầm trên phạm vi huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh, khoanh vùng chi tiết nguồn nước ngầm có hàm lượng Asen vượt TCCP (>0,05mg/l). Trên cơ sở đó đưa ra các giải pháp quản lý, xử lý tích lũy Asen đối với từng vùng, từng lĩnh vực trên địa bàn huyện và tỉnh Bắc Ninh Đề tài đánh giá hiện trạng tích lũy Asen trong nước ngầm, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu như: Phương pháp quan trắc, phân tích tại hiện trường, phương pháp phân tích phòng thí nghiệm phương pháp điều tra phỏng vấn và mô phỏng số liệu. Căn cứ vào diện tích và nhu cầu sử dụng nước tôi tiến hành lấy 53 mẫu nước gầm và được teskit tại hiện trường. Mẫu nước có hàm lượng cao sẽ được gửi về phòng thí nghiệm để phân tích, từ kết quả phân tích phân vùng ô nhiễm như sau: Tích lũy Asen trong nước ngầm dùng cho sinh hoạt có hàm lượng cao: Gồm xã Tân Chi có 2 trên 7 điểm lấy mẫu hàm lương Asen > 0,01mg/l.
Khu vực có hàm lượng Asen từ 0,001-0,009: gồm 11 xã là Phú Lâm, Nội Duệ. Hoàn Sơn, Hiên Vân, Việt Đoàn, Phật Tích, Cảnh Hưng, Tri Phương, Minh Đạo. Khu vực không phát hiện được Asen: Hàm lượng Asen <0,0001, gồm 2 xã là thị trấn Lim, xã Đại Đồng. Từ kết quả đánh giá trên, tôi đưa ra một số biện pháp bảo vệ nguồn nước ngầm như: Xử lý hàm lượng Asen trong nước sinh hoạt xuống dưới ngưỡng cho phép, có thể sử dụng cho những hệ thống lọc cỡ nhỏ, lắp trước những trạm cấp nước hoặc những hệ thống lọc nhỏ cho mỗi gia đình.
viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com THESIS ABSTRACT Arsenic, a chemical element with symbol As, whose toxicity may lead to cancer, is four times as poisonous as mercury. In fact, there are many reasons causing arsenic contamination of ground water in our country which are natural composition of geological affected by chemical plants, mining areas, agricultural land using preservation. The research “Evaluation on Arsenic contamination of groundwater in Tien Du District, Bac Ninh Province” is conducted to evaluate the status of arsenic contamination of groundwater used for daily life purposes in order to determine the level of arsenic contamination and to find out the areas whose arsenic content of ground water beyond standard (>0,05mg/l). As a result, management solutions as well as arsenic contamination treatments for each areas, each sectors can be proposed timely and properly.
Research methodologies:observation methodology, on-site analysis, laboratory analysis, conduction of surveys and interviews, data analysis. Based on the area and water using demand, 53 samples of ground water are testkit onsite. The samples with high content were sent to the laboratory for analysis. The result is indicated as below: - Level of Arsenic contamination over 0,01mg/l: Tan Chi Ward where 2 over 7 samples has Arsenic content beyond the standard.
- Level of Arsenic contamination ranges from 0,001-0,009 including: Phu Lam, Noi Due, Hoan Sơn, Hien Van, Viet Đoan, Phat Tich, Canh Hung, Tri Phuong, Minh Đao. - Level of Arsenic contamination below 0.0001 including Lim Town, Dai Dong. Based on the above results, some solutions have been proposed as: - Building system which can eliminate arsenic level in drinking water to below the accepted level. - Using small filter systems in water supply stations.
- Using water filter system in each family. ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Asen (As) là một chất độc (với hàm lượng lớn) thường gọi là thạch tín, có độc tính gấp 4 lần thuỷ ngân, nhiễm độc nặng nhất của Asen là gây ung thư.