----------------------- Trần Thị Mai NGHIÊN CỨU Á Ặ ỂM HÓA LÝ CỦ ỚC NGẦM T I HAI MẶT CẮT THUỘC HUYỆN PHÚC TH , PHÍA NAM SÔNG HỒNG - HÀ NỘI GÓP PHẦN GIẢI THÍCH NGUYÊN NHÂN HÌNH THÀNH Ô NHIỄM ASEN U - 2015 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com U Ộ ----------------------- Trần Thị Mai NGHIÊN CỨU Á Ặ ỂM HÓA LÝ CỦ ỚC NGẦM T I HAI MẶT CẮT THUỘC HUYỆN PHÚC TH , PHÍA NAM SÔNG HỒNG - HÀ NỘI GÓP PHẦN GIẢI THÍCH NGUYÊN NHÂN HÌNH THÀNH Ô NHIỄM ASEN : Khoa học Mô trường M : 60440301 U Ớ : TS. Phạm Thị Kim Trang – 2015 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com L I CẢM Ơ Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn tới Tiến sĩ Phạm Thị Kim Trang đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình làm luận văn. Em xin trân trọng cảm ơn Giáo sư, Tiến sĩ Dieke Postma, Viện Khảo sát Địa chất Đan Mạch và Greenland (GEUS), người đã trực tiếp giảng dạy các khóa học hữu ích và truyền đạt những kiến thức chuyên ngành quý báu sử dụng trong luận văn này. Em xin cảm ơn thầy Phạm Hùng Việt và các anh chị, các bạn trong nhóm Nghiên cứu Kim loại nặng và nhóm Hóa Môi trường đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt quá trình làm việc, nghiên cứu tại Trung tâm Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững (CETASD).
Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Môi trường – Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức bổ ích cần thiết để sử dụng trong luận văn cũng như trong các nghiên cứu và công việc sau này. Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới những người thân trong gia đình, luôn luôn chia sẻ, thấu hiểu và là điểm tựa vữngchắc về tinh thần trong toàn bộ thời gian thực hiện luận văn. Em xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ quý báu về kinh phí của dự án PREAs và Trung tâm CETASD, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. ác ả l ậ vă rầ ị Ma LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤ Ụ MỞ ẦU.
Tổng quan về Asen. Dạng tồn tại của As trong nước ngầm. Độc tính của Asen. Tình hình ô nhiễm As ở Việt Nam và Thế giới.
Ô nhiễm As trong nước ngầm trên Thế giới. Hiện trạng ô nhiễm As ở Việt Nam. ặc đ ểm hóa lý của ước ngầm l q a đến sự ô nhiễm As. Đặc điểm hóa lý của nước ngầm.
Các giả thiết về sự hình thành As trong nước ngầm. ặc đ ểm dân s , địa chất v ước ngầm khu vực nghiên cứu. ịa đ ểm nghiên cứu. tượng nghiên cứu.
Phương pháp tổng quan tài liệu. Phương pháp lấy mẫu nước ngầm. Phương pháp lập bản đồ. Các chỉ số phân tích tại hiện trường.
Các thông số phân tích trong phòng thí nghiệm. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu. Thiết bị và dụng cụ .38 ươ 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LU N. ặc đ ểm óa lý ước ngầm giếng nhà dân thu c khu vực nghiên cứu.
Các thành phần đa lượng .42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các thành phần vi lượng. M tươ q a ữa m t s thành phần hóa học tro ước ngầm với As tại hai mặt cắt. Mối tương quan giữa một số thành phần mang tính oxi hóa và As trong nước ngầm tại hai mặt cắt.
Mối tương quan giữa một số thành phần mang tính khử và As trong nước ngầm tại hai mặt cắt. 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 69 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤ Ì Ả Hình 1. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của asen theo Eh-pH.
Sự phân bố của các vùng bị ô nhiễm As trong khu vực am và ông am Á. Sự phân bố nồng độ s và độ sâu tương ứng trong các giếng khoan ở đồng bằng sông Hồng, các mẫu được thu thập từ năm 2005 – 2007. Quá trình oxi hóa các chất hữu cơ hình thành môi trường khử. Sự cạnh tranh hấp phụ của các anion trên bề mặt khoáng.
Vị trí các giếng nhà dân và hai mặt cắt A và B thuộc huyện Phúc Thọ. o các thông số hiện trường sử dụng bộ dẫn dòng chảy kín. Sục khí itơ các dụng cụ trước khi lấy mẫu. Sự phân bố của E trong nước ngầm khu vực nghiên cứu.
Bản đồ sự phân bố hàm lượng của các cation chính trong nước ngầm. Sự phân bố nồng độ của anion chính trong nước. Sự phân bố của một số thành phân vi lượng trong nước ngầm. Sự phân bố của NH4+ trong nước ngầm khu vực nghiên cứu.
Lát cắt địa chất của hai mặt cắt A và B. Giản đồ Piper cho nước ngầm thuộc hai mặt cắt A và B. Sự phân bố của s( ) trong nước ngầm tại hai mặt cắt. Sự phân bố NO3-, SO42 -, DO và PO43- trong nước ngầm ở hai mặt cắt.
Mối tương quan của As(III) và SO42-. Mối tương quan của As(III) và PO43-. Sự phân bố Mn2+, NH4+, Fe2+ và CH4 trong nước ngầm tại hai mặt cắt 61 Hình 3. Mối tương quan của As(III) và Mn2+.
Mối tương quan giữa As(III) và NH4+. Sự phân bố của s( ) và Fe( ) trong nước ngầm ở hai mặt cắt. Biểu đồ khả năng bão hòa khoáng Siderit và Vivianit trong nước ngầm66 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤ BẢ B ỂU Bảng 1. Sự phổ biến của một số bệnh khi phơi nhiễm As và không bị phơi nhiễm 7 Bảng 1.
Ô nhiễm asen trong nước ngầm ở một số nước trên thế giới. Kết quả phân tích As do UNICEF hỗ trợ (2001–2004). ác quá trình địa hóa tự nhiên giải phóng s vào nước ngầm. Một số thành phần hóa học nước ngầm tại các giếng nhà dân.
Giá trị trung bình của một số thành phần hóa học trong nước ngầm tại hai mặt cắt. 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤ Ữ Ế Ắ : Atom Absorption Spectrophotometer- Máy quang phổ hấp AAS thụ nguyên tử BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi Trường DO : Dissolved oxygen – Nồng độ oxi hòa tan HVG : Hydride Vapor Generator - Bộ tạo khí hydrua ICP : Inductively Coupled Plasma - Plasma cảm ứng cao tần : Phần mềm mô hình hóa chuyên dụng cho các quá trình thủy PHREEQ địa hóa diễn ra trong trầm tích và nước ngầm QCVN : Quy chuẩn Việt Nam : United Nations Children's Fund - Quỹ hi đồng Liên Hiệp UNICEF Quốc WHO : World Health Organization – Tổ chức Y tế Thế giới LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ẦU Ngày nay, khi nguồn nước mặt ngày càng ô nhiễm, nước ngầm được coi là nguồn nước đóng vai trò quan trọng cho sự phát triển con người cũng như sự phát triển kinh tế xã hội của mỗi quốc gia. Việc khai thác và sử dụng nước ngầm cho các mục đích sinh hoạt, sản xuất, trồng trọt, chăn nuôi… làm cho tình trạng ô nhiễm nước ngầm ngày càng trầm trọng hơn. Ở Việt Nam, trong vài chục năm trở lại đây, nước ngầm được sử dụng rất phổ biến (chiếm tới 35-50% lượng nước cấp) cho nhu cầu ăn uống, sinh hoạt của người dân, đặc biệt tại các vùng đồng bằng, đô thị đông dân cư.
Vì nước ngầm thường được coi là sạch hơn nước mặt do không tiếp xúc trực tiếp với các nguồn thải con người tạo ra. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã cho thấy nước ngầm tại một số vùng có hàm lượng asen, sắt, amoni, mangan,… cao hơn tiêu chuẩn cho phép rất nhiều lần. Khi nước ngầm này được sử dụng cho mục đích ăn uống thì mức độ vượt tiêu chuẩn lại càng nghiêm trọng. Các quá trình tự nhiên như mưa, các dòng chảy nước mặt và các quá trình vận động của địa chất thủy văn cũng như những hoạt động kinh tế của con người làm cho đặc tính hóa lý của nước ngầm biến đổi rất phức tạp.
ể góp phần đánh giá chất lượng nước ngầm cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất, rất nhiều tác giả đã tiến hành nghiên cứu các đặc tính hóa lý nước ngầm ở các khu vực có đặc điểm địa chất thủy văn khác nhau. ịa điểm nghiên cứu mà đề tài lựa chọn là khu vực phía Nam sông Hồng nằm trong vùng đồng bằng bồi tích sông Hồng được hình thành bởi các trầm tích ệ Tứ cách đây khoảng 20 nghìn năm do sự kết hợp ảnh hưởng của nhiều hoạt động địa chất trong quá khứ, có cấu trúc địa chất phức tạp được biến đổi từ một khu vực tích tụ trầm tích dưới mực nước biển thành khu vực chịu sự phong hóa, sói mòn nằm trên mực nước biển. Với đối tượng nghiên cứu là các thành phần hóa lý của nước ngầm như các nguyên tố đa lượng, vi lượng, các chất hữu cơ, p , nhiệt độ, độ dẫn, hàm lượng ôxi hòa tan và mối quan hệ giữa các thành phần này trong môi 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trường nước ngầm của khu vực nghiên cứu. Từ đó, tìm hiểu nguyên nhân hình thành ô nhiễm s trong nước ngầm tại khu vực này.
Xuất phát từ lý do trên, luận văn được thực hiện với đề tài: “Nghiên cứ đặc tính hóa lý của ước ngầm tại hai mặt cắt thu c huyện Phúc Thọ, phía nam sông Hồng - Hà N i, góp phần giải thích nguyên nhân hình thành ô nhiễm Asen”. Với các nội dung cụ thể như sau: 1. Khảo sát hàm lượng các thành phần đa lượng và vi lượng trong nước ngầm từ đó nhận xét xu hướng biến đổi các thành phần này. Phân tích đánh giá mối tương quan giữa các thành phần hóa học với s trong nước ngầm.
Dự đoán nguyên nhân hình thành ô nhiễm sen tại khu vực nghiên cứu. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ươ 1- TỔNG QUAN 1. ổ q a về e Trước đây, asen được sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp khai mỏ, luyện kim, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thậm chí trong một số chất tăng trọng cho gia súc. Tuy nhiên, trong khoảng 20 năm trở lại đây, các nhà khoa học đã chứng minh được tác hại của asen và sau đó con người mới có cái nhìn đúng đắn về ảnh hưởng của nó tới sức khỏe và đời sống.
ộc tính của asen phụ thuộc vào dạng hoá học và trạng thái vật lý của hợp chất. sen vô cơ được coi là độc nhất đối với sức khoẻ con người.