Nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong nước và trầm tích tại đầm Thadluang, Lào

Luận văn thạc sĩ phân tích hus investigation the heavy metal contents in surface water and sediment collected in thadluang, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Master Thesis

2011

69
4
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

ACKNOWLEDGEMENTS

ABSTRACT

CONTENTS

1. CHAPTER 1: OVERVIEW OF WATER AND SEDIMENT POLLUTION IN THADLUANG MARSH

1.1. Topography of Thad Luang marsh

1.2. Present status of water and sediment pollution in ThadLuang marsh

1.3. Toxicity of Cadmium Cd, Copper Cu, Lead Pb, Zinc Zn

1.4. Analytical methods for determination of heavy metals in water and sediment samples

1.5. Research Objects and research contents

1.6. Chemicals and Apparatus

2. CHAPTER 2

2.1. Sampling and Sample Preparation

2.2. Analytical methods for determination of Cu, Pb, Cd, Zn

2.3. Flame atomic absorption spectroscopy method (F-AAS): determination of heavy metal content in sediment samples

2.4. Inductive couple plasma – mass spectrophotometry (ICP-Ms) for the determination of heavy metal contents in surface water samples

2.5. Quality control of analytical methods

3. CHAPTER 3: RESULTS AND DISCUSSION

3.1. Optimizations of some chemical factors influencing to absorbance in F-AAS method

3.2. Study the effects of sample matrix and matrix modifier to F-AAS

3.3. Calibration curves of Pb, Cd, Zn and Cu measurements. Limit of detection (LOD) and Limit of quantitation (LOQ)

3.4. Effect of interferences to the determination of Pb, Cd and Cu, Zn by FAAS

3.5. Determination of Pb, Cu, Zn, Cd in surface water samples using ICP-MS

3.6. Calibration curves for the determination of Cu, Zn, Pb and Cd in water samples

3.7. Total concentrations of Cu, Pb, Cd, Zn in surface water and sediment of ThadLuang marsh

3.8. Application of GIS to find out spartial distribution of heavy metals

4. CHAPTER 4: CONCLUSION

LIST OF FIGURES

LIST OF TABLES

LIST OF ABBREVIATIONS

INTRODUCTION

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt

Nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt và trầm tích tại đầm Thadluang, Lào là một vấn đề cấp bách trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Đầm Thadluang, nằm ở Vientiane, là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề từ hoạt động công nghiệp và sinh hoạt của người dân. Việc xác định hàm lượng kim loại nặng như Cadmium, Lead, Copper và Zinc trong nước và trầm tích không chỉ giúp đánh giá tình trạng ô nhiễm mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho các biện pháp quản lý môi trường.

1.1. Đầm Thadluang và tầm quan trọng của nghiên cứu

Đầm Thadluang là một khu vực sinh thái quan trọng, cung cấp nước cho nông nghiệp và sinh hoạt của người dân địa phương. Tuy nhiên, sự gia tăng dân số và hoạt động công nghiệp đã dẫn đến ô nhiễm nghiêm trọng. Nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá mức độ ô nhiễm và tìm ra các giải pháp khắc phục.

1.2. Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định hàm lượng kim loại nặng trong nước và trầm tích tại đầm Thadluang. Phương pháp sử dụng là quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) để phân tích các mẫu nước và trầm tích, đảm bảo độ chính xác và độ nhạy cao.

II. Vấn đề ô nhiễm nước mặt tại đầm Thadluang

Ô nhiễm nước mặt tại đầm Thadluang chủ yếu do sự xả thải từ các khu công nghiệp và sinh hoạt của người dân. Nhiều nhà máy không có hệ thống xử lý nước thải, dẫn đến việc xả thải trực tiếp vào nguồn nước. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn gây hại cho sức khỏe cộng đồng.

2.1. Nguồn gốc ô nhiễm và tác động đến môi trường

Các nguồn ô nhiễm chính bao gồm nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Nước thải này chứa nhiều kim loại nặng, gây ra sự tích tụ trong hệ sinh thái và ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân sống xung quanh.

2.2. Tác động của ô nhiễm đến sức khỏe cộng đồng

Ô nhiễm nước mặt có thể dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm các bệnh về đường hô hấp, tiêu hóa và các bệnh mãn tính khác. Việc tiếp xúc với kim loại nặng có thể gây ra các tác động lâu dài đến sức khỏe con người.

III. Phương pháp nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng

Nghiên cứu sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) để xác định hàm lượng kim loại nặng trong mẫu nước và trầm tích. Phương pháp này cho phép phân tích chính xác và nhanh chóng, giúp cung cấp dữ liệu cần thiết cho việc đánh giá ô nhiễm.

3.1. Quy trình thu thập mẫu và chuẩn bị

Mẫu nước và trầm tích được thu thập từ nhiều vị trí khác nhau trong đầm Thadluang. Sau khi thu thập, mẫu được xử lý và chuẩn bị theo quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo độ chính xác trong phân tích.

3.2. Phân tích hàm lượng kim loại nặng bằng AAS

Quá trình phân tích sử dụng AAS để xác định nồng độ của các kim loại nặng như Cadmium, Lead, Copper và Zinc. Kết quả phân tích sẽ được so sánh với các tiêu chuẩn chất lượng nước để đánh giá mức độ ô nhiễm.

IV. Kết quả nghiên cứu và đánh giá ô nhiễm

Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong nước và trầm tích tại đầm Thadluang vượt quá giới hạn cho phép. Điều này cho thấy tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng và cần có các biện pháp khắc phục kịp thời.

4.1. Hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt

Kết quả phân tích cho thấy nồng độ của các kim loại nặng như Cadmium và Lead trong nước mặt cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp xử lý nước thải hiệu quả.

4.2. Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích

Trầm tích tại đầm Thadluang cũng cho thấy hàm lượng kim loại nặng cao, điều này có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe của người dân. Cần có các nghiên cứu tiếp theo để theo dõi tình trạng ô nhiễm này.

V. Giải pháp và ứng dụng thực tiễn

Để giảm thiểu ô nhiễm tại đầm Thadluang, cần có các giải pháp quản lý nước hiệu quả. Việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường là rất cần thiết.

5.1. Các biện pháp xử lý nước thải

Cần thiết lập các hệ thống xử lý nước thải hiện đại để giảm thiểu ô nhiễm từ các khu công nghiệp và sinh hoạt. Việc này không chỉ bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo sức khỏe cho cộng đồng.

5.2. Nâng cao nhận thức cộng đồng về ô nhiễm

Giáo dục cộng đồng về tác hại của ô nhiễm nước và tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường là rất quan trọng. Các chương trình tuyên truyền có thể giúp nâng cao ý thức và hành động của người dân.

VI. Kết luận và triển vọng tương lai

Nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt và trầm tích tại đầm Thadluang đã chỉ ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Cần có các biện pháp khắc phục kịp thời để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

6.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo cần được thực hiện để theo dõi tình trạng ô nhiễm và đánh giá hiệu quả của các biện pháp xử lý. Điều này sẽ giúp đưa ra các giải pháp phù hợp hơn trong tương lai.

6.2. Hướng đi cho các chính sách bảo vệ môi trường

Các chính sách bảo vệ môi trường cần được cải thiện và thực thi nghiêm ngặt hơn. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn bảo vệ tài nguyên nước cho các thế hệ sau.

18/07/2025
Luận văn thạc sĩ hus investigation the heavy metal contents in surface water and sediment collected in thadluang marsh lao pdr

Trích đoạn nội dung tài liệu

Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VNU UNIVERSITY OF SCIENCE PHETDALAPHONE BOUTTAVONG INVESTIGATION THE HEAVY METAL CONTENTS IN SURFACE WATER AND SEDIMENT COLLECTED IN THADLUANG MARSH (LAO PDR) MASTER THESIS HANOI, 2011 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VNU UNIVERSITY OF SCIENCE PHETDALAPHONE BOUTTAVONG INVESTIGATION THE HEAVY METAL CONTENTS IN SURFACE WATER AND SEDIMENT COLLECTED IN THADLUANG MARSH (LAO PDR) MASTER THESIS Supervisor: Assoc. Ta Thi Thao HANOI, 2011 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 Abstract In Vientiane, water and sanitation management in the urban area is experiencing stagnant pollution. Unsanitary conditions and threat of seasonal pollution in selected spots is likely to occur and increase with the growing urban population. The sanitation system entails an on-site disposal of human waste without introduction of full water-borne sewerage with treatment facility and safe disposal arrangement.

The majorities of households relies on water flush latrines and are connected to a pit or chamber for containment of excreta. However, due to the low permeability of the soil and the high groundwater table around Vientiane, many soak-a-ways fail to operate effectively resulting in discharge of sewage from tanks into drainage channels or low lying areas. This pollution leads to effluent overflows, environmental degradation and health hazards. For the sake of assessment in what extent is water polluted, an analytical method with high sensitivity and the capability and providing a good accuracy and precision should be used.

Atomic absorption spectroscopy (AAS) is a spectroanalytical procedure for the qualitative and quantitative determination of chemical elements employing the absorption of optical radiation (light) by free atoms in the gaseous state. In analytical chemistry the technique is used for determining the concentration of a particular element (the analyte) in a sample to be analyzed. The technique makes use of absorption spectrometry to assess the concentration of an analyte in a sample. My study focuses on heavy metals content in surface water and sediment collected in ThadLuang Marsh in Vientiane Capital City.

Providing an overview about alarmingly polluted situation, this research based on determination of Copper, Lead, Cadmium and Zinc by Flame – Atomic absorption spectroscopy. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 Acknowledgements I would like to thank, DAAD, Deutscher Akademischer Austauschdienst (German Academic Exchange Service) and Technich University Dresden for providing the scholarship of the Master’s program. My sincere thanks also due to the Dean of faculty Environmental of sciences in National University of Lao P.R for the kind permission offered me to study. Ta Thi Thao - my supervisors for encouragement, constructive guidance's I would like to express the profound gratitude and the great appreciation to my advisor Prof.

Bernd Bilitewski for his excellent guidance, excellent encouragement and valuable suggestions throughout this study. Special appreciation is extended to Prof. Nguyen Thi Diem Trang and Prof. Do Quang Trung committee members for their valuable recommendation and dedicated the valuable time to evaluate my work and my study during being in Vietnam.

During studying in Hanoi University of Science, I felt very lucky, it give me the opportunity to have lots of good friends, good memories, so I would like to say thanks and pleasure to meet all of you. Even though we came from different countries, we can make friend together. I hope and wish that I would work together and meet each other again in some conferment. Finally I would like to express deep appreciation to my lovely family and relatives for their love, kind support, and encouragement for the success of this study.

This thesis is dedicated for you. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 Contents List of Figures. 7 List of Tables. 8 List of Abbreviations.

10 CHAPTER 1: OVERVIEW OF WATER AND SEDIMENT POLLUTION IN THADLUANG MARSH. Topography of ThadLuang marsh. Present status of water and sediment pollution in ThadLuang marsh. Toxicity of Cadmium Cd, Copper Cu, Lead Pb, Zinc Zn.

Analytical methods for determination of heavy metals in water and sediment samples. Research Objects and research contents. Chemicals and Apparatus. 29 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 2.3 Sampling and Sample Preparation.

Sampling and sample preparation. Analytical methods for determination of Cu, Pb, Cd, Zn. Flame atomic absorption spectroscopy method (F-AAS): determination of heavy metal content in sediment samples. Inductive couple plasma – mass spectrophotometry (ICP-Ms) for the determination of heavy metal contents in surface water samples.

Quality control of analytical methods. 43 CHAPTER 3: RESULTS AND DISCUSSION. Optimizations of some chemical factors influencing to absorbance in F- AAS method. Study the effects of sample matrix and matrix modifier to F-AAS.

Calibration curves of Pb, Cd, Zn and Cu measurements. Limit of detection (LOD) and Limit of quantitation (LOQ). Effect of interferences to the determination of Pb, Cd and Cu, Zn by FAAS. Determination of Pb, Cu, Zn, Cd in surface water samples using ICP-MS.

Calibration curves for the determination of Cu, Zn, Pb and Cd in water samples. Total concentrations of Cu, Pb, Cd, Zn in surface water and sediment of ThadLuang marsh. Application of GIS to find out spartial distribution of heavy metals. 64 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 CHAPTER 4: CONCLUSION .65 List of figures Figure 1.1: Target Villages around ThadLuang Marsh Figure 2.1: Spectrometer atomic absorption novAA 6800, Shimazhu Figure 2.2: The map of Thatluang marsh showing water sampling sites.3: The map of Thadluang marsh showing sediment sampling sites.4: Operation principle of an atomic absorption spectrometer Figure 2.5: Block diagram of atomic absorption spectrometer Figure 2.6: Instrumentation for low-resolution ICP-MS.1: The investigation of linear ranges for the determination of Pb, Cd, Zn and Cu using F-AAS Figure 3.2: The calibration curves for the determinations of Pb, Cd, Zn and Cu in standard solutions Figure 3.3: Calibration curves for the determination of Cu, Cd, Pb and Zn using ICP- MS.4: The Map of water quality of Thadluang Marsh.5: The Map of sediment quality of Thadluang Marsh.

7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 List of tables Table 1.1: Some data published on pollution in ThadLuang marsh Table 2.1: Characteristics of the sampling points in Thadluang marsh Table 2.2: Characteristics of the sediment points in Thadluang marsh Table 2.3: The optimal conditions of F-AAS for measuring Pb, Cd, Zn, Cu Table 2.4: The experimental conditions for determination of Cu, Pb, Cd and Zn using ICP- MS techniques Table 3.1: Investigation of HNO3 and NH4CH3COO effects on analysis of Pb, Cd, Cu and Zn Table 3.2: Two - way ANOVA table for evaluating effects of HNO3 and NH4CH3COO Table 3.3: Influence of types of acid media HCl, HNO3 and H2SO4 effects on Cu2+ and Pb2+ analysis Table 3.4: The absorbance of each metal atom (after subtracting the absorbance of the blank solution) vs. their concentrations Table 3.5: The absorbance of each heavy metal standard solutions in the linear range of concentrations Table 3.6: LOD and LOQ of the determination of Pb, Cd, Zn and Cu using F-AAS method Table 3.7: Result of errors and repeatability of the measurements Table 3.8: Accuracy and recovery of CRM using FAAS and ICP-MS Table 3.9: The concentration of Pb, Cd, Zn, Cu in surface water samples of ThadLuang Marsh (g/L) Table 3.10: Heavy metal content (mg/kg) in sediment collected in Thadluang marsh.11: Proposed Surface Water Quality standard 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 List of abbreviations Lao PDR The Lao People’s Democratic Republic EDTA Ethylene-diamine-tetracetic acid DME Dropping mercury electrode SMDE Static mercury drop electrode AES Atomic emission spectroscopy F-AAS Flame Atomic absorption spectroscopy ICP-Ms Inductive couple plasma – mass spectrophotometry ANOVA The analysis of variance LOL The limit of linearity LOD Limit of detection LOQ Limit of quantitation 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 INTRODUCTION The Lao People’s Democratic Republic (Lao PDR) is a small landlocked and sparsely populated country in the South East Asia. Laos is characterized by two main geographical zones: the central plains along the Mekong River and the mountainous regions to the north, east and south. Lao PDR has a land area of 236,800 square kilometers (sq.

It is long and slender, the length from north to south is nearly 1,000 kilometers and the width has only 150 kilometers to 400 kilometers. [STEA, 2004] The total population is approximately 5,621,982 people, in which women accounted for 51%, according to the 2005 population and housing census. The population density of the country is around 24 people per hectare which is the lowest population densities in Asia. 39% of Lao population is classified as poor and 36% are under poverty line.

[MRC, 2006] Their living condition depends on nature, hunting wildlife, foraging for forest products and practicing slash and burn cultivation for their crops with a low profit in order to survive. Lao PDR has rich water resources, mainly good quality fresh water. The amount of average water flow in the Mekong and its tributaries amount to about 8,500 m3/s. Currently most of the water occurs in the agricultural sector, for instance, irrigation, fisheries, plantations and livestock watering.

60 percent of urban population and 51 percent of rural population has access to clean water. [Draft Agreement, March 2009] The total of annual water flow in Lao PDR is estimated at 270 billion cubic meters, equivalent to 35% of the average annual flow of the whole Mekong Basin. The monthly distribution of the flow of the rivers in Lao PDR closely follows the pattern of rainfall: about 80% during the rainy season (May-October) and 20% in the dry season, from November to April. For some rivers in the central and southern parts of the country (particularly Se Bang Fai, Se Bang Hieng and Se Done) the flow in the dry season is less: around 10 to 15% of the annual flow.

[Agricultural Statistics 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phetdalaphone BOUTTAVONG 2009-2011 [April 2005]. The rivers outside the Mekong Basin flow through Viet Nam into the South China Sea. These rivers are Nam Ma, Nam Sam, and Nam Neune. The limited information on these rivers restricts assessment of their potential.

Most of the water use occurs in the agricultural sector such as irrigation, fisheries, plantations and livestock watering. In addition the water is used for hydro-power; the country has the potential to produce 23,000 megawatts of electricity. Currently 5% of that capacity has been exploited. [Would Back, 2007] The plenteous supply of water in Lao PDR, especially in the rainy season, provides good condition for water transport, industrial development and water supply.

Sixty percent of urban population and 51 % of rural population has access to clean water. Currently there are some problems related to waste and polluted water in major urban areas from varied community use (residential density, hotels, hospitals and entertainments centers). In addition there is water pollution from agricultural and industrial sectors, including mineral exploitation. This is not a major problem now, but the problem could escalate.

The degradation of natural water and water catchments from sedimentation, land erosion and drying out continues. However, as continued development takes place in all of these areas, increasing scarcity and competition for water can be expected. Increasing impacts of development on water quality and on human health and the natural environment will also take place. Finally, floods and drought can have serious negative impacts and may, in fact, increase as climate change takes place.

Vientiane Capital is located on an alluvial plain along the left bank of Mekong River east to west. The area of Vientiane is about 3,920 km2 and the elevation of the ground ranges from 160 m to 170 m above the sea level.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt và trầm tích tại đầm Thadluang, Lào" cung cấp cái nhìn sâu sắc về tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước và trầm tích tại khu vực này. Nghiên cứu không chỉ chỉ ra các loại kim loại nặng phổ biến mà còn phân tích tác động của chúng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Qua đó, tài liệu giúp nâng cao nhận thức về ô nhiễm môi trường và khuyến khích các biện pháp bảo vệ tài nguyên nước.

Để mở rộng thêm kiến thức về ô nhiễm môi trường, bạn có thể tham khảo tài liệu Tình trạng ô nhiễm sông ngòi ở Trung Quốc, nơi cung cấp thông tin về tình hình ô nhiễm nước tại một quốc gia láng giềng. Bên cạnh đó, tài liệu Luận án tiến sĩ hus nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm một số kim loại nặng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các giải pháp khả thi để giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng trong đất. Cuối cùng, tài liệu Đánh giá hiện trạng môi trường không khí khu vực thành phố Cẩm Phả sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về chất lượng không khí, một yếu tố quan trọng trong bối cảnh ô nhiễm môi trường hiện nay. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về các vấn đề môi trường liên quan.