Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu lan truyền kim loại nặng từ bãi chôn lấp chất thải rắn tại Kiêu Kỵ, Gia Lâm, Hà Nội

• Tác giả: Hoàng Ngọc Hà
• Người hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Thị Kim Thái
• Trường học: Trường Đại học Xây Dựng Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ môi trường - Chất thải rắn
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm lan truyền kim loại nặng từ bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh tại Kiêu Kỵ, Gia Lâm, Hà Nội
• Loại tài liệu: Luận án tiến sỹ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do lựa chọn đề tài
• 1.2. Mục đích và nội dung nghiên cứu
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Cơ sở khoa học
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Những đóng góp mới của luận án
• 1.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tổng quan về chôn lấp chất thải rắn
• 2.2. Các khái niệm liên quan
• 2.3. Hiện trạng chôn lấp chất thải rắn tại Việt Nam
• 2.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu
• 2.5. Điều kiện tự nhiên khu vực bãi chôn lấp Kiêu Kỵ
• 2.6. Hoạt động của bãi chôn lấp
• 2.7. Tổng quan sự hình thành chất ô nhiễm trong nước rỉ rác
• 2.8. Nguồn gốc phát sinh kim loại nặng trong chất thải rắn
• 2.9. Sự hình thành nước rỉ rác
• 2.10. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần và tính chất nước rỉ rác
• 2.11. Lượng phát sinh và thành phần nước rỉ rác
• 2.12. Sự ảnh hưởng của nước rỉ rác đến môi trường đất và nước dưới đất
• 2.13. Nguy cơ ô nhiễm từ nước rỉ rác
• 2.14. Các tác động của kim loại nặng trong môi trường đất
• 2.15. Tổng quan nghiên cứu về lan truyền kim loại nặng từ bãi chôn lấp
• 2.16. Các nghiên cứu ở nước ngoài
• 2.17. Các nghiên cứu tại Việt Nam
• 2.18. Lựa chọn hướng nghiên cứu của luận án
• 3. LÝ THUYẾT LAN TRUYỀN Ô NHIỄM VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU
• 3.1. Chất ô nhiễm lan truyền trong đất
• 3.2. Nước trong đất và hiện tượng mao dẫn
• 3.3. Nước di chuyển xuống do trọng lực
• 3.4. Quá trình lan truyền chất ô nhiễm và các yếu tố ảnh hưởng
• 3.5. Lưu lượng dòng thấm
• 3.6. Hệ số khuếch tán của chất ô nhiễm
• 3.7. Quá trình thấm nước và vận chuyển chất ô nhiễm
• 3.8. Cơ chế đối lưu theo dòng hút mao dẫn
• 3.9. Cơ chế đối lưu theo dòng nước mao dẫn và khuếch tán
• 3.10. Các phương pháp nghiên cứu xác định lan truyền ô nhiễm
• 3.11. Xác định thành phần và tính chất nước rỉ rác
• 3.12. Phương pháp xác định thành phần và tính chất của đất
• 3.13. Lời giải giải tích – phương trình vi phân xác định lan truyền ô nhiễm
• 3.14. Phương pháp phần tử hữu hạn
• 3.15. Ưu điểm của phương pháp PTHH
• 3.16. Phương pháp xây dựng mô hình mô phỏng lan truyền chất ô nhiễm trong không gian 3D
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự lan truyền của chất ô nhiễm từ nước rỉ rác phát sinh từ bãi chôn lấp
• 4.2. Lượng nước rỉ rác phát sinh theo thời gian – phương pháp cân bằng nước
• 4.3. Xây dựng phương pháp mô hình hóa tính toán nước rỉ rác
• 4.4. Khảo sát hàm lượng chất ô nhiễm trong nước rỉ rác tại bãi chôn lấp Kiêu Kỵ
• 4.4.1. Các hợp chất hữu cơ trong nước rỉ rác
• 4.4.2. Hàm lượng kim loại nặng trong nước rỉ rác
• 4.4.3. Các chất ô nhiễm khác
• 4.5. Khảo sát ô nhiễm kim loại nặng trong đất bãi chôn lấp Kiêu Kỵ
• 4.5.1. Đặc điểm mẫu đất tại lỗ khoan LK4 và LK5
• 4.5.2. Kết quả phân tích mẫu đất
• 4.5.3. Nhận xét kết quả khảo sát ô nhiễm môi trường đất khu vực bãi chôn lấp
• 4.6. Đánh giá về các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lan truyền kim loại nặng từ bãi chôn lấp
• 4.7. Dự báo nồng độ kim loại nặng lan truyền trong môi trường bãi chôn lấp bằng phương pháp phần tử hữu hạn
• 4.8. Các nguy cơ ô nhiễm môi trường đất phát sinh từ bãi chôn lấp chất thải rắn Kiêu Kỵ, Gia Lâm
• 4.9. Dự báo và đánh giá nồng độ kim loại nặng lan truyền bằng mô hình 1D
• 4.10. Xây dựng phương trình đánh giá lan truyền kim loại nặng với mô hình 3D
• 4.11. Ý nghĩa của mô hình tính toán lan truyền KLN từ bãi chôn lấp chất thải rắn
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu lan truyền kim loại nặng tại Kiêu Kỵ

Nghiên cứu lan truyền kim loại nặng từ bãi chôn lấp chất thải rắn tại Kiêu Kỵ, Gia Lâm, Hà Nội là một vấn đề cấp bách trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Bãi chôn lấp này đã hoạt động trong nhiều năm, dẫn đến sự tích tụ và lan truyền của các chất ô nhiễm, đặc biệt là kim loại nặng. Việc hiểu rõ đặc điểm lan truyền của chúng không chỉ giúp đánh giá tác động đến môi trường mà còn hỗ trợ trong việc quản lý chất thải hiệu quả hơn.

1.1. Đặc điểm bãi chôn lấp chất thải rắn tại Kiêu Kỵ

Bãi chôn lấp chất thải rắn tại Kiêu Kỵ được thiết kế để xử lý chất thải sinh hoạt, nhưng hiện tại đang gặp nhiều vấn đề về quản lý. Nước rỉ rác từ bãi chôn lấp chứa nhiều kim loại nặng như As, Pb, và Cr, gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường xung quanh.

1.2. Tác động của kim loại nặng đến môi trường

Kim loại nặng có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe cho con người và động vật. Chúng tích tụ trong đất và nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và gây ra các bệnh lý nghiêm trọng. Việc nghiên cứu sự lan truyền của chúng từ bãi chôn lấp là rất cần thiết.

II. Vấn đề ô nhiễm từ bãi chôn lấp chất thải rắn tại Kiêu Kỵ

Ô nhiễm từ bãi chôn lấp chất thải rắn tại Kiêu Kỵ đang trở thành một thách thức lớn đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng. Nước rỉ rác từ bãi chôn lấp chứa nhiều chất ô nhiễm, trong đó có kim loại nặng, đã và đang lan truyền ra môi trường xung quanh, gây ra những tác động tiêu cực.

2.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm từ bãi chôn lấp

Nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm từ bãi chôn lấp là do quy trình quản lý chất thải chưa hiệu quả. Việc không phân loại chất thải tại nguồn và thiếu hệ thống thu gom nước rỉ rác đã làm gia tăng ô nhiễm.

2.2. Hệ quả của ô nhiễm kim loại nặng

Ô nhiễm kim loại nặng từ bãi chôn lấp có thể dẫn đến sự suy giảm chất lượng đất và nước, ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân và động vật. Các bệnh lý liên quan đến kim loại nặng ngày càng gia tăng trong cộng đồng.

III. Phương pháp nghiên cứu lan truyền kim loại nặng hiệu quả

Để nghiên cứu lan truyền kim loại nặng từ bãi chôn lấp, cần áp dụng các phương pháp khoa học hiện đại. Việc sử dụng mô hình toán học và phương pháp thực nghiệm sẽ giúp đánh giá chính xác mức độ ô nhiễm và dự báo sự lan truyền của các chất ô nhiễm.

3.1. Mô hình toán học trong nghiên cứu

Mô hình toán học giúp mô phỏng quá trình lan truyền của kim loại nặng trong đất và nước. Các phương trình vi phân đạo hàm riêng được sử dụng để tính toán nồng độ kim loại nặng theo thời gian và không gian.

3.2. Phương pháp thực nghiệm và khảo sát

Khảo sát thực địa và phân tích mẫu nước rỉ rác, đất là cần thiết để thu thập dữ liệu thực tế. Các mẫu được lấy tại nhiều thời điểm khác nhau để đánh giá sự biến đổi nồng độ kim loại nặng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ kim loại nặng trong nước rỉ rác và đất tại bãi chôn lấp Kiêu Kỵ vượt quá mức cho phép. Những dữ liệu này có thể được sử dụng để đề xuất các biện pháp khắc phục và quản lý chất thải hiệu quả hơn.

4.1. Đánh giá nồng độ kim loại nặng

Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng kim loại nặng như As, Pb, và Cr trong nước rỉ rác cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp xử lý kịp thời.

4.2. Đề xuất giải pháp khắc phục ô nhiễm

Cần thiết phải áp dụng các biện pháp quản lý chất thải hiệu quả, bao gồm phân loại chất thải tại nguồn và cải thiện hệ thống thu gom nước rỉ rác để giảm thiểu ô nhiễm từ bãi chôn lấp.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu lan truyền kim loại nặng từ bãi chôn lấp chất thải rắn tại Kiêu Kỵ đã chỉ ra những vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm môi trường. Việc tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các giải pháp quản lý chất thải là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về ô nhiễm kim loại nặng mà còn tạo cơ sở cho các chính sách quản lý chất thải hiệu quả hơn trong tương lai.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến sự lan truyền của kim loại nặng và phát triển các công nghệ xử lý nước rỉ rác hiệu quả hơn.