Xác Định Hàm Lượng Chì, Thủy Ngân, Asen Trong Mẫu Nước và Đất Khu Vực Mỏ Than Khe Sim

Việc phân tích chì, thủy ngân, asen trong nước và đất khu vực mỏ than không chỉ là một yêu cầu pháp lý mà còn là trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp. Kết quả phân tích mẫu nước mỏ than và phân tích mẫu đất mỏ than giúp xác định mức độ ô nhiễm chì, thủy ngân, asen hiện tại, từ đó đưa ra các biện pháp phòng ngừa và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người. Công tác an toàn môi trường mỏ than luôn phải được đặt lên hàng đầu.

Mỏ than Khe Sim là một trong những mỏ lớn tại Quảng Ninh, nơi tập trung nhiều mỏ và điểm khai thác than. Hoạt động khai thác than tại đây đóng góp đáng kể vào kinh tế địa phương, nhưng đồng thời cũng đặt ra nhiều thách thức về bảo vệ môi trường. Theo tài liệu nghiên cứu, "Mỏ than Khe Sim là một trong những mỏ than lớn ở Quảng Ninh, cùng với những dây truyền và thiết bị hiện đại mang lại năng suất cao, mỗi ngày xí nghiệp khai thác hàng trăm tấn than."

Mẫu nước thải mỏ than và đất ô nhiễm kim loại nặng thường chứa nhiều tạp chất, khoáng chất, và các hợp chất hữu cơ. Điều này gây khó khăn cho việc phân tích hàm lượng chì, thủy ngân, asen, đòi hỏi các bước xử lý mẫu phức tạp như phá mẫu, chiết tách, và làm giàu. Việc xử lý mẫu không đúng cách có thể dẫn đến mất mát kim loại hoặc gây nhiễu, ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả phân tích chì trong nước mỏ than Khe Sim.

Nồng độ chì, thủy ngân, asen trong mẫu môi trường thường rất thấp, đặc biệt là trong nước mặt. Vì vậy, phương pháp phân tích phải có độ nhạy cao, nghĩa là có khả năng phát hiện và định lượng các kim loại này ở nồng độ rất thấp. Đồng thời, độ chính xác cũng rất quan trọng để đảm bảo kết quả phân tích asen trong đất mỏ than Khe Sim là đáng tin cậy.

Trong phương pháp AAS, mẫu được hóa hơi và nguyên tử hóa. Ánh sáng từ đèn cathode rỗng chứa nguyên tố cần phân tích được chiếu qua đám hơi nguyên tử. Các nguyên tử của nguyên tố này sẽ hấp thụ ánh sáng ở bước sóng đặc trưng, và lượng ánh sáng bị hấp thụ tỷ lệ với nồng độ của nguyên tố trong mẫu. Máy đo AAS sẽ đo lượng ánh sáng truyền qua và tính toán nồng độ của nguyên tố.

Ưu điểm của AAS bao gồm độ nhạy cao, độ chính xác tốt, chi phí tương đối thấp, và dễ vận hành. Tuy nhiên, AAS có một số hạn chế, chẳng hạn như phải có đèn cathode rỗng đặc trưng cho từng nguyên tố, và có thể bị ảnh hưởng bởi các chất nền phức tạp trong mẫu. Ngoài ra, AAS thường yêu cầu quá trình tiền xử lý mẫu để loại bỏ các chất gây nhiễu.

Trong ICP-OES, mẫu được đưa vào plasma argon, một môi trường có nhiệt độ rất cao. Plasma này kích thích các nguyên tử trong mẫu, khiến chúng phát ra ánh sáng ở các bước sóng đặc trưng. Máy quang phổ sẽ phân tách ánh sáng này thành các bước sóng khác nhau và đo cường độ của ánh sáng ở mỗi bước sóng. Cường độ ánh sáng tỷ lệ với nồng độ của nguyên tố trong mẫu.

ICP-OES có ưu điểm so với AAS là có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên tố, có độ nhạy cao hơn, và ít bị ảnh hưởng bởi các chất nền. Tuy nhiên, ICP-OES thường đắt hơn AAS và đòi hỏi kỹ năng vận hành cao hơn. Trong một số trường hợp, AAS có thể phù hợp hơn nếu chỉ cần phân tích một vài nguyên tố và yêu cầu chi phí thấp.

Kết quả phân tích mẫu nước cho thấy nồng độ chì, thủy ngân, asen ở một số điểm lấy mẫu gần khu vực khai thác vượt quá quy chuẩn cho phép. Tương tự, phân tích mẫu đất cũng cho thấy sự tích tụ của các kim loại này ở một số khu vực. Cần có sự so sánh với tiêu chuẩn phân tích chì, thủy ngân, asen trong nước và đất để đánh giá mức độ nghiêm trọng của ô nhiễm.

Kết quả phân tích được so sánh với các Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) / Bộ Tài nguyên và Môi trường (BTNMT) để đánh giá mức độ ô nhiễm. Việc vượt quá quy chuẩn cho thấy cần có các biện pháp can thiệp để giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Đặc biệt, cần xem xét độc tính của chì, độc tính của thủy ngân và độc tính của asen để đưa ra các giải pháp phù hợp.

Các biện pháp xử lý ô nhiễm có thể bao gồm sử dụng vật liệu hấp phụ để loại bỏ kim loại nặng khỏi nước thải, sử dụng thực vật để hấp thụ kim loại nặng từ đất (phytoremediation), và ổn định kim loại nặng trong đất bằng các phương pháp hóa học. Phòng ngừa ô nhiễm bao gồm cải thiện quy trình khai thác, quản lý nước thải và chất thải rắn một cách hiệu quả, và giảm thiểu bụi phát sinh trong quá trình khai thác.

Nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào đánh giá tác động của chì, thủy ngân, asen đến sức khỏe của cộng đồng địa phương, nghiên cứu các phương pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng mới, và phát triển các mô hình dự báo ô nhiễm. Khuyến nghị cho các đơn vị liên quan là tăng cường quan trắc môi trường mỏ than, tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về bảo vệ môi trường, và hợp tác với các nhà khoa học để tìm ra các giải pháp hiệu quả.