Luận văn Đánh giá mức độ tích luỹ kim loại nặng trong trầm tích Sông Nhuệ

ngân vô cơ tác động chủ yếu đến thận, trong khi methyl thuỷ ngân ảnh hưởng chính đến hệ thần kinh trung ương. Sau khi nhiễm độc, người bệnh dễ bị kích thích, cáu gắt, xúc động, rối loạn tiêu hoá, rối loạn thần kinh, viêm lợi, run chân. Thuỷ ngân làm phân ly tế bào chromosoma, phá vỡ nhiễm sắc thể và ngăn cản sự phân chia tế bào là nguyên nhân gây hiện tượng vô sinh ở nam giới khi ngộ độc lâu dài hơi Hg. Nếu nhiễm độc nặng có thể gây tử vong. Độc tính do thuỷ ngân tác dụng lên nhóm Sulphydrul (-SH) của các hệ thống enzyme. Sự liên kết của thuỷ ngân với màng tế bào ngăn cản vận chuyển đường qua màng và cho phép vận chuyển kali tới màng. Điều này giải thích vì sao những trẻ sơ sinh từ người mẹ bị nhiễm metyl thuỷ ngân sẽ bị tác động lên hệ thần kinh trung ương (có thể gây tâm thần phân liệt, kém phát triển trí tuệ và co giật) [23]. Năm 1972, Uỷ ban chuyên viên FAO/WHO về phụ gia thực phẩm (JEFCA) đã thiết lập giá trị tạm thời cho lượng tiếp nhận hàng tuần có thể chịu đựng được đối với thuỷ ngân là 5 g/ kg thể trọng, trong đó methyl thuỷ ngân không được lớn hơn 3,3 g/kg thể trọng [23]. CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là nước và trầm tích trên sông Nhuệ, các mẫu nước và trầm tích được lấy tại các vị trí tiếp nhận các nguồn thải khác nhau. Các mẫu trầm tích và nước được lấy trên sông Nhuệ trong tháng 3 năm 2009. Sơ đồ lấy mẫu được minh họa ở hình 2.1. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu Chủ yếu là các tài liệu, số liệu, bản đồ, các công trình nghiên cứu có liên quan đến khu vực nghiên cứu. Tài liệu thu thập được xử lý, đưa lên thành bảng biểu, đồ thị và phân tích, phân loại để từ đó xác định những vấn đề cần đánh giá. - Thu thập thông tin về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu bằng phương pháp tổng hợp các số liệu thống kê và điều tra phỏng vấn nông dân. - Thu thập thông tin về các nguồn thải của khu vực nghiên cứu, bằng phương pháp tổng hợp tài liệu từ Sở tài nguyên và môi trường, các báo cáo thường niên của xã, huyện… các tài liệu này liên quan đến nội dung nghiên cứu. 2.2.2. Phương pháp thu thập mẫu Các mẫu trầm tích và mẫu nước được lấy dọc sông Nhuệ: lấy theo từng cặp trầm tích và nước tại cùng một điểm: - Các mẫu nước được lấy theo phương pháp hỗn hợp tại nhiều điểm khác nhau với cùng một đối tượng. Mẫu được lấy ở độ sâu trung bình 20 cm và chứa trong các bình Polime. Các thông số cơ bản về nước được đo trực tiếp tại hiện trường bằng máy đo 6 chỉ tiêu chất lượng nước U10-Horiba. Mỗi điểm được lấy 2 bình, mỗi bình 0,5 lít. Một bình dùng để đo hàm lượng kim loại nặng thì cho vào 2 ml HNO3 đặc để bảo quản. Một bình dùng để phân tích trong hai ngày với các chỉ tiêu sinh học (BOD, COD5) - Các mẫu trầm tích cũng được lấy theo phương pháp hỗn hợp ở tầng mặt với độ sâu trung bình từ 0 – 10 cm. Mẫu được lấy bằng gầu lấy mẫu trầm tích đáy Wildo. Mẫu được xử lý tại phòng thí nghiệm, phơi khô không khí, giã và rây qua rây 1mm. Khi phơi các mẫu được đảm bảo kí hiệu chính xác và tránh nhiễm bẩn chéo giữa các mẫu và các nguồn khác bên ngoài. Các mẫu sau khi xử lý được đựng trong túi nilông trắng. Các vị trí lấy mẫu nước và trầm tích được thể hiện ở bảng 2.1: Bảng 2.1: Vị trí lấy mẫu và kí hiệu mẫu Vị trí lấy mẫu Cống Liên Mạc Cầu Hà Đông Cầu Tó Hữu Đập Đồng Quan Cầu Nhật Tựu Cống Ba Đa (Cống Lương Cổ) - cách cống Phủ Lý khoảng 3 km) Mẫu nước N1 N2 N3 N4 N5 N6 Mẫu trầm tích D1 D2 D3 D4 D5 D6 2.2.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm Các phương pháp phân tích nước và trầm tích được minh họa ở bảng 2.2 và bảng 2.3: a. Các phương pháp phân tích nước Bảng 2.2: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong nước TT Chỉ tiêu Phương pháp phân tích Mô tả phương pháp Thiết bị sử dụng 1 Hg, Pb, Cd và As Quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và không ngọn lửa MVU -AAS, bước sóng 253,7 nm, 283,3 nm, 228,8 nm và 193,7 nm 2 pH Đo trực tiếp ngoài hiện trường máy đo 6 chỉ tiêu chất lượng nước 3 DO Đo trực tiếp ngoài hiện trường máy đo 6 chỉ tiêu chất lượng nước 4 COD Phương pháp chuẩn độ Dùng K2Cr2O7 oxi hoá chất hữu cơ rồi chuẩn độ lượng dư Cr2O72- bằng muối Fe2+ 5 BOD5 Phương pháp bão hoà oxy Pha loãng mẫu, xục bão hoà oxi và ủ trong 5 ngày Đo DO trước và sau khi ủ bằng máy đo DO 6 N-NH4+ So màu quang điện So màu với thuốc thử Nessle 7 N-NO3- So màu quang điện So màu với thuốc thử Fenoldisunfofenic b. Các phương pháp phân tích trầm tích Đề tài áp dụng phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong đất cho việc phân tích các chỉ tiêu trong trầm tích (đất đáy): Bảng 2.3: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong trầm tích TT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp phân tích Mô tả phương pháp Thiết bị sử dụng 1 pHKCl Phương pháp cực chọn lọc Hiđro Lắc trầm tích và dd KCl 1N với tỉ lệ 1:2,5 để lắng rồi đo. Máy đo pH meter 2 Eh Đo thế oxi hoá khử Chuẩn bị 20 g mẫu trầm tích tươi khuấy đều trong 100 ml nước cất rồi đo. Máy đo Eh 3 CHC Phương pháp Walkley - Black Oxi hoá CHC trong trầm tích bằng K2Cr2O7 rồi chuẩn độ lại lượng dư Cr2O72- bằng muối Morth 4 TPCG Phương pháp pipet của Katrinski - Gluskop Phương pháp pipet, sử dụng ống đong dung tích 1 lít 5 CEC Phương pháp Pfeffer Chiết rút bằng dd NH4Cl, sau đó chuẩn độ bằng dd NaOH 6 Ca2+ Phương pháp chuẩn độ bằng Trilon B 40 g trầm tích + 100ml KCl, chuẩn độ dịch lọc bằng Trilon B 7 Mg2+ Phương pháp chuẩn độ bằng Trilon B 40 g trầm tích + 100ml KCl, chuẩn độ dịch lọc bằng Trilon B 8 Pb, Cd và As Quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật lò graphít Dùng dung dịch cường thuỷ phân huỷ mẫu GFA-AAS, bước sóng 283,3 nm, 228,8 nm và 193,7 nm 9 Hg Quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật lò graphít Đun đất cùng bột Fe, CaO rồi ngưng tụ Hg sau đó hoà tan bằng HNO3 đặc, nóng GFA-AAS, bước sóng 253,7 nm 2.2.4. Phương pháp phân tích tương quan Phương pháp phân tích tương quan là một phương pháp toán học áp dụng vào việc phân tích thống kê nhằm biểu hiện và nghiên cứu mối liên hệ tương quan giữa các chỉ tiêu. Quá trình phân tích tương quan gồm các công việc cụ thể sau: - Phân tích định tính về bản chất của mối quan hệ, đồng thời dùng phương pháp đồ thị để xác định tính chất và xu thế của mối quan hệ đó. - Biểu hiện cụ thể mối liên hệ tương quan bằng phương trình hồi quy tuyến tính hoặc phi tuyến tính và tính các tham số của các phương trình. - Đánh giá mức độ chặt chẽ của mối liên hệ tương quan bằng các hệ số tương quan hoặc tỉ số tương quan. Liên hệ tương quan tuyến tính giữa hai chỉ tiêu: a. Phương trình hồi quy tuyến tính (đường thẳng) Nếu gọi y và x là các trị số thực tế của các chỉ tiêu phân tích, có thể xây dựng được phương trình hồi quy đường thẳng như sau: ; (1a) Trong đó: - trị số lý thuyết (điều chỉnh) của chỉ tiêu x; a và b là các hệ số của phương trình Bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất xây dựng được hệ phương trình chuẩn tắc xác định các hệ số a và b của phương trình đường thẳng: ; (1b) Từ số liệu đã cho của x và y, ta tính toán các đại lượng xy, x2 và y2. Thay số liệu tính được vào hệ phương trình 1b, tính được: a, b Gán giá trị a và b vào phương trình tổng quát có dạng cụ thể của phương trình đường thẳng là: b. Hệ số tương quan tuyến tính giữa hai chỉ tiêu (ký hiệu là r) Công thức tính hệ số tương quan: ; (2a) hoặc ; (2b) Trong đó: ; ; Hệ số tương quan lấy giá trị trong khoảng từ -1 đến 1 (): Excel cung cấp chức năng thống kê để đo lường sự tương quan giữa hai biến. Áp dụng chức năng Pearson trong Excel để tính toán hệ số tương quan Pearson: r = Pearson (dữ liệu tập x, dữ liệu tập y) Khi r càng gần 0 thì quan hệ càng lỏng lẻo, ngược lại khi r càng gần 1 hoặc -1 thì quan hệ càng chặt chẽ (r > 0 có quan hệ thuận và r < 0 có quan hệ nghịch). Trường hợp r=0 thì giữa x và y không có quan hệ. 2.2.5. Phương pháp tổng hợp và phân tích, xử lý số liệu và dữ liệu Phân tích, đánh giá các số liệu sẵn có, các số liệu phân tích được. Tổng hợp các số liệu đó để đưa ra đánh giá chính xác và đầy đủ. Các số liệu thu thập được tập hợp và xử lý trên phần mềm Microsoft office excel 2003. Kết quả phân tích nước và trầm tích được so sánh với các QCVN và tiêu chuẩn thế giới về ngưỡng giới hạn kim loại nặng trong nước và trầm tích. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Giới thiệu chung về hệ thống sông Nhuệ 3.1.1. Vị trí địa lý - Hệ thống sông Nhuệ, nằm trong vùng châu thổ sông Hồng với chiều dài trục chính là 74 km, chiều rộng khoảng 20 km. Phía Đông Bắc là sông Hồng, phía Tây là sông Đáy, phía Nam là sông Châu Giang. Sông Nhuệ bắt đầu từ cống Liên Mạc (tại xã Thuỵ Phương, Hà nội) lấy nước từ sông Hồng và kết thúc là cống Phủ Lý đổ nước ra sông Đáy. Sông Nhuệ là hệ thống sông liên tỉnh, chảy qua địa phận Hà nội và Hà Nam. - Tổng diện tích của lưu vực sông Nhuệ là 107.530 ha trong đó Hà Nội 87.820 ha chiếm 82 % và Hà Nam 19.710 chiếm 18 % toàn bộ lưu vực. Nhìn chung, lưu vực sông Nhuệ có hướng dốc từ Bắc xuống Nam, vùng cao nằm ven sông Hồng và sông Đáy, thấp dần về phía Nam và vào giữa sông Nhuệ. 3.1.2. Khí hậu Khí hậu khu vực nghiên cứu mang đầy đủ những thuộc tính cơ bản của khí hậu miền Bắc Việt Nam đó là nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mùa đông khá lạnh và ít mưa, mùa hè nắng nóng nhiều mưa tạo nên bởi tác động qua lại của các yếu tố: bức xạ mặt trời, địa hình, các khối không khí luân phiên khống chế. v Chế độ nắng Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105 - 120 Kcal/cm2 và có số giờ nắng thuộc loại trung bình, đạt khoảng 1600 - 1750 giờ/năm, trong đó tháng VII có số giờ nắng nhiều nhất đạt 200 - 230 giờ/tháng và tháng II, III có số giờ nắng ít nhất khoảng 25 - 45 giờ/ tháng. Chế độ nắng cũng giống như chế độ nhiệt, nó ảnh hưởng đến tốc độ và dạng phân huỷ các hợp chất hữu cơ và nồng độ ôxy hoà tan trong nước. v Chế độ nhiệt Nhiệt độ trung bình năm đạt từ 25 - 27oC. Mùa đông nhiệt độ trung bình 18 - 20oC, mùa hè từ 27 - 30oC. Chế độ nhiệt của nước phụ thuộc vào chế độ nhiệt của không khí đã ảnh hưởng đến các quá trình hoá lý xảy ra trong nước, nó ảnh hưởng đến đời sống các vi sinh vật và vi khuẩn sống trong nước. v Chế độ gió Mùa đông gió có hướng thịnh hành là Đông Bắc, tần suất đạt 60 - 70%. Mùa hè các tháng V, VI, VII hướng gió ổn định, thịnh hành là Đông và Đông Nam, tần suất đạt khoảng 60 - 70%. Tháng VIII hướng gió phân tán, hướng thịnh hành nhất cũng chỉ đạt tần suất 20 - 25%. Các tháng chuyển tiếp hướng gió không ổn định, tần suất mỗi hướng thay đổi trung bình từ 10 - 15%. v Chế độ mưa ẩm Phần tả ngạn lưu vực lượng mưa từ 1500 - 1800 mm, nhỏ nhất ở thượng nguồn sông Nhuệ. Mùa mưa trùng với thời kỳ mùa hè, từ tháng V - X, lượng mưa chiếm 80 - 85% tổng lượng mưa năm, đạt từ 1200 - 1800 mm với số ngày mưa vào khoảng 60 - 70 ngày. Lượng mưa các tháng mùa khô đều dưới 100 mm/tháng, trong đó tháng XII, I, II, III dưới 50 mm/tháng. Trong thời kỳ này dòng chảy nhỏ, chủ yếu phụ thuộc vào thời gian mở cống Liên Mạc. 3.1.3. Địa hình, thuỷ văn Về mùa cạn, toàn bộ lượng nước thải sinh hoạt, công nghiệp (khoảng 450 000 – 500 000 m3/ngày đêm được tập trung từ các sông Sét, sông Lừ, sông Kim Ngưu, sông Tô Lịch chảy thoát ra sông Nhuệ qua đập Thanh Liệt (H + 3,5m (mùa mưa) đập Thanh Liệt đóng lại, nước ứ đọng gây ngập úng kéo dài. Sau khi trạm bơm Yên Sở được xây dựng và đưa vào hoạt động thì khi đập Thanh Liệt đóng lại, nước chuyển về hồ Yên Sở, hệ thống bơm tiêu chủ động bơm nước ra sông Hồng, tiêu thoát nước cho nội thành. Cao độ của lưu vực sông Nhuệ thay đổi từ +1,0m đến 9,0m với địa hình dạng lòng máng cao ở phần sông Hồng, sông Đáy và thấp dần vào sông Nhuệ và theo chiều Bắc – Nam với điểm lấy nước chính là hệ thống cống Liên Mạc ở phía Bắc. Hệ thống sông Nhuệ được ngăn cách với các lưu vực khác bởi hệ thống đê sông Đáy ở phía Tây, hệ thống đê sông Hồng ở phía Bắc và phía Đông. Bên trong lưu vực cũng hình thành các tiểu khu được phân chia theo địa hình, hệ thống giao thông (đường sắt, đường liên huyện), hệ thống đê bao của các sông La Khê, sông Vân Đình, sông Châu, sông Tô Lịch, sông Hồng, sông Đáy … Chế độ thuỷ văn các sông, kênh trong hệ thống có mối liên hệ chặt chẽ với các sông bao ngoài hệ thống. Trên lưu vực, mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 cho đến tháng 10 hàng năm, đóng góp từ 70 đến 80 % lượng dòng chảy cả năm. Vào mùa kiệt, từ tháng 11 tới tháng 5, nước trong lưu vực được cung cấp chủ yếu từ sông Hồng [20]. Vào mùa lũ, khi mực nước sông Hồng, sông Đáy và sông Châu cao thì khả năng tiêu tự chảy của hệ thống rất hạn chế. Nguồn nước mặt cung cấp cho hệ thống trong mùa cạn chủ yếu từ sông Hồng qua cống Liên Mạc và trạm bơm lấy nước từ sông Hồng chẳng hạn như Hồng Vân, Đan Hoài... Nước dưới đất là nguồn cung cấp chủ yếu cho sinh hoạt ở nông thôn bằng các hệ thống giếng gia đình. Hiện nay, hệ thống công trình đã xuống cấp nặng nề do bồi lắng, hư hỏng. Nước trong hệ thống đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do hệ thống kênh kết hợp giữa tưới và tiêu. Tiêu với lượng nước thải khá lớn riêng nội thành Hà Nội đã hơn 5 m3/s về mùa khô. Cùng với các thị xã, thị trấn khu công nghiệp, khu dân cư dọc theo sông thuộc tỉnh Hà Tây, Hà Nam nữa thì lượng nước thải trong mùa khô sẽ hơn 15 m3/s. Đó là chưa kể 16 m3/s nước thải nông nghiệp có chứa nhiều độc tố do dư thừa phân bón hóa học, hoá chất bảo vệ thực vật không kiểm soát được. Vì thế có thể coi môi trường lưu vực sông Nhuệ bị ô nhiễm. 3.1.4. Các nguồn gây ô nhiễm nước sông Nhuệ Lưu vực sông Nhuệ hiện nay đang chịu tác động mạnh mẽ của các hoạt động kinh tế - xã hội, nhất là của các khu công nghiệp, sản xuất làng nghề, khu khai thác và chế biến, các tụ điểm dân cư. Trong quá trình khảo sát, nghiên cứu và đánh giá tác động tổng thể môi trường lưu vực sông Nhuệ đã xác định được các nguồn gây ô nhiễm chính cũng như các tác động của chúng đối với môi trường nước (bảng 3.1): Bảng 3.1: Các nguồn chính tác động đến môi trường nước sông Nhuệ Các nguồn ô nhiễm chính Tác động chính đến môi trường Nước thải công nghiệp - Cơ khí, nhiệt điện và luyện kim (đen + màu), nhà máy sản xuất acquy - Hoá chất - Công nghiệp giấy - Chế biến thực phẩm - Khai thác chế biến - Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục, chất rắn, màu, axit, kim loại nặng - Ô nhiễm do chất hữu cơ, phenol, lignin, gây đục, chất rắn, màu, kim loại nặng - Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục vi khuẩn. Chất rắn lơ lửng, mùi, màu. - Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục, chất rắn lơ lửng, mùi, màu và ô nhiễm đặc biệt. Ô nhiễm môi trường không khí - Chất thải sinh hoạt và bệnh viện (nước thải, chất thải rắn) - Ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ô nhiễm do vi khuẩn, gây đục - Chất thải làng nghề và tiểu thủ công nghiệp - Ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ô nhiễm đặc biệt. Ô nhiễm môi trường không khí Nông nghiệp: - Sử dụng phân bón - Thuốc trừ sâu, cỏ - Khai hoang - Phú dưỡng - Ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật - Chua hoá (axit hoá) Nguồn: Cục bảo vệ môi trường - Bộ tài nguyên và môi trường, 2005 [7]. Ngoài các nguồn thải chính và tập trung về sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp còn có các loại nguồn thải khác gây ô nhiễm môi trường chưa được xử lý và chưa được kiểm soát cả về số lượng và chất lượng trước khi thải vào sông đó là: - Nguồn thải do hoạt động nông nghiệp như: Các hoá chất trừ sâu diệt cỏ, bảo quản hoa quả, kích thích sinh trưởng... - Nguồn thải sinh hoạt, bệnh viện...: Chất thải sinh hoạt của người dân sống theo các triền sông trong lưu vực và hàng chục bệnh viện. Hầu hết các nguồn thải trên chưa được xử lý mà đổ thải thẳng ra khu vực xung quanh gây ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm, môi trường đất và không khí. Nguồn gây ô nhiễm chính sông Nhuệ xuất phát từ 30 - 40 làng nghề nằm ven sông [47]. Chỉ riêng ở Hà Tây cũ, hiện quanh lưu vực sông Nhuệ đã có khoảng trên 200 làng nghề đang hoạt động, lượng xả nước thải rất lớn. Chưa có quy định nào buộc những làng nghề này phải xây dựng các khu xử lý nước thải. Chỉ tính riêng làng nghề nhuộm, dệt tơ tằm Vạn Phúc, với 40 hộ làm nghề nhuộm mỗi ngày đêm đã đổ ra sông từ 300 - 350m3 nước thải, bằng cả một nhà máy dệt lớn. Khu vực Hà Đông còn có làng nghề in Dương Nội, làng dao kéo Đa Sĩ...Rồi hàng loạt các làng nghề làm da trâu, da bò, làng nghề bông vải sợi, làng chạm khảm, làng làm tương... ở các huyện Thường Tín, Thanh Oai, Phú Xuyên... Góp phần làm cho sông Nhuệ thêm ô nhiễm nặng phải kể đến nguồn nước thải từ các Nhà máy phân lân Văn Điển, Nhà máy pin Văn Điển, các Nhà máy thuốc lá Thăng Long, Nhà máy Xà phòng, Nhà máy cao su Sao Vàng và nước thải từ các nhà máy tại khu công nghiệp Vĩnh Tuy như Công ty giày da, Công ty nhựa Thành Đạt, Nhà máy bia Việt Hà, Nhà máy dệt 8/3. Đoạn sông Nhuệ chảy qua Văn Điển (Thanh Trì) còn chịu sự thẩm thấu từ Nghĩa trang Văn Điển xuống dòng sông. Hàng loạt chất thải bệnh viện của Hà Nội cũng được đổ về sông Nhuệ [47]. Lượng nước thải trung bình của các nguồn gây ô nhiễm xả ra các sông thượng nguồn sông Nhuệ trung bình một ngày đêm từ 44.600 đến 64.260 m3 nước thải, trong đó nguồn thải của các nhà máy hoá chất và công nghiệp thực phẩm là lớn nhất, chiếm > 86% [7]. Lượng nước thải của thành phố Hà Nội trực tiếp đổ xuống các nguồn thải chính qua các nguồn tiếp nhận với khối lượng ở bảng 3.2: Bảng 3.2: Phân bố nước thải Hà Nội qua các nguồn tiếp nhận chính TT Sông Lưu lượng, m3/ngày 1 Sông Tô Lịch 150.000 2 Sông Lừ 55.000 3 Sông Sét 65.000 4 Sông Kim Ngưu 125.000 5 Sông Nhuệ 55.000 6 Hồ Tây 7.000 Tổng cộng: 458.000 Nguồn: Sở KHCN & MT Hà Nội, 2000 [22]. Sông Tô Lịch là trục tiêu nước thải chính của thành phố Hà Nội. Sông Tô Lịch đoạn từ cống Bưởi đến đập Thanh liệt dài 13,125 km, chỗ rộng nhất 40m, độ sâu khoảng 4m, chảy qua địa bàn các quận Cầu Giấy, Thanh Xuân… hàng ngày tiếp nhận khoảng 150.000 m3 nước thải của dân cư toàn thành phố, các nhà máy, xí nghiệp. Đoạn sông chảy qua khu công nghiệp Thượng Đình, Kim Giang, Cầu Bươu có hàm lượng chất độc rất cao. Đặc biệt, trong nước thải của Nhà máy bóng đèn phích nước Rạng Đông có hàm lượng chất xianua rất cao, lên tới 224 mg/lít. Tại Kim Giang cả một đoạn sông trắng xoá bọt xà phòng do nước thải từ Nhà máy xà phòng Hà Nội dồn ứ. Sông Kim Ngưu hàng ngày nhận khoảng 125.000m3 nước thải, trong đó chủ yếu là nước thải sinh hoạt từ các khu vực Lò Đúc, Thanh Nhàn, Minh Khai, nước thải công nghiệp từ khu công nghiệp Vĩnh Tuy, riêng Nhà máy dệt 8/3 thải ra 12.000m3 một ngày, Nhà máy pin Văn Điển thải ra khoảng 10.000 m3 nước thải có hàm lượng hoá chất độc hại cao. Con sông Lừ cũng đổ vào sông Kim Ngưu thêm 55.000 m3 nước thải, sông Sét cũng đổ vào đây khoảng 65.000m3 nước thải đủ loại. Như vậy sông Nhuệ phải tiếp nhận thêm khoảng 458.000m3 nước thải sinh hoạt và công nghiệp của Hà Nội tại đập Thanh Liệt tương đương với 11 - 17 m3/sec, cực đại đạt 30 m3/sec. 3.2. Hiện trạng môi trường nước mặt sông Nhuệ Kết quả phân tích nước sông Nhuệ được trình bày ở bảng 3.3. Số liệu của bảng cho thấy chất lượng nước sông thay đổi rõ rệt từ thượng lưu đến hạ lưu: Bảng 3.3: Một số tính chất lý, hoá học của nước sông Nhuệ Kí hiệu mẫu pH EC µs/cm DO mgO2/l COD mgO2/l BOD5 mgO2/l NH4+ mgN/l NO3- mgN/l N1 7,56 305 6,34 12,96 7,99 0,89 0,42 N2 7,00 608 0,06 250,56 84,92 12,60 0,03 N3 7,22 897 0,09 340,29 112,50 11,20 0,02 N4 7,00 568 0,04 183,68 60,28 9,24 0,02 N5 7,29 470 4,06 124,00 41,09 4,76 0,80 N6 7,2 462 5,47 62,00 21,98 3,04 0,69 QCVN 08:2008, cột A1 6-8,5 >=6 10 4 0,1 2 QCVN 08:2008, cột A2 6-8,5 >=5 15 6 0,2 5 QCVN 08:2008, cột B1 5,5 - 9 >=4 30 15 0,5 10 QCVN 08:2008, cột B2 5,5 - 9 >=2 50 25 1 15 Mặc dù mẫu nước phân tích được lấy vào cuối mùa khô nhưng vẫn thể hiện sự ô nhiễm nước rất rõ: * Trị số pH và độ dẫn điện EC Kết quả phân tích cho thấy, giá trị pH dao động trong khoảng từ 7 – 7,56. Tại cống Liên mạc có giá trị pH là cao nhất (pH = 7,56). Các giá trị này đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08 : 2008 cột A1 (6 - 8,5) Giá trị EC tại các vị trí khác nhau trên sông Nhuệ có sự khác biệt lớn, dao động từ 305 – 897 µs/cm. EC có giá trị thấp nhất tại đầu nguồn, sau đó tăng dần và đến điểm cầu Tó Hữu có giá trị lớn nhất rồi giảm dần khi về đến hạ lưu. * Trị số DO, BOD5, COD Khác pH, các giá trị về hàm lượng DO thay đổi rất rõ theo vị trí lấy mẫu. Giá trị DO thay đổi trong khoảng từ 0,04 – 6,34 mgO2/l dọc theo sông Nhuệ. Nhìn vào bảng 3.3 cho thấy, duy nhất vị trí lấy mẫu tại cống Liên mạc là có giá trị DO (DO = 6,34 mg O2/l) đạt tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (TCCP A1). Giá trị DO giảm đột ngột < 1 mg O2/l (vượt TCCP B2) tại các điểm lấy mẫu từ cầu Hà Đông đến Đập Đồng Quan chứng tỏ nước sông tại các vị trí này chứa lượng lớn chất thải hữu cơ và quá trình phân huỷ kị khí xảy ra mạnh mẽ. Nguyên nhân có thể là do đoạn sông này nhận nước sông Tô Lịch đổ vào tại đập Thanh Liệt. Về phía hạ lưu sông, hàm lượng DO tăng dần từ 4,06 mgO2/l tại Đập Đồng Quan đến 5,47 mgO2/l tại cống Lương Cổ nhưng vẫn vượt TCCP A1. Tương tự như vậy, giá trị BOD5, COD cũng có sự thay đổi rất mạnh theo chiều dọc của sông. Đoạn đầu của sông Nhuệ, hàm lượng COD nằm trong TCCP A2 và BOD5 nằm trong TCCP B1 (< 15 mg O2/l). Nhưng đoạn từ cầu Hà Đông về hạ lưu, các chỉ tiêu này vượt quá TCCP B2 nhiều lần. Đặc biệt, kết quả phân tích BOD5 và COD tại các điểm cầu Hà Đông, điểm cầu Tó Hữu và điểm đập Đồng Quan vượt tiêu chuẩn nước mặt loại B2 từ 2,4 – 6,8 lần. * Hàm lượng N-NH4+, N-NO3- trong nước - Amoni trong nước tồn tại ở hai dạng NH3 và NH4+. Tuỳ thuộc vào pH của môi trường, trong điều kiện pH thấp amoni tồn tại ở dạng ion, trong điều kiện pH cao nó tồn tại ở dạng NH3, NH3 được coi là độc đối với cá ở nồng độ rất thấp. Hơn nữa, sự có mặt của amoni và photphat với hàm lượng cao sẽ thúc đẩy quá trình phú dưỡng của nước. Kết quả nghiên cứu cho thấy giá trị N-NH4+ dao động trong khoảng từ 0,89 - 12,6 mg/l, hầu hết các mẫu đều vượt ngưỡng tiêu chuẩn nước mặt QCVN 03 : 2008, cột B2 nhiều lần. Duy nhất mẫu nước tại cống Liên Mạc – đầu nguồn sông Nhuệ hàm lượng N-NH4+ chưa vượt ngưỡng TCCP B2. Hàm lượng N-NH4+ tại cầu Hà Đông và cầu Tó Hữu cao gấp 11-12 lần TCCP B2. Điều này chứng tỏ đoạn sông này chứa lượng lớn chất hữu cơ tồn đọng và quá trình phân huỷ kị khí xảy ra mạnh mẽ. Kết luận này cũng khá phù hợp với kết quả phân tích DO, BOD5 và COD ở trên. - Giá trị N-NO3- dao động trong khoảng từ 0,02 – 0,80 mg/l, nằm trong QCVN 03:2008, cột A1. Hàm lượng Nitrat đạt giá trị rất thấp chứng tỏ điều kiện môi trường ở đây không phù hợp cho nitơ tồn tại dưới dạng Nitrat. Kết quả phân tích cho thấy, nitơ trong nước sông Tô Lịch tồn tại chủ yếu dưới dạng amoni do quá trình phân huỷ yếm khí các chất hữu cơ. Kết quả này cũng cho thấy, chất lượng nước sông Nhuệ chịu ảnh hưởng lớn từ nước thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội (54% nước thải sinh hoạt của Hà nội được thải vào lưu vực [20]. * Hàm lượng kim loại nặng trong nước Các kim loại nặng nghiên cứu bao gồm : Pb, Cd, As, Hg. Hàm lượng các kim loại này trong nước được trình bày tại bảng 3.4: Bảng 3.4: Hàm lượng kim loại nặng trong nước sông Nhuệ Kí hiệu mẫu Hàm lượng kim loại nặng trong nước (mg/l) Pb Cd As Hg N1 0,0240 0,0035 0,0059 0,0010 N2 0,0240 0,0040 0,0077 0,0010 N3 0,0230 0,0041 0,0042 0,0009 N4 0,0220 0,0038 0,0029 0,0007 N5 0,0230 0,0031 0,0029 0,0007 N6 0,0190 0,0029 0,0012 0,0006 QCVN 03:2008, cột A1 0,02 0,005 0,01 0,001 QCVN 03:2008, cột B2 0,05 0,01 0,1 0,002 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu nước sông Nhuệ ở bảng 3.4 cho thấy hàm lượng các kim loại nặng Pb, Cd, As, Hg đều ở dưới ngưỡng cho phép QCVN 03:2008, cột B2. Tuy nhiên, nếu so sánh với QCVN 03:2008, cột A1 tức là nước sử dụng cho mục đích cấp sinh hoạt thì hàm lượng Pb trong hầu hết các mẫu đều vượt ngưỡng cho phép (>0,002 mg/l), ngoại trừ mẫu nước phía hạ lưu tại cống Lương Cổ (hàm lượng Pb là 0,0019 mg/l); Hàm lượng Hg dao động từ 0,0006 – 0,001 mg/l có giá trị gần với ngưỡng cho phép cột A1. Hình 3.1 minh hoạ sự biến động hàm lượng các KLN trong nước theo chiều dài sông. Hình 3.1: Hàm lượng Pb, Cd, As, Hg trong nước sông Nhuệ Hàm lượng Pb trong nước sông Nhuệ dao động từ 0,019 - 0,024 mg/l. Nhìn chung là không có sự biến động lớn về hàm lượng Pb giữa vị trí khác nhau theo chiều dài sông Nhuệ. Hàm lượng Cd trong nước sông Nhuệ dao động từ 0,0029 – 0,0041 mg/l. Hàm lượng Cd cao nhất tại cầu Tó Hữu – nơi gần cửa sông Tô Lịch đổ vào sông Nhuệ và thấp nhất tại điểm cống Lương Cổ, cách nơi hợp lưu với sông Đáy khoảng 3 km. Hàm lượng As trong nước sông Nhuệ dao động từ 0,0012 – 0,0077 mg/l. Hàm lượng As cao nhất tại điểm cầu Hà Đông và thấp nhất tại điểm cống Lương Cổ. Hàm lượng Hg trong nước sông Nhuệ dao động từ 0,0006 – 0,001 mg/l. Hàm lượng Hg cao nhất tại điểm cống Liên Mạc và cầu Hà Đông (0,001mg/l) và thấp nhất tại cống Lương Cổ. Hình 3.1 cho thấy hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng trên có xu hướng giảm dần về phía hạ lưu. Nhìn chung, các mẫu nước sông Nhuệ chưa có b