8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước http://slidepdf.com/reader/full/phan-tich-cac-phuong-phap-xu-ly-kim-loai-nang-trong-nuoc 1/84 Đ Đồ án t t ố ố t t nghiệ p p Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44. Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: [email protected] - www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com 1 MỤC LỤC. Lờ i cả m ơ n. ................................................................................................................4 CHƯƠ NG I. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG. ........................5 I.1.Đại cươ ng về các kim loại nặng và ảnh hưở ng của chúng đến môi trườ ng.....5 I.2. Ô nhiễm kim loại nặng và hậu quả của chúng ................................................8 I.3. Nhiễm độc Chì một hiểm hoạ môi trườ ng......................................................9 I.4. Asen trong nướ c uống................................................................................... 13I.5. Cadimi một kim loại độc hại hiện đại.......................................................... 15I.6. Thiếc và sự ô nhiễm c ủa nó.......................................................................... 17I.6.1. Động vật có vú ở biển và sự ô nhiễm toàn cầu do thiếc........................ 19I.6.2. Các hợ p chất cơ thiếc trong cá ở Nhật Bản và trong vịnh Aercachon.. 20 I.7. Ô nhiễm thuỷ ngân trong môi trườ ng.......................................................... 21CHƯƠ NG II. MÔI TRƯỜ NG NƯỚ C HÀ NỘI VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG. ............................................................................... 24II.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên của thành phố Hà Nội......................................... 24II.1.1.Đặc điểm điạ lý tự nhiên....................................................................... 24II.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội....................................................................... 26 II.2. Đặc điểm nướ c mặt của thành phố Hà Nội................................................. 26II.2.1. Hệ thống sông....................................................................................... 26II.2.2. Hệ thống hồ ao..................................................................................... 27II.2.3. Hệ thống mươ ng................................................................................... 29II.3. Đặc điểm nướ c ngầm khu vực Hà Nội........................................................ 30II.3.1. Tầng chứa nướ c Holoxen ( Q IV )........................................................... 31II.3.2.Tầng cách trầm tích Pleistoxen ( Q III )................................................... 32II.3.3. Tầng chứa nướ c lỗ hổng trầm tích Pleistoxen giữa trên (Q II-III ) . ......... 32 II.4.Nguồn gốc gây ô nhi ễm kim loại nặng trong môi trườ ng nướ c Hà Nội ..... 33
84
Embed
Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Lờ i cả m ơ n.................................................................................................................4
CHƯƠ NG I. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG.........................5
I.1.Đại cươ ng về các kim loại nặng và ảnh hưở ng của chúng đến môi trườ ng.....5
I.2. Ô nhiễm kim loại nặng và hậu quả của chúng ................................................8
I.3. Nhiễm độc Chì một hiểm hoạ môi trườ ng......................................................9
I.4. Asen trong nướ c uống................................................................................... 13
I.5. Cadimi một kim loại độc hại hiện đại.......................................................... 15
I.6. Thiếc và sự ô nhiễm của nó. ......................................................................... 17
I.6.1. Động vật có vú ở biển và sự ô nhiễm toàn cầu do thiếc........................ 19
I.6.2. Các hợ p chất cơ thiếc trong cá ở Nhật Bản và trong vịnh Aercachon. . 20
I.7. Ô nhiễm thuỷ ngân trong môi trườ ng. ......................................................... 21
CHƯƠ NG II. MÔI TRƯỜ NG NƯỚ C HÀ NỘI VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô
NHIỄM KIM LOẠI NẶNG. ............................................................................... 24
II.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên của thành phố Hà Nội. ........................................ 24
II.1.1.Đặc điểm điạ lý tự nhiên. ...................................................................... 24
II.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội. ...................................................................... 26 II.2. Đặc điểm nướ c mặt của thành phố Hà Nội. ................................................ 26
II.2.1. Hệ thống sông....................................................................................... 26
II.2.2. Hệ thống hồ ao. .................................................................................... 27
II.2.3. Hệ thống mươ ng................................................................................... 29
II.3. Đặc điểm nướ c ngầm khu vực Hà Nội. ....................................................... 30
II.3.1. Tầng chứa nướ c Holoxen ( QIV)........................................................... 31
II.3.2.Tầng cách trầm tích Pleistoxen ( QIII). .................................................. 32
II.3.3. Tầng chứa nướ c lỗ hổng trầm tích Pleistoxen giữa trên (QII-III). ......... 32
II.4.Nguồn gốc gây ô nhiễm kim loại nặng trong môi trườ ng nướ c Hà Nội ..... 33
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
IV.2.3. Xử lý mẫu xác định kim loại có thể tan trong axit. ............................ 45
IV.2.4. Xử lý mẫu để xác định tổng số kim loại nặng ................................... 45
IV.2.5. Phân huỷ mẫu bằng HNO3.................................................................. 46 IV.2.6. Phân huỷ mẫu bằng HNO3 và HCl. .................................................... 46
IV.2.7. Phân huỷ mẫu bằng hỗn hợ p hai axit HNO3 và H2SO4. ..................... 47
IV.2.8. Phân huỷ mẫu bằng hỗn hợ p axit HNO3 và HClO4............................ 48
IV.2.9. Phân huỷ mẫu bằng hỗn hợ p axit HClO4, HNO3 và HF. ................... 48
IV.2.10. Phân huỷ mẫu bằng phươ ng pháp khô ( tro hoá ) ............................ 49
IV.2.11. Phân huỷ mẫu bằng thiết bị vi sóng.................................................. 50
IV.3. Phươ ng pháp quang phổ phát xạ nguồn Plasma ghép nối cảm ứng ( ICP-
IV.4.3. Phươ ng pháp AAS dùng ngọn lửa Acetylen-không khí nén(Ac-Air)
làm nguồn nguyên tử hoá................................................................................ 57
IV.4.4. Phươ ng pháp chiết trướ c khi đo quang phổ dùng ngọn lửa không khí
nén – Acetylen. ............................................................................................... 58
IV.5. Phươ ng pháp cực phổ xác định hàm lượ ng kim loại nặng trong nướ c...... 59
IV.5.1. Đặc điểm chung. ................................................................................. 59
IV.5.2. Cơ sở lý thuyết.................................................................................... 60
IV.5.3. Các phươ ng pháp phân tích Von-Ampe............................................. 65
CHƯƠ NG V. QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ KẾT QUẢ. .......................... 67
V.1. Các địa điểm lấy mẫu. ................................................................................. 67 V.2. Lựa chọn phươ ng pháp phân tích................................................................ 70
V.3. Kết quả phân tích kim loại nặng trong nguồn nướ c mặt Hà Nội................ 70
V.3.1. Kết quả phân tích As trong các mẫu nướ c mặt. ................................... 70
V.3.2. Kết quả phân tích tổng Cr, Zn trong các mẫu nướ c mặt...................... 72
V.3.3. Kết quả phân tích Pb trong các mẫu nướ c mặt. .................................. 74
V.3.4. Kết quả phân tích Cd trong các mẫu nướ c mặt................................... 75
V.3.5. Kết quả phân tích Fe, Mn trong các mẫu nướ c mặt............................ 76
V.3.6. Một số kết luận từ kết quả phân tích ở trên. ........................................ 77
V.4. Kết quả phân tích kim loại nặng trong nướ c ngầm Hà Nội. ....................... 77
ngườ i, động thực vật). Cũng như nhiều nguyên tố khác, các kim loại nặng có thể
cần thiết cho sinh vật cây trồng hoặc động vật, hoặc không cần thiết. Những kim
loại cần thiết cho sinh vật nhưng chỉ có ngh ĩ a “ cần thiết “ ở một hàm lượ ng nhất
định nào đó, nếu ít hơ n hoặc nhiều hơ n thì lại gây tác động ngượ c lại. Những kim
loại không cần thiết, khi vào cơ thể sinh vật ngay cả ở dạng vết ( rất ít) cũng có thể gây tác động độc hại. Vớ i quá trình trao đổi chất, những kim loại này thườ ng đượ c
xếp loại độc. Ví dụ như niken, đối vớ i thực vật thì niken không cần thiết và là chất
độc, nhưng đối vớ i động vật, niken lại rất cần thiết ở hàm lượ ng thấp.
Vớ i những kim loại cần thiết đối vớ i sinh vật cần lưu ý về hàm lượ ng của
chúng trong sinh vật. Nếu ít quá sẽ gây ảnh hưở ng tớ i quá trình trao đổi chất, nếu
nhiều quá sẽ gây độc. Như vậy sẽ tồn tại một khoảng hàm lượ ng tối ưu của kim
loại, và chỉ có giá trị ở đúng sinh vật hay một cơ quan của sinh vật mà nó có tác
dụng, ở giá trị này sẽ có tác động tích cực lên sự phát triển hoặc sản phẩm của quá
trình trao đổi chất. Kim loại nặng trong môi trườ ng thườ ng không bị phân huỷ sinh
học mà tích tụ trong sinh vật, tham gia chuyển hoá sinh học tạo thành các hợ p chất
độc hại hoặc ít độc hại hơ n. Chúng cũng có thể tích tụ trong hệ thống phi sinh học(
không khí, đất nướ c, trầm tích) và đượ c chuyển hoá nhờ sự biến đổi của các yếu tố
vật lý và hoá học như nhiệt độ áp suất dòng chảy, oxy,nướ c... Nhiều hoạt động
nhân tạo cũng tham gia vào quá trình biến đổi các kim loại nặng và là nguyên nhân
gây ảnh hưở ng tớ i vòng tuần hoàn vật chất hoá địa, sinh học của nhiều loại.
Mức độ ảnh hưở ng của các hoạt động nhân tạo của các vòng tuần hoàn kim
loại có thể định tính qua một số hệ số khác nhau. Bên cạnh các hệ số kỷ thuật, còn
có một số yếu tố sau:
• Hệ số lan truyền IF( Interference factor) toàn cầu là tỷ lệ giữa lượ ng vật chất
do nhân tạo của một kim loại đi vào khí quyển và lượ ng vật chất trong tự nhiên của kim loại đó.
• Hệ số tích tụ địa chất Igeo là logarit của tỷ lệ nồng độ nguyên tố trong trầm
tích của sông và trong cơ thể sống:
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
BF nồng độ kim loại trong cơ thể sống.• Hệ số tích tụ khí quyển(EF) là tỷ lệ giữa nồng độ tươ ng đối của một kim
loại trong khí quyển và trong vỏ Trái Đất dựa trên nồng độ của nhôm tươ ng
ứng:
EF=voTDC C
khiquyenC C
Alkl
Alkl
) / (
) / (
Ảnh hưở ng sinh học và hoá học của kim loại nặng trong môi trườ ng còn phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như độ hoà tan của các muối, tính oxy khử, khả năng tạophức và khả năng tích tụ sinh học. Ví dụ, muối của các kim loại dễ tan hơ n muối
của kim loại kiềm thổ nên chúng dễ đi vào thuỷ quyển hơ n. Một số hợ p chất kim
loại có tính oxy hoá mạnh sẳn sàng tham gia các phản ứng trao đổi tạo nên các chất
mớ i. Các dẫn xuất của N, S dễ kết hợ p vớ i các cacbua kim loại nặng
(Zn2+,Co2+,Mn2+,Fe2+...) tạo thành các phức chất bền vững. Một số kim loại nặng
lại có thể tạo nên các bậc oxy hoá khác nhau bền vững trong điều kiện môi trườ ng
để tham gia phản ứng oxi hoá khử chuyển hoá thành chất ít độc hơ n( Fe2+ /Fe3+).
Một số kim loại tham gia phản ứng chuyển hoá sinh học vớ i thành phần trong cơ
thể sống tạo nên các hợ p chất cơ - kim loại( alky hoá như (CH3)2Hg, CH3Hg+,...)
tích tụ trong sinh vật và gây tác động độc hại.
Các kim loại nặng không phân bố đều trong các thành phần môi trườ ng cũng
như ngay cả trong một thành phần môi trườ ng cho nên hàm lượ ng kim loại nặng ở
một số khu vực địa phươ ng thườ ng rất có ý ngh ĩ a trong quá trình tuần hoàn của
kim loại. Một số kim loại nặng tồn tại trong nướ c ở dạng hoà tan nhưng cũng có
nhiêu kim loại nặng lại tạo thành trong nướ c ở dạng khó hoà tan và tham gia vào
các chuyển hoá sinh học. Trong đáy biển có nhiều mỏ quặng kim loại ( ví dụ
Mangan...)[sách hoá học môi trườ ng]
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Ngày nay con ngườ i tiếp xúc trực tiếp vớ i kim loại nặng ở nhiều dạng thức
khác nhau. Kim loại nặng đã đi vào cơ thể con ngườ i và sinh vật qua chuỗi thức ăn
. Loài ngườ i tiếp xúc lâu dài vớ i các kim loại độc hại trong môi trườ ng vớ i liềulượ ng khác nhau. Giáo sư Jerome Nriagu thuộc trườ ng đại học Michigan khẳng
định: “ Hơ n 1 tỷ ngườ i đã thành các vật thí nghiệm thực sự khi tiếp xúc vớ i những
kim loại độc có hàm lượ ng cao trong môi trườ ng”. Theo tác giả này, nhiều triệu
ngườ i bị các chứng nhiễm độc kim loại dướ i mức phát bệnh. Như ta sẽ thấy sau
đây, phần lớ n những ngườ i nhiễm độc ở các nướ c đang phát triển, Liên xô cũ và
Trung Âu, nhưng có nhiều khu đô thị của các nướ c phát triển đã trở thành nơ i bị ô
nhiễm nặng bở i kim loại. Sự nhiễm độc ngày càng tràn lan, nhất là nếu như việc xả
chất thải cứ tiếp tục theo mức độ hiện nay thì ta khó lòng hy vọng sự tăng trưở ng
này có khi nào giảm đi đượ c. Trong một nghiên cứu số lượ ng kim loại xả ra trên
toàn cầu, khẳng định là nó gia tăng ở thế giớ i thứ ba, có lẽ do việc các công nghiệp
gây ô nhiễm nhất đượ c đưa sang các nướ c phươ ng Nam và giảm bớ t ở các nướ c
công nghiệp, do đó ngườ i và các sinh vật khác phải tiếp xúc vớ i kim loại ở mức
cao hơ n nhiều so vớ i mức họ vẫn sống”. Về mặt này, thuỷ ngân, Crom,Cadimi, Chì
ở trong số những kim loại nặng độc hại nhất, sau đó đến Đồng.
Lẽ tất nhiên,nếu ta loại trừ các kim loại độc hại nhất hoặc các kim loại không
có chút ích lợ i nào cho ngườ i mà ta đã biết như Chì, Cadimi thì ở đây cũng thế, “
chính là liều lượ ng tạo chất độc”, như Paracelse đã nói ở thờ i Trung cổ. Trong một
chế độ ăn uống bình thườ ng, ngườ i ta tiêu thụ từ 2 đến 5 mg đồng mỗi ngày. Thấp
hơ n số lượ ng này sinh ra bệnh thiếu máu và ở trườ ng hợ p đặc biệt của các trẻ em,
ngườ i ta thấy có sự chậm tâm thần vận động, nhưng nếu liều lượ ng cao hơ n 15mg/ngày, những triệu chứng nôn mữa và đau bụng xuất hiện và ở các ca nghiêm
trọng có thể tiến đến hôn mê và tử vong.
Kim loại, hợ p kim và hợ p chất kim loại rất cần cho khoa học và công nghệ hiện
đại dù rằng ngày nay, việc thay thế bằng các hợ p chất hữu cơ trong một số ứng
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
dụng quan trọng(sợ i quang và những chất bán dẫn hữu cơ ) không còn là ngoại lệ.
Rất hiếm thấy một kim loại mà không có một ứng dụng nào đó. Văn minh và kinh
tế của những quốc gia từ thờ i cổ đại đều dựa ít nhất là một phần vào các kim loại.
Đối vớ i cuộc sống hiện đại thì luôn cần đến kim loại, dù rằng chất dẻo hiện nay đã
thay thế kim loại trong một số ứng dụng. Thế nhưng nhiều khi cũng cần đến cácxúc tác kim loại để xúc tiến quá trình polyme hoá tạo thành các chất dẻo.Những
chất xúc tác một khi dùng rồi đượ c thải ra môi trườ ng. Các kim loại của chúng có
thể gây ra những hiểm hoạ ghê gớ m không lườ ng trướ c đượ c: bệnh Minamata
chẳng phải là bắt nguồn từ thuỷ ngân của chất xúc tác phản ứng polyme hoá hay
sao? Sự thật là không tránh đượ c một quá trình công nghiệp tạo ra những chất thải
kim loại làm cho môi trườ ng trở nên một bãi rác.
Bệnh dịch âm ỉ và nguy hại của các vụ nhiễm độc kim loại nặng càng thêm
nghiêm trọng do các kim loại nặng hiển nhiên là không phân huỷ đượ c và là
nguyên tố tồn tại lâu bền trong môi trườ ng sống của con ngườ i và động vật. Thật
ra, chúng tồn tại v ĩ nh viễn nếu như ta so sánh thờ i gian tồn tại của chúng vớ i tuổi
thọ của sinh vật ( ta không bàn đến các phản ứng phóng xạ). Trong điều kiện bình
thườ ng thì không thể nào biến đổi và phá huỷ đượ c chúng. Thế nhưng, dướ i tác
động của một số vi khuẩn, chúng có thể kết hợ p vớ i các hợ p chất hữu cơ để tạo nên
những chất rất độc có khả năng len lỏi vào mạch thực phẩm và đi vào cơ thể con
ngườ i như trườ ng hợ p metyl thuỷ ngân ở Minâmta. Ngườ i ta cho rằng sự độc hại
gây nên do tất cả các kim loại nặng đượ c thải hàng năm vào sinh quyển vượ t xa
độc hại của tất cả các chất thải hữu cơ và phóng xạ.
I.3. Nhiễm độc Chì một hiểm hoạ môi trườ ng.
Cách đây 8000 năm khi loài ngườ i bắt đầu luyện chì bên cạnh khói, chì là chất
độc nhân tạo trong khí quyển. Ngày nay ngộ độc chì vẫn tiếp tục là một bệnh dotiếp xúc vớ i độc tố chì trong nghề nghiệp và môi trườ ng, tuy đây là một bệnh có
thể phòng ngừa đượ c.
Rủi ro ngộ độc chỉ thay đổi rất lớ n phụ thuộc vào nơ i sinh trú và làm việc. ở
thành phố Băng Cốc, thành phố Mexico và Jakarta phạm vi tiếp xúc chì rất lớ n do
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
việc gia tăng sử dụng xe động cơ . Tuy vậy có thành phố như Chicogo và
Washington tiếp xúc vớ i chì phần lớ n do hàm lượ ng chì thoát ra từ sơ n trong nội
thất. Nói chung con ngườ i tiếp xúc và ngộ độc chì từ các nguồn : dùng xăng pha
chì, sơ n có chì , ống chì trong hệ thống cấp nướ c, các quá trình khai mỏ, luyện chì
và các chất đốt có chì. Các nguồn khác phải thải chì bao gồm các đườ ng hàn trongbình đựng thức ăn, men sứ gốm, acquy, pin và đồ mỹ phẩm...
Chì đặc biệt độc hại đối vớ i não và thận, hệ thống sinh sản và hệ thống tim
mạch của con ngườ i. Khi bị nhiễm độc chì thì sẽ ảnh hưở ng có hại tớ i chức năng
của trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. Đặc biệt chì là mối nguy hại
đối vớ i trẻ em. Một số kết quả nghiên cứu cho ta thấy nhiễm độc chì làm giảm
mạnh chỉ số thông minh (IQ) của trẻ em ở tuổi đi học. Một số đánh giá cho thấy cứ
10µg/dl tăng về chì trong máu sẽ gây ra mức giảm từ 1 đến 5 điểm IQ đối vớ i trẻ
em bị nhiễm chì. Nhiễm chì làm cho hệ thần kinh luôn căng thẳng, phạm tội và sự
rối loạn trong tập trung chú ý ở trẻ em từ 7-11 tuổi. ở tuổi trung niên nhiễm độc chì
sẽ làm cho huyết áp tăng gây nhiều rỏi ro về bệnh tim mạch. Khác vớ i các hoá chất
mà tác động lên sức khoẻ khi ở nồng độ thấp còn chưa chắc chắn, việc nhiễm chì
mặc dù ở mức thấp cũng sẽ bị ngộ độc cao. Dù mức chì 10µg/dl là mốc giớ i hạn có
ảnh hưở ng đến sức khoẻ, nhiều nhà khoa học không cho là ở mức thấp hơ n làkhông có hại đến cơ thể con ngườ i. Một số nghiên cứu đã phát hiện ra tác hại đối
vớ i trẻ em khi mức chì trong máu mớ i từ 5-10µg/dl.
Ô nhiễm chì gây hại cho sức khoẻ hiện nay vẫn là một hiểm hoạ môi trườ ng
chung ở các nướ c công nghiệp và các nướ c đang phát triển. Trong trẻ em đô thị các
nướ c đang phát triển phần lớ n các em dướ i 2 tuổi có mức chì trung bình trong máu
lớ n hơ n 10µg/dl. Một cuộc khảo sát tại 17 điểm nghiên cứu của Trung Quốc đã xác
định đượ c từ 65-99.5% trẻ em sống trong vùng công nghiệp và giao thông pháttriển mạnh có mức chì trong máu vượ t 10µg/dl. Ngay cả các vùng ngoại vi có đến
50% trẻ em có mức chì trong máu không chấp nhận đượ c. Ở Châu Phi mặc dù
trình độ công nghiệp hoá và mức sử dụng ô tô tươ ng đối thấp song ô nhiễm chì
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
vẫn là một vấn đề nghiêm trọng. Tại Nigeria 15-30% trẻ em ở các đô thị có mức
chì trong máu lớ n hơ n 25µg/dl.
Số ngườ i nhiễm chì đặc biệt cao trong dân nghèo của các nướ c công nghiệp và
đang phát triển tươ ng tự nhau. Trong vùng đô thị, ngườ i nghèo phải sống gần các
trục giao thông chính bị ô nhiễm chì cao từ phát thải của các xe có động cơ có mậtđộ và lưu lượ ng vận tải cao. Họ cũng sống trong các nhà cũ kỷ mà các rủi ro từ sơ n
gốc chì cũng khá nghiêm trọng. Thêm vào đó chì có thể đượ c hấp thụ nhiều hơ n từ
các lỗ chân lông rỗng và khi thức ăn hàng ngày thiếu các yếu tố vi lượ ng chính như
sắt, canxi , kẽm.
Gần đây nhiều phát hiện nguồn nhiễm độc chì từ xăng dầu pha chì chiếm vị trí
quan trọng. Mặc dù lượ ng chì trong xăng dầu pha chì chỉ chiếm 2,2% tổng lượ ng
chì sử dụng, xăng có chì vẫn là duy nhất lớ n của tất cả phát thải trong vùng đô thị.
Ướ c tính khoảng 90% tổng lượ ng chì phát thải vào khí quyển do dùng xăng pha
chì, số dân của hơ n 100 nướ c bị uy hiếp bở i không khí bị ô nhiễm chì. Bên cạnh
việc bị ngộ độc chì cấp tính đối vớ i sức khoẻ thông qua việc hít thở , các phát thải
chì từ các xe có động cơ cũng có thể tích tụ trong đất, gây nhiễm độc nướ c uống và
đi vào chuỗi thức ăn.
Việc dùng xăng pha chì có lịch sử lâu dài. Năm 1922 các nhà máy ô tô thực
hiện việc pha chì vào xăng nhằm nâng cao hiệu suất tác hại tớ i sức khoẻ do chì
tăng lên. Trong các phòng thí nghiệm của tập đoàn Standarad Oil, 5 trong 49 công
nhân chết và 35 bị hiện tượ ng thần kinh nghiêm trọng do ngộ độc chì hữu cơ . Sau
đó Bang New York, thành phố Philadenlphia và một số khu đô thị khác lập tức
cấm bán xăng pha chì. Tuy nhiên sự giận dữ tức thờ i đó lắng xuống và việc dùng
xăng pha chì tiếp tục. Lượ ng chì pha vào xăng tăng rất nhanh, 375000 tấn hàng
năm trong những năm 70 của thế kỷ này. Sau đó do các cải tiến của xe đòi hỏi phảidùng xăng không pha chì, năm 1985 cơ quan bảo vệ môi trườ ng của Mỷ (UEPA)
quyết định việc châm dứt dùng xăng pha chì bằng 1 lệnh thờ i hạn 1 năm. Lợ i ích
đối vớ i sức khỏe của công chúng là rất lớ n. Giữa năm 1970 và 1990 mức trung
bình của lượ ng chì trong máu của dân Mỹ giảm từ 14.5 xuống 2.8µg/dl. Điều này
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
cho thấy các cặn chì trong các thùng chứa thức ăn đạt từ 13 đến 14.8 mg/kilo cao
hơ n mức quy định của WHO.
Ở nướ c Mỷ, mặc dù có nhiều tiến bộ trong việc giảm sử dụng chì, giảm mức
nhiễm chì trong máu, nhiễm độc chì vẫn còn là nguy hiểm chính đối vớ i sức khoẻ
của trẻ em dướ i 6 tuổi. Khoảng 1.7 triệu trẻ em nướ c Mỷ có mức chì trong máuvượ t quá 10µg/dl và mức chì trung bình cao nhất ở trong ngườ i nghèo, các thị dân,
trẻ em Mỷ gốc châu Phi. Sơ n gốc chì là con đườ ng gây nhiễm chính. Mặc dù sơ n
có chì đã bị cấm trong việc sơ n các nhà từ những năm 1978, khoảng 75 % các đơ n
vị nhà xây dựng trướ c năm 1980 đều sơ n gốc chì. Vì loại sơ n này hiện nay vẫn còn
đượ c tiếp tục sử dụng ở khắp các nướ c trên thế giớ i nên việc nhiễm độc chì vẫn
còn ở những nướ c này.
Các thông tin dữ liệu từ các khu vực trên thế giớ i đã khẳng định ô nhiễm chì và
nhiễm độc chì là một hiểm hoạ môi trườ ng ảnh hưở ng đặc biệt tớ i sức khoẻ của thế
hệ trẻ, tươ ng lai giống nòi , cần đượ c đặc biệt quan tâm trong chiến lượ c môi
trườ ng và sức khoẻ của đất nướ c [2].
[2] Tạp chí bảo vệ môi trườ ng số 1- 2000.
I.4. Asen trong nướ c uống.
Asen có thể phát hiện thấy trong nướ c chảy qua đá giàu asen. Ngườ i dân nhiều
nướ c trên thế giớ i sử dụng nướ c uống chứa nhiều asen trong một thờ i gian dài đều
bị ảnh hưở ng nghiêm trọng đến sức khoẻ. Asen phân bố rất rộng trên vỏ trái đất.
Asen thâm nhập vào nguồn nướ c do các khoáng vật và quặng hoà tan, đồng thờ i
các hàm lượ ng asen trong nướ c ngầm ở một số vùng tăng cao do sói mòn từ các
vùng đá địa phươ ng. Ngoài ra các dòng thải công nghiệp cũng góp phần bổ sung
lượ ng asen vào nguồn nướ c ở một số vùng. Asen còn đượ c sử dụng ở quy môthươ ng mại, như trong các tác nhân hợ p kim và các thuốc bảo quản gỗ.
Đốt các nhiên liệu hoá thạch là một nguồn asen trong môi trườ ng do lắng đọng
phân tán trong khí quyển. Asen vô cơ có thể tìm thấy trong môi trườ ng dướ i một
vài dạng, nhưng trong các vùng nướ c tự nhiên và từ đó có trong nướ c uống, đều
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
dướ i dạng asen hoá trị 3 hoặc asen hoá trị 5. Các loại asen hữu cơ khá dồi dào
trong hải sản, hầu như ít có hại tớ i sức khoẻ và bị cơ thể loại dể dàng.
Asen trong nướ c uống là mối nguy cơ lớ n nhất đối vớ i sức khoẻ cộng đồng.
Nhiễm độc asen mãn tính, do tiếp xúc lâu dài qua nướ c uống khác rất nhiều vớ i
nhiễm cấp tính. Những triệu chứng tức thờ i của nhiễm cấp tính có biểu hiện rỏ ràng nhất là nôn mửa, viêm thực quản và đau vùng ổ bụng và đi ngoài ra nướ c gạo
lẫn máu. Dùng liệu pháp điều giải độc cấp tính có thể mang lại hiệu quả, tuy nhiên
không dùng cách điều trị này đối vớ i trườ ng hợ p nhiễm độc lâu dài. Các triệu
chứng và dấu hiệu nhiễm độc do asen, biểu hiện rất khác nhau ở mỗi ngườ i, mỗi
nhóm dân cư và ở các khu vực. Do đó, không có một định ngh ĩ a chung về nhiễm
độc asen. Điều này càng làm cho công tác đánh giá mức độ tốn kém về y tế đối vớ i
asen càng trở nên phức tạp. Tươ ng tự vẫn chưa có phươ ng pháp xác định những
trườ ng hợ p nào bị ưng thư nội tạng do asen và trườ ng hợ p do các tác nhân khác
gây nên.
Mức tiếp xúc asen lâu dài qua nướ c uống gây bệnh ung thư da, phổi, bàng
quang đườ ng niệu và thận, cũng như những biến đổi về da như biến đổi nhiễm sắc
tố và biểu bì dày lên(sừng hoá,bệnh sừng). Tăng rủi ro ung thư phổi và bàng quang
và các tổn thươ ng da liên quan tớ i asen đã phát hiện thấy các nồng độ dướ i
0.05mg/l asen chứa trong nướ c uống.
Hấp thụ asen qua da rất ít, do vậy rửa tay chân, tắm giặt... bằng nướ c có chứa
asen không gây rủi ro tớ i sức khoẻ con ngườ i. Khi tiếp xúc lâu dài vớ i asen theo
dõi thấy những biểu hiện đầu tiên trên da: thay đổi nhiễm sắc tố, rồi sau đó là da bị
sừng hoá. Sau đó có hiện tượ ng ung thư da và thườ ng pháp triển sau 10 năm. Hiện
nay chúng ta chưa làm rỏ đượ c mối liên quan giữa tiếp xúc asen và những ảnh
hưở ng tớ i sức khoẻ khác. Chẳng hạn, một số kết quả nghiên cứu cho biết tănghuyết áp và bệnh tim khác, tiểu đườ ng và những ảnh hưở ng về sinh đẻ.
Tiếp xúc vớ i asen qua nướ c uống đã đượ c chứng minh là nguyên nhân gây ra
một bệnh nghiêm trọng về các mạch máu dẫn tớ i hoại thư ở Trung Quốc, nổi tiếng
là Bênh chân đen. Bệnh này không phát hiện thấy các nướ c khác trên thế giớ i, song
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
có thể tình trạng suy dinh dưỡ ng đã góp phần phát triển bênh này. Tuy nhiên, kết
quả nghiên cứu cho thấy, asen đã gây ra một vài biến dạng khác ít nghiêm trọng
hơ n về viêm thần kinh ngoại biên.
Để xác định chuẩn xác các hàm lượ ng asen trong nướ c uống có liên quan tớ i
sức khoẻ cần phải có điều kiện phân tích phòng thí nghiệm, sử dụng những kỷ thuật và các phươ ng tiện tinh vi và đắt tiền, cũng như cần cán bộ nhân viên đượ c
đào tạo, là vấn đề mà nhiều nơ i trên thế giớ i không dễ gì có đượ c hoặc có đủ kinh
phí làm đượ c[3].
[3]. Tạp chí khoa học công nghệ môi trườ ng.
I.5. Cadimi một kim loại độc hại hiện đại.
Cadimi là một kim loại độc có trong tự nhiên vớ i nồng độ thấp, đượ c khám phá
ra từ năm 1917, nhưng từ 1930 mớ i đượ c sử dụng vớ i số lượ ng đang kể . Sản
lượ ng cadimi trên thế giớ i là 18000 đến 25000 tấn/ năm. Trong các quặng cadimi
bao giờ cũng có thiếc tạo thành một cặp ma quỷ, vì nếu thiếc cần cho tế bào ở dạng
vết, thì cadimi không có một lợ i ích sinh học nào đượ c biết. Cadimi có rất nhiều
ứng dụng trong các l ĩ nh vực như chất quang dẫn, chất bán dẫn, pin, đèn chân
không, màn X-quang và màn nhấp nháy. Các chất này còn đượ c dùng trong kỷ
thuật đúc, điện, sản xuất gươ ng, trong l ĩ nh vực bôi trơ n, phân tích hoá học và còn
đượ c dùng trong l ĩ nh vực thú y do tính chất diệt nấm và diệt giun và trong xúc tác.
Chúng còn đượ c dùng trong que hàn và nhất là trong các que hàn nhôm.
Do có nhiều ứng dụng mà ngườ i ta chỉ thu hồi đượ c 10% Cadimi đã sử dụng
còn phần lớ n bị thoát vào môi trườ ng, kể cả quặng bẩn và xỉ có khi chứa đến 30%
kim loại này. Khi ngườ i ta cộng thêm vào lượ ng chất thải này số lượ ng thoát ra từ
quá trình đốt cháy nhiên liệu hoá thạch tớ i 5000 tấn/năm thì số lượ ng thoát tự nhiên trở nên không quan trọng, thậm chí không đáng kể.
Ở đây ta nên ghi nhớ là quặng thải( cộng thêm vớ i các chất thải ở các mỏ hình
thành tử ngay chính quá trình khai thác) là nguồn chất thải chính của nghành công
nghiệp hoá chất. Chất thải có thể tích lớ n nhất là các photphat nhiễm Cadimi vớ i
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
hàm lượ ng khác nhau tuỳ theo nguồn gốc địa lý. ở Mỷ chẳng hạn, năm 1988 công
nghiệp phốt phát đã sản sinh ra 204 triệu tấn chất thải lỏng. Ta có thể nhận thấy sự
quá tải về Cadimi của hệ sinh thái và các đại dươ ng. Hơ n nữa, do các vùng quặng
giàu ít dần đi, ngườ i ta phải khai thác các mỏ ngày càng nghèo và tạo ra nhiều chất
thải hơ n cho cùng 1 lượ ng quặng những kim loại nặng sẽ gia tăng trong môi trườ ngcủa chúng ta một cách mạnh mẽ và liên tục.
Cadimi đổ vào hệ sinh thái từ nhiều nguồn khác nhau:
• Khói bụi, nướ c thải khi chế biến chì , thiếc,sắt ,thép...
• Nướ c rữa trong nghành đúc điện.
• Khi bào mòn các lốp xe, trong trườ ng hợ p này thì Cadimi có
trong chất xúc tiến lưu hoá và các nhiên liệu diesel.
• Trong phân lân, trong đó có Cadimi là tạp chất.
• Trong bùn thải của các trạm làm sạch nướ c.
Ngườ i ta ướ c tính tổng lượ ng Cadimi đổ vào đại dươ ng lên tớ i 8000 tấn/năm
mà một nữa có nguồn gốc từ các hoạt động của con ngườ i. Ngườ i ta chưa biết
đượ c sự tiến triển của Cadimi trong các đại dươ ng sẽ như thế nào. Cuối cùng
Cadimi và các hợ p chất của nó có trong danh sách đen của công ướ c Luôn don về
cấm thải các chất độc ra biển.Nhưng Cadimi cũng có trong không khí của một sô xí nghiệp( ví dụ như nhà
máy sản xuất pin). Sự tiếp xúc nghề nghiệp vớ i chất này đặc biệt nguy hiểm khi nó
ở dạng khói. ở đây cũng cần chú ý rằng những ngườ i nghiện thuốc lá hít nhiều
Cadimi. Một điếu thuốc lá chứa 1.5-2µg kim loại này và ngườ i nghiện hít vào 10%
lượ ng này. Hút một gói thuốc lá một ngày sẽ làm tăng gấp đôi lượ ng Cadimi đi vào
cơ thể.
Cadimi tích tụ vào cơ thể con ngườ i và tồn tại rất lâu. Nó thườ ng nằm ở ganvà thận. Một sự tiếp xúc lâu dài vớ i nồng độ nhỏ của kim loại này có khả năng dẫn
đến chứng khí thũng, các bệnh phổi và các rối loạn về thận.
Năm 1946 một hội chứng có đặc điểm là biến dạng xươ ng, đau cơ , dễ gãy
xươ ng và rối loạn thận đượ c chuẩn đoán ở những phụ nữ lớ n tuổi, sinh đẻ nhiều, đã
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
thu hút sự chú ý của giớ i y học vùng Funchu thuộc quận Toyoma Nhật Bản. Họ gọi
tên bệnh này là Itai-Itai ( hay bệnh đau đớ n). Hội chứng này đã làm hàng trăm
ngườ i chết. Những nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các bênh nhân hấp thụ một
lượ ng Cadimi khoảng 600µg mỗi ngày do ăn gạo bị nhiễm độc bở i nướ c sông
Jintsu, con sông bị ô nhiễm bở i quặng và xỉ từ một nhà máy chế biến Cadimi.Những ngườ i bị bệnh anbumin niệu và protein niệu là do tiếp xúc vớ i Cadimi
không dướ i 20 năm. Sự theo dõi những ngườ i làm việc trong các ngành nghề phải
tiếp xúc vớ i Cadimi khẳng định là họ bị các loại bệnh mạn tính này. Đối vớ i nam
giớ i thì Cadimi là chất gây độc cho thận và tác động của nó có tính tích luỷ và âm
thầm. Hơ n nữa độc tính của Cadimi gây rối loạn chuyển hoá canxi, tác động đến
xươ ng và các khớ p, gây đau khớ p, đau xươ ng thậm chí gây bênh loãng xươ ng.
Hàm lượ ng Cadimi cao trong nướ c uống còn gây ra chứng tăng huyết áp ở chuột
thí nghiệm. Cadimi cũng chính là tác nhân gây ung thư và gây quái thai ở loài gặm
nhấm này. Năm 1965 Cadimi cũng bị nghi ngờ là đã gây ra bệnh ung thư tuyến
tiền liệt ở những công nhân làm việc trong một nhà máy pin ở Anh.
I.6. Thiếc và sự ô nhiễm của nó.
Thiếc trong môi trườ ng thiên nhiên tồn tại chủ yếu dướ i dạng đá ( Cassiterit
SnO2). Bên cạnh đó thiếc còn có trong các thành phần nhiên liệu hoá thạch và hàng
loạt khoáng khá. Phản ứng của thiếc trong môi trườ ng như sau:
Sn2+ ⇔ Sn4++ 2e-
Ngườ i ta đã chứng minh thiếc tồn tại trong vỏ Trái Đất là ở dạng khử Sn2+. Do
các quá trình gia công quặng hoặc quá trình phong hoá mà thiếc có thể ở dạng
SnO2 ít hoà tan tạo thành dung dich keo.
Bảng I.1. cho biết nồng độ trung bình của thiếc trong môi trườ ng. Sự tích tụ
các hợ p chất thiếc chủ yếu trong các động thực vật phù du và trong bụi của khíquyển. Thờ i gian lưu của thiếc trong khí quyển, trong nướ c biển khoảng 105 năm.
BảngI.1. Nồng độ trung bình của thiếc trong môi trườ ng.
Nồng độ Đơ n vị
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
I.6.1. Động vật có vú ở biển và sự ô nhiễm toàn cầu do thiếc.
Nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến tác động độc hại của những hợ p
chất cơ thiếc lên những hệ sống dướ i nướ c đã miêu tả sự chậm lớ n của các vi tảo
biển, sự dầy bất bình thườ ng của vỏ sò trong lưu vực Arcachon đượ c phát hiện
năm 1974. Trên thực tế là ngày nay, hợ p chất này đã đã gây ô nhiễm môi trườ ng vàthực phẩm trên phạm vi toàn thế giớ i như tổ chức y tế thế giớ i chỉ ra từ những năm
1980. Thế nhưng, phần lớ n các công trình đều tự giớ i hạn trong việc nghiên cứu dư
lượ ng của những hợ p chất này ở các sinh vật biển có mức dinh dưỡ ng thấp như
tảo, động vật thân mềm và cá. Đối vớ i các động vật có vú như họ cá voi( cá ông, cá
nhà táng, cá heo...), động vật chân vây( con moóc, sư tử biển, hải cẩu...) những con
vật ăn mồi ở trình độ dinh dưỡ ng cao, thì chưa có công trình nào đề cập đến. Điều
này đã thúc đẩy những nhà động vật học và môi trườ ng của hai trườ ng đại học
Nhật Bản bắt tay vào công việc đó. Ngườ i ta biết rằng các động vật này tích tụ qua
chuỗi thực phẩm những hợ p chất cơ Clo( ĐT và PCB chẳng hạn). Những nhà
nghiên cứu Nhật cho rằng do khả năng chuyển hoá đặc biệt của các động vật biển
có vú này và sự hoà tan rất thấp của các hợ p chất thiếc, sự gia tăng của chúng trong
các sinh vật này là chắc chắn.
Mườ i hai mẫu tất cả là con đực thuộc 8 loài ở các biển và đại dươ ng khác nhau
đã phân tích ( lớ p mở dướ i da) từ năm 1981 đến 1993. Trong tất cả các con vật
này, trừ một con cá voi ở biển Nam cực, đều có các hợ p chất cơ thiếc trong mở .
Những nồng độ cao nhất đã đượ c tìm thấy ở nhứng cá thể sống ở nướ c ven bờ
của quần đảo Nhật vớ i chiều hướ ng rỏ rệt là có sự giảm bớ t các quần thể sống ở
các biển mở . Cá heo sống ở biển nội địa Seto của Nhật có nồng độ cao nhất của
trong tất cả động vật nghiên cứu, tớ i 770 mg/kg trọng lượ ng tươ i. Rỏ ràng là hàm
lượ ng này chỉ ra rằng một phần là do các hợ p chất này hay đượ c dùng trong sơ nchống hà và trong nuôi trồng thuỷ sản ở Nhật Bản.
Mặc dù cá heo và động vật chân vây có nguồn gốc từ miền Nam biển Trung
Hoa và vịnh Bângan có lượ ng thấp hơ n nhiều, nhưng đây là điều mà ta ngh ĩ đến sự
ô nhiễm biển ở qui mô toàn cầu bở i hợ p chất kim loại này.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Các nhà nghiên cứu Nhật đã phân tích các loại cá khác nhau và thấy chúng có
những hàm lượ ng tươ ng đươ ng vớ i hàm lượ ng ở động vật có vú, chứng tỏ đã có
một dịch chuyển các hợ p chất này theo chuổi thực phẩm. Sự tích tụ các hợ p chất
này đã gợ i ra một khả năng giảm sút các chức năng thiết yếu về chuyển hoá và bài
tiết.Những động vật biển có vú có thể đượ c sử dụng như vật chỉ thị sinh học có giá
trị đánh giá sự ô nhiễm toàn cầu và tác động độc hại của nó lên hệ sinh thái dướ i
nướ c. Chính quyền Hồng Kông, nghe theo những ngườ i bảo vệ thiên nhiên, đã
quyết định dành một vùng biển 1000h để làm nơ i bảo tồn loài Sousa Chinensis
hoặc cá heo trắng Trung Quốc. Đây là một loài cá hiếm, bị đe doạ một phần do
nướ c thải không xử lý và các kim loại nặng và phần khác bở i một trạm nhiên liệu
lớ n đượ c xây dựng để cung cấp cho sân bay mớ i Chek Lap Kok. Những công trình
nạo vét sẽ làm cho các động vật có vú tiếp xúc vớ i kim loại nặng và chịu tác động
độc hại của chúng.
I.6.2. Các hợ p chất cơ thiếc trong cá ở Nhật Bản và trong vịnh Aercachon.
Như đã nêu trên, tình hình đặc biệt nghiêm trọng ở Nhật Bản là do việc sử
dụng một cách thủ cựu những hợ p chất này trong nghành nuôi trồng thuỷ sản. Tuy
nhiên, do sự ô nhiễm nghiêm trọng đối vớ i cá nên Liên đoàn các nhà đánh cá Nhật
Bản đã quyết định cấm sử dụng các chất này từ năm 1987. Bộ luật thông qua năm
1989 đã hợ p pháp hoá quyết định trên và có tính đến sự thoái biến yếu cũng như tỷ
tích tụ cao và tính độc lâu dài của chúng.
Nhưng chính quyền Nhật Bản đã không cấm tất cả các hợ p chất cơ thiếc. Một
số ngườ i chỉ thấy là sự sản xuất và sử dụng chúng đã đượ c quy định, việc nhập
khẩu những chất này đã đượ c kiểm tra, các nhà sản xuất phải tuân thủ những
hướ ng dẫn kỷ thuật. Viện Khoa học Vệ sinh quốc gia Tokyo tháng 6 và tháng 8năm 1988 đã phân tích cá mua từ thị trườ ng bán lẽ và các loại tôm cua nuôi cua
nuôi đượ c mua vào tháng 10 năm 1987. Các nhà nghiên cứu khẳng định rằng sự ô
nhiễm các hợ p chất cơ thiếc là phổ biến trên toàn quốc cả ở trong môi trườ ng biển
lẫn trong các loài hải sản. Theo họ thì điều đặc biệt đáng lo ngại là hàm lượ ng các
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Các phản ứng metyl hoá sinh học của thuỷ ngân có ý ngh ĩ a quan trọng đối vớ i
tính dộc của các hợ p chất thuỷ ngân, vì các dẫn xuất thuỷ ngân hữu cơ là chất tan
trong mỡ và có thể tích tụ nhiều trong các động vật thuỷ sinh.
Các hợ p chất thuỷ ngân đượ c ứng dụng rông rải trong các ngành kỷ thuật khác
nhau( quá trình điện phân, xúc tác, thuốc bảo vệ thực vật...) Tổng sản lượ ng thuỷ ngân trên toàn cầu khoản 10.103 tấn/ năm. Dướ i đây là bảng về tỷ lệ sử dụng thuỷ
ngân trên toàn cầu, trong các nghành kỷ thuật. Ta thấy thuỷ ngân sử dụng cho công
nghiệp điện phân, kỷ thuật điện tử là chiếm ưu thế. Vì vậy để giảm thiểu thuỷ ngân
đi vào trong môi trườ ng cần chú ý giảm lượ ng thuỷ ngân dùng trong các ngành
trên. [sách hoá học môi trườ ng]
Bảng I.2. Tỷ lệ sử dụng thuỷ ngân trong một số ngành kỷ thuật.
L ĩ nh vực Tỷ lệ sử dụng %
Điện phân
Kỷ thuật điện tử
Thuốc bảo vệ thực vật
Chế tạo xúc tác
Nha khoa
Dượ c phẩm
Các l ĩ nh vực khác
35
26
12
2
5
1
19
Các hợ p chất thuỷ ngân đượ c sử dụng làm thuốc trừ sâu nấm( thí dụ dùng để
trừ các loại hạt giống), cũng như dùng trong công nghiệp sản xuất giấy và làm chất
xúc tác trong quá trình tổng hợ p chất dẻo. Các hợ p chất thuỷ ngân khác nhau ở tính
độc và độ bền vững. Cùng vớ i những chất thải sản xuất, thuỷ ngân ở dạng kim loại
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
hoặc dạng liên kết còn chuyển vào nướ c thải công nghiệp hoặc vào không khí( và
khi đó tan vào trong nướ c). Không có một loại chất trừ sinh vật hại hiện đại nào
đượ c nghiên cứu nhiều như thuỷ ngân trong quan hệ tuần hoàn của nó vớ i chuổi
thực phẩm, những nguy hiểm do nó gây ra đối vớ i con ngườ i và động vật. Điều này
liên quan trướ c hết đến metyl thuỷ ngân chất diệt có hiệu quả đặc biệt nhưng cũnglà chất rất độc đối vớ i động vật máu nóng và nó rất bền vững. Trong lượ ng thuỷ
ngân mà ta nhận đượ c từ thực phẩm thì khoảng gần một nữa là từ các thực phẩm
có nguồn gốc động vật, một phần ba có nguồn gốc thực vật.
Mỗi năm toàn thế giớ i sản xuất ra 9000 tấn thuỷ ngân trong đó 5000 tấn sau đó
rơ i vào đại dươ ng. Theo một tài liệu nghiên cứu cho biết tại hồ Oasington trong
100 năm trở lại đây lượ ng thuỷ ngân trong bùn tăng lên gấp 100 lần. Tại Mỹ, trong
một cái hồ, nướ c thải công nghiệp của một nhà máy chảy vào, chứa các hợ p chất
thuỷ ngân liên kết dướ i dạng các hợ p chất vô cơ ( ít độc), các hợ p chất thuỷ ngân
này đượ c các loài thực vật hấp thụ , bị khử thành thuỷ ngân sau đó đi vào khí
quyển dướ i dạng thuỷ ngân nguyên tố rất độc ở trạng thái khí.
Thuỷ ngân có thể thâm nhập vào nguồn nướ c dướ i dạng những hình thức và từ
nguồn gốc rất khác nhau. Về mặt số lượ ng, chiếm vị trí hàng đầu có lẽ là nguồn
thải công nghiệp của các nhà máy hoá chất. Tuy nhiên, không ngoại trừ nướ c mưa
rửa trôi các hoá chất xử lý các loại hạt gieo trồng, trong môi trườ ng nướ c một
phần đáng kể của thuỷ ngân , cuối cùng cũng chuyển hoá thành metyl thuỷ ngân,
nên trong chuổi thực phẩm lại xuất hiện chính cái hợ p chất bền và rất độc này.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Sông Lừ: bắt nguồn từ cống Trinh Hoài Đức và đổ ra sông Tô Lịch tai cầu
Dâu. Sông có chiều dài 10,2 km, độ rộng trung bình 20-30 m, độ sâu 2-3 m vớ i
diện tích lưu vực khoảng 5,6 km2.
Sông Sét: Bắt nguồn từ mươ ng Trần Khát Chân và gặp sông Kim Ngưu tại cầu
Pháp Vân. Sông có chiều dài 6,7 km , độ rộng trung bình 10-30 m, độ sâu 3-4 mvớ i diện tích lưu vực khoảng 7,1 km2.
Hệ thống sông thoát nướ c đã đượ c cải tạo từ những năm 80 song hiện nay
không đượ c nạo vét thườ ng xuyên do thiếu kinh phí, phươ ng tiện và nhân lực cho
nên lòng sông bị bồi lấp nông dần. Theo số liệu tính toán của công ty thoát nướ c
Hà Nội bùn lắng đọng trên các sông hàng năm như sau:
1. Sông Tô Lịch : 46.000 m3
2. Sông Kim Ngưu: 21.000 m3
3. Sông Lừ : 18.000 m3
4. Sông Sét : 7.000 m3
Tổng cộng : 92.000 m3
Công ty thoát nướ c Hà Nội chỉ nạo vét đượ c khoảng 50 % khối lượ ng bùn lắng
đọng trên , như vậy hàng năm còn khoảng 46.000 m3 bùn tồn đọng lại làm cho
lòng sông nông dần. Qua khảo sát cốt đáy sông những năm gần đây cho thấy có
nhiều đoạn sông bị bùn lấp đến 1m. Hơ n thế nữa do có nhiều cầu, đườ ng giao
thông cắt ngang gây ra hiện tượ ng co thắt, thay đổi dòng chảy tự nhiên của các con
sông.
II.2.2. Hệ thống hồ ao.
So vớ i các thành phố khác, Hà Nội có khá nhiều ao hồ ( 111 hồ ao vớ i tổng
diện tích mặt nướ c là 2.180 ha). Các hồ ao này có chức năng chủ yếu là điều hoà
và chứa nướ c mưa, ngoài ra còn đảm nhiệm chức năng khác như tiếp nhận và làmsạch nướ c thải, cải tạo điều kiện vi khí hậu của khu vực, phục vụ vui chơ i giải trí
và nuôi trồng thuỷ sản. Theo tác giả Trần Hiếu Nhuệ (1992), quy mô và chức năng
của các hồ lớ n ơ Hà Nội như sau:
Bảng 2.1. Kích thướ c và chứ c năng các hồ chính ở Hà Nội [ sách]
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
A: Phục vụ vui chơ i giải trí. B: Điều hoà nướ c và vi khí hậu.
C: Tiếp nhận và xử lý nướ c thải. D: Nuôi cá.
Đa số các hồ ao không đượ c quản lý bở i các cơ quan chuyên trách. Vớ i 1 số
lượ ng lớ n hồ ao như vậy nhưng trên thực tế chỉ có 16 hồ thuộc quyền quản lý
chuyên ngành của công ty thoát nướ c Hà Nội. Các hồ này đượ c sử dụng phục vụ
cho mục đích nuôi cá vớ i mực nướ c hồ thườ ng xuyên ở mức +5 m nên khả năng
điều hoà thấp ( từ 0,5-0,6 m), khi có các trận mưa lớ n xẩy ra dễ gây úng ngập cục
bộ cho thành phố. Ngoài ra việc nuôi trồng thuỷ sản trên các hồ bằng các đăng cá
đã làm cho mực nướ c hồ dâng cao thêm từ 0,3-0,5 m như ở hồ Bảy Mẫu, Ngọc
Khánh... càng làm giảm khả năng điều hoà nướ c của các hồ.
Sự phát triển đô thị thiếu quản lý chặt chẽ đã làm cho số lượ ng và diện tích các
hồ ao trong những năm gần đây giảm đi một cách đáng kể do việc lấn chiếm đất
đai, đổ bừa bải các chất thải, rác rưở i vào các hồ ao. Bên cạnh đó sự phát triển
nhanh chóng của công nghiệp và sự gia tăng dân số cơ học của Hà Nội đã làm tăng
khối lượ ng nướ xc thải cũng như mức độ ô nhiễm. Lượ ng nướ c thải vớ i độ ô nhiễm
cao không đượ c xử lý đổ thẳng vào hồ ao đã phá huỷ khả năng tự làm sạch của
nướ c mặt và gây ô nhiễm nặng, hầu hết các hồ của Hà Nội hiện nay đang bị nhiễm
bẩn ở mức trầm trọng.
II.2.3. Hệ thống mươ ng.
Hà Nội có 38 km mươ ng đất nối hệ thống cống ngầm vớ i ao hồ, sông tạo thành
mạng lướ i thoát nướ c của thành phố. Các mươ ng có bề rộng tươ ng đối từ 2 đến10m, độ sâu 3,5-4,5 m vớ i dung tích chứa 317.000 m3 trực tiếp thu nhận nướ c thải
từ các cống của các khu vực xung quanh và đổ vào 4 sông thoát nướ c của thành
phố. ậ 2 huyện ngoại thành( Từ Liêm và Thanh Trì ) còn có 40 km mươ ng đất phục
vụ cho sản xuất nông nghiệp.[ sách]
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Loại trung bình q=0,1 l/s.m có 1 lỗ khoan chiếm 7,1 %
Loại nghèo nướ c q<0,1 l/s.m có 2 lỗ khoan chiếm 14,3 %
Nguồn cung cấp cho nướ c dướ i đất tầng chứa nướ c QIV chủ yếu là nướ c mưa, nướ c
mặt và một phần là nướ c tướ i cho nông nghiệp. Miền cung cấp và phân bố trung
nhau và có diện rộng trên toàn bộ diện lộ. Miền thoát nướ c là sông ,ao, hồ vào mùakhô và một phần thấm xuống cung cấp cho tầng chứa nướ c phía dướ i( tầng QII-III),
còn một phần nhỏ bị bốc hơ i hoặc do phát tán thực vật.
Hiện nay nướ c dướ i đất trong tầng chứa nướ c QIV không lớ n nhưng có thể cung
cấp nướ c vớ i quy mô nhỏ cho ăn uống và sinh hoạt, đồng thờ i có thể khai thác
đồng thờ i vớ i tầng chứa nướ c Pleistoxen (QII-III) nằm phía dướ i để cung cấp nướ c
cho thành phố.
Xem phụ lục 1.1 thống kê chiều dày tầng chứa nướ c Holoxen (QIV)[sách] , phụ
lục 1.2 thống kê kết quả thí nghiệm địa chất thủy văn trong tầng chứa nướ c
Holoxen (QIV).
II.3.2.Tầng cách trầm tích Pleistoxen ( QIII).
Diện phân bố của tầng này đượ c lộ ra chủ yếu ở phía Bắc sông Hồng, sông
Đuống và một chỏm nhỏ ở vùng Cổ Nhuế- Từ Liêm. Riêng dãi dọc theo sông
Hồng, sông Đuống, bị bào mòn hoàn toàn thành cửa sổ địa chất thuỷ văn.
Đất đá cấu thành nên tầng chứa nướ c này chủ yếu là sét, sét pha có màu loang
lỗ, đôi chỗ là sét pha bột sét, sét bùn lẫn thực vật màu xám đen đến đen, chiều dày
trong khoảng 4-25 m. Tầng cách nướ c này có diện phân bố rộng, chúng chỉ vắng
mặt ở các mặt đối ven sông. Đất đá có tính thấm nướ c rất yếu. Kết quả đổ nướ c thí
nghiệm cho hệ số thấm 0,01-0,02 m/ngày.
II.3.3. Tầng chứ a nướ c lỗ hổng trầm tích Pleistoxen giữ a trên (QII-III).Các kết quả nghiên cứu tỉ mỉ cho thấy tầng chứa nướ c QII-III phân bố rộng khắp
vùng nghiên cứu, chúng có mặt ở nhiều nơ i trong khu vực, chỉ trừ một diện tích
nhỏ ở phía Bắc thành phổ trên địa bàn huyện Sóc Sơ n. Tầng chứa nướ c QII-III là đối
tượ ng chính cung cấp nướ c cho nội và ngoại thành thành phố Hà Nội.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Chiều dầy chung của tầng chứa nướ c dao động từ, 25-30 đến 70-80 m. Chiều
dầy trung bình 40-50 m. Quan hệ phía trên là tầng cách nướ c QIII , phía dướ i là mặt
nền đá gốc. Riêng có dải dọc theo sông Hồng, sông Đuống rộng từ một hai trăm
mét tớ i 1-2 km, do vắng mặt tầng cách nướ c QIII (bị bào mòn), nên có sự tiếp xúc
trực tiếp giữa 2 tầng chứa nướ c QIV và tầng QII-III tạo nên cửa sổ địa chất thuỷ văn.Do đáy sông Hồng và sông Đuống trực tiếp hoặc gián tiếp cắt vào tầng chứa
nướ c này, nên nướ c sông là nguồn cung cấp chính cho tầng chứa nướ c, đặc biệt
trong điều kiện khai thác.
Kết quả thí nghiệm địa chất thuỷ văn trong tầng này cho thấy [sach]:
Mực nướ c t ĩ nh vào mùa khô thay đổi từ 2,0 đến 4,0 m còn mùa mưa thay đổi
từ 0 đến 0,1 m, có nơ i dọc theo ven sông Hồng nướ c tự phun cao hơ n mặt đất (khu
vực xả Hải Bối- huyện Đông Anh, Phú Thượ ng- Quận Tây Hồ, Thụy Phươ ng-
huyện Từ Liêm).
Lưu lượ ng các lỗ khoan Q thay đổi từ 1,9 đến 9,09 l/s .
Trị số hạ thấp mực nướ c S thay đổi từ 1,28 đến 8,61 m.
Tỉ lưu lượ ng q thay đổi 0,32 đến 4,91 l/s.m, có nơ i trên 5 l/s.
Hệ số dẫn nướ c (Km ) thay đổi tuỳ theo từng khu vực cụ thể, ở khu vực Bắc
sông Hồng (Km) thay đổi từ 400 đến 1.600 m2 / ng, ở Sóc Sơ n Km thay đổi từ 260
đến 700 m2 /ng. Khu vực Nam sông Hồng, hệ số dẫn nướ c Km thườ ng thay đổi từ
1000 đến 1500 m2 /ng.
II.4.Nguồn gốc gây ô nhiễm kim loại nặng trong môi trườ ng nướ c Hà Nội .
Nguyên nhân chính gây ô nhiễm kim loại nặng là do các hoạt động công
nghiệp , các phòng thí nghiệm và rác thải. Các nhà máy mạ điện, hàn , ắc quy, sơ n,
pin, men sứ gốm đã thải ra một lượ ng lớ n các kim loại nặng vào các cống thải
chung của thành phố Hà Nội. Theo nghiên cứu của nhiều nhà khoa học thì hoạtđộng công nghiệp đã thải vào môi trườ ng Hà Nội vớ i số lượ ng kim loại nặng nhiều
nhất. Ví dụ các nhà máy có hệ thống mạ như:
Nhà máy cơ khí.
Nhà máy mạ điện.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Các nhà máy sử dụng hoá chất , các nhà máy dệt nhuộm cũng góp phần thải vào
môi trườ ng nướ c một lượ ng lớ n kim loại nặng. Góp phần gây ô nhiễm môi trườ ng
trầm trọng.
Trình trạng ô nhiễm nhiễm kim loại nặng của từng nghành công nghiệp có thể đượ c đánh giá chung trong bảng I.2 sau:
Bảng 2.2. Đánh giá chung về ô nhiễm kim loại nặng của từ ng nghành công
nghiệp [1].
Stt Nghành Kim loại nặng
1 Điện lực
Nhiệt điện
Thuỷ điện
ô nhiễm nhẹ
Không ô nhiễm
2 Cơ khí ô nhiễm nhẹ
3 Hoá chất ô nhiễm nhẹ
4 Luyện kim ô nhiễm vừa5 Điện tử Ô nhiễm vừa
6 Khai khoáng Ô nhiễm vừa
7 Dệt nhuộm Ô nhiễm vừa
8 Thuộc da Ô nhiễm nặng
9 Giấy Không ô nhiễm
10 Bột ngọt Không ô nhiễm
Kết quả đánh giá ở bảng I.2 ta thấy tuỳ từng nghành công nghiệp khác nhau màđưa lại ô nhiễm kim loại nặng khác nhau. Sự ô nhiễm kim loại nặng trong các
nghành đượ c xem xét khách quan theo các nghành công nghiệp khác nhau.
Hà Nội vớ i dân số đông và có nhiều khu công nghiệp do đó có tổng lượ ng các
nguồn thải lớ n. Số lượ ng nguồn thải khoảng 200 nguồn , trong đó nướ c thải công
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Bảng 2.3. Lư u lượ ng nướ c tiêu thụ của các khu công nghiệp trong nội thành
Hà Nội
Nhìn chung các khu công nghiệp này đượ c xây dựng từ thập kỷ 60 và chúng
thườ ng do các ngành tự chọn không nằm trong quy hoạch tổng thể nên rất đa dạng,
xen ghép nhau không gắn bó nhau về công nghệ. Nhiều khu công nghiệp nằm xen
kẻ vớ i các khu dân cư đông đúc( như khu Thượ ng Đ ình, Minh Khai, Trươ ng
Định). Các khu công nghiệp này đượ c xây dựng từ lâu công nghệ củ và hầu như
chưa có hệ thống xử lý nướ c thải. Nướ c thải từ các khu công nghiệp chủ yếu đượ cthải thẳng vào các sông hồ gần đó và đây là nguyên nhân gây nên tình trạng ô
nhiễm kim loại nặng cho nguồn nướ c Hà Nội .
Đa số các cơ sở sản xuất củ chưa có trạm xử lý nướ c thải. Nướ c thải của
một số cụm công nghiệp chỉ đượ c xử lý sơ bộ rồi thải thẳng vào nguồn nướ c mặt
làm cho một số nguồn nướ c bị ô nhiễm nghiêm trọng kim loại nặng . Nhiều khu
công nghiệp nằm tập trung gần các tuyến sông rạch, do đó các sông rạch này trực
tiếp nhận nguồn nướ c thải có kim loại nặng.Hoạt động sản xuất trong nghành cơ khí nói chung có thải ra kim loại nặng do
trong dây chuyền có khâu công nghệ mạ, xử lý bề mặt kim loại ( sơ n, nhuộm).
Ngành mạ điện sử dụng nhiều hoá chất dạng muối kim loại nặng có độc tính khá
cao như CrO3, CdCl2,MnCl2... Nướ c thải từ khâu mạ điện và xử lý bề mặt có chứa
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
các nhiều kim loại nặng. Công nghiệp mạ điện có lưu lượ ng nướ c thải không lớ n ,
do sử dụng nhiều hoá chất nên nồng độ các chất độc và các kim loại nặng rất cao.
Và do các nhà máy có hệ thống mạ ở Hà Nội chưa tiến hành xử lý theo đúng quy
trình , trang thiết bị và các thông số vận hành chưa đượ c coi trọng.
Ở Hà Nội có các nhà máy có phân xưở ng mạ điện như sau:• Nhà máy khoá Minh Khai
• Điện cơ thống nhất
• Dụng cụ cơ khí xuất khẩu
• Nhà máy cơ khí chính xác
• Nhà máy kim Hà Nội.
CHƯƠ NG III. CÁC PHƯƠ NG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG
NƯỚ C.
III.1. Tổng quan các phươ ng pháp xử lý kim loại nặng trong nướ c.
Có rất nhiều phươ ng pháp để xử lý nướ c thải chứa kim loại nặng như các
phươ ng pháp hoá học, hoá lý hay sinh học. Song kim loại nặng thườ ng là phát
sinh ra từ các nguồn nhất định do vậy cách tốt nhất là ta xử lý ngay tại nguồn gây ô
nhiễm. Tại các nhà máy mà nướ c thải có chứa hàm lượ ng kim loại nặng vượ t quá
tiêu chuẩn cho phép thì có thể áp dụng các quá trình xử lý nhằm loại bỏ kim loạinặng trướ c khi thải vào môi trườ ng.
III.2. Phươ ng pháp kết tủa hoá học.
Phươ ng pháp này dựa trên phản ứng hoá học giữa chất đưa vào nướ c thải vớ i
kim loại cần tách, ở độ pH thích hợ p sẽ tạo thành hợ p chất kết tủa và đượ c tách
khỏi nướ c thải bằng phươ ng pháp lắng.
Phươ ng pháp thườ ng đượ c dùng là kết tủa kim loại dướ i dạng hydroxit bằng
cách trung hoà đơ n giản các chất thải axit. Độ pH kết tủa cực đại của tất cả các kimloại không trùng nhau, ta tìm một vùng pH tối ưu, giá trị từ 7 - 10.5 tuỳ theo giá trị
cực tiểu cần tìm để loại bỏ kim loại mà không gây độc hại.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Nếu trong nướ c thải có nhiều kim loại nặng thì càng thuận tiện cho quá trình
kết tủa vì ở giá trị pH nhất định độ hoà tan của kim loại trong dung dịch có mặt các
kim loại khác sẽ giảm, cơ sở có thể do một hay đồng thờ i cả 3 nguyên nhân sau:
• Tạo thành chất cùng kết tủa.
• Hấp thụ các hydroxit khó kết tủa vào bề mặt của các bông
hydroxit dễ kết tủa.
• Tạo thành hệ nghèo năng lượ ng trong mạng hydroxit do chúng
bị phá huỷ mạnh bằng các Ion kim loại.
Như vậy đối vớ i phươ ng pháp kết tủa kim loại thì pH đóng vai trò rất quan
trọng. Khi xử lý cần chọn tác nhân trung hoà và điều chỉnh pH phù hợ p. Phươ ng
pháp kết tủa hóa học rẻ tiền ứng dụng rộng nhưng hiệu quả không cao, phụ thuộc
nhiều yếu tố( t0, pH, bản chất kim loại ).
III.3. Phươ ng pháp trao đổi Ion.
Dựa trên nguyên tắc của phươ ng pháp trao đổi Ion dung ionit là nhựa hữu cơ
tổng hợ p, các chất cao phân tử có gốc hydrocacbon và các nhóm chức trao đổi Ion.
Quá trình trao đổi Ion đượ c tiến hành trong cột Cationit và Anionit. Các vật liệu
nhựa này có thể thay thế đượ c mà không làm thay đổi tính chất vật lý của các chất
trong dung dịch và cũng không làm biến mất hoặc hoà tan. Các Ion dươ ng hay âmcố định trên các gốc này đẩy Ion cùng dấu có trong dung dịch thay đổi số lượ ng tải
toàn bộ có trong chất lỏng trướ c khi trao đổi. Đối vớ i xử lý kim loại hoà tan trong
nướ c thườ ng dùng cơ chế phản ứng thuận nghịch:
RmB + mA ⇔m RA + B
Phản ứng xảy ra cho tớ i khi cân bằng đượ c thiết lập. Quá trình gồm các giai
đoạn sau:
• Di chuyển Ion A từ nhân của dòng chất lỏng tơ i bề mặt ngoài của lướ ibiên màng chất lỏng bao quanh hạt trao đổi Ion.
• Khuyếch tán các Ion qua lớ p ngoài.
• Chuyển Ion đã khuyếch tán qua biên giớ i phân pha vào hạt nhựa trao
đổi.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
• Khuyếch tán Ion A bên trong hạt nhựa trao đổi tớ i các nhóm chức
năng trao đổi Ion.
• Phản ứng hoá học trao đổi Ion A và B.
• Khuyếch tán các Ion B bên trong hạt trao đổi tớ i biên giớ i phân pha.
• Chuyển các Ion B qua biên giớ i phân pha ở bề mặt trong của màng
chất lỏng.
• Khuyếch tán các Ion B qua màng.
• Khuyếch tán các Ion B vào nhân dòng chất lỏng.
Đặc tính của trao đổi Ion:
Sản phẩm không hoà tan trong điều kiện bình thườ ng.
Sản phẩm đượ c gia công hợ p cách.
Sự thay đổi trạng thái của trao đổi Ion không làm phân
huỷ cấu trúc vật liệu.
Phươ ng pháp trao đổi Ion có ưu điểm là tiến hành ở qui mô lớ n và vớ i nhiều
loại kim loại khác nhau. Tuy vậy lại tốn nhiều thờ i gian, tiến hành khá phức tạp do
phải hoàn nguyên vật liệu trao đổi, hiệu quả cũng không cao.
III.4. Phươ ng pháp điện hoá.
Tách kim loại bằng cách nhúng các điện cực trong nướ c thải có chứa kim loạinặng cho dòng điện 1 chiều chạy qua. ứng dụng sự chênh lệch điện thế giữa hai
điện cực kéo dài vào bình điện phân để tạo ra một điện trườ ng định hướ ng, các Ion
chuyển động trong điện trườ ng này. Các cation chuyển dịch về catốt, các anionvề
anốt.Khi điện áp đủ lớ n, phản ứng sẽ xẩy ra ở mặt phân cách chất dung dịch điện
cực:
Ở Catốt : oxy hóa phát ra các electron: A- → A+ e-
Ở Anốt: Khử vớ i việc thu các electron: C+ + e- → CHệ thức Nernst:
E0 = E00 +
nF
RT ln(A0x /Ared)
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
III.6. Vấn đề xử lý kim loại nặng trong nướ c thải tại Việt nam.
Nướ c thải nhiễm kim loại nặng từ các cơ sở công nghiệp là nguy cơ gây ô
nhiễm môi trườ ng nướ c mặt. PTS Đặng Đ ình Kim và cộng sự dựa trên đặc tính
kim loại nặng đượ c tích luỷ bở i tế bào sinh vật trong môi trườ ng để tiến hành xử lý
nướ c ô nhiễm kim loại nặng. Khâu then chốt là tìm đượ c chất hấp thụ thích hợ pcho từng kim loại nặng muốn loại bỏ. Các chế phẩm từ BIOSPRB-P1.BIOSPRB-
E1 do viện công nghệ sinh học tạo ra chỉ sau 1 giờ đã hấp thụ từ 90-97 % lượ ng Pb
trong môi trườ ng vơ i nồng độ ban đầu 100mg/l. Một số chế phẩm khác cũng cho
kết quả tươ ng đối khả quan loại bỏ các kim loại nặng như Cr,Ni,Cu,Zn.
Báo cáo của Bùi Minh Lý và cộng sự cho thấy rong biển ở nướ c ta có trên 700
loại đại diện chủ yếu cho ba ngành rong nâu, rong đỏ và rong lục. Rong biển vừa là
chỉ thị ô nhiễm kim loại nướ c biển vừa có khả năng hấp thụ mạnh mẽ các nguyên
tố vi lượ ng trong nướ c biển. Kết quả nghiên cứu rong biển lấy từ Đà Nẵng đến
Kiên Giang cho thấy hầu hết các mẫu rong đều thể hiện khả năng hấp thụ các
nguyên tố vi lượ ng vớ i hệ số tích tụ cao, trong đó rong nâu là có nhiều khả năng
hơ n cả nên có thể ứng dụng để xử lý nhiễm bẩn môi trườ ng bở i kim loại nặng.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Nướ c thải công nghiệp từ khâu mạ thườ ng có hàm lượ ng Cr, Ni cao. Để xử lý
một cách có hiệu quả trướ c tiên cần phải lựa chọn quy trình hợ p lý. Thông thườ ng
loại nướ c thải này đượ c xử lý bằng hai phươ ng pháp nhựa IONIT.
Vũ Văn Mạnh và các cộng sự đã đem kết quả nghiên cứu trong phòng thí
nghiệm áp dụng cho việc xử lý nướ c thải ở nhà máy khoá Minh Khai vớ i việc sử dụng FeSO4 tự chế tạo trên cơ sở tái sử dụng chất thải và tận dụng đượ c thiết bị sẵn
có của cơ sở . Hiệu suất xử lý cao khử Cr6+ 99.99% và tách đượ c Ni2+ 99.9 . Giá
thành xử lý thấp: 1000 đồng/m3 nướ c thải tính riêng cho phân xưở ng mạ và 300
đồng/ m3 nướ c thải tính chung cho cả công ty.
Đặc trưng bề mặt của silicagel là có chứa các nhóm silanol (SiOH) có khả năng
trao đổi proton của mình vớ i các cation kim loại đã đượ c ứng dụng để xứ lý kim
loại nặng trong nướ c thải. Các nghiên cứu của Trần Hồng Hà và các cộng sự cho
thấy dùng silicagel hút ẩm để hấp phụ một số Ion kim loại nặng Pb2+, Cu2+,
Ni2+,Zn2+,Cd2+ rẻ tiền hơ n 8-10 lần đã đượ c khảo sát trong phòng thí nghiệm.
Silicagel hút ẩm cho dung lượ ng hấp phụ tươ ng đươ ng vớ i silicagel sắc ký sau khi
xử lý bằng axit. Vì vậy, có thể sử dụng thay cho Silicagel sắc ký trong ứng dụng
về hấp thụ các Ion kim loại trong nướ c.
Chitin là một loại polime phổ biến trong thiên nhiên cung vớ i dẫn xuất
đêaxetyl của nó là chitosan và các dẫn xuất mớ i như CMCh,Ach,butyl chitosan tan
trong nướ c đã đượ c áp dụng làm sạch nướ c thải có kim loại nặng. Kết quả nghiên
cứu của Trịnh Đức Hưng và cộng sự cho thấy CMCh hấp thụ kim loại tốt hơ n Ach.
Khả năng hấp phụ này giảm dần theo dẫy Cu(II) > Cd(II) > Ni(II). Độ bền hoạt
tính xúc tác Cu(II)/ CMCh cao hơ n Cu(II)/Ach, do vậy CMCh và các phức kim
loại của nó có thể đượ c sử dụng để xử lý nướ c thải chứa Ion kim loại và các hợ p
chất chứa lưu huỳnh.Nguyễn Văn Bằng và cộng sự vớ i báo cáo của mình đã đưa ra giải pháp sử
dụng các polime trươ ng nở hấp thụ Ion kim loại và tổng hợ p xúc tác phức kim loại
polime có hoạt tính cao.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Các phươ ng pháp quang phổ nguyên tử ngọn lửa nói chung là có thể áp dụng
cho các mẫu nướ c có nồng độ kim loại là phần triệu (ppm).
Phươ ng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò nhiệt điện có thể tăng độ nhạy khi ảnh hưở ng của chất nền không đáng kể,có thể dùng các tác nhân và kỷ
thuật điều chỉnh nền nhằm bù trừ ảnh hưở ng của nền.
Phươ ng pháp phát xạ Plasma phép nối cảm ứng ( ICP-AES) có thể đượ c áp
dụng để xác định đồng thờ i nhiều nguyên tố trong khoảng nồng độ rộng và đặc biệt
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
nhạy đối vớ i các nguyên tố có nhiệt độ bay hơ i cao. Phươ ng pháp này có giớ i hạn
phát hiện cao hơ n phươ ng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
IV.2. Xử lý mẫu để xác định hàm lượ ng kim loại nặng.
IV.2.1. Giớ i thiệu.Những mẫu có chứa những phần tử lơ lững hoặc các chất hữu cơ nói chung cần
phải xử lý trướ c khi phân tích. Kim loại tổng số bao gồm tất cả các kim loại liên
kết ở dạng hợ p chất vô cơ hay hữu cơ hoà tan và phân tán có trong mẫu. Những
mẫu không cần xử lý trướ c khi xác định trên máy AAS và ICP là những mẫu
không màu , không mùi, trong suốt. Cần axit hoá đến pH< 2 bằng axit HNO3 đậm
đặc trướ c khi đo.
Trườ ng hợ p xác định kim loại hoà tan , cách tiến hành như sau: mẫu đem lọc ,
axit hoá nướ c lọc bằng HNO3 đến pH< 2 rồi đo trực tiếp trên máy ICP. Trườ ng hợ p
xác định hàm lượ ng kim loại nặng nằm trong các phần tử lơ lửng thì sau khi lọc,
lấy giấy lọc cùng các chất bị giữ lại trên giấy lọc đem đi phân huỷ, rồi phân tích.
Phân huỷ mẫu xác định Hg cần phải hết sức cẩn thận để tránh Hg bị bay hơ i,
do tính chất dễ bay hơ i của Hg. Khả năng nhiễm bẩn mẫu dễ xảy ra nhất ở quá
trình phân hủy mẩu do dụng cụ sử dụng, môi trườ ng làm việc và các hoá chất
thuốc thử , kể cả nướ c cất sử dụng pha chế thuốc thử kèm theo .
IV.2.2. Lọc.
Khi cần xác kim loại hoà tan ,hoặc kim loại dạng huyền phù , ngay sau khi lấy
mẫu đượ c đem lọc ngay trên phểu lọc plastic ở áp suất cao nếu dòng chảy quá
chậm .Dùng giấy lọc không chứa các vi lượ ng kim loại và có kích thướ c lổ là 0,4-
0,45 µm . Trong trườ ng hợ p giấy lọc không đủ độ sạch, cần rửa trướ c bằng HCl
0,5N hoặc HNO3 1:1(chú ý sau đó phải rửa lại để loại bỏ hết axit trên giấy lọc )Phần giữ lại trên giấy lọc đượ c hoà tan bằng axit HNO3 đậm đặc và đượ c chỉnh
pH= 2 , sau đó dung dịch đượ c đo trực tiếp trên máy.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
IV.2.3. Xử lý mẫu xác định kim loại có thể tan trong axit.
Đa số kim loại nặng đều tan trong axit, do đó ta cần phải xử lý mẫu,do một số
kim loại có thể hấp thụ trên thành bình chứa mẫu cho nên sau khi lấy mẫu cần phải
axit hoá ngay bằng HNO3 đậm đặc .Để chuẩn bị mẫu phân tích ,lắc mẫu ,lấy 100
ml mẫu cho vào cốc hoặc bình tam giác ,thêm vào 5 ml HCl 1:1 có độ tinh khiếtcao . Đun 15 phút trên bếp cách thuỷ . Lọc qua giấy lọc định mức đến 100 ml sau
đó đem xác định các kim loại theo yêu cầu.
IV.2.4. Xử lý mẫu để xác định tổng số kim loại nặng .
Xác định kim loại bằng phươ ng pháp AAS và ICP sẽ gặp trở ngại nếu trong
mẫu có chứa chất hưu cơ hoặc phức bền của kim loại vớ i chất hữu cơ , vì vậy trong
trườ ng hợ p mẫu cần đượ c xử lý như sau:
• Đối vớ i mẫu chứa chất hữu cơ dễ phân huỷ thì chỉ cần sử dụng HNO3
đậm đặc , vì Ion NO3- ít gây nhiễu khi dùng phươ ng pháp AAS ngọn
lửa và phươ ng pháp AAS lò nhiệt điện .
• Đối vớ i mẫu chứa chất hữu cơ khi phân huỷ cần cho thêm axit
Percloric, Clohydric hoặc axit H2SO4 ,những loại axit này có thể 1
phần nào ảnh hưở ng đến độ hấp thụ của 1 số kim loại , đặc biệt khi
nguyên tử hoá bằng lò nhiệt điện . Thể tích mẫu cần thiết cho phép có
thể phân tích đượ c nêu trong bảng I.1.
Nồng độ kim loại
trong mẫu (mg/l)
Thể tích mẫu
(ml)
< 1 1000
1-10 100
10-100 10
100-1000 1
Mẫu đượ c phân huỷ bằng các cách sau :
• HNO3 thích hợ p cho các mẫu khá sạch.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
• Hỗn hợ p HNO3- H2SO4 hoặc HNO3-HCl thích hợ p cho các mẫu chứa
các chất khó oxy hoá.
• Hỗn hợ p HNO3- HClO4-HF thích hợ p cho các mẫu chứa các chất hữu
cơ rất khó ôxy hoá .
• Tro hoá ở nhiệt độ thích hợ p rất hữu hiệu cho các mẫu chứa các chất
hữu cơ .
• Cần phải tiến hành làm mẫu trắng song song để làm loại bớ t sự nhiễm
bẩn của kim loại có mặt trong hoá chất và dụng cụ,môi trườ ng.
Kết quả đượ c tính theo :
M=V
BC *
M hàm lượ ng kim loại nặng trong mẫu (mg/l)C nồng độ kim loại nặng trong mẫu đã xử lý (mg/l)
B thể tích cuối cùng của mẫu đã xử lý (ml)
IV.2.5. Phân huỷ mẫu bằng HNO3.
1.Dụng cụ.
• Bếp điện ,lướ i animăng
• Binh tam giác 125ml,cốc có mỏ 150 ml
• Bình định mức 200 ml
2.Hoá chất : axit HNO3 đậm đặc
3.Tiến hành:
Lắc đều mẫu , lấy chính xác 1 thể tích mẫu cho vào bình tam giác hoặc cốc có
mỏ , thêm vào 5 máy lạnh HNO3 đậm đặc và 1 ít mảnh thuỷ tinh hoặc sành sứ.
Đun sôi nhẹ và cho bay hơ i trên bếp đến cạn trong tủ hút. Thêm 1 lượ ng nhỏ HNO3
cho đến khi mẫu đượ c phân huỷ hoàn toàn ( dung dịch màu nhạt trong suốt).Không đượ c để mẫu khô trong quá trình phân huỷ. Rửa sạch thành cốc , lọc nếu
thấy cần thiết. Định mức tớ i thể tích thích hợ p.
IV.2.6. Phân huỷ mẫu bằng HNO3 và HCl.
1. Dụng cụ:
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
đến khi axit phân huỷ hoàn toàn . Chú ý không để mẫu khô trong quá trình phân
huỷ. Sau đó định phân và phân tích trên AAS hoặc ICP.
IV.2.8. Phân huỷ mẫu bằng hỗn hợ p axit HNO3 và HClO4.
1.Dụng cụ:
d. Bếp điện ,lướ i animănge. Binh tam giác 125ml,cốc có mỏ 150 ml
f. Bình định mức 200 ml
g. Kính đồng hồ
2.Hoá chất:
Dung dịch chỉ thị Meltyl da cam (MO)
Axit HNO3 đậm đặc
Axit HClO4 đậm đặc
Dung dịch axetat amon (NH4C2H3O3)
3.Cách tiến hành:
Do hỗn hợ p HClO4 vớ i các hợ p chất hữu cơ rất dễ nổ do đó ta phải không đượ c
cho HClO4 vào dung dịch lúc đang nóng. Mẫu có chứa chất hữu cơ phải đượ c phân
huỷ khi cho HClO4 vào. Chỉ phân huỷ mẫu bằng HClO4 trong tủ hút đặc biệt. Và
không cô mẫu đến khô.
Lấy chính xác lượ ng mẫu thích hợ p cho vào bình tam giác hoặc cốc có mỏ.
Axit hoá mẫu bằng HNO3 đậm đặc vớ i chỉ thị MO, cho thêm 5 ml HNO3 rồi đem
cô trên bếp điện cho đến khi còn lại 15-20 ml. Để nguội cho thêm 10 ml HNO3 và
10 ml HClO4 đậm đặc. Cô nhẹ trên bếp điện cho đến khi xuất hiện khói trắng của
HClO4. Nếu dung dịch bị vẫn đục , đậy bằng kính đồng hồ và tiếp tục đun cho đến
khi dung dịch trở nên trong suốt. Nếu cần cho thêm 10 ml HClO4 và đun tiếp cho
đến khi mẫu phân huỷ hoàn toàn. Cho thêm khoảng 50 ml nướ c cất vào và tiếp tụcđun sôi để đuôỉ hết khí Clo và OxytNito. Định mức tớ i thể tích thích hợ p , sau đó
xác định kim loại trên máy AAS hoặc ICP hoặc phươ ng pháp khác.
IV.2.9. Phân huỷ mẫu bằng hỗn hợ p axit HClO4, HNO3 và HF.
1. Dụng cụ:
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
HNO3 đậm đặc và nướ c nóng. Lọc dung dịch thu đượ c rồi định mức đến thể tích
cần thiết. Sau đó xác định kim loại bằng các phươ ng pháp lựa chọn.
IV.2.11. Phân huỷ mẫu bằng thiết bị vi sóng.
Việc phân huỷ mẫu bằng thiết bị vi sóng rất phù hợ p vớ i các mẫu nướ c thải vì:Nhanh chóng
Phân huỷ mẫu hoàn toàn
Lượ ng hoá chất sử dụng ít hơ n
Và rất phù hợ p vớ i việc phân huỷ mẫu để xác định nguyên tố kim loại nặng.(
còn thiếu)
IV.3. Phươ ng pháp quang phổ phát xạ nguồn Plasma ghép nối cảm ứ ng ( ICP-
AES).
IV.3.1. Giớ i thiệu phươ ng pháp.
Phươ ng pháp ICP-AES là một phươ ng pháp rất thuận lợ i để xác định hàm
lượ ng kim loại nặng trong nướ c và nướ c thải vớ i các tính ưu việt như: nhanh , tính
chọn lọc khá cao, có thể tự động hoá.
Nguyên lý của việc tạo Plasma: Nguồn ICP bao gồm dòng khí Ar đượ c Ion hóa
bở i điện từ trườ ng tần số Radio 27,1 MHz. Trườ ng này đượ c ghép nối vớ i trườ ng
cảm ứng, nó đượ c tạo ra nhờ ống kim loại xoắn quanh đầu đốt bằng thạch anh, và
đượ c làm nguội bằng dòng nướ c chảy liên tục trong ống, vì nhờ đó giớ i hạn đượ c
dòng Plasma.
Mẫu ở dạng dung dịch đượ c phun dướ i dạng sươ ng ( sol khí) vào dòng Plasma
có nhiệt độ từ 6000 đến 80000 K sẽ tạo thành dạng hơ i nguyên tử. ở đây còn xảy ra
sự phân ly của phức tạp của phân tử, làm giảm 1 cách đáng kể các tươ ng tác hoá
học. Nhiệt độ cao của Plasma kích hoạt quá trình phát xạ của nguyên tử tạo nênphổ phát xạ Ion . Nguồn Plasma giúp tạo nên tia bức xạ thật mảnh nên loại trừ
đượ c hiện hấp thụ , trừ phi nồng độ rất cao. Vì vậy vùng nồng độ tuyến tính của
các nguyên tố khá rộng .
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Sự kích hoạt hiệu quả của nguồn Plasma ghép nối cảm ứng cho cực tiểu phát
hiện rất thấp ở rất nhiều nguyên tố kim loại nặng. Vì vậy có thể dùng ICP-AES để
phát hiện hàng loạt kim loại nặng có mặt trong nướ c và nướ c thải.
Vớ i các hồ quang học khác nhau ( đơ n sắc và đa sắc) ghép nối vớ i bộ phận
khuyếch quang và các hệ thống máy vi tính điều khiển và kiểm tra , ngườ i ta có thể xác định cùng 1 lúc nhiều nguyên tố kim loại nặng trong mẫu.( Còn thiếu)
IV.3.2. Các loại nhiễu.
Ngoài nguồn tia của nguyên tố cần xác định, còn có thể gặp tia cùng quang
năng hay xấp xỉ quang năng của nguyên tố cần xác định. Chúng bao gồm :
Nguồn phát xạ liên tục do liên hợ p Ion-Nguyên tử .
Dãy phát xạ phân tử.
Năng lượ ng khuếch tán từ quá trình phát xạ của các nguyên tố có nồng độ
cao.
Để tránh việc trùng lặp sóng, ngườ i ta chọn các sóng phân tích phụ. Để tránh
hoặc làm nhiễu sóng khác bị giảm xuống, ngườ i ta chọn cẩn thận các vị trí hiệu
chỉnh nền.
Thực hiện một vùng quét sóng đối vớ i 1 nguyên tố cần thiết để phát hiện các
nhiễu quang phổ và để chọn vị trí loại trừ nhiễu.
1.Nhiễu hoá học .
Nhiễu hoá học gây ra bở i sự tạo thành các hợ p chất phân tử, sự Ion hoá và các
hiệu ứng hoá học trong quá trình hoá hơ i, nguyên tử hoá trong Plasma. Thườ ng
chung ta không biết trướ c chỉ có thể làm giảm bằng cách chọn cẩn thận các thông
số phân tích (dòng tớ i, vị trí quan sát Plasma...) Nhiễu hoá học phụ thuộc nhiều vào
chất có mặt trong mẫu kể cả nguyên tố cần phân tích. Để hạn chế loại nhiễu nàythườ ng ngườ i ta cho vào dãy chuẩn các chất và thườ ng tươ ng tự các chất có trong
mẫu hoặc dùng phươ ng pháp thêm chuẩn.
2. Nhữ ng loại nhiễu khác.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Những loại nhiễu khác đượ c tạo thành trong quá trình chuyển mẫu thành dạng
sol khí và quá trình vận chuyển mẫu. Những thay đổi về tính chất vật lý như độ
nhớ t, sức căng bề mặt sẽ gây sai số lớ n. Những thay đổi đó thườ ng gặp ở trườ ng
hợ p nồng độ axit >10 % ( theo thể tích) hoặc lượ ng chất rắn hoà tan lớ n hơ n 1500
mg/l , mà trong khi đó chúng có mặt trong dung dịch chuẩn ít hơ n nhiều.Để loại trừ các ảnh hưở ng nêu trên, ngườ i ta cho vào dung dịch chuẩn 1 lượ ng axit và 1 lượ ng
chất tan tươ ng tự như mẫu, hoặc dùng phươ ng pháp cộng chuẩn.
Mẫu có hàm lượ ng lớ n chất rắn hoà tan sẽ bám vào thành mao quản trên đườ ng
vận chuyển mẫu, nhất là ở vị trí tiếp xúc nhiệt độ cao làm giảm tốc độ vận chuyển,
hoặc ngẽn ống hoàn toàn. Dùng khí Ar kèm theo hơ i nướ c cất rữa ống hút thườ ng
xuyên để loại trừ hiện tượ ng trên.
IV.3.3. Áp dụng phươ ng pháp ICP-AES xác định kim loại nặng trong mẫu
nướ c.
1.Phân tích các kim loại nặng.
Quy trình vận hành máy các thông số thiết bị đều tuân thủ chặt chẽ theo hướ ng
dẫn của nhà sản xuất. Bảng II.1. sau nêu các sóng phân tích, sóng phụ, cực tiểu
phát hiện nồng độ dung dịch chuẩn của các kim loại nặng.
Bảng II.1. Bướ c sóng, nồng độ dung dịch chuẩn, cực tiểu phát hiện
Nguyên
tố
Sóng
phân tích
Cực tiểu
phát
hiện(µg/l)
Nồng độ
dung dịch
chuẩn(mg/l)
Giớ i hạn
trên nồng
độ (mg/l)
Sóng phụ
(nm)
As 193,7 50 10 100 180.04
Cd 226,5 4 2 50 214.44Cr 267,72 7 5 50 206.15
Cu 324,75 6 1 50 219.96
Fe 295,94 7 10 100 238
Pb 220,35 40 10 100 217
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Tất cả các hoá chất dùng để pha chế dung dịch chuẩn là các loại hoá chất có độ
tinh khiết cao. Trừ một số ngoại lệ có ghi chú sau, tất cả các loại muối đượ c sống ở 1050 C trong vòng 1 giờ và để nguội trong bình hút ẩm trướ c khi cân. Dùng nướ c
trao đổi Ion để pha dung dịch.
Bảng II.2. Các pha dung dịch chuẩn dự trử 1000 ppm(mg/l)
Nguyên tố Hóa chất Khối lượ ng(g)
để pha chế 1 lít
Chất hoà tan
Ar As
As2O3
1
1.3203
HNO3 4M
HCl4M
Cd Cd
CdO
1
1.1423
HNO3 4M
Fe Fe
Fe2O3
1
1.4297
HCl đậm đặc
máy nén máy nén
MnO2
1
1.5825
HNO3 đậm đặc
Pb PbO
Pb(NO3)2
1.772
2.6758
HNO3 nóng
nướ c cất
Zn Zn
ZnO
Zn(NO3).6H2O
1
1.2448
4.5506
HNO3,HCl
loảng hoặc
dung dịch kiềm
Cr Cr
CrCl3.6H2O
1
5.1244
HCl 4M
Nướ c cất
3.Quy trình phân tích bằng ICP-AES.
Quy trình vận hành máy phụ thuộc vào chủng loại của máy, thao tác vận hành
đầy đủ theo tài liệu hướ ng dẫn của máy. Độ chính xác, các vị trí hiệu chỉnh nền tối
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
ưu, vùng nồng độ tuyến tính thực tế và các ảnh hưở ng cho từng bướ c sóng phân
tích cần hiểu kỷ trướ c khi vận hành máy. Kiểm tra và khẳng định các điều kiện vận
hành của máy thoả mãn các điều kiện phân tích và lặp lại trong thờ i gian dài ( đo
cườ ng độ phát xạ của một nguyên tố nào đó tại bướ c sóng xác định và cùng nồng
độ, thu đượ c các thông số máy như nhau.4. Chuẩn máy :
Cho máy hoạt động theo hướ ng dẫn. Làm máy vận hành trong khoảng 30 phút
trướ c khi đo mẫu, kiểm tra lại các bộ phận tạo Plasma và các khe cho tia đi qua.
Chuẩn máy bằng dãy các dung dịch chuẩn đã pha sẵn kể cả mẫu trắng. Phun sươ ng
từng dung dịch chuẩn và mẫu trắng vào Plasma, ghi số hiệu 15 giây phun. Giữa các
lần phun rửa bằng nướ c cất ít nhất 60 giây. Đối vớ i dung dịch chuẩn cần ghi nhiều
lần và lấy số liệu trung bình để tránh sai số ngẫu nhiên. Trướ c và sau các lần đo
mẫu trên máy phải dùng các dung dịch chuẩn có nồng độ gần vớ i nồng độ mẫu đo
để kiểm tra máy.
5.Phân tích mẫu.
Chạy mẫu trắng của đườ ng chuẩn trướ c từng mẫu phân tích và tiếp đó chạy
mẫu trắng đượ c chuẩn bị theo mẫu phân tích để kiểm tra mức độ nhiễm bẩn các
hoá chất và các dụng cụ sử dụng trong quá trình chuẩn bị mẫu. Đo dung dịch mẫu
đồng thờ i vớ i mẫu trắng của dãy chuẩn. Sau khi đưa mẫu hoặc đưa chuẩn vào máy
đợ i 1 lúc để hệ thống cân bằng rồi cho máy ghi tín hiệu . Kiểm tra từng các số liệu
của mẫu trắng, đườ ng chuẩn sau từng phép đo mẫu để tin chắc rằng không có tín
hiệu lạ lưu lại trong bộ nhớ . Nếu phát hiện đượ c chúng , lặp lại quá trình rữa cho
đến khi các giá trị thực của mẫu trắng thu đượ c.
4. Kiểm tra ảnh hưở ng của nền.( còn thiếu)
Nếu nồng độ của nguyên tố cần đo lớ n hơ n 1 mg/l thì mẫu có thể pha loãng 10lần, các giá trị thu đượ c không đượ c sai lệch quá 5 % so vớ i giá trị gốc.
Nếu nồng độ phân tích nhỏ hơ n 1 mg/l thì dùng phươ ng pháp thêm chuẩn. Giá
trị tìm loại trong khoảng 95-100%.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Trườ ng hợ p các nguyên tố nền ảnh hưở ng lớ n đến kết quả phân tích thì phải
phân tích theo phươ ng pháp thêm chuẩn hoặc loại trừ các nguyên tố nền.
IV.4. Phươ ng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) để xác định hàm
lượ ng kim loại nặng.IV.4.1. Giớ i thiệu.
Quang phổ hấp thụ nguyên tử là một phươ ng pháp rất quan trọng trong l ĩ nh
vực xác định hàm lượ ng kim loại nặng ở dạng đa lượ ng và vi lượ ng, rất thích hợ p
cho việc xác định hàm lượ ng kim loại nặng trong nướ c và nướ c thải. Để xác định
kim loại nặng bằng phươ ng pháp AAS ta có:
• Nguyên tử hoá bằng ngọn lửa tạo bở i hỗn hợ p Acetylen và không khí có thể
xác định đượ c Cd,Cr,Cu,Mn,Zn.
Trườ ng hợ p nồng độ của kim loại ở dạng siêu vi lượ ng hoặc nhỏ hơ n giớ i hạn định
lượ ng , cần phải nâng cao nồng độ và loại trừ các nguyên tố ảnh hưở ng bằng cách
tạo phức chất vớ i Amon Piorolidin Dithiocarbamat(APDC),chiết bằng Metyl Iso
Butyl Keton(MIBK).
• Xác định Hg bằng hệ thống tạo hơ i Hg.
•
Xác định vi lượ ng của As,Cd,Cr,Cu,Fe,Pb,Mn theo kỷ thuật nguyên tử hoábằng lò nhiệt điện.
• Xác định As bằng cách chuyển sang dạng AsH3 rồi đưa vào ngọn lửa Argen-
Hydro hoặc Acetylen và không khí hoặc Nito-hydro hoặc bộ phận gia nhiệt.
IV.4.2. Xác định kim loại bằng phươ ng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
ngọn lử a (Flame AAS).
1.Nguyên tắc.
Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử củng như quang phổ phát xạ nguyên tử đượ c thực hiện bằng cách phun mẫu vào ngọn lửa để nguyên tử hoá. Sự khác nhau
căn bản giữa hai phép đo là phươ ng pháp phát xạ nguyên tử, ngườ i ta đo cườ ng độ
phát xạ của nguyên tử hoặc Ion trong mẫu còn trong phươ ng pháp quang phổ hấp
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
thụ nguyên tử ngườ i ta đo độ hấp thụ bức xạ từ nguồn phát bở i hơ i nguyên tử trong
mẫu ( đượ c chuyển thành hơ i nguyên tử tự do )
Nguyên lý của phươ ng pháp hấp thụ nguyên tử đó là nguồn sáng đơ n sắc đượ c
phát ra từ đèn Catot rỗng(HCl) hoặc đèn phóng điện phi cực(EDL) hay đèn phổ
liên tục có biến điện qua vùng nguyên tử hoá đến bộ cảm biến(Detector) để đocườ ng độ bức xạ hay độ hấp thụ.
Đối vớ i 1 vài kim loại, phươ ng pháp hấp thụ có độ chính xác, nhạy hơ n hẳn
phươ ng pháp phát xạ. Mỗi kim loại có 1 bướ c sóng hấp thụ riêng, đặc trưng. Đèn
Catot rỗng(HCl) hoặc đèn phóng điện phi cực(EDL) đượ c cấu tạo do chính nguyên
tố đó đượ c làm nguồn phát bức xạ đặc trưng. Điều này làm cho phươ ng pháp ổn
định và ít nhiễu. Cườ ng độ bức xạ bị hấp thụ tỷ lệ thuận vớ i nồng độ nguyên tố có
trong mẫu( trong 1 giớ i hạn nồng độ). Đây là cơ sở để phân tích định lượ ng.
2.Độ nhạy, giớ i hạn phát hiện, vùng nồng độ tối ư u.
Độ ngạy của 1 nguyên tố trong phươ ng pháp hấp thụ nguyên tử là nồng độ của
nguyên tố đó cho 1% độ hấp thụ( tươ ng đươ ng 0.0044 mật độ quang).
Giớ i hạn phát hiện của máy đo là ở nồng độ nguyên tố cho độ hấp thụ bằng 2
lần độ cao của độ dao động nền.
Độ nhạy và giớ i hạn phát hiện tuỳ thuộc vào máy đo nguyên tố cần đo,tính chất
của nền. Vùng nồng độ tối ưu thườ ng có điểm đầu ở nồng độ lớ n hơ n độ nhạy
nhiều lần và có điểm cuối là điểm cuối của đườ ng chuẩn. Kết quả đáng tin cậy nhất
là khi sử dụng nồng độ nằm trong vùng nồng độ có thể mở rộng ra đượ c.
3..Máy móc thiết bị.
Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) gồm có: nguồn bức xạ của nguyên tố
cần đo ( đèn Catot rỗng hoặc đèn phát quang không điện cực) bộ phun mẫu và
nguyên tử hoá, bộ đơ n sắc, bộ cảm biến và bộ khuyếch đại, bộ ghi hiện số.Đầu đốt : Dạng thông dụng nhất là dạng đầu đốt trộn khí trướ c. Sau khi trộn,
dung dịch đượ c phun vào buồng ngưng để loại hết các hạt có kích thướ c lớ n. Đèn
đốt ráp vớ i đầu 1 khe hoặc đầu 3 khe. Loại này dùng phun trực tiếp vào ngọn lửa
A-Ac, còn phun vào ngọn lửa N-Ac thì phải dùng loại đầu đặc biệt khác.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Nhận số liệu: Hầu hết các loại máy đo đều có bộ phận hiện số hoặc đồng hồ.
Các loại máy đo hiện đại có lắp bộ phận vi xử lý có khả năng phân tích số liệu thu
đượ c theo thờ i gian và ngoại suy ở nồng độ cao.
Các loại nguồn bức xạ: Gồm các loại đèn Catot rỗng (HCL) và đèn phát quang
phi cực (EDL), mỗi đèn ứng vớ i một nguyên tố, các loại đèn đa nguyên tố thườ ngcó độ nhạy thấp hơ n loại đèn 1 nguyên tố và cần thờ i gian đốt nóng để ổn định lâu
hơ n.
Các van giảm áp: Van giảm áp dùng để duy trì áp suất cho đầu đốt và có áp
suất làm việc của máy. Mỗi loại bình khí đều có van giảm áp riêng.
Hút: Đượ c dùng để hút chất thải bay hơ i từ ngọn lửa tránh gây tác hại đến sức
khoẻ, ăn mòn thiết bị ở trong phòng và giữ cho ngọn lửa đượ c ổn định. Nó đượ c
đặt trên đèn đốt cách khoảng 15-30(cm).
IV.4.3. Phươ ng pháp AAS dùng ngọn lử a Acetylen-không khí nén(Ac-Air)
làm nguồn nguyên tử hoá.
1. Giớ i thiệu.
Phươ ng pháp này có thể xác định hầu hết các kim loại nặng có trong nướ c thải.
2. Thiết bị đo: Là máy quang phổ hấp thụ nguyên tử cùng các phụ kiện
3. Hoá chất và khí đốt.
Không khí : Không khí đượ c lọc sạch và làm khô qua bộ lọc thích hợ p để
loại bỏ đi các tạp chất . Không khí nén có thể lấy trực tiếp từ máy nén khí hoặc từ
bình khí nén
Acetylen: Theo tiêu chuẩn thi trườ ng , Acetylen luôn chứa lượ ng nhỏ
Aceton, vì thế cần phải thay bình khi áp suất còn lại trong bình 689 Kpa(100 Psi)
để tránh Aceton đi vào đầu đốt.
Nướ c cất không chứa kim loại: Dùng nướ c này để pha chế hoá chất, thuốcthử và pha chế loãng mẫu thử, mẫu chuẩn ..Tuỳ theo hàm lượ ng kim loại trong
mẫu lớ n hoặc bé mà sử dụng nướ c cất 1 hoặc 2 lần. Trướ c khi sử dụng phải kiểm
tra nướ c cất có thể có vết kim loại cần đo.
Dung dịch CaCO3 , dung dịch Lantan, H2O2 , HNO3
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Ta nghiên cứu quá trình điện phân trên Catot là điện cực giọt thuỷ ngân. Còn
Anot là điện cực có diện tích bề mặt lớ n ví dụ điện cực Calomen, vì điện cực
Calomen có diện tích bề mặt lớ n hơ n diện tích điện cực giọt Hg rất nhiều nênquá trình điện cực chủ yếu xảy ra trên điện cực giọt Hg. Vì điện cực giọt Hg
đóng vai trò Catot nên ngườ i ta gọi đây là phân cực Catot. Nếu trong dung dịch
không có các chất có khả năng bị khử dướ i tác dụng của dòng điện, cườ ng độ
dòng điện I sẽ tỷ lệ vớ i điện thế E đặt vào 2 cực.
I= R
E
I là cườ ng độ dòng điện chạy qua bìnhE điện thế vào 2 cực
R điện trở của bình điện phân
Ta thấy I phụ thuộc tuyến tính vào E. Khi có các chất tham gia phản ứng khử
Catot Hg trong miền điện thế nghiên cứu, dạng đườ ng cong I-E thay đổi. Khi điện
thế 2 cực của bình điện đạt đến giá trị nào đó thì Ion nghiên cứu bị khử trên điện
cực giọt Hg và tạo thành hỗn hống
Mn+ + ne + Hg =M(Hg )
Điện thế của điện cực giọt Hg khi xảy ra đượ c tính theo phươ ng trình Nerst :
E=E0 +nF
RT lnaa
M M Hg
C
C a
γ
γ
.
..
Ca : Nồng độ hỗn hống
aγ : Hệ số hoạt độ của hỗn hống
M γ : Hoạt độ của của Ion M trong dung dịch
CM : Nồng độ của Ion kim loại bị khử tại lớ p dung dịch sát bề
mặt của điện cực .
E0 : Điện cực tiêu chuẩn
aHg: Hoạt độ của Hg trong hỗn hống.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
tạo nên quá trình khử tạp chất. Tuy nhiên, trong thực tế phân tích ngườ i ta phải tìm
mọi cách giảm bớ t ảnh hưở ng của tạp chất bằng quá trình làm sạch thích hợ p, bằng
các biện pháp che vớ i các chất tạo phức...
Phần của đườ ng cong nâng lên đột ngột ứng vớ i quá trình xảy ra trên điện cực (
khử Ion kim loại trên Catot ) và cườ ng độ dòng sẽ tăng nhanh. Phần CD , đườ ngcong gần nằm ngang vớ i lúc đạt dòng giớ i hạn Id.
Đườ ng cong I-E có dạng sóng nên ngườ i ta gọi đó là sóng cực phổ.
1. Điện thế nửa sóng và phươ ng trình sóng cực phổ.
Ta có thể viết phươ ng trình(II.11) dướ i dạng:
E = Ea+F n
RT
.ln
a M
a M Hg
I K
K a
γ
γ
..
.. +
nF
RT ln I
I I d )( −
Hay E = E1/2 +nF
RT ln I
I I d )( − (II.12)
Phươ ng trình (II.12) là phươ ng trình sóng cực phổ, vớ i :
E1/2 = Ea+F n
RT
.ln
a M
a M Hg
K
K a
γ
γ
.
.. (II.13)
E1/2 đượ c gọi là điện thế nữa sóng vì đó chính là điện thế ứng vớ i lúc cườ ng độ dòng đo đượ c bằng nữa sóng giớ i hạn và khi I=I1/2 thì E=E1/2 . E1/2 là một đại
lượ ng không đổi đối vớ i 1 dung dịch xác định vì khi đó các giá trị aHg , M γ ,Ka, KM
, aγ là các đại lượ ng không đổi.
Điện thế nửa sóng là cơ sở của phươ ng pháp cực phổ định tính.
1. Phươ ng trình Incovitch.
Phươ ng pháp phân tích cực phổ định lượ ng đặt trên cơ sở mối quan hệ giữa
dòng giớ i hạn Id vớ i nồng độ Ion kim loại CM và các đại lượ ng khác qua phươ ng
trình Incovitch:
Id = 605 Z.D1/2.m2/3.t1/6.CM (II.14)
Trong đó:
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Đại lượ ng m2/3.t1/6 đặc trưng cho mao quản và đượ c tính theo nghiệm thực.Trong điều kiện phân tích cực phổ có thể coi D,n,t không đổi, do đó ta có thể viết:
Id = K.CM (II.15)
IV.5.3. Các phươ ng pháp phân tích Von-Ampe.
1. Phươ ng pháp cự c phổ dòng 1 chiều.
Cơ sở của phươ ng pháp này là dựa vào dạng đồ thị của phươ ng trình (II.15).
Để xác định nồng độ của Ion nghiên cứu, ta xây dựng đồ thị dung dịch chuẩn vớ i
hệ tọa độ cườ ng độ dòng giớ i hạn ( chiều cao sóng cực phổ) và nồng độ dung dịch
chuẩn. Nếu các điều kiện để ghi cực phổ của dung dịch chuẩn và dung dịch nghiên
cứu giống nhau thì qua các số liệu dung dịch đo chuẩn đo đượ c, có thể xác định
đượ c nồng độ của dung dịch nghiên cứu:
Cx = Cch ch
x
h
h (II.16)
Trong đó:
Cx,Cch : Nồng độ của dung dịch nghiên cứu và dung dịch chuẩn
hx,hch : Chiều cao sóng cực phổ của dung dịch nghiên cứu và dung dịch chuẩn.
Trong nghiên cứu cực phổ thườ ng dùng phươ ng pháp trêm. Cườ ng độ của
dòng nghiên cứu đượ c xác định bở i công thức:
Ix+ch = K(Cx + Cch)
Cx = xch x
x
I I
I
−+
Cch (II.17)
2.Phươ ng pháp đo vi phân.
Phươ ng pháp đo vi phân đượ c dùng khi phân tích hỗn hợ p chứa các chất hay
ion có thế nữa sóng gần nhau
Từ phươ ng trình (II.13) có thể viết:
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Chươ ng III ta đã nói kỹ các phươ ng pháp xác định kim loại nặng trong nướ c
và nướ c thải. Do yêu cầu của đồ án nên em lựa chọn phươ ng pháp phân tích cực
phổ để xác định hàm lượ ng của các kim loại nặng trong nướ c và nướ c thải. Phươ ng
pháp này có ưu điểm là độ nhạy cao, vùng phát hiện ra nồng độ lớ n, và so vớ i các
phươ ng pháp khác thì có chi phí nhỏ hơ n. Phươ ng pháp cực phổ có độ chính xác
rất cao và việc phân tích đòi hỏi phải có sự trợ giúp của các chuyên gia. Kết quả
phân tích hàm lượ ng kim loại nặng trong các mẫu là hoàn toàn chính xác
V.3. Kết quả phân tích kim loại nặng trong nguồn nướ c mặt Hà Nội.
V.3.1. Kết quả phân tích As trong các mẫu nướ c mặt.Trên đồ thị V.1 ta có hình ảnh tổng quan về nồng độ của As ở các địa điểm lấy
mẫu. Ta có thể so sánh vớ i TCVN-1995 để có thể biết đượ c tình hình ô nhiễm As
tại các địa điểm lấy mẫu.
Đồ thị 5.1. Đồ thị biểu diễn kết quả phân tích As.
Nhìn vào đồ thị ta thấy tại các địa điểm S8, S9 nồng độ As đã vượ t quá tiêu
chuẩn cho phép rất nhiều từ 1,5 – 1,7 lần mà S8 và S9 đều là các địa điểm trênsông Sét do vậy ta khẳng định sông Sét đã bị ô nhiễm vừa kim loại nặng As.Còn
các địa điểm khác của các mẫu phân tích thì nồng độ As đều bằng hoặc nhỏ hơ n
TCVN.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
Tại vị trí S1, S2 trên sông Tô Lịch nồng độ As tươ ng đối thấp và xấp xỉ nồng
độ As trong nướ c sông Hồng trong khi lưu lượ ng của sông rất nhỏ so vớ i lưu lượ ng
của sông Hồng. Chứng tỏ rằng lượ ng As thải ra từ các cơ sở công nghiệp hoạt động
dọc theo sông là rất thấp. Vị trí S3 (cầu Đại Kim) nằm ở đầu nguồn nhưng nồng độ
As lại cao hơ n hẳn vị trí S1 và S2 nằm ở cuối nguồn chứng tỏ nguồn thải As tậptrung hầu hết ở đầu nguồn sông Tô Lịch còn ở cuối nguồn hầu như không có. Vì
vậy càng về gần cuối nguồn nồng độ As càng nhỏ do bị pha loãng trong dòng chảy.
Trên sông Lừ nồng độ As thấp, nhỏ hơ n hoặc bằng nồng độ cho phép. Trong
đó nồng độ As tăng dần theo chiều dài sông từ vị trí Đại học Y (= 0,9 lần nồng độ
cho phép) đến phố Định Công (đúng bằng nồng độ cho phép). Điều đó cho thấy
nguồn thải As phân bố dọc theo chiều dài sông và càng về cuối nguồn nồng độ As
trong nướ c thải vào sông càng tăng.
Trên sông Hồng nồng độ As cũng rất thấp so vớ i tiêu chuẩn cho phép. Đó là do
lưu lượ ng của sông rất lớ n đã pha loãng nướ c thải từ các sông nội thành chảy ra.
Trên sông Sét tại vị trí S8 (Đại học Bách Khoa Hà Nội) và S9 (Khu công
nghiệp Đuôi Cá) nồng độ As đều cao hơ n tiêu chuẩn cho phép đặc biệt tại Đại học
Bách Khoa Hà Nội. Điều này có thể do nướ c thải từ các hoạt động thí nghiệm,
nghiên cứu khoa học, các xưở ng thực nghiệm của trườ ng có chứa hàm lượ ng As
cao. Đồng thờ i ta lại thấy nồng độ As giảm dọc theo chiều dài sông từ Đại học
Bách Khoa Hà Nội đến khu công nghiệp Đuôi Cá chứng tỏ nguồn thải As chủ yếu
tập trung xung quanh vị trí Đại học Bách Khoa Hà Nội. Còn tại khu công nghiệp
Đuôi Cá nguồn thải có nồng độ As thấp hơ n nên nướ c thải có nồng độ As cao chảy
từ Đại học Bách Khoa Hà Nội về đây đã bị pha loãng và giảm xuống.
Như vậy vấn đề ô nhiễm nhiễm As trong nướ c mặt của Hà Nội là không phổ
biến chỉ có một số vị trí là đáng lo ngại mà thôi.
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
V.3.2. Kết quả phân tích tổng Cr, Zn trong các mẫu nướ c mặt.
Đồ thị 5.2. Đồ thị biểu diễn kết quả phân tích tổng Cr và Zn.
Kết quả phân tích ∑ Cr đối vớ i các mẫu nướ c mặt ở các dòng sông Hà Nội thì
ta thấy đa số ô nhiễm nặng về Cr gấp từ 1 – 8 tiêu chuẩn cho phép. Trong đó cao
nhất là tại sông Tô Lịch (gấp từ 1 – 9 lần) và sông Sét (gấp từ 6 – 8 lần). Tại sôngLừ nồng độ gấp từ 4 – 5 lần tiêu chuẩn cho phép. Riêng sông Hồng nồng độ Cr rất
thấp do lưu lượ ng dòng của sông Hồng là rất lớ n. Điều đó cho thấy các nguồn thải
Cr dọc các sông Tô Lịch, sông Sét và sông Lừ là khá lớ n nhất là dọc sông Tô Lịch
và sông Sét. Môi trườ ng nướ c Hà Nội bị ô nhiễm nhiễm kim loại nặng Cr là vì
trên địa bàn thành phố Hà Nội có rất nhiều nhà máy mạ điện, và đa số nướ c thải
của các nhà máy này đều đượ c xả vào các dòng sông này.
Nồng độ Zn của hầu hết các sông nội thành Hà Nội đều thấp hơ n tiêu chuẩn
cho phép chỉ riêng vị trí phố Định Công trên sông Lừ là vượ t quá tiêu chuẩn cho
phép (gấp 1,5 lần). Như vậy các nguồn thải Zn trong nội thành Hà Nội là tươ ng
đối nhỏ.
Trên sông Lừ nồng độ Zn tăng dần theo chiều dài sông từ Đại học Y(= 0,8 lần
tiêu chuẩn cho phép ) đến phố Định Công (gấp 1,5 lần tiêu chuẩn cho phép ) chứng
tỏ các nguồn thải phân bố dọc theo chiều dài sông và càng về cuối sông nồng độ
Zn trong nướ c thải đổ vào sông càng tăng. Nướ c thải của các nguồn phân bố từ Đại
học Y đến phố Định Công có nồng độ Zn rất cao so nướ cthải ở thượ ng nguồn của
sông. Nằm ven sông Lừ hầu như không có nhà máy lớ n nào, như vậy nồng độ Zn ở
đây chủ yếu do sinh hoạt của dân cư và các cơ sở sản xuất nhỏ thải vào dòng sông
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
là công nghệ luyện kim màu, mà ở Hà Nội không có nhà máy luyện kim màu nào
đóng trên địa bàn, còn nguồn thải Cd do đốt rác, sản xuất phân bón và các quá
trình nhiệt độ cao khác thì ở Hà Nội cũng không bị ảnh hưở ng bở i các hoạt động
đó.
Kể cả các mẫu phân tích kim loại nặng ở trong môi trườ ng nướ c ngầm hay cáchồ và giếng khoan trong đồ án tốt nghiệp này cũng có kết quả là nguồn nướ c của
Hà Nội chưa bị nhiễm bẩn kim loại nặng Cd. Vấn đề ô nhiễm Cd tại các sông nội
thành Hà Nội là chưa đáng lo ngại.
V.3.5. Kết quả phân tích Fe, Mn trong các mẫu nướ c mặt.
Đồ thị 5.4. Đồ thị biểu diễn kết quả phân tích Fe,Mn
Theo kết quả phân tích và thể hiện trên đồ thị V.3 ta thấy Fe và Mn trong các
hồ chính ở Hà Nội chưa bị ô nhiễm, nồng độ Fe, Mn nhỏ hơ n nồng độ cho phép
rất nhiều.
Nồng độ Fe trong các sông và hồ hầu hết dướ i mức trong phép. Nồng độ Fe
trong nướ c hồ Bảy Mẫu (H2) chỉ bằng4
1 nồng độ cho phép. Chỉ có nồng độ Fe
trong nướ c sông Hồng gần cảng Phà Đen (S7) cao hơ n nồng độ cho phép một ít
nhưng không đáng kể. Điều đó có thể do hoạt động của cảng và các tàu bè đã thảinướ c thải chứa nhiều Fe vào nướ c sông Hồng. Nồng độ Fe tăng dần theo chiều dài
sông chứng tỏ các nguồn thải phân bố dọc theo chiều dài sông và nguồn thải chủ
yếu phân bố tại khu vực từ cầu Long Biên (S6) đến cảng Phà Đen (S7).
8/13/2019 Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước