Thạc Sĩ Khảo sát chất lượng nước thải của một số khu công nghiệp trên lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
NĂM 2012

Trang phụ bìa i
Lời cảm ơn ii
Lời cam đoan .iv
Mục lục .v
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt vii
Danh mục các bảng .ix
Danh mục các hình vẽ, đồ thị .x
Tóm tắt xii
MỞ ĐẦU 01

Chương 1. TỔNG QUAN 03

1.1. Sơ lược về nước thải .03
1.1.1. Phân loại nước thải 03
1.1.1.1. Phân loại theo nguồn gốc phát sinh 03
1.1.1.2. Phân loại theo quan điểm quản lý môi trường 07
1.1.2. Đặc điểm nước thải các khu công nghiệp nghiên cứu 07
1.1.2.1. Khu công nghiệp Amata .07
1.1.2.2. Khu công nghiệp Hố Nai .08
1.1.2.3. Khu công nghiệp Tân Bình 09
1.1.2.4. Khu công nghiệp Tân Tạo .10
1.1.2.5. Khu công nghiệp Trảng Bàng 11
1.1.3. Các chỉ tiêu đánh giá nước thải công nghiệp .12
1.1.3.1. Các chất hữu cơ .12
1.1.3.2. Các chất vô cơ .12
1.1.3.3. Hàm lượng chất rắn .13
1.1.3.4. Hàm lượng ôxy hòa tan DO (Dissolved Oxygen) .13
1.1.3.5. Nhu cầu ôxy sinh hóa BOD (Biochemical Oxygen Demand) .14
1.1.3.6. Nhu cầu ôxy hóa học COD (Chemical Oxygen Demand) .15
1.1.3.7. Các chất dinh dưỡng 15
1.1.3.8. Chỉ tiêu vi sinh của nước .16
1.1.3.9. Các tác nhân độc hại và các hợp chất liên quan về mặt sinh thái 17
1.1.4. Các hợp chất gây rối loạn nội tiết (Endocrine disrupting compounds - EDCs) .17
1.1.4.1. Khái niệm các hợp chất gây rối loạn nội tiết 17
1.1.4.2. Các phương pháp phát hiện các hợp chất gây rối loạn nôi tiết 19
1.1.4.2.1. Kỹ thuật sinh học 19
1.1.4.2.2. Kỹ thuật hóa học .20
1.2. Đánh giá độc tính của nước thải công nghiệp lên sinh vật .22
1.2.1. Mối quan hệ liều lượng – đáp ứng của sinh vật .22
1.2.2. Tiêu chuẩn xác định ảnh hưởng của EC50 24

Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .25

2.1. Thu mẫu và bảo quản mẫu 25
2.1.1. Thu mẫu 25
2.1.1.1. Vị trí thu mẫu 25
2.1.1.2. Thời gian thu mẫu .25
2.1.1.3. Dụng cụ thu mẫu .25
2.1.2. Bảo quản mẫu 26
2.1.3. Vị trí của các KCN 26
2.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý, hóa .29
2.3. Phương pháp phân tích kim loại nặng .31
2.4. Phương pháp phân tích EDCs .31
2.5. Phương pháp thí nghiệm độc cấp tính EC50 .32
2.6. Phương pháp phân tích số liệu độc học .36

2.7. Đơn vị độc tính .37

Chương 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 38

3.1. Kết quả phân tích chỉ tiêu lý – hóa 38
3.2. Kết quả phân tích kim loại nặng 44
3.3. Kết quả đánh giá độc tính .47
3.4. Đánh giá độc tính nước thải 48
3.5. Kết quả phân tích các EDC .50

Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

4.1. Kết luận 55
4.2. Kiến nghị 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC BẢNG



Bảng 1.1. Lưu lượng nước thải trong 1 số ngành công nghiệp .05
Bảng 1.2. Tính chất đặc trưng của nước thải một số ngành công nghiệp .06
Bảng 1.3. Kết quả phân tích nước thải sau xử lý KCN Amata 2010 .08
Bảng 1.4. Kết quả phân tích nước thải sau xử lý KCN Hố Nai 2010 09
Bảng 1.5. Kết quả phân tích nước thải sau xử lý KCN Tân Bình 2008 .10
Bảng 1.6. Kết quả phân tích nước thải sau xử lý KCN Tân Tạo 2008 11
Bảng 1.7. Kết quả phân tích nước thải sau xử lý KCN Trảng Bàng 2010 .12
Bảng 2.1. Tọa độ KCN thu mẫu .27
Bảng 2.2. Giới hạn định lượng và giới hạn phát hiện của kim loại .31
Bảng 3.1. Kết quả thí nghiệm độc học trên nước thải các KCN 48
Bảng 3.2. Đơn vị độc tính trong nước thải của các KCN 50
Bảng 3.3. Phân loại độ độc cho mẫu nước thải 50
Bảng 3.4. Kết quả phân tích các EDC trong mẫu nước thải các KCN 51
Bảng 3.5. Nồng độ các EDC trong nước thải các KCN và giới hạn tối đa cho phép thải vào môi trường theo LWWMR .55


DANH MỤC HÌNH ẢNH



Hình 1.1. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa độ hòa tan của oxy và nhiệt độ 14
Hình 1.2. Một vài EDCs trong nội dung nghiên cứu 19
Hình 1.3. Sắc ký đồ thể hiện nồng độ các hóa chất thu được khi phân tích bằng kỹ thuật GC/MS 21
Hình 2.1. Nguồn thải đầu vào và đầu ra của nhà máy xử lý nước thải – KCN Nhơn Trạch 25
Hình 2.2. Dụng cụ đựng mẫu 26
Hình 2.3. Bản đồ vị trí thu mẫu 28
Hình 2.4. Hệ thống máy sắc ký khí khối phổ và bộ cô quay chân không .32
Hình 2.5. Đối tượng sử dụng thí nghiệm độc cấp tính .33
Hình 2.6. Mô hình thử nghiệm ước đoán .34
Hình 2.7. Mô hình thử nghiệm xác định 35
Hình 2.8. Dãy thí nghiệm độc tính với các nồng độ mẫu khác nhau 36
Hình 3.1. Kết quả đo pH trong mẫu nước thải của các KCN .41
Hình 3.2. Kết quả đo DO trong mẫu nước thải của các KCN 42
Hình 3.3. Kết quả phân tích COD trong mẫu nước thải của các KCN .42
Hình 3.4. Kết quả phân tích chất rắn lơ lửng trong mẫu nước thải KCN 43
Hình 3.5. Kết quả phân tích độ màu trong mẫu nước thải KCN .43
Hình 3.6. Kết quả phân tích độ đục trong mẫu nước thải KCN 44
Hình 3.7. Kết quả phân tích Nitơ tổng trong mẫu nước thải KCN .44
Hình 3.8. Kết quả phân tích đồng (Cu) trong mẫu nước thải KCN .46
Hình 3.9. Kết quả phân tích kẽm (Zn) trong mẫu nước thải KCN 47
Hình 3.10. Kết quả phân tích chì (Pb) trong mẫu nước thải KCN 47
Hình 3.11. Kết quả phân tích các EDC mẫu nước thải đầu vào KCN 52

MỞ ĐẦU

Trong hệ thống sông ngòi Việt Nam thì hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai có vai trò quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của 12 tỉnh, thành mà nó chảy qua. Đặc biệt trên hệ thống sông này có 4 địa phương là Bình Dương, Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu là hạt nhân của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và là đầu tàu kinh tế của cả nước, chiếm hơn 54% giá trị sản xuất công nghiệp và hơn 60% kim ngạch xuất khẩu của cả nước. Điều này cho thấy tầm vóc và vị trí của các tỉnh thuộc lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai đối với nền kinh tế của nước nhà (Viện Môi trường & Tài nguyên, Đại học Quốc gia TP.HCM). Bên cạnh vai trò sản xuất kinh tế, sông Sài Gòn – Đồng Nai còn là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu cho 8 triệu dân thành phố Hồ Chí Minh và các vùng lân cận. Tuy nhiên chất lượng nước Sông Đồng Nai và Sông Sài Gòn được đánh giá là đang suy giảm về chất lượng do các hoạt động xả thải trên thượng nguồn, như các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, khu dân cư xung quanh và cả các trạm xử lý nước thải tập trung. Có nhiều nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm môi trường trên lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai, trong đó nguyên nhân đầu tiên phải kể đến là nước thải từ các khu công nghiệp chưa qua xử lý được xả ra sông. Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, hiện có khoảng 51 khu công nghiệp đang hoạt động trên lưu vực Sông Sài Gòn - Đồng Nai, trong số này mới chỉ có 21 khu công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải. Các nguồn thải chưa qua xử lý của các khu công nghiệp khi thải ra môi trường tự nhiên đã mang theo nhiều hóa chất độc hại từ các hoạt động sản xuất như: dệt nhuộm, sản xuất giấy, chế biến thủy hải sản, sản xuất phân bón.Đến nay đã có nhiều nghiên cứu, khảo sát về chất lượng nước thải của các khu công nghiệp thông qua các chỉ tiêu lý, hóa, kim loại nặng, vi sinh vật. Tuy nhiên các chỉ tiêu đó chỉ chưa thể hiện được đầy đủ mức độ ô nhiễm của nước thải đặc biệt tác động của chúng lên môi trường sinh thái. Do đó đề tài: “Khảo sát chất lượng nước thải của một số khu công nghiệp trên lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai” nhằm đánh giá một cách đầy đủ chất lượng nước thải công nghiệp thông qua các chỉ tiêu lý, hóa và thử nghiệm sinh học độc tính cấp EC50.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Khảo sát chất lượng nước thải của 5 khu công nghiệp thuộc lưu vực sông Sài Gòn và Đồng Nai và đánh giá ảnh hưởng của mẫu nước thải lên sinh vật thí nghiệm.
Để đáp ứng các mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu thực hiện bao gồm:
- Khảo sát hiện trạng ô nhiễm của nước thải công nghiệp dựa trên các chỉtiêu lý – hóa và kim loại nặng
- Khảo sát sự hiện diện của các hợp chất gây rối loạn nội tiết (Endocrine disrupting compounds – EDCs) trong mẫu nước thải công nghiệp
- Đánh giá độc tính EC50 – 24h nước thải trên đối tượng là cá ngựa vằn (Danio rerio, Hamilton, 1822)