Thạc Sĩ Nghiên cứu sự lan truyền và phạm vi ảnh hưởng của một số nguồn phát thải có khả năng gây ô nhiễm môi

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN . . . . . i
LỜI CẢM ƠN . . . . . ii
MỤC LỤC . . . . . iii
DANH MỤC HÌNH . . . ix
DANH MỤC BẢNG . . . . xi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU . . . . xv
PHẦN MỞ ĐẦU . . . . . 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN . . . . . 5
1.1. Những nghiên cứu về ô nhiễm môi trường . . . . 5
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới . . . 5
1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước . . . 6
1.1.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự tích lũy và lan truy ền chất ô nhiễm . . 7
1.1.3.1. Yếu tố pH . . . . 8
1.1.3.2. Yếu tố độ dẫn điện (EC) . . . . 9
1.1.3.3. Cacbon mônôxít (CO) . . . . . 9
1.1.3.4. Asen (As) . . . . 9
1.1.3.5. Crôm (Cr) . . . . . 10
1.1.3.6. Mangan (Mn) . . . . 10
1.1.3.7. Đồng (Cu). . . . . 10
1.1.3.8. Một số thông số khác . . . . 11
1. 1.3. 9. Sự khuếch t án chất ô nhiễm vào môi trường
. . 13
1.2. Tình hình hoạt động chung của các KCN ở Việt Nam . . 14
1.2.1. Sự hình thành . . . . . 14
1.2.2. Quy mô phát triển . . . . . 14
1.2.3. Xu thế phát triển . . . . . 15
1.2.4. Áp lực môi trường từ hoạt động ở các KCN . . . 16
1.3. Hiện trạng nước thải tại các khu công nghiệp ở Việt Nam . . . 17
iv
1.3.1. Đặc trưng nước thải ở các Khu công nghiệp . . 17
1.3.2. Tình hình ô nhiễm nước mặt do nước thải ở các khu công nghiệp . . 20
1.3.3. Xu thế diễn biến tổng lượng nước thải và lượng các chất thải gây ô nhiễm nước
từ các khu công nghiệp. . . . . 23
1.3.4. Ô nhiễm không khí và đất từ hoạt động phát thải của các khu công nghiệp . 24
1.4. Đặc điểm, quy hoạch hoạt động của các khu công nghiệp ở tỉnh Phú Yên . 25
1.4.1. Đặc điểm của khu công nghiệp An Phú . . . 25
1.4.1.1. Vị trí địa lý . . . . 25
1.4.1.2. Quy hoạch hoạt động chủ yếu . . . 25
1.4.2. Đặc điểm của khu công nghiệp Đông bắc Sông Cầu . . 26
1.4.2.1. Vị trí địa lý . . . . 26
1.4.2.2. Quy hoạch hoạt động chủ yếu . . . 27
1.4.3. Đặc điểm của khu công nghiệp Hòa Hiệp. . . . 27
1.4.3.1. Vị trí địa lý . . . . 27
1.4.3.2. Cơ cấu ngành công nghiệp dự kiến đầu tư . . 27
1.4.4. Tình hình hoạt động của các cơ sở sản xuất tại các KCN của tỉnh Phú Yên . 28
1.5. Một số công cụ máy tính ứng dụng trong nghiên cứu sự khuếch tán các chất ô
nhiễm trong môi trường . . . . . 32
1.5.1. Phần mềm Mapinf o . . . . 32
1.5.2. Phần mềm Matlab . . . . 33
1.6. Phân tích kích hoạt nơtron (NAA) . . . 39
1.6.1. Nguy ên lý . . . . . 39
1.6.2. Phương trình kích hoạt nơtron . . . 40
1.6.3. Sự lựa chọn các thông số thời gian trong phân tích kích hoạt . 42
1.6.4. Độ nhạy của phương pháp kích hoạt nơtron . . 44
1.6.5. Các kỹ thuật phân tích kích hoạt nơtron . . . . 45
1.6.5.1. Phân tích kích hoạt nơtron dụng cụ (INAA) . . 45
1.6.5.2. Phân tích kích hoạt nơtron có xử lý hoá (RNAA) . . . 46
1.6.6. Các nguy ên nhân gây ra sai số trong quá trình phân tích kích hoạt . 47
v
1.6.7. Phương pháp định lượng trong phân tích kích hoạt . . 47
1.6.8. Những ưu khuy ết điểm của phương pháp NAA . . . 49
1.7. Phương pháp quang phổ hấp thụ ngu y ên tử (AAS) . . . 50
1.7.1. Giới thiệu chung . . . . . 50
1.7.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp hấp thụ nguy ên tử . . 50
1.7.2.1. Nguyên tắc của phương pháp . . . . 50
1.7.2.2. Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử . . . . 51
1.7.2.3. Cường độ của vạch phổ hấp thụ . . . . 52
1.7.3. Các kỹ thuật chủ y ếu và trang bị của phép đo . . 54
1.7.3.1. Thiết bị nguyên tử hóa . . . . 54
1.7.3.2. Nguồn bức xạ đơn sắc. . . . . 54
1.7.3.3. Hệ thống đơn sắc . . . . 55
1.7.3.4. Các kỹ thuật đo và ghi phổ. . . . 55
1.7.4. Phương pháp phân tích định lượng bằng phép đo AAS . . 55
CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . . 56
2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu . . . 56
2.2. Các kỹ thuật và phương pháp nghiên cứu . . . 58
2.2.1. Các kỹ thuật thu gom, xử lý và bảo quản mẫu . . 58
2.2.2. Các kỹ thuật tách và làm giàu chất trước phân tích định lượng . 60
2.3. Phân tích định lượng các kim loại Cu, Mn, As và Cr . . 61
2.4. Quan trắc một số thông số chất lượng không khí . . 62
2.5. Thiết bị, Dụng cụ và Hóa chất . . . . 62
2.5.1. Thiết bị . . . . . 62
2.5.2. Dụng cụ . . . . . 63
2.5.3. Hóa chất . . . . . 64
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . . 65
3.1. Nghiên cứu xây dựng qui trình phân tích Cu và Mn trong mẫu nước thải . 65
3.1.1. Nghiên cứu điều kiện tối ưu tách làm giàu Cu và Mn trong mẫu nước . 65
a. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hấp thu Cu
2+
và Mn
2+
. . 65
vi
b. Ảnh hưởng của tốc độ chảy qua cột . . . 66
c. Ảnh hưởng của lượng thuốc thử . . . 67
d. Ảnh hưởng của hàm lượng các ion quan tâm . . . 68
e. Khả năng hấp phụ của ion kim loại Cu
2+
và Mn
2+
trên than hoạt tính . . 69
g. Nghiên cứu sự giải hấp của phức ocxiquinolinat Cu
2+
, Mn
2+
sau khi hấp phụ trên
than hoạt tính . . . . . . 71
3.1.2. Qui trình phân tích Cu
2+
và Mn
2+
trong mẫu nước bằng RNAA . 71
3.1.3. Kiểm tra độ tin cậy của qui trình phân tích Cu
2+
và Mn
2+
đã xác lập . . 74
a. Phân tích mẫu chuẩn Merck bằng phương pháp RNAA . . . 74
b. Phân tích mẫu chuẩn Merck bằng phương pháp AAS . . 75
3.2. Nghiên cứu xây dựng qui trình phân tích As
3+
, As
5+
, Cr
3+
và Cr
6+
trong mẫu
nước thải . . . . . 78
3.2.1. Nghiên cứu tách làm giàu As
3+
, As
5+
, Cr
3+
và Cr
6+
trong mẫu nước . . 78
a. Ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ các phức As
3+
- APDC và Cr
6+
-APDC trên than hoạt tính . . . . 78
b. Ảnh hưởng của lượng thuốc thử . . . 79
c. Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ phức trên than hoạt tính . . 80
d. Khả năng hấp phụ của ion kim loại As
3+
và Cr
6+
trên than hoạt tính . 81
đ. Nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi giải hấp đến hiệu suất tách As
3+
và Cr
6+
82
3.2.2. Nghiên cứu xây dựng qui trình phân tích As
3+
, As
5+
, Cr
3+
và Cr
6+
trong mẫu
nước bằng phương pháp RNAA . . . 83
3.2.3. Kiểm tra độ tin cậy qui trình phân tích As
3+
, As
5+
, Cr
3+
và Cr
6+
đã xác lập . . 86
3.2.3.1. Phân tích mẫu chuẩn Merck bằng phương pháp RNAA. . . 86
3.2.3.2. Phân tích mẫu chuẩn Merck bằng phương pháp AAS . . 87
3.3. Nghiên cứu xây dựng qui trình phân tích Cu và Mn trong mẫu trầm tích bằng
RNAA . . . . . 90
3.3.1. Nguyên tắc . . . . . 91
3.3.2. Các bước tiến hành . . . . 91
3.4. Qui trình phân tích Cr và As trong mẫu trầm tích bằng phương pháp RNAA 94
vii
3.4.1. Nguyên tắc . . . . . 94
3.4.2. Các bước tiến hành . . . . 94
3.5. Qui trình phân tích Cu, Mn, Cr và As trong mẫu trầm tích bằng phương pháp
AAS. . . . . . 97
3.5.1. Nguyên tắc . . . . . 97
3.5.2. Các bước tiến hành . . . . 97
3.6. Xác định Nhôm . . . . 100
3.7. Đánh giá hiện trạng môi trường của 03 khu công nghiệp, tỉnh Phú Yên . . 100
3.7.1. Kết quả phân tích kim loại trong các mẫu nước thải . . 100
3.7.2. Kết quả phân tích kim loại trong các mẫu trầm tích . . . 106
3.7.3. Kết quả xác định một số chất khí tại 03 khu công nghiệp của tỉnh Phú Yên . 112
3.7.4. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu mô phỏng sự lan truyền . . 116
3.8. Mô hình hóa sự lan truyền và phạm vi ảnh hưởng của các nguồn phát thải tại
khu công nghiệp An Phú . . . . . 119
3.8.1. Xây dựng tỷ lệ biến động As, Cr, Cu, Mn trong nước thải . . . 119
3.8.1.1. Sự biến động hệ số tỷ lệ hàm lượng của các nguyên tố As, Cr . 119
3.8.1.2. Sự biến động hàm lượng của As, Cr, Cu, Mn trong nước thải của khu công
nghiệp An Phú, với yếu tố nền tại khu vực Xóm Bầu . . 120
3.8.2. Xây dựng hệ số làm giàu nguồn phát thải As, Cr, Cu, Mn trong trầm tích dựa
vào nguy ên tố nền . . . . 121
3.8.3. Bản đồ hóa sự lan truy ền phát tán chất thải bằng phần mềm Mapinf o . . 123
3.8.4. Tính toán và biểu diễn sự lan truyền chất thải tại khu công nghiệp An Phú, tỉnh
Phú Yên bằng phần mềm Matlab . . . . 126
3.8.4.1. Mô hình hóa sự lan truyền khí thải CO . . . 126
3.8.4.2. Mô hình hóa sự lan truyền nước thải và dự báo diễn thế môi trường nước
thải tại Khu công nghiệp An Phú, tỉnh Phú Yên . . . 134
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . . . . . 148
TÀI LIỆU THAM KHẢO . . . . . 151
PHẦN PHỤ LỤC . . . . 161
vi ii
Phụ lục 1. Thống kê Tình hình hoạt động ở khu công nghiệp An Phú 10/2011 . 161
Phụ lục 2. Địa điểm, vị trí lấy mẫu tại 3 khu công nghiệp của tỉnh Phú Yên . 164
Phụ lục 3. Bản đồ số hóa 03 Khu công nghiệp tỉnh Phú Yên bằng Mapinfo . 167
Phụ lục 4. Chương trình Matlab . . . 168
ix
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Các con đường vận chu yển các nguy ên tố hóa học trong môi trường . . 8
Hình 1.2. Số KCN dự kiến ưu tiên thành lập mới giai đoạn 2006 - 2015 theo vùng
kinh tế và so sánh với KCN đã thành lập năm 2006 - 2008 . . 16
Hình 1.3. Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải ở một số KCN Miền Trung . . 16
Hình 1.4. Diễn biến COD trên các sông qua các năm . . . 16
Hình 1.5. Hàm lượng COD trên sông Thị Vải qua các năm (Nguồn: TCMT, 2009)21
Hình 1.6. Diễn biến DO dọc sông Thị Vải tháng 8/2008 đến 3/2009 (Nguồn TCMT
2009) . . . . . 21
Hình 1.7. Dự báo tổng lượng nước thải từ KCN trong toàn quốc đến năm 2020
(Nguồn: TCMT tổng hợp, 2009) . . . . 23
Hình 1.8. Sơ đồ biểu diễn quá trình của phản ứng bắt nơtron . . . 40
Hình 2.1. Sơ đồ thực hiện các nội dung nghiên cứu của luận án. . . 57
Hình 3.1. Ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp thu phức 8-hydroxy quinolin của
Cu
2+
và Mn
2+
trên than hoạt tính . . . . 66
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tốc độ chảy qua cột đến hiệu suất hấp thu. . 67
Hình 3.5. Khả năng hấp phụ của ion kim loại Cu
2+
và Mn
2+
trên than hoạt tính . . 70
Hình 3.7. Đỉnh phổ gamma Mn-56 chiếu ngắn kênh 7-1 (T
i
=5m; T
d
=2h; T
c
=300s)74
Hình 3.8. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất tách các ion trong dung dịch . 79
Hình 3.9. Ảnh hưởng của lượng thuốc thử đến hiệu suất hấp thu . 80
Hình 3.11. Khả năng hấp phụ của ion kim loại As
3+
và Cr
6+
trên than hoạt tính . 82
Hình 3.14. Phổ gamma của mẫu trầm tích (Ti=1h; Td=3d; Tc=1800s) . . 90
Nhìn vào phổ gamma của mẫu trầm tích ta thấy rất phức tạp. Do đó, để xác định
chính xác hàm lượng các kim loại Cu, Mn, As và Cr trong mẫu trầm tích cần phải
tách làm giàu trước khi chiếu xạ. Cụ thể như sau: . . 91
Hình 3.15. Phổ gamma của đồng vị Mn-56 sau khi tách từ trầm tích đã chiếu ngắn ở
kênh 7-1 (Ti=5m; Td=2h; Tc=300s) . . . . 93
x
Hình 3.17. Phổ gamma của đồng vị As-76 sau khi tách từ mẫu trầm tích đã chiếu tại
mâm quay (Ti=1h; Td=2d; Tc=600s) . . . . 96
Hình 3.19. Bản đồ tổng quan về vị trí Khu công nghiệp An Phú và hệ thống thải
(Hướng xả thải từ hồ Bầu Sen về phía chợ cá phường 6) . . . 118
Hình 3.22. Biểu đồ sự biến động tỷ lệ hàm lượng As, Cr, Cu, Mn . 121
Hình 3.23. Số hóa mô phỏng khu công nghiệp An Phú . . 124
Hình 3.24. Mô phỏng biểu đồ chứa thông tin kết quả phân tích tại KCN An Phú (đợt
3) . . . . . 125
Hình 3.25. Biểu đồ cột so sánh hàm lượng As ở một số doanh nghiệp . 125
Hình 3.27. Kết quả mô phỏng CO theo phương đứng đi qua ống khói (đợt 1) 130
Hình 3.28. Kết quả mô phỏng CO theo phương ngang đi qua ống khói (cách mặt đất
25m) . . . . . . 130
Hình 3.29. Kết quả mô phỏng CO theo phương đứng (đợt 2) . . . 132
Hình 3.30. Kết quả mô phỏng CO theo phương ngang đi qua ống khói . 132
Hình 3.31: Kết quả mô phỏng As theo phương đứng đi qua kênh thải . 137
Hình 3.32. Kết quả mô phỏng As theo phương ngang tại độ cao -2m đi qua kênh
thải . . . . . . 138
Hình 3.33. Kết quả mô phỏng Cr theo phương đứng đi qua kênh thải . . 140
Hình 3.34. Kết quả mô phỏng Cr theo phương ngang đi qua kênh thải . . 140
Hình 3.35. Kết quả mô phỏng Cu theo phương đứng . . . 142
Hình 3.36. Kết quả mô phỏng Cu theo phương ngang đi qua kênh thải . . 142
Hình 3.37. Kết quả mô phỏng Mn theo phương đứng . . 144
Hình 3.38. Kết quả mô phỏng Mn theo phương ngang đi qua kênh thải . 144
xi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Qu y mô các khu công nghiệp Việt Nam . . . 14
Bảng 1.2. Đặc trưng thành phần nước thải của một số ngành công nghiệp . 18
Bảng 1.3. Dự báo tổng lượng nước thải từ một số KCN ở phía Nam đến năm 2020
(ước tính) . . . . . 23
Bảng 1.4. Kết quả điều tra tại 3 khu công nghiệp của tỉnh Phú Yên . 28
Bảng 1.5. Một số thông số hạt nhân của đồng vị
76
As,
51
Cr,
56
Mn,
66
Cu . 40
Bảng 1.6. Các đặc trưng một số nguyên tố trong một số chế độ chiếu xạ . 44
Bảng 1.7. Giới hạn phát hiện ước lượng của INAA của một số ngu y ên tố trong điều
kiện chiếu trong lò phản ứng có thông lượng nơtron khoảng 10
13
n/cm
2
.giây . 44
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hấp thu Cu
2+
và Mn
2+
. 66
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tốc độ chảy qua cột đến hiệu suất hấp thu Cu
2+
và Mn
2+
67
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của lượng thuốc thử đến hiệu suất tách Cu
2+
và Mn
2+
. . 68
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của nồng độ ion đến hiệu suất tách . . 69
Bảng 3.5. Khả năng hấp phụ của ion kim loại Cu
2+
và Mn
2+
trên than hoạt tính . 70
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của dung môi giải hấp đến % thu hồi Cu
2+
và Mn
2+
. 71
Bảng 3.7. Kết quả xác định hiệu suất tách làm giàu 5,0 µg Cu
2+
và 5,0 µg Mn
2+
trong mẫu chuẩn đa ngu yên tố Merck bằng phương pháp RNAA . . 75
Bảng 3.8. Kết quả xác định hiệu suất tách làm giàu 5,0 µg Cu
2+
và 5,0 µg Mn
2+
trong mẫu chuẩn đa ngu yên tố Merck bằng phương pháp AAS . . . 77
Bảng 3.9. Kết quả phân tích hàm lượng Cu và Mn trong mẫu nước thải (AP1) bằng
phương pháp RNAA . . . . 77
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hàm lượng Cu và Mn trong mẫu nước thải (AP1)
bằng phương pháp AAS . . . . 77
Bảng 3.11. So sánh kết quả phân tích hàm lượng Cu và Mn trong mẫu nước thải
bằng hai phương pháp RNAA và AAS . . . . 78
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất tách As
3+
và Cr
6+
. . 79
xii
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của hàm lượng thuốc thử đến hiệu suất hấp thu As
3+
và Cr
6+
. . . . . . 80
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của thời gian đến đến hiệu suất tách As
3+
và Cr
6+
. . 81
Bảng 3.15. Khả năng hấp phụ của ion kim loại As
3+
và Cr
6+
trên than hoạt tính . 82
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất giải hấp As
3+
và Cr
6+
. . 82
Bảng 3.17. Kết quả phân tích As
5+
, Cr
6+
trong mẫu chuẩn Merck bằng phương pháp
RNAA . . . . . 86
Bảng 3.18. Kết quả phân tích As
5+
, Cr
6+
trong mẫu chuẩn Merck bằng phương pháp
AAS . . . . . . 89
Bảng 3.19. Kết quả phân tích hàm lượng As và Cr trong mẫu nước thải (AP1) bằng
phương pháp RNAA . . . . 89
Bảng 3.20. Kết quả phân tích hàm lượng As và Cr trong mẫu nước thải (AP1) bằng
phương pháp AAS . . . . . 89
Bảng 3.21. Kết quả phân tích As, Cr trong mẫu nước bằng AAS và RNAA . . 90
Bảng 3.22. Kết quả phân tích As, Cu, Cr, Mn trong mẫu nước thải tại 03 khu công
nghiệp tỉnh Phú Yên; đợt 1 . . . . 101
Bảng 3.23. Kết quả phân tích As, Cu, Cr, Mn trong mẫu nước thải tại 03 khu công
nghiệp tỉnh Phú Yên; đợt 2 . . . . 102
Bảng 3.24. Kết quả phân tích As, Cu, Cr, Mn trong mẫu nước thải tại 03 khu công
nghiệp tỉnh Phú Yên; đợt 3 . . . . 104
Bảng 3.25. Giá trị trung bình hàm lượng As, Cu, Cr, Mn trong mẫu nước thải tại
KCN An Phú (ppb) . . . . 106
Bảng 3.26. Kết quả phân tích As, Cu, Cr, Mn (ppm) trong mẫu trầm tích tại 03 khu
công nghiệp tỉnh Phú Yên; đợt 1 . . . . 106
Bảng 3.27. Kết quả phân tích As, Cu, Cr, Mn (ppm) trong mẫu trầm tích tại 03 khu
công nghiệp tỉnh Phú Yên; đợt 2 . . . . 108
Bảng 3.28. Kết quả phân tích As, Cu, Cr, Mn (ppm) trong mẫu trầm tích tại khu
công nghiệp An Phú tỉnh Phú Yên; đợt 3 . . . 109
xi ii
Bảng 3.29. Giá trị trung bình hàm lượng As, Cu, Cr, Mn (ppm) trong mẫu trầm tích
tại KCN An Phú . . . . 111
Bảng 3.30. Kết quả phân tích hàm lượng các chất khí SO2, NO2, CO, tại khu công
nghiệp Hòa Hiệp, tỉnh Phú Yên, đợt 1 (9/2009) . . . . 113
Bảng 3.31. Kết quả phân tích hàm lượng các chất khí SO2, NO2, CO, tại khu công
nghiệp Hòa Hiệp, tỉnh Phú Yên, đợt 2 (3/2010) . . 113
Bảng 3.32. Kết quả phân tích hàm lượng các chất khí SO2, NO2, CO, tại khu công
nghiệp An Phú, tỉnh Phú Yên, đợt 1 (9/2009) . . . 114
Bảng 3.33. Kết quả phân tích hàm lượng các chất khí SO2, NO2, CO, tại khu công
nghiệp An Phú, tỉnh Phú Yên, đợt 2 (3/2010) . . . 114
Bảng 3.34. Kết quả phân tích hàm lượng các chất khí SO2, NO2, CO, tại khu công
nghiệp Đông Bắc Sông Cầu, tỉnh Phú Yên, đợt 1 (9/2009) . . . 115
Bảng 3.35. Kết quả phân tích hàm lượng các chất khí SO2, NO2, CO, tại khu công
nghiệp Đông Bắc Sông Cầu, tỉnh Phú Yên, đợt 2 (3/2010) . . . 115
Bảng 3.36. Tỷ lệ biến động của As, Cr, Cu, Mn ở 03 khu vực khảo sát (bảng 3.24)
so với giá trị trung bình tại Xóm Bầu . . . 120
Bảng 3.37. Giá trị trung bình (ppb) của As, Cr, Cu, Mn ở 03 khu vực khảo sát 121
Bảng 3.38. Giá trị trung bình hàm lượng As, Cu, Cr, Mn (ppm) trong mẫu trầm tích
tại KCN An Phú . . . . 122
Bảng 3.39. Tọa độ vị trí lấy mẫu khí của 03 doanh nghiệp và tọa độ trọng tâm 128
Bảng 3.40. Một số thông số chính được đo đạc và kết quả tính toán lượng phát thải
CO (đợt 1, tháng 9/2009) . . . . . 128
Bảng 3.41. Một số thông số chính được đo đạc và kết quả tính toán lượng phát thải
CO (đợt 2, tháng 2/2010) . . . . . 131
Bảng 3.42. Khoảng cách lấy mẫu và hàm lượng khí CO được tính toán trên phần
mềm Matlab. . . . . . 133
Bảng 3.43. Vị trí đo mẫu (theo hệ vn2000, tọa độ xác định là đơn vị m) và hàm
lượng khí thải CO được xác định bằng thực nghiệm (độ cao z = 1m) . . 133
xi v
Bảng 3.44. Tọa độ vị trí lấy mẫu nước thải của các doanh nghiệp hoạt động và tọa
độ trọng tâm (theo hệ vn2000, tọa độ xác định là đơn vị m). . . 135
Bảng 3.45. Một số thông số chính được đo đạc và kết quả tính toán lượng phát thải
As (đợt 3, tháng 10/2010) . . . . 136
Bảng 3.46. Một số thông số chính được đo đạc và kết quả tính toán lượng phát thải
Cr (đợt 3, tháng 10/2010) . . . . 138
Bảng 3.47. Một số thông số chính được đo đạc và kết quả tính toán lượng phát thải
Cu (đợt 3, tháng 10/2010) . . . . 141
Bảng 3.48. Một số thông số chính được đo đạc và kết quả tính toán lượng phát thải
Mn (đợt 3, tháng 10/2010) . . . . . 143
Bảng 3.49. Khoảng cách lấy mẫu và hàm lượng các nguy ên tố As, Cr, Cu, Mn được
tính trên phần mềm Matlab. . . . . . 145
Bảng 3.50. Khoảng cách lấy mẫu và hàm lượng các nguy ên tố As, Cr, Cu, Mn được
xác định bằng thực nghiệm . . . . . 145
xv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
WTO: Tổ chức Thương mại thế giới
EUROSTAT: Ủy ban Thống kê Châu Âu
OECD: Tổ chức Hợp tác và phát triển Châu Âu
GDP: Tổng sản phẩm nội địa, tức tổng sản phẩm quốc nội
UNDP: Chương trình phát triển của Liên Hiệp Quốc
ISO: Tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn hóa
IUPAC: Danh pháp hóa học theo Hiệp hội Hóa học Quốc tế
IAEA: Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế
BKHCN: Bộ Khoa học và Công nghệ
TNMT Tài Nguyên và Môi trường
KHĐT: Kế hoạch và Đầu tư
FDI: Đầu tư tr ực tiếp nước ngoài
ĐTM: Đánh giá tác động môi trường
KTTĐ: Kinh tế trọng điểm
KCN: Khu công nghiệp
KCX Khu chế xuất
KKT: Khu kinh tế
ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
TNHH: Trách nhiệm hữu hạn
DNTN: Doanh nghiệp tư nhân
RAS: Chứng động kinh phản xạ thiếu ôxy
AAS: Quang phổ hấp thụ ngu yên tử
F-AAS: Quang phổ hấp thụ ngu yên tử ngu y ên tử hóa bằng ngọn lửa
ETA-AAS: Phổ hấp thụ nguy ên tử không ngọn lửa
NAA Phân tích kích hoạt nơtron
xvi
RNAA Phân tích kích hoạt nơtron có xử lý hoá
INAA Phân tích kích hoạt nơtron dụng cụ
BOD Nhu cầu ôxy hóa sinh học
COD Nhu cầu ôxy hóa hóa học
SS Chất rắn lơ lửng
TSS Tổng chất rắn lơ lửng
PEL Giới hạn tiếp xúc cho phép
EPA Tổ chức bảo vệ môi trường (Mỹ )
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính c ấ p thiết và mục tiêu của đề tài
Trong vài thập kỷ gần đây, môi trường toàn cầu có nhiều biến đổi theo chiều
hướng ngày càng xấu thêm. Hiện tượng băng tan ở hai đầu cực và trái đất nóng lên
đang là vấn đề lớn được cả thế giới quan tâm. Ô nhiễm môi trường khí quyển, thủng
tầng ôzôn do lượng khí thải ngày càng tăng là nguyên nhân chủ yếu gây nên hiện
tượng này . Vấn đề ô nhiễm độc tố kim loại nặng cũng như dư lượng hóa chất bảo vệ
thực vật trong lương thực, thực phẩm do môi trường nước bị ô nhiễm bởi lượng chất
thải công nghiệp cũng như hóa chất bảo vệ thực vật ngày càng tăng cũng đang là
vấn đề được nhiều quốc gia quan tâm. Vì vậy, mục tiêu phát triển bền vững và bảo
vệ môi trường trái đất trong thế kỷ 21 là mục tiêu chung của toàn nhân loại.
Việt Nam cũng đang trong thời kỳ đổi mới và hội nhập; thời kỳ đẩy mạnh
công nghiệp hóa - hiện đại hóa với nhịp độ ngày càng cao, nhằm đưa nước ta cơ bản
thành nước công nghiệp vào năm 2020. Sự phát triển với quy mô lớn ở nhiều lĩnh
vực cả về số lượng, tốc độ, chất lượng, ; đặc biệt là lĩnh vực công nghiệp đã và
đang gây nên những tác động toàn diện tới môi trường. Tình trạng ô nhiễm môi
trường không khí, môi trường đất và nước đã làm su y giảm đa dạng sinh học, ảnh
hưởng đến chất lượng cuộc sống. Vấn đề này đã và đang được các cấp lãnh đạo, các
ngành và toàn xã hội quan tâm nghiên cứu, tìm giải pháp khắc phục.
Tỉnh Phú Yên, sau hơn 10 năm thực hiện “Quy hoạch tổng thể kinh tế - xã
hội thời kỳ 1996 - 2010” và “từ 2011 - 2015”, đã tạo nên bức tranh về sự thay đổi
hiện trạng kinh tế theo hướng thiết lập cơ cấu công - nông - dịch vụ; đời sống vật
chất và tinh thần của nhân dân không ngừng được cải thiện, ngày một tốt hơn.
Vấn đề đặt ra là bên cạnh những thành tựu kinh tế - xã hội mà tỉnh Phú Yên
đã đạt được, thì những hậu quả về môi trường có những ảnh hưởng đáng kể đến hệ
sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Những nguồn thải được tạo ra trong quá trình hoạt
động của các khu công nghiệp đã phát tán ra môi trường bằng nhiều con đường, gâ y
ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực lân cận. Vì vậy, việc nghiên cứu một số vấn đề liên
2
quan đến nguồn phát thải tại các khu công nghiệp của tỉnh Phú Yên và tìm ra
nguyên nhân để tìm cách phòng ngừa và khắc phục là hết sức cần thiết và cấp bách.
Để góp phần xác định và làm rõ những vấn đề đặt ra ở trên, đề tài “Nghiên
cứu sự lan truyền và phạm vi ảnh hưởng của một số nguồn phát thải có khả
năng gây ô nhiễm môi trường từ hoạt động của các khu công nghiệp ở tỉnh Phú
Yên” đã được thực hiện.
Đây là một phần trong chương trình nghiên cứu về hiện trạng môi trường của
tỉnh Phú Yên. Hy vọng kết quả của nghiên cứu này sẽ đóng góp một phần nhỏ vào
việc tạo lập cơ sở dữ liệu tin cậy, giúp cho việc hoạch định các giải pháp thiết thực
về kiểm tra, kiểm soát, gìn giữ và bảo vệ môi trường ở các khu công nghiệp của tỉnh
nhằm đưa kinh tế - xã hội địa phương ngày càng phát triển bền vững.
Mục tiêu chính của đề t ài
Nhằm ứng dụng các quy trình đã xây dựng để phân tích hàm lượng 4 kim
loại As, Cu, Mn, Cr trong mẫu nước thải và mẫu trầm tích; đánh giá sự dịch chuy ển
khí CO và kim loại nặng (As, Cr, Cu, Mn) trong môi trường nước, trầm tích; ngoài
ra, mô hình hóa sự lan truy ền khí CO và kim loại nặng (As, Cu, Mn, Cr), dự báo
diễn thế môi trường, dựa vào một số phần mềm mô phỏng: Mapinfo, Matlab.
2. Đối tượng và Nội dung nghiên cứu
a. Đối tượng
Đối tượng nghiên cứu được chọn xác định hàm lượng và sự thay đổi hàm
lượng của các kim loại Cu, Mn, As và Cr trong các mẫu nước và trầm tích tại một
số khu công nghiệp điển hình của tỉnh Phú Yên; khí thải CO trong quá trình xử lý
hạt điều, túi nilon và đúc kim loại.
b. Nội dung nghiên cứu
Trong phạm vi của đề tài, các nội dung chủ yếu đã được tập trung nghiên cứu
bao gồm: tiến hành khảo sát, điều tra tình hình hoạt động (các mặt hàng sản xuất,
nguồn nguyên vật liệu đầu vào, quy mô sản xuất, tình hình sử dụng công nghệ) tại
các khu công nghiệp của tỉnh Phú Yên; xây dựng quy trình và phát triển phương
pháp phân tích hàm lượng 4 kim loại đã chọn; áp dụng qui trình đã xác lập để phân
3
tích các mẫu thực tế; đánh giá hiện trạng môi trường ở các khu công nghiệp của tỉnh
Phú Yên; lựa chọn đối tượng nghiên cứu sự lan truyền; mô hình hóa sự lan truyền
và dự báo diễn thế môi trường.
Kỹ thuật phân tích kích hoạt nơtron (NAA) thực hiện tại lò phản ứng hạt nhân
Đà Lạt được sử dụng như công cụ chính để định lượng hàm lượng độc tố kim loại
nặng có trong các mẫu môi trường (nước, trầm tích) thu thập được. Ngoài ra, một số
phương pháp phân tích khác cũng đã được sử dụng nhằm mục đích so sánh, đối chiếu
kết quả hoặc thu thập nhanh dữ liệu hiện trường. Các kỹ thuật phân tích đó bao gồm:
phổ hấp thụ nguy ên tử (AAS), đo nhanh một vài chỉ tiêu chất lượng môi trường
không khí tại hiện trường (CO).
Như vậy, có hai phần cơ bản trong phạm vi của nghiên cứu này gồm: quan
trắc và thu thập dữ liệu quan trắc để làm cơ sở dữ liệu đầu vào cho việc mô hình hóa
bằng các thuật toán với sự hỗ trợ của các công cụ máy tính chuyên dụng.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Ứng dụng những kỹ thuật phân tích hiện có tại Viện Nghiên cứu hạt nhân để
phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường ở các khu công nghiệp của tỉnh Phú Yên.
Từ đó, làm cơ sở để tham khảo trong việc giải thích và dự báo sự phân bố hàm lượng
các kim loại nặng có trong trầm tích và nước. Ứng dụng công cụ tin học (Map info,
Matlab ) đ ể mô phỏng qu á trình l an tru yền , phân bố và ph ạm vi ản h hưởng của
một số dạng chất ô nhiễm đ ặc trưng của khu công ngh iệp An Phú.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn