Khóa luận Thử nghiệm khả năng hấp phụ kẽm của tro xỉ lò đốt rác thải sinh hoạt
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-------------------------
TRẦN HUYỀN TRANG
THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KẼM CỦA TRO XỈ
LÒ ĐỐT RÁC THẢI SINH HOẠT
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo:
Chuyên ngành:
Lớp: N02
Chính quy
Khoa học Môi Trường
Khoa: Môi Trường
2014 - 2019
Khóa học:
Thái Nguyên – năm 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-------------------------
TRẦN HUYỀN TRANG
THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KẼM CỦA TRO XỈ
LÒ ĐỐT RÁC THẢI SINH HOẠT
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo:
Chuyên ngành:
Lớp: N02
Chính quy
Khoa học Môi Trường
Khoa: Môi Trường
2014 - 2019
Khóa học:
Giảng viên hướng dẫn: 1. TS. Dư Ngọc Thành
2. Ths. Dương Thị Minh Hòa
Thái Nguyên - năm 2019
i
LỜI CẢM ƠN
Thực hiện phương châm “Học đi đôi với hành”, thực hiện tốt nghiệp là
thời gian để mỗi sinh viên sau giai đoạn học tập, nghiên cứu tại trường có
điều kiện củng cố và vận dụng kiến thức đã học vào thực tế. Đây là giai đoạn
không thể thiếu được đối với mỗi sinh viên của trường đại học nói chung và
trường Đại học Nông Lâm Thái nguyên nói riêng.
Với lòng kính trọng và bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm
ơn đến thầy giáo TS. Dư Ngọc Thành và cô giáo ThS. Dương Thị Minh Hòa đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Nhà trường, Ban Chủ nhiệm
khoa Môi trường, các thầy giáo, cô giáo, cán bộ khoa đã truyền đạt cho em
những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong qúa trình học tập và rèn luyện tại
trường, luôn luôn tận tâm và nhiệt huyết truyền đạt, dìu dắt để em có nền tảng
tri thức vững chắc.
Do thời gian có hạn, năng lực còn hạn chế nên khóa luận tốt nghiệp của
em không thể tránh khỏi những thiết sót. Em rất mong nhận được những ý
kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để khóa luận tốt nghiệp của em
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 29 tháng 11 năm 2019
Sinh viên
Trần Huyền Trang
v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................i
DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................iii
MỤC LỤC......................................................................................................... v
PHẦN 1. MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2
1.2.1. Mục tiêu tổng quát .................................................................................. 2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể........................................................................................ 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài....................................................................................... 3
khoáng sản ở Việt Nam ................................................................................... 16
CỨU................................................................................................................ 21
vi
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu............................................................ 21
3.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 21
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 22
3.4.1. Phương pháp kế thừa............................................................................. 22
3.4.2. Phương pháp thiết kế thí nghiệm .......................................................... 22
3.4.3. Phương pháp phân tích.......................................................................... 23
3.4.4. Phương pháp xử lí số liệu ..................................................................... 23
thải sinh hoạt. .................................................................................................. 26
thí nghiệm........................................................................................................ 26
thí nghiệm........................................................................................................ 28
thí nghiệm........................................................................................................ 30
thí nghiệm........................................................................................................ 32
5.1. Kết luận .................................................................................................... 36
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay, ô nhiễm môi trường đang là vấn đề quan tâm của tất cả các
nước trên thế giới. Các nhà môi trường thế giới đã cảnh báo rằng: cùng với ô
nhiễm không khí, ô nhiễm nước thì ô nhiễm đất cũng là vấn đề đáng lo ngại
hiện nay. Trong đó, ô nhiễm kim loại nặng (KLN) do hoạt động khai thác
khoáng sản đã để lại những hậu quả nghiêm trọng đối với môi trường đặc biệt
là môi trường đất. Hoạt động khai thác khoáng sản đã phát triển mạnh mẽ từ
thập kỷ trước ở nhiều quốc gia giàu tài nguyên như Nga, Mỹ, Australia, Trung
Quốc, Ấn Độ… nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng gia tăng nguyên liệu
khoáng của thế giới như: Quặng sắt, chì, kẽm, than đá, đồng và các khoáng
sản khác.
Thái Nguyên là một trong những tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản đa
dạng về chủng loại, trong đó có loại khoáng sản có ý nghĩa cao như khoáng
sản vonfram đa kim, sắt, than, chì, kẽm… Các hoạt động khai thác khoáng
sản trên địa bàn tỉnh ngày càng phát triển mạnh, mang lại lợi ích lớn về kinh
tế nhưng vấn đề đặt ra là các giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường sau khai
thác khoáng sản vẫn chưa được triệt để, gây nên những tác động xấu tới môi
trường, đặc biệt là ô nhiễm KLN trong môi trường đất. Đồng Hỷ là một huyện
thuộc tỉnh Thái Nguyên có các hoạt động khai thác khoáng sản diễn ra mạnh
mẽ như: khai thác mỏ chì - kẽm tại làng Hích, mỏ sắt Trại Cau. Theo các tài
liệu nghiên cứu thì hàm lượng Pb, Zn, Cd, As trong đất ở làng Hích đều cao
hơn so với các khu vực khác, hàm lượng Zn cao hơn quy chuẩn TCVN
7209:2002 khoảng 45 lần (Trần Thị Phả, 2014) [9]. Zn là nguyên tố vi lượng
cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, nó ảnh hưởng tới
50% chất lượng và năng suất cây trồng, song nếu nó tồn tại trong đất với một
2
lượng lớn sẽ thành chất độc gây nguy hại cho cây trồng và con người. Trước
thực trạng trên, vấn đề cấp bách đặt ra là phải có những giải pháp, xử lý thích
hợp cho những vùng đất bị ô nhiễm KLN sau khai thác khoáng sản.
Hiện nay, trên thế giới đã có rất nhiều phương pháp hóa – lý khác nhau
được sử dụng để xử lý KLN trong đất: công nghệ rửa đất, công nghệ cố định
tại chỗ, công nghệ xử lý bằng điện động học, công nghệ sử dụng thực vật hấp
thụ KLN… Tuy nhiên, với xu hướng ô nhiễm môi trường đất diễn ra trên quy
mô rộng như hiện nay thì phương pháp hóa - lý thông thường chưa mang lại
hiệu quả như mong muốn do chi phí xử lý cao. Hiện nay, các nhà khoa học
đang hướng tới phương pháp hấp phụ KLN trong đất bằng các vật liệu có sẵn,
chi phí xử lý thấp, dễ áp dụng và thân thiện với môi trường. Do phương pháp
này có khả năng loại bỏ được nhiều chất ô nhiễm có độc tính cao mà phương
pháp khác không thể xử lý hoặc xử lý không triệt để. Hơn nữa, phương pháp
hấp phụ còn có ưu điểm là quy trình xử lý đơn giản, công nghệ xử lý không
đòi hỏi thiết bị phức tạp, chi phí xử lý thấp. Tìm ra loại vật liệu hấp phụ mới
cũng là xu hướng được các nhà khoa học hiện nay đang rất quan tâm. Chính
vì vậy đề tài của em chọn là “Thử nghiệm khả năng hấp phụ kẽm (Zn) của
tro xỉ lò đốt rác thải sinh hoạt” .
1.2. Mục tiêu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu thành phần và tính chất của tro xỉ từ lò đốt rác thải sinh
hoạt và thử nghiệm khả năng hấp phụ Zn trong đất bãi thải mỏ chì kẽm làng
Hích của tro xỉ lò đốt rác thải sinh hoạt.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Nghiên cứu thành phần, tính chất của tro xỉ lò đốt rác thải sinh hoạt và
tro được biến tính bằng axit H2SO4 0,05N.
3
- Thử nghiệm khả năng hấp phụ kim loại Zn của tro xỉ lò đốt rác thải
sinh hoạt, tro xỉ được biến tính bằng axit H2SO4.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
- Đề tài sẽ là cầu nối giữa kiến thức học tập và thực tế, là cơ hội tiếp cận
với thực tế, vận dụng những kiến thức đã học để hiểu rõ bản chất vấn đề
nghiên cứu.
- Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu tham khảo.
- Đề tài là cơ sở để lựa chọn, áp dụng biện pháp để thực hiện đánh giá
chính xác nhất khả năng xử lý và hiệu quả cải tạo vùng đất ô nhiễm do KLN.
4
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng sau khai thác khoáng sản
2.1.1. Tình hình ô nhiễm KLN trên thế giới
Hiện nay, các khu vực khai thác mỏ, khoáng sản, các khu công nghiệp và
các thành phố lớn là những nguồn phát thải ra một lượng lớn KLN, chúng có
khả năng tồn tại trong môi trường, vấn đề không đáng lo ngại nhiều nếu
chúng không xâm nhập được vào cơ thể sinh vật và hệ sinh thái. Điều đáng
quan tâm là KLN có tính bền vững khó phân hủy, có khả năng xâm nhập và
tích lũy đến mức độ gây độc cho con người, sinh vật và hệ sinh thái.
Từ mức độ nhiễm chì trong đất trồng đến các độc tố trong nước và
không khí bị nhiễm phóng xạ, học viện Blacksmith đã đưa ra các khu vực
“thảm họa sinh thái học” của thế giới.
Năm 2000, vụ tai nạn hầm mỏ xảy ra tại công ty Aurul (Rumani) đã thải
ra 50-100 tấn xianua và kim loại nặng (như đồng) và dòng sông gần Baia
Mare( thuộc vùng Đông – Bắc Rumani). Sự nhiễm độc này đã khiến các loài
thủy sản ở đây chết hàng loạt, tồn tại đến hệ thực vật và làm bẩn nguồn nước
sạch, ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân. Ở các khu vực luyện kim,
vùng khai thác Pb thì hàm lượng Pb trong đất khoảng 1500 µg/g, cao gấp 15
lần so với mức độ bình thường như khu vực xung quanh nhà máy luyện kim ở
Galena, Kansas (Mỹ), hàm lượng chì trong đất 7600 µg/g. Hàm lượng Pb
trong bùn cống, rãnh ở một số thành phố công nghiệp tại Anh dao động từ
120µg/g – 3000 µg/g (Berrow và Webber, 1993), trong khi tiêu chuẩn cho
phép tại đây là không quá 1000 µg/g [3].
Theo nghiên cứu của viện Blacksmith (2007) [18], tại La Oroya – một
thành phố khai mỏ của Peru gần như 100% trẻ em ở đây có hàm lượng chì
trong máu vượt mức cho phép của tất cả các loại tiêu chuẩn trên thế giới. Còn
5
ở Kabwe (Zambia) các mỏ khai thác và lò nấu chì đã ngừng hoạt động từ lâu,
nhưng nồng độ chì ở đây vẫn ở mức khủng khiếp. Tính trung bình thì trẻ em ở
Kabwe có nồng độ chì cao gấp 10 lần mức cho phép của Cơ quan bảo vệ môi
trường Mỹ và có thể gây tử vong. Khi các chuyên gia của Mỹ lấy mẫu máu
của trẻ em tại Kabwe để phân tích, các thiết bị của họ trục trặc liên tục vì mọi
chỉ số đều vượt ngưỡng tối đa.
Thiên Anh, Trung Quốc là một thành phố công nghiệp, Thiên Anh chiếm
khoảng hơn một nửa sản lượng chì của Trung Quốc. Thứ kim loại độc hại này
ngấm vào nước và đất trồng của Thiên Anh và ngấm vào máu trẻ em sinh ra
tại đây. Đó có thể là nguyên nhân dẫn tới việc các em nhỏ ở Thiên Anh có chỉ
số IQ thấp. Qua kiểm tra, lúa mỳ trồng ở Thiên Anh chứa lượng chì cao gấp
24 lần chuẩn của Trung Quốc [18].
Kabwe, Zambia khi các mỏ chì lớn được phát hiện gần Kabwe năm
1902, Zambia là một thuộc địa của Anh, và có rất ít quan tâm tới ảnh hưởng
của kim loại độc hại với người dân nới đây. Đáng buồn thay, tình trạng này
tới nay hầu như không được cải thiện. Và cho dù công việc khai thác, chế
biến chì không còn hoạt động nhưng mức ô nhiễm chì ở Kabwe là rất lớn.
Tính trung bình, mức nhiễm chì ở trẻ em cao hơn chuẩn cho phép của Cơ
quan Bảo vệ môi trường Mỹ từ 5-10 lần, và có thể thậm chí còn cao hơn mức
gây tử vong. Song cũng có một tia hy vọng khi Ngân hàng Thế giới gần đây
đã thông báo một dự án làm sạch môi trường trị giá 40 triệu USD [18].
Công trình nghiên cứu của Kabata và Henryk (1985) [11] tại 53 thành
phố, thị xã ở nước Anh cho thấy hầu hết đất có hàm lượng Pb tổng số vượt
trên 200 ppm, ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá 500 ppm, năm 1993 có
khoảng 200.000 ha đất bị ô nhiễm KLN.
Khi nghiên cứu nước mưa chảy ra từ các đường cao tốc một số vùng tây
nam Scotland theo nghiên cứu của hai tác giả Neill Mc.A. và Olley S.(1998)
[11] nhận thấy rằng do ảnh hưởng của hoạt động giao thông, các chất thải ra
6
từ các động cơ đốt trong của các phương tiện tham gia giao thông chính là các
nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng cho nước mặt. Theo hai tác giả này trong
tổng số 63 mẫu nghiên cứu, nồng độ Cu (không hoà tan) dao động từ 0,001 –
0,036 ppm, đạt trung bình là 0,011 ppm, nồng độ Zn tổng số dao động trong
khoảng 0,001 – 0,132ppm, trung bình đạt 0,029 ppm. Hàm lượng Cu (không
hoà tan) và Zn tổng số đều vượt 0,007 lần tiêu chuẩn cho phép [11].
Những tác động đến môi trường của hoạt động khai thác khoáng sản
không chỉ dừng lại trong quá trình khai thác mà sau khi hoạt động khai thác
kết thúc ảnh hưởng của hoạt động vẫn tiếp diễn đặc biệt là môi trường đất.
Một số nhà khoa học đã tiến hành lấy mẫu và xác định nồng độ kim loại nặng
chứa trong đất để tiến hành đánh giá hiện trạng đất thì thấy rằng đất ở những
khu vực này vẫn còn bị ô nhiễm kim loại nặng với nồng độ cao. Như tại mỏ
vàng – bạc Soncheon của Hàn Quốc, Lim H.S và cộng sự đã xác định được
hàm lượng các kim loại nặng tại một số loại đất như bảng 1.3 [19].
Bảng 2.1 Hàm lượng KLN trong một số loại đất ở khu mỏ hoang Songcheon
Đơn vị: ppm
Đất bình
Nguyên
Đất trang
trại
Bãi thải quặng Đất vùng núi
thường trên
tố
thế giới
6
As
Cd
Cu
Pb
Zn
Hg
3.584- 143.813
2,2- 20
695 -3.082
1,32
7-626
0,75
0,35
30
30-749
36- 89
13-673
23-290
63-110
0,09-4,90
125 – 50.803
580- 7541
0,09- 1,01
63- 428
115 – 795
0,19- 0,55
35
90
0,06
Nguồn: Theo Lim H. S và cộng sự (2004)[19]
7
Theo các tác giả Lim H.S thì bãi thải đuôi quặng ở đây là nguồn điểm gây
ô nhiễm các kim loại cho đất ở những khu vực xung quanh. Hàm lượng các
kim loại cao trong đất trang trại là do sự phát tán kim loại bởi gió, nước từ các
bãi quặng đuôi. Đa số cây trồng ở các khu đất bị nhiễm kim loại đã bị nhiễm
As và Zn ở mức cao.
2.1.2. Tình hình ô nhiễm KLN ở Việt Nam
Việt Nam là nước có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú và đa
dạng với hơn 5000 điểm mỏ thuộc 60 loại khoáng sản khác nhau được phát
hiện và khai thác. Nhưng hầu hết các loại khoáng sản có trữ lượng lớn sau
khai thác được đều xuất khẩu thô sang các nước khác ít khoáng sản được tinh
luyện ngay trong nước như dầu mỏ, than đá … Ngành khai thác khoáng sản ở
Việt Nam đã có lịch sử phát triển hàng trăm năm, tuy nhiên sự phát triển và
hiệu quả đóng góp của ngành đối với nền kinh tế còn chưa xứng đáng với
tiềm năng [13] [15].
Nguyễn Ngọc Quỳnh và cộng sự (2002), tại TP. HCM, kết quả phân tích
hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất vùng trồng lúa khu vực phía Nam thành
phố cho thấy hàm lượng đồng, kẽm, chì, thủy ngâm, crom, trong đất trồng lúa
chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước thải công nghiệp phía Nam thành phố đều
tương đương hoặc cao hơn ngưỡng cho phép (TCVN 7209:2002) đối với đất
sử dụng cho mục đích công nghiệp. Trong đó hàm lượng cadimi vượt quá tiêu
chuẩn cho phép 2,3 lần, kẽm vượt quá 1,76 lần [11].
Các kết luận tương tự cũng được Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira
(2001) đưa ra khi nghiên cứu hàm lượng Cu, Pb, Zn trong các loại đất: phù sa,
đất vàng nhạt trên đá cát, đất nâu đỏ phát triển trên đá vôi, đất nâu đỏ phát
triển trên đá bazan ở một số vùng của Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy
trong đất nâu đỏ phát triển trên đá vôi lấy tại Ninh Bình có hàm lượng Cu và
Zn khá cao (106 mg/kg và 153 mg/kg) nhưng lại thấp trong đất vàng nhạt trên
đá cát lấy tại Bắc Giang (16 mg/kg và 32 mg/kg).
8
Tại Thành phố Đà Nẵng, với 6 khu công ngiệp và 300 doanh nghiệp
đang hoạt động, có tốc độ phát triển công nghiệp nhanh nhưng đi kèm với nó
là dấu hiệu ô nhiễm môi trường ngày một gia tăng. Khu vực hạ lưu sông Cu
Đê nơi nhận nguồn nước thải của KCN Hòa Khánh và KCN Liên Chiều có
hàm lượng KLN vượt từ 1 – 10 lần tiêu chuẩn cho phép. Ô nhiễm KLN ở Việt
Nam chưa xảy ra trên diện rộng tuy nhiên, đã có hiện tượng ô nhiễm cục bộ ở
một số khu vực đặc biệt là một số KCN và các làng nghề tái chế kim loại [2].
2.1.3. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng ở Thái Nguyên
Thái Nguyên là một tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng về
chủng loại, do vậy, những tác động tiêu cực tới môi trường: ô nhiễm môi trường
không khí, ô nhiễm môi trường nước, ô nhiễm môi trường đất... do hoạt động
sản xuất, khai thác, chế biến là không thể tránh khỏi. Ở mỏ than núi Hồng ( xã
Yên Lãng), mỏ thiếc (xã Hà Thượng, huyện Đại Từ), mỏ sắt Trại Cau và mỏ
chì - kẽm làng Hích, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Kết quả phân tích
mẫu đất cho thấy, mỏ than núi Hồng là điểm nóng về ô nhiễm asen trong đất,
thường hàm lượng từ 202 – 3.690 ppm, gấp 17 – 308 lần tiêu chuẩn Việt Nam
về hàm lượng asen trong đất [9]. Trong khi đó, mỏ kẽm, chì làng Hích có hàm
lượng chì và kẽm tương ứng là 13.028 ppm và 9.863 ppm, gấp 186 lần tiêu
chuẩn cho phép đối với chì và 49 lần đối với kẽm. Mỏ thiếc xã Hà Thượng bị
ô nhiễm asen nghiêm trọng, có nơi hàm lượng asen trong đất lên đến 15.146
ppm, gấp 1.262 lần quy định [9].
Có thể nói rằng vấn đề ô nhiễm nói chung và ô nhiễm KLN đã và đang
thách thức môi trường Việt Nam, các loại ô nhiễm thường thấy tại các đô thị
Việt Nam là ô nhiễm nguồn nước mặt, ô nhiễm bụi, ô nhiễm KLN và các chất
độc hại như Pb, Zn, Hg, As.
9
Bảng 2.2. Kết quả phân tích mẫu kim loại nặng tại một số điểm mỏ
trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
Đơn vị: mg/kg
Hàm lượng kim loại nặng tại các mỏ khai thác
Mỏ Khai
KH
Trung
bình
Trung
bình
Trung
bình
Trung
bình
Thác
Mẫu
Zn
Pb
Cd
As
Đ1
Đ2
Đ3
Đ4
Đ5
Đ6
Đ7
Đ8
Đ9
Đ10
Đ11
2311,36
321,98
34,38
185,49
Mỏ chì -
kẽm Cuội
Nắc
2011,52 1987,89 342,80
318,67 32,82 29,46 176,70 204,17
1640,80
1871,12
1284,80
1137,12
1802,72
1632,96
291,24
340,56
189,92
351,68
225,98
375,68
21,18
24,96
18,24
30,48
26,34
37,14
250,31
114,39
141,75
256,12
220,94
269,64
Mỏ titan
Cây Châm
1
1523,94
277,04
25,01
183,30
Mỏ sắt
2222,72 1964,8 357,12
302,55 35,22
31,44
34,6
5,16
4,40
182,35 285,33
404,01
Trại Cau
2038,72
1147,22
174,84
1566,89
6,81
53,64
Mỏ titan
Cây Châm Đ12
1510,87 1471,94 718,23 1365,21 2,99
154,80 109,83
121,05
2
Đ13
Đ14
1757,73
1432,98
1810,52
1293,62
5,69
4,64
61,20
Mỏ chì -
kẽm Làng Đ15
Hích
QCVN 03-
MT:2015/BTNMT
1085,40 1574,03 1016,24 1149,26 5,76
2203,71 1137,93 2,79
122,40 104,55
130,05
Đ16
200
70
2
12
Nguồn: Trần Thị Phả, 2014 [9]
Theo kết quả nghiên cứu của Trần Thị Phả, mẫu đất tại các mỏ nghiên cứu
đều chứa hàm lượng của 4 nguyên tố KLN. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là hàm
lượng KLN ở tất cả các mẫu phân tích đều vượt quá quy chuẩn cho phép.
Ở mỏ chì kẽm Cuội Nắc, hàm lượng Zn gấp 8,2 - 11,5 lần, hàm lượng
Pb gấp 4,2 - 4,9 lần, hàm lượng Cd gấp 10 - 17 lần; hàm lượng As gấp 14,7 -
10
20,9 lần tiêu chuẩn cho phép (QCVN 03-MT:2015/BTNMT). Hàm lượng Zn
tại đây cao nhất trong 5 mỏ nghiên cứu là do cấu tạo địa chất của mỏ Cuội
Nắc và do quá trình tuyển rửa, khai thác lượng Zn theo nước thải và chất thải
rắn không được xử lý nên đã tích tụ ngày càng nhiều trong đất dẫn tới ô
nhiễm nghiêm trọng.
Mỏ titan Cây Châm 1 có hàm lượng Zn gấp 5,7 - 9,36 lần, hàm lượng Pb
gấp 2,7 - 5 lần, hàm lượng Cd gấp 9,1 - 15,2 lần, hàm lượng As gấp 9,5 - 21,3
lần tiêu chuẩn cho phép (QCVN 03-MT:2015/BTNMT).
Mỏ titan Cây Châm 2 có hàm lượng Zn gấp 5,7 - 8,8 lần, hàm lượng Pb
gấp 10,2 - 25,8 lần, hàm lượng Cd gấp 1,5 - 3,4 lần, hàm lượng As gấp 4,4 -
12,9 lần tiêu chuẩn cho phép (QCVN 03-MT:2015/BTNMT). Hàm lượng Pb
trung bình là 1365,21 mg/kg và cao hơn 4 mỏ còn lại do nước thải và chất thải
rắn không được xử lý đổ bừa bãi ra khai trường và khu vực xử lý.
Mỏ sắt Trại Cau có hàm lượng Zn gấp 8,2 - 11,1 lần, hàm lượng Pb gấp
2,5 - 5,4 lần, hàm lượng Cd gấp 15,7 - 18,6 lần, hàm lượng As gấp 15,1 - 33,6
lần tiêu chuẩn cho phép (QCVN 03-MT:2015/BTNMT). Tại đây, lượng Cd,
As cao hơn so với các mỏ khác là do Cd, As luôn đi kèm với các loại quặng
sắt, sau quá trình khai thác không được quản lý khoa học nên lượng Cd càng
nhiều trong môi trường đất.
Mỏ chì kẽm Làng Hích có hàm lượng Zn, Pb, Cd và As gấp lần lượt
tương ứng là 5,4 - 11 lần, 14,5 - 18,5 lần, 2,3 - 2,9 lần, 5,1 - 10,8 lần tiêu
chuẩn cho phép (QCVN 03-MT:2015/BTNMT).
Số liệu phân tích trên cho chúng ta thấy, sau quá trình khai thác, môi
trường đất tại các mỏ hiện đang bị ô nhiễm nghiêm trọng, vượt QCVN 03-
MT:2015/BTNMT rất nhiều. Có thể dễ dàng nhận thấy hàm lượng KLN tại
sườn đồi thấp hơn so với tại chân đồi do quá trình rửa trôi các KLN theo dòng
nước và gió.
11
2.2. Ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng đến sức khỏe con người
* Kẽm (Zn)
Quá trình khai khác khoáng sản gây ô nhiễm và suy thoái môi trường đất
ở mức độ nghiêm trọng nhất và là một thực tế đáng báo động. Các dạng ô
nhiễm môi trường tại những mỏ đã và đang khai thác rất đa dạng như ô nhiễm
đất, nước mặt, nước ngầm với các tác nhân gây ô nhiễm là axit, KLN, các loại
khí độc v.v… Hiện tượng suy giảm chất lượng nước mặt, nước ngầm ở nhiều
nơi do ô nhiễm KLN có nguồn gốc công nghiệp như Ni, Cr, Pb, As, Cu, Se,
Hg, Cd… cần phải sớm có giải pháp xử lý. Nhiều KLN rất độc đối với con
người và môi trường cho dù ở nồng độ rất thấp.
Mặc dù Zn là vi chất cần thiết cho sức khỏe, tuy nhiên nếu hàm lượng Zn
vượt quá mức cần thiết sẽ có hại cho sức khỏe. Hấp thụ quá nhiều Zn làm
ngăn chặn sự hấp thu đồng và sắt. Ion Zn tự do trong dung dịch là chất có độc
tính cao đối với thực vật, động vật không xương sống và thậm chí là cả động
vật có xương sống. Mô hình hoạt động của ion tự do đã được công bố trong
một số ấn phẩm, cho thấy rằng chỉ một lượng nhỏ mol ion kẽm tự do cũng
giết đi một số sinh vật. Khi hàm lượng kẽm trong đất nhiều sẽ gây độc hại tới
thực vật, làm rễ không phát triển được, mất diệp lục, lá nhỏ, có màu vàng, gây
ra những hậu quả nghiêm trọng, dẫn đến làm giảm năng suất cây trồng, làm
nghèo thảm thực vật, suy giảm đa dạng sinh học.. Nhiều diện tích đất canh tác
nông nghiệp phải bỏ hoang, diện tích đất trống đồi trọc tăng lên. Sự tích tụ hàm
lượng Zn cao trong đất sẽ làm tăng khả năng hấp thụ các nguyên tố có hại trong
cây trồng, vật nuôi và gián tiếp gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người. Zn
thường tích tụ chủ yếu ở trong gan, gây ra các bệnh về gan, viêm da, mù màu,
ung thư…
* Chì (Pb)
Chì là nguyên tố thuộc nhóm IV, số hiệu nguyên tử là 82, có hai trạng
thái oxy hóa bền là Pb(II) và Pb(IV), có bốn đồng vị là 204Pb, 206Pb, 207Pb,
12
208Pb. Chì là kim loại nặng có khối lượng 207,2 đ.v.c, trọng lượng riêng là
11,3 g/cm3, màu trắng xám, dễ nóng chảy ở nhiệt độ 3270C. Pb có tính mềm,
dễ cán mỏng, dễ cắt và dễ định hình. Chính vì vậy mà nó được sử dụng phổ
biến trong nhiều ngành công nghiệp.
Trong môi trường, Pb tồn tại trong đất từ 150 đến 5000 năm và chủ yếu
tồn tại dưới dạng ion của các hợp chất vô cơ và hữu cơ. Chì là nguyên tố có
độc tính cao đối với sức khoẻ con người. Chì gây độc cho hệ thần kinh trung
ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ enzim có nhóm hoạt động chứa
hyđro. Người bị nhiễm độc chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo huyết (tuỷ xương).
Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao
huyết áp, tai biến não, nhiễm độc nặng có thể gây tử vong. Đặc tính nổi bật là
sau khi xâm nhập vào cơ thể, chì ít bị đào thải mà tích tụ theo thời gian rồi
mới gây độc. Chì đi vào cơ thể con người qua nước uống, không khí và thức
ăn bị nhiễm chì. Chì tích tụ ở xương, kìm hãm quá trình chuyển hoá canxi
bằng cách kìm hãm sự chuyển hoá vitamin D.
* Crom (Cr)
Nước thải từ công nghiệp mạ điện, công nghiệp khai thác mỏ, nung đốt
các nhiên liệu hóa thạch,… là các nguồn gây ô nhiễm crom. Crom có trong
nước thải thường gặp ở dạng Cr(III) và Cr(VI). Cr(III) không độc nhưng
Cr(VI) rất độc hại đối với cơ thể người, nó gây nguy hiểm cho gan, thận và
đường hô hấp, gây ra các bệnh về răng, miệng, kích thích da,...
* Mangan
Mangan là một trong các nguyên tố vi lượng cần thiết cho sức khoẻ con
người trong quá trình sinh trưởng và phát triển. Do mangan được hấp thụ rất ít
qua đường ruột nên hầu như không ai bị ngộ độc do ăn hoặc uống thực phẩm
có chứa nhiều mangan hơn nhu cầu cần thiết (2 – 5mg/ngày). Tuy nhiên, ngộ
độc mangan vẫn có thể xảy ra, gây rối loạn hoạt động thần kinh với biểu hiện
rung giật kiểu Parkinson. Cũng có một số trường hợp ngộ độc mangan là do
Tải về để xem bản đầy đủ
47 trang
13220
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Thử nghiệm khả năng hấp phụ kẽm của tro xỉ lò đốt rác thải sinh hoạt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- khoa_luan_thu_nghiem_kha_nang_hap_phu_kem_cua_tro_xi_lo_dot.pdf
