Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Đánh giá hiện trạng ô nhiễm Asen trong nước ngầm Hà Nội, ứng dụng vật liệu Hydroxit sắt III phế thải để hấp phụ Asen trong nước ngầm
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-----------------------------------------
NGUYỄN BÁ CẢNH
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM ASEN
TRONG NƢỚC NGẦM HÀ NỘI, ỨNG DỤNG
VẬT LIỆU HYDROXIT SẮT III PHẾ THẢI ĐỂ
HẤP PHỤ ASEN TRONG NƢỚC NGẦM
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
Thái Nguyên -2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là kết quả của quá trình thực
nghiệm của tôi trong phòng thí nghiệm và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình nào khác.
Hà Nội, tháng 11 năm 2014
Học viên
Nguyễn Bá Cảnh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
iii
LỜI CẢM ƠN
Bằng tấm lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn
PGS.TS Trịnh Lê Hùng cùng toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa Sau đại
học ngành Khoa học Môi trường, trường Đại Học Nông Lâm đã giao đề tài,
hướng dẫn chu đáo và tận tình trong suốt quá trình em nghiên cứu và hoàn
thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn các anh chị em trong phòng thí nghiệm của
Trung tâm Công nghệ Môi trường Việt Nhật đã tạo điều kiện thuận lợi và
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến ban lãnh đạo, các anh
chị em trong Công ty Cổ phần Thương mại và Kỹ thuật Việt-Sing đã luôn
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Hà Nội, tháng 11 năm 2014
Học viên
Nguyễn Bá Cảnh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
iv
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ................................................................................................. 1
2. Mục tiêu của đề tài.................................................................................... 3
2.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................. 3
2.2. Mục tiêu cụ thể....................................................................................... 3
3. Yêu cầu của đề tài ..................................................................................... 3
4. Ý nghĩa ...................................................................................................... 3
4.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................... 3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn.................................................................................... 3
CHƢƠNG 1: ..............................................................................................................5
TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................................5
1.1. Tổng quan về asen.................................................................................. 5
1.1.1. Giới thiệu về asen.....................................................................................5
1.1.2. Ô nhiễm asen ..........................................................................................19
1.1.3. Xử lý Asen..............................................................................................23
1.2. Tổng quan về Hyđroxit sắt (III) phế thải trong bùn thải mạ................ 29
1.3. Tổng quan về phương pháp hấp phụ.................................................... 32
1.3.1. Nguyên lý chung của phương pháp hấp phụ..........................................32
1.3.2. Các đặc tính của chất hấp phụ................................................................33
1.3.3. Khả năng hấp phụ asen của hyđroxit sắt................................................36
1.3.4. Một số chất hấp phụ đang sử dụng trong xử lý nước.............................37
CHƢƠNG 2: ............................................................................................................39
ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................39
2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 39
2.2. Phạm vi và thời gian nghiên cứu.......................................................... 39
2.3. Nội dung nghiên cứu............................................................................ 39
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
v
2.4. Phương pháp nghiên cứu: .................................................................... 40
2.4.1. Phương pháp kế thừa sử dụng tài liệu thứ cấp ( số liệu thứ cấp)...........40
2.4.2. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và phân tích mẫu:...............................40
2.4.3. Phương pháp bố trí các thí nghiệm: .......................................................43
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu......................................................................51
2.4.5. Phương pháp đối chiếu với quy chuẩn tiêu chuẩn Việt Nam.................51
CHƢƠNG 3: ............................................................................................................53
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .....................................................................................53
3.1. Hiện trạng Asen trong nước ngầm ở Hà nội....................................... 53
3.1.1. Thực trạng ô nhiễm Asen trong nước ngầm ở Hà Nội:..........................53
3.1.2. Hiện trạng Asen trong nước ngầm Hà Nội.............................................56
3.2. Xác định thành phần các chất có trong bùn thải mạ ............................ 62
3.3. Chế tạo vật liệu hấp phụ từ Hidroxyt sắt III phế thải. ........................ 63
3.4. Đánh giá khả năng hấp phụ Asen của vật liệu..................................... 65
3.4.1. Xác định thời gian tối ưu để hấp phụ Asen của vật liệu .......................65
3.4.2. Xác định pH tối ưu để hấp phụ Asen của vật liệu.................................67
3.4.3. Xác định phương pháp tối ưu để vật liệu hấp phụ Asen ........................69
3.4.4. Ứng dụng vật liệu vào mẫu thực tế ........................................................74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................77
1. Kết luận ................................................................................................... 77
2. Kiến nghị................................................................................................. 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................79
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu : Nghĩa của từ
C : Nồng độ gam/lít
MF : Màng lọc nước kích thước Micromet
NF : Màng lọc nước kích thước nanomet
RO : Màng lọc nước thẩm thấu ngược
UBND : Ủy ban nhân dân
UF : Màng lọc nước kích thước Micromet
UNICEF : Quỹ bảo trợ nhi đồng liên hợp quốc
WHO : Tổ chức y tế thế giới
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
TT KHTN&CN QG : Trung tâm nước sạch và vệ sinh môi trường quốc gia
TT. NS&VSMTNT : Trung tâm nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn
% : Phần trăm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
vii
DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Trang
Bảng 1.1. Hàm lượng Asen trong một số khoáng vật....................................... 8
Bảng 1.2. Hàm lượng asen trong một số loại đá ở Việt Nam......................... 16
Bảng 1.3. Ưu nhược điểm các phương pháp xử lý Asen................................ 27
Bảng 1.4. Một số chất hấp phụ đang được ứng dụng ..................................... 37
Bảng 2.1. Bảng vị trí lấy mẫu và kí hiệu mẫu tại Đông Anh.......................... 40
Bảng 2.2. Bảng vị trí lấy mẫu và kí hiệu mẫu tại Từ Liêm ............................ 41
Bảng 2.3. Bảng vị trí lấy mẫu và kí hiệu mẫu tại Gia Lâm ............................ 41
Bảng 2.4. Bảng vị trí lấy mẫu và kí hiệu mẫu tại Thanh Trì .......................... 42
Bảng 3.1. Nồng độ asen trung bình tại các huyện ngoại thành Hà Nội.......... 54
Bảng 3.2. Hàm lượng Asen trong mẫu nước ở Đông Anh ............................. 58
Bảng 3.3. Hàm lượng Asen trong mẫu nước ở Từ Liêm................................ 59
Bảng 3.4. Hàm lượng Asen trong mẫu nước tại Gia Lâm............................. 60
Bảng 3.5. Hàm lượng Asen trong mẫu nước ở Thanh Trì:............................. 61
Bảng 3.6. Thành phần chủ yếu các chất có trong phế thải.............................. 62
Bảng 3.7. Tỉ lệ phối trộn vật liệu tối ưu.......................................................... 63
Bảng 3.8. Khả năng hấp phụ asen của vật liệu ............................................... 65
Bảng 3.9. Hiệu suất hấp phụ Asen của vật liệu ở các pH khác nhau.............. 67
Bảng 3.10. Hiệu suất hấp phụ asen theo mẻ của vật liệu................................ 70
Bảng 3.11. Hiệu suất hấp phụ asen theo phương pháp lọc hấp phụ dòng
chảy xuôi........................................................................................... 71
Bảng 3.12. Hiệu suất hấp phụ Asen theo phương pháp lọc hấp phụ dòng
chảy ngược qua lớp vật liệu từ dưới lên ........................................... 72
Bảng 3.13. Hiệu suất hấp phụ Asen mẫu nước gia đình theo phương pháp
lọc hấp phụ dòng chảy ngược qua lớp vật liệu từ dưới lên............... 74
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Cấu chúc không gian các hợp chất của asen..................................... 8
Hình 1.2. Các con đường xâm nhập asen vào cơ thể..................................... 13
Hình 1.3. Bản đồ phân bố khu vực ô nhiễm Asen trên thế giới...................... 20
Hình 1.4. Bản đồ khu vực nhiễm Asen trên toàn quốc ................................... 23
Hình 1.5. Sơ đồ công ghệ xử lý nước thải ngành mạ...................................... 32
Hình 2.1. Bố trí thí nghiệm chế tạo vật liệu.................................................... 46
Hình 2.2. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian tối ưu..................................... 46
Hình 2.3. Bố trí thí nghiệm xác định pH tối ưu .............................................. 47
Hình 2.4 . Bố trí thí nghiệm xác định phương pháp ....................................... 48
Hình 2.5. Bố trí thí nghiệm xác định phương pháp lọc tối ưu........................ 50
Hình 2.6. Bố trí thí nghiệm xác định hời gian tối ưu...................................... 51
Hình 3.1. Tình hình nhiễm Asen ở Hà Nội năm 2006................................... 54
Hình 3.2. Biểu đồ tỉ lệ phần trăm các chất trong bùn thải .............................. 63
Hình 3.3. Ảnh vật liệu tối ưu........................................................................... 65
Hình 3.4. Biểu đồ hiệu suất xử lý Asen ở các thời gian khác nhau với Asen
đầu vào 0,1 mg/l.............................................................................................. 66
1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Asen (Thạch tín) cho thấy sự tồn tại cũng như ảnh hưởng của asen trên
toàn thế giới và ở Việt Nam. Đặc biệt nguy cơ nước uống bị nhiễm độc bởi
asen (thạch tín) đã được phát hiện từ lâu trên Thế giới và ở nước ta, nhưng từ
giữa tháng 05 năm 2000 đến nay vấn đề này mới được phổ biến rộng rãi trên
các phương tiện thông tin đại chúng trong nước.
Asen là một chất rất độc, độc gấp 4 lần thuỷ ngân. Asen tác động xấu
đến hệ tuần hoàn, hệ thần kinh. Nếu bị nhiễm độc từ từ, mỗi ngày một ít, tuỳ
theo mức độ bị nhiễm và thể tạng mỗi người, có thể xuất hiện nhiều bệnh
như: rụng tóc, buồn nôn, sút cân, ung thư, giảm trí nhớ... Asen làm thay đổi
cân bằng hệ thống enzim của cơ thể, nên tác hại của nó đối với phụ nữ và trẻ
em là lớn nhất [3].
Theo GS. TS Đào Ngọc Phong, những người bị nhiễm độc asen mãn tính
ở thượng nguồn Sông Mã có 31 triệu chứng lâm sàng [13].
Asen không gây mùi vị khó chịu khi có mặt trong nước ngay cả ở lượng
đủ làm chết người, nên không thể phát hiện bằng cảm quan. Bởi vậy có nhà
báo gọi nó là kẻ “giết người vô hình” (Invisible Killer) [22].
Hiện tại đã có nhiều công trình nghiên cứu nhưng vẫn chưa có giải pháp
tốt nhất: Các vật liệu hấp phụ chưa trở thành hàng hóa phổ biến trên thị
trường, có người mua nước tinh khiết, có người dùng máy lọc nước RO, có