Phân tích theo dõi và đánh giá sự biến thiên nồng độ các chất độc hại giải phóng ra môi trường từ xỉ

Phân tích theo dõi và đánh giá sự biến thiên

nồng độ các chất độc hại giải phóng ra môi

trường từ xỉ thải Pyrit trong điều kiện yếm

khí mô phỏng tự nhiên

Nguyễn Thị Minh

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Luận văn ThS chuyên ngành: Hóa phân tích; Mã số: 60 44 29

Người hướng dẫn: PGS-TS Trần Hồng Côn

Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Tổng quan về các chất độc hại giải phóng ra môi trường từ xỉ thải Pyrit:

Pyrit và xỉ pyrite; Tổng quan về As; Tổng quan về Mn. Nghiên cứu sự chuyển hóa

giữa các dạng của các kim loại độc hại trong môi trường. Nghiên cứu quá trình vận

chuyển, tồn lưu các kim loại độc hại trong tự nhiên và quá trình chuyển hóa các

kim loại độc hại trong cơ thể con người. Khái quát về tình hình ô nhiễm các kim

loại độc hại trên Thế Giới và Việt Nam, làm rõ sự cần thiết của các nghiên cứu tìm

hiểu quá trình ô nhiễm các kim loại độc hại từ trầm tích vào nước ngầm trong tự

nhiên. Đưa ra các giải pháp công nghệ giảm thiểu và sử lý các kim loại độc hại

trong môi trường. Tiến hành thực nghiệm: Thiết kế thiết bị nghiên cứu; Khảo sát

cấu trúc và thành phần của xỉ pyrit; Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

giải phóng các kim loại độc hại vào nước trên thiết bị mô phỏng điều kiện rửa trôi

và yếm khí tự nhiên. Trình bày các kết quả đạt được: Kết qủa phân tích cấu trúc và

thành phần xỉ ban đầu; Hàm lượng các kim loại độc hại trong 1g xỉ khi được phá

mẫu; Nghiên cứu khả năng giải phóng các kim loại độc hại vào môi trường.

Keywords: Hóa phân tích; Chất độc hại; Xỉ thải Pyrit; Kim loại độc hại; Môi

trường

Content

MỞ ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp, nông nghiệp và dịch

vụ, con người đã thải ra hàng trăm triệu tấn chất thải vào môi trường, trong đó nhiều chất

thải độc tính cao làm cho môi trường bị ô nhiễm ngày càng chầm trọng. Vấn đề ô nhiễm

môi trường, trong đó có môi trường đất, nước, không khí đã, đang và sẽ còn là những thách

thức với sự phát triển và tồn vong của xã hội loài người, nhất là các nước đang phát triển.

Nước ta đã có sự kiện mà cả nước quan tâm đến là “Làng ung thư ở Thạch Sơn”,

thuộc tỉnh Phú Thọ, quê hương của 18 vị Vua Hùng, đất Tổ của nước Nam. Theo nghiên

cứu của Viện ung thư quốc gia, ở nước ta cứ 100.000 dân số thì có 106 nam và 59 nữ tử

vong vì bệnh ung thư. Áp dụng tỉ lệ này cho làng Thạch Sơn với dân số khoảng 7.000,

chúng ta kì vọng sẽ có khoảng 6 người tử vong vì bệnh ung thư, nhưng trong thực tế ở làng

này mỗi năm có 15 người chết vì ung thư. Nói cách khác, tỉ lệ tử vong vì ung thư ở Thạch

Sơn cao hơn tỉ lệ quốc gia đến 2,6 lần! Như vậy, không thể nói rằng “tỉ lệ mắc bệnh ung

thư của Thạch Sơn không phải là cao”.[25]

Theo thống kê của Sở Y tế tỉnh Phú Thọ, tính từ năm 1991 đến cuối năm 2005, tại

xã Thạch Sơn có 304 người chết thì đã có tới 106 người (chiếm 34,86%) chết do mắc bệnh

ung thư. Nguy hiểm hơn cả là việc hầu hết các giếng tại Thạch Sơn đều không đảm bảo

tiêu chuẩn chất lượng nước ngầm và nước dùng cho sinh hoạt. Nguồn nước ngầm và các

mẫu rau, mẫu cá tại Thạch Sơn đều có hàm lượng kim loại có ảnh hưởng nghiêm trọng tới

sức khỏe người dân [27].

Trước thực trạng đó của những người dân xung quanh nhà máy Supe phốt phát và

hóa chất Lâm Thao, và bản thân cũng sinh sống tại nơi đây, và luôn nhức nhối với : “Làng

ung thư trên đất Tổ” hay “ Nỗi đau làng ung thư ở Thạch Sơn” nên năm 2008 bản thân đã

thực hiện Khóa luận tốt nghiệp Đại Học với đề tài: “Khảo sát thực trạng hàm lượng As và

Mn trong xỉ thải pyrit Công ty Supephotphat – Hóa chất Lâm Thao. Đánh giá khả năng tác

động của chúng” và đã thu được kết quả nhất định:

1. Khảo sát đánh giá được hàm lượng As trong các mẫu xỉ pyrit, trong nước đọng

của bãi xỉ, trong nước thải của công ty Supephotpha và Hóa chất Lâm Thao.

Hàm lượng As trong xỉ rất cao từ 1235 ÷2785mg/kg. Gấp từ 600÷1400 so với

hàm lượng trung bình của As trong vỏ trái đất. Và gấp từ 100÷300 lần so với

chỉ tiêu không ô nhiễm As trong đất.

2. Lý giải sự khác nhau của hàm lượng As trong các vị trí mẫu. Đánh giá khả năng

lan truyền của As trong chính lớp xỉ, đất và cả khả năng lan truyền, rửa trôi vào

môi trường nước bề mặt, nước ngầm.

3. Khảo sát đánh giá được hàm lượng Mn trong các mẫu xỉ pyrit, trong nước đọng

ở bãi xỉ, trong nước thải của công ty Supephotphat và Hóa chất Lâm Thao.

4. Từ kết quả thực nghiệm đề xuất giả thuyết về sự phân bố Mn trong xỉ, đất, khả

năng lan truyền và rửa trôi của nó.Mối quan hệ Mn-Fe-As với nhau, giải thích

sự khác nhau về hàm lượng giữa các vị trí mẫu và giữa 3 tầng trong một vị trí

5. Đã phân tích thực trạng quản lý và xử lý xỉ thải pyrit của công ty Supephotphat

và Hóa chất Lâm Thao.

Để tiếp tục phát triển đề tài đó, nghiên cứu sâu hơn về vấn đề mà vẫn đang còn là

mối quan tâm đặc biệt của người dân Thạch Sơn – Phú Thọ và các ngành chức năng liên

quan chúng tôi thực hiện đề tài: “PHÂN TÍCH THEO DÕI VÀ ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN

THIÊN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT ĐỘC HẠI GIẢI PHÓNG RA MÔI TRƢỜNG TỪ

XỈ THẢI PYRIT TRONG ĐIỀU KIỆN YẾM KHÍ MÔ PHỎNG TỰ NHIÊN”. Qua

đó, hy vọng chúng tôi có thể góp một phần nhỏ và việc dự báo khả năng giải phóng các

chất độc hại vào môi trường, cũng như mối nguy hại tiềm tàng của các chất thải, và ảnh

hưởng của chúng đến sức khỏe của người dân nơi đây.

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về đối tƣợng nghiên cứu

1.1.1. Pyrit và xỉ pyrit

Pyrit hay pyrit sắt, là khoáng vật disulfua sắt với công thức hóa học FeS2. Ánh kim

và sắc vàng đồng từ nhạt tới thông thường của khoáng vật này đã tạo nên tên hiệu riêng

của nó là vàng của kẻ ngốc do nó trông tương tự như vàng. Pyrit là phổ biến nhất trong các

khoáng vật sulfua. [26]

Hình 1.1: Tinh đám pyrit gồm các tinh thể có sọc mọc xen lẫn

Khi sản xuất axít sulphuric từ quặng pyrit, trong xỉ thải từ lò đốt pyrit có các chất

chứa các nguyên tố kim loại nặng độc hại như As, Mn, Pb, Cd, Hg, Cu, Co, Cr, Sr, Zn, Fe.

Khi bị oxy hoá ở nhiệt độ cao, asen cũng chuyển hoá thành ôxyt và sau đó thành muối. Để

sản xuất 1 tấn axít H2SO4 đặc, lượng xỉ thải ra từ việc đốt pyrit sẽ vào khoảng từ 1,3 đến

1,4 tấn. Điều đó có nghĩa là lượng asen theo xỉ sẽ vào khoảng 2 kg (nguyên tố). Lượng

asen này sẽ hoặc là bay hơi khi thải xỉ nóng trong khu vực lò đốt, hoặc sẽ bị rửa trôi hay

bay vào khí quyển quanh khu vực dưới dạng bụi xỉ pyrit [27]