Luận án tiến sĩ HUS: Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng vùng trồng rau ven đô Hà Nội

MỤC LỤC Mở đầu 1 Chương 1. Khái niệm và độc tính của các kim loại nặng 5 1. Kim loại nặng trong môi trường 9 1. Kim loại nặng trong nước 9 1.

Kim loại nặng trong đất và trầm tích 16 1. Kim loại nặng trong cây trồng và trong thực phẩm 24 1. Ảnh hưởng của pH môi trường và các điều kiện oxi hóa khử đến hàm lượng các kim loại nặng 28 1. Một số phương pháp phân tích xác định hàm lượng kim loại nặng 31 1.

Tài nguyên môi trường đất, nước và tình hình sản xuất rau xanh ở Hà Nội 34 1. Tài nguyên và môi trường nước mặt 34 1. Tài nguyên và môi trường đất 36 1. Tình hình sản xuất rau xanh ở Hà Nội 41 1.

Nghiên cứu ô nhiễm môi trường vùng trồng rau ngoại thành Hà Nội 44 Chương 2. Địa điểm, đối tượng và phương pháp nghiên cứu 48 2. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 48 2. Nước tưới và đất trồng rau 48 2.

Một số sản phẩm rau xanh 51 2. Phương pháp nghiên cứu 54 2. Phương pháp đánh giá nhanh nông thôn 54 2. Phương pháp điều tra, khảo sát và thu thập mẫu ngoài thực địa 55 2.

Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 63 2. Hóa chất và thiết bị 63 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Phương pháp xử lí và phân tích mẫu 64 2. Phương pháp xử lí số liệu 65 2.

Một số đại lượng thống kê 65 2. Phân tích thống kê đa biến 67 Chương 3. Kết quả và thảo luận 69 3. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng tại các vùng trồng rau 69 3.

Hàm lượng kim loại nặng trong nước tưới cây tại khu vực nghiên cứu 69 3. Hàm lượng kim loại nặng trong đất và trầm tích 75 3. Hàm lượng kim loại nặng trong rau 81 3. Đánh giá khả năng gây ô nhiễm các kim loại nặng 87 3.

Môi trường nước 87 3. Đánh giá theo khu vực nghiên cứu 87 3. Sự phân bố trong các pha của môi trường nước 91 3. Đánh giá nguồn gốc các kim loại nặng 93 3.

Nhận xét chung 94 3. Môi trường đất và trầm tích 95 3. Đánh giá theo khu vực nghiên cứu 95 3. Khả năng di chuyển của kim loại nặng trong môi trường đất và trầm tích 99 3.

Đánh giá nguồn gốc các kim loại 101 3. Nhận xét chung 105 3. Chất lượng cây rau 105 3. Đánh giá theo khu vực nghiên cứu 105 3.

Sự phân bố kim loại nặng trong cây rau 109 3. So sánh sự tích lũy kim loại nặng trong các loại rau 110 3. Nhận xét chung 112 3. Tính toán và dự báo khả năng tích lũy kim loại nặng 112 3.

Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lí môi trường vùng trồng rau 114 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Xây dựng hệ thống tiêu chuẩn chất lượng môi trường và chất lượng sản phẩm 114 3. Đầu tư nghiên cứu các kỹ thuật phân tích hiện đại 115 3. Sử dụng hợp lí tài nguyên đất và nước 115 3.

Các giải pháp khác 117 Kết luận 119 Công trình công bố liên quan đến luận án 121 Tài liệu tham khảo 122 Phụ lục 132 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AAS: Absorption Atomic Spectrometry (Quang phổ hấp thụ nguyên tử) BVTV: Bảo vệ thực vật CA: Cluster analysis (Phân tích nhóm) DTTN: Diện tích tự nhiên KLN: Kim loại nặng ICP – MS: Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry (Phổ khối plasma cảm ứng) PCA: Principal component analysis (Phân tích thành phần chính) QCVN: Quy chuẩn Việt Nam RAT: Rau an toàn TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Hàm lượng kim loại nặng trong bùn – nước cống rãnh đô thị Bảng 1. Hàm lượng kim loại nặng trong nước thải của một số nhà máy Bảng 1. Hàm lượng kim loại nặng trong đá và trong đất Bảng 1.

Hàm lượng một số kim loại nặng trong nguồn phân bón nông nghiệp Bảng 1. Các nguồn kim loại nặng từ một số hoạt động sản xuất công nghiệp Bảng 1. Cơ cấu diện tích các loại đất của Hà Nội Bảng 2. Danh sách các điểm lấy mẫu Bảng 2.

Danh mục các mẫu nước Bảng 2. Danh mục các mẫu đất Bảng 2. Danh mục các mẫu trầm tích Bảng 2. Danh mục các mẫu rau Bảng 3.

Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong nước Bảng 3. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng tổng số trong đất Bảng 3. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng tổng số trong trầm tích Bảng 3. Hàm lượng các kim loại nặng trong mẫu trầm tích và mẫu đất Bảng 3.

Hàm lượng kim loại nặng trong rau muống Bảng 3. Hàm lượng kim loại nặng trong rau dền Bảng 3. Hàm lượng kim loại nặng trong một số loại rau cải Bảng 3. Kết quả khảo sát đối với các mẫu nước theo 04 khu vực nghiên cứu Bảng 3.

Hàm lượng 11 kim loại nặng hòa tan và tổng số trong mẫu nước LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Bảng ma trận hệ số tương quan Pearson’s Bảng 3. Kết quả khảo sát đối với các mẫu nước theo 04 địa điểm lấy mẫu Bảng 3. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng di động và tổng trong mẫu đất và trầm tích Bảng 3.

Trị riêng của ma trận hệ số tương quan Bảng 3. Ma trận trị số (loading) các kim loại nặng trong đất và trầm tích Bảng 3. Hàm lượng kim loại nặng trung bình theo từng khu vực nghiên cứu Bảng 3. Kết quả hàm lượng kim loại nặng phân bố trong cây rau Bảng 3.

So sánh hàm lượng kim loại nặng trong rau muống nước và rau dền Bảng 3. Dự báo khả năng tích lũy kim loại nặng trong đất nông nghiệp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Hình 1. Ứng dụng phương pháp phân tích ICP-MS trong các lĩnh vực Hình 2.

Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại huyện Đông Anh Hình 2. Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại huyện Từ Liêm Hình 2. Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại quận Hoàng Mai và huyện Thanh Trì Hình 3. Biểu đồ giá trị pH trong mẫu nước Hình 3.

Biểu đồ giá trị DO trong mẫu nước Hình 3. Biểu đồ hàm lượng Cr trong mẫu nước Hình 3. Biểu đồ hàm lượng Fe trong mẫu nước Hình 3. Biểu đồ hàm lượng As trong mẫu nước Hình 3.

Biểu đồ hàm lượng Cd trong mẫu nước Hình 3. Biểu đồ hàm lượng Pb trong mẫu nước Hình 3. Biểu đồ hàm lượng Cu trong đất và trầm tích Hình 3. Biểu đồ hàm lượng Zn trong đất và trầm tích Hình 3.

Biểu đồ hàm lượng As trong đất và trầm tích Hình 3. Biểu đồ hàm lượng Cd trong đất và trầm tích Hình 3. Biểu đồ hàm lượng Pb trong đất và trầm tích Hình 3. Biểu đồ hàm lượng Cu trong rau Hình 3.

Biểu đồ hàm lượng Zn trong rau Hình 3. Biểu đồ hàm lượng As trong rau LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Biểu đồ hàm lượng Cd trong rau Hình 3. Biểu đồ hàm lượng Hg trong rau Hình 3.

Biểu đồ hàm lượng Pb trong rau Hình 3. Giá trị trung bình của các mẫu nước theo khu vực nghiên cứu Hình 3. Phân tích nhóm phân loại địa điểm lấy mẫu Hình 3. Giá trị trung bình của các mẫu đất và trầm tích theo khu vực nghiên cứu Hình 3.

Trọng số các nguyên tố ảnh hưởng đến PC1 và PC2 Hình 3. Phân tích nhóm phân loại hàm lượng các kim loại Hình 3. Giá trị trung bình của các mẫu rau theo khu vực nghiên cứu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, Thủ đô Hà Nội không ngừng phát triển với những bước tiến vượt bậc. Bên cạnh những hiệu quả của phát triển kinh tế xã hội do hoạt động đô thị hoá - công nghiệp hoá đưa đến còn tồn tại những hậu quả xấu do ô nhiễm môi trường gây ra đối với môi trường và sức khoẻ con người.

Chất lượng môi trường đang có xu hướng ngày càng bị suy thoái đã và đang trở thành mối lo ngại lớn đối với xã hội. Nhiều nguyên nhân gây ra các tác động xấu, trong đó ô nhiễm môi trường do chất thải sản xuất công nghiệp có chứa kim loại nặng với độc tính cao gây ra như: Hg, Cd, Zn, Pb, As,. là vấn đề đang được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Khả năng bền vững, khả năng tồn lưu cũng như khuếch đại kim loại nặng trong môi trường và hệ sinh thái chính là nguy cơ tiềm ẩn để gây ra các tác động xấu đối với sức khoẻ con người và chất lượng môi trường xung quanh [25].

Nước tưới và đất tại nhiều vùng ven đô Hà Nội bị ô nhiễm là nguyên nhân gây ra sự tích đọng kim loại nặng trong rau trồng. Một số nghiên cứu đã phát hiện thấy trong nước tưới và đất nông nghiệp ở Hà Nội có chứa hàm lượng kim loại nặng cao hơn tiêu chuẩn cho phép [11,27]. Tuy nhiên, những nghiên cứu này mang tính cục bộ, chưa được thực hiện một cách hệ thống, cần có cơ sở khoa học cũng như thực tiễn nhằm quản lý hữu hiệu để tạo ra được các sản phẩm thực phẩm rau xanh an toàn. Thêm vào đó, việc phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm và ảnh hưởng của các kim loại nặng tới sức khoẻ con người đang gặp không ít khó khăn do nhiều nguyên nhân khác nhau trong đó có yếu tố kỹ thuật phân tích và phương pháp đánh giá.

Việc phân tích các kim loại nặng thường chỉ dừng lại ở mức xác định nồng độ tổng số trong một đối tượng nhất định. Trong khi tính chất và khả năng gây độc của các 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com kim loại nặng không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng tổng số mà còn phụ thuộc rất nhiều vào các trạng thái tồn tại và các dạng hóa học của chúng trong các thành phần môi trường. Vì vậy, các kết quả về hàm lượng kim loại tổng số vẫn chưa đủ cơ sở để đánh giá tác hại của chúng trong môi trường. Việc định lượng các dạng tồn tại của các kim loại nặng và đưa ra các phương pháp đánh giá sẽ là những cơ sở khoa học để đánh giá ảnh hưởng của kim loại nặng đối với môi trường nói chung và sức khoẻ con người nói riêng.

Đây chính là cơ sở để xác định các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường một cách phù hợp và có hiệu quả.