1

Ƣ

Ƣ Ƣ

ƣ ƣ

Ƣ

– 2016

2

ƣ ƣ gu n nh h i

gu n g inh

ƣ ƣ

………………

o h i………… gi …… ng ……… th ng … n m

- h vi n u gi i t m

- rung t m th ng tin th vi n i h u gi i

3

Ở Ầ

1. í ủ ề

í h lũ kim lo i nặng ( L ) trong trong m i tr ng t ã trở th nh v n ề m i tr ng ợ nhiều ng i

quan tâm i n tr ng n ng ng t ng kh ng những e d tới s n xu t n ng nghi p v h t l ợng n ng

s n m n nh h ởng gi n ti p tới s kho on ng i v ng v t th ng qu hu i th n.

i v ng ngo i th lớn ng i d n v n th i quen s d ng n ớ s ng nh t n ng nghi p

u nhi n qu tr nh ph t tri n ng với qu tr nh th h l m ho l ợng n ớ th i t ng l n r t nh nh

d ng s ng p n ớ ho n ng nghi p ã trở th nh d ng tho t n ớ th i ho th d n n kh n hi m

ngu n n ớ s h t ới ho tr ng d ng n ớ th i th l m n ớ t ới trong n ng nghi p ngo i

vi t n d ng ợ ngu n dinh d ng trong n ớ th i gi p gi m hi phí ph n n v s d ng n ớ th v n

ề m i tr ng n qu n t m t m hi u l qu tr nh h p th h t nhi m l n tr ng v tí h lũ v o m i

tr ng t

Tr ớ những m i qu n h ph t p giữ u t qu tr nh hu n h v t h t trong m i tr ng t l

ã r t nhiều nghi n u ợ ti n h nh t m hi u m i qu n h n rong s r t nhiều nghi n

u về h m l ợng KLN trong m i tr ng t l m tiền ề ho vi gi i thí h tính t n KLN trong m i

tr ng n ớ ng n hặn v gi m thi u những t ng ti u h ng u nhi n những nghi n u về

ng th i v s hu n h L trong m i tr ng t l v n h ợ nghi n u m t h h

th ng t i i t m v h ng t i th hi n ề t i “ ghi n u ng th i v kh n ng di hu n m t

s KLN ( u Zn) trong t l s d ng n ớ t ới từ s ng hu khu v h nh r i” nh m t m

hi u ng th i kh n ng di hu n kim lo i nặng trong m t s iều ki n m i tr ng kh nh u ng

th i r ơ sở kho h ki m so t v qu n lý h t m o s d ng ền vững n ớ s ng (

nhi m ởi n ớ th i th v ng nghi p) l m n ớ t ới ho n ng nghi p n i hung v th i n i

riêng.

2. ụ ứ

nh gi ng th i s tí h lũ di hu n gi i ph ng xu h ớng hu n h L ( u Zn) d ới

nh h ởng iều ki n m i tr ng (p h h t hữu ơ ( ), SO42-

, PO43-

, Ca2+

, Mg2+

)trong iều ki n

nh t l s d ng n ớ t ới từ s ng hu

nh lu n kho h ph v vi ki m so t qu n lý h t s d ng ền vững n ớ n ớ s ng (

nhi m ởi n ớ th i th v ng nghi p) l m n ớ t ới ho n ng nghi p

3. Ý ự ễ ủ ề

Ý nghĩa khoa học

ề t i ã g p ph n x d ng ơ sở kho h khẳng nh d ng t n t i tính t n kh n ng k t t di

hu n L ( u Zn) ngo i vi ph thu v o n ng /ho t hính h t n ph

thu nhiều v o iều ki n m i tr ng n ớ (p h CHC, SO42-

, PO43-

, Ca2+

, Mg2+) th nh ph n t

(CHC, Sét, xit s t oxit mangan).

4

ề t i ũng ã l m rõ nh h ởng u t m i tr ng n s tí h lũ ng th i và t di hu n

L ( u Zn) qu m t s t ng t.

Ý nghĩa thực tiễn

ề t i g p ph n phân tí h nh gi th tr ng ngu n n ớ s ng hu v s ph hợp l m n ớ t ới cho

n ng nghi p khu v h nh r i.

ề t i ũng ung p th ng tin s li u về s tí h lũ L ( u Zn) tr n t ng t mặt, ng th i v t

di hu n xu ng t ng s u hơn qu m i v nh t khi s d ng n ớ t ới từ s ng hu g p ph n

ki m so t nhi m kim lo i nặng trong h th ng m i tr ng t v n ớ

4. ữ ủ ề

ghi n u l m s ng tỏ ng th i m t s KLN ( u Zn) trong t l khi s d ng n ớ t ới từ

s ng hu (ngu n n ớ h u t ng m nh ởi n ớ th i th ), m i qu n h /t ơng qu n giữ d ng t n t i

kim lo i nặng ( u Zn) trong t l li n qu n n u t h p CHC, SO42-

, PO43-

, Ca2+

,

Mg2+

.

L n u ti n nh gi h th ngvề ng th i s tí h lũ gi i ph ng, di hu n hu n h KLN

(Cu, Pb, Zn) trong m i tr ng t l s d ng n ớ t ới từ s ng hu d ới tác ng u t Eh, pH,

CHC, SO42-

, PO43-

, Ca2+

, Mg2+

.

ƢƠ . Ổ

1.1. ổ q ề

1.1.1. Nguồn gốc

Nguồn phong hóa khoáng vật: L t n t i t nhi n trong v kho ng v t tr i qu qu tr nh phong h ợ

v o t

Nguồn KLN từ khí quyển: x m nh p L v o trong t ởi l ng ng khí qu n ũng th xu t ph t

từ ngu n nh n t nhi n l ho t ng n i l v ngu n nh n nh n t o l ho t ng t

thi u kh i kho ng v lu n kim

Nguồn bổ sung từ ho t ng n ng nghi p: B n ph n v ơ ph n hữu ơ n th i thu trừ s u n ớ t ới…

ều th ung p L với h m l ợng g v o t

Nguồn bổ sung từ ho t ng c ng nghi p: h t th i ho t ng s n xu t ng nghi p ặ i t l ng

nghi p lu n kim

1.1.2. Sự phân bố

rong t nhi n L ph n với h m l ợng kh nh u trong

lo i ph n hợp ph n t h u nh h ởng ởi ặ tính t v n h t kim lo i

1.1.3. Sự chuyển hóa

qu tr nh ơ n ki m so t s hu n h L trong t o g m qu tr nh v t lý, h h , sinh

h ,h p ph h p th v t o ph .

5

1.2. ƣ ủ

Ở lớp t mặt (trong nghi n u n 0 ÷ 25 m) s ph n L h u nh h ởng h u ởi ho t

ng nh t D ới lớp t n s di hu n theo hiều s u L hi ph i ởi r t nhiều ơ h

ph t p. L di hu n trong t qu on ng l hu h t n v ph n t n d ng h u th di

hu n ng với keo t di hu n ph hữu ơ v kim lo i h t n r tr i v di hu n nh d ng

h ề mặt hơi.

ổ q ề t lúa

1.3.1. Đặc tính của đất lúa ngập nước

iều ki n nh t ng p n ớ tr ng th i kh hi m u th trong t

l ã l m ho tính h t t di n i n theo hiều h ớng kh nhiều so với t n u h tr ng l .

1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự di chuyển của KLN trong đất lúa

pH: h n hung p l th ng s hính ki m so t s h t n tính linh ng v s di hu n L .

Thế oxi hóa khử: iều ki n ox h kh nh h ởng tới d ng t n t i L trong t

Chất hữu cơ: ng l n s di hu n L trong t

l t ng h i hiều h ng th giữ l i khi n ho L di hu n h m hơn hoặ th ẩ s di

hu n L

Sự hình thành các chất hóa học giữa KLN và chất hữu cơ, v cơ của ất: h nh th nh hợp h t h h

l m t trong những u s qu n tr ng nh h ởng tới kh n ng linh ng h t n v d ti u L

Sự phong hóa và biến ổi khoáng vật: t tr ng l th o g m nhiều lo i kho ng v t v t kh nh u

n n th nh ph n h h s ph n v ặ i m kho ng v t th kh nh u ng k

Ho t ng canh tác: ho t ng nh t tr n t l th g nh h ởng tới s di hu n L

1.4. ổ q ề ƣ ƣ

1.4.1. Khái quát chung v các lo i nước tưới

rong n ng nghi p t t tr ng v v t nu i ều n n ớ ề

ph t tri n g i t th s d ng n ớ mặt n ớ ng m n ớ th i

l m n ớ t ới ho n ng nghi p

1.4.2. Nguy cơ tích lũy KLN trong đất do sử dụng nước tưới bị ô nhiễm

Ở m t s v ng nhu u o về n ớ d ng ho m í h n ngnghi p th l m n ki t ngu n n ớ p

iều n khi n ho vi s d ng ngu n n ớ o g m ngu n n ớ th i thu h i v t i s d ng trở n n

r t n thi t i s d ng n ớ th i ã qu x lý t ới l r t phổ i n tr n th giới ũng nh ở i t

m u nhi n th t ho th t i nhiều khu v ở i t m hi n n v n ề x lý n ớ th i h ợ

th hi n t t h m hí ở nhiều nơi n ớ th i th kh ng qu x lý ã x thẳng v o th v B ng

h ng l r t nhiều th v trong khu v n i th nh ã nhi m nặng gu n nh h i v nnk (2007a,

2008) ã ng r ng l ợng n ớ th i ổ v o s ng L h v o kho ng n 00 m3/ngày m

h nh ph n n ớ th i o g m n ớ th i sinh ho t n ớ th i ng nghi p v n ớ th i nh vi n rong

hơn 5 % l ợng n ớ th i h qu x lý hỉ ti u nh B D5 D D … trong n ớ s ng ều

6

kh ng t ( t B) ngo i r n m t s L tu h v ợt ti u huẩn ho ph p nh ng t ơng

i o (Zn μg/L u μg/L) i n tr ng n khi n ho vi s d ng n ớ th i trong m t th i gi n

d i t ới ph v ho n ng nghi p ở v ng ven th d n n s tí h lũ L trong t v

trong tr ng từ sẽ nh h ởng tới s khỏe on ng i th ng qu hu i th n

1.4.3. nh h nh sử dụng nguồn nước tưới cho nông nghiệp t i huyện hanh r , Hà Nội

h nh r l hu n ngo i th nh i d n s % s ng ng n ng nghi p rong tổng di n tí h h

t n ng nghi p to n hu n th di n tí h tr ng r u x nh lo i l n tới h g m xã v ng ãi

Y n ỹ Du n n h di n tí h tr ng r u 5 h xã trong ng di n tí h h ợ

t p trung ở xã h nh Li t m i p Li n inh nh u nh i p v h l di n tí h tr ng

l ợ t p trung ở xã ữu h nh i i ng… ( i n gi m th ng k i ) heo

nghi n u i n r nh v nnk ( ) th v ng t ới l n ớ từ ng hu th t ung p ho

5 h hu n h nh r

5 ỏ ự í â ủ KLN .

1.5.1. Mô h nh mô ph ng sự tích lũy, phân bố của KLN

M t s h m n i su nh DW pline riging th ng ợ s d ng tính to n v x nh s ph n

ngu n t trong t

1.5.2. Mô h nh mô ph ng sự di chuyển của KLN

Mô hình Hydrus – D l m h nh kh n ng m phỏng qu tr nh thẩm th u n ớ v s di hu n h t

h t n trong m t kh ng gi n m t hiều với m t s iều ki n i n kh nh u v thí h hợp ho vi ph n tí h

qu tr nh di hu n r tr i h t h t n trong iều ki n t tr ng l

ổ q

nhi m L trong t ã g nh h ởng x u n m i tr ng v ặ i t l n s khỏe on ng i r t

nhiều ngu n nh n d n n s tí h lũ L trong t nh s d ng ph n n h h thu trừ s u thu

o v th v t v ặ i t l s d ng ngu n n ớ t ới nhi m rong những n m qu nh kho h

i t m ũng nh th giới ã ti n h nh nhiều nghi n u về nhi m ngu n n ớ t ới ũng nh nhi m

t n ng nghi p nh m r nh o u nhi n t gi v n h ề p n ng th i v kh n ng

di hu n L n xu ng t ng s u hơn v ti p t nghi n u s u hơn nữ về nhi m

L s tí h lũ ng th i v kh n ng di hu n h ng trong t ( ặ i t trong m i tr ng t l )

d ới t ng ngu n n ớ t ới nhi m h ng t i nh n th vi nghi n u “ ng th i v kh n ng

di hu n m t s L ( u Zn) trong t l s d ng n ớ t ới từ s ng hu khu v h nh r

i” l v ng n thi t

7

ƢƠ 2. Ƣ ƢƠ

ƣ ứ

2.1.1. Mô tả khu vực nghiên cứu

u n h nh r n m ở hữu ng n ng ng th th p d n về phí ng m theo h ớng d ng h

s ng ng tr n n hu n o n u i s ng L h h qu n n i với s ng hu ở phí

Nam.

2.1.2. Đối tượng nghiên cứu

Môi trường nước và trầm tích

M u n ớ v tr m tí h s ng hu ợ l d s ng o n i qu hu n h nh r i m u n ớ

ợ l v o ợt m m và ợt m kh m u ợ h trong chaiPE ( ý hi u m u n ớ

từ n ). m u tr m tí h ợ l y vào tháng 9/2011 ( ý hi u m u từ n ). t qu

trình l m u n ớ v tr m tí h ợ th hi n theo i u huẩn i t Nam. v ký hi u m u ợ th

hi n trong Hình 2.2.

Môi trường đất

ứ h u di n t nghi n u t i xã i ng hu n h nh r i

ợ l v o th ng 5/ (B ng )

B ng 1 phỏng ph u di n t

Nghiên cứu sự phân bố KLN (Cu, Pb, Zn) trong tầng đất mặt:72 m u t t ng mặt ợ l r i r tr n

n to n hu n h nh r i m u ợ l v o th ng th ng v th ng / u ợ o

qu n trong t i nilon ghi nhãn ẩn th n trí i m l m u ợ th hi n tr n nh 2.2.

ứ ủ ti n h nh m phỏng s di hu n xu ng

t ng t s u m u t ợ l theo s u 5 5 v 5 m theo ph ơng ph p

kho n ở s u t ơng ng với s ph n t ng theo ph t sinh h u ợ l v o th i i m (th ng

5/ th ng 5/ v th ng / ) m i th i i m l m u ( ý hi u từ n ) trí i m

l m u ợ th hi n tr n nh

8

ứ ƣ ủ ề ủ ợ th hi n tr n m u t t ng

mặt xã i ng

Hình 2.2. ơ v trí l m u v khu v nghi n u

ứ

nh ặ tính ơ n ngu n n ớ t ới (n ớ v tr m tí h s ng hu ) v t khu v nghi n u

nh gi s tí h lũ v ph n h m l ợng L ( u Zn)

trong t do s d ng n ớ t ới từ s ng hu

nh d ng t n t i qu tr nh hu n ho v di hu n L ( u Zn) trong t

nh gi nh h ởng m t s iều ki n m i tr ng ( h p 42-

; PO43-

; Ca2+

, Mg2+) n ng

th i L ( u Zn)

ƣơ ứ

2.2.1. Phương pháp phân tích

ử l và bảo quản m u:

u n ớ l về ợ ph n tí h ng trong ng i với hỉ ti u kh ng o qu n ợ n l i

ợ o qu n trong t l nh ở nhi t o i với m u t v tr m tí h ợ nghiền nhỏ trong i s

ng h s o su u ghi nhãn o qu n trong iều ki n kh tho ng s h

Các phương pháp phân tích

ph ơng ph p ph n tí h m u n ớ t v tr m tí h ợ p d ng theo v theo ph ơng ph p ph n

tí h t n ớ ph n n v tr ng L n ho v nnk, (2000).

ƣơ ỏ ự í â

S d ng ng h trợ r l p ti l n l sis ools – Spline ti n h nh n i su v u i ng s d ng

ph n mềm p nfo x d ng n ph n L ( u Zn) Ki m h ng m h nh ng vi l

th m m u i h ng v s d ng ph ơng ph p s i s nh ph ơng trung nh 2.

2.2.3. Phương pháp nghiên cứu sự di chuyển KLN

Mô h nh mô ph ng l thuyết sử dụng mô h nh Hydrus-1D

9

ớ h m h nh nh s u

B ớ nh h s h p ph Freundli h ( f v β);

B ớ l p u v o v iều ki n i n m h nh

B ớ i m nh v h m h nh

B ớ nh gi k t qu

Mô h nh mô ph ng trong ph ng thí nghiệm

ki m h ng m h nh drus – D m phỏng s di hu n L ề t i ã ti n h nh m h nh th

nghi m trong PTN. u t tr ng l khu v xã i ng ợ l ở t ng mặt ( – 5 m) v nh trong

ng nh (d= mm) h n ng nh ợ l t lớp t ã ợ r s h d 5 m phí tr n lớp t l

ph n kh ng gi n r ng ng nh o kho ng 5 m th h ng ng ổ sung n ớ t o p l l n t ng

t thí nghi m dung d h L ( u Zn) ợ ph với n ng t ơng ng mg/L i với

u 5 mg/L i với v mg/L i với Zn du tr m n ớ ng p 5 m trong ng nh tr n

trong v ng ng hi xu t hi n gi t n ớ u ti n h xu ng ti n h nh o h m l ợng L ( u

Zn) ng ph ơng ph p h p th ngu n t s u ng l i ti p t l m u v ti n h nh ph n tí h h m

l ợng L ( u Zn) t qu x nh u Zn trong dung d h thu ợ qu t t ợ so s nh

với k t qu từ qu tr nh m h nh h so s nh v ki m h ng k t qu m h nh drus – D i với s d h

hu n L theo hiều s u t ng t

2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của đi u kiện khử đến động thái KLN

u t ( ã ợ x lý) ho v o ng l t m 5 mL n t kín ổ xung n ớ theo tỉ l t/n ớ ( / )

d ng ng th thí nghi m (m i ng th l m lặp l i l n): ng th (CT1) g t + mL n ớ

t ng th 2 (CT2) g t + mL n ớ s ng hu (ti n h nh ng th i m i vào 6 ng l t m)

n hợp t + n ớ ợ kín u ợ l s u 5 5 5 v

ng (m i l n l m u sẽ l r 4 ng l tâm) ng 1 o h p ng 2 ph n tí h u Zn g n; ng

th x nh COD, SO42- v PO4

3- ng th x nh Fe

2+ ( u tr nh l m u x lý m u ợ th hi n

trong u ng ão h nitơ tr nh nh h ởng ox kh ng khí).

2.2.5. Phương pháp ử l số liệu

d ng ph n mềm MINITAB v i rosoft ffi e x el v h ntí h ph ơng s i i n ( ).

10

ƢƠ 3.

í ơ ủ ƣ ƣ

3.1.1. Đặc tính cơ bản nguồn nước tưới

Các tính chất l , hóa học của nước sông Nhuệ

ề t i ã ti n h nh ph n tí h c tính h t lý h h v h m l ợng L ( u Zn) trong n ớ s ng hu

o n h qu hu n h nh r v so s nh với /B ( t B ). t qu ph n tí h ho

th r ng pH nh n hung t t m u ều n m trong giới h n ho ph p i với m kh v m

m v d o ng trong kho ng từ 5 ( nh ); TSS 5:( h hi n trong

h nh ) t qu ph n tí h ho th v o m kh t i t t khu v l m u gi tr ều v ợt giới

h n ho phép từ l n n v o m m th t i khu v l m u nh n hung t ti u huẩn ho

ph p i với gi tr D D v B D5 h u h t t t v trí l m u m m v kh ều v ợt

ti u huẩn ho ph p. i tr D o ợ t i khu v n d o ng từ 1,3 ÷ 3,2 mg/L, h m l ợng D v

BOD5 v ợt g p 5 l n ti u huẩn ho ph p; 4+ và PO4

3- t i t t v trí l m u gi tr n

ều v ợt giới h n ho ph p v o m m v kh i tr NH4+(N) v 4

3-(P) d o ng t ơng ng trong

kho ng mg/L, 0,55 ÷ 1,58 mg/L v o m m v mg/L, 1,29 ÷ 2,42 mg/L v o m

khô ( nh v ); 42-

và Cl- i t t v trí l m u ều n m trong giới h n ho phép vào

m m v kh v d o ng trong kho ng 5 mg/L v mg/L( i với 42-) v

25,8 ÷ 30,6 mg/L v mg/L ( i với l-);

2+ và Na

+ d o ng từ m m n m kh

trong kho ng từ mg/L v mg/L ( nh 5); i t t v trí l m u v o m

kh ều v ợt giới h n ho ph p d o ng trong kho ng mg/L n v o m m h u nh n m

trong giới h n ho ph p v d o ng trong kho ng mg/L; H ƣ i t t

v trí ều n m trong giới h n ho ph p v o m m v kh u Zn d o ng t ơng ng

trong kho ng từ mg/L 5 mg/L v o m m v

mg/L; 0,0298 mg/L v o m kh (H nh ).

11

Các tính chất l , hóa học của trầm tích sông Nhuệ

ghi n u hỉ r r ng pHKCl i tr p trong m u tr m tí h d o ng từ 5 ƣ

ữ ơ: Hàm l ợng trong m u tr m tí h s ng hu nh n hung kh o d o ng từ

13,6%. ổ m l ợng 2+

trong m u tr m tí h d o ng từ 10,06 ÷ 20,02

cmol(+)/Kgtr m tí h m l ợng g2+

trong m u tr m tí h d o ng từ 57 ÷ 12,20 cmol(+)/Kgtr m tích;

í ổ E m u tr m tí h o ợ t i v trí l m u kh nh u tr n

s ng hu d o ng trong kho ng 5 ÷ 27,5 cmol/Kg; ơ h nh ph n limon hi m

kho ng 5 % s t hi m kho ng % ƣ o s nh với /B - thì hàm

l ợng u t i i m ều n m trong giới h n ho ph p h m l ợng v Zn m t s i m v ợt giới h n

ho ph p h v th th tr m tí h s ng hu ã v ng d u hi u nhi m v Zn h d u

hi u nhi m u v trí h m l ợng L t ng o ều s li n qu n tr ti p n ho t ng

on ng i do n ớ th i từ khu ng nghi p ho t ng s n xu t v h t th i th …

12

Sự phân bố các d ng KLN trong trầm tích sông Nhuệ

ph n d ng L trong tr m tí h s ng hu s ph n kh ng ng ều d ng t i v

trí khác nhau.S ph n L tu n theo th t sau: i với u : F5 > F4 > F2 > F3 > F1; i với

Pb : F5 > F3 > F2 > F4 > F1; i với Zn F5 > F > F > F > F

3.1.2. Đặc tính cơ bản của đất khu vực nghiên cứu

pHKCl m u t d o ng 6,1 ± 0,3 (t ng 0-25cm) n7,2 ± 0,2 (t ng -105cm). t qu n ho th t

ph n ng từ ít hu n trung tính ới iều ki n p n kh n ng h t n v ho t ng ion

L l kh h n h ; ƣ nhìn chung khá giàu 2,5 ± 0,2% ở t ng mặt v th p nh t l ,5 ± 0,2

ở t ng th Dung tích tra ổ ủ (CEC) d o ng trong kho ng 14,4 ± 1,3cmol(c+)/Kg (t ng

25-60 cm) n 18,0 ± 0,9 cmol(c+)/Kg (t ng 80-105cm); ƣ 2, Fe2O3và Al2O3d o ng t ơng ng

trong kho ng 60,3 ± 1,5% n 69,0 ± 1,7%; 5,3 ± 0,5% n ,5 ± 0,2%; 11,8 ± 2,0% n 2,1 ± 1,4%. Hàm

l ợng th p nh t ở m u xã i ng d o ng t ơng ng trong kho ng 0,80 ± 0, % n ,98 ± 0,17%

và 1,24 ± 0, % n ,62 ± 0,23% n m u t i xã ữu v h nh i t ơng ơng nh u d o ng

trong kho ng 0,80 % n 5% TPCG: h n hung m u t th nh ph n ơ giới từ th t ph

s t ph t n th t ph s t dung tr ng từ ,33 ± 0,02 g/cm3 n ,46 ± 0,04 g/cm

3;

13

ự í â ủ

3.2.1. Hàm lượng KLN tổng số trong đất

t qu nghi n u ho th h m l ợng u v Zn trong t d o ng t ơng ng từ 31,0 - 62,7mg/Kg;

30,0 - 68,0 mg/Kg và 128 - 197 mg/Kg o s nh /B tới % s m u h m l ợng

u v ợt giới h n ho ph p n n u s nh -MT:2015/B th h m l ợng u ều n m trong giới

h n ho ph p H m l ợng v Zn ều n m trong giới h n ho ph p khi so s nh với quy huẩn t s

m u h m l ợng v Zn x p xỉ ng ng ho ph p l minh h ng ho những ngu ơ nhi m tiềm ẩn

h v n u so s nh với gi tr trung nh i với t ph s s ng ng th h m l ợng u v Zn trong

m u nghi n u o hơn t ơng ng l 55 v l n ặt kh n u so s nh với k t qu o v

nnk ( ) th k t qu trong nghi n u n ũng m t l n nữ khẳng nh vi s d ng n ớ t ới

nhi m ã l m t ng h m l ợng L ( u Zn) trong t

3.2.2. Sự phân bố không gian hàm lượng KLN trong đất

Các m u t h m l ợng u v ợt ng ng giới h n cho phép (>50 mg/Kg) ch y u t p trung t i những khu

v c ven sông (Hình 3.10), nơi th ng s d ng ngu n n ớ t ới từ sông Nhu .Bên c nh h m l ợng Cu

trong t canh tác xung quanh các khu công nghi p (KCN) Ng c H i n i n d o ng từ 40 - 50

mg/Kg(g n ng ng giới h n ho ph p) li n qu n n các ngu n ph n t n nh v tr m t ới s

d ng n ớc th i th từ sông Nhu m l ợng tu kh ng v ợt ng ng giới h n ho ph p nh ng ũng

kh o d o ng từ 60 – 68 mg/Kg và t p trung xung quanh các KCN và d c theo các tr c giao thông

(Hình 3.11). m l ợng Zn o x nh ợc t i khu v c xung quanh các KCN (~190 mg/Kg) và m t s

khu v nh t ng trũng thu xã i Áng (Hình 3.12). K t qu nghiên c u này m t l n nữa khẳng nh

vi c s d ng n ớc sông b ô nhi m l m n ớ t ới d n n s tí h lũ L trong t nh t ã ợ ề

c p trong nhiều nghiên u tr ớ

3.2.3. Các d ng hấp phụ KLN trong đất

hi i v o t d ới t ng qu tr nh lý h sinh h t L sẽ i n ổi v t n t i d ới

nhiều d ng kh nh u u th d ng t n t i n ph thu v o n h t L l ợng

hợp ph n h p ph L v i l h p ph giữ L v hợp ph n h n hung s ph n

14

L trong m u t tu n theo th t s u i với u F5> F > F > F > F i với F5 > F > F >

F2 > F1; i với Zn F5 > F > F F > F

3 ự ủ

3.3.1. Khả năng cố định KLN của pha rắn

nhiều u t nh h ởng n kh n ng h p ph L go i trừ u t về d ng v s l ợng keo t

(kho ng s t oxit t h t hữu ơ) u t hính nh h ởng n s h p ph L l p n ng ion

h t n h m l ợng tion kim lo i s mặt tion kim lo i nh tr nh s mặt

g hữu ơ v g v ơ ừ k t qu nh l ợng L h p ph v tính to n h s h p ph theo ph ơng tr nh

Freundli h ho th h s F i với l o nh t ở t t m u s u n u v u i ng l Zn Do

kh n ng h p ph m u t i với L gi m d n theo th t > u>Zn h v th i gi n

l u trong t lớn hơn u v Zn iều n ho th kh n ng di hu n xu ng t ng s u u v

Zn lớn hơn so với ng s β< ở t t m u ho th s su gi m n ng l ợng h p ph khi những v

trí h p ph d n ão h

3.3.2. ốc độ di chuyển của KLN trong đất

t qu h m h nh m phỏng s di hu n L theo hiều s u ph u di n t ( nh ) hỉ r r ng

trong s L th Zn l ngu n t di hu n r khỏi t t gi nh nh nh hơn so với s di hu n u v

Pb. h i gi n di hu n ion 2+

, Cu2+

và Zn2+ từ ề mặt xu ng n s u 5 m t ơng ng l

– ng – 880 v - ng h v th th r ng t nghi n u kh n ng h p ph

lớn i với L ( u Zn) iều n l m gi m kh n ng di hu n L xu ng t ng t

s u gi m nh ngu ơ g nhi m n ớ ng m nh ng l i l m gi t ng kh n ng tí h lũ L h i

trong t ới iều ki n m i tr ng lu n i n ổi ng th i l ợng L tí h lũ n sẽ r t kh ki m

so t v l m i e d lớn i với t nh t l trong iều ki n L li n t ợ v o t qu

ngu n ổ sung trong n ng nghi p v l ng ng khí qu n

15

3.3.3. Mô h nh thử nghiệm trong PTN

u th nghi m m h nh trong nh n th h i gi n di hu n u Zn s s i kh so với m

h nh lý thu t l % i với u % i với v 5% i với Zn ặt kh h m l ợng L ũng s

s i kh so với m h nh lý

thu t từ 5 – 5% i với u 5 – % i với v Zn s i s trong qu tr nh m phỏng th t với lý

thu t sẽ ợ gi i thí h rõ hơn trong ph n

3.3.4. Biện luận sai số trong quá tr nh mô ph ng

rong qu tr nh m phỏng s di hu n KLN (Cu, Pb, Zn), m t s th ng s i n ng th d n n

những s i s nh t nh l (i) d lớp n ớ tr n ề mặt ru ng,(ii) s xu t hi n d ng h u th

trong ph u di n t s h t thu tr ng (iii) di hu n ng với keo t (kho ng s t), (iv)s

kho ng h v s ph n h kho ng v ơ th sẽ l m gi t ng h m l ợng L trong dung

d h t g ợ l i s h nh th nh hợp ph n kho ng n th giữ l i L từ nh h ởng tới t

di hu n v th i gi n l u L trong m i tr ng t

16

3.4. ƣ ủ ề ủ KLN

3.4.1. Động thái thế o i hóa-khử (Eh) và pH trong đất

u h ớng i n ng p - h ở thí nghi m kh ều kh t ơng ng.Ở ng th p xu h ớng gi m

trong v ng từ 5 n ng u s u t ng trở l i trong v ng ng ti p theo v ổn nh n u i thí

nghi m. i tr h trong thí nghi m xu h ớng gi m trong v ng 42 ng u v t n ng s u m t

kho ng th i gi n ho tới u i thí nghi m u nhi n ở CT2 xu h ớng gi m m nh hơn so với CT1 h v

s u qu tr nh qu n s t s i n ng p -Eh sau 10 ng thí nghi m th h ng t i nh n th r ng t

nghi n u ã h nh th nh iều ki n kh ng trong ng u ti n thí nghi m tu r ng ng kh v n

ở m u ( nh )

3.4.2. Động thái của Fe2+

và Mn2+

u h ớng i n ng n ng Fe2+

trong 2 ng th thí nghi m s kh nh u rõ r ng ( nh 5) Ở

CT1 n ng Fe2+

xu h ớng t ng nh nh n ng th 5 thí nghi m s u t ng h m v ổn nh n

u i thí nghi m. i với CT2 n ng Fe2+t ng nh nh n ng th 14 thí nghi m tu nhi n s u n ng

xu h ớng ổi hiều v gi m n u i thí nghi m iều n th ợ gi i thí h ởi s xu t hi n

sunfu trong iều ki n kh m nh ở CT2 ã t o k t t Fe l m gi m n ng tion này.

3.4.3. Động thái của phốt phát (PO43-

) và sunfat (SO42-

)

ng phosph t ở CT1 t ng m nh từ ng u ti n thí nghi m n ng th 28 (n ng từ ,05 n 3,86

mg/L) s u n ng t ng h m v ổn nh n u i thí nghi m ( t ợ ,29 ÷ 4,56 mg/L) n ở CT2

n ng 43-

t ng m nh từ ng u ti n thí nghi m n ng th 35 thí nghi m (n ng từ ,43 ÷

7,82 mg/L) s u n ng t ng h m n u i thí nghi m v t 8,26 ÷ 9,26 mg/L ( nh )

17

3.4.4. Động thái của Ca2+

và Mg2+

Ở ng th xu h ớng 2+ v g

2+ m i t ơng qu n ngh h với h hi h gi m th n ng

Ca2+ v g

2+ t ng l n i với thí nghi m n ng

2+ v g

2+ t ng nh nh n ng th thí

nghi m v s u t ng h m v xu h ớng ổn nh n u i thí nghi m

18

3.4.5. Động thái của các KLN

rong m i tr ng kh L th hi n những ng th i kh nh u ph thu v o r t nhiều u t m i

tr ng kh nh u ã nhiều nghi n u hỉ r r ng ng th i L ph thu v o (i) n h t

KLN, (ii) iều ki n p - h m i tr ng (iii) s mặt n ng Fe2+

và Mn2+

; SO42-

trong m i tr ng

t (iv) h m l ợng h t hữu ơ trong (v) ặ i m kho ng s t trong t i với t l s u khi d n n ớ

v o ru ng ph lỏng sẽ d n th th ho ph khí trong m o qu n t Do iều ki n t d n hu n

s ng iều ki n n thi u khí tới m khí u tr nh n nh h ởng m nh tới ng th i gi i ph ng v tí h lũ

kim lo i nặng trong t. t qu về ng th i gi i ph ng L ( u v Zn) trong t l ã ợ th hi n

ở hình 3.18.

Xu h ớng gi i ph ng L ( u Zn) trong nghi n u n th ợ kh i qu t ng gi i o n

( nh ): (i) gi i o n l gi i o n s gi t ng n ng h t n v o th i gi n u thí nghi m (ii) giai

19

o n l gi i o n t gi t ng gi m d n v h u nh t n ng (iii) gi i o n l gi i o n s

su gi m n ng h t n v k t qu n ph hợp với ng th i d ng 5. u t m i tr ng nh p h

ũng nh n ng Fe2+

và Mn2+ ion h p ph nh tr nh

2+, Mg

2+ ều ng th i nh h ởng tr

ti p hoặ gi n ti p tới ng th i L

B ng 9. s t ơng qu n h m l ợng L với u t MT

iều ki n m i

tr ng

CT1 CT2

Cu Pb Zn Cu Pb Zn

pH -0,664

-0,579*

-0,662

-0,827*

-0,779 -0,829*

Eh -0,169

0,031

-0,572*

-0,780**

-0,526*

-0,963**

Fe2+

0,814**

0,672**

0,975**

0,611*

0,672**

0,945**

Mn2+

0,204

-0,022 0,611

0,641

0,347 0,971**

SO42-

0,680*

0,018 0,018

-0,602

0,791*

0,906**

PO43-

0,103

-0,064 0,517*

0,621*

0,300 0,453

Ca2+

0,054

-0,146 0,480

0,714**

0,621*

0,946**

Mg2+

0,395

0,208 0,741

0,541

0,213 0,605

COD -0,713*

-0,246

-0,759

-0,827**

-0,579*

-0,978**

* v

** m ý ngh th ng k < 5 v < (n=45)

ừ ph n tí h t ơng qu n ng tr n ho th nh h ởng p tới ng th i L l kh ng rõ r ng

th ổi h nh h ởng tới l ợng L ở d ng kh ợ (li n k t trên oxyt Fe-Mn) d ng ph n h sinh h

(d ng ph hel t với h t hữu ơ). u nhi n khi h m i tr ng gi m s u hơn ( h<-100mV), sunphat

kh th nh sunphu L t u k t t ở d ng sunphu l m gi m tính linh ng nh h ởng

n ợ th hi n th ng qu ho t ng vi sinh v t t nh h ởng h tới ng th i L l

ng k trong CT2.Trong CT1 hỉ Zn m i t ơng qu n với h nh h ởng ox /hidroxit Fe n ng

th i L l t ơng i trong thí nghi m. nh h ởng oxy/hidroxit Mn i với Zn rõ r ng

trong CT2 với = h v trong ng th Zn m i t ơng qu n m hặt hẽ với p v t ơng

qu n d ơng hặt hẽ với ox /hidroxit Fe- n h ng tỏ ho th s gi i ph ng L nh h ởng lớn từ s

20

hòa tan oxy/hidroxit Fe-Mn. nh h ởng nion 42- l n s gi i ph ng Pb v Zn m kh ng nh

h ởng n s gi i ph ng Cu trong CT2 v ng ợ l i i với CT1 th nion 42-

chỉ nh h ởng n s

gi i ph ng u m kh ng nh h ởng n s gi i ph ng v Zn nion PO43- nh h ởng l n s gi i

ph ng u v Zn trong CT1, Zn trong CT2 kh ng nh h ởng n s gi i ph ng Zn trong CT1 v u

trong CT2 nh h ởng 2+ l n s gi i ph ng u Zn trong CT2 nh ng kh ng nh h ởng n

s gi i ph ng L trong CT1. nh h ởng n s gi i ph ng L ( u Zn) trong CT2 v

hỉ nh h ởng n s gi i ph ng u trong CT1.

h v th khẳng nh r ng l ợng L gi i ph ng trong iều ki n kh s ng g p l ợng

L t n t i ở d ng ng k t t với ox t Fe- n trong t nh h ởng h n ng th i L trong

t kh ng hỉ th ng qu s h t n setquiox t trong t m n th ng qu s ph n h h t hữu ơ trong

t.

u t m i tr ng nh p h Fe2+

, Mn2+ nion v tion… ều ng th i s t ơng qu n

tr ti p hoặ gi n ti p tới ng th i L B ng th hi n ph ơng tr nh h i qu về h m l ợng L

với u t m i tr ng

B ng h ơng tr nh h i qu h m l ợng L với u t

KLN ƣơ R2

R2đc P

CT1

Cu Cu = - 1,83 + 0,360*Fe + 0,0278*SO4 – 0,0074*COD 0,991 0,986 <0,01

Pb Pb = - 0,566 - 0,115*pH - 0,000688*Eh + 0,166*Fe +

0,0209*SO4

0,988 0,981 <0,01

Zn Zn = 4,29 - 0,00479*Eh + 0,222*Fe + 0,0632*Mn +

0,115*PO4

0,996 0,994 <0,01

CT2

Cu Cu = 1,81 - 0,424*pH + 0,587*Fe - 0,187* PO4 +

0,0467*Ca – 0,0474*COD

0,974 0,964 <0,01

Pb Pb = 1,19 + 0,00216*Eh + 0,244*Fe + 0,0262*SO4 +

0,0407*Ca - 0,0145*COD

0,997 0,995 <0,01

Zn Zn = - 1,30 – 1,05*pH - 0,0114*Eh + 1,25*Fe + 0,785*Mn

+ 0,144*SO4 + 0,219*Ca - 0,0335*COD

0,998 0,996 <0,01

t qu từ ng 3.10 ho th s i n ng L trong m i r ng ều th ợ gi i thí h t t

ng s th ổi u t m i tr ng rong CT1, ề t i nh n th r ng % những kh i t về s

gi i ph ng u ,1% v 4% Zn th gi i thí h ợ ởi kh i t về u t m i

tr ng Trong CT2, ề t i nh n th r ng 4% những kh i t về s gi i ph ng u 5% v

99,6% Zn th gi i thí h ợ ởi kh i t về u t m i tr ng.

21

1. h t l ợng n ớ s ng hu o n h qu hu n h nh r i ã v ng nhi m nghi m

tr ng kh ng p ng ti u huẩn ho s n xu t n ng nghi p khu v n ặ d v o m m h t l ợng

n ớ t t hơn m kh nh ng v n h p ng ợ /B t B – ớ d ng ho

t ới ti u th lợi o m m hỉ th ng s p v D 42-

, Cl- Fe t ti u huẩn ho ph p n

th ng s D B D5, PO43-

, NH4+ ều v ợt ti u huẩn ho ph p từ n l n o m kh ngo i

th ng s p 42-

, Cl- t ti u huẩn n l i th ng s kh ều v ợt ti u huẩn nhiều l n ặ i t

th ng s D B D5, PO43-

, NH4+ v o m m v kh ều v ợt nhiều l n so với ti u huẩn ho ph p

(COD, BOD5 v ợt từ - l n v o m m v – l n v o m kh 4+ v ợt từ – l n v o m

m v > l n v o m kh 43- v ợt từ – l n v o m m v 5 – l n v o m kh ) iều n ũng

h ng tỏ r ng o n s ng n ã h u t ng m nh mẽ ởi ho t ng nh n sinh trong khu v i với

h m l ợng L ( u Zn) v n n m trong giới h n ho ph p

2. r m tí h s ng hu d u hi u nhi m Zn h d u hi u nhi m u nh ng h m l ợng t ơng

i o khi so s nh với /B th h m l ợng Zn o hơn kho ng l n h m l ợng

o hơn l n u x p xỉ ng ng giới h n t i ho ph p.

3. t khu v c nghi n u ph n ng trung tính (p KCl = 5) dung tí h tr o ổi tion v h m

l ợng o ( = 5 mol(+)/kg % = 5 5%) L ph n trong hợp ph n t với

những l ợng kh nh u u t n t i trong u tr tinh th kho ng (F5) với l ợng lớn nh t s u l d ng

ph với hợp h t hữu ơ (F ) d ng h p ph ởi oxit Fe – n (F ) v u i ng l d ng h p ph v ng

k t t với on t (F ) ph n trong t tu n theo qu lu t F5 > F > F > F > F qu lu t ph n

Zn kh ng rõ r ng nh i với u v Zn t n t i h u ở d ng h p ph ởi oxit Fe – n so với u

v th t l ph n tr m Zn trong u tr tinh th kho ng (F5) nhỏ hơn nh ng h m l ợng Zn h t n

trong dung d h (F ) lớn hơn r t nhiều

4. t qu n i su ề mặt ho th s kh i t rõ r t về h m l ợng L trong t ng t mặt ở khu

v kh nh u v v i tr ngu n L v o trong t i với từng ngu n t n 5% s m u

t trong tổng s m u nghi n u h m l ợng u v ợt qu huẩn ho ph p ( /B )

m l ợng trung nh v Zn ũng t x p xỉ ng ng ho ph p theoqu huẩn

5. d ng m h nh drus – D m phỏng s di hu n L theo hiều s u ph u di n t ( hiều

o t t gi nh d ng trong m h nh l 5 m) k t qu nh n th l ở t ng t > 5 m kh

n ng ph n t n L o hơn so với t ng t n tr n t di hu n L trong t tu n

theo th t Zn > u > h i gi n di hu n ion 2+

, Cu2+

và Zn2+

từ ề mặt xu ng n s u

5 m t ơng ng l – ng – v - 400 ngày.

6. ng th i L trong thí nghi m i h ng (s d ng m u n ớ t) v n ớ s ng hu xu h ớng

t ơng i gi ng nh u l n ng L t ng m nh trong th i k u thí nghi m s u n ng L h

22

t n g n nh kh ng ổi v t u gi m i u nhi n i với thí nghi m s d ng n ớ s ng hu th xu

h ớng t ng gi m rõ r ng v m nh hơn nhiều so với thí nghi m s d ng n ớ t.

1. n thêm thí nghi m qu n tr th t nh gi m tin m h nh drus-1D.

2. n những nh gi th hơn về s h p ph nh tr nh L với nh u v với tion kim

lo i l ợng mặt trong t ng th i thí nghi m th t ngo i ng nh gi tr ti p hơn t

ng iều ki n kh n s linh ng L trong to n ph u di n t

3. C n i n ph p nh : ki m so t h t l ợng n ớ t ới trí tr ng hợp lý v i n ph p nh

t ph hợp gi m nh t ng từ s nhi m L trong t

23

D A

1.Chu Anh Dao h m nh on gu en nh h i ( ) “ h r cteristic of urban wastewater in

Hanoi City – nutritive v lue nd potenti l risk in using for gri ulture” Journal of Science, Earth Sciences,

Vietnam National University, Hanoi, (Vol.26, No.1), P. 42-47.

2. gu n g inh h m nh h ơng inh h ợng gu n nh h i ( )

“ ghi n u s tí h lũ im lo i nặng ( u Zn) trong t nh t khu v hu n h nh r h nh ph

i” T p chí khoa học i h u gi i ( p s ) r -32.

gu n nh h i gu n h u ền r ng gu n h Linh h m nh ổn

gu n h g ( ) “ ghi n u h t l ợng n ớ s ng hu khu v i” T p chí khoa học i

h u gi i ( p s ) r -117.

4. h ơng inh h ợng h m nh gu n g inh gu n nh h i ( )

“Application ofHydrus – 1D model to simulate the transport of some selected heavy metals in paddy soil in

Thanh Tri, Hanoi” Journal of Earth and Environmental Sciences, Vietnam National University, Hanoi,

(Vol.30, No.1), P. 22-30.

5. Thi Lan Huong Nguyen, Motohei Kanayama, Takahiro Higashi, Van Chinh Le, Thu Ha Doan, Anh Dao

Chu( ) “Assessment of the Water Quality of the Nhue River in Vietnam and its Suitability for Irrigation

Water” Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University (Vol.59, No.1), P. 143-147

6. Thi Lan Huong Nguyen, Motohei Kanayama, Takahiro Higashi, Van Chinh Le, Thu Ha Doan, Anh Dao

Chu ( ) “Heavy Metal of Soil in Wastewater - Irrigated Agricultural Soil in a Surrounding Area of the

Nhue River, Vietnam” Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University (Vol.59, No.1), P. 149-154