Đánh giá sự lắng đọng kim loại nặng trong không khí xung quanh khu công nghiệp Hòa Khánh Tp. Đà Nẵng.

Chất lượng không khí xung quanh tại khu vực sản xuất một số cơ sở cán thép trong KCN Hòa Khánh 15 3.4 Các nghiên cứu giám sát hàm lượng Pb, Cd trong không khí bằng kỹ thuật phân tích

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

DƯƠNG THỊ CHINH

ĐÁNH GIÁ SỰ LẮNG ĐỌNG KIM LOẠI NẶNG

TRONG KHÔNG KHÍ XUNG QUANH KHU CÔNG NGHIỆP

HÒA KHÁNH - TP ĐÀ NẴNG

Ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn: ThS ĐOẠN CHÍ CƯỜNG

Đà Nẵng – Năm 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đề tài : “Đánh giá sự lắng đọng kim loại nặng trong không

khí xung quanh khu công nghiệp Hòa Khánh, thành phố Đà Nẵng” là kết quả

nghiên cứu cua riêng tôi

Các số liệu nghiên cứu, số liệu điều tra, kết quả phân tích là trung thực, chưa từng được công bố Các số liệu liên quan được trích dẫn có ghi chú, nguồn gốc

Đà Nẵng, ngày 29 tháng 4 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Dương Thị Chinh

Cho tôi gửi lời chúc sức khỏe đến Thầy cô cùng tập thể trong lớp 12CTM

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

KLN Kim loại nặng

KCN Khu công nghiệp

AAS Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

INAA Công cụ kích hoạt neutron

EPA Environmental Protection Agency

TCN Thủ công nghiệp

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

JECFA Uỷ ban Chuyên gia Quốc tế về Phụ gia Thực phẩm

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Số hiệu bảng Tên bảng Trang

1.1 Chất lượng không khí xung quanh tại khu vực sản

xuất một số cơ sở cán thép trong KCN Hòa Khánh 15

3.4 Các nghiên cứu giám sát hàm lượng Pb, Cd trong

không khí bằng kỹ thuật phân tích Rêu 28 3.5 Hàm lượng Pb trong Rêu trong KCN (khu vực 1) 30

3.6 Hàm lượng Pb trong Rêu xung quanh KCN (khu

DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ

Số hiệu

hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1.1 Funaria hygrometricha L 7

1.2

Biểu đồ thống kê số ngày có số liệu PM10 trung bình 1h và

24h không đạt QCVN 05:2013 ở các trạm chịu ảnh hưởng của

giao thông đô thị giai đoạn 2010 – 2013

14

1.3 Biểu đồ diễn biến nồng độ TSP xung quanh một số KCN

thuộc vùng kinh tế trọng điểm miền Trung từ năm 2008 –

3.1 Biểu đồ hàm lượng Cd trong Rêu 25 3.2 Biểu đồ hàm lượng Pb trong Rêu 32 3.2 Bản đồ biểu diễn hàm lượng Cd (ppm) 35 3.4 Bản đồ biểu diễn hàm lượng Pb (ppm) 35

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 10

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 11

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC 11

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11

5 CẤU TRÚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 11

CHƯƠNG 1 13

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 13

1.1 Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ TÁC HẠI CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 13

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ .14

1.3 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG RÊU TRONG GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ 16

1.3.1 Giới thiệu về Rêu 16

1.3.2 Các tiêu chí lựa chọn các loài giám sát sinh học và sự phù hợp của Rêu 16

1.4 CÁC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG RÊU TRONG GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ 18

1.4.1 Một số nghiên cứu ngoài nước 18

1.4.2 Một số nghiên cứu trong nước 19

1.5 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 21 1.5.1 Điều kiện tự nhiên 21

1.5.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 21

1.5.3 Hiện trạng chất lượng không khí 22

CHƯƠNG 2 25

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 25

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 25

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 27

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.3.1 Phương pháp hồi cứu số liệu 27

2.3.2 Phương pháp định loại Rêu 18

2.3.3 Phương pháp đánh giá lắng đọng KLN trong không khí 27

2.3.4 Phương pháp xây dựng bản đồ và xử lý số liệu 30

CHƯƠNG 3 31

KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 31

3.1 Hàm lượng Cd trong Rêu 31

3.2 Hàm lượng Chì (Pb) trong Rêu 38

3.3 Bản đồ ô nhiễm 43

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, ô nhiễm môi trường đang là một trong những mối đe dọa lớn đối với sức khỏe con người và môi trường Song song với ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước thì sự lắng đọng toàn cầu của kim loại nặng (KLN) và các chất ô nhiễm khác trong những thập niên gần đây đặt ra một vấn đề cấp bách là quan trắc

và tìm hiểu các nguồn gây ô nhiễm do con người Trong khi có khoảng 5 triệu hóa chất được biết đến và con số này gia tăng từ 500 – 1000 mỗi năm đã gây ra nhiều tác động nghiêm trọng thì chất lượng môi trường không khí ở Việt Nam cũng không ngoại lệ và đang dần dần bị suy thoái bởi các chính sách kinh tế thúc đẩy công nghiệp hóa – hiện đại hóa [28] [37] Thành phố Đà Nẵng là một trong những thành phố trọng điểm phát triển kinh tế của Việt Nam với 6 khu công nghiệp (KCN) lớn Điển hình là KCN Hòa Khánh đã góp phần không nhỏ vào sự phát triển kinh tế - xã hội của thành phố, tuy nhiên các cơ sở chưa đầu tư hoàn chỉnh cho việc xử lý khí thải tại các cơ sở sản xuất Chất lượng không khí đối với các thông số: NO2, SO2,

CO, bụi, tại một số cơ sở sản xuất thép trong KCN vượt quá so với tiêu chuẩn cho phép [12] Như vậy, việc giám sát hàm lượng các KLN trong không khí ở môi trường xung quanh KCN là cần thiết để giảm thiểu tác hại đối với con người và môi trường [37]

Trên thế giới, nhiều quốc gia Châu Âu đã sử dụng kỹ thuật phân tích Rêu cho các cuộc điều tra quốc gia, đa quốc gia về lắng đọng KLN trong không khí và các cuộc điều tra quy mô nhỏ hơn để ước tính sự lắng đọng của các chất ô nhiễm không khí ở các KCN [32] Rêu là loài chỉ thị sinh học rất hiệu quả trong việc quan trắc các nguyên vết trong không khí và sử dụng Rêu để giám sát hàm lượng các KLN là phương pháp hiệu quả, tin cậy hơn so với các phương pháp đánh giá truyền thống [38] Ở Việt Nam, phương pháp này chỉ mới được biết đến và chưa được ứng dụng

rộng rãi Chính vì thế, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá sự lắng đọng kim loại

nặng trong không khí xung quanh khu công nghiệp Hòa Khánh, Tp Đà Nẵng”

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Đánh giá được sự lắng đọng KLN trong không khí xung quanh KCN Hòa Khánh, thành phố Đà Nẵng Từ đó đề xuất phương án sử dụng Rêu để giám sát hàm lượng KLN trong không khí trong khu vực Đà Nẵng

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC

Việc thực hiện đánh giá lắng đọng KLN xung quanh KCN Hòa Khánh sẽ góp phần xác định và cụ thể hóa được mức độ ô nhiễm KLN tại các khu vực dân cư chịu ảnh hưởng từ hoạt động của các nhà máy trong KCN

Đề tài góp phần tạo sự tin cậy, hiệu quả cho các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường của Thành phố Đà Nẵng đối với phương pháp sử dụng Rêu trong giám sát môi trường không khí để có thể áp dụng phương pháp này tại Đà Nẵng

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trong nghiên cứu này, một số phương pháp được sử dụng như:

- Phương pháp hồi cứu số liệu

- Phương pháp điều tra, khảo sát, lấy mẫu Rêu theo tiêu chuẩn

- Phương pháp vô cơ hóa mẫu

- Phương pháp phân tích mẫu AAS

- Phương pháp xây dựng bản đồ ô nhiễm

- Phương pháp xử lý số liệu, so sánh nồng độ ô nhiễm với các nghiên cứu khác liên quan

5 CẤU TRÚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Khóa luận tốt nghiệp bao gồm: Phần Mở đâu, 3 chương và Phần Kết luận, kiến nghị Trong đó:

- Phần Mở đầu trình bày lí do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

- Chương 1: Tổng quan tài liệu: Phân tích, đánh giá điều kiện kinh tế - xã hội, chất lượng môi trường không khí xung quanh khu vực nghiên cứu và các nghiên cứu đã thực hiện trong và ngoài nước liên quan đến đề tài, làm rõ tính mới, sáng tạo của đề tài

- Chương 2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Trình bày cơ sở lý

thuyết, lí luận về đối tượng và phương pháp nghiên cứu đã được sử dụng

- Chương 3 Kết quả và biện luận: Mô tả các kết quả nghiên cứu khoa học và

biện luận

- Kết luận và kiến nghị: trình bày những kết quả đạt được và những đóng

ghóp, đề xuất mới

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ TÁC HẠI CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Quá trình đô thị hóa đang diễn ra mạnh mẽ tại các đô thị của Việt Nam Việc bùng nổ dân số cùng với việc gia tăng các phương tiện giao thông khiến cho tình trạng ô nhiễm ở các đô thị trở nên mạnh mẽ hơn Tháng 2/2012 vừa qua, Trung tâm nghiên cứu Môi trường của trường Đại học Yale và Columbia của Mỹ đã công bố tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới ở Davos báo cáo đánh giá môi trường tại 132 quốc gia Trong đó, Việt Nam nằm trong top 10 nước có môi trường không khí bị ô nhiễm nhất trên thế giới (đứng thứ 123 trong tổng số 132 nước) Và theo báo cáo của Chương trình môi trường Liên hợp quốc, Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh đứng đầu Châu Á về mức độ ô nhiễm bụi với nồng độ các chất gây ô nhiễm vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần [41]

Có hai loại chất ô nhiễm trong môi trường không khí đó là ô nhiễm các loại bụi (bụi lơ lửng, bụi mịn PM10, PM5, PM2,5) và ô nhiễm các loại khí (SO2, NO2, CO, ) Tuy nhiên, thực tế môi trường không khí ở các đô thị Việt Nam chủ yếu bị ô nhiễm nặng nề về bụi, còn về các khí ô nhiễm độc hại như: SO2, NO2, CO chưa

bị ô nhiễm Ô nhiễm không khí rất độc hại đối với sức khỏe con người, chủ yếu là gây ra các bệnh đường hô hấp, đặc biệt là gây ra bệnh ung thư phổi [8]

Không những vậy, ảnh hưởng của các hạt bụi còn phụ thuộc vào các thành phần hóa học của nó Ví dụ như các hạt bụi chứa các kim loại Pb gây các bệnh nhiễm độc rất nguy hiểm, bụi quặng và các hợp chất phóng xạ chứa Cd gây ra các bệnh ung thư, Ngoài ra, còn gây ra những ảnh hưởng nhất định cho môi trương đất và nước Đối với Cd được phát thải vào không khí, đất, nước từ việc khai thác kim loại màu, tinh chế, sản xuất và ứng dụng các loại phân bón photphat, đốt nhiên liệu, Trong đó, được sử dụng pin (83%), nhuộm (8%), sơn (7%), chất dẻo (1,2%), hợp kim màu và các công nghệ khác (0,8%) Khoảng 5 – 50% Cd sẽ xâm nhập vào

cơ thể thông qua con đường hô hấp và một lượng nhỏ qua con đường tiêu hóa Tương tự Cd, Pb cũng được sử dụng chủ yếu trong các ngành công nghiệp mỏ, quặng (sơ cấp) hoặc từ kim loại tái chế phế liệu hoặc pin (thứ cấp) Hầu hết Pb phát thải hiện nay là Pb thứ cấp Mức độ ô nhiễm Pb theo EPA đã tăng hơn 1.000 lần so với ba thế kỉ qua và nguyên nhân là do các hoạt động của con người [27]

Pb và Cd là các KLN đóng góp một phần không nhỏ vào ô nhiễm môi trường

và các hệ sinh thái, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người Vì vậy, cần phải tiếp tục nghiên cứu về sự có mặt của chúng trong môi trường và mối liên

hệ đối với sức khỏe con người

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

Ô nhiễm không khí là một trong những vấn đề môi trường đang được quan tâm hiện nay, đặc biệt là các khu đô thị Sự phát tán, chuyển hóa của các chất ô nhiễm trong không khí phức tạp, liên quan đến các yếu tố khí tượng do đó tác động đến sức khỏe con người, động vật trên diện rộng và có thể ở quy mô toàn cầu Chính vì thế, kỹ thuật lấy mẫu, phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm không khí phức tạp hơn so với môi trường nước Các tác nhân ô nhiễm không khí chính đóng góp 90% ô nhiễm không khí toàn cầu bao gồm: SO2 (sulfurdioxide), NOx (nitrogen oxides), CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbons), PM (particulate matter) [22] Các quá trình sản xuất phát thải một lượng lớn các chất dạng hạt (PM) có thể ở thể rắn hoặc lỏng hay lơ lửng trong không khí Các hạt nhỏ có hại cho sức khỏe hơn là các hạt lớn vì chúng có thể đi sâu vào hệ hô hấp, kể cả phổi Qua quá trình lắng đọng khô hoặc ướt, chúng có thể gây ô nhiễm môi trường đất, nước và trên bề mặt thảm thực vật

Sự hấp thụ KLN qua lá có thể làm tăng mạnh nồng độ kim loại trong thực vật [21]

Để quan trắc chất lượng môi trường không khí, phép đo lý hóa các chất ô nhiễm là một phương pháp khách quan và chính xác Các dữ liệu thu thập được từ phương pháp này hỗ trợ cho việc phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm, các tác động tương quan, xác định biện pháp giảm thiểu và kiểm soát các nguồn ô nhiễm Từ đó đưa ra cơ sở để xây dựng các chính sách và quy định cần thiết để bảo vệ con người,

động vật và thực vật [18] Đối với phương pháp này, kết quả đo đạc đã tính đến các các tác động tổng hợp từ các nguồn thải và khả năng làm sạch của một số yếu tố như: lớp phủ thực vật, các hệ sinh thái, Tuy nhiên, nếu số điểm đo ít hoặc tấn suất

đo thấp thì đánh giá dựa vào quan trắc chưa có thấy bức tranh tổng quát vế chất lượng môi trường không khí khu vực nghiên cứu Phương pháp mô hình hóa có thể khắc phục điều này, nhưng kết quả tính toán tại một điểm nào đó mới cho thấy giá trị nồng độ chất ô nhiễm do các nguồn khác nhau mà chưa tính đến khả năng tự làm sạch của các yếu tố [6]

Cách tiếp cận giám sát sinh học dựa vào sự nhạy cảm của sinh vât chỉ thị bổ sung cho các phương pháp lý hóa trong việc đánh giá ô nhiễm không khí Phương pháp vật lý và hóa học không cung cấp đủ thông tin về các nguy cơ liên quan đến

sự tiếp xúc của với chất ô nhiễm của hệ thống sinh học Phương pháp sử dụng các loài chỉ thị thể hiện một số ưu điểm so với các phương pháp hóa lý [24] Một trong

đó là nó tích hợp các mức độ ô nhiễm trong thời gian dài của các chất và do đó cung cấp số liệu về mức độ ô nhiễm trung bình cho một nơi nhất định Phản ứng của thực vật với nồng độ cao của chất gây ô nhiễm không khí phụ thuộc vào các yếu tố môi trường và tình trạng sinh lý của cây Giám sát các loài trực tiếp đánh giá tổng hợp cả sự ô nhiễm và các tác động các chất ô nhiễm Tingey (1989) nhấn mạnh rằng: “không có chỉ số nào thể hiện tình trạng của một loài hay một hệ thống tốt hơn các loài hay chính hệ thống đó” [42] Loài chỉ thị sinh học tích lũy các chất

ô nhiễm thường xuyên được xem là loài giám sát sinh học Cây cũng có thể hoạt động như một chỉ số tích lũy sinh học dưới hình thức tích lũy các chất ô nhiễm không khí từ môi trường mà không phải xuất hiện một phản ứng rõ ràng Việc phân tích các mô thực vật có thể cung cấp những thông tin về nồng độ các chất ô nhiễm trong môi trường, điển hình như Rêu được sử dụng để giám sát sự lắng đọng của KLN Kỹ thuật này thích hợp để theo dõi lắng đọng KLN lâu dài trên diện rộng, thực hiện các cuộc khảo sát quốc gia nhằm cung cấp thông tin về xu hướng thời gian, không gian của nồng độ KLN trong không khí [18]

1.3 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG RÊU TRONG GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ

1.3.1 Giới thiệu về Rêu

Ngành Rêu là một trong những thực

vật bậc cao đầu tiên có cấu tạo rất đơn

giản và được xem là một ngành nguyên

thủy của thực vật ở cạn Rêu chưa có rễ

thật mà có rễ giả đa bào Sự phân hóa mô

chưa điển hình, mô dẫn và mô cơ còn sơ

khai nên thích nghi kém với đời sống ở

cạn Rêu thường mọc ở những nơi ẩm,

thành đám dày đặc để giữ nước vì sự thụ

tinh hoàn toàn nhờ nước Chúng sống

sót qua mùa khô cho đến mùa mưa để thụ

tinh và phát triển Các đại diện thấp, cơ thể còn ở dạng tản, các đại diện cao đã phân hóa thành thân, lá và rễ giả tức là những lông hút để giữ cây và hút nước Thể giao

tử chiếm ưu thế hơn thể bào tử Được chia làm 3 lớp:

- Lớp Rêu sừng (Anthoceropsida): Cơ thể dạng tản, mặt dưới có rễ giả để bám

vào đất ẩm

- Lớp Rêu tản (Marchantiopsida): Cơ thể sinh dưỡng cũng có dạng tản cấu tạo

lưng bụng khác nhau, chỉ một số ít phân hóa thành thân lá

- Lớp Rêu (Bryopsida): Cơ thể đã phân hóa thành thân, lá [14]

Hầu hết trong các nghiên cứu đều sử dụng các loài trong lớp Rêu để giám sát lắng đọng KLN trong không khí

1.3.2 Các tiêu chí lựa chọn các loài giám sát sinh học và sự phù hợp của Rêu

Trong giám sát lắng đọng KLN, tiêu chí để lựa chọn các loài bao gồm:

- Sự sẵn có của các loài

- Khả năng chịu đựng

- Đặc điểm tích lũy sinh học của các loài

Hình 1.1: Funaria hygrometricha L.

- Hầu hết các loài thường xanh và có thể lấy mẫu để khảo sát quanh năm

- Rêu thiếu một lớp biểu bì và một hệ thống rễ hoàn chỉnh, chất dinh dưỡng của chúng là các hạt bụi và dung dịch từ lắng đọng trực tiếp trong không khí Vì vậy, Rêu có khả năng tích lũy sinh học tốt, đặc biệt đối với các KLN và nồng độ kim loại phản ánh sự lắng đọng mà không có sự hấp thu bổ sung thông qua hệ thống

và Nuorteva, 1994) [33] Các tác giả đã chứng minh được Rêu và Địa y là hai loài loài giám sát lắng đọng KLN tốt nhất trong số các loài được nghiên cứu

1.4 CÁC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG RÊU TRONG GIÁM SÁT CHẤT

LƯỢNG KHÔNG KHÍ

1.4.1 Một số nghiên cứu ngoài nước

Đã từ rất sớm, kể từ khi được phát hiện (1960), Rêu thường được sử dụng để giám sát ô nhiễm kim loại cũng như các yếu tố vi lượng khác trong không khí ở Châu Âu (Rühling và Tyler, 1968, 1970; Markert et al, 1996; ZecKLNeister, 1998; Rühling và Steinnes năm 1998; Aceto et al, 2003) và Bắc Mỹ (Groet, 1976; Barclay-Estrup và Rinne, 1979; Percy, 1982), trong khi kĩ thuật này chỉ mới được biết đến ở Châu Á (Trung Quốc: Xiao et al 1997; Lee et al 2005; Bangladesh: Tarafdar et al 1997) [28]

Một số loài Rêu được sử dụng để giám sát lắng đọng KLN ở Châu Âu là:

pleurozium schreberi, Hylocomium splendens, và Scleropodium purum (Reynolds et

al 2001) [28] Rêu và địa y là những loài chỉ thị hiệu quả nhất lắng đọng KLN ở mức thấp và trung bình Điều này đã được chứng minh cho Zn và Al trong một nghiên cứu các loài chỉ thị sinh học xung quanh ngành thép hoạt động ở miền Bắc Phần Lan (Mukherjee và Nuorteva, 1994) [18] Trong một dự án, Rasmussen et al (1988) sử dụng phân tích Rêu như một phương tiện để xác định nguồn gây ô nhiễm không khí và lập bản đồ lắng đọng KLN ở Bắc Âu (Đan Mạch, Phần Lan, Na Uy và Thụy Điển) [18] Những nghiên cứu tại Lithuania (D Ceburnis, A Ruhling, K

Kvietkus, 1996; D Ceburnis, E Steinnes, 1997) đã chứng minh Hylocomium

splendens là loài thích hợp nhất cho các nghiên cứu lắng đọng KLN và sự ảnh

hưởng bởi các nguồn khác ngoài lắng đọng trong không khí của các kim loại như sau: Ni <V <Cr <Zn <Fe <Mn [20]

Một nghiên cứu khác đã được thực hiện để đánh giá sự phù hợp của Rêu

Hypnum plumaeforme trong việc ứng dụng làm chỉ thị ô nhiễm không khí tại dãy

núi Nanling và châu thổ sông Châu, miền Nam Trung Quốc Trong nghiên cứu này, phân tích nồng độ KLN trong Rêu và đồng vị Pb đã được sử dụng để xác định các yếu tố do con người [40] Abhik Gupta cũng đã so sánh sự tích tụ của Cd, Cu, Mn,

Pb, Zn trong các loài Plagiothecium denticulatum, bryum argenteum và sphagnum

sp ở thành phố Shillong và vùng ngoại ô Trong khi sphagnumsp được tìm thấy

một hàm lượng cao của các kim loại: Zn, Mn, Cd thì Pb và Cu tích lũy ở mức cao

hơn trong P denticulatum [23] Trong khu vực Đông Bắc Nigeria các Rêu

epiphytic, polytrichum, juniperinum và vỏ cây sầu đâu được sử dụng để xác định

hàm lượng Cd, Cu, Pb, Mn, Fe, Ni và Zn E Kakulu đã tìm thấy một mối tương quan tốt trong Rêu và vỏ cây [29]

Qua đó cho thấy, Rêu là loài chỉ thị phổ biến để theo dõi nồng độ KLN trong không khí trên thế giới bởi những điểm tối ưu của nó mà ít có loài nào có thể so sánh được [18]

1.4.2 Một số nghiên cứu trong nước

Hiện nay, chất lượng không khí ở các đô thị chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau và đang là vấn đề quan trọng cần được giải quyết, đặc biệt là các nước đang phát triển Thông qua các chương trình phát triển, các hoạt động liên quan đến giám sát không khí được thực hiện ở Việt Nam - thành viên của mạng lưới “ không

khí sạch cho các thành phố Châu Á”(CAI-Asia) [13] Dự án hỗ trợ kỹ thuật vùng

(RETA 5937) đã hỗ trợ cho nước ta trong việc xây dựng một “ Kế hoạch tổng hợp hành động để giảm khí thải xe ở Việt Nam” được Bộ Giao thông vận tải phối hợp

với các cơ quan liên quan thực hiện [17]

Cho đến nay, các hoạt động giám sát môi trường đã được mở rộng hơn, nhưng mối quan tâm vẫn tập trung vào các trung tâm công nghiệp - kinh tế là Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh với các nguồn ô nhiễm chính như: nhà máy công nghiệp, khu dân cư, và giao thông (Hung, N 2010, Guttikunda, S., et al 2008, Trần Thị

Vân, Trịnh Thị Bình, Hà Dương Xuân Bảo, 2013, ) Lê Thị Quỳnh Hà và Bùi Tá

Long đã sử dụng phương pháp mô phỏng lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường không khí do các ống khói gây ra cho một số tỉnh thành ở Việt Nam: Thành phố Hồ Chí Minh, Ninh Thuận và Vùng kinh tế trọng điểm Miền Trung bằng các hệ số Trong nghiên cứu, các thông số kỹ thuật của ống khói của KCN Hòa Khánh (chiều cao, đường kính, nhiệt độ khí thải, tốc độ phụt khí, tải lượng khí thải, ) với các điều kiện khí tượng (điều kiện gió trung bình mỗi tháng, điều kiện lặng gió, điều kiện gió

lớn, ) đã được tính toán nồng độ cực đại của các chất ô nhiễm cho tốc độ gió trung bình năm 2002 Kết quả tính toán cho thấy trong hầu hết các trường hợp thì nồng độ các chất ô nhiễm đều thấp hơn nồng độ cho phép của TCVN 5937 – 1995 [10] Bằng phương pháp tính toán chỉ số chất lượng không khí (AQI) thử nghiệm tại

Đà Nẵng, Tổng cục Môi trường cũng đã quan trắc các số liệu cho các thông số: CO,

SO2, O3, NOX, PM10 tại trạm quan trắc Nguyễn Văn Cừ Kết quả tính toán AQI theo giờ, theo ngày đều nằm trong Quy chuẩn chất lượng không khí (QCVN 05:2009) [30]

Phân tích , đo lường mức độ ô nhiễm và các mô hình tính toán sự khuếch tán của các chất ô nhiễm trong không khí thường được sử dụng Khía cạnh đánh giá ô nhiễm dựa vào sự nhạy cảm của các loài cũng đã được biết đến và đã được sử dụng

để giám chất lượng môi trường Cụ thể là kỹ thuật sử dụng Rêu để giám sát kim loại trong không khí hầu như vẫn còn mới ở Việt Nam Một nghiên cứu như vậy đã

được thực hiện tại miền Bắc Việt Nam Các mẫu Rêu Barbula indica đã được thu

thập tập trung vào hai khu vực đặc trưng bởi các nguồn ô nhiễm khác nhau là khu vực đô thị Hà Nội và các khu vực luyện kim Thái Nguyên Công cụ phân tích kích hoạt neutron (INAA) và kỹ thuật phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) được sử dụng để phát hiện các nguyên tố có trong Rêu và xác định hàm lượng các nguyên tố đó Kết quả nghiên cứu thể hiện hàm lượng cao của các KLN tương đương với các KCN khác trên thế giới và sự tương quan cao giữa hàm lượng các KLN các nguồn ô nhiễm chính của khu vực [28]

Cũng bằng phương pháp AAS tại các vị trí xung quanh Hà Nội, H Viet, N Bernard, đã nghiên cứu mối quang hệ giữa độ phong phú của các loài

Nguyen-Testate Amoeba và nồng độ KLN trong Rêu Barbula indica Từ đó có thể sử dụng

Testate Amoeba như một loài chỉ thị tốt cho ô nhiễm KLN [24]

Chính vì thế, cần phải tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng phương pháp giám sát môi trường bằng kỹ thuật phân tích Rêu này tại Việt Nam

1.5 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.5.1 Điều kiện tự nhiên

KCN Hòa Khánh thuộc phường Hòa Khánh, Quận Liên Chiểu (15o59N,

108o02E) nằm cách trung tâm thành phố Đà Nẵng về phía Nam và các công trình quan trọng như Sân bay quốc tế, Ga Đà Nẵng khoảng 10 km

Ranh giới khu vực như sau:

- Phía Bắc giáp khu dân cư và sông Cu Đê

- Phía Nam giáp khu dân cư

- Phía Đông giáp quốc lộ 1A

- Phía Tây giáp chân núi Phước Tường

Đà Nẵng là thành phố có diện tích khá nhỏ nên các điều kiện tự nhiên về nhiệt

độ, lượng mưa, độ ẩm, không có sự phân biệt rõ ràng Đa số các KCN đều tập trung ở khu vực đồng bằng do đó một số điều kiện tự nhiên của KCN Hòa Khánh cũng là đặc điểm chung của thành phố

Nhiệt độ trung bình năm khoảng 25,90C, trong đó nhiệt độ các tháng lạnh (tháng 12 – 2) là 18 – 230C, các tháng mưa (tháng 5 – 8) là 28 – 30oC Độ ẩm trung bình hàng năm khoảng 83,4%, thấp nhất vào tháng 6,7: 76,67% - 77,33% Mùa mưa

từ tháng 9 – 12 Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504 mm, cao nhất vào tháng

10, 11 và thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4

Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, ngoài ảnh hưởng của gió biển hằng ngày, hàng năm khu vực này cũng chịu ảnh hưởng của cả hai luồng gió: mùa hè ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam, mùa đông ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc Trong mùa bão, tốc độ gió gần vùng tâm bão có thể đạt 200 km/giờ trở lên [5]

1.5.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

KCN Hòa Khánh bắt đầu hoạt động từ năm 1996 với 139 doanh nghiệp đang hoạt động Có diện tích 395,72 ha trong đó diện tích đất quy hoạch cho thuê là 298,25 ha và thu hút hơn 28.000 công nhân lao động Các ngành nghề, lĩnh vực ưu tiên của KCN Hòa Khánh:

- Cơ khí, sắt thép, lắp ráp, điện tử, may mặc

- Chế biến nông lâm hải sản

- Sản phẩm sau hóa dầu như bao bì, nhựa

- Vật liệu cao cấp với quy mô trung bình và nhỏ

Các ngành công nghiệp là nguồn phát thải KLN vào không khí, đặc biệt là ngành công nghiệp cơ khí, sắt thép là một trong những nguy cơ lớn đối với chất lượng không khí của các khu vực dân cư xung quanh

Lượng nuớc thải khoảng 2.000-2.500 m3/ngày đêm Trong đó: lượng nước đưa về trạm xử lý trung bình khoảng 1.5001.800m3/ngày đêm, còn lại khoảng 700-1.000 m3/ngày đêm nuớc thải từ các doanh nghiệp tự xử lý hoặc xả trộm vào hệ thống thoát nước mưa [16]

Toàn KCN có 1 Trạm xử lý nuớc thải công suất 5.000 m3/ngày đêm, được đưa vào sử dụng nam 2007 Nước thải sản xuất công nghiệp và nước thải sinh hoạt được

xử lý riêng cục bộ tại mỗi nhà máy, xí nghiệp đạt tiêu chuẩn cột C (TCVN 40 2011) trước khi thoát vào hệ thống cống chung khu công nghiệp và dẫn về trạm xử lý nuớc thải để xử lý đạt loại B (TCVN40-2011) trước khi thải ra sông [5] Số lượng doanh nghiệp đã đấu nối với hệ thống xử lý nuớc thải: 112 doanh nghiệp

Trên địa bàn còn có chợ Hòa Khánh và nhiều đại lý bán sỉ, lẻ các mặt hàng phong phú đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng Ngoài ra bến xe trung tâm thành phố đã tạo điều kiện thuận lợi để luân chuyển hàng hóa và đón khách từ các tỉnh khác đến Đà Nẵng Vùng tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự và các khu dân cư đông đúc Nền kinh tế phát triển theo cơ cấu: Công nghiệp – Nông nghiệp – Dịch vụ Trong đó công nghiệp – TCN giữ vai trò chủ đạo, thương mại – dịch vụ giữ vai trò quan trọng [5]

1.5.3 Hiện trạng chất lượng không khí

a Hiện trạng chất lượng không khí tại Đà Nẵng

Chất lượng không khí ở thành phố Đà Nẵng nói chung còn khá tốt, đặc biệt là

ở nông thôn và miền núi Thế nhưng vấn đề bụi lại đang trở thành vấn đề cấp bách ở các khu vực khai thác đất đá và các khu công nghiệp Việc gia tăng các phương tiện

giao thông cũng đang gây ô nhiễm không khí ở nhiều nơi, trực tiếp gây hại đến sức khoẻ của những người tham gia giao thông

Hình 1.2: Biểu đồ thống kê số ngày có số liệu PM 10 trung bình 1h và 24h không đạt QCVN 05:2013 ở các trạm chịu ảnh hưởng của giao thông đô thị giai đoạn

2010 – 2013

Không chỉ nồng độ các loại bụi trong môi truờng không khí duy trì ở ngưỡng cao, số ngày đo được giá trị các loại bụi (PM10, PM2,5) vượt QCVN 05:2013/BTNMT tại trạm Lê Duẩn Đà nẵng cũng vẫn còn tồn tại [7]

Hình 1.3: Biểu đồ diễn biến nồng độ TSP xung quanh một số KCN thuộc vùng

kinh tế trọng điểm miền Trung từ năm 2008 – 2013

Nồng độ bụi TSP hầu hết các điểm quan trắc xung quanh KCN khu vực Đà Nẵng vượt giới hạn cho phép theo QCVN 05:2013, thậm chí nhiều điểm vượt cao hơn nhiều giới hạn cho phép với trung bình 24h và trung bình năm Trên phạm vi

Tp Đà Nẵng, năm 2008, 2009 là những năm không khí bị ô nhiễm bụi cao vì có nhiều giá trị giá trị quan trắc vượt chuẩn cao nhất trong 6 năm 2008 – 2013 [7]

b Chất lượng không khí tại KCN Hòa Khánh

Môi trường không khí tại KCN Hòa Khánh đã có dấu hiệu ô nhiễm cục bộ về bụi và SO2 tại một số khu vực: nhà máy cán thép tư nhân, công ty giấy Wei Sern Xin Nguyên nhân chính là do khí thải có chứa SO2 sinh ra do các quá trình đốt nhiên liệu như: dầu DO, FO của các lò công nghiệp không được xử lý trước khi thải

ra môi trường có sử dụng Tổng tải lượng gây ô nhiễm không khí khoảng 1,36 tấn/ngày

Ngoài ra, ở KCN Hòa Khánh còn bị ô nhiễm về mùi hôi, bụi, bụi kim loại do những cơ sở cơ khí – cán thép, vật liệu xây dựng, chế biến cao su, nhựa gây ra [9] Chất lượng không khí tại một số khu vực sản xuất trong KCN được trình bày trong Bảng 1

Bảng 1.1: Chất lượng không khí xung quanh tại khu vực sản xuất một số cơ sở

(Nguồn: Nguyễn Thế Tiến và cộng sự, 2008)[11]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Loài nghiên cứu: Barbula indica [31]

Hình 2.1: Barbula indica

B indica là một loài Rêu nhỏ, màu xanh lá cây hoặc màu vàng nhạt, tạo thành

búi thấp với phân bố đều Rêu này phổ biến ở Việt Nam và phong phú khắp vùng

nhiệt đới Châu Á B indica là một loài chỉ thị KLN đáng tin cậy cho các mục đích

trong khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới Nó thường mọc trên các loại đất đá và nhiều chất nhân tạo như vỉa hè, đặc biệt trên nền ẩm và đá vôi [24]

Kim loại nghiên cứu: Pb và Cd

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Về không gian, tiến hành lấy mẫu tại các khu dân cư quanh KCN Hòa Khánh bao gồm 4 khu vực: khu dân cư phía Bắc song song với đường số 5, khu dân cư