Bài viết Đánh giá ô nhiễm của các chất hữu cơ thơm đa vòng trong nước sông Kim Ngưu, Hà Nội trình bày các nội dung: Tồn lưu của PAHs trong nước sông Kim Ngưu; Đánh giá thành phần PAH; Rủi ro môi trường của PAHs trong nước sông Kim Ngưu.
Trang 1ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM CỦA CÁC CHẤT HỮU CƠ THƠM
ĐA VÒNG TRONG NƯỚC SÔNG KIM NGƯU, HÀ NỘI
Tô Xuân Quỳnh1, Vũ Đức Toàn2
1 Trường Đại học Công đoàn, email: toxuanquynh1304@gmail.com
2 Trường Đại học Thủy lợi
1 GIỚI THIỆU CHUNG
Polycylic Aromatic Hydrocarbon (PAHs)
thuộc nhóm các chất hữu cơ thơm đa vòng
khó phân huỷ có độc tính cao và khả năng
tích luỹ sinh học cao Chúng có thể xâm
nhập, tồn tại, gây ảnh hưởng lâu dài đối với
cơ thể con người và gây ô nhiễm môi trường
Nguồn phát sinh PAHs có thể do nguồn tự
nhiên: Cháy rừng, núi lửa phun trào hoặc
trong các hoạt động sản xuất công nghiệp,
giao thông và sinh hoạt hàng ngày Các PAHs
có số lượng vòng thơm từ 4 trở lên có khả
năng gây ung thư và đột biến gen ở người
Các nghiên cứu về PAHs ở Việt Nam chủ yếu
là trong môi trường không khí, bụi và có rất ít
các nghiên cứu về PAHs trong sông
Sông Kim Ngưu là một trong nhưng con
sông thoát nước thải của Hà Nội, nguồn thải
đổ vào sông Kim Ngưu bao gồm nước thải
sinh hoạt, công nghiệp, bệnh viện… Cũng
như các con sông thoát nước thải khác của
Hà Nội, nước thải đổ ra sông Kim Ngưu
không được xử lý đạt yêu cầu dẫn đến tình
trạng sau một thời gian dài sông bị ô nhiễm
nặng, hàm lượng các chất hữu cơ độc hại
trong đó có PAHs tích luỹ trong nước sông
khá cao vì vậy nghiên cứu về ô nhiễm PAHs
trong sông Kim Ngưu là rất cần thiết
2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Phương pháp điều tra, lấy mẫu
Đoạn sông được chọn để nghiên cứu có
chiều dài 4,5km bắt đầu từ đầu đường Kim
Ngưu đến sau nhà máy nước thải Yên Sở
Lấy 6 mẫu vào mùa khô (tháng 4/ 2017) dọc theo sông Kim Ngưu, khoảng cách giữa các
vị trí lấy mẫu dao động từ 800m đến 900m các mẫu nước mặt được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 6663 – 6:2008 (hướng dẫn lấy mẫu ở sông) Các mẫu nước mặt sau khi lấy xong được đưa đến Phòng phân tích môi trường thuộc Viện Công nghệ Môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
để phân tích
Hình 1 Sơ đồ lấy mẫu nước sông Kim Ngưu
2.2 Phương pháp phân tích mẫu
Mẫu được phân tích theo quy trình của Kadokami và cộng sự (Kadokami et al.,2009) Lấy 30g Nacl khan chovào 500ml
Trang 2mẫu nước lắc cho tan đều Cho 30 ml
diclometan vào dung dịch lắc kỹ trong vòng
10 phút rồi lọc dịch chiết qua phễu lọc có
Na2SO4 khan Lặp lại quá trình này 2 lần nữa
mỗi lần với 30ml diclometan Cô đặc dung
dịch sau khi lọc bằng máy cô quay chân
không Tiếp theo, dung dịch dược làm sạch
bằng cột silicagel hoạt tính Sau khi làm
sạch, tiếp tục cô đặc dung dịch thu được
bằng máy cô quay chân không đến thể tích
dung dịch khoảng 5ml Thổi khí N2 cho đến
khi dung dịch còn 1ml Phân tích mẫu trên
máy GC-MS-MS-SRM (TSQ Quantum XLS,
Thermo Fisher Scientific, USA)
3 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
3.1 Tồn lưu của PAHs trong nước sông
Kim Ngưu
Nồng độ của phát hiện Σ16PAHs trong
sông Kim Ngưu dao động từ 0.12 đến 2.88
µg/L Nồng độ Σ16PAHs trong sông Kim
Ngưu Hà Nội thấp hơn so với sông Moscow
ở Nga (0.2–19 µg/l) và cao hơn sông
Tongzhou ở Trung Quốc (0.08–1.88 µg/l) Ở
Việt Nam nồng độ Σ16PAHs trong nước
sông Kim Ngưu cao hơn nồng độ PAH ở
sông Cầu Bây (0,14 -2,47 µg/l)
Đánh giá chung từ Hình 2 cho thấy nồng
độ Σ16PAHs và PAH thành phần có xu
hướng giảm dần theo các vị trí M5 > M4 >
M3 > M2 > M1 > M6 Có thể nhận thấy
nồng độ PAH giảm dần về phía đầu nguồn
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
NM1 NM2 NM3 NM4 NM5 NM6
Nồng độ PAHs (µg/l)
Hình 2 Nồng độ PAHs
trong nước sông Kim Ngưu
Trong các PAHs phát hiện thì Naphalene
có nồng độ cao nhất kết quả này hoàn toàn hợp lý vì Naphalene đang còn được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp và dược phẩm tại Việt Nam
3.2 Đánh giá thành phần PAH
Kết quả phân tích cho thấy số lượng PAHs
có khối lượng phân tử thấp với cấu tạo 2,3 vòng thơm L-PAHs chiếm số lượng lớn trong nước sông Kim Ngưu Cụ thể: L-PAHs chiếm 65% trong 16 PAH tìm thấy trong sông Kim Ngưu điều này hoàn toàn hợp lý với các nghiên cứu chỉ ra rằng các PAHs trong thành phần có số lượng vòng thơm ít
có xu hướng tồn tại trong nước nhiều hơn trong trầm tích và ngược lại
0% 20% 40% 60% 80% 100% NM1
NM2 NM3 NM4 NM5 NM6
L‐PAHs M‐PAHs and H‐PAHs
Hình 3 Tỷ lệ phần trăm các PAHs trong nước sông Kim Ngưu
Ngoài việc đánh giá riêng lẻ từng PAH còn có thể sử dụng tỷ lệ các PAH so với nhau
để xác định nguồn thải Mỗi nguồn thải có khả năng tạo thành một số PAHs vượt trội so với các nguồn khác Khi đó tỷ lệ các PAHs vượt trội sẽ là chỉ thị góp phần nhận dạng đặc điểm nguồn thải
Nếu tỷ lệ của Flu/ (Flu+Pyr) > 0.5 thì nguồn phát sinh PAH từ các hoạt động đốt cháy than và gỗ Tỷ lệ Flu/ (Flu+Pyr) < 0.4 là
do các sự cố tràn dầu và nếu tỷ lệ Flu/ (Flu+Pyr) nằm trong khoảng từ 0.4 đến 0.5 thì có thể khẳng định nguồn thải của PAH đến từ các nguồn hỗn hợp Tỷ lệ Flu/ (Flu+Pyr) tại các vị trí lấy mẫu giao
Trang 3động từ 0.28 đến 0.5 vì vậy có thể kết luận
nguồn thải PAH từ các quá trình sản xuất
công nghiệp, sinh hoạt và giao thông
Nếu tỷ lệ của BaA/ (BaA + Chr) > 0.35 thì
nguồn phát sinh PAH từ các hoạt động đốt
cháy than và gỗ Tỷ lệ BaA/ (BaA + Chr) > 0.2
là do các sự cố tràn dầu và nếu tỷ lệ
BaA/ (BaA + Chr) nằm trong khoảng từ 0.2
đến 0.35 thì có thể khẳng định nguồn thải
của PAH đến từ các nguồn hỗn hợp Tỷ lệ
BaA / (BaA + Chr) tại các vị trí lấy mẫu giao
động từ 0.08 đến 0.35 vì vậy có thể kết luận
nguồn phát sinh PAH từ các quá trình sản
xuất công nghiệp, sinh hoạt và giao thông
3.3 Rủi ro môi trường của PAHs trong
nước sông Kim Ngưu
Theo nghiên cứu của GuO và các cộng sự
năm 2007, nếu nồng độ các PAHs trong nước
cao hơn 10 µg/L thì nước bị ô nhiễm nặng bởi
PAHs và môi trường nước đó có nguy cơ ô
nhiễm cao So sánh với Hình 2 nhận thấy rằng
nồng độ PAHs trong nước sông Kim Ngưu
dao động từ 0.12 đến 2.88 µg/L, tại vị trí M5
nồng độ PAHs cao nhất cũng chỉ đạt mức 2.88
µg/L thấp hơn rất nhiều so với mức 10 µg/L
Điều này cho thấy mức độ rủi ro môi trường ở
tất cả các mẫu nước mặt đều đang ở mức thấp
4 KẾT LUẬN
Ô nhiễm PAHs trong nước sông Kim
Ngưu, Hà Nội đã diễn ra ở phạm vi rộng
Mười sáu PAHs đại diện đều đã được phát
hiện thấy trong các mẫu nước sông lấy vào đợt tháng 4 năm 2017 Mức độ ô nhiễm PAHs tại sông Kim Ngưu cao hơn so với một
số sông ở Việt Nam và thế giới Nguồn phát sinh PAHs đến từ quá trình sản xuất công nghiệp, giao thông và sinh hoạt Mức độ rủi
ro môi trường do ô nhiễm PAHs đang ở mức rủi ro thấp
5 TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Guo, W., He M.C., Yang, Z.F., Lin, C.Y., Quan, X.C., Wang, H.Z.2007 Distributionofpolycyclicaromatic
hydrocarbons in water suspended particulate matter and sediment from Daliao River
watershed China Chemosphere 68 :93–104
[2] Kadokami, K., Jinya, D., Iwamura, T., (2009), “Survey on 882 organic micro-pollutants in rivers throughout Japan by automated indentification and quatification system with a gas chromatography mass spectrometry database”, J Envinron Chem,
19, 351- 360
[3] Kha, P.T 2013 Polycyclic Aromatic hydro-carbons (PAHs) in coastal sediments
in the North of Vietnam Journal of Marine Science and Technology 13 : 284-288
[4] Long, E R., Donald, D.M., Sherri, L.S., Fred, D.C 1995 Incidence of adverse biological effects within ranges of chemical concentrations in marine and estuarine
sediments Environmental Management
19: 81–97