Đánh giá ô nhiễm mangan trong nước dưới đất khu vực quận Tân Phú – TP Hồ Chí Minh

Báo cáo tiểu luận ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM MANGAN TRONG NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC QUẬN TÂN PHÚ – TP. HCM GVHD: PGS.TS Nguyễn Việt Kỳ Nhóm thực hiên: Đỗ Xuân Hồng Ngô Thị Cẩm Loan Nguyễn Hoài Thu Nguyễn Thị Thùy Trang Phạm Ng Phương Trang Phạm Thị Mộng Tuyền NỘI DUNG PHẦN 1 MỞ ĐẦU Mực nước ngầm hạ thấp nhanh, có nguy cơ bị cạn kiệt Ô nhiễm kim loại nặng trong nước ngầm Nghiên cứu đánh giá ô nhiễm Mangan trong nước ngầm là điều hết sức cần thiết, từ đó đưa ra những khuyến cáo và biện pháp phòng tránh giảm thiểu những tác động có hại của Mn trong nước ngầm. Tính cấp thiết của đề tài: 2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu nồng độ Mn hiện diện trong nước ngầm tại khu vực quận Tân Phú, Thành phố Hồ Chí Minh. 3. Mục tiêu và yêu cầu: Định vị được những vùng, tầng chứa nước nào thường nhiễm bẩn Mn, mức độ nhiễm bẩn của từng khu vực, Xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm Mn trong nước ngầm,  Đưa ra các kết quả đạt được của các công trình nghiên cứu trước đây, và căn cứ trên kết quả đó đánh giá việc ô nhiễm Mn trong nước ngầm của khu vực nghiên cứu. PHẦN 1 MỞ ĐẦU 4. Nội dung nghiên cứu: Xác định nồng độ Mn trong nước ngầm tại khu vực nghiên cứu theo từng thời điểm khác nhau. Mối tương quan giữa biến động nồng độ Mn và các yếu tố liên quan khác. 5. Phương pháp nghiên cứu: Thu thập, tổng hợp, phân tích, đánh giá các kết quả nghiên cứu đã có. 6. Ý nghĩa của đề tài: Góp phần xây dựng hoàn chỉnh lý luận về đánh giá hiện trạng ô nhiễm Mn trong nguồn nước ngầm của khu vực/Thành phố. Kết quả nghiên cứu của đề tài làm cơ sở cho quy hoạch khai thác và sử dụng nguồn nước ngầm đúng quy cách, tránh ảnh hưởng đến sức khỏe người dân. PHẦN 1 MỞ ĐẦU Phần 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Đặc tính hoá lý và độc tính của Mn Quặng Mn 1. Đặc tính hoá lý và độc tính của Mn 2. Tình hình ô nhiễm Mn trong nước ngầm một số quốc gia tiêu biểu 2. Tình hình ô nhiễm Mn trong nước ngầm một số quốc gia tiêu biểu Băngladesh 2001: khoảng 42% các giếng khoan trên lãnh thổ Bangladesh có nồng độ Mn vượt quá giới hạn cho phép là 0,4 mg/l; tập trung ở miền Bắc và phía Đông. Ghanna Khoảng 45% nước uống ở Ghana sản xuất từ nước ngầm. Có khoảng 13% giếng nước ở Ashanti và 29% KV phía Tây có nồng độ Mn vượt quá 0,4 mg/l (TC WHO ). Scotland. Trên 475 mẫu nước ngầm trên lãnh thổ=> nồng độ Mn trong nước ngầm dao động lên đến 1,9 mg/l, vượt 0,4 mg/l. 2. Tình hình ô nhiễm Mn trong nước ngầm một số quốc gia tiêu biểu  Hàm lượng Mn vượt quá ngưỡng cho phép là hiện tượng không hiếm gặp trên thế giới. Hiện trạng ô nhiễm nước ngầm tại một số KV Đồng bằng sông Hồng: 44% số giếng nước được lấy mẫu tại khu vực đồng bằng sông Hồng nồng độ mangan vượt mức cho phép. Sóc Trăng: 4 trong số 7 mẫu nước ở tầng chứa nước Pleistocen thượng có hàm lượng Mn vượt quá TCCP. Hàm lượng cao nhất đạt tới 2,55mg/l. Cà Mau: Tầng Pleistocen trung-thượng có 2/8 mẫu có hàm lượng Mn vượt quá TCCP, hàm lượng Mn đạt 8,50mg/l. Long An: Tầng Pleistocen hạ có 4/9 mẫu có hàm lượng Mangan vượt quá TCCP, hàm lượng cao nhất đạt 1,80mg/l. Quận 12 - TP HCM: Tầng Pliocen trên (n22) có 2/9 mẫu có hàm lượng Mn vượt quá TCCP, hàm lượng cao nhất đạt 0,69mg/l. 3. Ô nhiễm Mn trong nước ngầm ở VN 3. Ô nhiễm Mn trong nước ngầm ở VN Mối quan hệ giữa Mn và các tp khác trong nước ngầm: Fe: =>Fe và Mn2+ có quan hệ đồng sinh trong NDD. pH: Độ pH ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thuỷ phân của Mn. Theo nghiên cứu của Nguyễn Việt Kỳ, Lê Thị Tuyết Vân 4.Một số biện pháp xử lý Mn trong nước ngầm Oxy hoá bằng oxy 2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O → 2Mn(OH)4 + 4H+ + 4HCO3- Oxy hoá bằng đioxit clo Mn2+ + 2ClO2 + 2H2O→ MnO2 + 2O2 + 2Cl- + 4H+ Oxy hoá bằng permanganat kali 3Mn2+ + 2MnO4- + 2H2O→ 5MnO2 + 4H+ Oxy hoá bằng ozon Mn2+ + O3 + H2O→ MnO2 + O2 + 2H+ Phương pháp sinh học (MANAGAZUR) Phần lớn các vi khuẩn trong môi trường hiếu khí cho phép oxy hóa sinh học Mn. 5. Sơ lược ĐCTV khu vực nghiên cứu - Diện tích: 1.606,98ha, chiếm 0,76% diện tích tự nhiên toàn thành phố. - Dân số: năm 2010 khoảng 385.000 người dự kiến đến năm 2020 khoảng 465.000 người. - Về hành chính: quận bao gồm 11 phường là: Tân Sơn Nhì, Tây Thạnh, Sơn Kỳ, Tân Quý, Tân Thành, Phú Thọ Hòa, Phú Thạnh, Phú Trung, Hòa Thạnh, Hiệp Tân, Tân Thới Hòa. 5. Sơ lược ĐCTV khu vực nghiên cứu Vị trí địa lý Phía Đông giáp quận Tân Bình Phía Tây giáp quận Bình Tân Phía Nam giáp quận 6, quận 11; Phía Bắc giáp quận 12 Địa hình Được chia làm hai vùng: Vùng cao dạng địa hình bào mòn sinh tụ, cao độ từ 3 - 4m, độ dốc 0 - 4m. Vùng thấp dạng địa hình tích tụ. Địa chất: Đất đai của quận được phân thành 3 loại chính: đất xám, đất phù sa, đất phèn 5. Sơ lược ĐCTV khu vực nghiên cứu Nguồn nước và thủy văn Chịu ảnh hưởng đặc điểm thủy văn của toàn thành phố. Nằm ở vùng hạ lưu hệ thống sông Ðồng Nai - Sài Gòn, có mạng lưới sông ngòi kênh rạch rất phát triển. Về thủy văn chịu ảnh hưởng dao động bán nhật triều của biển Ðông. Phần 3 Hiện trạng ô nhiễm Mangan khu vực nghiên cứu 1. Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm Mn trong NDĐ tại Tân Phú Hình 3.1. Sơ đồ bố trí mạng lưới giếng khoan tại khu vực nghiên cứu 1. Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm Mn trong NDĐ tại Tân Phú Trong khu vực bãi giếng tồn tại 4 đơn vị chứa nước Tầng chứa nước Pleistocen trung – thượng (pq2-3) phân bố ở độ sâu 10 – 40m; Tầng chứa nước Pleistocen hạ (qp1) phân bố ở độ sâu 60 – 90m; Tầng chứa nước Pliocen trên (n22) phân bố từ 120 – 140m; Tầng chứa nước Pliocen dưới (n21) phân bố ở độ sâu > 160m đến 230m 1. Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm Mn trong NDĐ tại Tân Phú Hình 3.2. Mặt cắt địa chất thủy văn theo hướng Nam Tây Nam – Bắc Đông Bắc Đạt yêu cầu: 0.06mg/l 2. Đánh giá số liệu quan trắc Hình 3.3. Biểu đồ tổng hợp hàm lượng Mn2+ cho một số giếng Nồng độ Mn tăng cao trong mùa mưa và tăng theo thời gian Tại một số giếng khai thác chênh lệch hàm lượng Mn giữa hai mùa có thể đạt tới trên 0,2 mg/l. 2. Đánh giá số liệu quan trắc 3. Phân tích nguyên nhân gây ô nhiễm Mn 3. Đánh giá nguyên nhân gây ô nhiễm Mn Nguyên nhân gây ô nhiễm Mn Do sự rửa trôi của Mn ở các lớp trầm tích trong đất đá khi nước ngầm di chuyển. Lượng nước ngầm được bổ cập từ những nơi xa hơn do việc khai thác làm hạ thấp mực nước ngầm tại khu vực nghiên cứu. 4. Cơ chế gây ô nhiễm từ các yếu tố trầm tích – địa chất 4. Cơ chế gây ô nhiễm từ các yếu tố trầm tích – địa chất Hiện tượng nhiễm Mn2+ trong nước dưới đất có thể gặp trong tất cả các giếng khai thác bị nhiễm sắt. 5. Giải pháp Gồm 2 nhóm: Xây dựng các hệ thống xử lý Mn trong nước trước khi đưa vào sử dụng. Xây dựng các phương án bổ cập lượng nước phù hợp với lượng khai thác đối với nước ngầm của khu vực không bị ô nhiễm Mn cho nước ngầm nhằm tránh trường hợp gia tăng lượng Mn theo thời gian. Một số hình ảnh minh họa Cột lọc Fe và Mn Một số hình ảnh minh họa Xuất xứ : sản phẩm của PVC-Co (Việt Nam) Đặc điểm : dạng hạt Công dụng : xúc tác khử sắt, manga Hạn dùng : tối thiểu 2 năm, định kỳ rửa ngược rửa xuôi bằng nước, không cần tái sinh Đơn vị tính : kg Tỷ trọng : 1,4 kg/lít Đóng bao : 25 kg (chuẩn), 5 kg Giá bán : 20.000 đ/kg + VAT 10% Cát Mangan – MS Quy trình xử lý NMXLN Tân Phú Hóa chất thêm vào: Vôi = 96,6 g/m3 nước sạch Clor = 3,8 g/m3 nước sạch Fluor = 0,44 g/m3 nước sạch Sản lượng: Nước thô trung bình = 73.000 m3 / ngày Nước sạch trung bình = 68.000 m3 / ngày Phần 4: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Chất lượng nước ngầm của các giếng khoan Tân Phú: chỉ có nước trong tầng Pleistocen trung – thượng qp2-3 đạt yêu cầu (0,06mg/l); các tầng khác đều vượt TC (Mn<0.3mg/l QCVN 01:2009/BYT ) Nồng độ Mn mùa mưa cao hơn so với mùa khô và có xu hướng gia tăng theo thời gian. Nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm Mn trong nước ngầm tại Tân Phú là từ nguồn gốc địa chất – trầm tích. Hiện tượng nhiễm Mn trong nước dưới đất có mối quan hệ với trình trạng nhiễm Fe. Kiến nghị Khảo sát phân bổ các lớp trầm tích trước khi quyết định khoan giếng nhằm tránh việc khoan vào khu vực có hàm lượng Mn cao. Đối với những giếng đã bị nhiễm Mn, phải có biện pháp xử lý phù hợp trước khi đưa nguồn nước vào sử dụng. Quản lý các nguồn thải và các giếng khoan chặt chẽ, để tránh ô nhiễm từ xả thải. Theo dõi sự hạ thấp mực nước ngầm và nghiên cứu cách thức bổ cập nước sạch cho các tầng chứa nước. TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Xuân Lai. Cấp nước (tập 2). NXB Khoa học và kỹ thuật, 2002. Jacques Bernard và nnk. Sổ tay xử lý nước (tập 2). NXB Xây dựng, 1999. Liên đoàn bản đồ địa chất, Phân chia địa tầng N – Q và nghiên cứu cấu trúc đồng bằng Nam Bộ, 2005. Liên đoàn quy hoạch và điều tra tài nguyên nước miền Nam, Biên hội bản đồ Địa chất, địa chất thủy văn, địa chất công trình Tp.HCM tỷ lệ 1/50.000, 2010. Nguyễn Thị Vân Hà, Sources and leaching of manganese and iron in the Sai Gon River Basin, Viet Nam, 2011. Patrick A. Domenico, Franklin W. Scheartz, Physical and Chemical Hydrogeology, 1990 World Health Organization, Manganese. Geneva,,1981