Tài liệu Nghiên cứu hiện trạng môi trường đất khu vực xung quanh công ty cổ phần SUPE phốt phát và hóa chất Lâm Thao

Nghiên cứu hiện trạng môi trường đất khu vực xung quanh công ty cổ phần SUPE phốt phát và hóa chất Lâm Thao Nghiêm Trung Dung- Nguyễn Duy Hùng - Tôn Thu Giang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Nguyễn Duy Bảo Viện Y học Lao động và Vệ sinh Môi trường Đất là một môi trường ổn định, có thể được sử dụng để nghiên cứu quá trình tích tụ theo thời gian của các chất. Đề tài đã nghiên cứu hiện trạng môi trường đất khu vực xung quanh Công ty Cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao. Quá trình lấy mẫu được thực hiện vào tháng 3/2008. Mẫu được lấy ở dạng tổ hợp theo không gian nhằm đảm bảo đại diện cho khu vực nghiên cứu. 16 mẫu đất đã được lấy và phân tích bằng ICP/MS và so màu. pH được đo trực tiếp tại hiện trường. Kết quả thu được cho thấy, các nguồn thải công nghiệp trong khu vực đã có tác động đáng kể đến thành phần đất tại hai xã Thạch Sơn và Chu Hóa. Hàm lượng trung bình của As và các kim loại nặng như Cu, Zn và Pb trong đất tại Chu Hóa đều vượt ngưỡng tương ứng của QCVN 03:2008/BTNMT. Giá trị PH KCI ở Chu Hóa và hầu hết các mẫu tại Thạch Sơn đều không đạt tiêu chuẩn quốc gia của Canada. I. Mở đầu Môi trường khu vực Công ty cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao cũng như tình hình bệnh tật của cộng đồng dân cư xung quanh là vấn đề được quan tâm trong những năm gần đây. Một số nghiên cứu về vấn đề này đã được thực hiện, trong đó có đề tài cấp nhà nước "Nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường tới sức khỏe, bệnh tật của cộng đồng dân cư khu vực Công ty cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao và đề xuất giải pháp khắc phục". Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội được giao thực hiện một nhánh của đề tài nói trên với tiêu đề "Nghiên cứu ô nhiễm môi trường nước thải, nước bề mặt, trầm tích ao hồ, đất và chất thải rắn khu vực Công ty cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao". Bài viết trình bày một phần kết quả thu được từ đề tài nhánh nói trên về môi trường đất khu vực xung quanh Công ty cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao. II. Thực nghiệm Đối tượng nghiên cứu là đất tại hai xã Thạch Sơn và Chu Hóa, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ. Đây là hai xã nằm giáp ranh với Công ty cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao; tại Chu Hóa còn có Công ty Cổ phần Pin - Ác quy Vĩnh Phú. Xã Lương Lỗ, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ được chọn làm xã đối chứng. Lương Lỗ nằm ở phía thượng nguồn của sông Hồng và cách hai công ty nói trên khoảng 15 km. Trong phạm vi bán kính nói trên, không có hoạt động công nghiệp nào khác. Quá trình lấy mẫu được thực hiện vào tháng 3/2008. Vị trí lấy mẫu (Hình 1 và Bảng 1) được chọn đại diện cho khu vực nghiên cứu. Có 2 loại vị trí lấy mẫu đã được chọn: Loại thứ nhất nằm trong vòng bán kính 2 m tính từ điểm thải. Loại thứ hai nằm trước điểm thải; hoặc nơi có địa hình cao hơn điểm thải, và cách điểm thải từ 500 m trở lên.Tại Lương Lỗ, các điểm lấy mẫu được phân bố đều trên toàn xã. Mẫu được lấy là mẫu tổ hợp theo không gian - mẫu trộn từ các mẫu đơn được lấy tại 5 vị trí, gồm 4 đỉnh của một hình vuông (có cạnh dài 0,5 - 1m) và tâm của hình vuông đó. Riêng mẫu AQ-D1 được trộn từ 3 mẫu đơn (3 đỉnh của tam giác đều), còn mẫu AQ-D2 được trộn từ 4 mẫu đơn (4 đỉnh của hình vuông). Độ sâu lấy mẫu tại mỗi điểm là 20 - 25 cm. Quá trình lấy mẫu, xử lý và bảo quản mẫu được thực hiện theo các TCVN và ISO[l,2, 3] hiện hành. Các nguyên tố được phân tích bằng phương pháp ICP/MS trên thiết bị Agilent 7500 (Mỹ) [4]. SO42- được phân tích bằng phương pháp so màu trên thiết bị UV-Vis 1201 Shimadzu (Nhật Bản). pH được đo trực tiếp tại hiện trường. III. Kết quả và thảo luận Tổng cộng có 16 mẫu đất đã được lấy, trong đó, mỗi xã có 4 mẫu, mỗi công ty có 2 mẫu. Kết quả phân tích được trình bày trong (Bảng 2). Từ Bảng 2 có thể thấy, giá trị của các thông số ở Thạch Sơn và Chu Hóa có sự khác biệt lớn so vói xã đối chứng Lương Lỗ và hai công ty. Dải pH KCI thấp nhất là ở các mẫu của hai công ty (4,2 - 4,6), tiếp đến là Thạch Sơn và Chu Hóa (chủ yếu là nằm trong dải 3,8 - 5,9) và cao nhất là ở Lương Lỗ (7,1 - 7,6). Đối với hàm lượng trung bình của P, SO42-, Fe và As, nhìn chung, phân bố như sau: cao nhất ở Công ty cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao, đến hai xã Thạch Sơn và Chu Hóa, thấp nhất ở xã Lương Lỗ. Điều này là dễ hiểu vì các thông số nói trên đều liên quan trực tiếp tới hoạt động của Công ty cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao. P là thành phần chính của quặng apatit (thường chứa khoảng 33% P2O5) - một nguyên liệu chính. Pyrit (FeS2) cũng là một trong những nguyên liệu chính đã được sử dụng để sản xuất axít sunphuric tại công ty này trong một thời gian dài trước đây và hiện vẫn còn nằm lại tại bãi xỉ pyrit. Theo thời gian, FeS 2 bị vi khuẩn (vk) oxy hóa lưu huỳnh (sulfur-oxidizing bacteria) chuyển hóa trong điều kiện hiếu khí theo phương trình sau [5]: FeS2(r) + 1,5O2 + H2O --> Fe2+ + 2H+ + 2SO42Đây là nguyên nhân chính làm tăng thêm nồng độ ion Fe và SO 42-, đồng thời làm giảm pH trong môi trường đất ở Thạch Sơn và Chu Hóa. pH thấp và nồng độ SO 42cao còn có thể được gây ra bởi một nguyên nhân khác liên quan đến H 2SO4 - một sản phẩm chính của Công ty cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao. Một phần của sản phẩm này có thể vì nhiều lý do khác nhau như rò rỉ, rửa dụng cụ đựng..., đã theo nước thải và nước mưa đi vào môi trường xung quanh, trong đó có đất. As là thành phần thường có nhiều trong xỉ và bùn thải của quá trình đốt pyrit. Công ty Cổ phần Pin - Ắc quy Vĩnh Phú - đóng tại Chu Hóa, sử dụng hợp kim PbSb3,5% trong sản xuất ắc quy. Đồng thời, Công ty này cũng sử dụng Zn trong sản xuất pin. Chính vì vậy, đối với hàm lượng trung bình của Pb, Zn và Sb, có sự phân bố như sau: cao nhất ở Công ty Cổ phần Pin - Ắc quy Vĩnh Phú, sau đó, đến hai xã Thạch Sơn và Chu Hóa, thấp nhất tại xã Lương Lỗ. Đối với Cu, mối tương quan với nguồn thải có phức tạp hơn, song vẫn có thể thấy, hàm lượng Cu ở Thạch Sơn và Chu Hóa cao hơn hẳn ở Lương Lỗ. Điều này cho thấy, các nguồn thải công nghiệp trong khu vực đã có ảnh hưởng đáng kể đến thành phần của đất tại hai xã Thạch Sơn và Chu Hóa. Ở xã đối chứng Lương Lỗ, nhìn chung, giá trị của cùng một thông số ở các mẫu khác nhau là tương đối đồng đều. Trong khi đó, tại Thạch Sơn và Chu Hóa, có sự khác nhau đáng kể về giá trị của cùng một thông số giữa các mẫu khác nhau trong cùng một xã và giữa hai xã với nhau. Đặc biệt là các mẫu nằm sát các nguồn thải như TS-Dl, CH-D2 và CH-D4. Điều này cho thấy rõ sự tác động của các nguồn thải công nghiệp trong khu vực tới thành phần đất của hai xã Thạch Sơn và Chu Hóa. Đối với các thông số có quy chuẩn (Bảng 3), các mẫu ở Lương Lỗ đều đạt QCVN 03:2008/BTNMT. Trong khi đó, hàm lượng trung bình của Cu, Zn, As và Pb tại Chu Hóa đều cao hơn giới hạn cho phép tương ứng của QCVN 03:2008/BTNMT. Giá trị PHKCI ở Chu Hóa và hầu hết các mẫu tại Thạch Sơn đều không đạt tiêu chuẩn tương ứng của Canada. IV. Kết Luận Hoạt động công nghiệp của Công ty Cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao và Công ty cổ phần Pin - Ắc quy Vĩnh Phú đã có tác động đáng kể đến thành phần đất của hai xã Thạch Sơn và Chu Hóa. Hàm lượng trung bình của As và một số kim loại nặng như Cu, Zn và Pb trong đất tại Chu Hóa đều cao hơn giá trị giới hạn tương ứng của QCVN 03:2008/BTNMT. Giá trị PH KCI của đất ở Chu Hóa và Thạch Sơn, nhìn chung, đều không đạt tiêu chuẩn tương ứng của Canada. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. TCVN 4046-85: Phương pháp lấy mẫu đất trong khu vực nông nghiệp. 2. TCVN 5297-1995: Chất lượng đất - Cách lấy mẫu - Các yêu cầu chung. 3. ISO 10381-5:2005: Chất lượng đất – Lấy mẫu - Phần 5: Hướng dẫn trình tự khảo sát sự ô nhiễm đất ở các khu vực đô thị và nông nghiệp, 4. Yokogawa Analyticaỉ System InC, 1-15-5 Nakacho, Mushasino-shi Tokyo 180-8543 - Aligent 7500ICP-MS Application handbook. 5. Clair N, Sawyer, Perry L, McCarty and Gene F, Parkin, Chemistry for environmental engineering and science, Fifth Edition, McGraw - HUI 2003. 6. QCVN 03.-2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong đất. 7. Canadian Soil Quality Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health, Summary Talbes Update 7.0(2007). TCMT 03/2012