Bài giảng Ô nhiễm đất và các biện pháp xử lý (Phần 2)

Nội dung text: Bài giảng Ô nhiễm đất và các biện pháp xử lý (Phần 2)

1. 42 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Ch•ơng 3. Các biện pháp cải tạo đất ô nhiễm Việc làm giảm ô nhiễm đất do các hợp chất ngoại sinh là vấn đề của cả thế giới quan tâm. Ngoài sự khác nhau về sự phát triển của khoa học kỹ thuật ở các n•ớc Ph•ơng Đông và Ph•ơng Tây, việc phòng ngừa và cải tạo đất ô nhiễm là vấn đề mà các n•ớc công nghiệp đang phát triển nh• Việt Nam cần phải đ•ợc quan tâm nhiều hơn. Một trong những giải pháp xử lý đất ô nhiễm là ph•ơng pháp làm sạch đất nh• việc di dời các yếu tố ô nhiễm. Có nhiều giải pháp công nghệ khác nhau để giải quyết vấn đề này, tuy nhiên khi áp dụng bất cứ một giải pháp nào để làm sạch đất cũng cần quan tâm đến hiệu quả của quá trình đ•ợc thể hiện thông qua các khía cạnh chính sau: - Khả năng ứng dụng vào thực tiễn cao - Chi phí giá thành hợp lý - Ph•ơng pháp tiến hành đơn giản, dễ vận hành - Cần nguồn tài nguyên và năng l•ợng để duy trì quá trình xử lý ở tối thiểu - Khả năng dễ dàng sử dụng lại những vùng đất đã đ•ợc xử lý - Tính bền vững cao, giảm đ•ợc rủi ro lâu dài với môi tr•ờng - Thời gian xử lý nhanh - Khả năng dễ dàng chấp nhận của ph•ơng pháp Các ph•ơng pháp làm sạch sử dụng sự khác nhau đặc tr•ng giữa các tính chất của các yếu tố ô nhiễm hoặc các phần tử ô nhiễm và tính chất lý hoá học của đất. Các tính chất mà ph•ơng pháp làm sạch có thể áp dụng đ•ợc đó là: đặc tính dễ bay hơi của các chất ô nhiễm, khả năng hoà tan trong n•ớc, khả năng hấp phụ và giải hấp cũng nh• kích th•ớc, mật độ và hình dạng của các phần tử ô nhiễm (hoặc các phần tử chất ô nhiễm), khả năng phân huỷ sinh học hoặc tính không ổn định về mặt hóa học. Do đó, khi áp dụng các ph•ơng pháp xử lý cần chú ý các yếu tố sau: - Loại đất: Cấu trúc đoàn lạp đất, đặc tính của các phân tử đất, tỷ lệ các chất mùn trong đất. 42
2. 43 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ - Dạng và nồng độ của các chất ô nhiễm - Trạng thái vật lý của các chất ô nhiễm Khoảng cách khu vực bị ô nhiễm do yếu tố ô nhiễm với thời gian giữa quá trình ô nhiễm và làm sạch. Đặc biệt là khi áp dụng các biện pháp xử lý tại chỗ cần biết rằng khu vực bị ô nhiễm có phải đã bị xáo trộn do quá trình cơ học hay không. Các ph•ơng pháp làm sạch đất phụ thuộc chủ yếu vào dạng và nồng độ của các chất ô nhiễm ở trong đất. Các chất ô nhiễm chủ yếu là: - Các hydrocacbon béo và hydrocacbon thơm không bay hơi - Các hydrocacbon béo và hydrocacbon thơm bay hơi - Các hydrocacbon thơm đa vòng - Các thuốc trừ sâu hữu cơ, PCBs - Kim loại nặng và hợp chất của nó - Các xyanua tự do - Các xyanua phức hợp Các loại đất ô nhiễm kim loại nặng hay hợp chất kim loại nặng hầu hết th•ờng tồn l•u nên khó làm sạch. Nguyên nhân là các kim loại và hợp chất của chúng không bị phân huỷ và khi có thủy ngân và asen thì việc làm bay hơi các chất này cần phải có nhiệt độ rất lớn. Hơn nữa, các kim loại nặng th•ờng đ•ợc tìm thấy trong đất do các loại ô nhiễm khác, đặc biệt là các hợp chất hữu cơ. Sự có mặt của các chất ô nhiễm hữu cơ này có thể làm cho việc di dời các kim loại ra khỏi đất thêm phần phức tạp hơn. Trạng thái vật lý của các chất ô nhiễm cũng rất quan trọng nh•ng đôi khi không đ•ợc đánh giá đúng mức nh• là một yếu tố khi tính đến khả năng làm sạch đất. Các chất ô nhiễm có thể có mặt trong đất th•ờng ở các dạng sau: - Các chất ô nhiễm dạng hạt (với các phần tử có kích th•ớc bằng, lớn hơn hoặc lớn hơn các phần tử đất không ô nhiễm). - Các màng lỏng xung quanh các phần tử đất - Hấp phụ trên bề mặt các phần tử đất 43
3. 44 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ - Hấp phụ trong phần tử đất (các chất hữu cơ). - Tan trong pha n•ớc và các khoảng hổng của các phần tử đất - Có mặt trong các pha lỏng hoặc pha rắn và các khoảng hổng của phần tử đất. Các nguyên tắc chính đ•ợc áp dụng để làm sạch đất nhiễm: 1. Di dời (loại bỏ) chất ô nhiễm bằng việc tách các phần tử. Ví dụ nh• xử lý bằng cách tách và bằng việc giải hấp. 2. Tách các yếu tố ô nhiễm dạng hạt bằng cách tách pha. Ví dụ nh• việc phân loại với hidro-xyclon, kỹ thuật tuyển nổi tạo bọt (tạo váng) và kỹ thuật lắng. 3. Tách các yếu tố ô nhiễm bằng cách phá vỡ cấu trúc hoá học, nhiệt học. 4. Tách các yếu tố ô nhiễm bằng việc làm suy thoái sinh học. Ví dụ nh• các kỹ thuật làm đất trồng cây và các lò phản ứng bùn sinh học. 5. Tách các yếu tố ô nhiễm bằng việc hấp thu các chất sinh học hoặc sự huy động sinh học. Phần lớn các công nghệ làm sạch đã đ•ợc phát triển dựa trên các nguyên tắc này. Tuy nhiên trong thực tế chỉ có một số ph•ơng pháp có thể đ•ợc áp dụng thành công ở hiện tại. Hơn nữa, các ph•ơng pháp có thể đ•ợc áp dụng vào lúc này chỉ thích hợp đối với một phần nhỏ các khu vực bị ô nhiễm, nghĩa là với thời gian xử lý ngắn và các loại đất xử lý đ•ợc xem là sạch. Gần đây ng•ời ta cũng nhận thấy rằng các trầm tích bị ô nhiễm cũng là một vấn đề đe doạ nghiêm trọng đối với môi tr•ờng n•ớc và các nguồn tài nguyên n•ớc nói chung. Ngoài ra, các trầm tích bị ô nhiễm cũng cần phải đ•ợc nạo vét th•ờng xuyên với các lý do quản lý n•ớc. Một khối l•ợng rất lớn các chất này là một vấn đề rất nghiêm trọng khi nồng độ của các chất ô nhiễm lên đến mức chất thải nguy hiểm. Tr•ớc khi chôn lấp chúng xuống d•ới biển hoặc khu bãi rác, các trầm tích ô nhiễm cần phải đ•ợc xử lý sạch. Các kỹ thuật để làm sạch các trầm tích thì gần giống với các kỹ thuật để làm sạch các loại đất ô nhiễm. Tuy nhiên 44
4. 45 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ có 4 sự khác nhau chính giữa đất ô nhiễm và trầm tích ô nhiễm cần đ•ợc xem xét khi áp dụng các kỹ thuật này: - Các trầm tích chứa khối l•ợng n•ớc lớn - Trầm tích có đ•ờng kính các hạt trung bình nhỏ hơn các loại đất ô nhiễm. - Các chất ô nhiễm có trong trầm tích thì ít thay đổi hơn và chỉ giới hạn d•ới vài dạng. - Các chất ô nhiễm hoà tan tron n•ớc thì không có trong trầm tích Mục đích của phần này là đ•a ra một cái nhìn tổng quát về khả năng áp ụng các kỹ thuật làm sạch hoặc các nguyên tắc đối với đất và trầm tích ô nhiễm do kim loại nặng và các hợp chất kim loại nặng. Đối với mỗi kỹ thuật sẽ mô tả ngắn gọn các nguyên tắc xử lý, một số cấu hình, tính ứng dụng và cũng dùng để tách các chất ô nhiễm hữu cơ, các b•ớc tiến hành và kinh nghiệm thực tế. 3.1. Ph•ơng pháp xử lý các đất đã đào bằng nhiệt 3.1.1. Nguyên lý Việc làm sạch đất bằng nhiệt gồm 2 b•ớc xử lý: B•ớc thứ nhất là chú trọng vào sự bay hơi của các chất ô nhiễm từ các phần tử đất ở nhiệt độ khoảng 2000C - 7000C. ở đây có thể xảy ra sự chuyển đổi hoá học của các chất ô nhiễm, sự chuyển đổi này phụ thuộc vào nhiệt độ. Tất cả các chất ô nhiễm hữu cơ đều có thể đ•ợc chuyển đổi sang pha khí khi đ•ợc cung cấp nhiệt độ đủ cao và thời gian xử lý đủ dài. Các phần tử đất hữu cơ nh• các axit humic cũng có thể bị phá vỡ và bay hơi. Các chất ô nhiễm hữu cơ trong pha khí th•ờng bị ô xi hoá hoàn toàn ở nhiệt độ giữa 9000C và 11000C ở các b•ớc đốt cháy thành tro. Sau đó đất đ•ợc làm sạch sẽ đ•ợc làm lạnh với n•ớc nhờ một hệ thống thiết bị di dời. 3.1.2. Hệ thống xử lý Hệ thống xử lý nhiệt hoá hoàn thiện đ•ợc phác hoạ trong hình 3.1 nh• sau: Thay đổi Thiết bị lọc nhiệt độ Ly tâm khí 45
5. 46 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Khí sạch Thiết bị dẫn Lò quay Không khí và nhiên liệu Đất ô nhiễm Không khí và nhiên liệu Đất sạch Hình 3.1. Hệ thống xử lý bằng nhiệt Đất đ•ợc sàng để lọc ra các phần tử có kích th•ớc lớn hơn 40 tới 50 mm, tiếp theo đất đ•ợc cho vào lò đun bằng dầu. Các phần tử đất sẽ tiếp xúc với khí nóng do sự chuyển động quay của lò. Khí sẽ bay ra khỏi lò để tới buồng đốt sau nơi có không khí và dầu để có thể đạt đ•ợc nhiệt độ thiêu đốt lớn hơn, đây là điểm cần thiết để oxi hoá hoàn toàn các chất hữu cơ bay hơi. Khí từ các buồng đốt đ•ợc làm lạnh bằng bộ trao đổi nhiệt và đ•ợc chuyển tới thiết bị kiểm tra ô nhiễm. Thiết bị này gồm một hệ thống tách các phần tử, ví dụ nh• xyclon (thiết bị để tác các hạt cứng có kích th•ớc khác nhau) và máy lọc hơi đốt. Có một số kỹ thuật nhiệt hoá khác nh•: - Lò quay với thiết bị trao đổi nhiệt bên trong hoặc nhiệt bên ngoài - Hệ thống xử lý nhiệt hoá lỏng cố định - Hệ thống xử lý nhiệt bằng tia hồng ngoại 3.1.3. Khả năng ứng dụng thực tiễn Ph•ơng pháp xử lý bằng nhiệt phù hợp để tách các chất ô nhiễm hữu cơ và cho tất cả các loại đất. Nhiệt độ cần để di dời các chất ô nhiễm phụ thuộc chủ yếu vào dạng chất ô nhiễm. Dầu diezen và xăng có thể đ•ợc tách ở nhiệt độ khoảng 3000C, các phức xyanua sắt có thể bị phá vỡ ở nhiệt độ khoảng 4500C đến 5000C. Ph•ơng pháp này cũng có thể tách các hợp chất halogen hữu cơ từ 46
6. 47 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ đất. Tuy nhiên cần ngăn ngừa để giảm sự phát thải của dioxin ở nhiệt độ cao hơn 10000C - 11000C sau khi thiêu đốt. Đối với việc loại bỏ các kim loại nặng cần chú ý tới một số vấn đề sau: - Thuỷ ngân và các hợp chất có chứa thủy ngân có thể bị di chuyển khi làm bay hơi từ đất. Tuy nhiên việc loại bỏ này đôi khi cần nhiệt độ cao, việc lấy đi các phân tử thuỷ ngân bay hơi và các hợp chất của chúng từ pha khí sau khi ra khỏi lò cần một hệ thống kiểm soát ô nhiễm đặc biệt và khác biệt so với các phân tử bình th•ờng khác cũng nh• khi sử dụng ph•ơng pháp xử lý nhiệt cho các loại đất bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ. - Đối với một số các kim loại nặng và hợp chất kim loại nặng (Hg, As, Cd) có thể bay hơi ở nhiệt độ trên 8000C. Một phần của kim loại ng•ng trong pha khí đôi khi bị hấp phụ bởi các vật chất ở pha khí. Tuy nhiên, hầu hết các kim loại này đều th•ờng dừng lại ở pha rắn, không di chuyển trong xỉ do các cơ chế hoá học và vật lý. Khả năng ứng dụng thực tiễn: Ph•ơng pháp nhiệt đ•ợc áp dụng cho việc làm sạch đất ở quy mô rộng. Tuy nhiên, kinh nghiệm thực tiễn cho thấy ph•ơng pháp chủ yếu giới hạn cho các loại đất ô nhiễm các chất hữu cơ không phải là halogen. Chi phí giá thành xử lý phụ thuộc chủ yếu vào loại đất, hàm l•ợng n•ớc trong đất và đặc điểm của từng loại chất ô nhiễm. Dự đoán khoảng 100 tới 150 USD/ tấn đất. 3.2. Ph•ơng pháp xử lý đất bằng tách chiết, phân cấp cỡ hạt 3.2.1. Nguyên lý Việc tách/ phân cấp cỡ hạt của các loại đất ô nhiễm là ph•ơng pháp xử lý mà các chất ô nhiễm phải đ•ợc di dời từ đất, khi sử dụng các tác nhân tách lỏng. Quá trình tách bao gồm 3 b•ớc chính: Trộn kỹ đất ô nhiễm với các tác nhân chiết tách(1) tách rời các tác nhân chiết tách ra khỏi các phần tử đất (2) và biện pháp xử lý với các tác nhân chiết tách (3). B•ớc trộn kỹ giúp cho sự di chuyển của các chất ô nhiễm từ đất tới các tác nhân tách lỏng. Về nguyên tắc, có thể phân biệt đ•ợc 2 cơ chế tách: 47
7. 48 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Cơ chế thứ nhất: chú trọng đến sự hoà tan các chất ô nhiễm vào các tác nhân chiết tách. Quá trình này có thể đ•ợc thúc đẩy bằng sự thêm vào các chất hoá học nh• axit, các chất tẩy, các tác nhân tạo phức và dung dịch NaOH. Cơ chế thứ 2: là sự phân tán các phần tử ô nhiễm vào trong các tác nhân chiết tách. Các hoá chất có thể đ•ợc sử dụng để thúc đẩy quá trình này là dung dịch NaOH và một số loại chất tẩy khác. Việc sử dụng dung môi hữu cơ nh• là các tác nhân chiết tách, tuy nhiên sử dụng các tác nhân tách hữu cơ thì phức tạp hơn rất nhiều so với việc sử dụng tác nhân lỏng. Đây là lý do tại sao cho tới bây giờ trong thực tế hầu hết sử dụng các tác nhân tách là n•ớc. Có một số các kỹ thuật thích hợp để tách các tác nhân có chứa các chất ô nhiễm hoà tan và lơ lửng ra khỏi các phần tử đất sạch. Đối với việc tách có chọn lọc các phần tử đất ô nhiễm từ các phần tử đất không bị ô nhiễm thì việc tách dựa vào sự khác nhau về kích th•ớc, tốc độ lắng, đặc tính về từ tính và đặc tính bề mặt. Một số l•ợng lớn các kỹ thuật xử lý hoá học và vật lý là sử dụng các tác nhân chiết tách để làm sạch. Các kỹ thuật này sẽ đ•ợc giới thiệu kỹ hơn ở phần sau: 3.2.2. Hệ thống xử lý Quá trình chung của việc chiết tách/ phân cấp cỡ hạt đ•ợc mô tả ở hình 3.2: Đất ô nhiễm Tr•ớc khi xử lý Phần còn lại khi sàng Trộn kỹ đất Tách rời và tác nhân các hạt thô Sau khi xử lý Tách rời các hạt mịn Sau khi xử lý Xử lý các tác nhân tách Đất sạch Tác nhân chiết tách mới 48
8. 49 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Tác nhân chiết Bùn tách còn d• Hình 3.2. Quá trình chiết tách/phân cấp đất đã đào Đầu tiên, đất cần làm sạch đ•ợc sàng để di chuyển các phần tử lớn nh• các mẩu gỗ, phần còn lại của cây, đá, chất rắn, Đất tr•ớc khi xử lý đ•ợc trộn kỹ với các tác nhân tách chiết. Nh• đã nói, mục đích chính của b•ớc này là để chuyển các chất ô nhiễm vào trong pha tách. Sau b•ớc trộn, các phân tử đất sạch và các tác nhân tách chứa các chất ô nhiễm hoà tan và dạng hạt đ•ợc tách rời riêng. Có một số kỹ thuật xử lý thích hợp cho b•ớc này. Sau đó đất đã tách đ•ợc rửa sạch bằng n•ớc. Pha chiết tách trong b•ớc tách gồm một số l•ợng nhỏ các phân tử đất đã t•ơng đối sạch có thể di dời vào b•ớc thứ hai. Cuối cùng, các tác nhân ô nhiễm đ•ợc làm sạch trong hệ thống thiết bị xử lý n•ớc thải, một phần các nhân chiết tách này sẽ đ•ợc sử dụng lại. Dựa vào sơ đồ các b•ớc phác hoạ trong hình 3.2, một vài thay đổi trong quá trình tách/ phân cấp cho phép phân biệt giữa 2 nhóm công nghệ hoặc là dựa vào sự phân cấp các phân tử cũng nh• quá trình rửa. Hầu hết trong thực tế ng•ời ta sử dụng kết hợp cả 2 ph•ơng pháp này. Nhóm ph•ơng pháp thứ nhất sử dụng việc phân cấp các cỡ hạt để làm sạch đất. Việc phân cấp (tách có chọn lọc về kích th•ớc) chú trọng để di dời các phần tử đất lớn, t•ơng đối sạch ra khỏi các phần tử nhỏ ô nhiễm nh• là các hạt đất mà các chất ô nhiễm bị hấp phụ hoặc các chất ô nhiễm dạng hạt nhỏ. Các kỹ thuật phân cấp các hạt cần thiết là: 1. Hệ thống Hydro-xyclon: Việc tách các hạt trong thiết bị này dựa vào lực ly tâm. Phần bùn của các phân tử đất và các phần tử bị ô nhiễm thì đ•ợc tách riêng đi vào một dòng chảy ở d•ới có chứa các phần tử đất lớn hơn và các phần tử đất nhỏ hơn đi vào dòng chảy phía trên. Để hệ thống có thể hoạt động một cách hiệu quả, các xyclon đ•ợc sắp xếp thành một dãy. Việc tách có chọn lọc 49
9. 50 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ hoàn toàn có thể thực hiện đ•ợc với các phân tử có đ•ờng kính lớn hơn 10 - 20m. 2. Hệ thống tách dòng d•ới cố định: Hệ thống này đ•ợc dựa trên sự khác nhau về vận tốc lắng theo trọng l•ợng của các phân tử đất ô nhiễm nhỏ và các phân tử đất sạch. Phần bùn của các hạt đất sạch và các phân tử đất ô nhiễm sẽ đ•ợc cho vào dòng chảy ng•ợc lại của một cột đứng. Vận tốc nhân tạo của các tác nhân trong cột đ•ợc lựa chọn theo phép lắng các hạt đất lớn và sự di chuyển chúng khỏi đáy của thiết bị. Các tác nhân tách và các phân tử ô nhiễm đ•ợc tách ra theo cổ thiết bị. Với hệ thống này, có thể tách các hạt có kích th•ớc lớn hơn 50m. Hệ thống tách theo trọng lực xuất phát từ ngành công nghiệp khai khoáng. Một số các kỹ thuật tách các hạt đ•ợc sử dụng trong ngành công nghiệp khai khoáng để làm thu hồi và nâng cấp các quặng. Một số các kỹ thuật này phù hợp để ứng dụng trong kỹ thuật làm sạch đất. Có thể nhắc tới các kỹ thuật sau: Kỹ thuật lắng; kỹ thuật bàn rung; kỹ thuật tách xoáy ốc Humphrey và kỹ thuật tách khung nghiêng. 3. Kỹ thuật nổi: Trong nhiều tr•ờng hợp các chất ô nhiễm hoặc đ•ợc hấp phụ ở bề mặt các phần tử đất nhỏ, ví dụ nh• đất sét hoặc ở d•ới dạng hạt. Bằng sự thêm vào các chất hoá học đặc biệt ng•ời ta có thể tạo ra bề mặt không •a n•ớc cho các phần tử ô nhiễm. Sự sục khí vào bùn dẫn tới việc gắn các bong bóng khí vào các phân tử không •a n•ớc, kết quả là tạo nên sự nổi có chọn lọc của các chất ô nhiễm. Đối lập với kỹ thuật tách dựa vào trọng lực, ph•ơng pháp này tạo ra khả năng tách các hạt chất ô nhiễm hoặc không ô nhiễm có cùng kích th•ớc và nồng độ nh•ng có đặc tính bề mặt khác nhau. Nhóm thứ hai của quá trình chiết tách/phân cấp là dựa vào việc rửa các chất chất ô nhiễm ra khỏi các phần tử đất hoặc trong các phần tử ô nhiễm hoà tan hoàn toàn. Quá trình rửa tập trung vào việc di dời các kim loại nặng và các hợp chất chứa kim loại nặng từ đất. Qúa trình rửa của KLN có thể đ•ợc tiến hành với một vài loại tác nhân rửa nh•: - Các axit vô cơ nh•: HCl, H2SO4 với pH > 2 50
10. 51 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ - Các axit hữu cơ nh•: A.acetic, A.lactic và A.citric - Các tác nhân tạo phức (EDTA, NTA) - Sự kết hợp của các axit hữu cơ, các tác nhân tạo phức và axit vô cơ Khi rửa với axit cần có độ pH thấp để rửa có hiệu quả các KLN. Điều này đòi phải có các chất liệu đặc biệt để tránh việc ăn mòn các thiết bị. Việc giải phóng từ từ nhôm trong đất cần phải đ•ợc xem nh• quá trình không mong muốn. Cần nhận thấy quá trình rửa cũng có thể dùng để rửa một l•ợng lớn, do vậy đòi hỏi thời gian xử lý lâu hơn ở các điều kiện ôn hoà và không làm tăng đáng kể chi phí xử lý. Việc tách với các tác nhân tạo phức không nhất thiết đòi hỏi pH thấp. Tuy nhiên đã có kết quả cho thấy việc tách Pb với EDTA đ•ợc nâng cao ở pH thấp. Điều bất thuận khi sử dụng tác nhân tạo phức là giá cả của chúng t•ơng đối cao. Đối với việc làm sạch lại các tác nhân cần có một khối l•ợng lớn các hệ thống xử lý hoá học và vật lý. Trong các ph•ơng pháp này có thể kể đến là các quá trình trung hoà, kết tủa, keo tụ, tuyển nổi, hấp phụ cacbon hoạt tính, trao đổi ion và phản ứng khử. Quá trình làm sạch trong từng tr•ờng hợp phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nh• tỷ lệ % các cấp hạt và các hợp chất hữu cơ trong đất, bản chất và nồng độ của các chất ô nhiễm và thành phần của các tác nhân tách chiết. Các cặn thu đ•ợc từ việc xử lý các tác nhân tách có thể đ•ợc tách n•ớc nhờ sử dụng máy ly tâm, ép lọc hoặc sàng. Số l•ợng cặn thu đ•ợc trong quá trình xử lý dựa trên việc chiết tách và phân loại là một yếu tố quan trọng. Cặn này bao gồm chủ yếu là phần tử đất. Các hợp chất ô nhiễm trong phần chiết này t•ơng đối nhỏ, tuy nhiên nồng độ chung của các chất ô nhiễm thì cao và các chất cặn này cần đ•ợc coi là chất thải nguy hiểm. Do đó, các b•ớc xử lý tiếp theo sử dụng ph•ơng pháp nhiệt hoá hoặc ph•ơng pháp loại bỏ ở các khu vực này là rất quan trọng. 3.2.3. Khả năng ứng dụng thực tiễn 51
11. 52 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Quá trình chiết tách/ phân cấp các loại đất đào là quá trình làm sạch thích hợp tr•ớc hết là xử lý các loại đất cát tinh khiết và các loại đất cát với hàm l•ợng chất hữu cơ nhỏ hơn 10 - 20%. Các phần tử sét nhỏ và phần tử mùn hầu hết là tập trung trong các phần bùn lắng đọng nên không chấp nhận hàm l•ợng lớn các phần tử này. Một vài thay đổi để áp dụng cho sét giống nh• đất, tuy nhiên những thay đổi này đang ở giai đoạn phát triển. Khi di dời các chất ô nhiễm thì có thể di dời cả các phần tử hữu cơ cũng nh• các kim loại nặng. Trạng thái vật lý của các chất ô nhiễm có thể đ•ợc hấp phụ hay hấp thu vào các hạt đất hoặc có mặt nh• ở dạng hạt thì không có giới hạn. Việc thay đổi quá trình và các điều kiện của quá trình mà có thể áp dụng đ•ợc hay không phụ thuộc vào loại đất ô nhiễm. Vì trong thực tế đối với mỗi loại đất ô nhiễm cần có một quá trình xử lý khác nhau. Kinh nghiệm cho thấy việc tách/phân cấp đất ô nhiễm đã đào đ•ợc áp dụng rất nhiều trong thực tế. Các thực nghiệm cho thấy là hoàn toàn thích hợp nếu có một số thay đổi cho việc tách tất cả các loại ô nhiễm. Tuy nhiên nh• đã nói ở trên, việc thực nghiệm này chỉ áp dụng cho đất cát và các loại đất chứa ít sét và các phần mùn. Chi phí của ph•ơng pháp này phụ thuộc rất lớn vào các loại đất ô nhiễm, •ớc tính khoảng 50 - 150 USD/ 1 tấn đất. 3.3. Ph•ơng pháp xử lý tách đất ô nhiễm tại chỗ 3.3.1. Nguyên lý Sơ đồ tiến hành xử lý đ•ợc mô tả trong hình 3.3 nh• sau: Các chất thêm vào (HCl, EDTA, NTA, ) Điều kiện thực hiện Lấy đi các KLN 52
12. 53 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Soil surface   Water level  Mục đích cô lập, tách riêng Hình 3.3. Ph•ơng pháp tách chiết đất bị ô nhiễm Quá trình xử lý bao gồm việc thấm lọc các tác nhân chiết tách dạng n•ớc vào trong các khu vực ô nhiễm. Sự thấm lọc này có thể đạt đ•ợc bằng các rãnh trên bề mặt, các m•ơng tiêu ngang, các giếng sâu hoặc bằng sự kết hợp của cả 3 ph•ơng thức này. N•ớc của các tác nhân thấm lọc đi qua đất và các hợp chất tan có mặt trong đất sẽ tan vào dung dịch chiết. Phần n•ớc chiết đ•ợc bơm vào hệ thống xử lý n•ớc để di dời các chất ô nhiễm. N•ớc đ•ợc sử dụng lại nh• là tác nhân tách sau khi đ•ợc xử lý. Quá trình này đ•ợc tiếp tục cho đến khi nồng độ các chất còn lại đáp ứng các tiêu chuẩn sẵn có. 3.3.2. Các giới hạn của quá trình xử lý Để ph•ơng pháp này có thể tiến hành trong thực tế cần chú ý các điểm sau: - Đặc tính n•ớc của khu vực ô nhiễm. - Sự gián đoạn cơ học của đất trong khu vực ô nhiễm. - Nguồn gốc gây ô nhiễm - Đặc tính hoàn tan của các chất ô nhiễm. - Xử lý thu hồi tác nhân chiết tách. - Điều kiện của các tác nhân chiết tách Khi xét các đặc tính n•ớc của khu vực ô nhiễm, phẫu diện đất cần có tính thấm cao, có nghĩa là chỉ có các loại đất cát là phù hợp cho ph•ơng pháp xử lý tại chỗ. Sự có mặt của các lớp sét không thấm n•ớc không phải là điều làm đình 53
13. 54 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ trệ quá trình nh•ng cần có các biện pháp xử lý đặc biệt để các tác nhân chiết tách và n•ớc lọc có thể thấm qua hợp lý. Điều quan trọng để đảm bảo dung dịch ngâm chiết di chuyển qua tất cả khu vực mà các chất ô nhiễm có mặt. Khu vực ô nhiễm có thể đ•ợc di dời khi các tác nhân tách thâm nhập theo những con đ•ờng mà chất ô nhiễm đã thâm nhập. Sự gián đoạn cơ học của tầng mặt khu vực ô nhiễm có thể làm lan truyền các chất ô nhiễm tới các các khu vực không dễ dàng xảy ra thấm lọc, những chỗ gây cản trở khả năng thấm. Nguồn gốc ô nhiễm ảnh h•ởng lớn tới khả năng xử lý. Các cơ hội để tiến hành thành công việc chiết tách tại chỗ là cao nếu các chất ô nhiễm đ•ợc hoà tan trong pha n•ớc. Tuy nhiên nếu nguồn gốc ô nhiễm bao gồm các kim loại bền ở trong các hợp chất dạng hạt và khu vực đã bị xáo trộn cơ học thì khả năng ứng dụng của ph•ơng pháp này là không hoàn toàn có thể thành công. Ph•ơng pháp này chỉ phù hợp nếu tính hoà tan của chất ô nhiễm trong các tác nhân chiết tách là đủ cao. Trong tr•ờng hợp đất ô nhiễm do n•ớc thải có chứa các kim loại nặng thì sự liên kết chặt của kim loại với các phần tử đất sẽ xảy ra, làm cho nồng độ cân bằng của các kim loại trong pha n•ớc giữa các phần tử đất là rất thấp. Có thể tăng nồng độ các kim loại trong pha n•ớc bằng cách thêm vào các chất hoá học. Điều kiện này có thể thực hiện đ•ợc nếu có các tác nhân sau: - Các axit vô cơ (HCl, H2SO4, HNO3). - Các axit hữu cơ (mặc dù có thể thu đ•ợc ở nồng độ pH thấp) - NaOH (thích hợp cho các hợp chất l•ỡng tính, tuy nhiên các chất hữu cơ trong đất cũng có thể bị hoà tan). - Các phức chất nh•: A.xit citric, nitrilotri acetat (NTA) và các clorua vô cơ ở nồng độ cao. - Sự kết hợp của các tác nhân tạo phức và axit - Các tác nhân oxi hoá - khử N•ớc thấm lọc từ khu vực ô nhiễm cần đ•ợc xử lý. B•ớc đầu tiên là tách các kim loại nặng. Một số ph•ơng pháp có thể dùng để do dời các kim loại nặng nh•: 54
14. 55 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ - Làm kết tủa bằng cách tăng nồng độ pH với NaOH hoặc Na2S - Làm đông tụ/ keo tụ bằng trầm tích - Siêu lọc/ vi lọc - Thẩm thấu ng•ợc - Sự điện phân và thấm tách bằng điện - Trao đổi ion - Xử lý sinh học Đôi khi việc kết hợp các kỹ thuật là cần thiết nh• sự kết tủa và đông tụ/ keo tụ tiếp theo và quá trình tách n•ớc cơ học. Tiếp đó các tác nhân tách đ•ợc tái sử dụng lại bằng cách thêm vào các hoá chất thích hợp để đạt đ•ợc nồng độ hoặc pH mong muốn. 3.3.3. Kinh nghiệm thực tiễn Ph•ơng pháp xử lý tại chỗ đã đ•ợc tiến hành ở diện rộng, tuy nhiên phần lớn là để tách các chất ô nhiễm hữu cơ. Việc tách tại chỗ các kim loại nặng đã đ•ợc tiến hành thành công ở Hà Lan để làm sạch các khu đất cát bị ô nhiễm Cd với diện tích là 3 ha. Axit HCl đã đ•ợc sử dụng để làm điều tiết cho các tác nhân tách dạng n•ớc, pH của các tác nhân tách khoảng 3,5 Mặc dù nồng độ trung bình của Cd trong đất ô nhiễm khoảng 10 ppm nh•ng việc tách đã t•ơng đối hoàn chỉnh. Khoảng 90% các mẫu đất sau khi tách đã cho nồng độ Cd bằng hoặc thấp hơn 1 ppm sau khi xử lý một năm. Chi phí khoảng 100 USD/ 1tấn đất và đ•ợc đánh giá thấp hơn một chút so với chi phí xử lý trong tr•ờng hợp đào đất và xử lý theo ph•ơng pháp chiết tách/ phân loại cấp hạt. 55
15. 56 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ 3.4. Ph•ơng pháp cải tạo đất bằng điện 3.4.1. Nguyên lý Ph•ơng pháp cải tạo đất bằng điện là ph•ơng pháp làm sạch dựa trên quá trình điện động học xảy ra khi dòng điện một chiểu phát ra giữa catot và anot đ•ợc đặt ở một vị trí thích hợp trong đất. Sự di chuyển của độ ẩm và n•ớc ngầm trong đất cùng với sự di chuyển của các ion và các phần tử mang điện tích nhỏ đ•ợc hình thành. Có 3 hiện t•ợng di chuyển liên quan: - Điện - thẩm thấu: Sự di chuyển của các chất lỏng dạng bọt chứa các dạng chất ô nhiễm ở giữa các cực. - Hiện t•ợng điện ly: Sự di chuyển của các phần tử có tích điện có mặt trong các chất lỏng dạng bọt nh• là các chất keo, các phần tử sét nhỏ và các giọt nhỏ - Sự điện phân: Sự di chuyển của các ion và các ion phức có trong chất lỏng dạng bọt. Cần phải biết rằng việc di chuyển của các phân tử tích điện và các ion tích điện không cần thiết trong một vài h•ớng nh• khối dòng điện thẩm thấu. 2.4.2. Hệ thống xử lý Quá trình xử lý theo ph•ơng pháp này đ•ợc phác hoạ ở hình 3.4. Nguồn DC Sự làm sạch Sự làm sạch Sự điều tiết Sự điều tiết + - Cation Anion Khu Vực 56 xử lý
16. 57 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Hình 3. 4. Ph•ơng pháp xử lý đất ô nhiễm bằng điện 57
17. 58 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Quá trình này bao gồm hàng loạt các cực âm và cực d•ơng đ•ợc đặt dọc hoặc đặt ngang. Các điện cực của cùng một cặp đ•ợc cung cấp bởi một hệ mà trong đó có dung môi tinh khiết. Mục đích của dung môi này là để thu các chất ô nhiễm và để ngăn cản những sự kết tủa không mong muốn và các quá trình xấu xảy ra ở các điện cực. Tất cả các hệ của các điện cực có cùng dòng điện đ•ợc nối với nhau để tạo thành một hệ khép kín. Ph•ơng pháp này có thể áp dụng tại chỗ hoặc đào đất ở một khu vực đặc biệt. Thời gian xử lý thay đổi từ vài tuần tới vài tháng. 2.4.3. Khả năng ứng dụng thực tiễn Ph•ơng pháp này có thể ứng dụng để tách các chất ô nhiễm ion hoặc các phần tử có tích điện nhỏ ở trong đất. Ph•ơng pháp thích hợp cho việc tách các kim loại nặng từ đất. Cần chú ý rằng kỹ thuật này không chỉ tách mỗi kim loại trong các loại đất hoà tan có chứa ion. Do việc tách các kim loại mà nồng độ các ion trong các khoảng hổng giảm đi. Tiếp theo đó, các kim loại đã đ•ợc hấp phụ bởi các hạt đất hoặc các oxit, hydroxit hoặc cacbonat có trong dung dịch cũng đ•ợc tách ra khỏi đất. Các chất ô nhiễm không phải ở dạng ion hoà tan trong chất lỏng dạng bọt cũng đ•ợc tách rời và di chuyển bởi sự di chuyển điện thẩm thấu của dung dịch đất. Các vật thể kim loại lớn có trong các loại đất ô nhiễm có thể làm tắc, ngừng trệ quá trình xử lý vì có thể gây nhiễu loạn dòng điện ở vị trí đó. Kinh nghiệm thực tế cho thấy ph•ơng pháp này đã đ•ợc áp dụng thành công để tách kim loại nặng từ các loại đất sét. Tuy nhiên thực nghiệm chỉ dừng lại ở mức này và việc tính toán cho quá trình xử lý là rất khó. Các •ớc tính gần đây cho thấy chi phí cho xử lý bằng ph•ơng pháp này thấp hơn so với các ph•ơng pháp đã nêu khoảng 10 - 50 USD/ 1 tấn đất. 3.5. Quá trình chiết tách hơi tại chỗ 3.5.1. Nguyên lý Việc tách bằng ph•ơng pháp làm bay hơi trong đất sử dụng khả năng bay hơi của các chất ô nhiễm. Pha khí giữa các phần tử đất trong khu vực ô nhiễm là pha cân bằng với các chất ô nhiễm đ•ợc hấp phụ trong các phần tử đất. Số l•ợng 58
18. 59 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ của các chất ô nhiễm trong pha khí giữa các phần tử đất là phong phú với khả năng bốc hơi t•ơng đối cao. Việc rửa bằng tia n•ớc khu vực ô nhiễm, sử dụng sự liên kết chiết tách chân không của pha khí và sự thấm lọc khí làm tăng khả năng tách các chất ô nhiễm bay hơi từ các khu vực ô nhiễm. 3.5.2. Hệ thống thiết bị xử lý Hệ thống thiết bị xử lý đ•ợc mô tả ở hình 3.5 nh• sau: Không khí sạch Thổi không khí vào Máy bơm hút Xử lý khí/gas Dòng không khí vào Sự thấm lọc không khí Giếng thấm lọc Mực n•ớc Hình 3.5. Ph•ơng pháp chiết tách hơi tại chỗ Hệ thống chiết tách hơi trong đất và giếng thấm không khí đ•ợc tạo ra ở khu vực ô nhiễm. Các giếng chiết tách hơi đ•ợc nối với hệ thống xử lý bay hơi mà ở đó có thể tách các chất ô nhiễm. Quá trình này có thể thực hiện đ•ợc bằng sự hấp thụ cacbon hoạt tính hoặc đốt xúc tác. Sự thấm lọc không khí trong đất có thể đạt đ•ợc bởi gradien áp suất âm ở các loại đất không bão hoà. Sự xâm nhập mạnh của không khí vào vùng đã bão hoà cũng làm tăng quá trình khử các chất ô nhiễm từ lớp đất thêm vào. 59
19. 60 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Ph•ơng pháp này đ•ợc phát triển đặc biệt cho việc xử lý tại chỗ đất ô nhiễm bởi các chất ô nhiễm bay hơi. Có một vài sự thay đổi trong hệ thống xử lý này, việc lựa chọn sự thay đổi cần thiết nào phụ thuộc rất nhiều vào loại đất, cấu trúc đất cũng nh• dạng và nồng độ của các chất ô nhiễm. Khả năng thay đổi về không gian của các thông số này là một nhân tố quan trọng khác. Một vài sự thay đổi t•ơng đối đặc biệt là việc khử hơi n•ớc. Quá trình làm sạch này t•ơng đồng với việc chiết tách không khí bay hơi ngoại trừ các dòng n•ớc nóng đ•ợc thâm nhập vào đất thay vì không khí. Nhiệt độ cao hơn thì tỷ lệ tách các chất ô nhiễm cao hơn so với tách khí. Ngoài ra việc tách các chất ô nhiễm với khả năng bay hơi t•ơng đối thấp với nhiệt độ xung quanh là hoàn toàn có thể. 3.5.3. Khả năng ứng dụng thực tiễn Việc chiết tách bằng ph•ơng pháp bay hơi thích hợp cho việc xử lý tại chỗ của đất ô nhiễm các hợp chất bay hơi nh•: Tricloroetylen, pecloroetylen, toluen, benzen và rất nhiều các dung môi hữu cơ khác. Ng•ời ta có thể tách các hợp chất thuỷ ngân hữu cơ bay hơi và asen. Tuy nhiên kỹ thuật này đã không đ•ợc nghiên cứu kỹ và chỉ phù hợp với các loại đất có khả năng thấm cao. Tính thấm của các đất sét giống nh• sét và nhìn chung là quá thấp để có thể tách hiệu quả các chất ô nhiễm Kinh nghiệm thực tiễn cho thấy ph•ơng pháp tách tại chỗ bằng cách làm bay hơi đ•ợc sử dụng trong thực tế ở một diện rộng với việc di dời các nhóm chất khác nhau là tricloroetylen, pecloroetylen, toluen, benzen và xăng. Việc tách bằng cách làm bay hơi trong một vài tr•ờng hợp là sự kết hợp với hai hệ thống xử lý: tách tại chỗ với pha n•ớc và sự phục hồi sinh học tại chỗ. Quá trình thâm nhập của không khí dẫn đến việc vận chuyển oxy có hiệu quả làm tăng khả năng phân huỷ sinh học. Việc sử dụng các tác nhân chiết tách n•ớc cũng tách các hợp chất có thể không bay hơi, không bị phân huỷ sinh học. Chi phí của ph•ơng pháp này thấp hơn ph•ơng pháp nhiệt hoá hoặc xử lý tách sau khi đào đất 3.6. Xử lý đất bằng ph•ơng pháp phân huỷ sinh học các chất ô nhiễm 60
20. 61 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ 3.6.1. Nguyên lý Sự phân huỷ sinh học đất ô nhiễm đ•ợc chú trọng vào việc sử dụng vi sinh vật để chuyển hoá các chất ô nhiễm thành các hợp chất không ô nhiễm nh• H2O và CO2. Hầu hết sự phân huỷ sinh học tự nhiên các chất ô nhiễm xảy ra trong môi tr•ờng đất, tuy nhiên các điều kiện để phân huỷ sinh học nhìn chung là không thuận lợi để đạt đ•ợc hiệu quả làm sạch. Công nghệ cải tạo sinh học nhằm mục đích cải thiện các điều kiện cho các vi sinh vật phân huỷ. Trong đó các điều kiện cần đ•ợc quan tâm là nhiệt độ, độ ẩm, pH, thế oxi hoá - khử, nồng độ chất ô nhiễm trong đất, dạng của các chất nhận electron, sự có mặt của các vi sinh vật mong muốn và khả năng dễ tiêu sinh học của các chất ô nhiễm đối với vi sinh vật. Sự phân huỷ sinh học có thể xảy ra ở cả điều kiện hiếu khí và kỵ khí. Nhìn chung điều kiện hiếu khí th•ờng đ•ợc áp dụng nhiều hơn. Tuy nhiên các b•ớc xử lý phân hủy sinh học các hydrocacbon đã clo hoá lại cần có sự kết hợp cả điều kiện hiếu khí và kỵ khí. Ngoài ra một số các hợp chất bền th•ờng bị phân huỷ sinh học trong các điều kiện kỵ khí. 3.6.2. Hệ thống xử lý và khả năng ứng dụng 61
21. 62 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Vi khuẩn Oxi Đất ô Lò phản Tách Đất sạch nhiễm ứng bùn đất/n•ớc Sự tuần hoàn Chất dinh d•ỡng Hình 3.6. Lò phản ứng sinh học để xử lý các loại đất đã đào Có 3 ph•ơng pháp chính áp dụng đối biện pháp xử lý sinh học đất ô nhiễm các chất hữu cơ là làm đất, kỹ thuật phản ứng sinh học và di dời sinh học tại chỗ. Trong ph•ơng pháp làm đất, đất bị ô nhiễm phân bố trên tầng đất mỏng phía trên của lớp d•ới có cấu trúc đặc biệt không thấm, với một hệ thống tiêu n•ớc. Độ dày của lớp đất này vào khoảng 0,5 đến 1,5m. Sự phân huỷ háo khí chất ô nhiễm trong lớp này đ•ợc kích thích do việc làm đất có điều chỉnh để làm tăng khả năng trao đổi không khí và thêm vào đây các chất dinh d•ỡng và các nguyên tố vết nếu thấy cần thiết. N•ớc tiêu bị ô nhiễm đ•ợc tuần hoàn theo khắp các lớp đất. Việc tăng nhanh và hoàn thiện của quá trình có thể đạt đ•ợc khi sử dụng các kỹ thuật hiệu ứng nhà kính, thông khí mạnh và sự tăng nhiệt độ của các lớp. Về cơ bản làm đất là ph•ơng pháp t•ơng đối đơn giản và thời gian xử lý từ 1 - 3 năm. Kỹ thuật phản ứng sinh học (hình 3.6) liên quan tới việc xử lý các bùn sệt của đất ô nhiễm và n•ớc trong một hệ thống lò phản ứng khép kín đ•ợc cung cấp oxi và các chất dinh d•ỡng và cuối cùng là cơ chất. Bùn sệt đ•ợc trộn kỹ để làm tăng khả năng tiếp xúc giữa các vi sinh vật, các chất ô nhiễm, oxi và các chất dinh d•ỡng. Do đó, sự t•ơng tác cũng đ•ợc tăng c•ờng và các khả năng để kiểm 62
22. 63 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ soát tốt hơn quá trình, tốc độ phân hủy sinh học cao hơn một cách đáng kể so với ph•ơng pháp làm đất. Tuy nhiên quá trình này phức tạp hơn và cần hệ thống xử lý t•ơng đối phức tạp và đắt. Quy mô của hệ thống này thì đ•ợc quyết định do khả năng xử lý và thời gian xử lý cần thiết. Từ góc độ tài chính ng•ời ta cho rằng thời gian có mặt của đất trong hệ thống lò phản ứng sinh học có thể ít hơn vài ngày, th•ờng là vài tiếng. 63
23. 64 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Chất dinh d•ỡng và máy điều hoà Quá trình thông khí Quá trình khôi phục tính lọc Sự cách ly Hình 3.7. Xử lý sinh học tại chỗ Ph•ơng pháp xử lý sinh học tại chỗ (hình 3.7) tập trung vào việc cải thiện các điều kiện cho sự phân huỷ bởi các vi sinh vật trong các khu vực ô nhiễm bằng cách bổ sung oxi (hoặc các chất nhận electron khác), chất dinh d•ỡng và nếu cần thiết là các vi sinh vật, các cơ chất và các chất có hoạt tính bề mặt. Các điều kiện này có thể đạt đ•ợc do sự thấm lọc của pha n•ớc thông qua giếng, cống, rãnh, m•ơng. N•ớc thấm đ•ợc bơm lên để hoà tan/ di dời các chất ô nhiễm đã hoà tan, điều tiết và bơm ng•ợc trở lại đất. Tuy nhiên thời gian xử lý lâu hơn từ vài tuần tới vài tháng, thậm chí tới vài năm. Việc cung cấp oxi có thể đ•ợc thực hiện bằng việc làm thoáng đất. Ph•ơng pháp xử lý tại chỗ của đất ô nhiễm chỉ phù hợp với các loại đất có tính thấm cao, hiện tại các loại đất cát phù hợp cho các ph•ơng pháp xử lý tại chỗ. Nếu khu vực ô nhiễm phù hợp cho ph•ơng pháp xử lý tại chỗ thì việc xử lý là t•ơng đối rẻ và 64
24. 65 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ đơn giản. Cuối cùng ng•ời ta có thể dùng nitrat để làm chất nhận electron thay vì oxi, quá trình oxi hoá có thể đ•ợc nâng cao nếu sử dụng H2O2. Các ứng dụng thực tế của ph•ơng pháp phân hủy sinh học là ở chỗ một số l•ợng lớn các chất ô nhiễm có liên quan tới các loại đất ô nhiễm đều bị phân huỷ sinh học. Tuy nhiên bất kể các nghiên cứu sâu và các ứng dụng thực tế của các kỹ thuật sinh học ở hiện tại chỉ giới hạn ở việc tách các hợp chất có thể bị phân huỷ sinh học một cách dễ dàng nh• dầu hoả và các hydrocacbon thơm phân tử nhỏ. Khi cùng sử dụng ph•ơng pháp làm đất và xử lý tại chỗ, việc sử dụng ph•ơng pháp phân huỷ sinh học của một số l•ợng lớn các chất ô nhiễm khác có các hợp chất halogen hữu cơ đã đ•ợc thực nghiệm ở các phòng thí nghiệm và các nhà máy thử nghiệm. Tuy nhiên việc đ•a vào thực hiện các kết quả thu đ•ợc từ các nghiên cứu này tới việc ứng dụng làm sạch thực tế liên quan đến một số vấn đề: 1. Tỷ lệ phân huỷ sinh học cũng nh• các hợp chất dễ bị phân huỷ sinh học và nồng độ còn lại mong muốn thì không th•ờng xuyên đạt đ•ợc. 2. Đến nay, chỉ có một số l•ợng giới hạn các chất ô nhiễm bị phân huỷ sinh học và sự phân huỷ này đủ lớn để thực hiện các ứng dụng thực tế. 3. Một số chất ô nhiễm không thể bị phân huỷ sinh học, thậm chí cả trong t•ơng lai. 4. Sự có mặt của một số chất ô nhiễm hữu cơ kết hợp với các kim loại nặng làm cho sự phân huỷ sinh học kém hiệu quả và hầu nh• không ứng dụng đ•ợc. 5. Trạng thái vật lý của các chất ô nhiễm, ví dụ nh• sự có mặt của chúng nh• là các phần tử với các kích th•ớc lớn hơn hoặc có thể so sánh với các phân tử đất dẫn đến tỷ lệ bị phân huỷ sinh học thấp và nồng độ còn lại của chất ô nhiễm rất lớn. Có một vài triển vọng để nâng cao hiệu quả của kỹ thuật phân hủy sinh học. Một là sự “cải tiến” các vi sinh vật, điều đó có thể thích ứng cho sự phân huỷ một số các chất ô nhiễm. Ng•ời ta có thể thực hiện điều này nh• sau: 65
25. 66 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ 1. Tách đất thành các mảng có thể dễ dàng cho sự phân huỷ sinh học và phần còn lại có thể bị phân hủy ít hơn. 2. Sử dụng các ph•ơng pháp vật lý để làm giảm các quá trình di chuyển khối. 3. Sử dụng các hoá chất có những ảnh h•ởng tới khả năng hoà tan chất ô nhiễm trong pha n•ớc. 4. Sử dụng các kỹ thuật khử độc để chuyển đổi các chất ô nhiễm không bị hoặc ít bị phân huỷ sinh học thành các chất ô nhiễm dễ bị phân hủy sinh học. Ng•ời ta hy vọng rằng việc đ•a các b•ớc xử lý hoá - lý trong quá trình phân huỷ sinh học có thể làm tăng khả năng dễ tiêu sinh học (là khả năng bị phân huỷ sinh học thấp để có thể đ•ợc ứng dụng ở cả những nơi có nồng độ chất ô nhiễm t•ơng đối cao) của các chất ô nhiễm. Điều này có nghĩa là để cải thiện kỹ thuật phân huỷ sinh học cần có các b•ớc kết hợp hợp lý giữa các ph•ơng pháp xử lý sinh học và hoá, lý học. 66
26. 67 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ 3.6.3. Kinh nghiệm thực tế và chi phí tiến hành Kinh nghiệm thực tế với kỹ thuật xử lý vi sinh thì chủ yếu thích hợp cho ph•ơng pháp làm đất và ph•ơng pháp xử lý tại chỗ. Các chất ô nhiễm đã đ•ợc di dời là các hydrocacbon không bị halogen hoá và bị phân huỷ sinh học. Cho phí cho ph•ơng pháp xử lý sinh học thấp hơn từ 30 - 40% ph•ơng pháp nhiệt hoá đào đất hoặc xử lý đào bằng ph•ơng pháp chiết tách và phân loại. 3.7. Ph•ơng pháp xử lý sinh học cho nguồn chất phân tán 3.7.1. Nguyên lý Các ph•ơng pháp làm sạch cơ bản có thể đ•a ra những giải pháp có chi phí thấp. Vì các quá trình này cần sử dụng các điều kiện vừa phải, chúng cần có thời gian xử lý dài hơn các quá trình đã nói trên. Nhóm của các quá trình này gọi là kỹ thuật mở rộng. Hệ thống xử lý tại chỗ cũng nh• sử dụng các quá trình sinh học là các công cụ đầy hứa hẹn để phát triển các ph•ơng pháp. Tuy nhiên, ph•ơng pháp này mới chỉ giới hạn để làm sạch các kim loại nặng. 3.7.2. Các ph•ơng pháp tiến hành Trong phần này sẽ giới thiệu hai phần: Sử dụng vi khuẩn l•u huỳnh trong quá trình thấm lọc sinh học và sử dụng thực vật để chiết tách tại chỗ các kim loại. a/ Ph•ơng pháp thấm lọc sinh học: Các vi khuẩn •a axit có thể sử dụng quá trình khử các hợp chất sulfua nh• là các chất cho electron để cung cấp năng l•ợng cho sự phát triển của chúng. Hầu hết các vi khuẩn này thuộc họ Thiobacillus. Các vi khuẩn này sống trong môi tr•ờng •a khí, tự d•ỡng, có pH tốt nhất cho sự phát triển = 1 - 4, nhiệt độ tốt nhất có thể thay đổi với các loài và chủng từ 15 - 550C. Ph•ơng pháp thấm lọc sinh học các kim loại nặng của vi sinh vật có thể đ•ợc tiến hành trực tiếp hoặc gián tiếp và đ•ợc mô tả theo các ph•ơng trình sau: 0 S + H2O + 3/2O2 H2SO4 (1) H2SO4 + đất-Me đất-2H + MeSO4 (2) 67
27. 68 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ MeS + 2O2 MeSO4 (3) Việc thấm lọc gián tiếp của các kim loại nặng bao gồm sự axit hoá nhanh bởi các VSV, oxi hoá hoặc khử các hợp chất sunfua. Kết quả là các proton di dời vào n•ớc có thể thay thế các kim loại hấp phụ trên các phần tử đất (phản ứng 2). Trong các ph•ơng pháp thấm lọc trực tiếp do hệ enzim của các vi khuẩn di chuyển các electron tới oxi và dẫn tới sự hoà tan của các kim loại nặng (phản ứng 3). Việc thực hiện các quá trình thấm lọc sinh học phụ thuộc vào rất nhiều quá trình oxi hoá các kim loại nặng trong đất cần đ•ợc làm sạch. Các kim loại nặng trong các trầm tích thiếu oxi xuất hiện ở dạng sunfua hoặc ở các dạng khử khác. Do đó việc ứng dụng ph•ơng pháp thấm lọc sinh học đối với dạng sunfua có thể bị tác động trực tiếp và các hợp chất khử khác có chứa kim loại có thể bị oxi hoá nhanh và do đó có thể hoà tan. Nếu nồng độ pH đủ thấp, các kim loại thoát ra không nhất thiết hấp phụ trên các trầm tích và khả năng tách sẽ rất lớn. Khi các chất tiếp xúc với các điều kiện háo khí thì trạng thái sẽ khác nhau. Do các kim loại nặng có mặt trong các hợp chất oxi hoá, chúng dễ dàng di chuyển hoá học, hấp phụ và các tác động khác dẫn tới việc tích tụ tập trung hơn của kim loại trong đất. Do vậy nồng độ pH sẽ thấp hơn hay thời gian tách sẽ dài hơn là điều cần thiết cho quá trình tách có hiệu quả hơn. Quá trình tách có thể tiến hành theo 3 cách: Các lò phản ứng đất - bùn (ở trong khu vực đất ô nhiễm, đ•ợc ngâm chiết, đánh đống - xem hình 3.6 ). Đối với các lò này việc trộn lẫn hỗn hợp và thông khí là điều hết sức cần thiết. Sự kiểm soát quá trình này liên quan đến việc thêm vào các cơ chất (các hợp chất sunfua là tốt nhất) cũng nh• sự kiểm soát pH trong lò phản ứng. Sự lựa chọn này thì thích hợp hơn với các trầm tích thiết oxi do Thiobacillus sp. có thể tăng một cách nhanh chóng tính hoà tan của các hợp chất kim loại bị khử mà không có sự giảm đáng kể của pH d•ới 2. Do vai trò duy nhất của Thiobacillus sp. là sản xuất H2SO4 khi đất ở môi tr•ờng háo khí. Tuy nhiên Thiobacillus sp. có thể đ•ợc sử dụng trong quá trình xử lý ở các khu vực ngâm chiết hoặc đánh đống. Trong ngâm chiết đánh đống (hình 3.8) 68
28. 69 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ một hợp chất l•u huỳnh và các vi sinh vật thích hợp đ•ợc đ•a vào tr•ớc khi đất đ•ợc chất đống hoặc đ•ợc phun cùng chất lỏng lên trên bề mặt. Các chất lỏng đã sử dụng có thể đ•ợc tái sử dụng để duy trì hàm l•ợng n•ớc cần thiết. Việc bổ sung nguyên tố l•u huỳnh nh• là cơ chất thích hợp nhất. Việc thôi sử dụng Thiobacillus sp. vào thời điểm này chỉ giới hạn tới các sản phẩm của sự thuỷ luyện kim sinh học của Cu, Zn, U, Ag và quá trình khử l•u huỳnh bằng kỹ thuật sinh học của than đá. Các mô hình kinh tế khả thi để ngâm chiết sinh học các kim loại nặng từ các quặng là sự ngâm chiết chất đống của các quặng có giá trị thấp, tính tan thấp và các mỏ hầm lò sâu. Ng•ời ta thấy có sự đóng lớp của quá trình ngâm chiết sinh học để tách các kim loại từ bùn thải. Do các kim loại nặng có mặt trong bùn từ ph•ơng pháp xử lý n•ớc thải kỵ khí tồn tại ở dạng khử, hầu hết ở dạng sunfua. Dạng này có thể ảnh h•ởng trực tiếp đến khả năng hoà tan của vi khuẩn (phản ứng 3). Quá trình này sử dụng Fe (II) nh• là cơ chất thêm vào. Các lò phản ứng thoát khí và các hệ thống sử dụng sinh khối cố định đ•ợc biết tới nh• là cấu hình lò phản ứng tốt nhất. Ng•ời ta thấy hiệu quả của sự tách làm tăng thêm khả năng xử lý chất thải trong nông nghiệp. Hiện nay, ch•a có ứng dụng thực tế nào cho quá trình ngâm chiết sinh học đối với việc xử lý các loại đất ô nhiễm. Tuy nhiên có một số nghiên cứu cho thấy có khả năng ứng dụng vào thực tế. Phun Bơm Quá trình tái sinh lại chất lỏng Đất ô nhiễm Cách ly Hệ thống tiêu n•ớc 69
29. 70 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Hình 3.8. Hệ thống ngâm chiết để tách các chất ô nhiễm ra khỏi đất b/ Ph•ơng pháp tách tại chỗ các kim loại nặng bằng thực vật: Các kim loại nặng không phải là thành phần chủ yếu của thực vật, chỉ có một số nguyên tố là cần thiết cho sự phát triển của thực vật ở hàm l•ợng nhỏ. Tuy nhiên, một số loài cây có khả năng tập trung nồng độ lớn các KLN nh•: Cd, Zn, Cu, Pb, Ni, trong sinh khối. Một số loài tích tụ nhiều kim loại sống trong môi tr•ờng khí hậu ôn hoà ở Châu Âu nh•: Thlaspi, Alyssum, Urtica, Chenopodium. Để tách kim loại từ đất ô nhiễm, cây đ•ợc trồng ở các khu vực ô nhiễm d•ới các điều kiện tốt nhất cần cho sự hút thu cao nhất ở các chồi hoặc các phần có thể thu hoạch đ•ợc. Theo đó ng•ời ta có thể thu đ•ợc sinh khối và sử dụng một số các kỹ thuật khác để có thể tách các kim loại từ các sinh khối. Tuy nhiên hiện vẫn còn có nhiều tranh cãi về kỹ thuật này vì trên giả định số l•ợng cố định các kim loại đ•ợc tích tụ bởi cây trồng trong quá trình xử lý theo chu kỳ với việc thay đổi nồng độ kim loại và khả năng điều tiết trong đất. Việc giả định này không th•ờng xuyên phù hợp. Khả năng sử dụng thực vật để xử lý đất ô nhiễm các kim loại nặng cần đ•ợc tính đến. Sự tích tụ kim loại nặng vào thực vật cũng cần đ•ợc xem xét nh• là ph•ơng pháp xử lý gián tiếp ở phạm vi rộng. Việc kết hợp của ph•ơng pháp làm sạch đất này với các sản phẩm sinh khối cho các mục đích công nghiệp riêng biệt (các sản phẩm tinh dầu, sợi, ) cũng cần đ•ợc xem xét. C•ờng độ của quá trình làm sạch đ•ợc quyết định bởi một số sự sắp xếp với một quy mô thấp hơn c•ờng độ bất kỳ nào đó ở các quá trình bên ngoài. Tuy nhiên, các kỹ thuật này phụ thuộc vào các thay đổi có thể làm sạch đất ô nhiễm các kim loại có nguồn gốc phân tán. 3.7.3. Kinh nghiệm thực tế Khi ph•ơng pháp này đ•ợc áp dụng cần chú ý tới các vấn đề sau: 1. Lựa chọn các loài phù hợp với điều kiện khí hậu địa ph•ơng, loại đất, chất ô nhiễm và cách định xử lý sinh khối. 70
30. 71 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ 2. Đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong đất, đặc biệt là chú ý tới các trạng thái vật lý và hoá học của các chất ô nhiễm trong đất. Các chú ý đặc biệt tới khả năng dễ tiêu sinh học, xác định phần kim loại có thể đ•ợc thực vật tích tụ. 3. Các ph•ơng pháp thích hợp để giảm rủi ro liên quan tới sự mở rộng ra của sinh khối ô nhiễm vào trong môi tr•ờng và do đó đe doạ đời sống của các sinh vật hoang dã và các sản phẩm nông nghiệp. 4. Các kỹ thuật sử dụng để tách kim loại nặng từ các sinh khối ô nhiễm phục thuộc vào mức độ của các kim loại độc trong cơ thể thực vật thì việc sử dụng sinh khối cho mục đích nông nghiệp cần đ•ợc loại bỏ. Các kỹ thuật xử lý th•ờng đ•ợc áp dụng: 1. Các ph•ơng pháp nhiệt hoá hoặc lý - hoá học nh• làm khô, thiêu huỷ, hoá khí, nhiệt, sử dụng các axit vô cơ để chiết tách. 2. Các ph•ơng pháp sinh học nh•: việc dùng tiêu hoá kỵ khí của chất còn lại đ•ợc sử dụng nh• là sự xử lý tr•ớc. 3. Việc tách các kim loại nặng trong sinh khối để thu đ•ợc các sản phẩm có ích nh• chất diệp lục, tinh dầu, sợi, Cần thấy rõ rằng các sinh khối ô nhiễm thì dễ xử lý hơn các loại đất ô nhiễm. Đó là lý do tại sao trong các điều kiện nhất định có thể đ•a ra một số các giải pháp trong một chừng mực nào đó để loại bỏ hoặc sử dụng lại các sinh khối. Điều này có thể áp dụng cho các hợp chất bị nhiễm độc cao nh• các kim loại phóng xạ, khi mà các nhân tố tích tụ đủ lớn. 3.8. Ph•ơng pháp làm sạch các trầm tích bị ô nhiễm 3.8.1. Phạm vi Các trầm tích bị ô nhiễm cũng t•ơng tự nh• các loại đất bị ô nhiễm. Do đó cũng có thể áp dụng các ph•ơng pháp làm sạch đất để làm sạch các trầm tích. Tuy nhiên, cũng có những điểm khác biệt cần quan tâm khi sử dụng các ph•ơng pháp làm sạch đất để làm sạch các trầm tích nh•: 71
31. 72 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ 1. Kích th•ớc của những phần tử trầm tích th•ờng nhỏ hơn các phần tử đất. 2. Do ở trong pha n•ớc lâu nên các trầm tích th•ờng không chứa các chất ô nhiễm ở dạng keo gắn kết mà dễ hoà tan trong n•ớc. 3. Nhìn chung các trầm tích bị ô nhiễm chứa số l•ợng lớn các chất ô nhiễm ít hơn so với đất ô nhiễm. 4. Trầm tích ô nhiễm có hàm l•ợng n•ớc lớn hơn rất nhiều. Vì vấn đề ô nhiễm trầm tích mới đ•ợc phát hiện và quan tâm chủ yếu trong thời gian gần đây so với đất ô nhiễm nên việc phát triển và ứng dụng các hệ thống xử lý đặc biệt cho các trầm tích ô nhiễm mới chỉ bắt đầu. Phần này chỉ giới thiệu ngắn gọn về xử lý các trầm tích đã đ•ợc nạo vét. 3.8.2. Quá trình xử lý Các quá trình xử lý quan trọng có thể ứng dụng là: B•ớc tách hydrocyclon: B•ớc này chú trọng vào việc tách các phân tử trầm tích lớn hoặc nhỏ. Việc tách này có tác dụng nếu sự ô nhiễm đ•ợc khoanh vùng một cách thận trọng ở các phần. Nh• đã đề cập ở ph•ơng pháp xử lý đất, ph•ơng pháp này có thể áp dụng khi có một vài thay đổi. Sự thay đổi nào là thích hợp nhất thì phụ thuộc vào từng loại trầm tích ô nhiễm. B•ớc loại bỏ n•ớc: Việc loại bỏ n•ớc của các trầm tích nạo vét hoặc phần di dời bằng ph•ơng pháp tách hydrocyclon là cần thiết. Nếu phần ô nhiễm cần đ•ợc l•u giữ tại khu vực rác thải đ•ợc kiểm soát thì sự giảm về khối l•ợng là cần thiết. Nếu các trầm tích nạo vét ô nhiễm hoặc các phần ô nhiễm đ•ợc xử lý bởi ph•ơng pháp nhiệt hoá học hoặc bằng ph•ơng pháp làm đất thì cần có sự giảm hàm l•ợng n•ớc để có thể tiến hành các b•ớc thích hợp. Có một số các khả năng để giảm l•ợng n•ớc, chủ yếu dựa vào ph•ơng pháp keo tụ và ph•ơng pháp đông tụ. Quá trình giảm n•ớc chủ yếu là: - Giảm n•ớc tự nhiên trong các đầm phá, hồ n•ớc rộng. - Giảm n•ớc cơ học khi sử dụng các máy ép, sàng hoặc các máy ly tâm. - Giảm n•ớc trong các vũng lớn bằng cách dùng các chất đông tụ/ keo tụ. 72
32. 73 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Ph•ơng pháp làm giảm ô nhiễm sinh học: Phụ thuộc vào từng loại ô nhiễm mà việc làm giảm bằng ph•ơng pháp sinh học của các trầm tích nạo vét hoặc các phần của các trầm tích nạo vét chú trọng vào sự phân huỷ sinh học của các chất ô nhiễm hữu cơ hoặc khả năng di động của các kim loại nặng. Các ph•ơng pháp làm giảm các chất ô nhiễm hữu cơ gồm: - Hệ thống các lò phản ứng sinh học •a khí - Làm đất (phần thô) - Các ph•ơng pháp làm tăng khí (phần mịn) Các ph•ơng pháp làm tăng tính linh động của các kim loại nặng: - Lò phản ứng sinh học sử dụng Thiobacillus - Các kỹ thuật chiết tách sử dụng các chất chiết tách ở pH = 4 3.8.3. Kinh nghiệm thực tế và chi phí tiến hành Khi so sánh ph•ơng pháp xử lý đất và trầm tích thấy có một số điểm khác nhau. Một số b•ớc tiến hành trong xử lý ô nhiễm trầm tích t•ơng t•ơng tự nh• xử lý ô nhiễm đất, tuy nhiên các quá trình ứng dụng khác nhau này đ•ợc chỉ ra: - Xử lý hydroxyclon đối với các phần tử ô nhiễm và không ô nhiễm. - Công nghệ loại n•ớc đối với các trầm tích nạo vét và các trầm tích lắng đọng có thể tiến hành tự nhiên hoặc sử dụng máy loại n•ớc. - Sử dụng kỹ thuật làm đất để phân huỷ sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ trong trầm tích. Nhìn chung khó •ớc tính đ•ợc giá thành xử lý thực tế, th•ờng là đối với kỹ thuật hydroxyclon và tách loại n•ớc hết khoảng 10 USD/ tấn trầm tích. Giá để xử lý các trầm tích ngang bằng với giá xử lý ô nhiễm đất. 73
33. 74 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Ch•ơng 4. Đánh giá rủi ro môi tr•ờng đất (ĐGRRMTĐ) 4.1. Khái niệm và nguyên tắc Để cải tạo những loại đất bị ô nhiễm cần thiết phải xem xét tới những yếu tố nguy hại hiện đang tồn tại và những yếu tố tiềm ẩn trong đất có ảnh h•ởng xấu đến đa dạng sinh học và sức khoẻ con ng•ời. Sự lựa chọn biện pháp xử lý thích hợp dựa trên cơ sở đánh giá rủi ro (ĐGRR) môi tr•ờng đất. ĐGRR môi tr•ờng đất là một công cụ có hiệu quả, giúp các nhà quản lý tài nguyên - môi tr•ờng đất; các nhà sử dụng đất đ•a ra các quyết định hợp lý nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu và loại trừ các tác động có hại cho môi tr•ờng đất, đảm bảo năng suất bền vững cho cây trồng, vật nuôi và sức khoẻ con ng•ời. Rủi ro môi tr•ờng đất là khả năng và các tác động, chủ yếu do hoạt động của con ng•ời gây nên, dẫn đến làm thay đổi các tính chất đất, điều kiện của môi tr•ờng đất và có thể gây ra các tác động có hại cho một đối t•ợng nào đó. Các đối t•ợng bao gồm sức khoẻ và tính mạng con ng•ời; hệ sinh thái (loài, sinh cảnh, tài nguyên) và xã hội (các nhóm cộng đồng; các tổ chức xã hội ). Tác 74
34. 75 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ nhân gây rủi ro cho môi tr•ờng đất nhiều và đa dạng, có thể là tác nhân hoá học (chất dinh d•ỡng; độ mặn, độ chua, kim loại nặng, thuốc BVTV ), sinh học (vi trùng, vi khuẩn gây bệnh ), vật lý (nhiệt độ, chất phóng xạ) hay các tác nhân có tính cơ học (cát bay, cát chảy; bùn cát và sản phẩm xói mòn ). Ngoài những tác động nhân sinh, các tác nhân gây rủi ro môi tr•ờng đất cũng có thể là tự nhiên nh•; nứt đất; ngập úng; núi lửa phun trào; khô hạn Các đối t•ợng bị rủi ro và tác nhân gây rủi ro nằm trong mối quan hệ rất phức tạp và đ•ợc thể hiện bằng một sơ đồ, gọi là sơ đồ đ•ờng truyền rủi ro. Sơ đồ này liên hệ tất cả các hoạt động liên quan của con ng•ời và các loại tác nhân gây rủi ro. Nhiều tác nhân có thể gây rủi ro cho một đối t•ợng, đồng thời nhiều đối t•ợng có thể bị tác động bởi một tác nhân gây rủi ro. Nh• vậy, rủi ro phụ thuộc vào mức độ lộ diện hay tiếp xúc của đối t•ợng đối với tác nhân gây rủi ro và mức độ gây hại tiềm tàng của các tác nhân đến đối t•ợng. Do đó, việc đánh giá rủi ro (ĐGRR) môi tr•ờng đất là cần thiết và đó là quá trình l•ợng hoá khả năng mà các tác nhân rủi ro gây hại cho môi tr•ờng đất, khi con ng•ời sử dụng đất cho các mục đích khác nhau: Có 2 cách tiếp cận ĐGRR môi tr•ờng đất. Đó là: - Đánh giá rủi ro hồi cố (ĐGRRHC) và - Đánh giá rủi ro dự báo (ĐGRRDB). Cả hai cách tiếp cận này cũng đ•ợc sử dụng trong một đánh giá rủi ro hoàn chỉnh. ĐGRRHC là quá trình xác định các nguyên nhân gây rủi ro trên cơ sở các tác động đã xảy ra, qua đó xác định các tác nhân nghi ngờ và mối liên hệ giữa chúng với các tác động có hại, thể hiện qua các chuỗi số liệu và dẫn liệu liên quan đã thu thập đ•ợc. Nội dung của ĐGRRHC đ•ợc thể hiện qua các b•ớc chính sau: - B•ớc 1: Xác định các nguồn gốc gây rủi ro cho môi tr•ờng đất. Chúng có thể có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân sinh, nh•ng nhân sinh là chủ yếu và cần đ•ợc cân nhắc kỹ. - B•ớc 2: Xác định đ•ờng truyền rủi ro trong mối quan hệ nhiều mặt, nhiều chiều với các tính chất đặc thù của từng loại đất. 75
35. 76 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ - B•ớc 3: Xác định mức độ lộ diện/tiếp xúc của đối t•ợng đối với tác nhân mà cụ thề là độ phì đất giảm, đất mất tính năng sản xuất. - B•ớc 4: Xác định ng•ỡng chấp nhận của đối t•ợng dựa vào các thang đánh giá độ phì đất; thang đánh giá ô nhiễm đất. - B•ớc 5: Xác định các tác nhân, các tác động v•ợt ng•ỡng đối với môi tr•ờng đất. Ng•ợc lại, đánh giá rủi ro dự báo (ĐGRRDB) là quá trình xác định các tác động đang diễn ra và tiềm ẩn sẽ phát sinh do các tác nhân gây rủi ro đang và sẽ tạo ra và đ•ợc tiến hành theo 3 b•ớc: - B•ớc 1: Xác định loại đất, hiện trạng sử dụng và mức độ lộ diện hoặc tiếp xúc với các tác nhân gây rủi ro. - B•ớc 2: Xác định mức độ ô nhiễm, mức độ tiếp xúc thông qua các chỉ tiêu lý-hoá-sinh học của đất. - B•ớc 3: Xác định khả năng/mức độ gây hại của các tác nhân gây rủi ro đến môi tr•ờng đất. Một trong những thông số quan trọng đ•ợc sử dụng trong ĐGRR môi tr•ờng đất là hệ số rủi ro (HSRR). HSRR đối với hệ sinh thái và môi tr•ờng đất th•ờng đ•ợc xác định bằng tỷ số giữa nồng độ, hàm l•ợng chất gây ô nhiễm trong môi tr•ờng đất (xác định qua phân tích, tính toán hoặc qua chỉ thị sinh học) gọi tắt là nồng độ môi tr•ờng đất (NĐMTĐ) và nồng độ không gây tác động rủi ro hay nồng độ ng•ỡng (NĐN) đã đ•ợc các tiêu chuẩn về độ phì đất, mức độ ô nhiễm đất quy định. Hệ số đ•ợc tính theo công thức: NĐMTĐ HSRR = NĐN (1) Nếu HSRR < 1 nghĩa là tính rủi ro thấp và có thể chấp nhận đ•ợc. Nếu HSRR 1 nghĩa là sự rủi ro đang đe doạ, cần thiết phải có những giải pháp kiểm soát và quản lý phù hợp. Vì đất là một môi tr•ờng đa thể, th•ờng có tính ĐDSH cao, đặc biệt ở các loại đất phì nhiêu. Do đó, khả năng tự điều chỉnh để lập lại cân bằng sinh thái 76
36. 77 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ th•ờng lớn hơn các loại môi tr•ờng khác nh• môi tr•ờng n•ớc, môi tr•ờng không khí Bởi vậy, ĐGRR môi tr•ờng đất th•ờng đ•ợc tiến hành theo hai giai đoạn: - Đánh giá rủi ro sơ bộ (ĐGRRSB) đ•ợc tiến hành dựa trên các số liệu, thông tin hiện có nh• qua số liệu của địa ph•ơng; phỏng vấn dân, biểu hiện bề mặt đất, các chỉ thị sinh học Những số liệu này còn thiếu và mức độ tin cậy thấp, cũng sơ bộ xác định đ•ợc các rủi ro chính, các nguồn thông tin chính xác, quan trọng còn thiếu cần phải bổ sung nh• phân tích đất - Đánh giá rủi ro chi tiết (ĐGRRCT) đ•ợc tiến hành dựa trên các kết quả của ĐGRRSB và các thông tin, số liệu chính xác đ•ợc bổ sung thông qua quan trắc, đo đạc, phân tích theo đề xuất của ĐGRRSB. Trong ĐGRR môi tr•ờng đất, việc sàng lọc, lựa chọn thông tin, dữ liệu có tầm quan trọng đặc biệt, nó giúp cho các nhà sử dụng, các nhà quản lý đề ra các quyết định, các ph•ơng án quy hoạch tránh đ•ợc những sai lầm. Tiêu chí trung đ•ợc sử dụng trong sàng lọc, lựa chọn số liệu, dữ liệu gồm: thời điểm thu thập; ph•ơng pháp, công cụ sử dụng, cơ quan thu thập, tính đầy đủ trong mô tả số liệu và việc thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật chuẩn liên quan Kết quả của ĐGRR môi tr•ờng đất đ•ợc sử dụng để quản lý rủi ro, bao gồm xác định, lựa chọn và thực hiện các kế hoạch hành động trong sử dụng, quản lý và cải tạo nhằm kiểm soát rủi ro giảm hoặc loại bỏ số l•ợng và mức độ các tác nhân gây rủi ro. Phân tích chi phí lợi ích cần phải tiến hành đối với các ph•ơng án quy hoạch sử dụng, quản lý, đảm bảo không những an toàn trong sử dụng đất, cho MT mà cả hiệu quả kinh tế. Các b•ớc chính trong quản lý rủi ro có thể tóm tắt nh• sau: B•ớc 1: Xác định các rủi ro không chấp nhận đ•ợc đối với HST và MT đất. B•ớc 2: Xác định các ph•ơng án giảm thiểu các rủi ro đó. Thông th•ờng ph•ơng án có nhiều nh•ng việc lựa chọn ph•ơng án phù hợp với chi phí - lợi ích đ•ợc chấp nhận là rất cần thiết. 77
37. 78 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ B•ớc 3: Phân tích chi phí - lợi ích đối với các ph•ơng án để lựa chọn ph•ơng án thích hợp. B•ớc 4: Đ•a ra những quy định về chính sách B•ớc 5: Tổ chức thực hiện các quy định, chính sách và B•ớc 6: Quan trắc, rà soát và đánh giá các ph•ơng án quy hoạch sử dụng, ph•ơng án quản lý, nếu có sai sót cần bổ sung kịp thời, trong tr•ờng hợp cần thiết có thể quay trở lại b•ớc 1. 4.2. Ph•ơng pháp đánh giá rủi ro môi tr•ờng đất (ĐGRRMTĐ) ĐGRRMTĐ bao gồm đánh giá hiện trạng và dự báo xu thế ô nhiễm đất. Sự dự báo phải dựa trên hiện trạng về tính chất và đặc tr•ng ô nhiễm nh• bản chất và tình trạng các chất gây ô nhiễm, sự phân bố không gian của chúng, chế độ thuỷ văn, loại đất và các đặc tr•ng về địa chất của khu vực. Việc dự báo ô nhiễm chính là sự tiên đoán tiến hoá của ô nhiễm với thời gian. Đó là kết quả những thay đổi của một số thông số đất nh• pH; Eh; vi sinh vật đất; hàm l•ợng một số chất dinh d•ỡng quan trọng nh• C%; N; P; K dễ tiêu 4.2.1. Đánh giá rủi ro môi tr•ờng đất (ĐGRRMTĐ) Những chất vô cơ hoặc hữu cơ nguy hại trong MT đất không chỉ nằm trong mối liên quan chặt chẽ đến trạng thái, tính linh động và tính sẵn sàng bị phân huỷ sinh học của các chất đó, mà còn tới những đặc tr•ng địa chất, thổ nh•ỡng và những tính chất lý-hoá-sinh học của đất. ĐGRRMTĐ gồm 2 phần chính: A/ Mô tả đặc điểm Đất bị ô nhiễm chủ yếu do các tác động nhân sinh. Các tác nhân gây ô nhiễm rất đa dạng về thành phần và tính chất. Chúng có thể là hợp chất khoáng - - 2- nh• Cl , NO3 , SO4 , các kim loại nặng nh•: Cd; Pb; Hg; Cu; là á kim nh• as; Se, là các chất hữu cơ nh• thuốc BVTV, dầu, mỡ, Do đó, trong mô tả cần chú ý các vấn đề sau: a/ Tình trạng ô nhiễm: 78
38. 79 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Ô nhiễm có thể là điểm (cục bộ) hoặc diện. Ô nhiễm điểm th•ờng có các chất gây ô nhiễm ở nồng độ cao, có tính tiềm ẩn lớn gây nên do vận chuyển, cất giữ hoặc từ những hoạt động cố định của các nhà máy, các chuồng trại, các kho chứa, Ô nhiễm diện th•ờng có các tác nhân gây ô nhiễm ở nồng độ thấp, nh•ng các chất này lại phân tán, phân bố ở diện rộng (hình 4.1) Hình 4.1. Các ví dụ về nguồn điểm và nguồn diện b/ Xác định nồng độ, liều l•ợng các chất gây ô nhiễm và các đặc tr•ng của khu vực. Trong thực tế, việc xác định này trở nên khó khăn hơn nhiều khi nhiều hoạt động khác nhau xảy ra nối tiếp ở cùng địa điểm, hoặc những chất gây ô nhiễm nguy hại lại từ nơi khác đến do rửa trôi, xói mòn, thấm lọc, Do đó, trong mọi tr•ờng hợp cần phải kết hợp tiến hành nghiên cứu địa chất, thổ nh•ỡng, chế độ thuỷ văn và địa hình khu vực mới có thể thu nhận những số liệu, thông tin chính xác về tình trạng ô nhiễm môi tr•ờng đất của khu vực. c/ Xác định khả năng phát tán không gian của các chất gây ô nhiễm. Một số chất gây ô nhiễm có khả năng bay hơi, một số khác có độ hoà tan lớn có thể phát tán cùng với dòng n•ớc mặt, n•ớc ngầm, một số tuy có độ tan không lớn nh•ng khi xâm nhập vào đất trải qua các biến đổi lý-hoá-sinh học lại trở nên linh động hơn. Ngoài ra, thực vật, địa y, khu hệ vi thực vật, động vật không x•ơng và vi sinh vật có thể đ•ợc sử dụng nh• những chỉ thị sinh học chỉ điểm độc hại và tính ĐDSH. Việc phân tích các đối t•ợng sinh học cho phép thu đ•ợc những thông tin quan trọng để khái quát hoá nhiều hơn đến các chất nguy hại và tác động của chúng đến chuỗi thức ăn và đến sức khoẻ con ng•ời. d/ Tình trạng hoá lý và vị trí các chất gây ô nhiễm 79
39. 80 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Việc lấy mẫu đất và phân tích hoá học cho phép thu đ•ợc nhiều thông tin về vị trí các chất nguy hại; đặc thù phân bố chúng ở lớp đất mặt và các tầng của phẫu diện đất. Điều quan trọng hơn đã biết rõ vị trí các chất nguy hại trên bề mặt các hợp phần đất (một nguyên tố có thể •a liên kết với một hợp phần nào đó của đất, ví dụ Cu với chất hữu cơ), mà cả về ph•ơng diện phân tử (các nguyên tố có thể tạo phức với chất hữu cơ hoặc đ•ợc các oxit Fe, Al và Mn cô định, hoặc bị hấp phụ bởi bề mặt các hạt sét). Điều đó giúp chúng ta hiểu biết đ•ợc cơ chế tham gia vào việc l•u giữ các chất gây ô nhiễm bởi những phần tử của đất. Tính linh động (các nguyên tố và các chất chuyển động nh• thế nào từ hợp phần này đến hợp phần khác). Khả năng dễ tiêu sinh học (khả năng của các nguyên tố, các chất có thể đ•ợc các cơ thể sống hấp thụ). Sự l•u giữ và biến dạng các chất độc liên quan chặt chẽ đến hiện trạng hoá lý và vị trí của chúng trong pha rắn của đất. Ví dụ, các kim loại đ•ợc kết tinh trong cấu trúc khoáng vật không gây tác động xấu đến MT, đến ĐDSH và độc hại cho cây vì tính linh động và dễ tiêu sinh học của những nguyên tố này rất thấp. Do đó, sự cần thiết không những phải xác định chính xác tổng l•ợng các chất nguy hại mà cả vị trí và hiện trạng hoá lý của chúng. B/ Sự dự báo Bao gồm việc dự báo sự phát triển ô nhiễm đất nh• một hàm số thời gian và những biến đổi sinh học và hoá lý học tiếp theo. Việc dự báo có tác động đến ph•ơng thức quản lý đất nhiễm độc. Nếu ô nhiễm mở rộng theo không gian là không đáng kể theo thời gian, thì tốt nhất để khu vực đó nguyên hiện trạng, nó sẽ tự làm sạch. Ng•ợc lại, nếu ô nhiễm phát triển mạnh theo không gian thì phải thực thi ngay giải pháp cải tạo và kiểm soát. Chính vì vậy, dự báo là bộ phận quan trọng trong ĐGRRMTĐ. 4.2.2. Lựa chọn biện pháp khắc phục Mục đích của các xử lý là giảm thiểu rủi ro liên quan tới sự hiện diện các chất gây ô nhiễm đất đến mức có thể chấp nhận đ•ợc. Các phép xử lý có tác dụng tích cực đến từng yếu tố đ•ợc xem xét trong đánh giá rủi ro (tính linh động, mức độ dễ tiêu sinh học, sự biến thể, ) và việc lựa chọn phép xử lý thích hợp sẽ 80
40. 81 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ dựa trên việc đánh giá rủi ro của chính nó và vào các hiệu quả của các phép xử lý đến các thông số đ•a vào trong ĐGRR. Các ph•ơng án cải tạo đ•ợc lựa chọn có thể là: A/ Không phải xem xét nguy cơ ô nhiễm đất Nếu RRMT rất thấp, không ảnh h•ởng đến các nguyên tố, các chất độc hại tiềm ẩn đối với những cơ thể sống kể cả con ng•ời qua nguồn n•ớc hoặc chuỗi thức ăn thì không cần phải làm gì, ngay cả khi các chất độc hại này cao hơn những giá trị của thang chuẩn. Cần nhớ rằng, ở một số nơi hàm l•ợng tự nhiên một số nguyên tố độc hại tiềm ẩn có thể lớn hơn giới hạn cho phép, những vẫn hoàn toàn không gây rủi ro cho môi tr•ờng. Ví dụ ở miền Bắc n•ớc Pháp, hàm l•ợng tự nhiên của Ni trong những tầng đất khác nhau (120-200ppm) lớn hơn giới hạn cho phép (50ppm). Thế nh•ng ở đây Ni đi vào thành phần cấu trúc của một số loại khoáng, nó không linh động và không có khả năng dễ tiêu sinh học. Sự phong hoá các khoáng chất này nh• một chức năng của các điều kiện hoá lý hoặc sinh học, mà không sản sinh ra l•ợng Ni vào dung dịch đất và từ đó vào chuỗi thức ăn, vào cơ thể sinh vật. Trong thực tế, sự hiện diện các khoáng chứa Ni trong những đất này chỉ là một minh chứng rằng sự phong hoá ở đây xảy ra không đủ và không triệt để d•ới những điều kiện thịnh hành. T•ơng tự, nếu các vật liệu chứa một số nguyên tố hoặc các chất độc phát tán vào đất do những hoạt động công nghiệp, nông nghiệp nh•ng chúng không có biểu hiện gây rủi ro đối với môi tr•ờng đất thì theo tinh thần dự báo và dự đoán ở trên cũng không phải làm gì, mà có thể chỉ tiến hành cải tạo có tính cục bộ. B/ Nếu không có rủi ro xung quanh khu vực nhiễm độc. Trong tr•ờng hợp bị ô nhiễm cục bộ do tai biến, hoạt động công nghiệp, l•u giữ chất thải nguy hại, Sau khi đánh giá rủi ro bao gồm cả dự báo và mô tả đặc tr•ng và kết luận rằng sự cố định tự nhiên hoặc nhân sinh các chất gây ô nhiễm sẽ diễn ra đủ để ngăn chặn sự phát tán không gian ô nhiễm vào khí quyển hoặc các tầng đất thì cũng không cần tiến hành biện pháp cải tạo. Nh•ng để phòng ngừa cần tiến hành quan trắc và đảm bảo rằng sẽ không có những thay đổi. 81
41. 82 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Để cải tạo những đất bị nhiễm độc có tính chất cục bộ, có thể hạn chế các chất gây ô nhiễm bằng cách giảm thiểu RRMT xung quanh khu vực nhiễm độc. Những kỹ thuật hạn chế bao gồm việc sử dụng các vật liệu trao đổi ion nh• bentonit C/ Nếu có RRMTĐ. Việc mô tả và dự báo ô nhiễm chỉ ra rằng các chất gây ô nhiễm có thể có tác động tiêu cực đến MT. Trong tr•ờng hợp này nhất định phải áp dụng biện pháp cải tạo. Hai tr•ờng hợp sau phải cân nhắc: Ô nhiễm khuyếch tán Các chất gây ô nhiễm ở nồng độ rất thấp trong đất nh•ng có xu thế tích luỹ theo thời gian do cải tạo đất, phân bón hoặc thuốc BVTV hoặc từ bụi, hơi, và bị một số hợp phần đất giữ lại. Ví dụ, thuốc BVTV đ•ợc tích luỹ trong những hợp chất mùn. Nếu xảy ra những biến đổi sinh học hoặc lý hoá học, thuốc BVTV sẽ đ•ợc giải phóng gây hại cây trồng. Trong nông nghiệp hiện t•ợng này gọi là hiệu ứng tồn d•. Một số - các ion, ví dụ NO3 dễ dàng xâm nhập vào các nguồn n•ớc, nh•ng nếu ở đất phát - triển trên đá vôi thì NO3 không bị biến đổi vì kích th•ớc những lỗ hổng nhỏ hơn kích th•ớc các vi sinh vật tham gia vào quá trình phản nitrat hoá và do đó nó sẽ gây nhiễm độc cho nguồn n•ớc. Tuy nhiên, cũng có khả năng khắc phục vấn đề này, ví dụ nghiên cứu cần tập trung vào sự phát triển các phân tử thuốc BVTV mà không bị các chất mùn hấp phụ. Một số kỹ thuật đã đ•ợc phát triển có thể sử dụng để giảm tính linh động và độ dễ tiêu sinh học của các chất gây ô nhiễm. Ví dụ, pH và Redox có thể kiểm soát đ•ợc bằng bón vôi, tiêu n•ớc hoặc tăng đến cực đại sự cố định các kim loại nặng của các hợp phần đất. Kỹ thuật cải tạo đ•ợc áp dụng trong tr•ờng hợp ô nhiễm khuyếch tán có thể là: * Bón vôi: pH có ảnh h•ởng quyết định đến trạng thái hoá lý của các nguyên tố độc hại tiềm ẩn hoặc những chất hữu cơ và qua đó đến môi tr•ờng đất (biến 82
42. 83 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ thể, phân huỷ ). Bón vôi làm tăng pH là biện pháp hữu hiệu nhất để tăng l•u giữ Cd trong đất. pH ở khoảng 4 - 8, năng lực cố định Cd tăng 3 lần trên 1 đơn vị pH. * Kiểm soát chế độ n•ớc Thế oxi hoá khử phụ thuộc vào l•ợng ôxy tự do trong đất, trong n•ớc, trong vật trầm lắng và phụ thuộc vào các phản ứng sinh hoá học có vi sinh vật tham gia. Điều kiện khử ảnh h•ởng đến tính linh động của các kim loại bằng nhiều cách. Tr•ớc hết, hoá trị một số kim loại nhất định thay đổi. Ví dụ, trong những điều kiện khử, Fe3+ chuyển thành Fe2+, cũng t•ơng tự, hoá trị của Mn và As cũng bị biến đổi. Vì những ion khử hoà tan nhiều hơn, nồng độ của chúng sẽ tăng lên trong n•ớc ngầm và các dung dịch trầm lắng. ở những điều kiện khử sẽ xảy ra sự 2- khử SO4 , và hình thành chì sunfua có độ tan thấp. Ng•ợc lại, Redox tăng làm cho chì sunfua không bền vững và kéo theo sự gia tăng nồng độ chì hoá. Điều này th•ờng xảy ra khi ng•ời dân nạo vét bùn ô nhiễm ở m•ơng thải, ao hồ bón ruộng bằng cách trải trên mặt đất. Trong môi tr•ờng hiếu khí chì sunfua không bền vững và bị ôxy hoá. Ô nhiễm cục bộ Ô nhiễm cục bộ xảy ra do các tai biến công nghiệp hoặc những hoạt động sinh hoạt và ô nhiễm có thế mạnh nh•ng phân bố không gian lại hẹp. Nhìn chung, sự phát tán độc hại từ nguồn của nó (bụi thải; ống khói nhà máy, n•ớc rỉ từ bài rác ) và nồng độ các chất gây ô nhiễm giảm theo khoảng cách từ nguồn. Trong những vùng nhiễm độc có thể rộng đến hàng trăm hecta gồm những vùng ô nhiễm nặng và ô nhiễm nhẹ. Trong những vùng nhiễm độc này, sự đánh giá rủi ro gồm một số biện pháp đặc biệt nh• phải kiểm tra lịch sử hoạt động của vùng, xác định rõ vị trí bị ô nhiễm, sau đó mới tiến hành biện pháp cải tạo. 4.3. Đánh giá ô nhiễm đất về mặt hoá học và sinh học Ph•ơng pháp phổ biến hiện nay là phân tích hoá học đất. Các chỉ tiêu quan tâm đều đ•ợc tiến hành phân tích và tuỳ thuộc vào yêu cầu cụ thể của mỗi quốc gia sẽ ấn định các thang đánh giá. Dựa vào nồng độ của các hợp chất nitơ trong quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ chứa nitơ ng•ời ta có thể đánh giá độ nhiễm bẩn của đất. 83
43. 84 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ - - Nhiều NH3 đất mới bị ô nhiễm - - Nhiều NO2 - đất đang bị ô nhiễm - - Nhiều NO3 - đất đã có mức độ khoáng hoá cao. Dựa vào hàm l•ợng Clo để đánh giá tình trạng sạch của đất - ít muối Clo: Đất bẩn - Nhiều muối Clo: Đất rất bẩn - Không có Clo: Đất tự làm sạch Dựa vào hàm l•ợng KLN trong đất một số n•ớc đ•a ra các thang đánh giá theo bảng 4.2 và 4.3. Bảng 4.2. Hàm l•ợng tối đa cho phép (MAC) của các kim loại nặng đ•ợc xem là độc đối với thực vật trong các đất nông nghiệp(ppm) Nguồn: Kabata - Pendias & Pendias, 1992[10] Nguyên Canad Ba áo Nhật Anh Đức tố a Lan Cu 100 100 100 125 50 (100) 50 (200) Zn 300 400 300 250 150 300 (300) (600) Pb 100 200 100 400 50 (100) 500 (1000) Cd 5 8 3 - 1 (3) 2 (5) Hg 5 0,3 5 - 2 10 (50) Bảng 4.3: TCVN - 7202 - 7209 - Giới hạn tối đa cho phép hàm l•ợng KLN: Cd, Cu, Zn, as, Pb ở trong đất (ppm) [1] 84
44. 85 wWw.kenhdaihoc.com – Kờnh thụng tin – Học tập – Giải trớ Đất sử Đất sử Đất Đất sử dụng Đất sử dụng dụng cho dụng cho cho MĐ KLN cho MĐ cho MĐ lâm MĐ dân MĐ th•ơng công nông nghiệp nghiệp sinh vui mại và dịch nghiệp chơi vụ as 12 12 12 12 12 Cd 2 2 5 5 10 Cu 50 70 70 100 100 Pb 70 100 120 200 300 Zn 200 200 200 300 300 Ngành Y tế dựa vào chỉ số vệ sinh Nitơ albumin của đất Chỉ số vệ sinh = Khi đất bị nhiễm bẩn thì vi sinh Nitơ hữuvật cơhoạt động yếu, nitơ hữu cơ tăng, nitơ albumin trong vi sinh vật giảm xuống. Quy định nh• sau: Chỉ số vệ sinh Tình trạng đất 0,98 Đất sạch 85