Xem mẫu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG ­­­­­­­­ NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM BẰNG HYĐROXIT SẮT THEO DẠNG MẺ NIÊN LUẬN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS.NGUYỄN MẠNH KHẢI Hà Nội ­ Năm 2016. MỤC LỤC Nội dung Trang VÀ BẢNG Trang Hình 1. Một mẫu lớn chứa As tự nhiên.............................................................3 Hình 2. Asenic ....................................................................................................3 Hình 3. Mô hình tinh thể As và cấu trúc nguyên tử As......................................4 Hình 4. Các con đường As thâm nhập vào cơ thể con người...........................6 Hình 5. Động học quá trình As(III) hấp phụ bởi hydroxit sắt theo thời gian......... 13 Hình 6. Động học hấp phụ của As(III) tại giá trị pH khác nhau.....................13 Hình 7. Ảnh hưởng của pH đến lượng As III bị hấp phụ bởi hyđroxit sắt............ 14 Hình 8. Ảnh hưởng giữa tỷ lệ Fe/As và hàm lượng As(III) còn lại trong dung dịch cân bằng.....................................................................................................15 Hình 9. Tương quan giữa tỉ lệ Fe/As và hiêu xuất xử lý................................15 Hình 10. Bố trí thí nghiệm xác định phương pháp...........................................18 Hình 11: Vật liệu hấp phụ sắt(III) hydroxit – bã mía......................................20 Hình 12: Ảnh hưởng của pH đến khả năng xử lý As(V).................................20 Hình 13: Hấp phụ đẳng nhiệt của As(V) ở nồng độ As ban đầu...................21 Bảng 1: Hiệu suất hấp phụ As của vật liệu...................................................18 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Ô nhiễm nước đang là một vấn đề nóng bỏng và là mối quan tâm hàng đầu trên thế giới hiện nay. Các chất ô nhiễm có thể tồn tại trong nước ở cả hai dạng tan hoặc không tan như các chất hữu cơ, các hợp chất của nitơ, kim loại nặng.... Trong đó ô nhiễm asen nguồn nước ngầm đang là mối nguy cơ lớn về môi trường trên thế giới. Hàng triệu người ở các nước đang tiếp xúc với asen ở hàm lượng cao trong các giếng nước ngầm, được ghi nhận ở Chile, Mexico, Trung Quốc, Argentina, Mỹ, Hungary cũng như ở Ấn Độ bang Tây Bengal, Bangladesh, và Việt Nam [6].Tại Việt Nam, nước ngầm được sử dụng làm nước sinh hoạt chính của nhiều cộng đồng dân cư. Sự có mặt của asen trong nước ngầm tại nhiều khu vực, nhất là vùng nông thôn Việt Nam đã và đang gây ra nguy cơ cho sức khỏe con người. Theo thống kê của bộ y tế, tính đến năm 2010, hiện có 21% dân số Việt Nam đang dùng nguồn nước nhiễm asen vượt quá mức cho phép và tình trạng nhiễm độc asen ngày càng rõ rệt và nặng nề trong dân cư, đặc biệt ở khu vực sông Hồng. Asen là một chất độc, độc gấp 4 lần thủy ngân. Asen tác động xấu đến hệ thần kinh. Nếu bị nhiễm độc từ từ, mỗi ngày một ít, tùy theo mức độ bị nhiễm và thể trạng mỗi người, có thể xuất hiện nhiều bệnh như: rụng tóc, buồn nôn, sút cân, ung thư, giảm trí nhớ...[1].Asen làm thay đổi cân bằng hệ thống enzim của cơ thể, nên tác hại của nó đối với phụ nữ và trẻ em là rất lớn. Ngộ độc asen gây ra hậu quả nghiêm trọng cho đời sống, cuộc sống gia đình, khả năng kiếm sống khi mà các cá nhân gặp nạn. Với sự ô nhiễm cao asen ở một khu vực có thể dẫn đến căng thẳng xã hội, sự nghèo đói, sự giảm giá cả thị trường do sản phẩm nhiễm bẩn dẫn đến thu nhập của nông dân thấp [8]. Hiện nay, ô nhiễm asen được ước tính có ảnh hưởng đến hơn 150 triệu người trên thế giới với nồng độ ngày càng cao của nó trong nước uống [7]. Nhiễm độc asen chủ yếu ở các đồng bằng lớn và các lưu vực sông lớn trên toàn thế giới như ở đồng bằng Bengal, đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long, Campuchia [4]. Các nguồn nước ngầm nhiễm độc asen ở Bangladesh đang là mối nguy hiểm lớn nhất trên thế giới đối với người dân bị ảnh hưởng. Hàng triệu giếng ngầm cấp nước bị nhiễm độc asen, do đó khoảng 80 triệu người có khả năng nhiễm độc asen [8]. Các nghiên cứu hiện đại của Chakraboti (2010) cho thấy 27,2% số 52.202 mẫu nước các giếng thu thập từ 64 huyện của Bangladesh có lượng asen cao hơn 0,05 mg/ L. Hơn nữa, Shiai (2011) thu thập 30 mẫu nước từ tầng nước ngầm cạn qua ống giếng và phân tích asen thì có 26 mẫu cho thấy sự hiện diện của asen vượt quá giới hạn an toàn 0,05mg/L ở Bangladesh [8]. Vì vậy cần phải tìm ra các giải pháp nhằm loại bỏ asen khỏi nguồn nước ngầm để bảo vệ sức khỏe của con người. Hiện tại trên thế giới và ở Việt Nam đã và đang áp dụng nhiều phương pháp xử lý asen như: oxi hóa, hấp phụ, trao đổi ion, kết tủa, lắng lọc...Trong đó có nhiều công trình đã thành công trong việc sử dụng vật liệu mới như đá ong biến tính, nano cacbon....để xử lý asen. Xuất phát từ thực tế trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu, đánh giá khả năng xử lý Asen trong nước ngầm bằng hyđroxit sắt theo dạng mẻ”. 2. Mục tiêu của nghiên cứu ­ Nghiên cứu khả năng xử lý asen của sắt (III) hyđroxit và các ứng dụng của sắt(III) hyđroxit trong xử lý asen. ­ Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian, giá trị của pH, tỉ lệ của Fe(III) và As(III) đến khả năng xử lý asen. ­ Nghiên cứu động học hấp phụ, trạng thái cân bằng của asen hấp phụ trên sắt (III) hyđroxit. Chương 1. Tổng quan về Asen 1.1. Giới thiệu chung về asen Asen( As) là nguyên tố phổ biến thứ 20 trong vỏ trái đất, thứ 14 trong nước biển và thứ 12 trong cơ thể con người [1]. Asen là nguyên tố hóa học thuộc phân nhóm chính nhóm V trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep. As có thể tồn tại trong hợp chất vô cơ hoặc hợp chất hữu cơ với bốn mức hóa trị là ­3, 0, +3 và +5. Trong nước tự nhiên, As tồn tại chủ yếu ở 2 dạng hợp chất vô cơ là asenat [As(V)], asenit [As(III)], As(V) là dạng tồn tại chủ yếu của As trong nước bề mặt và As(III) là dạng chủ yếu của As trong nước ngầm. Asen là một nguyên tố không chỉ có trong nước mà còn có trong không khí, đất, thực phẩm và có thể xâm nhập vào cơ thể con người, nguyên nhân chủ yếu khiến nhiều vùng ở nước ta nhiễm asen là do cấu tạo địa chất. Trong công nghiệp asen có trong ngành luyện kim, xử lý quặng, sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, thuộc da. Asen thường có mặt trong thuốc trừ sâu, diệt nấm, diệt cỏ dại.... Ngoài ra, những khu vực người dân tự động đào và lấp giếng không đúng tiêu chuẩn kỹ thuật khiến chất bẩn, độc hại bị thẩm thấu xuống mạch nước, cũng như việc khai thác nước ngầm quá lớn làm cho mực nước trong giếng hạ xuống khiến cho khí oxy đi vào địa tầng và gây ra phản ứng hóa học tạo ra thạch tín từ quặng pyrite trong đất và nước ngầm nông. ... - tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn