LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: VŨ THỊ KIM OANH

Mã số học viên: 1482440301005

Lớp: 22KHMT21
Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60-52-03-20

Khóa học: 22, đợt 2 năm 2014
Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện, dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS Đặng Thị Thanh Lê và PGS.TS Nguyễn Thị Minh Hằng với đề tài: “Nghiên
cứu sử dụng vật liệu nano SiO 2 để xử lý nước thải ở làng nghề tái chế chì thôn Đông
Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên”.
Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước đây,
do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào. Nội dung của luận văn được thể
hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu và sử dụng trong luận
văn đều được trích dẫn nguồn.
Nếu xảy ra vấn đề gì với nội dung luận văn này, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm
theo quy định./.

NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN

VŨ THỊ KIM OANH

i


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi, Khoa

Môi trường đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành
luận văn này.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Thị Thanh Lê và PGS.TS
Nguyễn Thị Minh Hằng, đã trực tiếp tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành
luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các anh, chị tại Phòng phân tích Trung tâm Kỹ thuật Môi
trường và An toàn Hóa chất, đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu
thực nghiệm.
Xin chân thành cảm ơn Trưởng thôn Đông Mai, Ban quản lý CLN, đã giúp đỡ tạo điều
kiện cung cấp những thông tin cần thiết để tôi hoàn thành luận văn.
Qua đây, tôi xin cảm ơn bạn bè, gia đình đã động viên, khích lệ, giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập và hoàn thành luận văn.
Mặc dù, tôi đã rất cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt huyết và năng lực
của mình, song với kiến thức còn hạn chế và trong giới hạn thời gian quy định, luận
văn có thể còn thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được những đóng góp quý báu của quý
thầy cô và các chuyên gia để nghiên cứu một cách sâu hơn, toàn diện hơn trong thời
gian tới.
Xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả luận văn

VŨ THỊ KIM OANH

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................... 2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................... 4
1.1. Giới thiệu về vật liệu nano SiO 2 ............................................................................... 4
1.1.1. Cấu trúc vật liệu nano SiO 2 ...................................................................................4
1.1.2. Tính chất và ứng dụng của vật liệu nano SiO 2 ......................................................6
1.2. Giới thiệu chung về ắc quy ....................................................................................... 9
1.2.1. Định nghĩa và công dụng .......................................................................................9
1.2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ắc quy chì ..................................................11
1.2.3. Thực trạng tái chế ắc quy thải ở Việt Nam..........................................................13
1.2.4. Vấn đề ô nhiễm môi trường tại các làng nghề tái chế chì ở Việt Nam ...............14
1.2.5. Ảnh hưởng của chì đến sức khỏe con người .......................................................17
1.3. Các biện pháp xử lý kim loại nặng trong môi trường nước ................................... 17
1.3.1. Phương pháp hóa lý .............................................................................................18
1.3.2. Phương pháp sinh học .........................................................................................22
1.4. Giới thiệu về làng nghề tái chế chì thôn Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm,
tỉnh Hưng Yên ............................................................................................................... 24
1.4.1. Điều kiện tự nhiên và đặc điểm kinh tế - xã hội..................................................24
1.4.2. Hoạt động tái chế tại làng nghề thôn Đông Mai..................................................28
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM .......................................................... 31
2.1. Hóa chất và dụng cụ, thiết bị .................................................................................. 31
2.1.1. Hóa chất và vật liệu .............................................................................................31
Hóa chất .........................................................................................................................31
Vật liệu ..........................................................................................................................31
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị ..............................................................................................32
2.2. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................. 32

iii



2.3. Lấy mẫu nước ......................................................................................................... 33
2.3.1. Quy trình lấy mẫu:............................................................................................... 34
2.3.2. Lựa chọn thông số phân tích ............................................................................... 35
2.4. Phân tích mẫu nước ............................................................................................... 36
2.5. Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano SiO 2 để xử lý nước thải làng nghề tái chế chì
thôn Đông Mai trong phòng thí nghiệm ........................................................................ 36
2.5.1. Xác định thời gian đạt cân bằng hấp phụ của vật liệu nano SiO 2 ....................... 36
2.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ SiO 2 ............................................. 37
2.5.3. Thiết lập mô hình xử lý nước thải tại CLN bằng vật liệu nano SiO 2 trong phòng
thí nghiệm ...................................................................................................................... 38
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 40
3.1. Kết quả khảo sát hiện trạng ở Cụm làng nghề thôn Đông Mai, làng nghề tái chế
chì thôn Đông Mai......................................................................................................... 40
3.1.1. Hiện trạng tái chế chì tại Cụm làng nghề thôn Đông Mai .................................. 40
3.1.2. Thực trạng hệ thống xử lý nước thải tại làng nghề ............................................. 45
3.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải ở làng nghề tái chế chì thôn Đông Mai ....... 50
3.1.1. Kết quả phân tích nước thải ở CLN .................................................................... 50
3.1.2. Kết quả phân tích thông số chất lượng nước mặt tại khu vực CLN.................... 52
3.3. Kết quả nghiên cứu khả năng xử lý nước thải ở làng nghề tái chế chì thôn Đông
Mai bằng vật liệu nano SiO 2 trong phòng thí nghiệm .................................................. 57
3.3.1. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian đạt cân bằng hấp phụ của vật liệu nano SiO2 57
3.3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng lượng chất hấp phụ SiO 2 ................................... 59
3.3.3. Kết quả xử lý nước thải ở làng nghề tái chế chì thôn Đông Mai bằng vật liệu
nano SiO 2 trong phòng thí nghiệm................................................................................ 61
3.4. Đề xuất mô hình xử lý nước thải ở làng nghề tái chế chì thôn Đông mai sử dụng
vật liệu nano SiO 2 ......................................................................................................... 62
3.4.1. Cơ sở đề xuất mô hình......................................................................................... 62
3.4.2. Đề xuất mô hình xử lý nước thải ở làng nghề tái chế chì thôn Đông Mai .......... 64
3.4.3. Tính toán sơ bộ chi phí lắp đặt, chi phí vận hành và bảo dưỡng hệ thống ......... 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 75

iv


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Ba dạng tinh thể của silic đioxit .......................................................................4
Hình 1.2 Mô hình cấu trúc tứ diện của SiO 2 ...................................................................5
Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể của silica ...............................................................................5
Hình 1.4 Phân loại ắc quy chì ........................................................................................10
Hình 1.5 Cấu tạo ắc quy chì – axit ...............................................................................12
Hình 1.6 Hình ảnh tái chế chì tại các làng nghề ............................................................14
Hình 1.7 Một số hình ảnh về ô nhiễm làng nghề tái chế chì .........................................15
Hình 1.8 Bản đồ xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên....................................25
Hình 1.9 Khu vực xây dựng CCN thôn Đông Mai........................................................30
Hình 2.1 Hình ảnh vật liệu nano SiO 2 sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm ...........31
Hình 2.2. Hình ảnh khảo sát và lấy mẫu nước ngoài hiện trường .................................33
Hình 2.3 Sơ đồ vị trí lấy mẫu ........................................................................................35
Hình 2.4 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ..............................................................39
Hình 3.1 Sơ đồ phân bố khu tái chế chì tại thôn Đông Mai ..........................................40
Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ tái chế chì tại các xưởng sản xuất ở thôn Đông Mai ..........41
Hình 3.3 Hoạt động phá dỡ ắc quy tại xưởng tái chế chì ở thôn Đông Mai .................43
Hình 3.4 Hình ảnh tái chế nhựa tại CLN .......................................................................45
Hình 3.5 Sơ đồ thu gom và xử lý nước thải tại CLN ...................................................45
Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống công trình xử lý nước thải CLN ..........................................47
Hình 3.7 Hình ảnh công trình hệ thống xử lý nước thải của CLN ................................49
Hình 3.8 Sơ đồ mô hình xử lý nước thải CLN đề xuất .................................................66
Hình 3.9 Bể lắng đề xuất ...............................................................................................68
Hình 3.10 Hình ảnh máy khuấy chìm dự kiến sử dụng .................................................69


v


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Thông số hóa học của SiO 2 ............................................................................ 7
Bảng 1.2 Thông số vật lý của hạt nano SiO 2 ................................................................. 7
Bảng 1.3 Dự báo số lượng ắc quy sản xuất đến năm 2020 ........................................... 10
Bảng 1.4 Ưu nhược điểm của phương pháp kết tủa hóa học ........................................ 19
Bảng 1.5 Ưu nhược điểm của phương pháp hấp phụ .................................................... 22
Bảng 1.6 Ưu nhược điểm của phương pháp sinh học .................................................. 23
Bảng 1.7 Số người đi học năm 2015 ........................................................................... 28
Bảng 3.1 Một số công trình xử lý trong hệ thống xử lý nước thải tại CLN .................. 48
Bảng 3.2 Kết quả phân tích một số thông số chất lượng nước thải tại CLN ................ 52
Bảng 3.3 Kết quả phân tích chất lượng nước mặt ……………………………………54
Bảng 3.4 Kết quả phân tích nước thải của CLN –tháng 6/2016 .................................. 55
Bảng 3.5 Kết quả phân tích chất lượng nước mặt tại khu vực CLN – tháng 6/2016 .... 56
Bảng 3.6 Kết quả xác định thời gian đạt cân bằng hấp phụ của vật liệu – thông số
Pb............................................................................................................................58
Bảng 3.7 Kết quả xác định thời gian đạt cân bằng hấp phụ của vật liệu – thông số Fe 58
Bảng 3.8 Kết quả phân tích với thời gian khuấy dung dịch là 30 phút. ....................... 59
Bảng 3.9 Kết quả khảo sát ảnh hưởng lượng chất hấp phụ SiO 2 – thông số Pb…… 61
Bảng 3.10 Kết quả khảo sát ảnh hưởng lượng chất hấp phụ SiO 2 – thông số Fe ......... 60
Bảng 3.11 Kết quả phân tích hàm lượng Pb, Fe trong nước sau khi sử dụng vật liệu
SiO 2 ............................................................................................................................... 62
Bảng 3.12 Thông số thiết kể bể lắng đề xuất ................................................................ 68
Bảng 3.13 Thông số cơ bản các công trình trong hệ thống xử lý nước thải của CLN sau
cải tạo ............................................................................................................................ 70
Bảng 3.14 Chi phí xây dựng bể lắng ............................. Error! Bookmark not defined.

vi



DANH MỤC VIẾT TẮT
Nghĩa đầy đủ

Từ viết tắt
BOD 5

Nhu cầu oxy sinh hóa

CCN

Cụm Công nghiệp

CLN

Cụm làng nghề

COD

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Oxy hòa tan trong nước

HTXLNT

Hệ thống xử lý nước thải


NT

Nước thải

NM

Nước mặt

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TOC

Tổng cacbon hữu cơ

TSS

Tổng chất rắn lơ lửng

vii



MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của nhiều ngành công nghiệp như dệt nhuộm, hóa
chất, nhựa, công nghiệp giấy, thuộc da, luyện kim, mạ điện, chế phẩm màu... đã và
đang làm cho môi trường nước ngày càng bị ô nhiễm.
Ở Việt Nam, ngoài các nhà máy, cơ sở sản xuất lớn thì các làng nghề cũng đang phát

triển rất nhiều. Phần lớn các cơ sở sản xuất tại các làng nghề có quy mô nhỏ, cơ sở sản
xuất đặt ngay tại các hộ gia đình và trong các khu dân cư đông người. Cơ sở hạ tầng
của các địa phương làng nghề ở mức thấp, không có các hệ thống thu gom xử lý chất
thải hoặc không đáp ứng được yêu cầu.
Làng nghề tái chế chì, thôn Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên
đang là điểm “đen” về ô nhiễm môi trường. Nghề tái chế chì ở thôn Đông Mai có cách
đây hơn 30 năm, ban đầu chỉ một số hộ thu mua ắc-quy hỏng, phá dỡ, nấu chì bằng
phương pháp thủ công. Sau đó, nghề này phát triển lan ra cả thôn, thời điểm cao nhất
có tới gần 200 hộ làm nghề. Trước năm 2016, công việc phá dỡ bình ắc-quy hầu như
tại nhà, các hóa chất, chì, axít trong bình chảy ra ngấm vào đất, theo hệ thống tiêu
thoát nước chảy vào hệ thống kênh, mương trong thôn xã; việc nấu chì ở ngoài cánh
đồng tuôn ra khói, bụi chì… Tất cả những chất thải đó đã làm môi trường bị ô nhiễm
nghiêm trọng, ảnh hưởng nặng nề, lâu dài đến đời sống và sức khỏe của nhân dân. Từ
năm 2016 đến nay, khi làng nghề được quy hoạch sản xuất tại khu tái chế tập trung,
môi trường tại làng nghề đã được cải thiện (đặc biệt là môi trường không khí), các chất
thải trong quá trình sản xuất đã được thu gom và xử lý tập trung trước khi thải ra môi
trường. Tuy nhiên, hàm lượng một số kim loại nặng trong nước vẫn cao hơn quy
chuẩn cho phép nhiều lần.
Việc xử lý các thành phần ô nhiễm trong nguồn nước thải tới hàm lượng cho phép
đang là vấn đề thời sự được các cấp quản lý và người dân đặc biệt quan tâm. Mặt khác,
do nhu cầu thị trường và sự phát triển của làng nghề, một số loại hình sản xuất khác

1


được phát triển trong làng nghề. Điều này dẫn đến việc kiểm soát nguồn ô nhiễm môi
trường ngày càng khó khăn.
Hiện nay, công nghệ xử lý nước ngày càng phát triển, đã có nhiều phương pháp lý học,
hoá học hoặc sinh học ra đời và được áp dụng rộng rãi. Các phương pháp có thể được
kết hợp trong nhiều công đoạn để xử lý chuyên biệt hiệu quả cho các đối tượng, thành

phần ô nhiễm khác nhau.
Nano SiO 2 là vật liệu vô cơ quan trọng, bởi vì có kích thước hạt nhỏ, diện tích bề mặt
lớn, độ tinh khiết hóa học cao, tính chất phân tán tốt. Nano SiO 2 có ứng dụng trong
nhiều ngành và lĩnh vực với tính năng độc đáo. Nano SiO 2 ứng dụng trong cao su,
nhựa, gốm sứ, y sinh học, quang học, vật liệu và nhiều lĩnh vực khác. Gần đây, vật liệu
SiO 2 dạng siêu mịn đặc biệt được quan tâm nghiên cứu cho các ứng dụng như dùng
làm chất hấp phụ: hấp phụ khí, hấp phụ ion kim loại nặng, hấp phụ chất hữu cơ.
Từ những phân tích trên, học viên chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn là: “Nghiên
cứu sử dụng vật liệu nano SiO 2 để xử lý nước thải ở làng nghề tái chế chì thôn
Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá được thực trạng mức độ ô nhiễm nước thải và chất lượng nước mặt tại Cụm
làng nghề thôn Đông Mai, làng nghề tái chế chì thôn Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện
Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên.
- Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano SiO 2 để xử lý nước thải của Cụm làng nghề thôn
Đông Mai trong phòng thí nghiệm.
- Đề xuất mô hình xử lý nước thải của Cụm làng nghề thôn Đông Mai, sử dụng vật liệu
nano SiO 2 .
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Vật liệu nano SiO2; nước thải của Cụm làng nghề thôn Đông Mai.
- Phạm vi nghiên cứu:

2


+ Phân tích và đánh giá thành phần nước thải Cụm làng nghề thôn Đông Mai, làng
nghề tái chế chì thôn Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên – khu
tái chế tập trung gồm 26 cơ sở tái chế.
+ Phân tích và đánh giá chất lượng nước mặt khu vực Cụm làng nghề thôn Đông Mai.
+ Sử dụng vật liệu nano SiO 2 để xử lý nước thải ở Cụm làng nghề thôn Đông Mai,

trong phòng thí nghiệm.
+ Đề xuất mô hình xử lý nước thải ở Cụm làng nghề thôn Đông Mai, sử dụng vật liệu
nano SiO 2 .
4. Phương pháp nghiên cứu
Để hoàn thành được các mục tiêu và nội dung nghiên cứu đặt ra trong quá trình thực
hiện đề tài luận văn, học viên tiến hành những phương pháp nghiên cứu sau đây:
- Phương pháp tổng hợp, thống kê tài liệu: Thu thập, tổng hợp và phân tích các tài liệu
liên quan nhằm định hướng quy trình thực nghiệm của đề tài.
- Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: điều tra khảo sát hoạt động sản xuất tái chế
chì ở Cụm làng nghề thôn Đông Mai, làng nghề tái chế chì thôn Đông Mai, xã Chỉ
Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên.
- Phương pháp kế thừa: Kế thừa các kết quả, số liệu liên quan (chất lượng nước mặt,
nước thải,...) của các cơ quan quản lý, các nhà nghiên cứu.
- Phương pháp thí nghiệm, phân tích, xử lý số liệu:
+ Phương pháp thực nghiệm phân tích một số thành phần trong nước thải, xử lý số liệu
để đưa ra các nhận định và đánh giá.
+ Phương pháp thực nghiệm dùng vật liệu nano SiO 2 để xử lý nước thải.
+ Phương pháp hấp phụ.
+ Phương pháp so sánh: so sánh chất lượng môi trường nước thải sau khi xử lý bằng vật liệu
nano SiO2 với các Tiêu chuẩn, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trường hiện hành.

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về vật liệu nano SiO2
1.1.1. Cấu trúc vật liệu nano SiO2
Silic đioxit - SiO 2 (Silica) là một khoáng sản, chiếm 60% trọng lượng của trái đất.
Trong tự nhiên, chúng tồn tại dưới dạng đơn chất hoặc kết hợp với các oxit khác ở
dạng muối silicat. Trong tự nhiên, có thể tìm thấy silica ở hai dạng tồn tại là cát và

thạch anh với hai dạng cấu trúc là tinh thể và vô định hình [17], [20].
Silica cấu trúc tinh thể:
Cấu trúc tinh thể là dạng tồn tại chủ yếu của Silica trong tự nhiên. Với điều kiện áp
suất thường, SiO 2 tồn tại chủ yếu ở dạng tinh thể hoặc vi tinh thể như thạch anh,
triddimit, cristobalit (hình 1.1). Một số silica có cấu trúc tinh thể được tạo ra ở nhiệt độ
và áp suất cao như coesit và stidhovit. Mỗi loại có hình thái bền ở những khoảng nhiệt
độ khác nhau, dạng bền của α-quartz là 573-8670c, tridymit 1470c, 171300c là pha bền
của cristobalit.

a) Thạch anh

b) Triđimit

c) Cristobalit

Hình 1.1 Ba dạng tinh thể của silic đioxit
Những tinh thể này được cấu tạo nên từ nhóm các tứ diện SiO 4 nối với nhau qua
những nguyên tử O chung. Trong đó, nguyên tử Si nằm ở tâm của tứ diện liên kết cộng
hóa trị với bốn nguyên tử O nằm ở các đỉnh của tứ diện. Mỗi một dạng tinh thể có
những cách sắp xếp khác nhau của các tứ diện SiO 4 . Mô hình cấu trúc tứ diện của
SiO 2 và các kiến trúc tinh thể của một số dạng đa hình của silic đioxit được trình bày ở
hình 1.2 và hình 1.3.
4


Hình 1.2 Mô hình cấu trúc tứ diện của SiO2

a) Thạch anh

b) Triđimit


c) Cristobalit

Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể của silica
Silica cấu trúc vô định hình:
SiO 2 dạng vô định hình có cấu trúc tinh thể không xác định. Trong tự nhiên chúng có
mặt trong đất đá, trầm tích (dạng đá opan) và các sản phẩm của các quá trình tổng hợp
phục vụ cho công nghiệp. SiO 2 vô định hình tổng hợp có hai loại dựa trên phương
pháp tổng hợp là siliac quá trình ướt và silica của quá trình sốc nhiệt, gồm các sản
phẩm như silica sol, silica gel, silica bột, silica kết tủa, thủy tinh khan:
- Silica sol là dạng huyền phù bền của những hạt silica vô định hình riêng rẽ, chúng
gồm các chuỗi liên kết ngang dây chuyền với số lượng lớn các lỗ chứa không khí.
Những lỗ xốp của SiO 2 dạng keo rất nhỏ, trung bình từ 10nm – 100nm, phụ thuộc vào
độ tinh khiết và phương pháp chế tạo. Do SiO 2 dạng keo có độ xốp cao nên được coi
là vật liệu nhẹ nhất hiện nay, khối lượng riêng khoảng 3 kg/m3. Độ bền của silica sol
phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, pH, nồng độ muối hay sự có mặt của chất
hoạt động bề mặt.
5


- Silica gel có cấu trúc là mạng lưới 3 chiều liên tục, cứng nhắc và chắc chắn của các
hạt hình cầu. Cấu trúc gel chứa cả liên kết Si-O-Si và Si-O-H. Các lỗ rỗng trong mạng
lưới được lấp đầy bởi các phân tử nước từ phản ứng thủy phân và ngưng tụ.
- Silica dạng hydrogel là gel mà trong mao quản chứa đầy nước. Silica dạng xerogel là
gel mà đã được loại bỏ các phần tử nước đồng thời tạo ra sự gãy cấu trúc, giảm độ xốp
của sản phẩm. Nếu quá trình loại bỏ nước mà không gây ra sự co ngót và làm vỡ cấu
trúc gel thì sẽ tạo ra silica dạng aerogel.
- Silica kết tủa bao gồm những hạt kết tụ từ những hạt silica có kích thước keo mà
không hình thành liên kết hóa học trong mạng lưới gel lớn trong suốt quá trình kết tủa.
Nó cũng có thể được tạo thành từ pha hơi để hình thành dạng “pyrogenic silica” hoặc

từ quá trình kết tủa trong dung dịch. Silica kết tủa có cấu trúc mở hơn với thể tích lỗ
mao quản lớn hơn. Tính chất vật lý và hóa học của silica kết tủa có thể thay đổi tùy
theo quá trình sản xuất.
- SiO 2 dạng khối là một sản phẩm tổng hợp từ silic dioxit được phân tán cao. Ở dạng
mịn, SiO 2 được phân nhóm theo các quá trình chế tạo chúng: sản phẩm tự nhiên, bán
tổng hợp và sản phẩm tổng hợp. Các sản phẩm có sự khác biệt rõ rệt về tính chất của
silica. Sản phẩm tự nhiên như bột quart hoặc thạch anh, bán tổng hợp gồm fused silica,
silaca fume, hoặc tro từ thực vật và quá trình luyện kim là những sản phẩm dạng tinh
thể ở kích thức micro hoặc lớn hơn, có diện tích bề mặt từ 1 m2/g đến 10 m2/g.
Silica ở dạng khối kết đám với nhau thành những cấu trúc hạt phân nhánh và kéo dài
với kích thước trung bình khoảng 100 nm-200 nm.
Có thể thấy rằng, SiO 2 nhân tạo tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như silica gel, silica
khói, aerogel, xerogel, silica keo,... Cấu trúc và tính chất của mỗi dạng phụ thuộc vào
điều kiện tổng hợp.
1.1.2. Tính chất và ứng dụng của vật liệu nano SiO2
 Tính chất:
Tính chất hóa học của silic dioxit:

6


Gồm hai thành phần là Si (46,83%), O (53,33%). Các thông số hóa học của SiO 2 được
trình bày tại bảng 1.1.
Bảng 1.1 Thông số hóa học của SiO 2 [21]
TT

Thông số hóa học

Dự liệu hóa học


1

Ký hiệu hóa học

SiO 2

2

Nhóm

Silicon 14
Oxygen 16
Silicon [Ne] 3s2 3p2
3

Cấu hình electron

Oxygen [He] 2s2 2p4

Tính chất vật lý hạt nano SiO 2 :
Trong thực tế, vật liệu nano SiO 2 thường xuất hiện dưới dạng bột màu trắng. Một số
tính chất vật lý của hạt vật liệu nano SiO 2 được thể hiện tại bảng 1.2:
Bảng 1.2 Thông số vật lý của hạt nano SiO 2 [21]
Tính chất

Thông số

Tỉ trọng

2,4 g/cm3


Khối lượng phân tử

59,96 g/mol

Độ nóng chảy

1600°C

 Ứng dụng
Những ứng dụng của vật liệu nano SiO 2 được dựa trên cơ sở tính chất và các dạng tồn
tại của vật liệu. Trên thế giới, chúng được biết đến với nhiều ứng dụng khác nhau như
làm vật liệu xúc tác; vật liệu điện môi; chất hấp phụ khí, hấp phụ ion kim loại nặng;
chất mang vô cơ; ứng dụng trong lĩnh vực vật liệu xây dựng như sản xuất gạch bê tông

7


nhẹ không nung, sản xuất bê tông hiện đại, làm phụ gia sản xuất xi măng…; lọc nước
cho trồng cây;... vvv. Cụ thể:
- Sử dụng trong sản xuất sơn: thêm SiO 2 nanopowder vào nước sơn latex sẽ tạo thành
từ 0,3-1 % tổng trọng lượng. Qua đó, hiệu suất ổn định đình chỉ, xúc tác biến của lớp
phủ, độ kết hợp giữa chất nền và lớp phủ và mức độ hoàn thành đã được cải thiện.
Ngoài ra, thời gian sấy được rút ngắn đáng kể, thời gian thử nghiệm để tăng tốc lão
hóa nhân tạo UV được nhận, các kháng chà tăng đến mười ngàn lần và mức kháng cự
vết sơn cũng được cải thiện đáng kể.
- Sử dụng trong sản xuất nhựa: hạt nano SiO2 có khả năng phân tán hoàn toàn trong
polypropylene (PP) và polyvinyl clorua (PVC) trong quá trình sản xuất nhựa, tăng tính dẻo
dai, chịu mài nòn và khả năng chống lão hóa của nhựa. Ví dụ, nano đổi PP, hiệu quả của nó
trong sự hấp thụ nước, điện trở cách điện, biến dạng dư nén, độ bền uốn và các chỉ số khác

đều đáp ứng hoặc vượt quá nylon nhựa kỹ thuật, và thời tiết của nó là hơn gấp đôi trong một
số lĩnh vực, và nó có thể được một thay thế cho nylon 6 tại một số khu vực.
- Sử dụng trong sản xuất cao su màu: vật liệu nano SiO 2 là một tác nhân gia cố và
chống lão hóa đại lý, tăng sự dẻo dai, kéo dài, uốn và chống lão hóa hiệu suất của các
sản phẩm cao su màu. Các nghiên cứu còn chỉ ra rằng, khi gia cường 5% theo khối
lượng các hạt nano SiO 2 có kích thước hạt 15 nm-50 nm với diện tích bề mặt riêng
200 ± 20 m2/kg vào cao su thiên nhiên sẽ tăng cường các tính chất cơ – lý của cao su.
- Sử dụng trong gia cường tính chất của gỗ nhân tạo, làm chất mang xúc tác.
- Vật liệu nano SiO 2 được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghệ sợi quang học, thiết
bị phát quang và trong ngành luyện kim, điện tử do có khả năng giãn nở nhiệt thấp.
- Vật liệu nano SiO2 được sử dụng như một chất mang nhờ có khả năng hấp phụ tốt: một
số nghiên cứu đã chỉ ra rằng, vật liệu nano SiO2 có khả năng hấp phụ các chất hữu cơ,
PO4 3-, metylen,... trong nước thải [2], [8], xử lý aldehyt trong môi trường không khí.
- Một số nghiên cứu cũng đã chỉ ra, vật liệu nano SiO 2 có tính chất phù hợp trong nhận
biết phân tử sinh học, phát hiện ra bệnh ung thư.

8


 Một số nghiên cứu về vật liệu nano SiO 2 đã được thực hiện
Kết quả nghiên cứu của Đặng Thị Thanh Lê và cộng sự về khả năng hấp phụ xanh
metylen trong nước của vật liệu nano SiO 2 cho thấy, vật liệu SiO 2 có ái lực hấp phụ
vật lý mạnh đối với xanh metylen: dung lượng hấp phụ trên bề mặt vật liệu lớn nhất là
20,41 mg/g và hiệu suất hấp phụ lớn hơn 90 % khi nồng độ đầu của xanh metylen là
40 mg/l [8].
Theo nghiên cứu của Phạm Minh Tân về ứng dụng của vật liệu nano SiO 2 trong việc
nhận biết các phân tử sinh học, việc sử dụng các phức hệ SiO 2 RB@KT,
SiO 2 RB@HER 2 , SiO 2 FITC@HER 2 có thể nhận biết đặc hiệu tế bào vi khuẩn E. coli
O157:H7 và tế bào ung thư vú KPL4 và BT-474 bằng phương pháp miễn dịch huỳnh
quang [28].

Cũng theo kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Kim Chi và cộng sự, vật liệu
nano SiO 2 được điều chế từ tro trấu có ứng dụng cao khi sản xuất vật liệu xây dựng,
đặc biệt là gạch bê tông nhẹ không nung do chúng có tính chất xốp và diện tích bề mặt
riêng lớn. Những hạt nano SiO 2 điều chế có hình thái dạng hạt và kích thước trung
bình ~ 15 nm, được kết tụ lại thành những đám hạt có kích thước lớn hơn và có dạng
xốp [5].
Ngoài ra, trên thế giới, có nhiều nghiên cứu về ứng dụng vật liệu nano SiO 2 trong sản
xuất công nghiệp, xây dựng,….vv
1.2. Giới thiệu chung về ắc quy
1.2.1. Định nghĩa và công dụng
a. Định nghĩa
Ắc quy chì là một thiết bị điện hóa, dùng để biến đổi năng lượng dưới dạng điện năng
thành hóa năng (khi nạp) và ngược lại biến hóa năng thành điện năng (khi phóng). Ắc
quy axit chì được phân loại như sau:

9


Ắc quy chì

Kín khí

Hở khí

Bảo dưỡng
châm hút

Hở khí miễn
bảo dưỡng


Khô tấm hút

100% khô

Hình 1.4 Phân loại ắc quy chì [10]
b. Công dụng
Ắc quy chì là một bộ phận cung cấp điện năng trong các động cơ như motor, ôtô,…
và được sử dụng để cung cấp năng lượng điện cho các phụ tải khi động cơ không
làm việc.
Sự phát triển nhanh về khoa học công nghệ và nhu cầu sử dụng các loại máy móc,
động cơ, phương tiện giao thông ngày càng tăng; cũng như nhu cầu sử dụng các thiết
bị chiếu sáng, lưu kho tại các vùng cao hiện nay tại Việt Nam đã kéo theo tỉ lệ tăng
trưởng sản xuất ắc quy chì ở nước ta hàng năm không ngừng tăng lên. Tính tăng
trưởng theo Quy hoạch phát triển ngành Hóa chất Việt Nam giai đoạn đến năm 2010
và dự báo đến 2020 như sau:
Bảng 1.3 Dự báo số lượng ắc quy sản xuất đến năm 2020
Năm

Ắc quy (1000 kWh)

1998 – 2000

371 - 474

2001 – 2010

581 - 1200

2011 – 2020


1200 - 1780

10


Như vậy có thể thấy, ắc quy được ứng dụng khá rộng rãi và phổ biến trong cuộc sống
cũng như các ngành công nghiệp.
1.2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ắc quy chì
a. Cấu tạo
Bình ắc quy được chia thành nhiều ngăn, thông thường là 6 ngăn. Mỗi ngăn đơn của ắc
quy cho ra điện áp là 2V, khi đấu nối tiếp 6 ngăn sẽ có bộ ắc quy 12 V.
Vỏ bình ắc quy được chế tạo bằng vật liệu cứng có tính chịu axit, nhiệt như nhựa cứng
hoặc ebonite. Phía trong vỏ có các vách ngăn để tạo tành các ngăn đơn. Dưới đáy bình
là hai yếm đỡ bản cực, mục đích là để các bản cực tỳ lên đó, tránh bị ngắn mạch khi
trong đáy bình có lắng đọng các cặn bẩn.
Bản cực được làm từ hợp kim chì và antimony, trên bản cực có gắn các xương dọc và
xương ngang để tăng độ cứng và tạo ra các ô cho chất hoạt tính bám trên bản cực. Chất
hoạt tính phủ trên khung ô bản cực dương là PbO 2 , trên bản cực âm hoạt tính được sử
dụng là Pb xốp, ở giữa các bản cực là dung dich axit H 2 SO 4 loãng được pha chế theo
tỉ lệ nhất định với nước cất.
Khi ắc quy hoạt động, chất hoạt tính tham gia đồng thời vào các phản ứng hóa học
càng nghiều càng tốt. Do đó, để tăng bề mặt tiếp xúc của các chất hoạt tính với dung
dịch điện phân, người ta chế tạo chất hoạt tính có độ xốp; đồng thời đem ghép những
tấm cực cùng tên song song tạo thành một chùm cực trong mỗi ngăn ắc quy đơn.
Chùm bản cực dương và âm được lồng xen kẽ nhau, giữa hai bản cực khác tên được
đặt thêm một tấm lá cách được chế tạo từ chất cách điện để cách điện giữa hai bản cực
như nhựa xốp, thủy tinh hoặc gỗ.
Phần nắp của ắc quy có tác dụng che kín những bộ phận bên trong bình, ngăn ngừa bụi
và các vật khác từ bên ngoài rơi vào, đồng thời giữ cho dung dịch điện phân không bị
tràn ra ngoài. Trên nắp bình có các lỗ để đổ và kiểm tra dung dịch điện phân, các lỗ

này được nút kín bằng các bút có lỗ thông hơi nhỏ. Để đảm bảo độ kín của bình, xung
quanh mép của nắp ắc quy và các lỗ cực đầu ra thường được chát nhựa chuyên dụng.

11


Hình 1.5 Cấu tạo ắc quy chì – axit [10]
b. Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý nạp và phóng điện. Mỗi ắc quy nạp và phóng năng lượng điện qua phản
ứng hóa học với dung dịch điện phân.
Quá trình phóng điện diễn ra nếu như giữa hai cực ắc quy có một thiết bị tiêu thụ điện,
khi đó xảy ra phản ứng hóa học sau:
Tại cực dương: 2PbO 2 + 2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 + 2H 2 O + O 2
Tại cực âm: Pb + H 2 SO 4 → PbSO 4 + H 2
Phản ứng chung gộp lại trong toàn bình là:
Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 + 2H 2 O
Quá trình phóng điện kết thúc khi mà PbO 2 ở cực dương và Pb ở cực âm hoàn toàn
chuyển thành PbSO 4 .
Quá trình nạp điện cho ắc quy, do tác dụng của dòng điện nạp mà bên trong ắc quy sẽ
có phản ứng ngược lại so với chiều phản ứng trên:
2PbSO 4 + 2H 2 O → Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 .
Kết thúc quá trình nạp, ắc quy trở lại trạng thái ban đầu: cực dương là PbO 2 và cực âm
là Pb.

12


1.2.3. Thực trạng tái chế ắc quy thải ở Việt Nam
Trong cuộc sống cũng như các ngành công nghiệp, ắc quy được sử dụng khá phổ biến.
Tuy nhiên, chúng lại có tuổi thọ thấp (loại có tuổi thọ cao nhất là 5 năm). Do vậy, hàng

năm sẽ có một lượng rất lớn bình ắc quy thải bỏ. Theo báo cáo từ Tổng cục Môi
trường, trong năm 2010 đã có khoảng 40.000 tấn ắc quy chì đã được thải ra môi
trường, đến năm 2015 con số này là gần 70.000 tấn và sẽ còn tiếp tục tăng trong những
năm tiếp.
Mặt khác, Pb trong một bình ắc quy chì chiếm khoảng 70% trọng lượng của bình,
lượng chì thải bỏ này có khả năng tái chế, tái sử dụng cho ngành công nghiệp hóa chất.
Vỏ bình chiếm khoảng 5-7% trọng lượng của ắc quy, được làm từ các vật liệu như
polyetylen, polypropylen, hoặc ebonite. Lá cách được làm từ vật liệu PVC và sợi thủy
tinh và điện dịch chiếm khoảng 18% trọng lượng của ắc quy.
Do đó, công tác thu gom và tái chế ắc quy thải luôn là vấn đề được quan tâm của các
doanh nghiệp cũng như nhà nước. Tuy nhiên, vấn đề này đã và đang vượt qua sự kiểm
soát của các cơ quan có trách nhiệm.
Trong những năm của thập kỷ trước, ắc quy chì phế thải đều được các doanh nghiệp
sản xuất pin và ắc quy lớn của Việt Nam như Công ty CP Pin ắc quy miền Nam hoặc
Công ty Cổ phần Pin ắc quy Tia Sáng thu mua, tái chế và tái sử dụng chì cho quá trình
sản xuất. Nhưng hiện nay, các công ty này không thể thu mua được do không cạnh
tranh được về mặt giá cả thu mua của các làng nghề.
Những năm gần đây, tái chế ắc quy phế thải để lấy chì chủ yếu tập trung ở các làng
nghề, điển hình là làng nghề Đông Mai (huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên) với trên 200
lao động tham gia hoạt động tái chế. Tại đây, chì được tái sinh theo phương pháp thủ
công. Do làm theo phương pháp thủ công, công nghệ sản xuất đơn giản và chỉ tính đến
lợi nhuận nên không có sự quan tâm đến các biện pháp bảo vệ môi trường, các chất
thải được xả thẳng ra môi trường. Kết quả là gây ra tình trạng ô nhiễm chì trầm trọng
tại làng nghề.

13


Hình 1.6 Hình ảnh tái chế chì tại các làng nghề
Tại các nhà máy sản xuất ắc quy hiện nay, nơi có điều kiện tổ chức sản xuất công nghiệp

với các phương pháp xử lý tương đối tiên tiến, cho hiệu suất thu hồi cao hơn và giảm
thiểu tối đa ô nhiễm môi trường xung quanh đã có chủ trương thu gom ắc quy cũ và tái
chế theo phương pháp và phương tiện hiện có nhưng hiệu quả không lớn và chiếm tỉ lệ rất
thấp so với tư nhân; do đó không giải quyết được vấn đề thu mua ắc quy cũ.
Ngoài ra, do nhu cầu thị trường, sự tận dụng triệt để nguồn nguyên vật liệu trong sản
xuất và theo sự phát triển làng nghề, hầu hết các làng nghề đều sản xuất theo mô hình
đa ngành. Một số làng nghề tái chế chì đã và đang phát triển thêm các loại hình sản
xuất khác như tái chế nhựa. Nguồn nguyên liệu được tận dụng tại chỗ và thu gom thêm
ngoài thị trường.
Có thể thấy, hiện nay vấn đề tái chế mới chỉ đơn thuần là một hoạt động kinh tế. Khi
các doanh nghiệp tư nhân và nhà nước tiếp cận vấn đề này dưới góc độ kinh tế - xã hội
– môi trường (phát triển bền vững) thì mới có thể giải quyết các vấn đề đã nêu trên. Để
giải quyết không thể dựa vào một vài cá nhân hay tập thể nhỏ và phải có sự tập trung
trí tuệ tập thể, tập trung nguồn nhân lực và dành một khoản kinh phí xứng đáng cho
vấn đề này.
1.2.4. Vấn đề ô nhiễm môi trường tại các làng nghề tái chế chì ở Việt Nam
Ô nhiễm môi trường ở các làng nghề nói chung và các làng nghề tái chế chì nói riêng
tại Việt Nam đã và đang là vấn đề quan tâm hàng đầu của các cơ quan quản lý, các nhà
khoa học cũng như toàn cộng đồng. Chất thải từ quá trình sản xuất của các làng nghề
tái chế chì đã làm gia tăng đáng kể hàm lượng kim loại trong môi trường đất, nước,
cũng như tích tụ trong sinh khối thực vật.
14


Theo nghiên cứu của Phạm Văn Khang và cộng sự (2004), hàm lượng chì trong đất
nông nghiệp tại khu vực tái chế ở thôn Đông Mai, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên:
14,29% số mẫu nghiên cứu có hàm lượng chì là 100 - 200 mg/kg; 9,25% số mẫu đất có
hàm lượng chì từ 200 – 300 mg/kg; 18,5% số mẫu đất có hàm lượng Pb từ 300 - 400
mg/kg; 9,25% số mẫu có hàm lượng Pb từ 400 - 500 mg/kg; 9,25% số mẫu có hàm
lượng Pb từ 500 – 600 mg/kg; 18,05% số mẫu có hàm lượng Pb từ 600 - 700 mg/kg;

4,76% có hàm lượng chì từ 900 - 1000 mg/kg và 4,76% số mẫu có hàm lượng Pb lớn
hơn 1000 mg/kg (trong tổng số 21 mẫu phân tích). Như vậy, 100% số mẫu phân tích
có hàm lượng Pb vượt quá tiêu chuẩn cho phép [16].
Cũng theo nghiên cứu của Đặng Thị An và cộng sự (2008) tại xã Chỉ Đạo thu được kết
quả về hàm lượng Pb tổng số trong đất ở các ruộng lúa là từ 964 ppm đến 7070 ppm,
vượt xa hơn 100 lần so với TCVN 7209:2002 (70 ppm). Chỉ tính riêng lượng Pb dễ
tiêu trong đất thì cũng đã vượt TCVN (Pb dễ tiêu từ 103 đến 757 ppm). Còn tại các
ruộng rau muống thì hàm lượng Pb tổng số trong đất từ 700 ppm đến 3500 ppm. Do
đất bị ô nhiễm Pb quá nặng nên hàm lượng Pb được cây hấp thụ cũng rất cao. Theo tác
giả thì Pb trong gạo từ 1,9 ppm đến 4,2 ppm, so với tiêu chuẩn của Hội đồng Châu Âu
(EC, 2001) đối với ngũ cốc là 0,2 ppm thì gạo thí nghiệm đều vượt xa ngưỡng an toàn.
Theo tính toán, nếu ăn gạo thu được từ những ruộng trên thì chỉ qua gạo thôi một
người đã tiêu thụ lượng Pb cao hơn mức an toàn 7 lần/ngày. Và nếu ăn rau muống hay
dùng rau muống để nuôi lợn thì nguy cơ bị ngộ độc Pb và các bệnh do Pb gây ra sẽ
càng gia tăng [1].

Hình 1.7 Một số hình ảnh về ô nhiễm làng nghề tái chế chì
15


Kết quả khảo sát của Trung tâm Môi trường và Phát triển cộng đồng (CECoD) phối
hợp với Viện Blacksmith (Mỹ) (tháng 9/3013) đã chỉ ra: hàm lượng chì tại các điểm
đo dao động từ 400 ppm - 5.000 ppm, tại các điểm gần các xưởng nấu chì, phá dỡ bình
ắc quy, hàm lượng chì ở mức trên 5.000 ppm và có điểm trên 20.000 ppm [18].
Kết quả nghiên cứu của Lê Đức và cộng sự (2003) về môi trường đất vùng đồng bằng
sông Hồng, ở khu vực nhà máy Pin Văn Điển hàm lượng Pb trong các nguồn nước thải
là 0,012 mg/lít, trong đất là 30,737 mg/kg so với đối chứng là 818,240 mg/kg ; khu
vực Hanel, Pb trong nước thải là 0,560 mg/lít, trong đất là 23,070 mg/kg so với đối
chứng là 13,650 mg/kg; khu vực nhà máy Phả Lại, Pb trong nước thải là 0,013 mg/lít,
trong đất là 2,320 mg/kg và đối chứng là 2 mg/kg. Đặc biệt tại làng nghề thì hàm

lượng chì trong nước thải và đất tăng cao và mức ô nhiễm (TCVN, 2002): ở làng nghề
Phùng Xá, Pb trong nước thải là 5,2 mg/lít, trong đất là 304,59 mg/kg còn đối chứng là
30,76 mg/kg; ở làng nghề xã Chỉ Đạo, Pb trong nước là 3,278 mg/lít, trong đất là
273,63 mg/kg so với đối chứng là 35,11 mg/kg [6].
Kết quả nghiên cứu hàm lượng chì tại làng nghề khai thác và chế biến kẽm – chì làng
Hích – Tân Phong – Thái Nguyên cho thấy, hàm lượng Pb trong bãi thải cao nhất
(5,3.103 - 9,2.103 ppm), tiếp đến là bãi liền kề (164 - 904 ppm), đất vườn nhà dân
(27,9 - 35,8 ppm), bãi thải cũ (1,1.103 - 13.103 ppm), đất ruộng lúa cách bãi thải cũ
(1271 - 3953 ppm), vườn nhà dân gần bãi thải cũ (230 - 360 ppm) [1]. Khi đối chiếu
với TCVN 7209:2002 (>70 ppm) thì hầu hết các điểm đã bị ô nhiễm Pb, riêng khu vực
vườn nhà dân gần bãi thải mới chưa bị ô nhiễm. Tuy nhiên cũng cần có giải pháp xử lý
kịp thời.
Nghiên cứu của Hồ Thị Lam Trà (2005) cho thấy: hàm lượng Pb tổng số trong đất
phục vụ nông nghiệp chịu ảnh hưởng của các làng nghề đúc đồng và tái chế kẽm tại xã
Đại Đồng, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên rất cao, dao động từ 51,2 - 313,0 mg/kg,
trong đó có nhiều mẫu >200 mg/kg [29].
Theo tác giả Nguyễn Thị Lan Hương (2006) khi nghiên cứu về hàm lượng kim loại
nặng ở các khu công nghiệp ngoại thành Hà Nội với 15 mẫu đất nghiên cứu có hàm
lượng chì trong đất dao động từ 8,36 đến 93,39 mg/kg. Trong đó có 6 mẫu bị ô nhiễm

16


Pb với hàm lượng Pb trong đất là 75,39; 75,73; 78,03; 79,74; 88,02; 93,39, đó là 3 mẫu
đất lấy gần đường cao tốc Thăng Long - Nội Bài và đường cao tốc số 5; 2 mẫu lấy tại
bãi rác Kiêu Kị - Gia Lâm và bãi rác Nam Sơn - Sóc Sơn; 1 mẫu lấy tại Tiên Dương Đông Anh nơi có nhà máy sản xuất pin và phân sinh học. Nguyên nhân dẫn đến tích tụ
Pb trong đất tại các điểm trên chính là do hoạt động giao thông, do quá trình chôn lấp
rác lâu dài và do trong chất thải có hàm lượng Pb lớn nên đã dẫn đến tích đọng hàm
lượng chì trong đất [15].
Như vậy, có thể thấy tình trạng ô nhiễm môi trường tại các làng nghề tái chế chì đang

ở mức báo động, đặc biệt là ô nhiễm chì. Hàm lượng chì và một số kim loại nặng trong
môi trường nước, đất và không khí và sinh khối của sinh vật tại môi trường đó rất cao.
Khi vấn đề này không được giải quyết một cách triệt để sẽ gây ảnh hưởng tới sức khỏe
con người trong thời gian hiện tại và trong tương lai.
1.2.5. Ảnh hưởng của chì đến sức khỏe con người
Như đã phân tích tại mục 1.2 và mục 1.3, Pb là yếu tố chính gây ô nhiễm môi trường
và ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe người dân tại các làng nghề tái chế chì. Do đó,
luận văn đi sâu vào phân tích ảnh hưởng của chì tới sức khỏe con người.
Chì là kim loại nặng phổ biến trong môi trường sống của con người, nhưng cũng là
kim loại có tính độc mạnh. Khi xâm nhập vào cơ thể, chì tác động lên toàn bộ các hệ
cơ quan đặc biệt trong hệ tạo máu, tim mạch, hệ tiêu hóa và hệ thần kinh.
Trong cơ thể con người, xương được xem là nơi tích tụ Pb, chiếm khoảng 95% tổng
lượng chì trong cơ thể người lớn, 73% tổng lượng chì trong cơ thể trẻ em [7]. Sau đó,
chì có thể tương tác với phốt phát trong xương và thể hiện tính độc khi truyền vào các
mô mềm trong cơ thể.
1.3. Các biện pháp xử lý kim loại nặng trong môi trường nước
Trên thế giới cũng như Việt Nam, đã có rất nhiều nghiên cứu về các biện pháp loại bỏ
kim loại nặng nói chung và chì nói riêng trong nước thải. Các phương pháp chủ yếu
được ứng dụng trong thực tế như phương pháp hóa-lý (kết tủa hóa học, oxy hóa-khử,
trao đổi ion, xử lý điện hóa) và sinh học (hấp phụ và hấp thụ bằng thực vật thủy sinh,
vật liệu sinh học; chuyển hóa sinh học bằng sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật).
17