Assessment of Heavy Metal Pollution in the Surface Water of the Doi-Cho Dem-Ben Luc Rivers, Vietnam

• Autorzy: Thieu Van Vu Duc , Dinh Thi Thu Huong , Nguyen Thi Truc Thao , Nguyen Thuy Lan Chi , Nguyen Binh An , Pham Anh-Duc

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2022-02-10

Warianty tytułu

PL

Ocena zanieczyszczenia metalami ciężkimi wód powierzchniowych rzek Doi-Cho Dem-Ben Luc w Wietnamie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Heavy metals are a pressing concern in terms of their pollution in aquatic ecosystems because of their persistence, environmental toxicity, bioaccumulation. Aquatic environments receive heavy metals in untreated or inadequately treated wastewater from domestic, industrial, agricultural, and navigation sources. The Doi-Cho Dem-Ben Luc Rivers play the key roles of irrigation, navigation and ecological restoration. It is crucial to ascertain the pollution status, influencing factors, ecological risks, and possible sources of heavy metals in the surface water of the Doi-Cho Dem-Ben Luc Rivers. In this study, surface water from 7 sampling sites over was collected from the Doi-Cho Dem-Ben Luc Rivers, over 7 consecutive periods from April 2019 to October 2021. Each surface sample was analyzed for 9 heavy metals including Fe, Mn, Cr, Zn, Cu, Pb, Cd, Ni, As. The sampling technique and sample treatment were done based on the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. The time and space variation of heavy metal concentrations were examined to test the analysis of variance (ANOVA) and correlation among all the parameters using R statistical software. The results suggest a spatial homogeneity of heavy metals in the surface water the studied rivers. Among all nine examined heavy metals in the studied area, the concentrations of Fe (1.00 ÷ 5.06 mg/L) and Mn (0.14 ÷ 0.28 mg/L) are the highest, and the concentrations of Cr, Cd and As are the lowest that lower limit of detection. The results suggested that the mean concentrations of Fe and Mn were above the acceptable limits of the National technical regulation on surface water quality (QCVN 08-MT: 2015/BTNMT). While the concentrations of Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, Ni do not meet the Water quality criteria for aquatic life (United State Environmental Protection Agency). Anthropogenic activities can be the main source of heavy metals in in the surface water of the Doi-Cho Dem-Ben Luc Rivers. Among the heavy metals, a significant positive correlation was observed between Fe, Mn, Zn and Ni (0.64 ÷ 0.87), whereas Cu exhibited a significant positive correlation with Ni (0.51). While Cu and Pb showed a not too strong correlation with Fe, Mn, Zn and Ni (0.25 ÷ 0.48). The distribution of heavy metals may also be influenced by properties of heavy metals and fluctuations in water flows. The results provide guidance for controlling heavry metal pollution and protectting water sources in the Doi-Cho Dem-Ben Luc Rivers.

PL

Metale ciężkie stanowią palący problem zanieczyszczenia w ekosystemach wodnych ze względu na ich trwałość, toksyczność dla środowiska i bioakumulację. Środowiska wodne sa zasilane w metale ciężkie z nieoczyszczonych lub nieodpowiednio oczyszczonych ścieków ze źródeł domowych, przemysłowych, rolniczych i żeglugowych. Rzeki Doi-Cho Dem-Ben Luc odgrywają kluczową rolę w nawadnianiu terenów, transporcie odnym i odbudowie ekologicznej. Kluczowe znaczenie ma ustalenie stanu zanieczyszczenia, czynników wpływających, zagrożeń ekologicznych i możliwych źródeł metali ciężkich w wodach powierzchniowych rzek Doi-Cho Dem-Ben Luc. W artykule przedstawiono wyniki badania wód powierzchniowych, próbki pobrano z 7 punktów pomiarowych z rzek Doi-Cho Dem-Ben Luc przez 7 kolejnych okresów od kwietnia 2019 r. do października 2021 r. Każda próbka została przeanalizowana pod kątem zawartości 9 metali ciężkich: Fe, Mn, Cr , Zn, Cu, Pb, Cd, Ni, As. Metodyka pobierania próbek i obróbki próbek zostały opracowane w oparciu o Standardowe Metody Badania Wód i Ścieków. Zbadano zmienność w czasie i przestrzeni stężeń metali ciężkich, do analizyy wyników wykorzystano analizę wariancji (ANOVA) i korelacji między wszystkimi parametrami przy użyciu oprogramowania statystycznego. Wyniki sugerują przestrzenną jednorodność zawartości metali ciężkich w wodach powierzchniowych badanych rzek. Spośród wszystkich dziewięciu badanych metali ciężkich w badanym terenie najwyższe są stężenia Fe (1,00 ÷ 5,06 mg/L) i Mn (0,14 ÷ 0,28 mg/L), a najniższe Cr, Cd i As (wartości odpowiadające dolnej granicy wykrywalności). Wyniki wskazują, że średnie stężenia Fe i Mn były powyżej dopuszczalnych limitów, opisanych w krajowych normach dotyczących jakości wód powierzchniowych (QCVN 08-MT: 2015/BTNMT). Natomiast stężenia Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, Ni nie spełniają kryteriów jakości wody dla organizmów wodnych (Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych). Działalność antropogeniczna może być głównym źródłem metali ciężkich w wodach powierzchniowych rzek Doi-Cho Dem-Ben Luc. Wśród metali ciężkich zaobserwowano istotną dodatnią korelację między zawartością Fe, Mn, Zn i Ni (0,64 ÷ 0,87), natomiast Cu wykazywała istotną dodatnią korelację z Ni (0,51). Zawartości Cu i Pb wykazywały niezbyt silną korelację z Fe, Mn, Zn i Ni (0,25 ÷ 0,48). Na rozmieszczenie metali ciężkich mogą mieć również wpływ właściwości metali ciężkich oraz wahania przepływów wody. Wyniki dostarczają wskazówek dotyczących kontrolowania zanieczyszczenia metalami ciężkimi i ochrony źródeł wody w rzekach Doi-Cho Dem-Ben Luc.

Słowa kluczowe

EN

heavy metal pollution; surface water; distribution; river; Doi-Cho Dem-Ben Luc; water quality protection

PL

zanieczyszczenie metalami ciężkimi; wody powierzchniowe; dystrybucja; rzeki; Doi-Cho Dem-Ben Luc; ochrona jakości wód

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2022
• Tom: no. 2
• Strony: 85--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Thieu Van Vu Duc

• Faculty of Environment and Labour Safety, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City, Vietnam

autor

Dinh Thi Thu Huong

• Faculty of Environment and Labour Safety, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City, Vietnam

autor

Nguyen Thi Truc Thao

• Faculty of Environment and Labour Safety, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City, Vietnam

autor

Nguyen Thuy Lan Chi

• Faculty of Environment and Labour Safety, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City, Vietnam

autor

Nguyen Binh An

• Faculty of Environment and Labour Safety, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City, Vietnam

autor

Pham Anh-Duc

• Faculty of Environment and Labour Safety, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City, Vietnam

Bibliografia

• 1. Kar, D., Sur. P., Mandal, S. K. Saha, T., Kole, R. K.. (2008). Assessment of heavy metal pollution in surface water. Int. J. Environ. Sci. Tech., 5(1), 119–124.
• 2. Ali, H., Khan, E., & Ilahi, I. (2019). Environmental Chemistry and Ecotoxicology of Hazardous Heavy Metals: Environmental Persistence, Toxicity, and Bioaccumulation. Journal of Chemistry, 1–14.
• 3. Amman, A. A.; Michalke, B.; Schramel, P., (2002). Speciation of heavy metals in environmental water by ion chromatography coupled to ICP-MS. Anal. Biochem., 372, 448–452.
• 4. Ross, S. M., (1994). Toxic metals in soil-plant systems, Wiley, Chichester, U. K.
• 5. Das, R. K.; Bhowmick, S.; Ghosh, S. P.; Dutta, S., (1997). Coliform and fecal coliform bacterial load in a stretch of Hooghly, in K. K Vass and M. Sinha, (Eds.), Proceedings of the National seminar on changing perspectives of inland fisheries, Inland Fisheries Society of India, Barrackpore.
• 6. Ghosh, S.; Vass, K. K., (1997). Role of sewage treatment plant in Environmental mitigation. K. K. Vass and M. Sinha (Eds.), Proceedings of the national seminar on changing perspectives of inland fisheries, Inland Fisheries Society of India, Barrackpore, 36–40.
• 7. Sankar, R., Sachithanandam V., Thenmozhi C., Sai Elangovan S., Yuvaraj E., Marimuthu N., Mageswaran T., Sridhar
• R. and Ananthan G.. (2018). Integrated assessment of heavy metal contamination in water, sediments and marine organisms from Southeast Coast of India. Indian Journal of Geo Marine Sciences, 1274–1289.
• 8. Strady, E., Dang, V. B. H., Nemery, J., Guedron, S., Dinh, Q. T., Denis, H., Nguyen, P. D.. (2017). Baseline Baseline seasonal investigation of nutrients and trace metals in surface waters and sediments along the Saigon River basin impacted by the megacity of Ho Chi Minh (Vietnam). Environmental Science and Pollution Research, 24(4), 3226–3243.
• 9. Vietnam Environment Administration. (2010). TCVN 6663-1:2010 Water quality - Sampling - Part 1: Guidance on the design of sampling programmes and sampling techniques, MONRE, Vietnam.
• 10. Pham, A. D.. (2014). Study on the water quality assessment using benthic macroinvertebrates for Lower Dong Nai River monitoirng. PhD. Thesis, National University in Ho Chi Minh City, HCMC.
• 11. UNWP. – GEMS/Water. (1992). Operational Guide (3rd Ed.). UN Environment Programme, Burlington.
• 12. American Public Health Asociation (APHA). (2012). Standard methods for the examination of water and wastewater, 21st Ed. American Public Health Association, American Water Works Association and Water Environment Federation, Washington, D.C.
• 13. PerkinElmer. (2018). Perkin Elmer Avio 200 ICP-OES Manual, PerkinElmer.
• 14. Ministry of Natural Resources and Environment (MONRE). (2015). National Technical Regulation on surface water quality (QCVN 08-MT:2015/BTNMT). MONRE, Vietnam.
• 15. United State Environmental Protection Agency (US EPA). (2021). Water quality criteria – National recommended aquatic life criteria table. US EPA, United State.
• 16. Bahnasawy, M., Khidr, A., Dheina, N. (2011). Assessment of heavy metal concentrations in water, plankton, and fish of Lake Manzala, Egypt. Turk J Zool, 35(2), 271–280.
• 17. Tran, T. V., Nguyen, P. D., Strady, E. (2020). Bioaccumulation of trace elements in the hard clam, Meretrix lyrata, reared downstream of a developing megacity, the Saigon-Dongnai River Estuary, Vietnam. Environ Monit Assess, 192–556.
• 18. Nguyen, T. N., Strady N. E., Tran, N. T., David, F., & Marchand, C. (2018). Trace metals partitioning between particulate and dissolved phases along a tropical mangrove estuary (Can Gio, Vietnam). Chemosphere, 196, 311–322.
• 19. Raji, M.I.O., Ibrahim, Y.K.E., Tytler, B.A., Ehinmidu, J.O. (2016). Assessment and seasonal variations of heavy metals and mineral elements in River Sokoto, North-western Nigeria. Nigerian Journal of Basic and Applied Science, 24(2), 9–14.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)