File thứ 1: Bai 1 Do do dai

(1)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

môi trường nước

3.1. Nguồn nước

3.1.1. Các nguồn nước trên trái đất

Nước được phát sinh từ trong lòng đất, từ các thiên thạch và lớp trên của khí quyển trái đất.

Nước chủ yếu trên trái đất (nước ngọt, nước mặn và hơi nước) đều bắt đầu từ lòng đất (nước hình thành trong quá trình này là khi thoát dần ra lớp vỏ ngoài thì biến thể thành chất khí, bốc hơi cuối cùng ngưng tụ lại thành nước. Các khối nước ban đầu thoát ra và ngưng tụ lại tràn ngập tại miền trũng tạo nên đại dương và sông hồ nguyên thuỷ). Như vậy nước trong tự nhiên luôn vận động và thay đổi trạng thái.

(2)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Nước trên trái đất được chia thành 3 nguồn chủ yếu: nước mặt, nước ngầm và hơi nước

Nguồn nước sông, ngòi, ao hồ,... chiếm thể tích rất nhỏ trong tổng số lượng nước trên trái đất nhưng là nguồn nước chính cung cấp cho đời sống hàng ngày của chúng ta. Và nguồn nước này luôn luôn được tái tạo nhờ chu trình thuỷ lực.

3.1.2. Chu trình thuỷ lực

Sự vận động của nước trên mặt đất và trong khí quyển thực hiện một cách tự nhiên theo 5 dạng cơ bản: Mưa – dòng chảy – thấm bốc hơi – ngưng tụ và thành mưa.

(3)

Nước vận động trong chu trình này là nhờ bức xạ sóng ngắn của mặt trời. Năng lượng mặt trời chuyển nước từ đại dương và đất liền vào khí quyển bằng 2 quá trình: bay hơi và thăng hoa

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

+ Quá trình bay hơi: Do các tia bức xạ mặt trời tới trái đất và và chúng bị hấp thụ 1 phần và chuyển đổi thành nhiệt năng làm cho khí quyển nóng lên và từ đó hâm nóng lớp nước bề mặt ở đại dương và đất liền trong các thể lỏng khác nhau làm chúng bay hơi

+ Quá trình thăng hoa: là quá trình chuyển thể từ rắn sang thể hơi; đóng tuyết, băng mất dần ngay cả khi dưới nhiệt độ thành khói

(4)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

3.1.3. Tầm quan trọng của nước:

- Nước là tài nguyên rất cần thiết cho sự sống trên trái đất.

Được coi là nguồn “khoáng sản” đặc biệt vì tàng trữ một nguồn năng lượng lớn phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt của con người.

- Chiếm 70% trọng lượng cơ thể con người. Nước chiếm 80% của trọng lượng các cơ.

- Ngày nay đã khám phá thêm nhiều khả năng to lớn của nước đảm bảo cho nền văn minh nhân loại. VD: dùng trong chế biến thực phẩm, sản xuất điện…

(5)

- Nước tham gia vào các mắt lưới trong lưới thức ăn. Cây hút nước từ đất. Các sinh vật tiêu thụ khác nhau đều sử dụng nước và qua quá trình trao đổi chất, một phần nước lại quay về đất hoặc khí quyển.

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Vì vậy nước không thể thiếu được đối với đời sống con người và sinh vật.

3.1.4. Những vấn đề về nguồn nước:

* Thiếu nước ngọt:

Chỉ một phần rất nhỏ từ nguồn nước phong phú trên hành tinh mà chúng ta có thể sử dụng được là nước ngọt

(6)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Có khoảng 97% là nước biển mặn chỉ còn lại khoảng 3%

nước ngọt trong đó có tới 2.997% lượng nước nàybị đóng băng và chôn sâu ở các vùng Bắc cực, chỉ còn lại 0.003% của tổng thể tích nước trên Trái đất là để sử dụng. Phần này bao gồm nước ngầm, hơi nước, nước mặt từ các sông hồ và độ ẩm từ đất. Số lượng nước ngọt có thể sử dụng luôn được tuần hoàn trong chu trình hydro.

Có bốn nguyên nhân của sự khan hiếm nước ngọt:

- Do khí hậu khô - Do hạn hán

- Do sự làm khô hạn

- Do áp lực sử dụng nước

(7)

* Thiếu nước ngọt: do h¹n h¸n

(8)

Hồ Curuai ở Brazil cạn trơ đáy vì một đợt hạn hán khủng khiếp tại khu vực sông Amazon vào năm 2005

(9)

Hồ chứa Barros de Luna thuộc tỉnh Leon, Tây Ban Nha cạn trơ đáy vì hạn hán vào ngày 3/11

(10)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

* Quá nhiều nước :

Một số quốc gia có đủ nước mưa hàng năm nhưng hầu hết lại nhận được trong cùng một thời gian. Ví dụ ấn Độ, 90% cử lượng mưa hàng năm đổ xuống vào mùa mưa khoảng từ tháng bẩy đến tháng chín. Những cơn mưa kéo dài như trút xuống kéo dài làm ngập đất, lấy đi các chất dinh dưỡng của đất, làm trôi lớp đất mặt và là nguyên nhân gây ra các cơn lụt.

Sự đô thị hoá làm tăng các cơn lụt là do việc thay thế cây xanh và đất bởi các công trình, đường cao tốc,…điều đó dẫn đến tăng tốc độ dòng chảy của các dòng nước mưa.

(11)

môi trường nước

Lôt do m a

(12)

(13)

3.2. Ô nhiễm nguồn nước và sự ảnh hưởng của nó tới môi trường

3.2.1. Các nguồn chủ yếu gây ô nhiễm môi trường nước a. Nguồn nhân tạo

* Nguồn thành thị: Bao gồm nước thải ra từ các khu sinh hoạt của dân cư có thể đã được thu bởi hệ thống thoát nước, qua các trạm xử lý trước khi xả ra nguồn.

Nguồn thành thị cũng bao gồm hỗn hợp nước thải và nước mưa chảy trực tiếp ra nguồn nước mà không qua xử lý.

* Nguồn nông nghiệp: Bao gồm các loại phân hoá học, thuốc trừ sâu, diệt cỏ…. Là những nguồn gây ô nhiễm đáng kể.

(14)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

N íc th¶i ra tõ s¶n xuÊt c«ng nghiÖp vµ sinh ho¹t

(15)

Nước thải sinh hoạt: Đó là chất thải lỏng, chứa hỗn hợp nước thải từ những hoạt động phi công nghiệp của con người như vệ sinh, tắm, giặt và rửa. Ở nhiều nơi trên thế giới, rác và nước thải chưa được xử lý bị đổ trực tiếp xuống sông ngòi.

(16)

b. Nguồn tự nhiên : bao gồm các loại sau:

* Nước mưa : xả vào nguồn một lượng lớn các chât hữu cơ từ quá trình phân huỷ động vật và thực vật, các chất hữu cơ từ xói mòn đất. Đôi khi trong đất mùn còn chứa nhiều chất mềm và mầu.

* Các sinh vật nước đồng thời cũng là nguồn tự nhiên gây ô nhiễm. Thông thường, sự phát triển của động vật và thực vật trong nước phụ thuộc vào chất dinh dưỡng có trong nguồn.

Khi chất dinh dưỡng trong nguồn quá nhiều thì các sinh vật sẽ phát triển mạnh và khi chết đi gây ô nhiễm cho nguồn.

(17)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

N íc th¶i ra tõ s¶n xuÊt c«ng nghiÖp vµ sinh ho¹t vµ n íc m a

(18)

3.2.2. Các chất gây ô nhiễm môi trường nước

* Các chất thải hữu cơ có nguồn gốc từ động thực vật :

Là nguồn chất gây ô nhiễm chủ yếu trong các nguồn nước.

Các chất này thường chiếm tỷ lệ cao trong nước thải sinh hoạt đô thị, nước thải công nghiệp chế biến thực phẩm.

Thành phần hữu cơ của của nước thải sinh hoạt và nước thải của một số ngành sản xuất được nêu trong bảng 3.1 và 3.2.

(19)

Bảng 3.1. Thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt

Chất ô nhiễm trong nước thải

Nồng độ (mg/lít)

Loại mạnh Loại yếu Trung bình

Tổng chất rắn (TS) ≥ 1 200 350 700

Chất rắn lơ lửng (SS) ≥ 350 100 250

Nitơ tổng số ≥ 85 20 40

Nhu cầu oxy hoá (BOD₅) ≥ 300 100 200

Nhu cầu oxy hoá học (COD) ≥ 1000 250 500

Phốt phát tổng số ≥ 20 6 10

Dầu, mỡ ≥ 150 50 100

Nitơrit NO₂^- 0 0 0

Nitơrat NO₃^- 0 0 0

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

(20)

Bảng 3.2. Thành phần nước thải của một số ngành công nghiệp

Ngành công nghiệp Chất ô nhiễm trong n ước thải nồng độ (mg/lít)

Chế biến sữa Tổng chất rắn 4.516

Chất lơ lửng 560

Nitơ hữu cơ 73,2

BOD₅ 1890

Lò mổ

Chất rắn lơ lửng 820

Nitơ hữu cơ 122

BOD₅ 996

Mổ lợn Chất rắn lơ lửng 717

Nitơ hữu cơ 122

BOD₅ 1045

Hỗn hợp Chất rắn lơ lửng 929

Nitơ hữu cơ 324

BOD₅ 2240

Thuộc da Tổng chất rắn tan 6000-8000

BOD₅ 9000

(21)

Các chất hữu cơ có nguồn gốc từ đọng thực vật đặc biệt là hợp chất hữu cơ chứa nitơ rất dễ bị oxy hoá sinh hoá thành CO2, H2O dưới tác dụng của các vi sinh vật hiếu khí. Sau đó tác dụng với NO3 để tạo thành N2, CO2, H2O thực hiện quá trình khử Nitrat dưới tác dụng của các vi khuẩn khử Nitơ. Sau đó là quá trình phân huỷ yếm khí tạo ra CH4, H2S gây nên sự ô nhiễm.

Sự có mặt của các hợp chất chứa nitơ và phốt pho với hàm lượng lớn trong nguồn nước như mặt sông, hồ gây nên hiện tượng nở hoa của nước.

(22)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Hiện tượng nở hoa của nước: là sự phát triển quá mức của các loài tảo lam, tảo lục trong nước ngọt khi trong nước có quá nhiều chất hữu cơ Nitơ và phốt pho, tạo nên sự "phú dưỡng" trong các sông hồ. Sự tích luỹ các chất dinh dưỡng này sẽ khiến cho các loài tảo sinh sôi nảy nở nhanh chóng, làm cho hệ sinh thái thuỷ sinh trong nước bị phá hoại nghiêm trọng. Sau đó khi tảo chết đi, trong quá trình phân huỷ cần tới một lượng oxy hòa tan trong nước khiến cho độ thiếu hụt oxy tăng lên và nước ở trạng thái yếm khí gây mùi khó chịu.

Hiện tượng nở hoa của nước không những phá hoại chất lượng nguồn nước mà còn làm ảnh hưởng tới cảnh quan mặt nước.

(23)

Tảo bùng phát trên bờ biển thành phố Thanh Đảo, Trung Quốc vào ngày 24/6/2008.

(24)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

* Các chất hữu cơ tổng hợp

+ Các hoá chất hữu cơ từ nước thải công nghiệp: Các tác nhân gây ô nhiễm điển hình từ nước thải các ngành công nghiệp được thể hiện ở bảng 3.3.

Bảng 3.3. Các chất gây ô nhiễm điển hình từ nước thải công nghiệp

Công nghiệp Chất ô nhiễm chính Chất ô nhiễm phụ Chế biến sữa

BOD, pH, SS

Màu, tổng P, N, TOC, độ đục, t^o

Chế biến đồ hộp, rau quả đông lạnh

BOD, COD, pH, SS, TDS Màu, tổng P, N, TOC, t^o

Chế biến bia, rư ợu BOD, COD, pH, SS, chất rắn có thể lắng

TDS, màu, độ đục, bọt nổi

Chế biến thịt BOD, COD, pH, SS, chất rắn có thể lắng, dầu mỡ, độ đục

NH₄⁺, TDS, P, màu

Xay bột BOD, SS, t^o COD, pH, TOC, TDS

(25)

Nước thải không qua xử lý được xả thẳng xuống sông Thị Vải – tØnh §ång Nai ( nhµ m¸y Ve Dan)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

(26)

Luyện thép Dầu mỡ, pH, NH₄⁺, CN^-, phenol, SS, Fe, Sn, Cr, Zn, t^o

Clo, SO₄^2-

Cơ khí COD, dầu mỡ, SS, CN^-, Cr, Zn, Ni, Pb, Cd

Thuộc da BOD₅, COD, SS, màu, kim loại nặng, NH₄⁺, dầu mỡ, phenol, sulphua

N, P, TDS, tổng colirorm

Sản xuất phân hoá học

NH₄⁺, TDS, NO₃^-, SO₄^2-, urê, TDS, F, pH, P, SS

pH, PO^3-, SO₄^2-, hợp chất hữu cơ, kẽm, Al, Fe, Hg, N, Rranium

Hoá chất hữu cơ BOD, COD, pH, TSS, TDS, dầu nổi

độ đục, clo hữu cơ, P, kim loại nặng, phenol, t^o

Hoá dầu NH₄⁺, BOD, Crom, COD, dầu, pH, phenol, SS, t^o

Cl-, CN, Pb, N, P, TOC, Zn, độ đục

Nhiệt điện NH₄⁺, BOD, Crom, COD, dầu, pH, phenol, SS, t^o

Cu, Fe, TDS, Zn

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

(27)

+ Thuốc bảo vệ thực vật chiếm một vị trí rÊt lín trong số những chất gây ô nhiễm môi trường. Ngược lại với những chất gây ô nhiễm khác, thuốc trừ sâu được người ta phân tán ra môi trường tự nhiên để diệt một số loài sâu hại

Các loại thuốc trừ sâu: Bao gồm chủ yếu

- Các hợp chất clo hữu cơ được điều chế bằng cách clo hoá các phân tử vòng thơm hoặc các phân tử dị vòng (DDT, lindan). Những chất này không tan trong nước và bền tới 10 năm.

- Các hợp chất photpho hữu cơ là những este của rượu và axit photphoric (paration, malation) nhanh chóng bị phân giải sinh học trong nước

(28)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Các loại thuốc trừ nấm: Thông dụng nhất là những loại thuốc trừ nấm thuỷ ngân hữu cơ. Chúng được dùng phối hợp với thuốc trừ sâu clor hữu cơ để bảo quản hạt giống

Các loại thuốc trừ cỏ :

Các loại thuốc trừ sâu thể hiện những tác động khác nhau lên môi trường:

- Những tác dụng độc hại trực tiếp đối với các loài động vật và thực vật.

- Làm giảm tiềm năng sinh vật của những loài bị nhiễm thuốc.

- Làm biến mất nhiều loài và như vậy làm mất cân bằng của các quần thể đồng thời làm tăng nhanh chóng nhiều loài do mất kẻ đi săn chúng làm mồi.

Các dẫn xuất của axit phenoxy axetic.

(29)

Đa số nông dân đều sử dụng thuốc BVTV gấp 3 lần liều khuyến cáo

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: ễ nhiễm nước và bảo vệ ễ nhiễm nước và bảo vệ mụi trường nước

mụi trường nước

(30)

Hiện nay trên thế giới có tổng cộng, khoảng 31 triệu ha trồng trọt đã nhận hàng năm:

-100.000 tấn chất hữu cơ tổng hợp.

- 60.000 tấn lưu huỳnh.

- 7.500 tấn đồng, thông qua hơn 500 chế phẩm thương mại.

* Các chất vô cơ độc hại * Các vi sinh vật gây bệnh * Các chất phóng xạ

* Các chất gây lắng đọng và bồi lấp dòng chảy

(31)

3.2.3. Chỉ tiêu đánh giá sự ô nhiễm nước a/ Chỉ tiêu vật lí

Nhiệt độ, màu, mùi vị, độ đục, độ dẫn điện (chủ yếu đánh giá về mặt định tính độ nhiễm bẩn của nước do các loại chất thải công nghiệp)

b/ Chỉ tiêu hoá học

+ Độ PH, hàm lượng cặn lơ lửng, các chỉ tiêu nitơ (amoni NH4, nitơrit NO-2, nitơrat NO-3…), chỉ tiêu phôtphat (PO43-). Những chỉ tiêu này đánh giá mức độ phì nhưỡng của nguồn nước do nước thải sinh hoạt, công nghiệp hoặc tưới tiêu tràn vào sông hồ

+ Chỉ tiêu dầu mỡ, các muối kim loại nặng, các chất phóng xạ, thuốc trừ sâu…

(32)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Đặc biệt trong chỉ tiêu hoá học người ta hay dùng các chỉ số BOD, COD và chất lơ lửng

+ BOD (nhu cầu oxi sinh hoá): là lượng oxi cần thiết để oxi hoá sinh hoá (bởi vi sinh vật hiếu khí) các chất bẩn hữu cơ trong nước trong 1 khoảng thời gian nhất định

+ COD (nhu cầu oxi hoá học): Là lượng oxi cần thiết để oxi hoá các chất bẩn hữu cơ trong nước, với lượng oxi có trong các chất oxi hoá mạnh KMnO4, K2Cr2O7.

+ Chất lơ lửng: là các chất không tan trong nước được xác định bằng cách lọc mẫu nước qua giấy lọc chuẩn. Cặn thu được sấy ở 105OC cho đến khi khối lượng không đổi và đem cân xác định khối lượng chất lơ lửng đó thì ta được khối lượng chất lửng trong mẫu nước phân tích

(33)

c/ Chỉ tiêu sinh học (chỉ tiêu vi khuẩn)

Chỉ số Coli (coliforrms) đánh giá mức độ nhiễm bẩn các chất hữu cơ, tổng số vi khuẩn hiếu khí đánh giá khả năng phân huỷ các chất hữu cơ

Như vậy: dựa trên cơ sở chất lượng nước của từng vùng để đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội, tiêu chuẩn gây hại cho con người thì mỗi quốc gia đều đưa ra bảng tiêu chuẩn chất lượng nước riêng.

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

(34)

3.2.4. Ảnh hưởng của việc ô nhiễm nguồn nước đến môi trường sống

a. Ảnh hưởng đến chất lượng nguồn cung cấp nước

* Ảnh hưởng tới chất lượng nước ngầm: Việc tưới tiêu, thuỷ lợi trong nông nghiệp đã làm cho các nguồn nước ngầm bị nhiễm bẩn bởi các loại phân hoá học, các thuốc trừ sâu diệt cỏ thấm qua đất vào từ nước tưới. Trên thế giới có khoảng 225x106 ha diện tích đất đai được tưới, và nguồn nước bẩn do tưới tiêu cũng rất đáng kể

Ngoài ra, do sự ăn ở mất vệ sinh ở các khu vực nông thôn, các nguồn phân người, rác, phân gia súc không được xử lý mà đưa thẳng ra tưới tiêu, ngấm qua đất vào nước ngầm cũng làm cho chất lượng nước ngầm bị thay đổi.

(35)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Dòng nước thải đen kịt đổ ra sông suối.

(36)

Khi nước ngầm bị nhiễm bẩn, nó không có khả năng tự làm sạch như nguồn nước mặt có thể làm được nếu nguồn không bị quá tải. Dòng chảy trong nước ngầm rất chậm và không phải dòng chảy rối vì thế nên các chất bẩn gây ô nhiễm không thể bị pha loãng hay pha tán.

* Ảnh hưởng tới chất lượng nguồn nước mặt:

Trong các hồ, ao thì sự pha loãng thường có hiệu quả thấp hơn so với trong sông bởi vì trong hồ thường có dòng chảy tầng, dòng này rất ít bị xáo trộn theo phương đứng và vì vậy sự hoà tan oxy trong nước hồ cũng thấp hơn rất nhiều so với dòng sông đặc biệt ở tầng dưới sâu.

(37)

môi trường nước

Cá chết vì ô nhiễm nguồn nước tại Hồ Tây, Hà Nội.

(38)

Do đó chất lượng nước hồ, ao rất dễ bị suy thoái khi bị nhiễm bẩn bởi các chất dinh dưỡng thực vật, dầu, phân vô cơ, các kim loại nặng như thuỷ ngân, asenic, selen, chì v.v... ngoài ra một số loại hoá chất rơi từ khí quyển xuống như DDT, PCBs hoặc một số đồng vị phóng xạ. Các chất này đi vào chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái thuỷ vực và gây ra những tác động nguy hại tới hệ thực vật và động vật nước

b. Ảnh hưởng tới sự biến đổi của hệ sinh thái

Ảnh hưởng đến hệ sinh thái nông nghiệp (Hệ sinh thái đất):

(39)

Sử dụng nhiều nhất trong hệ sinh thái nông nghiệp là thuốc trừ sâu. Điều này một mặt đem lại lợi ích là tăng năng suất cây trồng nhưng mặt khác chúng làm cho hệ sinh vật đất nói chung cũng bị huỷ hoại, một số các sinh vật tiêu thụ phân, rác hữu cơ, đảm bảo độ phì cho đất cũng bị tiêu diệt như các loài giun, mối, các loại vi khuẩn, tảo, nấm mốc… dẫn đến làm biến đổi tính chất của đất, giảm độ phì của đất.

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

* Ảnh hưởng đến hệ sinh thái sông hồ và đại dương:

Môi trường nước bị ô nhiễm bởi nhiều nguồn: nước thải thành phố, công nghiệp, thuốc trừ sâu, phân bón hoá học…

đặc biệt đối với biển và đại dương là ô nhiễm dầu chủ yếu do những sự cố chuyên chở gây nên.

(40)

Đặc biệt, phân bón hoá học với lượng đạm và phốt pho cao gây nên hiện tượng phì dưỡng. Hiện tượng phì dưỡng (Eutrophication) là hiện tượng nồng độ các chất dinh dưỡng tăng tới mức tạo ra sự phát triển bùng nổ của các loài tảo, rong trong nguồn nước.

Trong nước, tảo sử dụng cacbon dioxit, nitơ vô cơ, orthophosphat và các chất dinh dưỡng khác với lượng vết để phát triển. Tảo lại là thức ăn của động vật phù du (zooplankton). Một số loại cá nhỏ ăn động vật phù du và rong tảo. Một số loại cá lớn lại ăn cá nhỏ. Như vậy năng suất của dây chuyền thực phẩm là phụ thuộc vào lượng N và P.

(41)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Nước thải Ảnh hưởng đến hệ sinh thái sông hồ

(42)

Khi nồng độ N và P cao rong tảo phát triển mạnh tạo ra khối lượng lớn đến mức các loài động vật phù du không thể tiêu thụ hết, dẫn đến việc làm đục nước. Đặc biệt trong nguồn nước tù (ao, đầm) có thể tạo ra nước chứa đầy tảo như nước xúp. Việc phân huỷ tảo sẽ tạo mùi và tạo ra các chất cặn lắng, gây giảm oxy hoà tan trong nước, từ đó gây cản trở cho việc phát triển hầu hết các loài cá. Trong điều kiện đó chỉ có một số loài cá dữ có thể sống được.

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Với mật độ rong tảo, chất lượng nước sẽ bị suy giảm, gây ảnh hưởng đến công tác cấp nước sinh hoạt (lắng lọc nước rất khó khăn), ảnh hưởng mỹ quan và tạo trở ngại cho du lịch, thể thao dưới nước.

(43)

Vì do sự ô nhiễm của N và P dẫn đến sự phát triển và sinh trưởng tối đa của tảo, chúng phủ trên một diện tích lớn của mặt hồ rồi chết hàng loạt, tiếp đó là sự phát triển của các vi sinh vật sống trong các tảo mục nát, tiêu thụ một lượng lớn oxy làm oxy hoà tan trong nước bị giảm nhanh chóng dẫn đến việc thiếu oxy nghiêm trọng tới các loài cá và các vi sinh vật khác.Mặt khác, tảo thối rữa lại chìm xuống đáy hồ với lớp bùn đáy ngày càng dày, lớp này chứa nhiều N và P và gây nên hiện tượng yếm khí.

(44)

Không chỉ sông, hồ mà đại dương cũng bị ô nhiễm bởi các chất sản sinh ra từ đất liền như chất trừ sâu DDT làm giảm quang hợp của các thực vật phù du (tảo, diamotic), chỉ cần một lượng nhỏ 1 ppb (1/109) của DDT là đã gây ảnh hưởng rõ rệt. Thuỷ ngân cũng gây cản trở quá trình quang hợp của tảo

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Ô nhiễm dầu tự nhiên phun ra từ đáy biển hoặc do các tàu chuyên chở gây ra, gây tác hại lớn đối với các sinh vật biển:

Năm 1969, một àu chở dầu bị vỡ ở lãnh hải bang Maxachuxet (Hoa Kỳ) làm 95% quần thể cá, tôm… bị chết. Trong nước biển, nồng độ dầu cho phép là ≤ 0,5 mg/l.

(45)

Ô nhiễm môi trường nước biển gây ra bởi việc xả thải các hợp chất cacbua hydro vào môi trường biển (thuỷ triều đen). Các hợp chất cacbua hydro tồn tại dưới dạng hợp chất:

- Alcan hay parafin

- Naphten với 1 hay nhiều vòng 5 hoặc 6 cácbon.

- Các hợp chất thơm, hàm lượng không lớn nhưng độc hại rất cao (toluen, benzen, benzopyren).

Ngay sau khi được xả vào môi trường biển, cacbua hyđrô bị biến đổi dưới tác dụng của tự nhiên theo các quá trình sau:

(46)

Quá trình vật lý

Lan truyền - Di chuyển: Dầu mỏ lan truyền cho đến khi hình thành một màng mỏng trên bề mặt nước. Sức chống lại lan truyền tăng lên cùng thời gian và tính chất đặc trưng của dầu mỏ ( tỷ trọng, độ nhớt, sức căng bề mặt).

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Bay hơi: Cho phép làm giảm rất nhanh từ 30 đến 40%

cacbua hydro từ dầu thô. Gió và sóng tạo ra sự hình thành những bọt khí và mang đi xa hàng trăm km.

Hoà tan: Mặc dầu độ hoà tan của dầu mỏ trong nước rất ít, song một thể tích rất lớn cho phép hoà tan cacbua hydro nhẹ nhất.

Trong quá trình phân giải, những dẫn xuất oxy hoá được tạo ra dễ hoà tan hơn chất ban đầu.

(47)

Sự tạo ra huyền phù: Tính chất không trộn lẫn của dầu với nước tạo ra một sự phân mảnh trên mặt nước và hình thành huyền phù khi mặt biển xao động. Bọt đó có thể chứa tới 80% nước. Đó là một hỗn hợp rất bền và ít bị phân giải sinh vật.

Trầm lắng: Dầu mỏ khi chuyển xuống gần đáy biển sẽ xảy ra chủ yếu quá trình hấp thụ của những giọt dầu nhỏ bởi các hạt lơ lửng trong nước (phù sa, đất sét, canxi) và làm tăng lên dần của tỷ trọng của những dầu vốn rất nhẹ ban đầu

Quá trình hoá học: Là những phản ứng oxy hoá xảy ra với tác dụng xúc tác của ánh sáng và các kim loại. Những phản ứng đó dẫn tới sự tạo thành các alđehyd, xeton, axit cacboxilic. Thêm vào đó, những hiện tượng cao phân tử hoá tham gia vào sự tạo ra những đám nhựa đường.

(48)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Quá trình sinh học: Trong nước, lớp trầm tích có các vi sinh vật, nấm tấn công cacbua hydrô, biến dần chất này thành những chất đơn giản (rượu, axit, kèm theo đó là khí cacbonic và nước) bằng những quá trình oxy hoá hiếu khí.

Các tác động của ô nhiễm cacbua hydro: Động vật và thực vật là những nạn nhân đầu tiên của dạng ô nhiễm đó. Nhiều cuộc quan sát tiến hành nhân dịp các vụ tai nạn khác nhau cho thấy thực vật phù du ít biểu hiện những điều bất thường nhưng còn thiếu hụt động vật phù du ban đầu rất nghiêm trọng nhưng nhanh chóng được lấp đầy.

(49)

môi trường nước

Những hư hại đối với lớp đá ( tảo, động vật) có sự trái ngược nhau: rất nhiều tảo xanh, các loài động vật ăn thực vật biến mất phần lớn… Việc sử dụng những chất tẩy rửa để rửa đá đưa tới sự nhiễm chất độc đối với các loài đó. ở tầng của quần thể những loài dưới đáy, các loài cầu gai (nhím biển), những loài vỏ kén, trai, sò (đốm), sò cát.

Đối với loài cá tôm cua, người ta nhận xét thấy rằng sau một loạt chết ban đầu, các quần thể đó lại phục hồi nhưng hậu quả gây lâu dài: gầy, ốm, lở loét,… Sực tích tụ cacbua hydro ở lớp đáy gây ra những hậu quả nghiêm trọng trung và dài hạn.

(50)

Một trong những hiện tượng bi đát nhất của sự ô nhiễm là cái chết của các oài chim bị dính vào nhựa đường, hắc ín, đặc biệt là những loài chim bổ nhào tìm mồi và những loài chim sống trên biển (chim cánh cụt, cò, vạc…). Thêm vào đó, cần phải kể tới sự mất mát các loài có vú sống ở biển (hải cẩu, cá voi, cá heo…). Cuối cùng cần phải chú ý rằng ô nhiễm cacbua hydro khối lượng lớn, trong một số trường hợp có thể gây độc hại cho người về đường hô hấp. Những hợp chất bay hơi, tan mạnh trong chất béo, tấn công vào màng phổi. Có những triệu chứng khác nhau đã được phát hiện, đặc biệt là ở những người có nhiệm vụ chống thuỷ triều đen: buồn nôn, chóng mặt…

(51)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

3.3. C¸c gi¶i ph¸p b¶o vÖ nguån n íc 3.3.1.Giải pháp làm giảm ô nhiễm nước bề mặt

Đối với các nguồn ô nhiễm không xác định địa điểm của nước (chủ yếu là nông nghiệp) người nông dân có thể làm giảm rõ rệt dòng chảy phân bón vào nước bề mặt và từ đó thấm xuống tầng ngậm nước nhờ việc sử dụng vừa phải lượng phân bón – và không sử dụng nếu trên các vùng đất dốc cheo leo. Người nông dân cũng có thể yêu cầu trồng các cây xanh bền vững nằm giữa vùng trồng trọt và vùng nước mặn.

Các dòng chảy thuốc trừ sâu và sự thấm của nó cũng có thể được giảm bớt sự áp dụng phân bón khi cần. Nông dân cũng giảm sự cần thiết phân bón vô cơ nhờ việc sử dụng việc điều khiển sinh học hoặc quản lý đồng bộ các loại sâu bọ.

(52)

môi trường nước

Trồng rừng tại Việt Nam.

(53)

Nói một cách khác, để giảm các nguồn ô nhiễm không xác định địa chỉ, đặc biệt với đất bị xói mòn là việc trồng rừng ở các nơi chứa nước bị nguy hiểm, bên cạnh việc giảm ô nhiễm nước do quá trình lắng đọng, trồng lại rừng sẽ giảm được xói mòn và sự khốc liệt của các con lũ, đồng thời điều này cũng là giảm hiện tượng ấm lên trên toàn cầu, và sự mất môi trường sống của nhiều loài hoang dã

Còn đối với các nguồn ô nhiễm có địa chỉ xác định thì luật pháp là công cụ tốt nhất để khống chế ô nhiễm nguồn nước.

(54)

Trồng rừng vừa phủ xanh đất trống đồi trọc, vừa mang lại hiệu quả kinh tế

(55)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

3.3.2. Giải pháp xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp

Hiện tại con người chưa thể can thiệp được vào sự cân bằng nước trong thiên nhiên. Vì khả năng tác động của con người đến lượng nước rơi trên bề mặt các lục địa còn quá nhỏ bé:

90% lượng nước rơi có nguồn gốc từ biển và chỉ 10% nhờ sự thoát hơi nước của lớp phủ thực vật và sự bốc hơi của các thuỷ vực. Vì vậy, tăng cường lớp phủ thực vật chỉ có thể làm tăng không đáng kể lượng nước rơi. Nói một cách khác, con người chưa có thể điều khiển thời tiết và khí hậu, mà mới chỉ có khả năng tác động có hiệu quả đến sự phân bố của nước rơi (do mưa) như tác động đến hệ thực vật, canh tác lớp đất mặt, tạo ra vi địa hình (mương máng), xây dựng các hồ chứa, đắp đê ngăn lũ lụt, khai thác nước ngầm

(56)

môi trường nước

Việc xử lý nước thải là một trong những việc làm đầu tiên để bảo vệ nguồn nước, loại bỏ hoặc hạn chế những thành phần gây ô nhiễm có trong nước thải, để khi xả ra sông hồ nước thải không làm nhiễm bẩn nguồn nước.

Mặt khác, do nước thải có thành phần đa dạng, phức tạp, khả năng tự làm sạch của các loại nguồn nước khác nhau nên cũng có nhiều biện pháp xử lý nước thải khác nhau. Hiện nay, theo yêu cầu xử lý nước thải người ta chia ra các mức:

Xử lý sơ bộ (bậc 1), xử lý tập trung (bậc 2), và xử lý triệt để (bậc 3). Theo bản chất quá trình làm sạch, người ta chia ra các phương pháp xử lý cơ học, phương pháp xử lý hoá lý, phương pháp xử lý sinh học.v.v…

(57)

Do nước thải chứa nhiều tạp chất không hoà tan và nhiều loại vi khuẩn gây bệnh, về nguyên tắc, nước thải cần phải được tách cặn và khử trùng trước khi xả ra nguồn

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

3.3.3. Giải pháp cung cấp nước nhiều hơn

Phương pháp điều hành nguồn nước: Một cách để điều hành nguồn nước để tăng cường cung cấp trong các vùng đặc biệt nhờ xây dựng các đập, các bể chứa, hút vào nước bể mặt ở các vùng khác, hay hút nước ngầm lên. Một hướng khác là tăng cường hiệu quả sử dụng nước.

(58)

Xây dựng đập và bể chứa: Một đập hay bể chứa có những lợi điểm và yếu điểm. Lượng nước từ phía dưới thượng lưu của sông có thể được lưu giữ trong một bể nước lớn được tạo bởi các đập chắn ngang nước dòng chảy. Lượng nước này có thể được giải phóng như mong muốn để tạo điện năng tại vị trí đập, để tưới đất phía dưới đập, để điều khiển các cơn lũ lụt các vùng phía dưới bể chứa, cung cấp nước cho các thành phố nhờ các cống. Các vùng hồ chứa cũng dùng cho du lịch giải trí như bơi, câu cá, bơi thuyền. Khoảng 25%- 50% các dòng chảy ở lục địa đều được điều khiển bởi đập chắn và hồ nước, và rất nhiều dự án đang được lập kế hoạch.

(59)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Xây dựng đập và bể chứa

(60)

Hút nước ngầm: VÝ dô ở Mỹ 23% nguồn nước ngọt sử dụng được lấy từ nước ngầm. Khoảng một nửa nước uống ở các thành phố (96% ở các vùng làng quê , 20% ở các vùng thành phố) và 40% của nước tưới được bơm từ tầng ngầm nước.

Tuy nhiªn sự lạm dụng nước ngầm có thể là lý do hay sự nổi trội của một số vấn đề: Sự cạn kiệt của tầng ngầm nước.

Sự lún của tầng ngậm nước (sự lún đất khi nước ngầm được hút lên), và sự xâm nhập của nước mặn vào tầng ngậm nước.

Cách để làm giảm thấp sự cạn kiệt của nước ngầm là điều chỉnh phát triển dân số, không trồng các loại cây háo nước trong các vùng khô, phát triển các loại cây yêu cầu ít nước và có khả năng chịu nhiệt cao, ít tốn nước

(61)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Sự khử muối (Desalination): Sự loại bỏ muối trong nước biển hoặc trong nước ngầm hơi mặn được gọi là sự khử muối - đó là một cách để tăng nguồn cung cấp nước ngọt. Sự chưng cất và sự thẩm thấu ngược lại là hai cách sử dụng rộng rãi nhất. Sự chưng cất liên quan đến việc đun nước muối cho đến khi nó bay hơi và ngưng tụ lại ta được nước ngọt, tách muối ra ở thể rắn. Trong phương pháp thẩm thấu ngược lại, nước muối được đun ở áp suất cao qua một màng mỏng mà các lỗ của nó chỉ cho phép các phân tử nước qua nhưng không cho các phân tử muối hoà tan.

Khoảng 7500 nhà máy khử muối trên 120 quốc gia cung cấp khoảng 0,1 % lượng nước sạch được sử dụng bởi con người.

(62)

Sự khử muối lấy nước cũng có những mặt trái. Nó sử dụng rất nhiều điện năng, và do vậy giá của nó sẽ gấp ba đến năm lần nước từ nguồn bình thường. Việc phân phối nước từ các nhà máy ở ven biển giá rất cao. Sự khử muối sẽ tạo ra một lượng lớn muối biển có hàm lượng muối cao và các khoáng chất khác. Việc tập trung khối lượng lớn muối này gần nhà máy sản xuất có vẻ hợp lý nhưng nó sẽ làm tập trung muối cục bộ, đe doạ các nguồn thức ăn tại cửa sông. Nếu nó tập trung trên mặt đất có thể làm ô nhiễm nước mặt và nước ngầm.

Việc khử muối để lấy nước ngọt có thể được sử dụng để cung cấp nước ngọt cho các thành phố ven biển của các nước khô cạn. Nhưng nó không thể rẻ tới mức có thể dùng để tưới cây, trừ trường hợp năng lượng mặt trời phát triển.

(63)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Người ta ước tính rằng, trên phạm vi toàn cầu nước dùng cho sinh hoạt chiếm khoảng 6% tổng số, cho công nghiệp 21%, số còn lại dùng cho nông nghiệp. Những nhu cầu sinh học của con người và động vật về nước được quy định là 10 tấn/1 tấn tế bào sống

Trong công nghiệp, ví dụ, để sản xuất 1 tấn giấy cần 250 tấn nước; 1 tấn phân đạm cần 600 tấn nước. Còn trong nông nghiệp, để có được 1 tấn đường, hoặc 1 tấn ngô, thực vật phải sử dụng tới 1.000 tấn nước. Như vậy, trong sản xuất, nguồn nước này không chỉ lấy từ sông, hồ mà còn rút ra từ nước ngầm. Hiện nay, lượng nước ngầm được hút lên trên toàn cầu tăng hơn 35 lần so với 3 thập kỉ trước và theo dự kiến, nước ngầm được hút lên sẽ tăng thêm 30-35% vào năm 2000 (IUCN, UNEP – 1993).

(64)

Sự thiếu hụt nước còn xảy ra do sự suy thoái của rừng, đất bị ô nhiễm, do hoạt động của con người.

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

3.4. C«ng nghÖ xö lý n íc th¶i 3.4.1. Ph ¬ng ph¸p ho¸ lý

3.4.2. Ph ¬ng ph¸p ho¸ häc 3.4.3. Ph ¬ng ph¸p sinh häc 3.4.4. Ph ¬ng ph¸p kÕt hîp

(65)

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

3.5.T×nh tr¹ng « nhiÔm m«i tr êng n íc ë ViÖt nam.

Nước thải từ các trạm xăng, gas đổ thắng ra s«ng hå

Việt Nam hiện có 110 khu công nghiệp đang hoạt động, chỉ gần 1/3 trong số đó có hệ thống phù hợp để xử lý nước thải và các chất thải độc hại khác

(66)

Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề dối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình và thiết bị xử lý chất thải. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là rất nặng.

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Ví dụ: ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình từ 9- 11; chỉ số nhu cầu ô xy sinh hoá (BOD), nhu cầu ô xy hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/1 và 2.500mg/1; hàm lượng chất rắn lơ lửng... cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép.

(67)

Hàm lượng nước thải của các ngành này có chứa xyanua (CN-) vượt đến 84 lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm nặng nề các

nguồn nước mặt trong vùng dân cư.

Mức độ ô nhiễm nước ở các khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn.

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

Các nhà máy giấy, bột giặt, nhuộm, dệt. ở thành phố Thái Nguyên, nước thải công nghiệp thải ra từ các cơ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, luyện kim màu, khai thác than; về mùa cạn tổng lượng nước thải khu vực thành phố Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lưu lượng sông Cầu; nước thải từ sản xuất giấy có pH từ 8,4-9 và hàm lượng NH4 là 4mg/1, hàm lượng chất hữu cơ cao, nước thải có màu nâu, mùi khó chịu…

(68)

Thời gian gần đây, báo chí Việt Nam nói nhiều đến vấn đề suy thoái tài nguyên nước ở Việt Nam . Tình trạng này không những chỉ xảy ra trên các lưu vực sông lớn, mà còn xảy ra với tài nguyên nước ngầm. Suy thoái nguồn nước được hiểu bao gồm ô nhiễm và sụt giảm nguồn nước.

Nhiều doanh nghiệp xả thẳng nước thải chưa qua xử lý, gây ô nhiễm nguồn nước sông

(69)

Nguån n íc « nhiÔm lµm c¸ chÕt hµng lo¹t trªn s«ng Sµi Gßn

Ch Ch ươ ươ ng 3: ng 3: Ô nhiễm nước và bảo vệ Ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước

(70)

Theo cảnh báo của cơ quan chức năng, c¸c hồ ở Hà Nội hiện đều có nguy cơ nhiễm khuẩn tả, bởi hầu hết các hồ đó đều trong tình trạng “ao tù, nước đọng”, ô nhiễm nặng từ lâu.

Ước tính mỗi ngày tổng lượng nước thải đô thị ở Hà Nội là 500.000m3, trong đó 100.000m3 là lượng nước thải từ các cơ sở công nghiệp, bệnh viện và các dịch vụ khác với một số ít nhà máy và bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải tại chỗ.

(71)

` `

Khảo sát một số làng nghề sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt nhuộm ở Bắc Ninh cho thấy có lượng nước thải hàng ngàn m3/ ngày không qua xử lý, gây ô nhiễm nguồn nước và môi trường trong khu vuc

Tình trạng ô nhiễm nước ở các đô thị thấy rõ nhất là ở thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. ở các thành phố này, nước thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh, mương). Mặt khác, còn rất nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nước thải, phần lớn các bệnh viện và cơ sở y tế lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải; một lượng rác thải rắn lớn trong thành phố không thu gom hết được… là những nguồn quan trọng gây ra ô nhiễm nước