1. Trang chủ >
  2. Khoa Học Tự Nhiên >
  3. Môi trường >

Khái niệm chung về ô nhiễm nước Các thông số xác định ô nhiễm nước

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.26 MB, 69 trang )


Phần II Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG


Ô nhiễm MT là sự thay đổi thành phần và tính chất của MT, có hại cho các hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật.
Ngun nhân gây ơ nhiễm MT có thể là các hoạt động của con người hoặc các q trình tự nhiên.

Chương VI


Ơ NHIỄM NƯỚC

6.1. Khái niệm chung về ơ nhiễm nước


Ơ nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và tính chất nước, có hại cho hoạt động sống bình thường của sinh vật và con người, bởi sự có mặt của một hay nhiều chất lạ vượt
qua ngưỡng chịu đựng của sinh vật. Theo Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa về ô nhiễm nước như sau:
Sự ô nhiễm nước là một biến đổi chủ yếu do con người gây ra đối với chất lượng nước, làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp,nông nghiệp,
nuôi cá, nghĩ ngơi- giải trí, cho động vật ni cũng như các loài hoang dại. “Việc thải các chất thải hoặc nước thải sẽ gây ơ nhiễm vật lý, hóa học, hữu cơ,
nhiệt, phóng xạ. Việc thải đó phải khơng gây nguy hiểm đối với sức khỏe cộng đồng và phải tính đến khả năng đồng hóa các chất thải đó của nước khả năng pha loãng, tự làm
sạch…. Những hoạt động kinh tế, xã hội của các cộng đồng, những biện pháp xử lý nước đóng vai trò rất quan trọng trong vấn đề này”.

6.2 Nguồn gốc gây ô nhiễm môi trường nước


Ơ nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo: - Nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió, bão, lũ lụt. Ơ nhiễm này còn được gọi
là ô nhiễm không xác định nguồn gốc. - Nguồn gốc nhân tạo: Là sự thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng, chủ yếu
do xả nước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, phân bón trong nơng nghiệp.
Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm nước: - Ơ nhiễm vơ cơ,
- Ơ nhiễm hữu cơ, - Ơ nhiễm hố chất,
- Ơ nhiễm sinh học, - Ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý .
Dưới đây trình bày tóm tắt các nguồn gây nhiễm bẫn và tình hình nhiễm bẫn làm suy giảm chất lượng nguồn nước:
Hình 2.1. Các nguồn gây ơ nhiễm mơi trường nước

6.2.1. Nguồn gốc nhân tạo


Nguồn nhiễm bẩn ảnh hưởng đến chất lượng nước có liên quan mật thiết với việc sử dụng nước của con người, bao gồm:

6.2.1.1. Nguồn nhiễm bẩn từ đô thị


Bảng 2.1. Một số tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước
TT Tác nhân ô nhiễm
Tải lượng gngườingày
1 2
3 4
5 6
7 8
9
10 11
12 13
14 15
16 17
18 19
20 BOD
5 20
nhu cầu ôxy nhi sinh học COD nhu cầu ôxy hóa học
Tổng chất sắt Chất rắn lơ lững
Rác vơ cơ kích thước0,2mm Dầu mỡ
Kiềm theo CaCO
3
Cl
-
Tổng Nitơ theo N Nitơ hữu cơ
Amoni tự do Nitrit NO
2 -
Nitrat NO
3 -
Tổng phốtpho P vô cơ
P hữu cơ Kali theo K
2
O Vi khuẩn trong 100ml nước thải
Coliform Fecal streptococus
45-54 1,6-1,9xBOD
5 20
170-220 70-145
5-15 10-30
20-30 4-8
6-12 0,4 tổng N
0,6 tổng N -
- 0,8-4
0,7 tổng P 0,3 tổng P
2,0-6,0 10
9
-10
10
10
6
-10
9
10
5
-10
6
Nguồn gây ô nhiễm môi trường nước
Tự nhiên - Lũ, lụt
- Phân huỷ xác động thực vật trong môi
trường nước. - Phú dưỡng tự nhiên.
- Các hiện tượng ô nhiễm nước ngầm do nguyên
nhân tự nhiên như Asen, dầu mỏ…
Nhân tạo - Công nghiệp: công
nghiệp thực phẩm, chế biến, hố chất, luyện kim,
khống sản,... - Nơng nghiệp: nhiễm bẩn
bởi hoá chất bảo vệ thực vật, phú dưỡng…
- Sinh hoạt và dịch vụ: nước thải sinh hoạt khu đô
thị, khu dân cư, các ngành dịch vụ…
21 22
23 24
Salmonella typboss Đơn bào
Trứng giun Siêu vi khuẩn
10-10
4
Đến 10
3
Đến 10
3
10
2
-10
4
- Nguồn nhiễm bẩn dưới dạng lỏng
Nguồn nước thải ở các đô thị từ sinh hoạt, công nghiệp, các hoạt động kinh tế xã hội và từ dòng chảy do mưa tạo ra. Phần lớn các nguồn nước này được xử lý ở những mức độ
khác nhau trước khi thải vào nguồn nước mặt. - Do sự rò rỉ của hệ thống cống thải nước
Thơng thường hệ thống thải nước phải kín, nhưng do các hoạt động của con người như đào bới, để các vật năng trên hệ thống thải hoặc xe cộ đi lại, các điều kiện tự nhiên như
sạt lở đất, rễ cây đâm vào...làm cho hệ thống nước thải bị rạn nứt hoặc vỡ ra và nước vừa thấm vào đất vừa chảy tràn trên bề mặt đất. Sự rò rĩ của hệ thống nước thải mang theo các
hợp chất vô cơ, hữu cơ, các vi khuẩn độc hại với nồng độ cao vào nguồn nước. ại các khu cơng nghiệp, việc rò rỉ sẽ mang theo các kim loại nặng ất nguy hiển như As, Cd, Cr, Cu,
Hg...đi vào nguồn nước ngầm. - Chất thải dưới dạng rắn
Chất thải dưới dạng rắn là một nguồn gây ô nhiễm cho nước mặt và nước ngầm. Thông thường nước thải bao gồm các chất rắn được thải ra mặt đất, các vùng đất này nếu
có các khe nứt thì phần lớn các chất thải, cặn bã dưới dạng rắn sẽ theo nước thải tích đọng vào đất và đi xuống nước ngầm làm giảm chất lượng nước.

6.2.1.2. Nguồn nhiễm bẩn do các hoạt động công nghiệp


Nước được sử dụng trong công nghiệp dễ làm lạnh, làm vệ sinh, sản xuất và gia cơng các sản phẩm. Trong q trình đó có rất nhiều chất độc hại, các chất cặn bã bị thải ra.
Các loại này có thể thải trực tiếp bằng dòng chảy bề mặt ra các hệ thống sơng suối và có thể tạo nồng độ chất độc hại cao.
Cùng với sự phát triển cao của nền công nghiệp, tình hình nhiễm bẩn nguồn nước từ các nước đang phát triển đang được quan tâm.
Thành phố Việt Trì hàng năm đổ ra sông Hồng khoảng 4 triệu m
3
nước thải công nghiệp; 2,8 triệu m
3
nước thải sinh hoạt. Các khu nhà máy giấy Bãi Bằng và superphotphat Lâm Thao đổ ra sông 100.000
m
3
ngày, độ pH4,0; hàm lượng các chất hữu cơ như NH
4 +
, NO
2 -
tăng cao hơn 3-3,5 lần. Nước thải tại Khu gang thép Thái Nguyên có hàm lượng COD từ 1.032-5.533 mgl,
vượt quá mức cho phép từ 10-35 lần; hàm lượng xyanua vượt quá tiêu chuẩn 60 lần; hàm lượng N trong nước 702,1-734,1 mgl, tương đương 41,9 kgngày. Như vậy trong một năm
với 5 triệu m
3
nước thải sẽ tương đương 250 tấn NaOH, 60 tấn các chất hữu cơ, 250 tấn amoniac, 100 tấn muối canxi, 60 tấn photphat.
Tại thành phố Hồ Chí Minh, khu cơng nghiệp Biên Hòa, nước thải bị ơ nhiễm có màu đen. Hàm lượng COD cao đạt 596mgl và BOD
5
là 184,5 mgl. Hàm lượng oxy hòa tan bằng khơng.

6.2.1.3. Nguồn nhiễm bẩn từ nông nghiệp


Nguồn nước này được tạo ra do sản xuất nơng nghiệp và chăn nn. Ngồi ra để bảo vệ mùa màng, hàng năm một lượng lớn thuốc diệt trừ sâu bọ và côn trùng được sử dụng, nó
đã giết chết các vi sinh vật có ích, đồng thời cũng thải ra một lượng khổng lồ các chất độc hại vào đất và nước. Ở một số điểm cục bộ như Đông Anh Hà Nội bị ô nhiễm do dư
lượng DDT tuy chỉ 0,07mgl dưới ngưỡng cho phép là thuốc bị cấm sử dụng. Để tăng độ phì của đất, phân bón hóa học cũng được sử dụng nhiều. Ơ nhiễm nước uống do nitrat
NO
3 -
từ nơng nghiệp là một vấn đề quan trọng. Nông nghiệp hiện đại chừng 20 năm qua đã làm cho lượng NO
3 -
khuyếch tán trong đất và gây ô nhiễm nước ngày càng nhiều. Việc phát triển chăn nuôi và nguồn phân hữu cơ do chăn nuôi thải ra khi gặp trời mưa sẽ chảy
tràn trên bề mặt đất gây nhiễm bẩn nguồn nước mặt, đồng thời thấm xuống sâu ảnh hưởng các tầng chứa nước ngầm. Ngoài những độc tố gây hại thì lượng vi khuẩn, vi trùng trong
nguồn chất thải này cũng rất lớn sẽ là mầm mống gây bệnh cho các sinh vật trong vùng. 6.2.2. Nguồn gốc tự nhiên
Nguồn tự nhiên gây ô nhiễm môi trường nước chủ yếu do sự tác động qua lại giữa các thành phần mơi trường, các q trình địa hóa, do thời tiết như: mưa lũ làm rửa trôi bùn
đất, chất thải rắn đưa vào môi trường nước làm cho nước bị ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý: màu, mùi, độ đục, làm giảm chất lượng sử dụng nước, ảnh hưởng tới các thủy sinh vật.
Hiện tượng ô nhiễm môi trường nước lớn nhất hiện nay trên thế giới là sự ơ nhiễm Asen thạch tín trên phạm vi tồn cầu với hàng trăm triệu ngượi bị phơi nhiễm do sử dụng
nước có nồng độ Asen cao quá tiêu chuẩn hướng dẫn của WHO trong thời gian dài tiêu chuẩn hướng dẫn là 10ppb. Việt Nam là một trong những nước được xác định là khu vực
có mức độ và phạm vi ơ nhiễm Asen lớn trên thế giới. Ơ nhiễm Asen trong nước ngầm do nguyên nhân tự nhiên, các q trình phong hóa đá, rửa trơi trầm tích có chứa Asen sẽ tích tụ
theo thời gian ở các vùng đồng bằng châu thổ và làm tăng hàm lượng Asen trong nước ngầm, trong khi đó nước ngầm là nguồn nước sử dụng cho sinh hoạt và ăn uống chiếm tỷ lệ
cao. 6.3. Tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước
Các chất gây ơ nhiễm nước có thể được phân chia theo nguồn gốc, có nhiều tác nhân ơ nhiễm mơi trường nước, tuy nhiên có một số tác nhân chính được trình bày theo bảng
sau. Bảng 2.2. Một số tác nhân chính gây ơ nhiễm mơi trường nước
Loại tác nhân Tác động
- Các nguyên tố vi lượng - Kim loại nặng
- Hợp chất cơ kim - Phóng xạ hạt nhân
- Chất vô cơ - Amiăng
- Phú dưỡng - Kiềm, axit, trầm tích vượt tiêu chuẩn
- Chất hữu cơ - PCBs
- Có hại cho thủy sinh vật và người - Có hại cho thủy sinh vật và người
- Vận chuyển kim loại - Độc
- Độc với thủy sinh vật - Tác đồng tới sức khỏe con người
- Phú dưỡng - Chất lượng nước, thủy sinh vật
- Độc - Độc
- Thuốc trừ sâu - Dầu mỡ
- Chất thải của người và động vật nuôi - BOD
- Vi sinh vật gây bệnh - Tác nhân vật lý: mùi, màu, vị, độ đúc
- Độc, tác động nhanh đến thủy sinh vật - Chất lượng nước, oxy hòa tan
- Chất lượng nước, oxy hòa tan - Phú dưỡng
- Tác động đến sức khỏe con người - Giảm chất lượng nước
Nguồn: Stanley E. Manahan, Environmental chemistry, 2000

6.3.1. Nguyên tố vết


Là những nguyên tố có hàm lượng rất nhỏ trong các mẫu nước phân tích, thông thường chỉ vài ppm đến vài chục ppb. Một số nguyên tố vết là chất dinh dưỡng cần thiết
cho sinh vật ở nồng độ rất thấp, tuy nhiên ở nồng độ cao thì độc tính được thể hiện rõ thông qua các tác động lên chức năng sống của cơ thể sinh vật. Nhiều nguyên tố vết tạo liên kết
bền với các nhóm sulfua trong enzim và làm mất hoạt tính của enzim, gây rối loạn q trình tổng hợp protein. Một số nguyên tố vết dạng á kim gây ô nhiễm nước như Asen, Selen rất
được quan tâm hiện nay. 6.3.2. Kim loại nặng
Kim loại nặng là những kim loại có tỷ khối ≥ 5 gcm
3
. Nhóm các kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường nước gồm có Cadimi, chì, thuỷ ngân,…
- Cadimi: Cadimi gây ơ nhiễm môi trường nước từ sự thải bỏ trong sản xuất cơng nghiệp nói chung và ngành khai thác khống sản nói riêng. Về tính chất hố học, Cadimi gần giống
với kẽm, hai ngun tố này có quy trình địa hố gần giống nhau. Tác động của Cadimi lên sức khoẻ con người là rất nguy hiểm, gây tăng huyết áp, phá huỷ mô tế bào máu, đặc biệt là
hồng cầu. - Chì : Chì gây ơ nhiễm mơi trường nước, sự tiêu thụ nhiên liệu hoá thạch, ngành khai thác
khoáng sản, đặc biệt là vàng. Chì có tác động xấu đến các chức năng của gan, não, đặc biệt ở trẻ em.
- Thuỷ ngân: Thuỷ ngân được tìm thấy trong nhiều khống sản thơng thường trên trái đất, các đa khống chiếm một lượng thuỷ ngân trung bình là 80 ppm. Các nhiên liệu hóa thạch
như than đá, than bùn thường chứa tới 100 ppb hoặc cao hơn. Thuỷ ngân hữu cơ có độc tính cao hơn dạng vơ cơ và thường được sử dụng trong nhiều sản phẩm thuốc trừ sâu, diệt
nấm. Trong giai đoạn từ năm 1953 đến 1960, tại vịnh Minamata, Nhật Bản có tổng số 43 người tử vong trong tổng số 111 người nhiễm độc thuỷ ngân, nồng độ thuỷ ngân trong cá
khoảng 5-10 ppm. 6.3.3. Các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ tổng hợp như chất dẻo, chất màu, thuốc trừ sâu, chất phụ gia,… được sử dụng nhiều trong thế kỉ 20. Hiện nay, các chất này vẫn đóng vai trò quan trọng đối
với con người. Tuy nhiên, các chất này độc và khó phân huỷ sinh học, đặc biệt là nhóm chất hữu cơ chứa vòng thơm, các hợp chất cơ kim, cơ clo và cơ phốtpho.
- Hoá chất bảo vệ thực vật: Hiện có hơn 10.000 loại hố chất bảo vệ thực vật khác nhau bao gồm thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc diệt nấm, kí sinh trùng… và các loại phân
bón vơ cơ. Các hố chất bảo vệ thực vật thường là các hợp chất cơ clo, cơ phốtpho và cơ kim do đó độc tính cao, tồn tại lâu trong mơi trường đất và bị rửa trơi tích luý trong môi
trường nước làm ô nhiễm môi trường nước. Hiện nay, tồn lưu DDT trong môi trường nước tại các vùng cửa sông ven biển là phổ biến ở nhiều nước trên thế giới. Vấn đề sẽ trở nên
khó giải quyết khi DDT xâm nhập và chuyển hoá trong các chuỗi thức ăn và mạng lưới thức ăn.
- Chất tẩy rửa: Các dạng của chất tẩy rửa như chất hoạt động bề mặt, chất phụ gia bổ sung cho chất tẩy rửa chính tạo mơi trường kiềm theo ý muốn khi được đưa vào môi
trường nước sẽ làm giảm khả năng lắng đọng của các chất rắn trong thành phần của nước, làm giảm hoặc ức chế khả năng phát triển của vi sinh vật, do đó làm giảm q trình tự làm
sạch của mơi trường nước.
- Dầu mỏ: Các sản phẩm có liên quan đến dầu mỏ, các hoạt động vận chuyển và tiêu thụ dầu mỏ.
- Các chất vô cơ: Các kim loại nặng và các nguyên tố vết: As, Hg, Cr, Cu, Cd…tồn tại trong các sản phẩm quặng, trầm tích. Các kim loại nặng thường có tính chất tích tụ, cơ
thể sinh vật khó sử dụng, đào thải ra khỏi hệ sinh thái.
- Các vi sinh vật gây bệnh: Sinh vật có mặt trong môi trường nước ở nhiều dạng
khác nhau. Bên cạnh các sinh vật có ích có nhiều nhóm sinh vật gây bệnh hoặc truyền bệnh cho người và sinh vật. Trong số này, đáng chú ý là các loại vi khuẩn, siêu vi khuẩn và ký
sinh trùng gây bệnh như các loại ký sinh trùng bệnh tả, lỵ, thương hàn, sốt rét, siêu vi khuẩn viêm gan B, siêu vi khuẩn viêm não Nhật bản, giun đỏ, trứng giun v.v...
Theo báo cáo của Ngân hàng thế giới năm 1992, nước bị ô nhiễm gây ra bệnh tiêu chảy làm chết 3 triệu người và 900 triệu người mắc bệnh mỗi năm. Ðã có năm số người bị
mắc bệnh trên thế giới rất lớn như bệnh giun đũa 900 triệu người, bệnh sán máng 600 triệu người.

6.4. Các thông số xác định ô nhiễm nước


Mỗi quốc gia có khung tiêu chuẩn quy định riêng đối với chất lượng nước cho các mục đích sử dụng khác nhau. Tuy nhiên cần quan tâm tới một số thông số sau:
1. Độ pH: giá trị pH thông thường của nước đạt ở mức 6,5 – 7,5 tuỳ thuộc vào nguồn nước. Khi nước quá kiềm hoặc q axit sẽ tác động tới q trình hồ tan,
rửa trôi các kim loại nặng, lựa chọn phương pháp xử lý nước. Giá trị pH phụ thuộc trực tiếp vào nồng độ các Ion HCO
3 -
, H
+
, OH
-
. 2. Độ cứng: phụ thuộc vào nồng độ Ca
+
, Mg
+
, nước có độ cứng 50 mgl là nước mền, độ cứng trung bình từ 50 – 100 mgl. Độ cứng cao ảnh hưởng tới thời gian sư
dụng và tính an toàn của nồi hơi. 3. Độ đục: bao gồm các hạt rắn có nguồn gốc vơ cơ và hữu cơ tồn tại ở trạng thái lơ
lửng trong nước, làm giảm tính thấu quang của nước. 4. Chất rắn tổng số Tss: tính bằng lượng chất rắn còn lại sau khi sấy 1l nước ở
105
C. 5. Hàm lượng oxy hoà tan DO: là lượng oxy hoà tan trong một đơn vị thể tích
nước. Chỉ số DO có ý nghĩa rất lớn đối với thuỷ sinh vật. 6. Nhu cầu oxy sinh hoá BOD: là lượng oxy cần thiết để sinh vật oxy hố các chất
ơ nhiễm hữu cơ chất dễ phân huỷ sinh học.
7. Nhu cầu oxy hoá hoá học COD: là lượng oxy cần thiết để oxy hố hồn tồn chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học + khó phân huỷ sinh học.
8. Nitơ tổng số: là tổng lượng các hợp chất của Nitơ trong nước như NH
4 +
, NO
3 -
, NO
2 -
… 9. Phốtpho tổng số: là tổng lượng tất cả các hợp chất của Phốtpho trong nước như
H
2
PO
4 -
, HPO
4 2-
, PO
4 3-
… 10. Các kim loại nặng: As, Hg, Cd, Pb

6.5. Ô nhiễm nước mặt


Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.doc) (69 trang)

×