báo cáo địa chất môi trường ô nhiễm nước và biện pháp xử lí

báo cáo địa chất môi trường ô nhiễm nước và biện pháp xử lí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO ĐỊA CHẤT MÔI TRƯỜNG

Ô NHIỄM NƯỚC VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÍ

GVHD: HÀ QUANG HẢINHÓM: 05MT1

DANH SÁCH NHÓM 05MT1

6 NGUYỄN THỊ DIỄM HẰNG 0517039

7 NINH THỊ DIỄM HẰNG 0517040

8 TRẦN THỊ MIỀU 0617111

9 TRẦN NHÂN LĨNH 0517057

10 NGUYỄN THỊ BẢO UYÊN 0517130

Nội dung:

Một trong những vấn đề môi trường quan trọng đối với loài người trên thế giới là sự ô nhiễm và bệnh tật từ nguồn nước Tập trung vào các vấn đề chính sau:

-Định nghĩa ô nhiễm nước và các vấn đề liên quan như chất gây ô nhiễm nước

-Phân biệt sự khác nhau giữa nguồn ô nhiễm tập trung và không tập trung.-Hiểu được các quá trình mà nước ngầm có thể bị ô nhiễm và biện pháp khắc phục

-Các tiêu chuẩn chất lượng nước

-Hiểu được các vấn đề về nguyên tắc của xử lí nước thải

-Qúa trình phục hồi và xử lí nước thải

1 Khái quát về ô nhiễm nước :

Ô nhiễm nước là sự suy thoái chất lượng nước được đo bởi các tiêu chuẩnsinh học, hóa học và vật lí Sự suy giảm này được đánh giá dựa theo việc sửdụng nước, không đúng tiêu chuẩn, và sức khỏe cộng đồng hay tác độngsinh thái Từ sức khỏe cộng đồng hay quan điểm sinh thái, chất ô nhiễm lànhững chất vượt quá giới hạn cho phép mà gây hại đến các đời sống của sinhvật Như vậy, lượng dư của kim loại nặng, chất đồng vi phóng xạ, photpho,nitơ, natri, và những nguyên tố cần thiết khác, cũng như vi rút, vi khuẩn gâybệnh, tất cả đều là chất gây ô nhiễm Một vài chất có thể là chất ô nhiễmtrong một giai đoạn riêng biệt mặc dù nó không gây hại ở những giai đoạnkhác Ví dụ, dư Natri như là muối không gây nguy hiểm, nhưng đối với một

số người trong chế độ ăn kiêng lại hạn chế lấy vào vì mục đích y học

Những vấn đề liên quan đến ô nhiễm nước rất nhiều Đặc biệt là thờigian lưu trữ và số lượng lưu trữ nước trong nhiều giai đoạn của chu kì nước

Ví dụ, nước ở sông có thời gian lưu trữ trung bình khoảng 2 tuần Vì thế,khi bị ô nhiễm (không liên quan đến nhân tố trầm tích dưới đáy sông, là kếtquả của một quá trình dài), mà liên quan đến chu kì ngắn vì nước sẽ mauchóng thoát khỏi môi trường sông Mặt khác sự ô nhiễm tương tự sẽ đưa vào

hồ hoặc biển, nơi mà thời gian lưu trữ sẽ dài hơn và khó giải quyết vấn đề ônhiễm hơn Nước mặt, không giống như nước sông, có thời gian lưu trữ dài(hàng trăm năm tới hàng nghìn năm) Vì thế sự di chuyển của chất ô nhiễm

từ nước mặt là một quá trình rất chậm và sự phục hồi rất tốn kém và khókhăn

Sự ô nhiễm nước có thể có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo:

-Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt…Nước mưa roi xuống mái nhà, mặt đất, đường phố đô thị, khu công nghiệp…kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ hoặc các sản phẩm của các hoạt độngsống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng Sự ô nhiễm này gọi là ô nhiễmdiện

-Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xả nước thải từ các khu dân cư, khu côngnghiệp, hoạt động giao thong vận tải, thuốc trừ sâu, phân bón trong nôngnghiệp… vào môi trường nước

Theo thời gian,các dạng gây ô nhiễm có thể diễn ra thường xuyên hoặc tứcthời do sự cố rủi ro

Theo bản chất của các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân biệt: ô nhiễm vô

cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm vi sinh vật, cơ học hay vật lí(ô nhiễm nhiệt hoặc do các chất lơ lửng không tan), ô nhiễm phóng xạ

Theo phạm vi thải vào môi trường nước, người ta phân biệt: ô nhiễm điểm(ô nhiễm từ một miệng cống thải nhà máy…) và ô nhiễm diện (ví dụ ônhiễm từ một vụ tràn dầu trên một vùng biển)

Theo vị trí không gian, người ta phân biệt: ô nhiễm sông,ô nhiễm hồ, ônhiễm biển, ô nhiễm nước mặt, ô nhiễm nước ngầm…

2 Các chất gây ô nhiễm nước:

Nhiều chất khác nhau có thể gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm

2.1 Các tác nhân hóa lí:

Chất thải cần oxy:

Các sinh vật chết bị phân hủy, nó bị vi khuẩn tiêu thụ, vi khuẩn cần ôxy.Nếu có nhiều vi khuẩn hoạt động, oxy trong nước sẽ bị giảm xuống còn rấtthấp nên cá và các sinh vật chết, sông suối không có oxy là sông suối chết,trong đó có nhiều cá và sinh vật chúng ta cần số lượng oxy dung cho vikhuẩn hoạt động gọi là BOD- nhu cầu oxy hóa học, rất hay được dùng trongviệc đo lường và quản lí chất lượng nước BOD được tính theo mgl tiêu thụtrong 5 ngày ở 20C BOD cao nói lên mức phân rã sinh vật trong nước cao.Sinh vật chết trong suối và sông có từ nguồn tự nhiên (như xác chết từ rừng),

từ nông nghiệp và rác thải thành phố Khoảng 33% BOD trong sông suối làkết quả của hoạt động nông nghiệp Ở vùng thành thị, những nơi có hệ thống

cống rãnh tiếp nối và nước chảy xiết có thể thêm vào một lượng BOD đáng

kể vào sông suối khi bị lũ lụt, nếu không có biện pháp xử lí có thể quá tải vàchảy tràn vào sông suối gây ô nhiễm

Theo tổ chức chất lượng môi trường, bước đầu của ô nhiễm nước là sự hòatan oxy nhỏ hơn 5mg/l nước

2.2 Tác nhân sinh học:

Sinh vật gây bệnh:

Các vi sinh vật gây bệnh là nhân tố gây ô nhiễm sinh học quan trọng Bao

gồm các bệnh nguy hiểm lây qua nước uống như là dịch tả, thương hàn,viêm gan và bệnh lỵ Bởi vì chúng rất khó kiểm soát các mầm bệnh một cáchtrực tiếp, chúng ta sử dụng phương pháp điếm vi khuẩn trực khuẩn đườngruột, đây là phương pháp đo sự ô nhiễm sinh học nước và tiêu chuẩn đolường ô nhiễm vi khuẩn rất phổ biến Những vi khuẩn nguy hiểm và phổbiến này hay có trong ruột người và chất thải của người

Trước đây, dịch bệnh lây lan qua đường nước đã giết hàng ngàn người ởthành phố của Mỹ Dịch bệnh được trừ khử bằng cách cách li nguồn nướcthải và nước uống và khử trùng nước uống trước khi dùng Thật không may,đây không phải là biện pháp được áp dụng trên thế giới, và mỗi năm khoảngvài tỉ người (chủ yếu là các nước nghèo) bị mắc các bệnh lây qua đườngnước uống Ví dụ, những năm 90, dịch tả xảy ra ở miền nam châu Phi Dịchbệnh bùng phát đe dòa cả những nước phát triển

Dịch bệnh bùng phát rộng lớn nhất được biết đến là ở Mỹ năm 1993 Năm

đó, có khoảng 400 ngàn trường hợp xảy ra ở Milwaukee, Wisconsin Dịchbệnh này gây ra triệu chứng giống cảm cúm, do vi sinh vật kí sinh gây ra, cóthể gây hại cho con người, làm suy giảm hệ thống miễn dịch, giống nhưAIDS hoặc ung thư Các sinh vật kí sinh có thể chống lại sự khử trùng, vàngười dân ở Milwaukee được khuyên là nên đun sôi nước trong suốt lúc dịchbệnh xảy ra Sự bùng phát này là tiếng cảnh báo về chất lượng nước vì nhiềungười sử dụng nước mặt sẽ dễ bị tấn công như ở Milwaukee

Sự đe dọa bùng phát dịch bệnh đánh dấu một thảm họa kế tiếp sau động đất,

lũ lụt, và bão, bởi vì những sự kiện này có thể gây thiệt hại đến cống rãnh hoặc làm chúng quá tải, là kết quả của sự làm ô nhiễm nguồn nước

nhiễm nguồn nước và môi trường càng trở nên cấp bách hơn, khi các loại bệnh xảy ra, đặc biệt là ỉa chảy, lỵ ngày càng có xu hướng gia tăng Trong 6 tháng đầu năm 2003, dịch bệnh viêm não cấp của trẻ nhỏ dưới 15 tuổi lây truyền qua đường tiêu hoá đã gây ra 323 ca mắc bệnh trong đó có 33 ca tử vong

Các bệnh lây lan qua đường nước:

Hiện ở Việt Nam chưa phát hiện loại bệnh nào có liên quan đến asen, nhưng theo nhiều nghiên cứu của thế giới, người uống nước ô nhiễm asen lâu ngày

sẽ có triệu chứng đầu tiên như có các đốm sẫm màu trên thân thể hay đầu các chi, đôi khi gây niêm mạc trên lưỡi hoặc sừng hoá trên bàn tay, bàn chân Asen có thể gây ung thư gan, phổi, bàng quang và thận, gây bệnh tim mạch, cao huyết áp

Trầm trọng hơn trong những năm gần đây xuất hiện các “Làng ung thư” do ônhiễm môi trường đặc biệt là sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm như ở Hà Tây,Thạch Sơn, Nghệ An, Quảng Trị… do tiếp súc và sử dụng nguồn nước và môi trường ô nhiễm trầm trọng trong thời gian dài

Qua số liệu điều tra các hộ gia đình tại một số quận huyện ngoại thành trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh như Củ Chi, Hóc Môn, Bình Chánh …, Các gia đình đều sử dụng nước giếng khoan hoặc giếng đào nhưng phần lớn không có hệ thống xử lý nước, nước bơm lên là dùng ăn uống trực tiếp, đây chính là nguyên nhân dể mắc phải các chứng bệnh nêu trên

2.3 Tác nhân hóa học

a) Chất độc:

Nhiều chất đưa vào nước mặt và nước ngầm rất độc đối với sinh vật Chúng

ta sẽ lưu ý tới 3 loại chất độc thông thường:

-Chất hóa học nguy hiểm: là chất hữu cơ tổng hợp và vô cơ hòa lẫn,

là chất độc đối với con người và sinh vật sống Khi những chất được đưa vào

một cách ngẫu nhiên trong nước mặt và nước ngầm, gây ra ô nhiễm trầmtrộng

-Kim loại nặng: như chì, thủy ngân, kẽm và catmi (dung làm hợp kim)

là những chất ô nhiễm nguy hiểm thường lắng đọng cùng với trầm tích dưới đáy sông Nếu những kim loai này được đưa vào vùng ngập lụt, chúng có thểhòa tan vào thực vật, bao gồm cây trồng và động vật Nếu chúng được phân hủy và khi nước rút lại để cho nông nghiệp và con người sử dụng, gây ra ô nhiễm kim loại nặng

Nước bị ô nhiễm kim loại nặng như thế nào?

Kim loại nặng có Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn, v.v thường không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hoá của các thể sinh vật và thường tích luỹ trong cơ thể chúng Vì vậy, chúng là các nguyên tố độc hại với sinh vật Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực nước gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng sản Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước Trong một số trường hợp, xuất hiện hiện tượng chết hàng loạt cá và thuỷ sinh vật

Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là quá trình đổ vào môi trường nước nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc

xử lý không đạt yêu cầu Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng có tác động tiêu cực tới môi trường sống của sinh vật và con người Kim loại nặng tích luỹ theo chuỗi thức ăn thâm nhập và cơ thể người Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm vào nước ngầm, vào đất và các thành phần môi trường liên quan khác Ðể hạn chế ô nhiễm nước, cần phải tăng cường biện pháp xử lý nước thải công nghiệp, quản lý tốt vật nuôi trong môi trường có nguy cơ bị ô nhiễm như nuôi cá, trồng rau bằng nguồn nước thải

-Nguyên tố phóng xạ : có thể là nhân tố gây ô nhiễm rất nguy hiểm Điều

quan tâm đặc biệt là có thể ảnh hưởng tới con người, động vật , thực vật lâu dài dù chỉ liều lượng thấp

b) Chất dinh dưỡng:

Chất dinh dưỡng thải ra do hoạt động của con người có thể làm nước ônhiễm Hai chất dinh dưỡng quan trọng có thể gây ô nhiễm là photpho vànitơ, chúng được thải ra từ nhiều nguồn như là phân bón, chất tẩy, và sảnphẩm của quá trính xử lí chất thải Mối liên quan giữa lưu huỳnh và nitơ

trong sông suối liên quan đến việc sử dụng đất Đất rừng có mức thấp nhất

và đất nông nghiệp có mức cao nhất do hoạt động trồng trọt và chăn nuôi.Vùng ngoại ô có thể có nhiều photpho và nitơ trong nước, đặc biệt là nơi mà

hệ thống xử lí nước thải đổ ra sông, hồ và đại dương Những công trình này

có thể hiệu quả trong việc giảm ô nhiễm hữu cơ, nhưng lại xử lí không đượcchất dinh dưỡng trong hệ thống

Lượng photpho và nitơ cao là do quá trình cung cấp chất dinh dưỡngquá nhiều khi trồng trọt, gây ra hiện tượng phú dưỡng Môi trường nước có

N và P làm cho thực vật phù du phát triển mạnh, tăng sinh khối, đặc biệt làtảo que (filamentous), tảo hoa xanh (green agal bloom), và nhiều loai tảo độckhác Phú dưỡng được đặt trưng bởi sự gia tăng thực vật, chủ yếu là tảo.Nước sạch trong ao và hồ, tảo có thể sinh sôi nảy nở mà có thể phủ hết bềmặt nước, ngăn chặn ánh sang mặt trời chiếu vào, nên cuối cùng bị chết.Theo đó, khi tảo bị phân hủy, mức oxy trong nước giảm làm cá và động vậtdưới nước chết Quá trình này xảy ra theo phương trình

(CH2O)116(NH3)16H3PO4 + 138O2 -> 106CO2 + 122H2O + 16HNO3 +H3PO4

Từ phản ứng này, cứ một phân tử thực vật phù du đã sử dụng 276 nguyên tửoxi để tiến hành phân hủy và giải phóng một lượng đáng kể axit và CO2 vàonguồn nước làm giảm pH của nước, nước bị nhiễm bẩn và có mùi hôi thối,

cá chết hàng loạt

Trong môi trường biển, chất dinh dưỡng trong nước gần bờ làm chotảo biển sinh sôi khi chúng khoét và chất đầy trên bờ biển Tảo biển có thểgây hại thậm chí giết chết san hô ở vùng nhiệt đới Ví dụ, hòn đảo Maui củaHawai có sự phú dưỡng do chất dinh dưỡng đưa vào môi trường bờ biển từmáy nghiền rác thải và hoạt động nông nghiệp chảy tràn ra Dân cư hòn đảo

có thể đang giết con ngỗng đẻ trứng vàng Bãi biển một số nơi đang trở nênhôi vì tảo bị thối rữa, có mùi khó chịu, làm nơi ở cho côn trùng, làm giảm sốlượng khách du lịch Trong nước, tảo có thể bao phủ san hô và làm chết sanhô

Tảo tấn công hồ Điền Trì

Hồ Điền Trì tại Côn Minh, Vân Nam,

hồ lớn thứ thứ sáu tại Trung Quốc chuyển sang màu xanh vì bị tảo tấn công

Tảo sinh sôi nảy nở do có nhiều hoá chất ô gây ô nhiễm trong hồ và nhiệt độ ấm lên.

c) Dầu:

Dầu chảy vào nước mặt, thường là đại dương, gây ra vấn đề ô nhiễm nghiêmtrọng Sự phát tán dầu lớn nhất là do các tai nạn đắm tàu chở dầu trên biển

Hoạt động quân sự cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường do dầu Vụtràn dầu lớn ở Pesian Gulf trong suốt chiến tranh năm 1991 thải ra mộtlượng dầu khổng lồ vào môi trường nhỏ bé Đây có lẽ là vụ tràn dầu lớn nhấttrên thế giới và chắn chắn đây là vụ tràn dầu có chủ ý lớn nhất.

Tràn dầu trên mặt đất cũng dẫn đến vấn đè nghiêm trọng nếu ống dẫn dầu bịthủng, như trường hợp xảy ra năm 1994 ở miền bắc nước Nga Sự kiện nàyđã làm một lượng lớn dầu thô (khoảng 4 tỉ - 80 tỉ gallons), 1 gallon=4,56l (ởAnh), 3,78l (ở Mĩ), đã làm ô nhiễm đất và nước trầm trọng Điều này đã nóilên điểm quan trọng: ống dẫn dầu 25-30 năm tuổi dễ bị ăn mòn hơn ống dẫndầu mới Chu kì quan sát tuổi của hệ thống và sửa chữa hoặc thay thế ốngdẫn dầu cũ nên được xem xét trước hết trong việc giảm đến mức tối thiểu sự

rò rỉ này

Vụ tràn dầu Exxon Valdez:

Rạng sáng ngày 24/03/1989, tàu chở dầu Exxon Valdez chạy từ Bligh Reef,40kma về hướng nam Vaidez, Alaska, trên lãnh thổ Prince William Sound(phía nam nước Anh) Dầu thô cung cấp cho Valdez vận chuyển từ cácđường ống Alaskan đã tràn từ các lỗ thủng trên thùng của tàu với tỉ trọnggần 20.000 thùng mỗi giờ Tải lượng của tàu Exxon Valdez với 1,2 triệuthùng, hơn 250.000 thùng (11 triệu gallon) tràn ra từ lổ thủng của con tàu300m Lượng dầu còn lại của Exxon Valdez được chuyển qua những tàukhác

Dầu tràn ở nơi được xem là nơi có môi trường sơ khai và giàu sinh thái của thế giới, và sự cố này được biết như là sự cố tràn dầu tệ nhất trong lich sử nước Mĩ Nó lan rộng ra khu vực rộng lớn

b) Ô nhiễm nhiệt:

Ô nhiễm nhiệt là sự nóng lên không tự nhiên của nước, chủ yếu bởi sự thải

ra nước nóng từ hoạt động công nghiệp và sản xuất năng lượng Nước bịnung nóng gây ra một số vấn đề Thậm chí nước chỉ ấm hơn một chút cũngchứa ít oxy hơn những vùng nước xung quanh đó Nước ở trạng thái ấm hơngây ảnh hưởng nhiều hơn so với nước lạnh, làm giảm sự phát triển của các

sinh vật kém thích nghi bao gồm thực vật trong nước và cá Mặt khác, nước

ấm có thể thu hút và tạo điều kiện sống tốt hơn cho các loài cá, đặc biệt làtrong mùa đông

3 Ô nhiễm nước mặt và biện pháp xử lí:

Sự ô nhiễm nước mặt xảy ra khi có quá nhiều dòng chất có hại trong nước,nhiều hơn khả năng của hệ sinh thái cho phép, để sử dụng hoặc di chuyểnchất ô nhiễm, hoặc biến đổi nó thành dạng ít có hại hơn

Nước ô nhiễm được phát tán từ nguồn tập trung (ô nhiễm điểm) hoặc đượckhuếch tán từ các nguồn không tập trung (ô nhiễm diện)

Các nguồn gây ô nhiễm tập trung:

Các nguồn gây ô nhiễm rời rạc và hạn hẹp, như là các ống dẫn đổ ra sôngsuối từ các khu công nghiệp hoặc đô thị Thông thường, nguồn gây ô nhiễm

từ khu công nghiệp được kiểm soát trong khâu xử lí và được điều chỉnhbằng giấy phép Trong các thành phố lâu đời thuộc vùng đông bắc và hồ lớncủa Mĩ, phần lớn các nguồn gây ô nhiễm được đổ ra từ các hệ thống cốngkết hợp hệ thống dòng chảy của nước lũ và rác từ các khu đô thị Trong lúcmưa lớn, dòng nước chảy mạnh trong thành phố vượt quá sức chứa của hệthống cống làm cho nước dâng lên và tràn ra ngoài, làm phát tán chất ônhiễm lên tầng nước mặt

Một nguyên tắc quan trọng của việc hạn chế chất ô nhiễm là nước từ cácnguồn khác nhau thì không nên hòa lẫn vào nhau Chúng phải được táchnhau ra theo các mục đích đã định trước Ví dụ, dòng chất thải nông nghiệp

có chứa nhiều nitrat và thuốc trừ sâu nên được giữ xa dòng nước chảy phục

vụ cho nhu cầu sử dụng ở đô thị Đây là vấn đề quan trọng nhất của hệ thốngphân phối nước trên diện tích rộng (ví dụ, ở California) cung cấp cho nhiềungười sử dụng khác nhau theo các yêu cầu chất lượng nước khác nhau

Các nguồn gây ô nhiễm không tập trung:

Các nguồn gây ô nhiễm không tập trung khuếch tán và không liên tục.Chúng bị ảnh hưởng bởi các nhân tố như việc sử dụng đất, khí hậu, thủy hệ,địa hình, thực vật tự nhiên, và địa chất Chất ô nhiễm từ nguồn không tậptrung hay dòng chảy ô nhiễm rất khó kiểm soát Những nguồn gây ô nhiễmkhông tập trung phổ biến ở thành phố là từ những con đường, các cánh đồng

có chứa các loại chất ô nhiễm, và từ các kim loại nặng, các chất hóa học, vàtrầm tích Khi chúng ta rửa xe trên đường lái xe vào nhà, chất tẩy rửa và dầutrên bề mặt sẽ chảy xuống cống đổ ra kênh rạch, góp phần gây ô nhiễm dòngchảy dòng chảy bị ô nhiễm còn được tạo ra khi phun thuốc trừ sâu cho câytrồng, sau đó dòng chảy chảy vào sông suối hoặc thâm nhập vào nước mặtlàm nhiễm bẩn nước ngầm Tương tự, nước mưa và dòng chảy từ nhà máy

và bãi kho là những nguồn ô nhiễm không tập trung Những nguồn ô nhiễm

không tập trung ở ngoại thành thì liên quan tới nông nghiệp, lâm nghiệp vàkhai thác khoáng sản.

Biện pháp hạn chế ô nhiễm nước mặt:

Một thủ thách lớn ở Mĩ là giảm ô nhiễm nước, và bằng cách ấy để tăng chấtlượng nguồn nước Sự thật là con người cần phải có được điều cơ bản làphải có nước sạch để uống, tắm rửa, và dùng trong nông nghệp và côngnghiệp Có thời điểm mà chất lượng nước gần trung tâm thành phố còn tệhơn ngày nay, ví dụ, năm 1969, sông Cuyahoga chảy qua Cleveland,Ohio,tình cờ bị hỏa hoạn tấn công Sự việc đã tác động tới thành phố vàchính quyền, đã đáp lại bằng việc thong qua luật giảm phát thải chất ô nhiễmvào sông Ngày nay sông đã sạch hơn và được sử dụng cho nhiều mục đích.Trong những năm gần đây, những câu chuyện thành công trong đó cóCuyahoga rất đáng khuyến khích Có lẽ trường hợp được biết đến nhiều nhất

là sông Detroi Vào những năm 50 gần 60, sông Detroi gần như chết, chấtthải, nước cống, chất hóa học, bao bì, và rác thành phố đổ vào Hàng tấnphotpho đổ vào mỗi ngày, và lớp dầu lên đến 0.5 cm sinh vật dưới nước bị

đe dọa, hàng ngàn con vịt và cá chết Ngày nay, sông Detroi không còn nhưxưa nữa, đã được kiểm soát ô nhiễm công ngiệp và ô nhiễm thành phố Chấtthải dầu mỡ đã giảm được 82%, photpho và nước cống đã giảm đáng kể Cámột lần nữa được tìm thấy ở Detroi, và bờ sông nước luôn sạch sẽ Nhữngcâu chuyện thành công khác như là sông Hudson ở Newyork, sôngPemigewasset ở New Hampshire, sông French Broad ở bắc Carolina và sôngSavannah ở Mĩ Những ví dụ này là bằng chứng cho thấy hiệu quả của việcgiảm ô nhiễm nước

Một hệ thống cách tân đã sử dụng vật liệu tự nhiên của trái đất để lọc nướccho người tiêu dùng được áp dụng ở cộng đồng Michigan (tiểu bang Mĩ) ở

bờ hồ Michigan Thành phố của Ludington có dân số chừng 10000 người, sửdụng đất và cát dưới đáy bờ hồ để lọc và xử lí nước hồ cho việc sử dụng.Một hệ thống lấy nước được chon vùi trong cát và đá, sâu 4-5m dưới đáy hồ,nơi mà mực nước sâu tối thiểu là 5m Nước được bơm ra ngoài sử dụng, vàtrong một vài trường hợp là chỉ dùng thêm biện pháp xử lí bằng clo Chúng

ta sẽ nói về khả năng lọc nước của đá và đất ở phần sau

Sự acid hóa nước(từ mỏ):

Sự acid hóa nước từ các khu mỏ không chỉ nói đến sự acid hóa, mà nước cótính acid chảy từ mỏ Đặc biệt, sự acid hóa nước này có nồng độ H2S04 caoquá mức cho phép, gây ô nhiễm nguồn tài nguyên nước mặt từ các khu vựckhai mỏ Các acid này được hình thành do quá trình phong hóa đơn giản: khisulfua kết hợp với than đá, hoặc kim loai (chì, kẽm, đồng), tiếp xúc với nướcgiàu oxi gần bề mặt thì bị oxi hóa Ví dụ, quặng pyrite FeS2 thường tác dụngvới than đá, sự oxi hóa quặng cùng với sự tham gia của nước hình thành

H2SO4 N, nguồn gốc của nước là nước mặt, thấm vào trong mỏ qua cácmạch nước ngầm phí trên di chuyển trong mỏ.

Tương tự, nước mặt và tầng nước nông , tiếp xúc với các chất khai khoáng(chất thải mỏ) phản úng với sulfua làm cho nước giàu tính acid

Khi nước với H2SO4 quá mức cho phép di chuyển ra khỏi khu vực khai mỏ,

nó có thể là nguyên nhân gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm Nếu nước cótính acid cao chảy trong các sông, suối hay hồ tự nhiên có thể gây tổn thấtsinnh học, bởi vì những chất độc vào trong sinh vật hay động vật thủy hệ Sựacid hóa nước này đang là một vấn đề quan trọng của nhiều khu vực ở Mĩ,bao gồm những phần của Wyoming, Illinois, Indiana, Kentucky, Tennessee,Missouri, Kansas, Oklahoma, West Virginia, Maryland, Pennsylvania, Ohio

và Colorado Đây là vấn đề nghiêm trọng vì hàng ngàn km sông suối đã bị ônhiễm

Khu vực Tar Creek của Oklahoma từng được coi là nơi có chất thải nguyhiểm, được đo bởi cục bảo vệ môi trường (EPA) Nhánh sông của khu vựctừng bị ô nhiễm bởi nước có nồng độ acid cao từ các khu mỏ bỏ hoang ở khu

mỏ Tri-State, quận Akansas, Oklahama và Missouri Những trầm tích sulfuaxúc tác với cả chì và kẽm từ khi bắt đầu khai mỏ từ sau thế kỉ 19 và kết thúcvào những năm 60 thế kỉ 19 Trong suốt quá trình hoạt động của khu mỏ, lớpdưới bề mặt luôn được giữ khô bởi nước thấm phía dưới luôn được bơm rangoài Sau khi ra khỏi mỏ, tầng nước ngầm lại ngấm vào tự nhiên, với sốlượng nhiều tạo thành lũ chảy tràn vào gần các con sông , suối, gây ô nhiễmchúng

Tác động hóa học của HĐKS tới nguồn nước

Song song với những tác động cơ học đến nguồn nước nói chung và nguồn nước nông nghiệp nói riêng, những tác động hóa học đối với nguồn nước cũng rất đáng kể

Sự phá vỡ cấu trúc của đất đá chứa quặng khi tiến hành đào bới và khoan nổ

sẽ thúc đẩy các quá trình hòa tan, rửa lũa các thành phần chứa trong quặng

và đất đá, quá trình tháo khô mỏ, đổ các chất thải vào nguồn nước, chất thải rắn, bụi thải không được quản lý, xử lý chặt chẽ, tham gia vào thành phần nước mưa, nước chảy tràn cung cấp cho nguồn nước tự nhiên, là những tácđộng hóa học làm thay đổi tính chất vật lý và thành phần hoá học của nguồn nước xung quanh các khu mỏ

Mức độ ô nhiễm hóa học các nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm thân quặng, thành phần thạch học và độ bền vững của đất đá chứa quặng, phương pháp và trình độ công nghệ khai thác, chế biến quặng, biện pháp quản lý và xử lý chất thải,

Nước ở các mỏ than thường có hàm lượng cao các ion kim loại nặng, á kim, các hợp chất hữu cơ, các nguyên tố phóng xạ cao hơn so với nước mặt và nước biển khu vực đối chứng và cao hơn TCVN từ 1-3 lần Đặc biệt là khu vực từ Quảng Yên đến Cửa Ông Sự biến đổi chất lượng nguồn nước, tải lượng một số chất thải trong nước tháo khô các mỏ than

Trong các mỏ thiếc sa khoáng, biểu hiện chính của ô nhiễm hoá học là làm đục nước bởi bùn - sét lơ lửng, tăng hàm lượng các ion sắt và một số khoángvật nặng

Việc khai thác và tuyển quặng vàng phải dùng đến thuốc tuyển chứa Hg, CN- ngoài ra, các nguyên tố kim loại nặng cộng sinh như asen, antimoan, các loại quặng sunfua, có thể rửa lũa hòa tan vào nước Vì vậy, ô nhiễm hóa học do khai thác và tuyển quặng vàng là nguy cơ đáng lo ngại đối với nguồnnước sinh hoạt và nước nông nghiệp Tại những khu vực này, nước thường

bị nhiễm bẩn bởi bùn sét và một số kim loại nặng và hợp chất độc như CN-,

Hg, As, Pb v.v mà nguyên nhân chính là do nước thải, chất thải rắn không được xử lý đổ bừa bãi ra khai trường và khu vực tuyển

Các giải pháp khoa học và công nghệ giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường nước

Từ việc đánh giá mức độ ô nhiễm và nguyên nhân gây ra các sự cố môi trường đối với môi trường nước trong các khu HĐKS nêu trên, có thể nhận thấy rằng nguồn gây ô nhiễm nước ở các khu mỏ gồm: Nước mưa chảy tràn qua khu mỏ, nước ngấm từ các bãi thải rắn nước tháo khô mỏ nước thải do tuyển khoáng Các mỏ cần có hệ thống xử lý các nguồn gây ô nhiễm nói trêntheo các sơ đồ công nghệ như sau:

- Đối với nguồn nước chảy tràn qua khu mỏ và nước ngầm từ bãi chứa chất thải rắn: Xung quanh khu mỏ và bãi chứa chất thải rắn cần xây dựng hệ thống mương thu gom nước dẫn về hồ chứa nước Tại đây nước thải được xử lý bằng phương pháp hóa học (thông thường dùng bột vôi để trung hòa), sau đó kiểm tra độ pH và một số ion kim loại đạt tiêu chuẩn cho phép mới được đổ thải ra môi trường

- Đối với nước tháo khô mỏ: Sau khi bơm tập trung vào hồ chứa để láng

sơ bộ, một phần được bơm trở lại phục vụ sản xuất của mỏ (tuyển quặng, tưới ẩm, ), phần còn lại bơm lên bể xử lý bằng phương pháp hóa học và sinh học làm nguồn nước cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt của khu mỏ

- Đối với nước thải sau khi tuyển quặng: Nước từ các xưởng tuyển đượcthu gom lại, sau đó được lắng lọc cơ học và hóa học trong trường hợp cần thiết, bơm tuần hoàn trở lại cung cấp cho hệ thống tuyển khoáng.Bằng các biện pháp sử dụng tuần hoàn các nguồn nước thải từ quá trình HĐKS nêu trên, hầu hết các nguồn thải có khả năng gây ô nhiễm môi trườngnước trong khu mỏ đều được kiểm soát, vì vậy sẽ giảm thiểu được ô nhiễm môi trường nước trong khu mỏ và khu vực lân cận.

Những nơi ô nhiễm nhất trên thế giới:

Nằm tại khu vực chính giữa đất nước Trung Quốc, dòng sông Huai dài

1978 km được coi như nơi ô nhiễm nhất của nước này do các chất thải

công nghiệp, động vật và nông nghiệp, Mức độ mắc các bệnh cao bất thườngcủa cộng đồng dân cư sống gần lưu vực sông đã khiến chính phủ phải xếp nguồn nước của con sông ở mức độ ô nhiễm độc hại nhất Tuy nhiên, chính phủ Trung Quốc hiện đang cùng với Ngân hàng thế giới nỗ lực giải quyết tình trạng này

Cơn bão Katrina đã gây thiệt hại lớn nhất về tiền của cũng như sinh mạng

trong lịch sử nước Mỹ và cũng đã gây ra hàng loạt những trận lụt ở New Zealand, điều đó kéo theo sự ô nhiễm trên diện rộng do kim loại nặng có lẫn trong đất và cặn dầu ở hai nước này Những nỗ lực khắc phục ô nhiễm đang được các nhà chức trách liên đoàn và quốc gia nghiên cứu cùng với kế hoạchxây dựng lại các thành phố bị tàn phá

Năm 2000, vụ tai nạn hầm mỏ xảy ra tai công ty Aurul (Rumani) đã thải

ra 50-100 tấn xianu và kim loại nặng (như đồng) vào dòng sông gần Baia Mare (thuộc vùng Đông- Bắc) Sự nhiễm độc này đã khiến các loài thuỷ sản

ở đây chết hàng loạt, tổn hại đến hệ thực vật và làm bẩn nguồn nước sạch, ảnh hưởng đến cuộc sống của 2,5 triệu người

Năm 1984, Bhopal (Ấn Độ) là nơi đã xảy ra một tai nạn kinh hoàng khi nhà

máy sản xuất thuốc trừ sâu Union Carbide India thải ra ngoài môi trường 40tấn izoxianat và metila Theo viện Blacksmith, chính lượng khí độc hại này đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khoẻ của hàng trăm nghìn người dân

và khiến 15.000 người tử vong Thật đáng lo ngại khi vấn đề ô nhiễm ở khu vực này vẫn chưa được giải quyết một cách triệt để Người ta nghi ngờ rằng các mạch nước ngầm đã bị nhiễm độc

4 Ô nhiễm nước ngầm và biện pháp xử lí:

Khoảng một nửa dân số Mĩ phụ thuộc nước ngầm, vì đây chính là nguồnnước uống của họ Chúng ta quan tâm và nói đến lớp đất đá giữ nước củanguyên tố hóa học, hợp chất,vi sinh vật mà không có trong tự nhiên Mốinguy hiểm hiện diện, khi các tác nhân gây ô nhiễm phụ thuộc vào các nhân

tố, bao gồm dung lượng của chất ô nhiễm đưa vào, nơi tập trung chất độccủa tác nhân ô nhiễm, mức độ ảnh hưởng tới con người và sinh vật

Hầu hết chúng ta đều nghĩ nước ngầm sạch và an toàn để uống, nhưng sựthật nó rất dễ bị ô nhiễm bởi các nguồn khác Thêm vào đó, nhân tố gây ônhiễm thậm chí rất độc, có thể khó nhận biết Một trường hợp được biết đếnnhiều là Love Canal, gần Niagara Fall, New York, nơi chon lấp chất thảichất hóa học gây ra ô nhiễm nặng nề và ảnh hưởng đến sức khỏe

Không may là Love Canal không phải là trườn hợp riêng biệt Những chấthóa học nguy hiểm được tìm thấy hay nghi ngờ có trong nước ngầm ở khắpnơi trên thế giới, cả nước đã phát triển và đang phát triển Những nước pháttriển công nghiệp sản xuất hàng ngàn chất hóa học, nhiều loại, đặc biệt làthuốc trừ sâu, được xuất khẩu tới các nước đang phát triển, nơi mà họ bảo vệcây trồng, rồi cuối cùng lại được nhập khẩu trở về các nước công nghiệp, kếtthúc một vòng tuần hoàn Ví dụ, Coast Rica nhập khẩu thuốc trừ sâu, baogồm DDT, aldrin, endrin, thuốc sát trùng, những chất này bị cấm và xử phạtrất nặng ở Mĩ Vì thế, những chất này làm ô nhiễm nước mặt và nước ngầm

ở Coasta Rica, và một số nơi mà người ta vẫn còn sử dụng, và tập trungphần còn dư lại trở về với chúng ta trong những nông phẩm mà chúng tanhập khẩu

Nước ngầm ô nhiễm như thế nào?

Nước ngầm là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và vùng dân cư trên thế giới Do vậy, ô nhiễm nước ngầm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường sống của con người Các tác nhân gây ô nhiễm vàsuy thoái nước ngầm bao gồm:

 Các tác nhân tự nhiên như nhiễm mặn, nhiễm phèn, hàm lượng Fe,

Mn và một số kim loại khác

 Các tác nhân nhân tạo như nồng độ kim loại nặng cao, hàm lượng NO-3, NO-2, NH4+, PO4 v.v vượt tiêu chuẩn cho phép, ô nhiễm bởi

vi sinh vật