Đánh Giá Hiện Trạng Nước Sạch Và Vệ Sinh Môi Trường Nông Thôn Tại Đại Bàn Xã Hải Chính, Huyện Hải Hậu, Tỉnh Nam Định

Dưới áp lực của gia tăng dân số, nhu cầu phát triển kinh tế - xã hôi đã ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên nước như tăng dòng chảy lũ, lũ quét, cạn kiệt nguồn nước mùa cạn, hạ thấp mực nư

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG

- -KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƯỚC SẠCH

VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG NÔNG THÔN TẠI ĐỊA BÀN

XÃ HẢI CHÍNH, HUYỆN HẢI HẬU TỈNH NAM ĐỊNH

Sinh viên thực hiện : VŨ THỊ QUỲNH

Khoa : MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn : PGS.TS HOÀNG THÁI ĐẠI

Địa điểm thực tập : XÃ HẢI CHÍNH, HUYỆN HẢI HẬU

TỈNH NAM ĐỊNH

HÀ NỘI – 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “ Đánh giá hiện

trạng nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn tại địa bàn xã Hải Chính, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định ” là công trình nghiên cứu của bản

thân Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong khóa luận đã được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu và kết quả trình bày trong khóa luận hoàn toàn trung thực, nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2016

Sinh viên

Vũ Thị Quỳnh

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của bản thân,

em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ tận tình từ các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường và các cán bộ cũng như người dân của xã Hải Chính, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu trường Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Khoa Môi trường, Bộ môn Công nghệ môi trường; cảm ơn các thầy giáo, cô giáo đã truyền đạt cho em những kiến thức và những kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu trên giảng đường đại học vừa qua

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới thầy PGS.TS Hoàng Thái Đại - người đã dành nhiều thời gian, tạo điều kiện thuận lợi, hướng dẫn em tận tình

về phương pháp nghiên cứu và cách thức thực hiện các nội dung của đề tài

Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ và người dân xã Hải Chính đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thực tập, cung cấp thông tin, số liệu cần thiết phục vụ cho quá trình thực hiện và hoàn thiện đề tài này

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới tập thể lớp K57MTB, gia đình và bạn bè đã luôn giúp đỡ, chia sẻ, động viên và khích lệ tôi trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường Học Viện Nông nghiệp Việt Nam

Trong quá trình thực hiện đề tài, do điều kiện về thời gian, tài chính và trình độ nghiên cứu của bản thân còn nhiều hạn chế nên khi thực hiện đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót.Vì vậy, em rất mong nhận được sự quan tâm đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để khóa luận tốt nghiệp này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày … tháng năm 2015

Vũ Thị Quỳnh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC VIẾT TẮT viii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1.Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2.Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 3

1.2.1.Mục đích nghiên cứu 3

1.2.2.Yêu cầu nghiên cứu 3

Chương I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 Nước tự nhiên 4

2.1.1 Thành phần hóa học của nước tự nhiên 4

2.1.2 Thành phần sinh học trong nước tự nhiên 7

2.2 Ô nhiễm nguồn nước 8

2.2.1.Nguồn gốc gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt 9

2.2.2.Các chất gây ô nhiễm nước 15

2.3.Tiêu chí đánh giá chất lương nước sinh hoạt 20

2.4.Hiện trạng chất lượng nước vùng cửa sông và ven bờ ở Việt Nam 26

2.5.Hiện trạng sử dụng nước sinh hoạt ở nông thôn 27

2.5.1.Các nguồn nước phục vụ sinh hoạt ở nông thôn 27

2.5.2.Các hình thức cấp nước sinh hoạt nông thôn 28

2.5.3.Sự cần thiết của vấn đề nước sạch đối với nông thôn Việt Nam 31

Chương II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

3.1.Đối tượng nghiên cứu 34

3.2 Phạm vi nghiên cứu 34

3.3.Nội dung nghiên cứu 34

3.3.1 Sơ lược về đặc điểm vị trí tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Hải Chính, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định 34

3.3.2 Hiện trạng sử dụng nước sinh hoạt trên địa bàn xã Hải Chính 34

3.3.3 Nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước sinh hoạt tại địa bàn xã Hải Chính 34

3.3.4 Đề xuất các giải pháp cải thiện chất lượng nguồn nước sinh hoạt cho người dân xã Hải Chính 34

3.4.Phương pháp nghiên cứu 35

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 35

3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 35

3.4.3.Phương pháp phân tích mẫu 35

3.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 37

3.4.5.Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 37

Chương III : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 38

4.1.Khái quát điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội xã Hải Chính 38

4.1.1.Điều kiện tự nhiên 38

4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 41

4.2 Đánh giá hiện trạng sử dụng nước của người dân tại xã Hải Chính 43

4.3 Kết quả phân tích 48

4.3.1.Đánh giá chất lượng nước cảm quan 48

4.3.2.Kết quả nước phân tích 49

4.4 Nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước sinh hoạt tại địa bàn xã Hải Chính 52

4.4.1 Ảnh hưởng của các hoạt động sống của con người 53

4.4.2 Ảnh hưởng do nuôi trồng thủy sản 54

4.4.3 Ảnh hưởng do một số nguyên nhân khác 55

4.5 Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao chất lượng nước phục vụ cho sinh hoạt của người dân tại địa bàn xã Hải Chính 55

4.5.1 Biệp pháp quản lý 55

4.5.2 Giải pháp kỹ thuật 56

4.6 Các giải pháp hỗ trợ 59

4.6.1 Văn bản luật và chính sách 59

4.6.2.Tham gia của cộng đồng 60

4.6.3.Thông tin - giáo dục - Truyền thông và tham gia của cộng đồng 61

1 Kết luận 65

2 Kiến nghị 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 : Thành phần hóa học trung bình của nước sông hồ 7

Bảng 2.2 : Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng theo QCVN 02:2009/BYT 25

Bảng 3.1 : Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nước sinh hoạt 36

Bảng 4.1: Nhiệt độ trung bình qua các năm của tỉnh Nam Định 39

Bảng 4.2 : Lượng mưa trung bình qua các năm tỉnh Nam Định 39

Bảng 4.3: Số giờ nắng trung bình qua các năm của tỉnh Nam Định 40

Bảng 4.4 : Độ ẩm trung bình qua các năm của tỉnh Nam Định 40

Bảng 4.5 : Tình hình nguồn nước được người dân sử dụng trong 45

sinh hoạt và ăn uống theo các xóm 45

Bảng 4.6 : Tình hình sử dụng nước nước sinh hoạt tại xã Hải Chính 46

Bảng 4.7 : Độ sâu trung bình của giếng khoan theo phiếu điều tra tại các xóm xã Hải Chính 47

Bảng 4.8 : Chất lượng nước đánh giá theo cảm quan tại xã Hải Chính 48

Bảng 4.9 : Kết quả phân tích mẫu nước tại xã Hải Chính 49

Bảng 4.10 : Tỷ lệ hộ dân có nhà tiêu hợp vệ sinh của xã Hải Chính 54

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 : Ô nhiễm nước do lũ lụt 10

Hình 2.2 : Ô nhiễm nước do nước thải và rác thải sinh hoạt 12

Hình 2.3 : Thu hứng nước mưa qua máng xối và bể trữ 29

Hình 2.4 : Cấu tạo giếng khoan 30

Hình 2.5 : Ống lọc loại quấn dây và ống lọc loại bọc lưới 31

Hình 4.1 : Bể thu hứng nước mưa 44

Hình 4.2: Nước bơm trực tiếp 45

Hình 4.3 : Biểu đồ thể hiện tỷ lệ sử dụng các nguồn nước theo từng xóm xã Hải Chính 46

Hình 4.4 : Nước giếng khoan trực tiếp tại nhà ông Vũ Văn Việt 49

xóm Tây Sơn , Xã Hải Chính 49

Hình 4.5 : Biểu đồ thể hiện giá trị pH của các mẫu nước tại địa bàn xã Hải Chính theo QCVN 02:2009/BYT 50

Hình 4.6 : Biểu đồ thể hiện giá trị amoni của các mẫu nước tại địa bàn xã Hải Chính theo QCVN02:2009/BYT 50

Hình 4.7 : Biểu đồ thể hiện tổng Fe của các mẫu nước tại địa bàn xã 51

Hải Chính theo QCVN02:2009/BYT 51

Hình 4.8: Hệ thống xử lý sắt trong giếng nước ngầm 58

QCVN Quy chẩn Việt Nam

TCXD Tiêu chuẩn xây dựng

UBND Uỷ ban nhân dân

VHTT Văn hóa thể thao

ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1.Tính cấp thiết của đề tài.

Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, quyết định đến sự tồn tại và phát triển của sự sống trên Trái Đất Đặc điểm của tài nguyên nước là được tái tạo theo quy luật thời gian và không gian Nhưng ngoài quy luật tự nhiên, hoạt động của con người đã tác động không nhỏ đến vòng tuần hoàn nước Nước ta có nguồn tài nguyên nước phong phú nhưng 2/3 lại bắt nguồn từ ngoài lãnh thổ quốc gia Mùa khô lại kéo dài 6 – 7 tháng làm cho nhiều vùng thiếu nước trầm trọng Đặc biệt trong những tháng đầu năm 2016 khu vực miền Trung, đồng bằng sông Cửu Long và Tây Nguyên đã xảy ra nạn hạn hán

kỷ lục trong 100 năm qua Dưới áp lực của gia tăng dân số, nhu cầu phát triển kinh tế - xã hôi đã ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên nước như tăng dòng chảy lũ, lũ quét, cạn kiệt nguồn nước mùa cạn, hạ thấp mực nước ngầm, suy thoái chất lượng nước…

Nước sạch và vệ sinh môi trường là nhu cầu thiết yếu của cuộc sống, đã thực sự trở thành vấn đề toàn cầu đặc biệt cấp thiết đối với các nước đang phát triển trong đó có nước ta Vấn đề này liên quan đến mọi người, mọi ngành, mọi vùng miền, nhất là sự phát triển bền vững của đất nước và đòi hỏi

sự nỗ lực của bộ ngành, chính quyền địa phương và nhận thức của người dân

về vấn đề sử dụng nước sạch, đặc biệt là vùng nông thôn Việt Nam

Cung cấp nước sạch cho nông thôn là vấn đề bức xúc và được sự quan tâm sâu sắc của các cấp lãnh đạo, của người dân cũng như các cán bộ khoa học trong lĩnh vực môi trường Từ lâu, Đảng và Nhà nước đã dành sự quan tâm thích đáng đến vấn đề cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn, điều này minh chứng qua nhiều văn bản : Quyết định số 104/2000/QĐ-TTg ngày 25/08/2000 của Thủ tướng chính phủ phê duyệt chiến lược quốc gia về nước sạch và vệ sinh nông thôn đến năm 2020 Và gần đây nhất là ngày 31/3/2012, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 366/QĐ-TTg về việc phê duyệt Chương trình

mục tiêu quốc gia Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn giai đoạn

2012 - 2015

Nam Định là tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng, có bờ biển dài 72 km,

hệ thống sông ngòi phong phú, nguồn nước ngầm tốt, tập trung ở các huyện phía Nam tỉnh gồm Hải Hậu, Nghĩa Hưng, Trực Ninh, một số xã thuộc 2 huyện Ý Yên và Xuân Trường Từ năm 2009 đến nay toàn tỉnh đã đầu tư xây dựng và đưa vào sử dụng hàng chục nghìn công tình cấp nước các loại, trong

đó có 42 công trình cấp nươc tập trung với tổng công suất theo thiết kế 41.500

m3/ngày, đáp ứng yêu cầu sử dụng nước sạch cho 430.000 người Kết quả đó góp phần quan trọng tăng tỷ lệ số dân nông thôn trong tỉnh được sử dụng

nước sạch và hợp vệ sinh đến năm 2015 là 93% ( Báo cáo tình hình kinh tế -

xã hội tỉnh Nam Định năm 2015 )

Tại huyện Hải Hậu, nơi được đánh giá là có nguồn nước ngầm tốt, tỷ lệ người sử dụng nước hợp vệ sinh trên địa bàn đạt 92%, tỷ lệ hộ dân sử dụng

nhà tiêu hợp vệ sinh đạt trên 76% ( Báo cáo tình hình kinh tế - xã hội huyện Hải Hậu năm 2015 ) Các xã, thị trấn trong huyện đã hoàn thành xây dựng

bãi chứa chất thải rắn và lập hội thu gom rác thải Tuy nhiên, trong những năm gần đây hiện tượng xâm nhập mặn, hàm lượng sắt gia tăng cao làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nguồn nước dùng cho mục đích sinh hoạt của người dân Bên cạnh đó hệ thống cấp nước cho người dân tại các xã vùng ven biển huyện Hải Hậu chưa có, Hải Chính là xã ven biển nằm trong số đó

Chính vì lý do trên em tiến hành thực hiện đề tài “ Đánh giá hiện trạng nước

sạch và vệ sinh môi trường nông thôn tại địa bàn xã Hải Chính, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định”.

1.2.Mục đích và yêu cầu nghiên cứu.

1.2.2.Yêu cầu nghiên cứu.

- Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và môi trường trên địa bàn

xã Hải Chính và vùng nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng chất lượng các nguồn nước cấp cho sinh hoạt và

so sánh với các chỉ tiêu chất lượng theo QCVN 02:2009/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt

- Đề xuất giải pháp cải thiện chất lượng nguồn nước cấp cho sinh hoạt

Chương I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Nước tự nhiên

Nước tự nhiên chiếm khoảng 1% tổng lượng nước trên Trái đất, gồm nước sông hồ, nước bề mặt và nước ngầm Đặc điểm của loại nước này phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu, địa chất, địa mạo và vị trí thủy vực Các nguồn nước tự nhiên không nối liền nhau nên thành phần của nó có thể không giống nhau giữa các lưu vực và giữa các vị trí trong từng lưu vực

2.1.1 Thành phần hóa học của nước tự nhiên

 Các ion hòa tan

Hầu hết các axit, bazơ và muối vô cơ đều tan trong nước tự nhiên Trong nước sông hồ nồng độ HCO3 - là cao nhất (58 mg/l), tiếp sau đó là Ca2+

(15mg/l), Silic (13,1 mg/l), SO42- (11 mg/l), Cl- (8 mg/l) Sự hòa tan các ion trong nước chính là yếu tố quyết định độ mặn của nước Nồng độ các ion hòa tan tỷ lệ thuận với độ dẫn điện (Ec)

 Các khí hòa tan

Hầu hết các chất khí có trong khí quyển đều có thể hòa tan hoặc phản ứng với nước, trừ khí metan (CH4)

- Oxy hòa tan (DO) :

Oxy là khí hòa tan trong nước Oxy cần cho quá trình trao đổi chất, có

ý nghĩa lớn đối với quá trình tự làm sạch của dòng sông Độ hòa tan của oxy trong nước phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và áp suất của môi trường Trong nước ngọt oxy hòa tan DO ở điều kiện 00C và 1 atm bằng 14,6 mg/l và DO ở

350C bằng 7 mg/l, người ta thường lấy DO ở 250C và 1atm bằng 8 mg/l

Trong điều kiện nguồn nước không bị ô nhiễm các chất hữu cơ không bền, giá trị oxy hòa tan (DO) thường gần bằng giá trị oxy hòa tan ở mức bão hòa Theo Đặng Kim Chi (2006), nếu nguồn nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ

có khả năng oxy hóa bằng sinh học (chỉ số BOD cao), khi đó do hoạt động tiêu thụ oxy của các vi khuẩn hàm lượng oxy trong nước sẽ giảm Khi lượng

oxy trong nước thấp (< 2ppm), các vi khuẩn sẽ lấy oxy của các hợp chất chứa oxy để oxy hóa SO42-→ H2S→S , nước sẽ không có oxy và vùng đó sẽ trở thành vùng yếm khí

Trong nước, oxy tham gia chủ yếu vào các quá trình sau:

+ Oxy hóa các chất hữu cơ bằng các vi sinh vật:

( CH2O ) + O2 CO2 + H2O+ Oxy hóa các hợp chất nitơ bằng các vi sinh vật :

- Khí Cacbonic (CO2 ) trong nước

Khí CO2 đóng vai trò rất quan trọng trong nước, CO2phản ứng với nước tạo ra các ion bicacbonat (HCO3 - ) và cacbonat (CO32-) và tham gia vào quá trình cân bằng hóa học trong nước do khống chế ổn định pH trong nước, đồng thời ảnh hưởng tới sự tạo phức trong nước Ngoài ra, CO2 còn tham gia vào hoạt động quang hợp của thực vật và quá trình lắng đọng của các trầm tích cacbonat trong nước CO2 dễ hòa tan trong nước, độ hòa tan của CO2 trong nước tăng theo chiều tăng của nhiệt độ

Khi CO2 tan vào nước ta có phản ứng sau:

HCO3 - H+ + CO3 2-

Như vậy, khi pH = 8,3 trong nước chủ yếu là CO3 2-, khi pH = 5 trong nước chủ yếu là H2CO3(CO2)

Ở lớp trầm tích, CO2 tham gia phản ứng:

CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 Ca2+ + 2HCO3

Quá trình này dẫn đến làm thay đổi pH của môi trường

- Chất rắn không qua được giấy lọc: là chất rắn có đường kính lớn hơn

10-6m Ngoài ra, dựa theo độ bay hơi của nhiệt độ sấy 103 – 1050C có thể phân chất rắn thành chất rắn bay hơi và chất rắn không bay hơi

 Các chất hữu cơ

Các chất hữu cơ là các chất có nguyên tử cacbon (C) tạo liên kết C – H trong phân tử Trong nguồn nước tự nhiên không ô nhiễm, hàm lượng chất hữu cơ rất thấp Tuy nhiên, nếu nước bị ô nhiễm do chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp thì nồng độ chất hữu cơ trong nước

sẽ tăng cao Dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vật trong nước, có thể phân chất hữu cơ thành hai nhóm:

- Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học: đường (cacbohydrat), chất béo, protein, dầu mỡ thực, động vật Trong môi trường nước các chất này dễ

bị vi sinh vật phân hủy tạo ra khí cacbonic và nước

- Các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học: các hợp chất clo hữu cơ

pH ≥ 8

như: DDT, Lindane, Aldrine, polyclorobiphenyl – PCB, dioxin , các hợp chất đa vòng ngưng tụ như: pren, naphtalen, anthraxen Hầu hết các chất này có độc tính cao, khó bị vi sinh vật phân hủy, bền vững trong môi trường nên có khả năng gây tác hại lâu dài cho đời sống sinh vật và sức khỏe con người

Bảng 2.1 : Thành phần hóa học trung bình của nước sông hồ

2.1.2 Thành phần sinh học trong nước tự nhiên

Theo Lê Quốc Hùng (2006) trong nước tự nhiên các loài sinh vật chủ yếu là vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, tảo, cây cỏ, động vật nguyên sinh, động vật đa bào, các loài nhuyễn thể và các loài động vật có xương sống

Thành phần và mật độ các cá thể sống trong môi trường nước phụ thuộc chặt chẽ vào đặc điểm, thành phần hóa học của nguồn nước

 Vi khuẩn ( bacteria )

Vi khuẩn đôi khi còn được gọi là vi trùng, nó thuộc loại ký sinh trùng Vi khuẩn là nhóm sinh vật đơn bào, có kích thước nhỏ (kích thước hiển vi ) và thường có cấu trúc tế bào đơn giản không có nhân, bộ khung tế bào và các bào quan như ty thể và lục lạp Vi khuẩn có dạng hình que, hình cầu hoặc hình xoắn… Chúng có thể tồn tại đơn lẻ, dạng cặp hoặc liên kết thành mạch dài

Vi khuẩn có thể có ích hoặc có hại cho môi trường Vi khuẩn có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ đáng kinh ngạc Một số nhóm vi sinh

“chuyên hóa” đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các khoáng chất

từ một số nhóm hợp chất hữu cơ Ví dụ như sự phân giải cenlulo, một trong

những thành phần chiếm đa số trong mô thực vật, được thực hiện chủ yếu bởi các vi khuẩn hiếu khí thuộc chi Cytophaga Các vi khuẩn có khả năng phân hủy hydrcarbon trong dầu mỏ để xử lý các vết dầu loang.

 Siêu vi trùng

Trong nguồn nước tự nhiên thường tồn tại các loại siêu vi trùng (virut ) Chúng có kích thước cực nhỏ ( 20 – 100 nm ) nên chỉ phát hiện được bằng kính hiển vi điện tử Siêu vi trùng là tác nhân gây bệnh cho con người và động vật

 Tảo

Là loại thực vật đơn giản nhất có khả năng quang hợp, Tảo phát triển mạnh trong nguồn nước ấm, chứa nhiều chất dinh dưỡng ( N, P ) từ nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp…Vì vậy mà nhiều loài tảo được sử dụng làm chỉ thị sinh học để đánh giá chất lượng nước tự nhiên

 Các loài sinh vật khác

- Thực vật lớn : bèo, lau sậy, lục bình…phát triển mạnh ở vùng nước tù hãm chứa nhiếu chất dinh dưỡng Do vậy, cùng với tảo các loài thực vật này được làm sinh vật chỉ thị cho môi trường nước phú dưỡng hóa

- Động vật đơn bào : là các loài động vật trong nước chỉ có một tế bào và sinh sản theo cơ chế phân bào Chúng sử dụng chất hữu cơ dạng rắn làm thức

ăn Protozoa đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền thực vật

2.2 Ô nhiễm nguồn nước

Ô nhiễm nguồn nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật

Theo hiến chương Châu Âu thì: “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 nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi - giải trí, cho động vật nuôi cũng như các loài hoang dại ”

Có nhiều tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước, có thể có nguồn gốc tự

nhiên như: núi lửa, lũ lụt, xói mòn, xâm nhập mặn, phong hóa hay nguồn gốc nhân tạo do các hoạt động của con người trong sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng công trình thủy lợi, giao thông vận tải, dịch vụ

du lịch đã sản sinh ra các chất gây ô nhiễm nguồn nước

2.2.1.Nguồn gốc gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt

 Nguồn gốc tự nhiên

Các nguồn gốc tự nhiên gây ảnh hưởng tới chất lượng nguồn nước sinh hoạt là mưa,tuyết tan, lũ lụt, gió bão… hoặc do các sản phẩm hoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng Các chất hữu cơ được hình thành trong quá trình phân hủy xác sinh vật sẽ ngấm một phần vào trong đất, sau đó ăn sâu vào nước ngầm gây ô nhiễm hoặc theo dòng nước ngầm hòa vào dòng lớn

Nguồn nước có thể bị ô nhiễm trên diện rộng do các trận bão lụt sẽ khuấy động các chất bẩn trong hệ thống cống rãnh, mang theo nhiều chất thải độc hại từ các bãi rác, khu phế thải và các loại hoá chất trước dùng trong nông nghiệp, công nghiệp, thủ công nghiệp hoặc do các tác nhân độc hại ở các khu phế thải Tuy nhiên, ô nhiễm nước do các yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt ) có thể rất nghiêm trọng, nhưng không thường xuyên và không phải là nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước toàn cầu

Hình 2.1 : Ô nhiễm nước do lũ lụt.

 Nguồn gốc nhân tạo

Nguồn gôc nhân tạo làm ô nhiễm nguồn nước chính là do những hoạt động của con người gây ra Sự gia tăng dân số quá nhanh là nguyên nhân chính gây áp lực lên nguồn nước

Ngày nay, nhu cầu phát triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao, con người đã lờ đi các tác động ảnh hưởng đến các nhân tố tự nhiên và môi trường một cách trực tiếp hoặc gián tiếp Đặc biệt đối với các nước đang phát triển và các nước nghèo đã làm cho môi trường nước bị ô nhiễm ngày càng trầm trọng hơn

Sự gia tăng dân số quá nhanh là nguyên nhân chính gây áp lực lên nguồn nước Vì nhu cầu nước cho phát triển nông nghiệp để gia tăng lương thực thực phẩm, phát triển công nghiệp để gia tăng hàng hóa và gia tăng thêm nhiều hình thức dịch vụ…

• Từ sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt (domestic wastewater): là nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, cơ quan trường học, chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người

Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn và vi trùng Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng nước thải cũng như tải lượng các chất có trong nước thải của mỗi người trong một ngày tại các khu vực có điều kiện kinh tế khác nhau là khác nhau Nhìn chung mức sống càng cao thì bình quân lượng nước thải và tải lượng thải càng cao

Nước thải đô thị (municipal wastewater): là loại nước thải tạo thành do

sự gộp chung nước thải sinh hoạt, nước thải vệ sinh và nước thải của các cơ

sở thương mại, công nghiệp nhỏ trong khu đô thị Nước thải đô thị thường được thu gom vào hệ thống cống thải thành phố, đô thị để xử lý chung Thông thường ở các đô thị có hệ thống cống thải, khoảng 70% đến 90% tổng lượng nước sử dụng của đô thị sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống Nhìn chung, thành phần cơ bản của nước thải đô thị cũng gần tương tự nước thải sinh hoạt

Ở nhiều nơi kém phát triển, phân người và nước thải sinh hoạt không được xử lý mà quay trở lại vòng tuần hoàn của nước Do đó bệnh tật có điều kiện để lây lan và gây ô nhiễm môi trường Nước thải không được xử lý chảy vào sông rạch và ao hồ gây thiếu hụt oxy làm cho nhiều loại động vật và cây

cỏ không thể tồn tại

Các bãi rác là nơi chứa đựng sự ô nhiễm rất cao, nếu không được thu dọn, xử lý triệt để thì nước từ các bãi rác theo nước mưa, chảy vào các ao hồ gần khu dân cư, hoặc thấm vào nguồn nước ngầm gây ô nhiễm

Hình 2.2 : Ô nhiễm nước do nước thải và rác thải sinh hoạt

• Từ các hoạt động công nghiệp

Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải Khác với nước thải sinh hoạt hay nước thải đô thị, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể Ví dụ: nước thải của các xí nghiệp chế biến thực phẩm thường chứa lượng lớn các chất hữu cơ; nước thải của các xí nghiệp thuộc da ngoài các chất hữu cơ còn có các kim loại nặng, sunphua

Có nhiều hoạt động sản xuất công nghiệp gây ô nhiễm nước, trong đó chủ yếu là:

- Do các hoạt động sản xuất:

Hiện nay trong tổng số 134 khu công nghiệp, khu chế xuất đã đi vào hoạt động ở nước ta mới chỉ có 1/3 khu công nghiệp, chế xuất có hệ thống xử lý nước thải Nhiều nhà máy vẫn dùng công nghệ cũ, có khu công nghiệp thải ra 500.000

m3 nước thải mỗi ngày chưa qua xử lý Chất lượng nước thải công nghiệp đều

vượt quá nhiều lần giới hạn cho phép Đặc biệt là nước thải các ngành công nghiệp nhộm, thuộc da, chế biến thực phẩm, hóa chất có hàm lượng các chất gây

ô nhiễm cao, không được xử lý thải trực tiếp vào hệ thống thoát nước đã làm cho nguồn nước bị ô nhiễm nặng

- Do khai thác khoáng sản:

Trong việc khai khoáng công nghiệp thì khó khăn lớn nhất là xử lý chất thải dưới dạng đất đá và bùn Trong chất thải này có thể có các hóa chất độc hại mà người ta sử dụng để tách quặng khỏi đất đá Trong chất thải ở các mỏ thường có các hợp chất sunphit-kim loại, chúng có thể tạo thành axit, với khối lượng lớn chúng có thể gây hại đối với đồng ruộng và nguồn nước ở xung quanh Bùn từ các khu mỏ chảy ra sông suối có thể gây ùn tắc dòng chảy từ

đó gây lũ lụt Một lượng chất thải rất lớn bao gồm chất thải rắn, nước thải và bùn thải hang năm, không được quản lý và xử lý, gây ô nhiễm môi trường

- Từ các lò nung và chế biến hợp kim:

Trong quá trình sản xuất và chế biến các loại kim loại như đồng, niken, kẽm, bạc, vàng môi trường bị ảnh hưởng nặng nề Hydroflo, Sunfua-dioxit, Nitơ-oxit khói độc cũng như các kim loại nặng như chì, Asen, Crom, Niken, đồng và kẽm bị thải ra môi trường Một lượng lớn axit-sunfuric được sử dụng

để chế biến Chất thải rắn độc hại cũng gây hại đến môi trường Thông thường con người hít thở các chất độc hại này hoặc chúng thâm nhập vào chuỗi thực phẩm Bụi mịn gây hại nặng nề và ảnh hưởng tới nguồn nước Hàm lượng nước thải của các ngành công nghiệp 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 Điều nguy hiểm hơn là trong số các cở sở sản xuất công nghiệp, các khu chế xuất đa phần chưa có trạm xử lý nước thải, khí thải

và hệ thống cơ sở hạ tầng đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường

• Từ y tế

Nước thải bệnh viện bao gồm nước thải từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, phòng thí nghiệm, từ các nhà vệ sinh, khu giặt là, rửa thực phẩm, bát đĩa, từ việc làm vệ sinh phòng cũng có thể từ các hoạt động sinh hoạt của bệnh nhân, người nuôi bệnh và cán bộ công nhân viên làm việc trong BV Nước thải y tế có khả năng lan truyền rất mạnh các vi khuẩn gây bệnh, nhất là đối với nước thải được xả ra từ những bệnh viện hay những khoa truyền nhiễm, lây nhiễm

Ngoài ra, những chất thải như máu, dịch, nước tiểu có hàm lượng hữu

cơ cao, phân hủy nhanh nếu không được xử lý đúng mức, không chỉ gây bệnh

mà còn gây mùi hôi thối nồng nặc, làm ô nhiễm không khí trong các khu dân

cư Sau khi hòa vào hệ thống nước thải sinh hoạt, những mầm bệnh này chu

du khắp nơi, xâm nhập vào các loại thủy sản, vật nuôi, cây trồng, nhất là rau thủy canh và trở lại với con người Việc tiếp xúc gần với nguồn ô nhiễm còn làm tăng nguy cơ ung thư và các bệnh hiểm nghèo khác cho người dân

• Từ hoạt động sản xuất nông, ngư nghiệp

- Trong sản xuất nông nghiệp

Các hoạt động chăn nuôi gia súc: phân, nước tiểu gia súc, thức ăn thừa không qua xử lý đưa vào môi trường và các hoạt động sản xuất nông nghiệp khác: thuốc trừ sâu, phân bón từ các ruộng lúa, dưa, vườn cây, rau chứa các chất hóa học độc hại có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt

Trong quá trình bón phân, phun xịt thuốc, người nông dân không hề trang bị bảo hộ lao động Đa số nông dân không có kho cất giữ bảo quản thuốc, thuốc khi mua về chưa sử dụng được cất giữ khắp nơi, kể cả gần nhà

ăn, giếng sinh hoạt Đa số vỏ chai thuốc sau khi sử dụng xong bị vứt ngay ra

bờ ruộng, số còn lại được gom để bán phế liệu

- Trong sản xuất ngư nghiệp

Nước ta là nước có bờ biển dài và có nhiều điều kiện thuận lợi cho

ngành nuôi trồng thủy hải sản, tuy nhiên cũng vì đó mà việc ô nhiễm nguồn nước do các hồ nuôi trồng thủy sản gây ra không phải là nhỏ.

Nguyên nhân là do thức ăn, nước trong hồ, ao nuôi lâu ngày bị phân hủy không được xử lý tốt mà xả ra sông suối, biển gây ô nhiễm nguồn nước Các chất thải nuôi trồng thủy sản là nguồn thức ăn dư thừa thối rữa bị phân hủy, các chất tồn dư sử dụng như hóa chất và thuốc kháng sinh, vôi và các loại khoáng chất Chất thải ao nuôi công nghiệp có thể chứa đến trên 45% Nitrogen và 22% là các chất hữu cơ khác, là nguồn có thể gây ô nhiễm môi trường và dịch bệnh thủy sản phát sinh trong môi trường nước

Bên cạnh đó, các xưởng chế biến mỗi ngày chế biến hàng tấn thủy hải sản, tuy nhiên trong quá trình chế biến đã thải ra môi trường toàn bộ lượng nước thải, bao gồm cả hóa chất, chất bảo quản Ngoài ra, nhiều loại thủy hải sản chỉ lấy một phần, phần còn lại vứt xuống sông, biển làm nước bị ô nhiễm, bốc mùi hôi khó chịu

2.2.2.Các chất gây ô nhiễm nước

 Các chất hữu cơ

- Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học

Theo Lê Quốc Hùng (2006) trong nước thải từ khu dân cư, khu công nghiệp chế biến thực phẩm có chứa các chất gây ô nhiễm cacbohydrat, protein, chất béo Các hợp chất này có phân tử lớn không thể thấm qua màng

vi sinh nên quá trình phân huỷ hợp chất hữu cơ do vi sinh gồm: thủy phân cacbohydrat thành đường hòa tan, phân tử protein thành các axit amin, chất béo thành axit béo mạch ngắn, và phân hủy sinh học hiếu khí chuyển các chất hữu cơ này thành khí cacbonic và nước Nếu phân hủy kỵ khí thì sản phẩm cuối cùng là các axit hữu cơ, rượu và các khí cacbonic, metan, hydro sunphua

Sơ đồ phân hủy sinh học các chất hữu cơ

Phân hủy hiếu khí:

Chất hữu cơ H2O + CO2 + năng lượng

Phân hủy kỵ khí :

Chất hữu cơ CH4 + axit hữu cơ

Trong nước thải sinh hoạt, có đến 60 - 80% tổng các chất hữu cơ kém bền, dễ bị phân hủy sinh học Trong đó có 40 - 60% là protêin, 25 - 50% cacbohydrat và khoảng 10% là chất béo Trong chất rắn từ nước thải sinh hoạt, chất hữu cơ chiếm 55% trong tổng chất rắn, 75% trong chất rắn lơ lững

và 45% trong chất rắn hòa tan

- Các chất hữu cơ bền vững

Đây là các chất hữu cơ bền vững, khó bị vi sinh vật phân hủy, có độc tính cao đối với sinh vật và con người Chúng có khả năng tồn lưu trong môi trường và trong cơ thể sinh vật nên có tính tích lũy qua chuỗi thức ăn, gây tác hại lâu dài đến đời sống sinh vật và từ sinh vật chuyển vào con người Các chất này thường có trong nước thải công nghiệp lọc hóa dầu, sản xuất bột giấy, nhuộm và nước chảy tràn từ các vùng nông nghiệp sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ

 Các chất vô cơ

- Các loại phân bón, hóa chất vô cơ

Đây là các hóa chất có thành phần chủ yếu là cacbon, hydro, oxy, các nguyên tố N, P, K dưới dạng các hợp chất vô cơ, hữu cơ và các nguyên tố vi lượng khác Chúng được bổ sung vào đất dưới dạng phân bón phức tạp, do một phần đưa vào bị rửa trôi theo nước, bốc hơi vào khí quyển hoặc chuyển hóa thành các dạng khác và tồn lưu trong môi trường Việc dư thừa các chất

O 2 hòa tan trong nước

Vi sinh hiếu khí

Vi sinh kỵ khí

dinh dưỡng vô cơ sẽ gây nên hiện tượng “phú dưỡng” trong nước bề mặt là nguyên nhân của sự phát triển nhanh ở một số loài thực vật bậc thấp như tảo, rong, rêu và các thực vật thân mềm trong nước, trên lớp bề mặt của nguồn nước, ảnh hưởng tới sự cân bằng sinh học của nước Các thực vật phát triển

do hiện tượng phú dưỡng sau khi chết đi sẽ phân hủy trong nước tạo ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ Những chất hữu cơ này trong quá trình oxy hóa sẽ tiêu thụ một lượng lớn oxy hòa tan trong nước, gây nên hiện tượng thiếu oxy làm xuất hiện các quá trình khử khiến cho nồng độ các chất có tính khử như H2S, NH3 tăng lên Kết quả là các loại photphat sắt (Fe3+) khó hòa tan

sẽ chuyển thành photphat sắt (Fe2+ ) dễ hòa tan Các ion kim loại và HPO42- sẽ hòa tan trong nước do chuyển hóa từ các chất lắng cặn trong nước và như vậy nguồn nước bề mặt sẽ bị nhiễm độc Thêm vào đó, xác các thực vật, động vật chết do thiếu oxy sẽ phân hủy, các sinh vật sống dưới nước sẽ chết Trong điều kiện đó, chỉ có một số loài cá dữ có thể sống được Các hợp chất phân bón nitơ dưới dạng NO3 - tiêu thụ nhanh trong đất hoặc các hợp chất nitơ dạng urê hay amôn tiêu thụ dần dần đều có đặc tính cơ bản là độ hòa tan của chúng trong nước khá lớn, điều này dễ ảnh hưởng tới sự ô nhiễm nước ngầm

và nước mặt Do kết quả của quá trình oxy hóa các hợp chất nitơ mà hàm lượng nitrat trong nước sinh hoạt tăng lên rất nhiều Điều này không có lợi cho sức khỏe con người Khi hàm lượng nitrat (NO3 -) trong nước uống tăng cao sẽ ảnh hưởng tới thành ruột và khi nó tạo thành nitrit (NO2 - ) sẽ gây nên phản ứng khử vi sinh ở dạ dày và đường ruột Nitrit ( NO2 - ) sinh ra sẽ kết hợp với hồng cầu (hêmôglôbin) trong máu chuyển hóa thành mêthêmôglôbin, cuối cùng chuyển thành mêthêmôglôbinamin là chất ngăn cản việc liên kết và vận chuyển oxy, gây bệnh thiếu oxy trong máu và sinh ra bệnh máu trắng

4HbFe22+O2 + 4NO2 - + 2H2O 4 HbFe2 3+OH + 4 NO3 - + O2

Hêmôglôbin mêthêmôglôbin

Ngoài ra nitrit có thể nitrô hóa các amin và amit ở môi trường acid yếu

thành các nitrôsamin là nguyên nhân gây ung thư, sinh quái thai

R2NH + HNO2 2H2O + R2N-NO

- Các khoáng axit

Ở các mỏ than, khi không còn khai thác, sẽ có một khối lượng lớn các chất thải đi vào nguồn nước FeS2 là chất bền trong môi trường thiếu oxy không khí, nhưng khi bị khai thác, tiếp xúc với không khí và có sự tham gia của vi sinh vật sẽ sinh ra phản ứng:

2 FeS2 + 2 H2O + 7O2 2Fe2+ + 4H+ + 4SO4

2-4 Fe2+ + O2 + 4H+ 4 Fe3+ + 2 H2O

Phản ứng sau xảy ra chậm khi pH < 3,5 nhưng khi có mặt vi khuẩn sắt triobacillius ferroxidants và pH = 3,5 - 4,5 thì phản ứng xảy ra nhanh hơn với xúc tác là nhiều loại vi khuẩn có khả năng hòa tan pyrit:

- Chất lắng

Quá trình khai thác mỏ, xây dựng và phát triển nông nghiệp một cách bừa bãi gây nên hiện tượng xói mòn đất tự nhiên làm tăng lượng cặn lắng trong nước, gây ô nhiễm nguồn nước mặt Các chất lắng là nguồn sinh ra các chất vô cơ, hữu cơ trong suối, trong nước bề mặt, ở cửa sông và biển Chúng

pH < 4

nitrosamin

Vi khuẩn

có khả năng trao đổi cation với các chất trong môi trường nước

- Các nguyên tố vết trong nước

Đó là những nguyên tố có rất ít trong nước, nhỏ hơn vài ppm, chúng thường là các kim loại (Pb, Cd, Hg, As, Se ) hoặc các á kim (Se, Sb ) Ở nồng độ thấp, một số là chất dinh dưỡng cho cơ thể sống của động thực vật, còn khi ở nồng độ cao chúng là những chất gây nhiễm độc rất mạnh Tuy nhiên, một số kim loai nặng như: Hg, Cd, As rất độc đối với sinh vật kể cả ở nồng độ thấp

 Phóng xạ

Gồm các hạt alpha, beta, các tia gamma và bức xạ nơtron, chúng có khả năng xuyên và cơ thể sống qua đường hô hấp, tiêu hóa gây tác hại cho cơ thể Đặc biệt bức xạ hạt nhân có khả năng gây tác động mãn tính đến nhiễm sắc thể gây ung thư, hại phôi thai và ảnh hưởng đến di truyền

 Các sinh vật gây bệnh

Nguồn nước bị ô nhiểm do nhận nước thải sinh hoạt, nước bị nhiễm phân

và đặc biệt là nước thải bệnh viện Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật gây bệnh sẽ theo nguồn nước bị ô nhiễm lan truyền bệnh cho người và động vật Trong nước bị nhiễm phân có 3 nhóm vi sinh chỉ thị:

- Nhóm Coliform đặc trưng là Escherichia coli (E coli)

- Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis

- Nhóm Clostridia khử sulphit đặc trưng là Clostridium perfringents

Sự có mặt của các vi sinh vật này chỉ ra rằng nước bị nhiễm phân, có thể

có vi trùng gây bệnh và ngược lại, nếu không có vi sinh vật chỉ thị phân có nghĩa là có thể không có vi trùng gây bệnh do phân Trong 3 nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân thì nhóm Coliform là nhóm quan trọng nhất trong việc đánh giá vệ sinh nguồn

2.3.Tiêu chí đánh giá chất lương nước sinh hoạt

Nước sạch không màu, không mùi, không vị nên hai chỉ tiêu màu sắc

và mùi vị cho ta nhận biết cảm quan về nước bị ô nhiễm

pH được sử dụng thường xuyên nhất dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự keo tụ, khả năng ăn mòn Vì thế việc xét nghiệm pH để hoàn chỉnh chất lượng nước cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cho từng khâu quản lý rất quan trọng, hơn nữa là đảm bảo được chất lượng cho người sử dụng

Sự thay đổi pH của nước thường liên quan tới sự có mặt của các hóa chất axit hoặc kiềm, sự phân hủy chất hữu cơ, sự hòa tan của một số anion

SO42-, NO3-

 Độ đục

Độ đục là đặc tính vật lý của nước Độ đục có thể do các chất lơ lửng chẳng hạn như bùn, đất sét, chất hữu cơ, vô cơ và các vi sinh vật gây nên Trong nước mặt và nước ngầm luôn tồn tại độ đục nhưng ở các mức độ khác nhau Với nước mặt thường có độ đục cao còn nước ngầm có độ đục thấp

Độ đục có thể bị gây ra bởi :

- Đất, đá từ vùng núi cao đổ xuống đồng bằng

- Ảnh hưởng của nước lũ, làm xáo động và lôi quấn lớp đất Phân rã xác động, thực vật

- Chất thải sinh hoạt, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp

- Sự phát triển của vi khuẩn và một số vi sinh vật

Độ đục làm giảm mỹ quan gây khó khăn cho quá trình lọc và khử khuẩn

 Chỉ số Pecmanganat

Về bản chất chỉ số Pecmanganat và COD là một : lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong một đơn vị mẫu nước (mg/l) thành CO2 và H2O Chúng chỉ khác biệt về cách phân tích Chỉ số Pecmanganat xác định bằng KMnO4, còn COD xác định bằng cách oxi hóa mẫu nước với K2Cr2O7

Chỉ số Pecmanganat vượt ngưỡng 2 theo QCQG 01:2009/BYT là dấu hiệu cho thấy nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ ở mức độ nguy hiểm Các chất này khi tương tác với Clo sẽ tạo ra chất gây ung thư, khi tương tác với oxy sẽ tạo ra chất độc là Nitrit Chất này khi vào cơ thể người sẽ gây ra hiện tượng thiếu oxy trong máu (methemoglobin), trẻ em mắc chứng bệnh này thường xanh xao và dễ bị đe dọa đến mạng sống, đặc biệt là trẻ dưới 6 tháng tuổi Nitrit khi kết hợp với các axit amin trong cơ thể còn tạo thành chất nitrosamine gây ung thư, hàm lượng nitrosamin cao khiến cơ thể không kịp đào thải, tích lũy lâu ngày trong gan gây ra hiện tượng nhiễm độc, ung thư gan Nước sạch có chỉ số Pecmanganat cao sẽ nhanh chóng tạo rêu, tảo trong

bể chứa, là môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật độc hại phát triển trong nước.Trong nước ngầm khai thác từ các giếng khoan bị ô nhiễm acmoni cao cũng thường có chỉ số pecmanganat cao, các chất hữu cơ này khó xử lý hơn

do chúng trơ với vi khuẩn hiếm khí

 Hàm lượng Amoni

Amoni tồn tại trong nước dưới dạng ion NH4+ Nước mặt thường chỉ chứa một lượng nhỏ ( dưới 0,05 mg/l ) ion amoni ( trong nước có môi trường axit ) hoặc amoniac ( trong nước có môi trường kiềm )

Amoni không ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người Nhưng trong quá trình khai thác, lưu trữ…Amoni được chuyển hóa thành nitrit (NO2-) và nitrat ( NO3-) là những chất có tính độc hại với con người.Trong nước có thể xảy ra các quá trình biến đổi oxy hóa:

Protein NH3 NO2- NO3- N2

Trong nước ngầm amoni không thể chuyển hóa được vì thiếu oxy Khi khai thác lên vi sinh vật nhờ oxy trong không khí chuyển amoni thành nitrit

và nitrat tích tụ trong thức ăn Khi ăn uống nước có chưa nitrit thì cơ thể sẽ hấp thu nitrit vào máu, tranh oxy của hồng cầu làm hemoglobin mất khả năng lấy oxy, dẫn đến tình trạng thiếu máu, xanh da Vì vậy, nitrit đặc biệt nguy hiểm đối với trẻ mới sinh dưới 6 tháng tuổi, nó có thể gây bệnh hoặc làm chậm phát triển đường hô hấp Đối với người lớn, nitrit kết hợp với axit amin làm thành một họ chất nitrosamin Chất này có thể gây tổn thương tế bào, nguyên nhân gây ung thư

Bên cạnh đó hàm lượng NH4+ trong nước cao có thể gây một số hậu quả như sau :

- Kết hợp với clo tạo ra cloramin là một chất làm cho hiệu quả khử trùng giảm đi rất nhiều so với clo gốc

- Là nguồn dinh dưỡng để rêu, tảo phát triển, vi sinh vật trong đường ống gây ăn mòn, rò rỉ và mất mỹ quan

 Clorua ( Cl - )

Clorua có mặt trong nước là do các chất thải sinh hoạt, nước thải công

Vi khuẩn Nitromonas

Vi khuẩn Nitrobacte Khử nitrat

Oxy hóa

Oxy hóa khử nitrat

nghiệp mà chủ yếu là công nghiệp chế biến thực phẩm Ngoài ra còn do sự xâm nhập của nước biển vào các cửa sông, vào các mạch nước ngầm.

Clorua kết hợp với các ion khác như natri, kali gây ra vị cho nước Nguồn nước có nồng độ clorua cao có khả năng ăn mòn kim loại, gây hại cho cây trồng, giảm tuổi thọ của các công trình bằng bê tông Nhìn chung, clorua không gây hại cho sức khỏe con người, nhưng clorua có thể gây ra vị mặn của nước do đó ít nhiều ảnh hưởng đến mục đích ăn uống và sinh hoạt

 Florua ( F - )

Florua là một hợp chất độc hại, ảnh hưởng đến xương nếu tiếp xúc và

sử dụng nguồn nước nhiễm Flo trong một thời gian dài có thể gây gia tăng đau xương, gẫy xương và tăng khả năng ung thư

Đối với trẻ nhỏ khi flo ở nồng độ quá mức có thể làm tăng nguy cơ nhiễm Flo trong men răng , biểu hiện bởi các vết lốm đốm của men răng Nồng độ Flo cao có thể dẫn đến nôn mửa, tổn thương và tử vong

Tiếp xúc florua cũng có thể gây hại trên não đang phát triển của trẻ, nồng độ florua cao trong nước uống có khả năng làm giảm IQ Trẻ sơ sinh cũng dễ bị hại nếu bị tiếp xúc với chất độc này

 Độ cứng ( CaCO 3 )

Độ cứng là đại lượng đo tổng các cation đa hóa trị có trong nước, nhiều nhất là ion canxi và magiê, đối với nước sinh hoạt thì độ cứng tính theo CaCO3 Nước mặt thường không có độ cứng cao như nước ngầm Tùy theo độ cứng của nước người ta chia thành các loại sau:

đường ống và thiết bị.

 Hàm lượng sắt tổng số ( Fe 2+ , Fe 3+ )

Sắt thường tồn tại trong nước ngầm dưới dạng ion, sắt có hoá trị II

(Fe2+) là thành phần của các muối hoà tan như: Fe(HCO3)2; FeSO4, Fe(OH)2, v.v Hàm lượng sắt có trong các nguồn nước ngầm thường cao và phân bố không đồng đều trong các lớp trầm tích dưới đất sâu Nước có hàm lượng sắt cao, thường có mùi tanh và có màu vàng, gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nước ăn uống sinh hoạt và sản xuất Do đó, khi nước có hàm lượng sắt cao hơn giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn thì chúng ta phải tiến hành khử sắt.Sắt là một yếu tố thiết yếu trong chế độ dinh dưỡng của con người Mỗi người có khả năng hấp thụ sắt khác nhau thông qua chế độ ăn uống Hiện tại chưa có bằng chứng của ngộ độc sắt do chế độ ăn uống Nhưng khi hàm lượng sắt trong nước ăn uống, sinh hoạt cao sẽ làm cho nước có vị tanh, màu vàng, độ đục và độ màu tăng nên khó sử dụng Đồng thời khi hàm lượng sắt cao cũng thúc đẩy sự phát triển của "vi khuẩn sắt" (là các vi sinh vật sống nhờ lấy năng lượng từ quá trình oxy hóa Fe (II) thành Fe (III) trong quá trình khử sắt) và tạo thành một lớp nhầy nhụa trong các đường ống phân phối nước và các thiết bị trữ nước Những vấn đề trên thường xuất hiện khi hàm lượng sắt trong nước vượt quá 0,3 mg/l

 Asen

Asen (As): asen trong các nguồn nước có thể do các nguồn gây ô nhiễm

tự nhiên (các loại khoáng chứa asen) hoặc nguồn nhân tạo (luyện kim, khai khoáng ) Asen thường có mặt trong nước dưới dạng asenit (AsO33-), asenat (AsO43-) hoặc asen hữu cơ (các hợp chất loại methyl asen có trong môi trường

do các phản ứng chuyển hóa sinh học asen vô cơ) Asen và các hợp chất của

nó là các chất độc mạnh (cho người, các động vật khác và vi sinh vật), nó có khả năng tích lũy trong cơ thể và gây ung thư Độc tính của các dạng hợp chất asen: As(III) > As(V) > Asen hữu cơ

 Coliform tổng số và E.coli

Coliform được coi là vi khuẩn chỉ định thích hợp để đánh giá chất

lượng nước uống, nước sinh hoạt và nước nuôi trồng thủy sản (dễ phát hiện

và định lượng), thường tồn tại trong thiên nhiên và không đặc hiệu cho sự ô nhiễm phân

Tuy nhiên trong nhóm vi khuẩn Coliform có phổ biến là Escherichia Coli (E.coli ), đây là một loại vi khuẩn thường có trong hệ tiêu hóa của người Đặc tính của khuẩn E.coli là khả năng tồn tại cao hơn các loài vi khuẩn, vi trùng gây bệnh khác nên sau khi xử lý nước nếu trong nước không có E.coli thì điều đó chứng tỏ các loại vi khuẩn vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt Chính vì thế nên E.coli được dùng làm đại diện cho nhóm chỉ tiêu vi sinh

Bảng 2.2 : Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng theo QCVN 02:2009/BYT

STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn cho phép

2.4.Hiện trạng chất lượng nước vùng cửa sông và ven bờ ở Việt Nam

Nhu cầu nước sinh hoạt ngày càng gia tăng nhưng nguồn nước ngọt vùng ven biển Việt Nam ngày càng khan hiếm do ô nhiễm môi trường, thiên tai hạn hán làm tình trạng xâm nhập mặn ngày càng nghiêm trọng Do đó tình trạng thiếu nước ngọt đã và đang xảy ra ở nhiều nơi đặc biệt là khu vực ven biển miền Trung và Đồng bằng sông Cửu Long

Sự phát triển kinh tế xã hội yêu cầu lượng nước dùng tăng lên và tình trạng khan hiếm nước ngày càng trầm trọng Năm 2000, lượng nước dùng khoảng 92 tỷ m3 và đến năm 2013 đã tăng lên 130 tỷ m3, gần tương đương với nguồn nước vào mùa khô trên các lưu vực sông của cả nước (BTNMT 2013)

Biến đổi khí hậu được xem như một nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng đến lượng nước sinh hoạt vùng ven biển Theo thống kê 70% dân cư sinh sống gần khu vực ven biển hiện nay đang đối mặt với các đe dọa không

dự báo trước được của hạn hán, mực nước biển dâng cao và xâm nhập mặn Các nguyên nhân này làm cản trở hệ thống tiêu thoát nước, tăng cường độ xói

lở tại các vùng ven biển và nhiễm mặn, gây khó khăn cho hoạt động nông nghiệp và cung cấp nước sinh hoạt Theo báo cáo của ngân hàng thế giới và

ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu ( IPCC), mực nước biển dâng cao 1m sẽ có khả năng gây ra “khủng hoảng sinh thái” , ảnh hưởng tới 12% diện tích và 11% dân số Việt Nam và nước ta là một trong mười quốc gia trên thế giới chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của hiện tượng nước biển dâng Như vậy việc cung cấp nước sinh hoạt cho nhân dân, các hoạt động thương mại, du lịch cũng bị ảnh hưởng

Nhu cầu nước ngọt, nước sạch cho nhân dân vùng ven biển mới chỉ được đáp ứng 60% Tỷ lệ dùng nước sạch là một trong những tiêu chí đánh giá chất lượng sống của dân cư nông thôn Tuy nhiêm trong những năm gần đây đặc biệt là những tháng mùa khô năm nay tình trạng hạn hán lịch sử trong

100 năm qua đã khiến tình trạng người dân khan hiếm nước sinh hoạt cũng

như các mục đích sử dụng khác ở các vùng ven biển miền Trung và Đồng bằng sông Cửu Long.

Thành phần chủ yếu của nước biển là các anion như Cl - , SO42-, CO32-, SiO2…và các cation như Na+, Ca2+…Độ mặn nước biển ven bờ nước ta nằm ở mức từ 12% đến 35% Tại khu vực Sa Huỳnh (Quảng Ngãi), nước biển có độ mặn cao nhất, xấp xỉ 35% Ở gần bờ, hàm lượng muối có thể cao tuỳ thuộc vào sự xáo trộn mạnh do gió, thuỷ triều và độ sâu của nước Khi sự pha trộn với nước ngọt đổ ra từ các con sông thì nước biển nhạt hơn một cách đáng kể Nước lợ với độ mặn có thể từ 1% đến 10% là kết quả pha trộn nước biển với nước ngọt Nước lợ thường xuất hiện ở các vùng cửa sông hoặc xuất hiện trong các tầng ngậm nước hóa thạch

Các sông lớn ở Việt Nam trước khi đổ ra biển đều chảy qua các khu dân cư tập trung, các khu công nghiệp và vùng nông nghiệp phát triển Vì vậy, nguồn thải từ nước sông cũng ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng nước biển ven bờ Theo Báo cáo Hiện trạng môi trường biển Việt Nam năm 2003 của Bộ Tài nguyên và Môi trường , hàng năm trên 100 con sông tải ra biển khoảng 880 km3 nước, 270 - 300 triệu tấn phù sa, kéo theo nhiều chất có thể gây ô nhiễm biển như các chất hữu cơ, dinh dưỡng, kim loại nặng và nhiều chất độc hại khác

Nước vùng cửa sông chủ yếu là nước lợ với thành phần không ổn định, dao động rõ rệt theo các chế độ thủy văn và chế độ thủy triều và bị ảnh hưởng

rõ rệt do các yếu tố ô nhiễm môi trường từ đất liền Ngoài độ mặn cao vượt mức quy định của TCXD 233:1999 từ 2 đến hàng chục lần, trong nước vùng cửa sông còn có hàm lượng chất lơ lửng (TSS) lớn, COD cao Nước lợ vùng cửa sông cần phải có các biện pháp xử lý vừa khử mặn kết hợp với làm trong nước và xử lý các chất ô nhiễm đặc trưng khác

2.5.Hiện trạng sử dụng nước sinh hoạt ở nông thôn

2.5.1.Các nguồn nước phục vụ sinh hoạt ở nông thôn

 Nước mặt

Nước mặt bao gồm các nguồn nước trong các ao, đầm, hồ chứa, sông suối Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặt trưng của nước mặt là:

- Chứa khí hòa tan đặc biệt là oxy

- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao, đầm, hồ, do xảy ra quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo

- Có hàm lượng chất hữu cơ cao

- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo

- Chứa nhiều vi sinh vật

 Nước ngầm

Nước dưới đất còn được gọi là nước ngầm là chỉ loại nước nằm bên dưới bề mặt đất trong các không gian rỗng của đất và trong các khe nứt của các thành tạo đá, và các không gian rỗng này có sự liên thông với nhau Nước dưới đất được bổ cấp và chảy từ bề mặt đất tự nhiên xuống, nơi xuất lộ tự nhiên thường tại các suối, và có thể hình thành các ốc đảo hoặc các vùng đất ngập nước Nước dưới đất cũng thường được khai thác phục vụ cho nông nghiệp, đô thị, và công nghiệp qua các giếng khai thác nước (giếng khoan và giếng khơi)

cấp nước sinh hoạt ăn uống chính ở các vùng nông thôn

Thu hứng nước mưa từ mái nhà: Nước mưa thường được thu hứng từ mái nhà, đặc biệt là các mai lợp bằng tole tráng kẽm, mái bằng bê-tông hoặc bằng fibro xi-măng Tốt nhất là các mái nhà bằng kim loại, mái ngói Không nên:

- Dùng sơn chống thấm, chống rỉ trên mái tole kim loại vì nó có thể gây độc cho nước (nhiễm độc chì trong sơn, nước có mùi lạ)

- Sử dụng mái xi-măng amiăng để hứng nước mưa vì sợi amiăng bị bào mòn (nước mưa có tích acid) có thể gây độc cho phổi

- Hứng nước mưa vào đầu mùa vì trên mái nhà có nhiều bụi, phân chim,

lá khô, rác… tích tụ Các trận mưa đầu mùa chỉ dùng để rửa mái nhà

Sau khi nước mưa thu hứng sẽ được chứa trong các bể bê tông được xây dựng bằng gạch, xi măng để dùng lâu dài Nước mưa thường được dùng trong sinh hoạt ăn uống: nước uống, đun nấu và rửa mặt, đánh răng…

Hình 2.3 : Thu hứng nước mưa qua máng xối và bể trữ

 Giếng khoan.

Giếng khoan là công trình thu nước ngầm mạch sâu với công suất lớn

từ 5 – 500 l/s, sâu vài chục đến vài trăm mét Hầu như nguồn nước giếng khoan được sử dụng với mục đích sinh hoạt như các hoạt động tắm, rửa, giặt giũ, thu dọn chuồng trại, tưới cây… Nước giếng khoan được sử dụng trực

tiếp, nước cũng được bơm lên bể chứa được xây dựng bằng xi măng hoặc các bình đựng nước bằng nhựa, nhôm.

Giếng khoan thường có các bộ phận chính sau đây:

Hình 2.4 : Cấu tạo giếng khoan

- Thân giếng (còn gọi là ống vách): là các ống thép không gỉ nối với nhau bằng mặt bích, ren hoặc hàn Ngoài ra còn dùng ống bê tông cốt thép nối với nhau bằng ống lồng Ống vách có nhiệm vụ chống nhiễm bẩn và chống sụt lở giếng Bên trong ống vách ở phía trên là các guồng bơm nối với động

cơ điện bằng trục đứng Có thể dùng tổ máy bơm và động cơ nhúng chìm

- Ống lọc: hay còn gọi là bộ phận lọc của giếng khoan: đặt trực tiếp trong đất chứa nước để thu nước vào giếng và ngắn không cho bùn cát chui vào