quản lý tài nguyên nước

Đất cung cấp chất hữu cơ và dinh dưỡng cho nước thiên nhiên thông qua quá trình rửa trôi bề mặtxác động thực vật.. - Hoá học: Chất hữu cơ, dinh dưỡng, các chất độc hại - Sinh vật gây bện

Chương I :

Sự phân bố nước trong tự nhiên 1.1 Nguồn nước

1.1.1 Nguồn nước dưới đất

Chất lượng nước dưới đất (NDĐ)

- Phụ thuộc vào sự hình thành và dạng tồn tại Chất lượng ndđ có liên quan mật thiết với cấu trúc và thành phần hoá học của tầng chứa nước

- Hàm lượng khoáng cao, càng sâu hàm lượng khoáng càng cao

- Nghèo chất dinh dưỡng và chất hữu cơ, giảm dần theo chiều sâu

Q

Q

Bảng 1.1 Trữ lượng nước toàn cầu được xét qua bảng sau

60.000

Nước ngọt TDS <1

Nước mặn TDS =30 - 40

Phù hợp cho nhu cầu sinh hoạt ,tưới tiêu ,SXCN Phần lớn dùng cho CN hoá học ,nước khoáng

1.1.2 Nguồn nước mặt

Sự hình thành

- Do mưa rơi xuống mặt khác do cấu trúc bề mặt trái đất do đó dòng

chảy được hình thành và được lưu giữ laị

- Bị tác động bởi điều kiện khí hậu, địa hình: nhiệt độ

- Chất lượng nước thay đổi theo thời gian và theo không gian

- Hàm lượng chất hữu cơ và vi khuẩn tương đối cao

- Dễ bị ô nhiễm do nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo

1.1.3 Nước đại dương

- 70,5 % bề mặt trái đất được bao phủ bởi đại dương

- Nước đại dương đóng vai trò tạo sự cân bằng vật chất trong tự nhiên

- Là nguồn dự trữ trong chu trình thuỷ văn toàn cầu

- Tổng hợp khối lượng nước 1.338 x 105 km3 chiếm 96,5 % lượng nước trên toàn bộ hành tinh

- Độ mặn lớn, trong đó lượng NaCl chiếm 77,8%

1.2 Sự tuần hoàn và cân bằng nước trong tự nhiên

1.2.1 Sự tuần hoàn nước trong tự nhiên :

 Quá trình tuần hoàn nước trong tự nhiên :

- Đảm bảo cho sự phân bố tương đối đều và ổn định – sự sống trên trái đất -

đóng vai trò vĩ đại nhất

- Động lực đảm bảo cho sự tuần hoàn này là năng lượng mặt trời

 Chu trình thuỷ văn toàn cầu hàng năm

- Trên thực tế, hiện nay trên thế giới mới chỉ khai thác 9.000 km3

Lớp nước (mm)

Thể tích (km3)

Mây

Bốc hơi từ

đại dương 430.10 3 Km 3

Dòng chảy ( mặt và ngầm) 40.000 Km 3

Bốc hơi lục địa 70.10 3 Km 3

% so với nước ngọt

82.000 16.227 21.000 1.236,4 822,3 148.800 510.000

1.338.000 23.100 (TL) 10.530 (MD) 16,5

24.064,1

300

91 85,4 21,1 12,9

96,50 0,76

0,001 1,74 0,022 0,007 0,006 0,0002 0,001

30,1

0,05 68,7 0,86 0,26 0,006 0,04

-Nước trong thuỷ

quyển

-Nước ngọt

510.000 148.800

1.385.985 35.029

100 2,53

100

1.3 Tài nguyên nước Việt Nam:

1.3.1 Các yếu tố hình thành và ảnh hưởng đến tài nguyên nước Việt Nam

a)Yếu tố khí hậu :

-Nước ta là nước cận nhiệt đới , gần xích đạo  khí hậu ẩm nhiệt đới gió mùa Do nhiệt độ cao , gần biển nên nắng lắm mưa nhiều , lượng mưa bình quân 1980mm/năm (634 tỉ m3 nước)

- Miền trung bộ mật độ sông dày , dốc

c) Dòng chảy ngoại lai :

- Nguồn nước từ Trung Quốc , Lào ,

- Trung bình là 142 tỷ m3/năm qua hệ thống sông Hồng và sông Mêkông chiếm 75% tổng lượng nước

d) Kinh tế - xã hội :

- Nền văn minh nhân loại gắn liền với lưu vực các con sông lớn , nước ta văn minh dân tộc gắn liền với sông Hồng

1.3.2 Trữ lượng tài nguyên nước ta ở Việt Nam :

- Khai thác chủ yếu ở tầng QA trong vùng kiến tạo Cacbonat và Bazan

- Phía Bắc khai thác ở độ sâu 50 đến 100 m , phía Nam là 100 đến 200 m

Ví dụ: ở Hà Nội hiện nay k/t Q  500.000 m3 / ngày

( Tổng công ty liên doanh nước sạch 330 đến 350 nghìn m3 / ngày )

1.3.3 Chất lượng nước :

a) Dòng phù sa:

Sông suối của nước ta chịu ảnh hưởng của lượng phù sa nên độ đục lớn:

- TB hàng năm,tải ra biển 200 triệu tấn/năm riêng Sông Hồng 100 triệu tấn

- Độ đục: 50-400g/m3, Sông Hồng: 1.000 g/m3

b) Nước bị nhiễm mặn :

- Đất phèn ở khu vực phía Nam

- Sông bị nhiễm mặn ở khu vực phía Bắc

- Do chất thải công nghiệp, do giao thông ( vận tải thuỷ , )

1.3.4 Các vấn đề về sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước :

 Nguồn nước dồi dào: Trữ lượng nước lớn ~ 1 tỉ km3

- Thể chế chưa chặt chẽ, nghiêm minh:

Luật môi trường(1994); Tài nguyên nước (1998), văn bản dưới luật

- Năng lực quản lý còn yếu

- Sinh vật (sinh vật sống ) - Chế độ thuỷ văn

a) Nham thạch ( Khoáng vật ):

 Nhờ quá trình măcma hoá-nham thạch phun lên mặt, thành phần chủ yếu:

- Muối : Cacbonat, Sunphát, Clorua

- Khoáng vật sét

- Khoáng vật phong hoá

 Quá trình hoà tan khoáng vật đặc trưng bằng biểu thức :

dX/dt =K S (CS - Ct )

K: là hệ số hoà tan

S:diện tích tiếp xúc giữa nước và khoáng vật

t: thời gian

CS , CT: nồng độ bão hoà và nồng độ khoáng vật trong nước tại thời điểm t

 Quá trình này quyết định thành phần khoáng của nước

( Ngoài ra còn có MN , SI , Al )

b) Đất :

Đất trồng có nguồn gốc từ nham thạch, được hình thành thông qua quá trình sinh - địa - hoá Đất cung cấp chất hữu cơ và dinh dưỡng cho nước thiên nhiên thông qua quá trình rửa trôi bề mặt(xác động thực vật)

+VK quang năng giải phóng O2 và tổng hợp sinh khối tạo chất

 Thực vật : Là nguồn cung cấp ôxy trong nước Điều chỉnh CO2 và O2 trong nước; Làm tăng hàm lượng chất hữu cơ

d) Khí hậu :

-Xác định tính cân bằng động trong nước

-Là điều kiện cho các quá trình pha loãng, hoà tan chất hữu cơ trong nước

- ảnh hưởng đến quá trình sống của VSV, động thực vật trong nước

- Hướng chuyển động của nước ngầm , nhiệt độ dòng chảy

e) Địa hình : Điều kiện địa hình ảnh hưởng rất lớn đến quá trình rửa trôi, xói

mòn (quyết định khả năng cuốn trôi muối, chất hữu cơ vào trong nước) , ảnh hưởng đến chất lượng nước, tốc độ dòng chảy , thời gian tiếp xúc giữa nước và

đất , tốc độ thấm , tốc độ hình thành đầm lầy ,

C

dX

dC D I

x: Chiều dài dịch chuyển

 Khuyếch tán rối do dòng chảy rối : do chế độ thuỷ lực thay đổi, tạo thành dòng chảy rối dẫn đến sự xáo trộn vật chất trong dòng chảy

Phương trình KT rối cũng giống khuyếch tán phân tử, tuy nhiên hệ số D là hệ

số KT rối

 Quá trình khuếch tán đối lưu: cả khối vật chất chuyển động, hoà tan

 Quá trình lắng đọng

b) Các quá trình hoá học (trao đổi vật chất):

- Thuỷ phân, ô xy hoá - khử, hấp thụ , trao đổi ion, kiềm hoá, keo tụ

- Quá trình thuỷ phân và ô xy hóa- khử có vai trò quan trọng quyết định chất lượng nước

c) Quá trình hấp thụ và tích tụ sinh học:

Sự tham gia của vi sinh vật trong chu trình thức ăn, các quá trình đông tụ sinh học khác ,

2.1.3 Đặc điểm chất lượng nước thiên nhiên :

2.2.1 Nguồn gốc và các tác nhân gây ô nhiễm nước :

 Ô nhiễm nước là sự biến đổi chất lượng nước so với trạng thái nước ban

đầu, không phù hợp với điều kiện sử dụng do các yếu tố tác động bên ngoài

 Các yếu tố tác động :

- Yếu tố tự nhiên :Khí hậu, thời thiết, thiên tai , các yếu tố địa hình , địa chất , sự vận động của vỏ trái đất

- Yếu tố nhân tạo ra con người :

* Xả chất thải vào nguồn nước: nước thải ,chất thải rắn

* Do hoạt động kinh tế xã hội khác: Ngăn sông, đắp đập làm kìm hãm quá trình tự làm sạch và phục hồi trạng thái chất lượng nước ban đầu

a) Nước thải sinh hoạt :

Nước thải Nước (99,9%) Các chất rắn (0,1%)

Chất hữu cơ (50-70%) Chất vô cơ ( 30-50%)

Cát Muối Kim loại

 Đặc tính nước thải xả vào môi trường (Người / ngày đêm):

-Cặn lơ lửng (SS) :35-60 g/người - ngày đêm, Cặn hữu cơ chiếm 55-65 %

- Hàm lượng chất hữu cơ cao:

BOD5 chưa lắng: 30  35 g/người-ngđ, đã lắng: 25-30 g/ng.ngđ

- Chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng:N, P, K

C )Nước thải sản xuất công nghiệp: Nước thải khai khoáng ,luyện kim dầu ,

công nghiệp thực phẩm,dệt giấy cơ khí Chia làm 2 loại:

 Nước thải sản xuất bẩn: Thành phần, tính chất phụ thuộc vào điều kiện ,lĩnh vực ,thành phần nguyên vật liệu, sản phẩm Thành phần nước thải CN không ổn định, tính nguy hại cao

 Nước thải quy ước sạch: có thể dùng lại

c) Nước mưa:

- Nhìn chung trong nước mưa:

SS = 400 - 3000 mg/l

BOD5 = 8 - 180 mg/l

- Thay đổi theo vị trí : BOD5

+Rơi qua mái 12 mg/l

Khu hành chính thương mại Mmax = 100  140 kg/ha

Khu công nghiệp với trục đường lớn MMAX =200  250 kg/ha

+ KZ :Hệ số động học tính luỹ chất bẩn, phụ thuộc vào cấp độ đô thị

KZ = 0,2  0,5 /ngày

+ t: Thời gian tích luỹ chất bẩn ,ngày

d) Nước thải sản xuẩt nông nghiệp: chủ yếu là do chăn nuôi , trồng trọt

-Trồng trọt : Do bón phân, sử dụng hợp chất diệt sâu , cỏ

Nước chứa chất hữu cơ, dinh dưỡng (N, P) cao, hoá chất BVTN

- Chăn nuôi : Chất hữu cơ cao, chất dinh dưỡng: N, P cao

Loại đô thị, cấp đô thị, môi trường không khí Thời gian giữa hai trận mưa, thời gian mưa

Cường độ mưa, điạ hình

f) Giao thông đường thuỷ:

g) Xây dựng công trình thuỷ lợi:

2.2.2 Các quá trình gây ô nhiễm nguồn nước mặt:

a) Các yếu tố vật lý

 Cặn lắng :

+Làm tích tụ các chất từ đầu miệng xả, phân huỷ khị khí, thiếu hụt O2 ; gây

H2S có mùi và CH4 gây cháy

+Cản trở dòng chảy và quá trình thoát nước

+Gây chết cá

 Nhiệt độ : Tác động mạnh đến quá trình sinh hoá,

t0 tăng 100C tốc độ quá trình sinh hoá tăng 2 lần

ôxy hoá chất HC mạnh

- T ocao Gây thiếu hụt ô xy

Khuyếch tán O2

- to : Là yếu tố giới hạn:o nước thải 40o , t o nguồn  30o C

Thuỷ điện, thuỷ lợi

- Mất nước do bay hơi, thấm

- Mất nước do hang hầm

-Tác động chế độ thuỷ động học, thay đổi hệ sinh thái hạ lưu

Chất thải

Va chạm, tràn Sinh hoạt, dầu, mỡ

Nước thải: - Vật lý: nhiệt độ ,độ đục ,độ màu ,cặn

- Hoá học: Chất hữu cơ, dinh dưỡng, các chất độc hại

- Sinh vật gây bệnh

Lắng cặn Vùng pha loãng Vùng phân huỷ chất hữu cơ

 Độ màu , độ đục : Cản trở quá trình quang hợp

b)Các yếu tố chất hữu cơ: Đặc trưng COD, BOD

Vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ, tiêu thụ ô xy làm thiếu hụt O2 tác động đến

sự phát triển của các thành phần sinh vật khác trong nguồn nước

c)Các yếu tố về chất dinh dưỡng :

+Con người rất dễ nhạy cảm với kim loại nặng

- Chất hữu cơ bền vững: Hoá chất bảo vệ thực vật ; Phenol; Chất dioxin

Tích tụ lâu dài trong chuỗi thức ăn ảnh hưởng đến nút cuối cùng: con người

- Các chất ảnh hưởng đến bề mặt :

+Phân tán nhanh, tạo thành màng trên mặt nước, cản trở quá trình trao đổi chất, năng lượng giữa các pha khí và nước và quá trình quang hợp

+Cản trở quá trình trao đổi chất của sinh vật

e)Các loại vi khuẩn gây bệnh (Sinh vật và vi sinh vật gây bệnh):

- Coliform: Sinh vật chỉ thị, chứng tỏ trong nước có vi khuẩn tả, lỵ, thương hàn

- Trứng giun sán

- Động vật nguyên sinh gây bệnh

Các loại vi khuẩn gây bệnh xâm nhập vào nước mang mầm bệnh cho người

Động vật phù du

Cá bé (ăn cỏ) Tảo, thực vật phù du

Màu, mùi Tảo tích tụ(độc)

2.2.3 Các quá trình ô nhiễm nước ở dưới đất

a) Từ nước bề mặt :

- Ô nhiễm do nước thải  Nước ngầm mạch nông Nước ngầm mạch sâu

- Rác, bãi rác nước rác dò rỉ  nước mặt, thấm vào đất

- Sản xuất nông nghiệp: Phân bùn thuốc trừ sâu

b) Khai thác và sử dụng giếng khoan

- Khoan : (Khoan thăm dò, thi công giếng)

- Lấp giếng: Không tuân thủ kỹ thuật

- Khai thác nước :

+Công suất động cơ lớn rung  phá vỡ nền G'  nước mặt xâm nhập + ống vách nứt , dò rỉ

c) Hệ thống thoát nước : Rò rỉ HTTN, Bể tự hoại ;Thấm lọc

2.3 Các phương pháp đánh giá sự ô nhiễm nước :

2.3.1 Đánh giá trực tiếp :

Mục đích: Có được thông tin nhanh về nguồn gốc gây ô nhiễm thông qua các

chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng: Các chỉ tiêu vật lý, hoá học, sinh học

a) Nhóm các chỉ tiêu vật lý :

- Độ đục; SS; TDS; CND Độ màu; Mùi vị; Nhiệt độ

b)Nhóm các chỉ tiêu sinh thái :

Thường đánh theo nhómchỉ tiêu này thông qua các nguyên tố: Pb , Cd,Cr,Ni, Hg,Zn,Cu,As

f) Các chất độc hại khác:

- Phenol, CN - (xianua) (Nước thải công nghiệp luyện kim ,cơ khí hoá chất , sản xuất miến , cồn , rượu)

- Hoá chất bảo vệ thực vật

g)Vi sinh vật gây bệnh :

* Hiện nay người ta có thể đánh giá tổng hợp nguồn nước thông qua các chỉ tiêu hoá học tổng hợp Từ đó phân loại chất lượng nước sử dụng: bẩn, rất bẩn, rất sạch , sạch,

* Thông qua các chỉ tiêu thuỷ sinh vật chỉ thị:

Mỗi vùng có một loại thuỷ sinh vật riêng đặc trưng  đó đánh giá mức độ ô nhiễm từng vùng

* Để đánh giá, cần căn cứ vào các chỉ số ô nhiễm đặc trưng (Chỉ thị ô

Độ bão hoà oxy (%)

Nước rất

bẩn

4,0

9,5 3,010

Hoặc đánh giá qua hệ số K = K1 K2 K3 Kn

(Ki: Hệ số chuyển hoá chất bẩn của từng chất)

Hoặc đánh giá qua nănt suất sinh học P,(bộ các chỉ tiêu chỉ thị - mỗi quốc gia , mỗi vùng có 1 bộ chỉ tiêu riêng)

Palixaplobe ( P )

 -Mezoxaprobe ( -m )

 -Olizoxaprobe ( O )

 -Mezoxaprobe ( -m )

Cá Tôm Mỗi vùng có đặc điểm sinh thái riêng

Chương 3

Tự làm sạch nguồn nước 3.1 Quy luật cơ bản của quá trình tự làm sạch nguồn nước

3.1.1 Khái niệm chung

a) Khái niệm

Tự làm sạch là tổ hợp các quá trình tự nhiên như các quá trình thuỷ động lực, hoá học, vi sinh vật học, thuỷ sinh học, diễn ra trong nguồn nước mặt bị nhiễm bẩn nhằm phục hồi lại trạng thái chất lượng nước ban đầu

- Vùng III: Vùng xáo trộn hoàn toàn nhờ khuếch tán

- Vùng IV: Vùng phân huỷ hoặc chuyển hoá chất bẩn Phục hồi trạng

thái ban đầu (C4TB ~Co)

- Vùng V: Vùng chất lượng nước được phục hồi

Quá trình tự làm sạch bao gồm 2 quá trình:

Xáo trộn, pha loãng: Chủ yếu tại vùng I và II

Quá trình phân huỷ, chuyển hoá: Chủ yếu ở vùng III và IV

3.1.2 Quy luật lan truyền (mô hình toán ) của quá trình

 Quá trình khuếch tán các chất bẩn trong dòng chảy được mô tả:

- C , t : Nồng độ chất bẩn và thời gian

- U X Y,Z: Vận tốc dòng nhảy toàn phần theo các phương x,y,z ; Đặc

trưng quá trình vận chuyển vật chất nhờ đối lưu

)

(c

F z

C z

y

C y

x

C x

z

C y

C x

C t

C

D D

D U

- DX ,Y, Z : Hệ số khuếch tán theo các phương x , y, z; đặc trưng quá trình

vận chuyển chất nhờ gradien nồng độ và sự chảy rối

Một số trường hợp riêng:

a) UY,UZ << UX (đối với sông có dòng chảy lớn):Ux  v; DY , DZ 0, DX= cosnt b) Đối với sông rộng hoặc hồ (có dòng chảy chủ đạo): Khuếch tán tịnh tiến theo phương x và khuyếch tán rối theo phương yUY, UZ << UX;Dy >> Dx, DZ

 Sau khi nước thải và nước nguồn xáo trộn hoàn toàn thì các phương trình

trên viết dưới dạng: dC/dt =F(C)

 F(C): Lượng chất phát sinh từ nguồn thải và quá trình biến đổi hoặc chuyển hoá trong nước

F ( C )   ri  I

Trong đó: ri : lượng chất sinh ra trong quá trình biến đổi thứ i

I: Lượng chất được cung cấp từ nguồn nước thải

3.2 Quá trình pha loãng xáo trộn nước thải với nước nguồn

3.2.1 Quá trình pha loãng:

 Đặc trưng của quá trình là số lần pha loãng n:

Cng C

Cng C

Q

Q Q

NT

NT NG

+ Q'NG =  QNG : Lượng nước nguồn tham gia và quá trình pha loãng

+  = 0.85 - 0.9: tỷ lệ của nước nguồn tham gia pha loãng với nước thải

CNT : Nồng độ chất bẩn trong nước thải

CNG: Nồng độ chất bẩn trong nguồn trước khi pha loãng

C : Nồng độ chất bẩntrong nguồn tại thời điểm tính toán

 Nồng độ nước thải tại điểm tính toán:

Q Q

Q C

t W

Q Q

Q Q

Q Q

Q C Q

C

C

M NG

NT NG

M NG

NT M

NG NT

NG NG NT

NT

exp

exp1

(5)

)(2

2

C F C x

C v t

2

2

C F x

C x

C v t

t : Thời gian dòng chảy từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t

-Xáo trộn hoàn toàn, t=  , Đối với sông QM  0

NG NG NT

NT

Q Q

Q C Q

C C

- Đối với hồ: do dòng chảy nhỏ nên đưa ra chu kỳ trao đổi nước  (thời gian

nước lưu lại trong hồ) Nồng độ chất bẩn khi xáo trộnhoàn toàn:

W

Q Q

NG NG NT

NT XT

Q Q

Q C Q

C C

- Đối với biển: CXTCBIEN

 Các giai đoạn pha loãng: 2 giai đoạn

- Giai đoạn 1 (giai đoạn đầu): n đ

Nhờ quá trình khuếch tán các tia nước thải từ miệng xả vào nguồn nước và sự chênh lệch tỉ trọng giữa NT và nước nguồn

nđ phụ thuộc TP, tính chất, VNT , QNT của nước thải và vị trí , cấu tạo miệng xả

- Giai đoạn 2 (Giai đoạn cuối): nc- nhờ chế độ thuỷ động học dòng chảy

nc phụ thuộc QNG , VNG chiều sâu, rộng và độ khúc khuỷu của sông, hồ

C C n

'



)exp(

1

)exp(

1

3 3

n

C C

C C

1

-: Độ khúc khuỷu cuả dòng chảy, có thể xác định bằng công thức:

=Ldòng chảy/Lthẳng

- :đặc trưng cho vị trí của miệng xả nước thải

Dy: hệ số khuyếch tán rối của dòng chảy theo phương y

R: bán kính thuỷ lực cuả dòng chảy

v*: vận tốc động học của dòng chảy(khác với v, vx có kể đến hệ số nhám của sông)

H:chiều sâu trung bình của dòng chảy

B:chiều rộng trung bình của dòng chảy

vx:vận tốc dòng chảy của sông theo phương x

- Công thức của Popanov (Sông dài vô tận):

 Dựa vào số lần pha loãng hay xáo trộn, đánh giá được chất lượng nước và

mức độ xử lý (Xem các ví dụ trong sách HDA ĐALNT)

 Phân bố, qui hoạch các điểm xả đáp ứng yêu cầu bảo vệ chất lượng nước sông, hồ

3.3 Quá trình chuyển hoá chất bẩn trong nguồn nước

3.3.1 Các quá trình chính

* Quá trình oxi hoá sinh hoá chất hữu cơ, làm giảm BOD và COD

* Quá trình quang hợp, tăng DO, giảm BOD

* Các quá trình hoá học, hoá lý: Hấp thụ, keo tụ, kiềm hoá, lắng cặn, bay hơi Các quá trình này sẽ làm giảm COD và SS trong nước

* Quá trình khuyếch tán ôxi qua bề mặt nước sông hồ=> BOD giảm, DO tăng

* Quá trình hô hấp của vùng cặn đáy => giảm DO, BOD, COD

* Quá trình lắng đọng của kim loại nặng=> giảm SS, giảm kim loại nặng Hiện nay, toàn bộ các quá trình này coi như nó diễn ra theo các phản ứng bậc

3.3.2 Quá trình ôxi hoá sinh hoá chất hữu cơ

Quá trình ô xy hoá sinh hóa diễn ra như sau:

CHC+O2 vi khuẩn hô hấp CO2 + H2O + năng lượng

Q.hợp Hô hấp

Phân huỷ

Hô hấp

Sinh trtưởng Chết

O2 bề mặt

ở điều kiện 20 0 C, trong phòng TN , đối với nước thải sinh hoạt hoặc nước

thải có thành phần tương tự nước sinh hoạt :

k1tĩnh20oC= 0,1/ngày (cơ số logarit thập phân)

= 0,23/ngày(cơ số logarit tự nhiên)

Khi điều kiện T thay đổi

t: Thời gian nước lưu lại trong hồ

+ Đối với sông thoát nước Hà Nội : v 0,02 m/s

k1=0,0142+0,14 lg Lo ( ngày-1)

3.3.3 Qúa trình hoà tan oxy trong nước

Nồng độ ô xy hoà tan trong nước phụ thuộc vào các quá trình sau:

Tiêu thụ (mất ôxi)

-ôxi hoá sinh hoá chất hữu cơ trong

nước; Nhân tố chính là vi khuẩn -Hô hấp bùn đáy

-Tiêu thụ ôxi trong quá trình nitrat và nitrat hóa

-Động vật hô hấp -Thực vật hô hấp -Bay hơi (quá bão hoà) -ôxi hoá hoá học các chất bẩn khác trong nước

 Quá trình hoà tan ô xy được Street - Phelp đưa ra tính cho thời điểm t:

Trong đó: k2:Hằng số tốc độ hoà tan oxy; k1: hàng số tiêu thụ ô xy

Trong đó: + L:BOD của hỗn hợp nước thải và nước nguồn

+ D0, L0: Độ thiếu hụt ôxy và BOD ban đầu

0.34 0.46 1.15 1.84

0.49 1.24 1.99

0.54 1.75 2.15

D L

0 1

t k D

t k t

k K

K

L K

O2 tạo ra do tích luỹ hoà tan

Tiêu thụ O2 do phân huỷ, hô hấp Tiêu thụ O2 do quá trình nitơrát hoá

C S

C

CO 2 + NO 3 - + HPO 4 3- + H 2 O +H + ~ C 106 H 263 O 110 N 16 P + O 2

Hoặc có thể xác định K2 bằng các CT khác

C: Bằng số thực nghiệm phụ thuộc nhiệt độ

n: Hằng số thực nghiệm thuộc vận tốc và cấu tạo dòng chảy sông hồ

Trong thực tế quá trình sản sinh và tiêu thụ ô xy còn phức tạp hơn rất nhiều (do quang hợp DO tăng .)Tuy nhiên mô hình này đơn giản, dễ áp dụng vì vậy mô hình này đang được áp dụng phổ biến

3.3.4 Quá trình quang hợp, hô hấp và lắng cặn

a Quá trình lắng cặn

- Phụ thuộc: Chế độ thuỷ động học; Khả năng kết tụ trong quá trình vận chuyển; đặc tính nguồn

- ý nghĩa: làm giảm nồng độ chất bẩn trong nước

- Khi lắng xuống diễn ra quá trình phân huỷ cặn đáy với 2 vùng::

+ Vùng trên, tiếp xúc với nước và ôxy thâm nhập nên có phân huỷ hiếu khí + Vùng thiếu ô xy, diễn ra quá trình phân huỷ yếm khí chất hữu cơ, quá trình khử sunfát, nitơrát, nitơrít

VD: H2S (tạo ra do phân huỷ yếm khí)+ Fe = FeS hoặc Fe2S3 (màu

đen)

Lên men kị khí tạo thành CH4

b, Quang hợp

- Phù du thực vật và thực vật bậc cao đóng vai

trò lớn trong quá trình quang hợp từ N, P,CO2,

năng lượng mặt trời, tổng hợp nên sinh khối và

phải phóng ôxi

- Là nguyên nhân của quá tái nhiễm bẩn: Do đầy đủ điều kiện ánh sáng, dinh dưỡng làm tăng năng suất sơ cấp dẫn đến rong tảo chết hàng loạt, CHC tăng

- Xu thế phù du thực vật nổi lên phía trên, tạo nên lớp màng cản trở thâm nhập ô xy và ánh sáng mặt trời

- Trong nhiều sông hồ, nồng độ tảo cao làm cho chế độ ôxi hoà tan thay đổi rất lớn, ban ngày có lúc do tăng đến 11mg/l , ban đêm do giảm xuống còn 4mg/l dẫn đến hiện tượng cá nổi đầu vào huổi sáng

- Một số loài thực vật có khả năng hấp thụ chất bẩn rất lớn: Bèo lục bình

b, Hô hấp cặn đáy

2 2

H

Cv K

n

