bài giảng: Ô nhiễm môi trườngÔ nhiễm nước

Chương 3 - Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam, “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hư

Chương 3 - Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam, “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi

của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh

hưởng xấu đến con người, sinh vật”

Ngu n nh n g ô nhi m môi trường th o qu tr nh t nhi n như

ho t ng n i a, thi n tai, , o, ho ho t ng nh n t o a on người

trong qu tr nh ông nghiệp, nông nghiệp, giao thông v sinh ho t

3.1 Ô nhiễm môi trường nước

3.1.1 Khái niệm chung về ô nhiễm nước

* Kh i niệm:

- Ô nhi m môi trường nướ s m tha ổi th nh phần v tính hất a

nướ g ảnh hưởng ến ho t ng sống nh thường a on người v sinh vật

- Theo Hiến hương h u Âu, “Sự ô nhiễm nước là một biến đổi chủ yếu do

con người gây ra đối với chất lượng nước, làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho

việc sử dụng, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi-giải trí, cho động

vật nuôi cũng như các loài hoang dại”

3.1.2 Nguồn và các tác nhân gây ô nhiễm nước

* S ô nhi m nướ th o nguồn gố t nhi n ha nh n t o:

+ Ô nhi m nướ nguồn gố t nhi n o mưa, nhi m m n, nhi m phèn,

ụt,… Nướ mưa rơi xuống m t ất, m i nh , ường phố ô thị, khu ông nghiệp, kéo

theo hất ẩn xuống sông, hồ ho sản phẩm a ho t ng sống a sinh vật, vi

sinh vật k ả x hết a h ng S ô nhi m n òn gọi ô nhi m không x ịnh

ượ nguồn

+ Ô nhi m nướ nguồn gố nh n t o h ếu o xả nướ thải từ khu

n ư, khu ông nghiệp, ho t ng giao thông vận tải, h a hất ảo vệ th vật

(thuố trừ s u, thuố iệt ỏ) v ph n n trong nông nghiệp,…v o môi trường

* T nh n g ô nhi m nướ :

C th hia t nh n g ô nhi m nướ th nh nh m ơ ản sau:

a Tác nhân hóa lý

- M u sắ : Khi nướ hứa hất rắn ơ ng, o i tảo, hất hữu

ơ…n trở n n kém thấu quang nh s ng t nhi n Từ , m ản trở s sống a

o i th sinh v su giảm hất ượng môi trường nướ Đ nh gi m u sắ

a nướ người ta ùng m o m u ho ma o thấu quang a nướ

- Mùi v vị: Nướ t nhi n s h không mùi v vị Khi nguồn nướ tiếp

nhận sản phẩm ph n h hất hữu ơ, hất thải ông nghiệp, kim o i th

mùi vị a nướ trở n n kh hịu Thông thường, hất mùi ao gồm hất

hữu ơ từ ống r nh khu n ư, xí nghiệp hế iến th phẩm; nướ thải ông

nghiệp, h a hất; sản phẩm từ s ph n h x ng th vật Đ nh gi mùi v

vị a nướ người ta ùng phương ph p pha o ng nhiều ần ằng m t ượng nướ

ất n không òn mùi vị nữa

- Đ ụ : Nguồn nướ t nhi n thường không hất rắn ơ ng n n

trong suốt v không m u Khi hứa h t sét, mùn, vi sinh vật, h t ụi, h t keo,

hất kết t a th nướ trở n n ụ Nướ ụ ngăn ản s thấu quang nh s ng xuống

tầng n ưới th v o o ảnh hưởng ến s sống o i th sinh Đ

ụ ượ x ịnh ằng m o ụ hiện trường ho phương ph p h a ý trong

phòng thí nghiệm

- Nhiệt : Nhiệt a nướ phụ thu v o iều kiện khí hậu, thời tiết a

môi trường C nguồn nướ thải m m t từ nh m iện, ph n xưởng sản xuất

ông nghiệp m tăng nhiệt a nướ Nhiệt ao ph h qu tr nh sinh,

h a, ý họ a hệ sinh th i nướ Đ o nhiệt nướ th ùng o i nhiệt kế

kh nhau ha m o nhanh hiện trường a hỉ ti u

- Chất rắn ơ ng SS

+ L nồng h t hất rắn vô ơ ho hữu ơ không tan trong nướ

(thường kí h thướ từ 10-1 ến 10-2 µm như kho ng sét, ụi than, mùn,…)

+ Nồng hất rắn ơ ng ượ x ịnh ằng h ọ m u nướ qua

giấ ọ ti u huẩn; n thu ượ tr n giấ ọ sau khi sấ ở nhiệt 1050C ến khi

khối ượng không ổi em n x ịnh khối ượng Đơn vị: mg L

- Đ ứng: Đ ứng a nướ o s m t a muối Ca v Mg g ra

Đ ứng t m thời o muối a onat (CO32-) ho i a onat (HCO3-) a Ca

v Mg g ra Đ ứng vĩnh u a nướ o muối sunphate (SO42-) ho

clorua (Cl-) a Ca v Mg g ra Căn ứ v o h m ượng CaCO3 th ph n o i

nướ th nh 3 o i: Nướ mềm (<60mg CaCO3), nướ ứng trung nh (60-180mg/l

CaCO3) v nướ ứng (>180mg CaCO3) C th x ịnh ứng a nướ ằng

phương ph p huẩn

- Đ n iện: Đ n iện a nướ i n quan ến s hiện iện a ion

muối kim o i như NaC , KC , Na2SO4, KNO3… trong nướ T ng ô nhi m a

nướ n iện ao thường i n quan tới tính h i a ion hòa tan trong

nướ Đ x ịnh th s ụng m o iện trở ho ường òng iện

- Đ pH: Đ pH a nướ ượ x ịnh theo ông thứ pH = -lg[H+]

Đối với nguồn nướ tinh khiết pH = 7, nướ tính axit pH<7 v nguồn

nướ tính azơ pH>7 Đ pH ảnh hưởng ến s sống o i th sinh Ví ụ

như thường không sinh sống ượ ở môi trường pH<4 ho pH>10 Đ pH th

ượ x ịnh ằng phương ph p iện h a, huẩn ho s ụng o i thuố

th kh nhau

- H m ượng Ox hòa tan trong nướ DO

H m ượng ox hòa tan trong nướ vai trò quan trọng v rất ần thiết ho

s sống a o i sinh vật ở nướ Ox hòa tan ượ khuế h t n từ khí qu n

ho o s quang hợp a o i tảo Khi h m ượng ox hòa tan thấp o i sinh

vật sống trong nướ sẽ thiếu ox , giảm ho t ng v th hết Việ x ịnh

ox hòa tan th ằng phương ph p Wink er ho phương ph p iện

- Nhu ầu ox sinh h a BOD

+ L ượng ox ần thiết s ụng ởi vi sinh vật hiếu khí ox h a

hất hữu ơ trong nướ Đơn vị mgO2/l

+ BOD ùng phổ i n nh gi mứ ô nhi m hất hữu ơ, iệt

hất hữu ơ ph n h sinh họ trong nướ

+ Qu tr nh ox h a sinh họ trong nướ xả ra hậm (tr n 20 ng ox

h a gần hết) Thông thường, người ta x ịnh nhu ầu ox sau 5 ng gọi BOD5

+ Ngu n tắ x ịnh BOD5 x ịnh DO a m u an ầu v DO sau 5

ng m u (trong hai kín, ở 200C) rồi ấ hiệu số (qu tr nh th tế th phứ t p

hơn o phải pha o ng m u, ấ th m vi sinh vật,…)

- Nhu ầu ox h a họ COD

+ L ượng ox ần thiết ox h a h a họ hợp hất hữu ơ trong nướ

Đơn vị mgO2/L

+ COD ùng nh gi ô nhi m hất hữu ơ, nhưng gồm ả hất hữu ơ

ị ox h a v không ị ox h a sinh họ

+ COD ượ x ịnh ằng phương ph p hồi ưu kín-trắ quang với thuố

th Bi romat (Cr2O72-)

- Các khí hòa tan (H2S, NH3, ): C khí hòa tan n thường sản phẩm a

qu tr nh ph n h hợp hất hữu ơ trong nguồn nướ

b Tác nhân hóa học

- C hất hữu cơ bị phân h y sinh học (các hydrocacbon, protein, lipit, )

có trong nước thải sinh ho t và nước thải c a m t số ngành sản xuất công nghiệp

như hế biến th y sản, sản xuất ia,…

- C hất hữu cơ ền vững như po h oropheno (PCPs),

po h oro iphen (PCBs), h ro a on thơm a vòng (PAHs: Po i

Aromati H ro ar on), C hất này có c tính cao và bền vững trong môi

trường Chúng thường có trong nước thải công nghiệp (dệt, nhu m, giấ ,…) v

nguồn nước chảy tràn qua vùng nông, m nghiệp có s dụng nhiều hóa chất

BVTV

- Các nhóm anion vô cơ (NH4+, NO3-, NO2-, PO43-, ): C ngu n tố N, P, S

ở nồng thấp hất inh ưỡng ho tảo v vi sinh vật trong nướ Khi

nồng ao h ng t nh n g ra s ph ưỡng th v , m iến ổi

môi trường, hệ sinh th i Ngo i ra, h ng òn th m iến ổi sinh h a trong ơ

th sinh vật v người Nguồn nướ ăn uống nhi m h m ượng NO3- ao th

g ra ệnh ung thư

- C kim o i n ng (Hg, As, Cd, Pb, Mn, ) thường có trong nước thải c a

các ngành công nghiệp luyện kim, khai kho ng,… Hầu hết chúng ít tham gia vào

các quá trình sinh hóa mà thường tích l y l i trong cơ th sinh vật, gây tác ng

nghiêm trọng ến các sinh vật theo chuỗi thức ăn

c Tác nhân sinh học

- C sinh vật g ệnh (vi khuẩn, si u vi khuẩn, ký sinh trùng g ệnh như

tả, ỵ, thương h n; virus g ti u hả ,…) Nguồn ô nhi m sinh họ ho môi trường

nướ h ếu o ph n, r , hất thải sinh ho t, x hết sinh vật, hất thải ệnh viện

Đ nh gi mứ ô nhi m sinh họ thường ha s ụng thông số quan trọng

như Tota o iform, Fe a o iform, E Co i

3.1.3 Hậu quả của ô nhiễm nước

Ảnh hưởng a s ô nhi m nướ th ượ ph n m nhiều ng M t v i

ảnh hưởng a qu tr nh ô nhi m nướ th ượ ghi nhận nga ập tứ v m t

số ảnh hưởng ô nhi m nướ hỉ i u hiện sau m t thời gian từ v i th ng ến v i

năm… C nhiều h xem xét hậu quả a ô nhi m nướ Căn ứ theo ối tượng

ị ô nhi m th m rõ hậu quả a ô nhi m nướ theo s ph n ng ô nhi m

nguồn nướ như: Ô nhi m nướ m t, ô nhi m i n v ô nhi m nướ ngầm

a Ô nhiễm nước mặt

C ng ô nhi m nướ m t thường g p ô nhi m ởi hất hữu ơ, vô

ơ; ph ưỡng; ô nhi m kim o i n ng, h a hất h i; ô nhi m vi sinh vật v ô

nhi m thuố ảo vệ th vật

* Ph ưỡng:

- Ph ưỡng hiện tượng thường g p trong hồ ô thị, sông v k nh

n nướ thải Bi u hiện ph ưỡng a hồ ô thị nồng hất inh ưỡng N,

P ao, tỷ ệ P N ao o s tí h uỹ tương ối P so với N, s ếm khí v môi trường

kh a ớp nướ thuỷ v , s ph t tri n m nh mẽ a tảo v nở hoa tảo, s

kém a ng a sinh vật nướ , iệt , nướ m u xanh en ho en,

mùi khai thối o tho t khí H2S

- Ngu n nh n g ph ưỡng s th m nhập m t ượng ớn N, P từ nướ

thải sinh ho t a khu n ư, s ng kín v thiếu ầu ra a môi trường hồ S

ph ưỡng nướ hồ ô thị v sông k nh n nướ thải gần th nh phố ớn

trở th nh hiện tượng phổ iến ở hầu hết nướ tr n thế giới Hiện tượng ph

ưỡng hồ ô thị v k nh tho t nướ thải t ng ti u tới ho t ng văn ho a

n ư ô thị, m iến ổi hệ sinh th i nướ hồ, tăng th m mứ ô nhi m không

khí a ô thị Hiện tượng ph ưỡng ượ hia ra o 2 ngu n nh n hính:

+ Nguồn i m (point sourses): nguồn g ô nhi m th x ịnh ượ vị

trí, ưu ượng ụ th , ví ụ như nguồn thải từ hệ thống ống rãnh trong các khu

thị trấn, th nh phố, khu ông nghiệp, …

+ Nguồn iện ha ph n t n (non-point or iffuse sourses): nguồn g ô

nhi m không x ịnh ượ ụ th vị trí, ưu ượng, ví ụ nướ hả tr n từ khu v

sản xuất nông nghiệp, m nghiệp, khu ô thị, nướ mưa ị ô nhi m,

* Ô nhi m kim o i n ng v hất ngu h i kh

- Ngu n nh n h ếu o nướ thải ông nghiệp v nướ thải h i

không x ý ho x ý không t ti u huẩn thải v o môi trường

- Kim o i n ng v hất ngu h i kh sẽ tí h trong huỗi thứ ăn v o

ơ th ng vật v người

- Nguồn nướ m t ị ô nhi m kim o i n ng v hất ngu h i kh sẽ kéo

theo ô nhi m ất, ô nhi m nguồn nướ ngầm, ô nhi m không khí,…

* Ô nhi m vi sinh vật nguồn nướ m t

- Thường g p ở v nướ nhận nướ thải sinh ho t, nướ thải ệnh viện

- C o i vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật g ệnh sẽ theo nguồn nướ ị ô

nhi m an tru ền ệnh ho người v ng vật, iệt khu ông n sống tập

trung

* Ô nhi m nướ m t ởi ư ượng thuố ảo vệ th vật v ph n n h a họ

- Phổ iến ở khu th m anh nông nghiệp

- Trong qu tr nh s ụng, m t ượng ớn thuố ảo vệ th vật v ph n n

h a họ không ượ trồng tiếp nhận, h ng sẽ an tru ền, tí h trong môi

trường ất, nướ v sản phẩm nông nghiệp th m nhập v o ơ th người v ng

vật theo huỗi thứ ăn

* Mưa axit

C nguồn nước trong vùng có mưa axit sẽ làm gia tăng th nh phần SO42-,

â nh n tố làm tổn h i ến ời sống các loài cá và th c vật th y sinh ở các ao hồ,

sông suối

* L m tổn h i ến chuỗi thức ăn trong t nhiên

Khi c chất i v o trong nước, các loài sinh vật tiêu thụ và s dụng chúng,

sau ó g nhi m c cho con người khi chúng ta s dụng các sinh vật bị nhi m c

trong nước

* Lan tru ền dịch bệnh theo con ường ô nhi m nước

C ệnh truyền nhi m như thương h n v tả có th lan truyền từ nguồn nước

nhi m b n ho c bị ô nhi m Tim và thận c a con người rất có th g p phải những

bất lợi khi s dụng các nguồn nước ô nhi m m t cách thường xuyên Vấn ề kèm

theo khác về sức khỏe c a s ô nhi m nước là làm chậm quá trình lưu thông m u

nhi m nước có th ược nói như m t trong những nguyên nhân gây ra s chết

chóc có tính toàn cầu

b Ô nhiễm nước ngầm

- Nướ ngầm nguồn ung ấp nướ sinh ho t h ếu ở nhiều vùng quố

gia v vùng n ư Do , ô nhi m nướ ngầm ảnh hưởng ến hất ượng u

sống on người

- C t nh n m ô nhi m nướ ngầm:

+ Các tác nh n t nhi n: nhi m m n, nhi m phèn, h m ượng ao a Fe, Mn

v m t số kim o i kh

+ C t nh n nh n t o như kim o i n ng, anion, vi sinh vật,…

- Bi u hiện v hậu quả a su tho i nguồn ợi nướ ngầm mất khả năng

khai th , h thấp m nướ , sụt n ất,…

c Ô nhiễm biển

- C i u hiện v hậu quả a ô nhi m i n:

+ S gia tăng nồng hất ô nhi m trong nướ i n như ầu, kim o i

n ng, h a hất ,…

+ Gia tăng nồng hất ô nhi m tí h tụ trong trầm tí h i n ven ờ,…

+ Suy thoái hệ sinh th i i n như hệ sinh th i san hô, hệ sinh th i rừng

ngập m n,… Su giảm trữ ượng o i sinh vật i n v giảm a ng sinh họ

i n

+ Xuất hiện hiện tượng như th triều ỏ, tí h tụ hất ô nhi m trong

sản phẩm ấ từ i n

+ Ô nhi m trong nước sẽ làm biến ổi tính chất, thành phần hóa học c a

nước: C hất ô nhi m là nguyên nhân làm thay ổi tính axit, d n iện và nhiệt

c a nước Đ c biệt các nhân tố này sẽ tác ng xấu lên s sống c a i dương

+ Ô nhi m nhiệt nướ trong i ương do con người g ra ngu n

nh n m ảnh hưởng nghi m trọng ến s sống o i sinh vật

- C nguồn g ô nhi m i n: ao gồm ngồn ô nhi m t nhi n (n i a

phun, ng ất, s ng thần, ụt,…) v nguồn ô nhi m nh n t o Trong ó, gây

ô nhi m i n h ếu nguồn nh n t o i n quan tới ho t ng a on

người

Hộp thông tin số 1: Các nguồn gây ô nhiễm biển

Theo công ước Luật biển 1982, có 5 nguồn gây ô nhiễm biển: Các hoạt động

trên đất liền, khai thác và thăm dò tài nguyên trên thềm lục địa và đáy đại dương,

việc thải các chất độc hại ra biển, vận tải hàng hóa trên biển và ô nhiễm khí quyển

Hộp thông tin số 2: Sự cố tràn dầu từ một giàn khoan dầu ở Biển Bắc

Bộ Năng lượng và Biến đổi Khí hậu Anh (DECC) ngày 15/8/2011 cho biết vụ

tràn dầu từ một giàn khoan dầu ở Biển Bắc của tập đoàn liên doanh khai thác dầu

lửa khổng lồ giữa Anh và Hà Lan - Shell là sự cố tràn dầu nghiêm trọng tại các

vùng biển của Anh Theo ước tính có khoảng 216 tấn (tương đương 1.300 thùng)

dầu đã rò rỉ từ dàn khoan Gannet Alpha, cách thành phố Aberdeen bên bờ biển

Scotland 180 km về phía Đông

3.1.4 Thực trạng ô nhiễm nước trên thế giới và ở nước ta

a Trên thế giới

Trong thập ni n 60 thế kỷ trướ , ô nhi m nướ ụ ịa v i dương gia tăng

với nhịp ng o ng i Mứ v qu mô ô nhi m nướ phản nh s ph t tri n

ông kỹ nghệ sản xuất

- Anh Quố : Ðầu thế kỷ 19, sông Tamise rất s h nhưng trở th nh ống

ống thi n v o giữa thế kỷ 20 C sông kh ng t nh tr ng tương t trướ

khi người ta ưa ra iện ph p ảo vệ nghi m ng t

- Nướ Ph p: Với iện tí h r ng hơn, kỹ nghệ ph n t n v nhiều sông ớn,

nhưng vấn ề ng không kh ao nhi u so với nướ Anh Cuối thế kỷ 18, người

n ở Paris òn s ụng nướ sông Seine ho mụ í h ăn uống nhưng sau o ô

nhi m môi trường v iến ổi nghi m trọng C sông ớn v nướ ngầm

nhiều nơi không th ùng m nướ sinh ho t, 5 000 km sông a Ph p ị ô

nhi m m n tính

- Ở Hoa Kỳ: T nh tr ng ô nhi m ng ng nghi m trọng ở on sông ở ờ

phía ông ng như nhiều vùng kh Không những vậ , vùng Ð i hồ ng ị ô

nhi m n ng iệt như ở hồ Erie, Ontario

b Ở Việt Nam

- Nướ ta m ng ưới sông ngòi với 13 hệ thống sông ớn T i

nguyên nướ m t phong ph v hiếm khoảng 2% tổng ượng òng hả a

on sông tr n thế giới Tu nhi n, hiện na hầu hết o n sông, ao, hồ, k nh,

r h, hả qua khu ông nghiệp, trong khu v n i th nh th nh phố ều ị ô

nhi m nghi m trọng, vượt qu qu huẩn ho phép Theo kết quả quan trắ hệ

thống sông hính trong ả nướ , nhiều hất ô nhi m trong nướ nồng vượt qu

qu huẩn ho phép từ 1,5 ến 3 ần Ri ng ối với hồ trong khu v n i th nh,

vấn ề ô nhi m h ếu ô nhi m hất hữu ơ, hiện tượng ph ưỡng m nướ hồ

có màu en, ố mùi kh hịu, g mất mỹ quan ô thị

- Đối với nướ ngầm, ở m t số vùng a nướ ta ang ối m t với vấn ề

x m nhập m n tr n iện r ng, ô nhi m vi sinh v ô nhi m kim o i n ng

Hộp thông tin số 3: Ô nhiễm nước ngầm ở TP Hồ Chí Minh

Tại Tp.Hồ Chí Minh, hiện nay rất nhiều hộ dân đang sử dụng nguồn nước dưới đất

bị nhiễm vi sinh nặng Trong 107 mẫu nước lấy tại các hộ gia đình thuộc quận 9,

quận Thủ Đức, các huyện Bình Chánh, Hoóc Môn, Nhà Bè, Củ Chi, 52% mẫu nước

bị nhiễm vi sinh nặng (nhiễm E.Coli, Coliform, Fecal coliform) từ 2100-3700

MPN/100ml Trong khi đó, quy định của bộ y tế không cho phép các thành phần vi