Nghiên cứu khả năng tự làm sạch của nguồn nước tại các ao, hồ

Khả năng tự làm sạch của nước sẽ diễn ra không đạt kết quảkhi trong nước thải có chứa các chất độc hại đối với sự sống của các sinh vật;quá trình tự làm sạch của nươc chỉ diễn ra khi các

MỤC LỤC

Chương 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 Mục tiêu của đề tài nghiên cứu: 2

1.3 Đối tượng nghiên cứu: 2

1.4 Nội dung nghiên cứu 2

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 4

A Tổng quan 4

B Nội dung 5

I Hiện trạng 5

1 Thế giới 5

2 Việt Nam 6

II Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của dòng chảy 10

1 Nồng độ oxy hòa tan 10

2 Loại chất hữu cơ 12

3 Lực sinh học 12

4 Các chất độc 14

5 Các đặc tính vật lý của dòng chảy 14

6 Sự pha loãng 14

7 Các điều kiện thời tiết khí hậu 14

8 Sự lắng đọng 14

9 Nhiệt độ 15

10 Điều kiện mặt cắt sông 15

III Quá trình tự làm sạch của nguồn nước 15

1 Quá trình tự làm sạch của nước ngầm 15

2 Quá trình tự làm sạch nước mặt 16

IV Các vấn đề môi trường khi nguồn nước không có khả năng tự làm sạch 20

1 Nước và sinh vật nước 20

2 Đất và sinh vật đất 21

3 Không khí 22

V Biện pháp làm tăng khả năng làm sạch của nước 23

1 Thông gió dòng sông 23

2 Bổ sung nước cho sông trong thời kỳ lưu lượng thấp 23

3 Bảo vệ lớp phủ thực vật trên toàn lưu vực 23

4 Thường xuyên nạo vét dông rạch để khơi thông dòng chảy 23

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.Phương pháp nghiên cứu: 24

3.1Phương pháp luận: 24

3.2 Phương pháp thực tế: 25

Chương 4 DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 26

Chương 1 GIỚI THIỆU

Trái đất là một hành tinh xanh với ba phần tư được bao phủ bởinước.Nước lá yếu tố quyết định sự tồn tại và phát triển của môi trường sống.Lịch sử tiến hóa của loài người được bắt đầu từ nước và nước chính là thànhphần quan trọng nhất cấu thành cơ thể con người – trung bình cơ thể mộtngười có khoảng 50 lít nước Nếu xét về cấu trúc phân tử riêng biệt, nướcđược xem là dung môi lý tưởng để hòa tan, phân phối các hợp chất vô cơ vàhữu cơ tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển thế giới thủy sinh, pháttriển các loài thủy sản và cả các loài động vật trên cạn Sự vận chuyển củanước trên bề mặt Trái Đất là nguyên nhân chính hình thành nên địa mạo củađịa cầu

Chúng ta có thể thấy rằng các nền văn hóa, thực phẩm, phong cách sốngcủa một địa phương gắn kết chặt với điều kiện khí hậu nơi ấy, trong khinguồn nước tự nhiên là bảo đảm cho cân bằng về khí hậu của một khu vực

Do đó trong số các thành phần cơ bản của môi trường tự nhiên, nước làmột loại tài nguyên thiên nhiên quý giá song nó lại có giới hạn

Con người chúng ta sử dụng nước trong hầu hết các hoạt động hằngngày, từ phục vụ sinh hoạt gia đình như ăn uống, vệ sinh, chăm sóc sức khỏe,đến sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản, công nghiệp và cả đến giaothông vận tải Nguồn tài nguyên quan trọng này đã tạo dựng nên xã hội loàingười với sự đa dạng về xã hội, văn hóa và tôn giáo tín ngưỡng ở khắp mọinơi

Là nguồn động lực cho các hoạt động kinh tế của con người, song nướccũng gây ra những hiểm họa ghê gớm Những rủi ro từ nước như hạn hán, cóthể là nguyên nhân làm cho một nền văn minh suy tàn; hoặc những trận lũlụt, lũ quét có thể gây ra những thiệt hại lớn về người và của

Nước ngọt là một yếu tố không thể thiếu trong việc phát triển kinh tế xãhội của một quốc gia Chúng ta có thể thấy rằng những nền văn minh xuấthiện sớm nhất trong lịch sử nhân loại đều tập trng bên cạnh những con sônglớn, chẳng hạn nền văn minh sông Nile (Ai Cập), nền văn minh Lưỡng Hà(hai con sông Euphrates và Tigris – Iraq), nền văn minh Ấn – Hằng (Ấn Độ),

ở nước ta có nền văn minh sông Hồng,… nguyên nhân là do các dân tộc ởgần nguồn nước có được nguồn nước sạch dồi dào phục vụ cho sinh hoạt,

giao thông thuận tiện, điều kiện sản xuất thuận lợi, điều kiện khí hậu thíchhợp cho sự phát triển nói chung.

Cũng như một số tài nguyên khác, như đất và không khí,…nước có khảnăng tự làm sạch Chức năng này có vai trò rất quan trọng gớp phần cânbằng sinh thái Khả năng tự làm sạch của nước sẽ diễn ra không đạt kết quảkhi trong nước thải có chứa các chất độc hại đối với sự sống của các sinh vật;quá trình tự làm sạch của nươc chỉ diễn ra khi các chất độc hại trong nước bịtiêu tan hoặc pha loãng hay lý do nào khác

Trong quá trình phát triển không ngừng của xã hội, loài người đã đạtđược nhiều thành tựu to lớn trong các lĩnh vực kinh tế xã hội với một trình

độ khoa học kyc thuật hiện đại, nhưng đồng thời cũng gây ra nhiều hậu quảnghiêm trọng cho môi trường sinh thái Đó là lượng chất thải khổng lồ màcon người thải bỏ vào môi trường Lượng chất thải này lớn hơn nhiều so vớilượng mà các quá trình tự nhiên của các hệ sinh thái có thể đồng hóa được;

do đó đưa đến tình trạng giảm nhỏ nồng độ oxy trong các dòng chảy, cácchất độc hại đi vào nguồn nước và các đại dương,…

Những lượng chất thải do các họat động của con người tạo ra làm chomôi trường mất đi một ít khả năng nuôi dưỡng sự sống, một số loài bị tiêudiệt và chính con người cũng phải chịu sự hủy hoại sinh học sự suy giảm cácquần thể đã làm cho tính đa dạng trong các hệ sinh thái ảnh hưởng đến sứckhỏe con người Và chính con người đã khai thác các nguồn lợi tự nhiên đếnmức cạn kiệt tạo ra những biến đổi bất lợi về nhiều mặt

Nếu như chúng ta không có các biện pháp kịp thời để duy trì và phục hồikhả năng tự làm sạch của môi trường nói chung cũng như khả năng tự làmsạch của nước nói riêng thì con người sẽ pahir gánh chịu hậu quả vô cùngnghiêm trọng do chúng ta gây ra

1.2 Mục tiêu của đề tài nghiên cứu:

Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước tại các ao, hồ

Khả năng xử lý ô nhiễm của thực vật thủy sinh

Dựa vào thực nghiệm, kết quả nghiên cứu các thông số đánh giá mức độ

ô nhiễm và tự là sạch về trạng thái ban đầu của ao nuôi

Giúp người dân áp dụng những giải pháp phù hợp để khắc phục tình hình

ô nhiễm môi trường ở các ao nuôi trồng thủy sản hiện nay

Việc nghiên cứu đề tài giúp em được biết rõ và củng cố lạ kiến thức thựcnghiệm để áp dụng cho tương lai.

1.3 Đối tượng nghiên cứu:

Các nguồn nước tại các ao, hồ

1.4 Nội dung nghiên cứu

Khảo sát một số ao, hồ và phân tích đánh giá khả năng tự làm sạchnguồn nước bởi một số thực vật thủy sinh trong ao, hồ

Thu thập số liệu tại hiện trường, nguồn gây ô nhiễm, tính chất nướcthải của các ao, hồ

Lấy mẫu phân tích 6 chỉ tiêu: PH, SS, COD,BOD5, NO3-N

Xác nhận nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng đến môi trường khu vựcđang nghiên cứu

Thu thập các phương pháp xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên.Dựa vào các thông số đã phân tích được đê nghiên cứu, so sánh đánhgiá khả năng tự làm sạch của một sô ao, hồ tại địa phương từ đó có biện pháp

xử lý cho nguồn nước thải phù hợp

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

A Tổng quan

Nước thải được pha loãng với nước nguồn tiếp nhận đến một khoảng nào

đó thì được xáo trộn hoàn toàn với nước nguồn Ở những điều kiện bìnhthường, trong nguồn nước sẽ diễn ra một chu kỳ kín của sự cân bằng giữa sựsống của các loài động thực vật và vi sinh vật Sự sống của chúng có quan hệtương hỗ lẫn nhau

Khi nguồn nước bị ô nhiễm bởi nước thải sinh hoạt và công nghiệp, sẽtạo thành một lượng dư chất gây phá vỡ chu kỳ Sự ô nhiễm quá mức sẽ làmcho nhiều chất hữu cơ trở nên không ổn định, làm cho cơ chế cân bằng củasinh vật, sự cung cấp ô xy,… dienx ra không bình thường Tuy nhiên, tiếptheo một khoảng cách nào đó về hạ nguồn, tùy thuộc các chất gây ô nhiễm,lưu lượng nước nguồn, các điều kiện thủy động của dòng chảy,…những chu

kỳ bình thường sẽ phục hồi trở lại Sự phục hổi này được gọi là sự tự làmsạch

Khi các chất ô nhiễm là những muối vô cơ hòa tan được xã vào nước (như NaCl, KCl, ) sẽ không diễn ra một sự thay đổi nào rõ rệt ngoại trừ sựpha loãng tự nhiên tăng lên liên tục khi con sông tăng dần thể tích trong quátrình chảy ra biển do sự đỗ vào của các sông nhánh và sự tăng lên của tổngdiện tích vùng tập trung nước Hầu hét, các muối của Acid vô cơ thuộc loạinày mặc dù đôi khi những thay đổi hóa học cũng có thể diễn ra do chúng tácdụng với những chất khác có trong nước sông Tuy vậy, điều đó cũng khônggây nên sự phá hoại chất vô cơ mà chỉ gây ra sự chuyển hóa nó từ dạng hòatan trong nước sang dạng hòa tan bùn cặn ở đáy sông Nếu ddieuf kiện thayđổi thì lượng kẽm đã kết tủa lại được chuyenr từ bùn cặn vào dạng hòa tantrong nước

Ngược lại khi một dòng sông bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ (nướcthải cống rãnh và nhiều chất thải cong nghiệp khác ), nó sẽ tự khôi phục lạitrạng thái trong sạch ban đầu bởi các quá trình tự nhiên Tiến trình tự làm

sạch phụ thuộc vào các tính chất hóa học, lý học, thủy học và đặc biệt là yếu

tố sinh học của nguồn nước Ví dụ hiện tượng pha loãng, lắng cặn và ánhsáng mặt trời là các yếu tố xác định việc (làm sạch) các chất ô nhiễm trongnước thải Tuy nhiên quá trình quan trọng hơn cả của quá trình tự làm sạch

là sự phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ bởi sinh vật Những vi khuẩn nàyđược sử dụng chất hữu cơ làm thức ăn, phân tích các chất phức tạp tạo thànhcác sản phẩm cúi cùng đơn giản hơn và ít độc hại

Lượng chất hữu cơ của một dòng chảy có thể bị đồng hóa bởi vi khuẩngiới hạn bởi lượng ô xy hòa tan sẵn có trong nguồn nước Do đó, quá trìnhnày phụ thuộc vào tốc dộ tiêu thụ ô xy hòa tan bị tiêu thụ hết, trạng thái yếmkhí sẽ xuất hiện và quá trình tự làm sạch sẽ không dễ diễn ra

B NỘI DUNG

I Hiện trạng

1 Thế giới

Sông Citarum, Indonesia

Mặc dù trông giống một hố rác lớn nhưng thật ra con sông Citarum ở TâyJava, Indonesia là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho nông nghiệp và sinhhoạt

Con sông bị ô nhiễm nặng do hoạt động con người và đời sống thủy sinh.Hậu quả làm khả năng tự làm sạch của dòng sông giảm dần, dòng sông trởthành con sông chết

Vào tháng 12/2008, Ngân hàng Phát triển Châu Á đã phê duyệt khoảngvay 500 triệu USD để làm sạch con sông nhưng sẽ mất rất nhiều năm để consông chết trở về với cuộc sống.[1]

Sông Yamuna, Ấn Độ

Sông Yamuna, phụ lưu lớn nhất của sông Hằng là một trong những dòngsông ô nhiễm nhất trên thế giới, nơi 58% chất thải của thủ đô New Delhi đổxuống

Tổng cộng đã có 17 tỉ Rs (tiền Ấn) tương đương 369 triệu USD được chicho việc làm sạch Yamuna cũng như sông Hằng nhưng tất cả nổ lực dườngnhư vô hiệu, chính phủ cuối cùng đành buông tay Khả năng tự làm sạch củasông Yamuna mất hoàn toàn.[1]

Sông Mê Kông

Sông Mê Kông chảy qua địa phận 6 quốc gia, bắt nguồn từ vùng núi caotỉnh Thanh Hải, băng qua Tây Tạng theo suốt chiều dài tỉnh Vân Nam(Trung Quốc), qua các nước Myanmar, Thái Lan, Lào, Campuchia trước khichảy vào Việt Nam

Sông Mê Kông được đánh giá là dòng sông có lịch sử lâu đời, có hệ sinhthái đa dạng, phong phú Ngoài ra, Mê Kông còn là dòng sông có trữ lượng

cá nước ngọt rất lớn và chủng loại rất đa dạng, đặc biệt là có các loại cá quýhiếm

Tuy nhiên hiện nay nguồn tài nguyên của sông Mê Kông là các nguồn lợithủy sản, đặc biệt là trước áp lực thiếu nguồn điện phục vụ cho công cuộcphát triển kinh tế và lượng nước phục vụ cho nông nghiệp mà các quốc giađang phải đối mặt, nên sông Mê Kông đã oằn mình gánh chịu những tácđộng của con người lên dòng chảy, làm mất đi tính tự nhiên vốn có của nó.Những tác động này của các quốc gia, đặc biệt là các quốc gia ở thượngnguồn đã biến sông Mê Kông thành dòng sông chết

Nếu không có những giải pháp kịp thời để làm tăng khả năng tự làm sạchcủa sông, khôi phục dòng sông chết thì cuộc sống của hàng triệu người màbao đời nay gắn liền với dòng sông Mê Kông sẽ bị ảnh hưởng, những nét vănhóa của nhiều dân tộc sẽ chỉ còn trong quá khứ Trong đó, quốc gia ở hạ lưu

là Việt Nam sẽ chịu tác động nặng nhất [2]

2 Việt Nam

Sông Hồng

Kết quả phân tích nước sông Hồng của Sở Tài nguyên - Môi trường LàoCai của cho thấy, mẫu phân tích ngày 23.1.2010, chỉ tiêu COD, BOD5 cóhàm lượng vượt so với tiêu chuẩn là 1,03 và 1,25 lần 8 mẫu lấy từ ngày 7-19.2, hàm lượng COD, BOD5 có xu hướng tăng, riêng ngày 18.2 hàm lượngCOD vượt tới 2,7 lần

Kết quả phân tích chỉ tiêu TSS mẫu nước ngày 24.2 là 2.160 mg/l, tươngđương với 2,16 kg/m3 tăng hơn 20 lần so với tiêu chuẩn Nguyên nhân có thể

do các đập đầu nguồn tháo nước, xả đáy làm cho dòng nước lưu thông tăng,thành phần nước có chứa nhiều hàm lượng cặn lơ lửng

Các nhà khoa học cảnh báo lượng nước thiếu hụt, dòng chảy suy kiệt sẽkhiến sông Hồng đứng trước nguy cơ trở thành dòng sông chết nếu chúng takhông làm tốt công tác bảo vệ nguồn nước, ngăn chặn tình trạng xả thải làmgia tăng mức độ ô nhiễm

Dòng chảy suy kiệt, khả năng tự làm sạch của dòng sông sẽ dần biến mấttùy theo mức độ [3]

Sông Bạch Đằng

Hàng năm, sông Bạch Đằng tiếp nhận từ nguồn ven bờ khoảng 10,5 nghìntấn COD, 4,4 nghìn tấn BOD, gần một nghìn tấn nitơ tổng số, 343 tấnphospho tổng số, gần 15 nghìn tấn TSS và khoảng 6 tấn kim loại nặng cácloại Khu vực có đóng góp lượng thải lớn nhất là quận Hồng Bàng và huyệnThủy Nguyên của thành phố Hải Phòng Nguồn thải chủ yếu vào sông BạchĐằng là nguồn sinh hoạt của dân cư, tiếp đến là chăn nuôi và công nghiệp

Dự báo đến năm 2020, tải lượng thải các chất ô nhiễm đưa vào sông BạchĐằng sẽ tăng từ 1,7 đến 2,4 lần

Tiến hành tính toán cân bằng khối lượng của các chất ô nhiễm trong sôngBạch Đằng qua các quá trình lắng đọng, phân hủy, khuếch tán, quang hợp vàtrao đổi nước, nhận thấy khả năng tự làm sạch của sông Bạch Đằng khá tốt,trong đó quá trình trao đổi nước có vai trò quyết định đến khả năng tự làmsạch của thủy vực Tuy nhiên, khả năng phân hủy các chất hữu cơ trong nước

có dấu hiệu suy giảm

Kết quả tính toán khả năng tiếp nhận chất thải và sức tải của sông BạchĐằng cho thấy, khả năng tiếp nhận của sông đối với nhóm chất dinh dưỡng(NH4, NO2 và phosphat) và TSS là không còn, nghĩa là hàm lượng hiện tạicủa chúng trong nước đã vượt quá giới hạn cho phép trong QCVN 10:2008.Đối với nhóm chất hữu cơ (đại diện là BOD và COD) khả năng tiếp nhậntương ứng là 2,0 và 5,3 tấn/ngày So với lượng thải ra hàng ngày, thì thủyvực đã quá tải đối với nhóm thông số này từ 5-6 lần Đối với nhóm kim loạinặng, đáng chú ý là kẽm đã quá tải 2,38 lần, những thông số khác vẫn nằmtrong khả năng tải của thủy vực [4]

Sông An Cựu

Trong thời gian gần đây, mỗi khi đi dọc hai bờ sông An Cựu, thành phốHuế, dễ dàng nhận ra một điều: dòng sông “nắng đục mưa trong” của xứ Huế

nay đã và đang bị ô nhiễm nặng nề Nước sông đen đặc, bốc mùi hôi thối, rácnổi lềnh bềnh cả một đoạn dài Dòng sông đã mặc nhiên trở thành “cái túi”đựng nước thải và rác của rất nhiều hộ dân sinh sống tại đây Người ta vô tưvứt rác xuống sông Theo quan sát, tại đường Đặng Văn Ngữ, phường Vạn

An, thành phố Huế, rất nhiều hộ dân có nhà làm sát mép sông hầu như không

có hố xí tự hoại và coi con sông như một nhà vệ sinh chung

Nước thải từ những hàng thực phẩm cộng với một lượng lớn rác khôngtiêu hủy được như chai nhựa, nilon tất cả đều theo một cống thoát nước đổ

ra sông Không chỉ có rác và nước thải, một lượng lớn cỏ dại và bèo cũngđang phát triển mạnh dọc các bờ kè Do nước xuống thấp, dòng chảy bị thuhẹp, ở một số nơi, lòng sông bị lộ thiên tạo điều kiện cho cỏ dại phát triển.Hiện sông An Cựu còn đang bị bèo hoa dâu và cỏ dại lấn chiếm, ngănchặn dòng chảy Bèo hoa dâu bám vào làm cản trở dòng chảy khiến cho việclưu thông giảm đi rất nhiều hậu quả làm khả năng tự làm sạch cũng bị mấtđi.[5]

có những biện pháp “cấp cứu” kịp thời

Kết quả phân tích cho thấy, trong 70.000m³ nước thải có khoảng 13,9 tấnTSS, 14,3 tấn COD, 6,8 tấn BOD, 1,9 tấn Nitơ tổng và 248kg Phốt pho tổng.Kết quả quan trắc chất lượng nguồn nước sông Sài Gòn của Chi cục Bảo vệmôi trường TPHCM cũng khẳng định, từ năm 2000 đến nay, nồng độ cácchất như pH, DO, BOD, COD, dầu có xu hướng tăng 1,1 - 2 lần/năm Cábiệt, nồng độ Coliform tăng 3 - 71 lần/năm và càng về hạ lưu thì chất lượngnguồn nước càng xấu

Kết quả khảo sát thực tế cho thấy, hiện nay trên tiểu lưu vực sông SàiGòn có 27 KCX-KCN và CCN đang hoạt động (TPHCM: 11, Bình Dương:16) Theo quy hoạch phát triển công nghiệp của các tỉnh-thành, đến năm

2020 cả tiểu lưu vực sông Sài Gòn có khoảng 39 Khu chế xuất – khu công

nghiệp (TPHCM: 19, Bình Dương 20), nhưng đáng lo là các ngành nghề thuhút đầu tư vẫn chủ yếu là dệt nhuộm, may mặc, cơ khí, thực phẩm, giấy, gỗ,nhựa, hóa chất…

Đây là những ngành sản xuất và tiêu thụ khá nhiều nước và thải ra lượnglớn nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao

Lưu vực sông Sài Gòn còn là nơi tiếp nhận lượng lớn nước thải sinh hoạtcủa hơn 6 triệu dân và tỷ lệ dân số đang tăng 2%-4%/năm Dự báo đến năm

2020, tổng lượng chất thải trên sẽ tăng 4–5 lần, nguy cơ “giết” chết sông SàiGòn

Sông Thị Vải

Sông Thị Vải bắt đầu ô nhiễm nghiêm trọng từ năm 1994 Kết quả quantrắc mới đây cho thấy COD vượt từ 24 đến 45 lần và BOD vượt 110 lần sovới tiêu chuẩn cho phép Nhiều năm qua, không còn các hoạt động đánh bắthải sản dọc theo sông và các khu vực nuôi trồng bị thiệt hại nặng do tôm cáchết 5 khu chế xuất nằm dọc theo sông Thị Vải thuộc tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàugồm: Mỹ Xuân A, Mỹ Xuân A2, Mỹ Xuân B1, Phú Mỹ I, Cái Mép

Kết quả khảo sát sông Thị Vải cho thấy hàm lượng khí độc NH3 và H2Strong thủy vực sông rất cao so với ngưỡng thích hợp cho điều kiện phát triểnbình thường của các loài thủy sản Cụ thể, giới hạn cho phép NH3 trong môitrường nước phải nhỏ hơn 0,5 mg/lít và H2S nhỏ hơn 0,005 mg/lít, nhưngthực tế trên sông Thị Vải hiện NH3 đang ở mức 1,73 mg/l và H2S ở mức 0,8mg/l Hàm lượng ô xy trong nước cũng rất thấp 1,2 mg/lít (ngưỡng cho phép

để duy trì sự sống 5 mg/lít)

Kết quả khảo sát thực tế cho thấy nước sông Thị Vải ô nhiễm nặng và mất

đi khả năng tự làm sạch, nhất là nồng độ DO thấp, có nơi bằng 0 Nguyênnhân ô nhiễm là do nước thải từ các khu công nghiệp thuộc 2 tỉnh Đồng Nai

và Bà Rịa – Vũng Tàu.[6]

Sông Nhuệ - Đáy

Trung bình mỗi ngày 2 con sông này phải tiếp nhận khoảng 800.000m3

nước thải

Kết quả quan trắc cho thấy, nước sông bị ô nhiễm chủ yếu bởi các chấthữu cơ, dinh dưỡng, chất rắn lơ lửng, mùi hôi, độ màu và vi khuẩn, đặc biệtvào mùa khô Ô nhiễm nước sông lưu vực này có chiều hướng ngày càng

tăng Nguyên nhân của tình trạng ô nhiễm trầm trọng tại cả ba lưu vực sôngnày là nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, nước thải làng nghề, nướcthải y tế, hoạt động khai thác khoáng sản, hoạt động nông nghiệp và nuôitrồng thủy sản, v.v

Hiện tại, với tổng lượng nước thải công nghiệp khoảng 100.000m3/ngàyđêm, Hà Nội đang đứng đầu danh sách 6 tỉnh về lượng nước thải đổ ra sôngNhuệ - Đáy Mặt nước ở các sông của nội thành Hà Nội bị ô nhiễm nghiêmtrọng, các đoạn sông Nhuệ nhận nước từ sông Tô Lịch cũng có dấu hiệu bị ônhiễm Các giá trị COD, BOD5 vượt quá tiêu chuẩn từ 3- 5 lần Nước sôngmàu đen, có váng, cặn lắng và có mùi tanh

Chất lượng nước của 2 sông Nhuệ - Đáy đã được cảnh báo ở mức độ ônhiễm trung bình đến ô nhiễm nặng, nặng nhất là từ Cống Thần, Đồng Quanchảy về phía Hà Nội, Hà Đông

Còn theo dự báo của Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, tải lượng ônhiễm vào lưu vực sông Nhuệ từ đập Thanh Liệt sẽ tăng lên gần 16% trongkhoảng thời gian từ 2005 đến 2010

Sông Nhuệ là con sông mẹ, tiếp nhận 500.000m3 nước thải mỗi ngày từbốn con sông thoát nước của Hà Nội: Tô Lịch, Kim Ngưu, Lừ, Sét (qua đậpThanh Liệt, Thanh Trì, Hà Nội) Kết quả giám định của Viện Quy hoạchthủy lợi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho thấy, tại cầu Tó, nơinhận nước thải lớn nhất tại sông Tô Lịch, hàm lượng các chất hóa học đềuvượt giới hạn B (giới hạn độc hại của tiêu chuẩn 5942 - tiêu chuẩn dùng đểđánh giá mức độ ô nhiễm của một nguồn nước mặt) nhiều lần Lượng NO2

có lúc đạt 0,508 mg/lít (vượt giới hạn B 10 lần); lượng NH4+ là 2,005 mg/l(gấp đôi giới hạn B); lượng Coliform, loại vi khuẩn có trong phân từ 110.000

- đến 330.000 mpn/100 ml (vượt quá giới hạn B 33 lần)

Ở sông Đáy, mức độ ô nhiễm mang tính cục bộ, trong đó nặng nề nhất làđoạn cầu Hồng Phú (Phủ Lý, Hà Nam - hợp lưu của sông Nhuệ, Đáy và sôngChâu Giang) Tại đây, nước sông bị ô nhiễm hữu cơ cao Các thông số nhưBOD5, COD, các hợp chất Nitơ và Coliform đều không đạt TCCP Tìnhtrạng này diễn ra tương tự tại đoạn hợp lưu của sông Hoàng Long đổ vàosông Đáy (cầu Gián Khẩu - Gia Viễn - Ninh Bình) và xu hướng ô nhiễmngày một gia tăng với lượng nước thải được dự báo tăng 1,2 lần ở Hà Nội và1,9 lần ở Hà Tây trong vòng 3 năm nữa

Trong bản báo cáo môi trường quốc gia 2006 chỉ rõ, từ nay đến 2010, nếuchúng ta không có những biện pháp hợp lý bảo vệ môi trường như xử lýnước thải trước khi đổ vào sông, chất lượng nước sông Nhuệ - Đáy sẽ tiếptục xấu đi, nồng độ BOD tăng khoảng 1,2 -1,5 lần, tổng nito tăng từ 1,2 -1,85 lần, tổng photpho tăng đến hơn hai lần, tổng coliform tăng từ 1,3 - 2 lần.[11]

II Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của dòng chảy

1 Nồng độ oxy hòa tan

Tùy theo lượng chất hữu cơ thải ra trong dòng chảy, lượng oxy sẽ biếnđổi như biểu thị trong hình 1:

Hình 1: Sự thay đổi DO theo khoảng cách về phía hạ lưu tính từ điểm nhận nước thải

Nếu trong nước có nồng độ oxy hòa tan lớn (điều kiện háo khí) thì hoạtđộng của nhóm vi sinh vật háo khí được đẩy mạnh, quá trình phân hủy chấthữu cơ diễn ra nhanh và tạo ra các sản phẩm cuối cùng ít độc hại Trongtrường hợp này ta có sơ đồ chuyển hóa dưới tác dụng của vi khuẩn:

Carbon hữu cơ + O2 → CO2

Hydro hữu cơ + O2 → H2O

Nitơ hữu cơ + O2 → NO3-

Lưu huỳnh hữu cơ + O2 → SO42-

Phospho hữu cơ + O

2 → PO43+

Ngược lại nếu nồng độ oxy thấp hoặc không có thì việc phân hủy chấthữu cơ do nhóm vi khuẩn yếm khí thực hiện, sản phẩm tạo ra có mùi hôi và

có tính độc hại

Carbon hữu cơ → CH4, CO2

Nitơ hữu cơ → NH3

Lưu huỳnh hữu cơ → H2S

Phospho hữu cơ → PH3

Tại điểm xả nước thải, nhu cầu oxy cho việc phân hủy các chất hữu cơvượt quá tốc độ hòa tan của oxy từ khí quyển vào nguồn nước, do đó nồng

độ oxy hòa tan sẽ giảm đi

Tại một điểm nào đó ở hạ lưu, tốc độ hòa tan oxy khí quyển vào nguồnnước cân bằng với tốc độ tiêu thụ oxy của các vi sinh vật Tại điểm tới hạnnày lượng oxy hòa tan trong nguồn nước bị suy giảm lớn nhất

Sau điểm này, nồng độ oxy hòa tan tăng lên từ từ cho tới giá trị bão hòa Tiến trình này cũng phụ thuộc vào nhiệt độ Trong mùa hè nhiệt độ caolượng oxy hòa tan vào nước thấp hơn vào mùa đông, điều này có nghĩa làviệc phân hủy các chất ô nhiễm trong mùa hè sẽ sử dụng hết lượng oxy củadòng chảy chỉ trong một khoảng thời gian ngắn và tiếp theo đó sẽ là giaiđoạn yếm khí Thêm vào đó, tốc độ oxy hóa các chất hữu cơ sẽ nhanh hơn ởnhiệt độ cao hơn, khi đó quá trình tự làm sạch vì vậy sẽ diễn ra nhanh hơn.[7]

2 Loại chất hữu cơ

Tốc độ tự làm sạch của nước phụ thuộc vào tính chất của chất hữu cơ gây

ô nhiễm Có những chất hữu cơ dễ dàng bị phân hủy như protein, đường,chất béo và cũng có những chất khó phân hủy như lignin, cenlulo Những

chất hữu cơ clo hóa như DDT, BHC (benzen hecxa clorua) có tính bền sinhhọc cao nên tồn tại khá lâu trong nước Các chất mùn là những chất hữu cơphức tạp rất bền đối với sự phân hủy sinh học nên thường tồn tại dưới dạngbùn cặn màu đen hay nâu đen [7]

3 Lực sinh học

3.1 Vi khuẩn

Vi khuẩn là loại vi sinh vật quan trọng nhất trong việc phân rã các chấthữu cơ và là tác nhân thu gom có hiệu quả chất hữu cơ trong dung dịchloãng Vi khuẩn oxy hóa chất hữu cơ có thể tự cung cấp đủ năng lượng nhằmtổng hợp những phần tử hữu cơ phức tạp cần cho sự hình thành các tế bàomới Sự hấp thụ thức ăn của vi khuẩn diễn ra trên toàn bộ bề mặt của nó Mỗi

vi khuẩn có một diện tích bề mặt rất lớn so với trọng lượng của nó Diện tích

bề mặt của vi khuẩn khô là 62.500 m2/kg, trong khi đó ở người chỉ có 0,168m2/kg [7]

3.2 Tảo

Tảo không phân rã chất hữu cơ Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, tảo

và các loài thực vật sống trong nước sử dụng CO2 hòa tan và các thành phầndinh dưỡng thực vật để thực hiện quá trình quang hợp tạo ra oxy Bằng cáchnày tảo có vai trò thúc đẩy quá trình phân hủy háo khí [7]