Tiểu luận hóa học môi trường Ô nhiễm nguồn nước trình bày các nội dung chính như: Khái niệm về ô nhiễm nước, những chất gây ô nhiễm nước điển hình, hậu quả của ô nhiễm nước, biện pháp ngăn ngừa và phòng tránh ô nhiễm nước,...
Trang 1H C VI N K THU T QUÂN S Ọ Ệ Ỹ Ậ Ự
KHOA HÓA – LÝ K THU T Ỹ Ậ
B MÔN K THU T MÔI TR Ộ Ỹ Ậ ƯỜ NG
CH Đ : Ô NHI M NGU N N Ủ Ề Ễ Ồ ƯỚ C
Trang 2
5 2.Nh ng ch t gây ô nhi m n ữ ấ ễ ướ c đi n hình ể
6 2.1.Ô nhi m do n ễ ướ c th i ả
6 2.1.1.Thành ph n c a n ầ ủ ướ c th i: ả
6 2.1.2.Ki m soát các ngu n n ể ồ ướ c th i ả
8 2.2.Ô nhi m n ễ ướ c b i các ch t h u c ở ấ ữ ơ
9 2.2.1.Các h p ch t h u c dùng làm ch t b o v th c v t (pesticides) ợ ấ ữ ơ ấ ả ệ ự ậ
10 2.2.2.Ch t t y r a (detergents) ấ ẩ ử
14 2.2.3.Ô nhi m n ễ ướ c b i các ch t h u c khác ở ấ ữ ơ
18 2.2.4.Ô nhi m b i d u m ễ ở ầ ỏ
19 2.3.1.Ô nhi m b i các nguyên t hóa h c ễ ở ố ọ
20 2.3.2.Ô nhi m b i các ch t d u m và vi khu n ễ ở ấ ầ ỡ ẩ
26 2.3.4.Các khoáng axit là các tác nhân gây ô nhi m n ễ ướ c
28 2.3.5.Các ch t c n l ng gây ô nhi m n ấ ặ ắ ễ ướ c
28 4.H u qu c a ô nhi m n ậ ả ủ ễ ướ c.
31 5.Bi n pháp ngăn ng a và phòng tránh ô nhi m n ệ ừ ễ ướ c.
32
K T LU N Ế Ậ
34 TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả
35
TR L I CÂU H I PH N BI N Ả Ờ Ỏ Ả Ệ
36
Trang 3MỞ ĐẦU
Nước ngu n tài nguyên vô cùng quý giá nh ng không ph i vô t n. M c dùồ ư ả ậ ặ
lượng nước chi m h n 97% b m t trái đ t nh ng lế ơ ề ặ ấ ư ượng nước có th dùngể cho sinh ho t và s n xu t r t ít, ch chi m kho ng 3%. Nh ng hi n nayạ ả ấ ấ ỉ ế ả ư ệ ngu n nồ ước này đang b ô nhi m tr m tr ng do nhi u nguyên nhân mà nguyênị ễ ầ ọ ề nhân chính là do ho t đ ng s n xu t và ý th c c a con ngạ ộ ả ấ ứ ủ ười
Ngày nay, v n đ ô nhi m môi trấ ề ễ ường, đ c bi t là ô nhi m ngu n nặ ệ ễ ồ ước đã
và đang ngày càng tr nên nghiêm tr ng Vi t Nam. Trên các phở ọ ở ệ ương ti nệ thông tin đ i chúng, chúng ta có th d dàng b t g p nh ng hình nh, nh ngạ ể ễ ắ ặ ữ ả ữ thông tin môi trường b ô nhi m. B t ch p nh ng l i kêu g i b o v môiị ễ ấ ấ ữ ờ ọ ả ệ
trường, b o v ngu n nả ệ ồ ước, tình tr ng ô nhi m càng lúc càng tr nên tr mạ ễ ở ầ
tr ng.ọ
Bài ti u lu n sau đây trình bày nh ng v n đ c b n và quan tr ng nh t trongể ậ ữ ấ ề ơ ả ọ ấ
hi n tr ng môi trệ ạ ường hi n nay v các ch t gây ô nhi m ngu n nệ ề ấ ễ ồ ước
M c đích th o lu n, đào sâu nghiên c u, tìm hi u, t đó b tr cho môn h c ụ ả ậ ứ ể ừ ổ ợ ọ
“Hóa môi trường” trong nhà trường Đ i H c, Cao Đ ng. Chúng tôi, t p th ạ ọ ẳ ậ ểnhóm 14 khoa Hóa H c K13 trọ ường H c vi n k thu t Quân s ; v i nh ng ọ ệ ỹ ậ ự ớ ữ
hi u bi t và c g ng tìm tòi đã hoàn thành bài ti u lu n này.ể ế ố ắ ể ậ
Trong quá trình làm không tránh được nh ng sai sót v m t kĩ thu t trình bày, ữ ề ặ ậđánh máy… kính mong quý th y cô và các b n sinh viên thông c m. Chúng tôiầ ạ ả
r t vui lòng nh n đấ ậ ược các ý ki n đóng góp nh m s a ch a nh ng khuy t ế ằ ử ữ ữ ế
đi m, giúp hoàn thi n bài ti u lu n này.ể ệ ể ậ
Mong đây s là tài li u thi t th c và cung c p nh ng ki n th c c n thi t nh tẽ ệ ế ự ấ ữ ế ứ ầ ế ấ cho các b n.ạ
Trang 5NỘI DUNG
1. Khái niệm về ô nhiễm nước.
Hi n chế ương châu Âu v nề ước đã đ nh nghĩa nị ước ô nhi m nh sau:ễ ư
“Ô nhi m nễ ước là do con người gây nên m t bi n đ i nào đó làm thay đ i ộ ế ổ ổ
ch t lấ ượng c a nủ ướ ức t c là làm ô nhi m nễ ước và gây nguy hi m cho con ể
người, công nghi p, nông nghi p, th y s n, v i c đ ng v t nuôi cũng nh ệ ệ ủ ả ớ ả ộ ậ ư
đ ng v t hoang dã”.ộ ậ
Do ho t đ ng nhân t o hay t nhiên ( phá r ng lũ l t, sói mòn, s thâm nh p ạ ộ ạ ự ừ ụ ự ậ
c a các ch t th i đo th ch t th i công nghi p ) mà thành ph n c a nủ ấ ả ị ấ ả ệ ầ ủ ước trông môi trường th y quy n có th thay đ i b i nhi u ch t th i đ a vào h ủ ể ể ổ ở ề ấ ả ư ệ
th ng. ố
Th t ra nậ ước th i có kh năng t làm s ch h th ng thông qua các quá trình ả ả ự ạ ệ ố
bi n đ i lí hóa sinh h c t nhiên nh h p ph , l ng l c, t o keo, phân tán ế ổ ọ ự ư ấ ụ ắ ọ ạ
bi n đ i có xúc tác sinh h c, phân ly, polyme hóa hay các quá trình trao đ i ế ổ ọ ổ
ch t… C s đ các quá trình này đ t hi u qu là c n có đ oxi hòa tan. Khi ấ ơ ở ể ạ ệ ả ầ ủ
lượng ch t th i đ a vào môi trấ ả ư ường nước quá nhi u, về ượt quá kh năng c a ả ủquá trình t làm s ch thì k t qu là nự ạ ế ả ước b ô nhi m. khi đó đ s lý ô nhi m ị ễ ể ử ễ
c n s d ng phầ ử ụ ương pháp nhân t o.ạ
Vi c nh n bi t nệ ậ ế ước b ô nhi m có th căn c vào cac tr ng thái hóa h c, v tị ễ ể ứ ạ ọ ậ
lí, sinh h c c a nọ ủ ước. Ví d nh khi nụ ư ước b ô nhi m s có mùi khó ch u, v ị ễ ẽ ị ịkhông bình thường, màu khong trong su t, s lố ố ượng cá và các th y sinh v t ủ ậkhác gi m, c d i phát tri n mả ỏ ạ ể ạnh nhi u mùn ho c có váng d m trên m t ề ặ ầ ỡ ặ
nước,…
Có th nh n bi t nể ậ ế ước ô nhi m qua tr ng thái sinh h c c a nễ ạ ọ ủ ước v i các c p ớ ấ
b c khac nhau c a đ ho i sinh và đ dinh dậ ủ ộ ạ ọ ưỡng. Các b c c a đ ho i sinh ậ ủ ọ ạ
có th có nh ng đ c đi m sau:ể ữ ặ ể
Oligosaprob: Giàu ooxxi, không nhi m b n, có th s d ng đ c p ễ ẩ ể ử ụ ể ấ
nước cho sinh ho t.ạ
Trang 6 β – mesosaprob: H i nhi m b n, lơ ễ ẩ ượng ooxxi hòa tan trong nước gi m ả
do nhu c u oxi sinh h c. Sinh v t trong nầ ọ ậ ước là các đ ng th c v t b c ọ ự ậ ậcao. S lố ượng t o, vi khu n nh h n 10ả ẩ ỏ ơ 6/cm3. S d ng cho nuôi cá tử ụ ướ itiêu, du l ch.ị
α mesosaprob: Nhi m b n, lễ ẩ ượng oxi trong nước gi m m nh do nhu ả ạ
c u oxi sainh h c cao, t o nên m t s axit amin trong nầ ọ ạ ộ ố ước. S lố ượng
vi khu n t o n m vào kho ng 10ẩ ả ấ ả 6/cm3. Có các n m nấ ước th i, vi ả
khu n, và cá nh ẩ ỏ
Polysaprob: Nhi m b n n ng, lễ ẩ ặ ượng oxi trong nước gi m nhanh. Xu t ả ấ
hi n các quá trình lên men th i r a do ph n ng kh và phân ly, sinh khíệ ố ữ ả ứ ử H2S và ch t l ng c n mùn h u c Nấ ắ ặ ữ ơ ước ô nhi m s nh hễ ẽ ả ưởng đ n ễ
ch t lấ ượng nước sinh ho t, t i s c kh e c ng đ ng, t i ch t lạ ớ ứ ỏ ộ ồ ớ ấ ượng các loài th y s n, tủ ả ưới tiêu cho nông nghi p, nh hệ ả ưởng ch t lấ ượng s n ả
ph m công nghi p, gi m đ b n các thi t b ẩ ệ ả ọ ề ế ị
Có nhi u ch t gây ô nhi m nề ấ ễ ước. Các tính ch t v t lý ( b c h i, hòa tan), hóa ấ ậ ố ơ
h c (đ c tính, kh năng ph n ng). ọ ộ ả ả ứ
2 Những chất gây ô nhiễm nước điển hình.
2.1 Ô nhiễm do nước thải.
Nước th i t các ngu n sinh ho t, d ch v , ch bi n th c ph m vàả ừ ồ ạ ị ụ ế ế ự ẩ công nghi p có ch a hàng lo t các ch t gây ô nhi m bao g m c vô c , h uệ ứ ạ ấ ễ ồ ả ơ ữ
c , vi sinh… Khi đi vào ngu n nơ ồ ướ ẽc s gây ô nhi m nễ ước
2.1.1.Thành phần của nước thải:
Thành ph n c a nầ ủ ước th i ph thu c vào ngu n th i ra. ả ụ ộ ồ ả
Trang 7 Nước th i t nhà máy s n xu t thu c b o v th c v t: bari, cadimi,ả ừ ả ấ ố ả ệ ự ậ
đ ng, asen, silic, CClồ 4, flo, clo, các ch t đ c h u c …ấ ộ ữ ơ
Nước th i t nhà máy s n xu t phân bón có ch a kali, ammoniac, natriả ừ ả ấ ứ photphat, các oxit, các kim lo i…ạ
Nước th i t nhà máy hóa dả ừ ược có ch a: brom, boran, mu i amoni,ứ ố kali, các axit, các lo i ki m, các oxit kim lo i, các h p ch t h u c …ạ ề ạ ợ ấ ữ ơ
Nước th i sinh ho t có ch a các ch t nh : ch t t y r a, các lo i mu i,ả ạ ứ ấ ư ấ ẩ ử ạ ố các vi khu n, vi rút, các ch t h u c …ẩ ấ ữ ơ
Trong các lo i nạ ước th i thì nả ước th i sinh ho t có thành ph n đ nả ạ ầ ơ
c u oxiầ ch t th i h u c , ch tấ ả ữ ơ ấ
c n bã c a con ngặ ủ ười tiêu th oxi hòa tanụcác ch t h u c ấ ữ ơ
ít kh năng phân ả
h y sinh h củ ọ ch t th i công nghi p,ấ ả ệ
ch t th i sinh ho tấ ả ạ đ c h i cho th y sinh v tộ ạ ủ ậ
virut ch t th i c a con
người
nguyên nhân gây b nh( có kh ệ ảnăng ung th ), ch y u ngăn c n ư ủ ế ảquá trình tái sinh nước th iả
các ch t t y r aấ ẩ ử các ch t t y r a sinh ấ ẩ ử
ch tấ đ đ c h i trong nộ ộ ạ ước cao
Trang 8ch t th i r nấ ả ắ m i ngu n th iọ ồ ả đ c h i đ i v i th y sinh v tộ ạ ố ớ ủ ậ
B ng: m t s thành ph n nả ộ ố ầ ước th i đô th ả ị
2.1.2.Kiểm soát các nguồn nước thải
Ki m soát các ngu n nể ồ ước th i là công vi c r t c n thi t nh m b o vả ệ ấ ầ ế ằ ả ệ môi trường. Các ngu n nồ ước th i dù có ngu n g c nào cũng ph i đả ồ ố ả ược x lýử
đ t tiêu chu n m i đạ ẩ ớ ược đ vào ngu n nổ ồ ướ ực t nhiên. Đ x lý nể ử ước th iả
thường ph i s d ng t ng h p các phả ử ụ ổ ợ ương pháp: c h c, hóa h c, hóa lý, sinhơ ọ ọ
h c.ọ
X lý c h c (x lý s b ). Cách x lý này nh m lo i b d u m , rác ử ơ ọ ử ơ ộ ử ằ ạ ỏ ầ ỡ
rưởi và các ch t r n l l ng. Nấ ắ ơ ử ước th i cho ch y qua ng xiphon đ gom rác ả ả ố ể
rưởi, hút các màng d u m n i trên m t nầ ỡ ổ ặ ước, sau đó l c qua lọ ướ ồi r i cho
ch y t t qua ả ừ ừ
2 – 3 b ch a cát s i đ lo i các ch t b n không tan.ể ứ ỏ ể ạ ấ ề Vi c x lý c h c làm:ệ ử ơ ọ
Trang 9 Tách các ch t không hòa tan,ấ nh ng v t ch t có kích thữ ậ ấ ướ ớc l n đ a ưchúng ra kh i nỏ ước th i.ả
Lo i b c n b n ra kh i nạ ỏ ặ ẩ ỏ ước th i.ả
Đi u hòa l u lề ư ượng và n ng đ các ch t ô nhi m trong nồ ộ ấ ễ ước th i ả ở
m cứ n đ nh d x lý.ổ ị ễ ử
Nâng cao ch t lấ ượng và hi u quệ ả c a các bủ ước x lý ti p theo.ử ế
X lý b ng hòa h c và hóa lý. Cách x lý này nh m thu h i các ch tử ằ ọ ử ằ ồ ấ quý, đ kh các hóa ch t đ c có nh hể ử ấ ộ ả ưởng x u t i các giai đo n làm s chấ ớ ạ ạ sau đó nh dùng các ph n ng oxi hóa kh , ph n ng k t t a hay ph n ngư ả ứ ử ả ứ ế ủ ả ứ phân h y đ lo i b các ch t đ c h i, ph n ng trung hòa kèm theo quá trìnhủ ể ạ ỏ ấ ộ ạ ả ứ
ng ng t và nhi u hi n tư ụ ề ệ ượng v t lý khác nhau ( h p ph , bay h i, tuy nậ ấ ụ ơ ể
n i…)ổ
X lý b ng sinh h c. Cách x lý này d a vào ho t đ ng c a các vi sinhử ằ ọ ử ự ạ ộ ủ
v t (thậ ường dùng m t lo i mùn ho t hóa) đ phân h y các h p ch t h u cộ ạ ạ ể ủ ợ ấ ữ ơ
có trong nước
Cu i cùng đ có nố ể ướ ạc s ch hoàn toàn, x lý ti p b ng hóa h c và sinhử ế ằ ọ
h c. Đ lo i tri n đ nito, photpho và các ch t khác còn sót l i qua các giaiọ ể ạ ể ể ấ ạ
đo n x lý trên, cu i cùng dùng ch t oxi hóa đ lo i các vi khu n, vi trùng,ạ ử ố ấ ể ạ ẩ
nước thu được đ t đ s ch m i th i vào các ngu n nạ ộ ạ ớ ả ồ ước sông h …ồ
2.2 Ô nhiễm nước bởi các chất hữu cơ.
Hàng năm trên th gi i s n xu t kho ng 60 tri u t n các h p ch t h uế ớ ả ấ ả ệ ấ ợ ấ ữ
c , các ch t đó đơ ấ ược dùng làm nhiên li u, nguyên li u đ s n xu t các ch tệ ệ ể ả ấ ấ
c n cho cu c s ng. Trong quá trình s n xu t và tiêu th lầ ộ ố ả ấ ụ ượng ch t h u cấ ữ ơ
kh ng l đó con ngổ ồ ười đã th i vào môi trả ường lượng ch t h u c l n bi tấ ữ ơ ớ ế
ch ng nào. Các ch t h u c thừ ấ ữ ơ ường là ch t đ c, khá b n, đ c bi t là cácấ ộ ề ặ ệ hidrocacbon th m, chúng gây ô nhi m n ng cho ngu n nơ ễ ặ ồ ước
Trong m c này không th k h t đụ ể ể ế ược các ch t h u c gây ô nhi mấ ữ ơ ễ
nước mà ch gi i thi u m t s ch t có nh hỉ ớ ệ ộ ố ấ ả ưởng l n đ i v i ô nhi m nớ ố ớ ễ ước
Trang 102.2.1.Các hợp chất hữu cơ dùng làm chất bảo vệ thực vật
(pesticides)
Đó là nh ng h p ch t h u c đữ ợ ấ ữ ơ ược s d ng nh m m c đích b o vử ụ ằ ụ ả ệ
th c v t ho c đ ng v t. Nh chúng mà năng su t cây tr ng đự ậ ặ ộ ậ ờ ấ ồ ược tăng cao, tiêu di t đệ ược các vi khu n gây b nh h i đ ng v t (b nh s t rét, s t phátẩ ệ ạ ộ ậ ệ ố ố ban…). Nh ng khi s d ng các lo i thu c b o v th c v t thì m t ph nư ử ụ ạ ố ả ệ ự ậ ộ ầ chúng s bay vào không khí gây ô nhi m khí quy n, m t ph n r i xu ng đ tẽ ễ ể ộ ầ ơ ố ấ
r i đồ ượ ửc r a trôi vào nước gây ô nhi m môi trễ ường nước, có tác đ ng đ cộ ộ
h i đ i v i ngạ ố ớ ười và v t nuôi.ậ
Hi n nay có kho ng 10 ngàn lo i thu c b o v th c v t khác nhau, baoệ ả ạ ố ả ệ ự ậ
g m: thu c tr sâu (insecticides) dùng đ di t côn trùng sâu b phá ho i mùaồ ố ừ ể ệ ọ ạ màng, thu c di t n m (fungicides) dùng đ tiêu di t các lo i vi khu n, thu cố ệ ấ ể ệ ạ ẩ ố
di t c (herbicides) dùng đ tiêu di t c d i và các th c v t không mongệ ỏ ể ệ ỏ ạ ự ậ
mu n, thu c di t dong t o có h i (algicides), thu c tr lo i g m nh mố ố ệ ả ạ ố ừ ạ ặ ấ (edenticides)…
Trong nông nghi p, khi phun các lo i thu c b o v th c v t cho cây thìệ ạ ố ả ệ ự ậ
ch kho ng 50% lỉ ả ượng thu c bám trên lá đ di t sâu b , còn kho ng 50% thìố ể ệ ọ ả bay vào không khí và r i xu ng đ t và nơ ố ấ ước. Thu c b o v th c v t xâmố ả ệ ự ậ
nh p vào ngu n nậ ồ ước, gây ô nhi m b ng nhi u cách:ễ ằ ề
Do quá trình r a trôi đ t nông nghi p, sau khi phun thu c xong b m a;ử ấ ệ ố ị ư
Do gió th i trong quá trình phun thu c.ổ ố
Do các h t b i trong không khí có h p ph thu c b o v th c v t r iạ ụ ấ ụ ố ả ệ ự ậ ơ vào nước, l ng đ ng xu ng tr m tích.ắ ọ ố ầ
Do nước th i.ả
Do phun thu c di t mu i…ố ệ ỗ
Các loài đ ng v t có th b nhi m đ c thu c tr sâu tr c ti p ho c doộ ậ ể ị ễ ộ ố ừ ự ế ặ
ăn các lo i th c v t hay đ ng v t b nhi m thu c b o v th c v t. Thu cạ ự ậ ộ ậ ị ễ ố ả ệ ự ậ ố BVTV không nh ng tiêu di t nh ng loài sinh v t có h i và có khi tiêu di t cữ ệ ữ ậ ạ ệ ả
nh ng sinh v t có ích ( nh các sinh v t có tác d ng lo i tr m t s sâu b nh,ữ ậ ư ậ ụ ạ ừ ộ ố ệ
Trang 11các vi sinh v t phân h y các ch t th i, các ch t h u c đ chuy n hóa chúngậ ủ ấ ả ấ ữ ơ ể ể thành phân bón…).
Các h p ch t đợ ấ ược dùng làm thu c b o v th c v t đố ả ệ ự ậ ược x p thànhế các d ng c b n sau:ạ ơ ả
Nhóm h p ch t là d n xu t halogen (h u c halogen). Các h p ch tợ ấ ẫ ấ ữ ơ ợ ấ
h u c thu c nhóm này có tác d ng di t sâu b nh r t tôt, nh ng chúng r tữ ơ ộ ụ ệ ệ ấ ư ấ
b n v ng trong môi trề ữ ường t nhiên, có th i gian bán h y dài, khi xâm nh pự ờ ủ ậ vào c th sinh v t chúng ít b đào th i ra ngoài mà đơ ể ậ ị ả ược tích t trong các môụ
d tr Vì v y tác d ng đ c h i c a h p ch t này r t l n.ự ữ ậ ụ ộ ạ ủ ợ ấ ấ ớ
Thu c nhóm này có th k đ n.ộ ể ể ế
Cl
Cl
Cl Cl
ho t đ ng bình thạ ộ ường c a th n kinh.ủ ầ
Thu c nhóm này có th l y ví dộ ể ấ ụ
Photphat h u c Malathionữ ơ
Trang 12O C
Nhóm h p ch t cabamat, đây là lo i thu c tr sâu cho cây r t t t, ít đ cợ ấ ạ ố ừ ấ ố ộ
đ i v i đ ng v t có vú. Lo i h p ch t này kém b n trong môi trố ớ ộ ậ ạ ợ ấ ề ườ ng
t nhiên. Thu c nhóm này có th l y ví d Cacbaryl (sevin):ự ộ ể ấ ụ
O C
O NH(CH3)
Trang 13Ph n ng thái bi n lo i thu c h u c – clo ch y u là do ph n ngả ứ ế ạ ố ữ ơ ủ ế ả ứ dehalogen hóa. Trong quá trình thái bi n, t o ra m t s s n ph m trung gianế ạ ộ ố ả ẩ
O C
H3
O C
C
H2
O OH
C OOH
+ C2H5OH
Các enzym làm xúc tác s ng cho quá trình th y phân malathion ch cóố ủ ỉ trong loài đ ng v t có vú, nh ng l i không có sâu b , côn trùng. Chính vìộ ậ ư ạ ở ọ
v y malathion không đ c đ i v i loài đ ng v t có vú, nh ng l i r t đ c đ iậ ộ ố ớ ộ ậ ư ạ ấ ộ ố
v i sâu b , côn trùng. Do v y có th nói malathion là lo i thu c tr sâu có tínhớ ọ ậ ể ạ ố ừ
v i đ ng v t và ngớ ộ ậ ười:
Trang 14Trong quá trình s n xu t TCDD có t o thành m t s h p ch t th m vàả ấ ạ ộ ố ợ ấ ơ
h p ch t h u c halogen có ch a oxi cũng có tác d ng di t c nh :ợ ấ ữ ơ ứ ụ ệ ỏ ư
O
Cl
Cl Cl
CH2 COOH
CH2
Cl O
H
Cl Cl
OH Cl
Dioxin (TCDD) có áp su t bay h i th p (1,7.10ấ ơ ấ 6 mmHg 25ở 0C), đi mể nóng ch y cao (305ả 0C), ít tan trong nước (0,2 µg/l). H p ch t này có tính nợ ấ ổ
đ nh nhi t cao (~ 700ị ệ 0C), đ n đ nh hóa h c cao, kh năng phân h y sinh h cộ ổ ị ọ ả ủ ọ
r t kém. TCDD r t đ c đ i v i đ ng v t, li u lấ ấ ộ ố ớ ộ ậ ề ượng LD50( li u lề ượng LD50 là
li u lề ượng c n dùng đ làm ch t 50% đ i tầ ể ế ố ượng thí nghi m) ch vào kho ngệ ỉ ả 0,6 µg/kg kh i lố ượng c th Khi ti p xúc v i TCDD gây ra ho i thơ ể ế ớ ạ ương da nghiêm tr ng, khi xâm nh p vào c th , gây nhi m đ c kéo dài, di truy n quaọ ậ ơ ể ễ ộ ề nhi u th h , sinh con quái thai…ề ế ệ
2.2.2.Chất tẩy rửa (detergents)
Ch t t y r a là nh ng ch t có ho t tính b m t cao, hòa tan t t trongấ ẩ ử ữ ấ ạ ề ặ ố
nước và có s c căng b m t nh ứ ề ặ ỏ
Vì v y, trong ch t t y r a bao gi cũng có thành ph n chính là ch tậ ấ ẩ ử ờ ầ ấ
ho t đ ng b m t (chi m kho ng 1030%), ch t ph gia (kho ng 12%) vàạ ộ ề ặ ế ả ấ ụ ả
m t s ch t đ n khác.ộ ố ấ ộ
Ch t ho t đ ng b m t là nh ng ch t làm gi m s c căng b m t c aấ ạ ộ ề ặ ữ ấ ả ứ ề ặ ủ
ch t l ng (ví d nấ ỏ ụ ước), t o các huy n phù hay nhũ tạ ề ương b n v i các h tề ớ ạ
ch t b n (các ghét), nh đó mà tách đấ ẩ ờ ược ch t b n ra kh i v t c n làm s chấ ẩ ỏ ậ ầ ạ (nh qu n, áo…).ư ầ
+ Ch t ho t đ ng b m t đấ ạ ộ ề ặ ượ ử ục s d ng ph bi n nh t là d ng anion.ổ ế ấ ạ
Trang 15X: halogen hay nhóm anion g c axitố+ Ch t ho t đ ng b m t không ion, đi n hình là ch t:ấ ạ ộ ề ặ ể ấ
O (CH2)8
C
Tùy theo ch t li u ch t c n t y r a mà ngấ ệ ấ ầ ẩ ử ười ta dùng ch t ho t đ ngấ ạ ộ
b m t khác nhau. Ví d bông, len háo nề ặ ụ ước, dùng ch t t y r a có ch t ho tấ ẩ ử ấ ạ
đ ng b m t d ng anion, cation; v i v i nilon không háo nộ ề ặ ạ ớ ả ước dùng ch t t yấ ẩ
r a có ch t ho t đ ng b m t không ion hóa.ử ấ ạ ộ ề ặ
Ch t ph gia là thành ph n b xung vào ch t t y r a đ t o môiấ ụ ầ ổ ấ ẩ ử ể ạ
trường ki m t i u cho ch t ho t đ ng b m t ho t đ ng, đ ng th i nó cũngề ố ư ấ ạ ộ ề ặ ạ ộ ồ ờ
có tác d ng k t h p v i các ion Caụ ế ợ ớ 2+, Mg2+ có trong nước, làm gi m đ c ngả ộ ứ
c a nủ ước đ giúp cho s ho t đ ng c a các ch t ho t đ ng b m t. Ch tể ự ạ ộ ủ ấ ạ ộ ề ặ ấ
ph gia thụ ường dùng là Na5P3O10, có c u trúc nh sau:ấ ư
Trang 16O
-O P
O
O
-O
5Na+
5-Ch t này khi th i vào môi trấ ả ường nước thì nó b th y phân.ị ủ
P3O105 – + 2H2O 2HPO42 – + H2PO4 –
Các s n ph m th y phân HPOả ẩ ủ 42 và H2PO4 không gây đ c h i gì, nh ngộ ạ ư
nó l i là ch t dinh dạ ấ ưỡng c a th c v t nên gây ô nhi m do hi n tủ ự ậ ễ ệ ượng “phú
dưỡng”, người ta đã thay th nó b ng ch t natri nitrilotriaxetat (NTA):ế ằ ấ
CH2
COONa COONa
Ch t này r ti n và b phân h y nhanh chóng, xong ch t này hút m nênấ ẻ ề ị ủ ấ ẩ làm cho ch t t y r a d ng b t d b đóng bánh và có nghi v n gây m t sấ ẩ ử ạ ộ ễ ị ấ ộ ố
b nh khi s d ng.ệ ử ụ
Xà phòng là mu i natri c a các axit béo, nh natri stearat Cố ủ ư 17H35COONa (g i chung là RCOONa v i R là g c hidro các bon m ch dài có s nguyên tọ ớ ố ạ ố ử cacbon ≥15). Phân t xà phòng có th mô t thành hai ph n: ph n anion –ử ể ả ầ ầ COO tan được trong nước còn ph n g c R – k nầ ố ị ước
Xà phòng có tác d ng t y r a là do ph n g c R không tan trong nụ ẩ ử ầ ố ướ c,
nh ng tan trong các ch t h u c (d u, m , ch t b n, các ghét…) trong khi đóư ấ ữ ơ ầ ỡ ấ ẩ
ph n –COOầ tan trong nước. Do v y xà phòng có kh năng t o nhũ tậ ả ạ ương v iớ các ch t b n h u c , kéo các ch t đó ra kh i v t b n, t o ra các mixel đi vàoấ ẩ ữ ơ ấ ỏ ậ ẩ ạ trong nước
Khi s d ng nử ụ ước c ng thì nó làm m t kh năng t y r a c a xà phòngứ ấ ả ẩ ử ủ
do có ph n ng: ả ứ
2R – COONa+ + Ca2+(Mg2+) (RCOO)2Ca↓ + 2Na
K t t a này s bám lên v i, do v y s d ng xà phòng đ gi t trongế ủ ẽ ả ậ ử ụ ể ặ
nướ ức c ng v a làm m t tác d ng t y r a c a xà phòng l i v a làm m c v i. ừ ấ ụ ẩ ử ủ ạ ừ ụ ả
Trang 17Khi s d ng xà phòng thì nử ụ ước gi t th i vào môi trặ ả ường s gây ôẽ nhi m b i l xà phòng th i vào nễ ở ẽ ả ước m t m t nó s k t h p v i Caộ ặ ẽ ế ợ ớ 2+, Mg2+
có nhi u trong nề ướ ực t nhiên s k t t a, m t khác xà phòng d b phân h yẽ ế ủ ặ ễ ị ủ sinh h c nên xà phòng đọ ược lo i hoàn toàn kh i môi trạ ỏ ường
Nh ng khi dùng các ch t t y r a t ng h p thì nó có u đi m là s d ngư ấ ẩ ử ổ ợ ư ể ử ụ
được c trong nả ước c ng (có nhi u Caứ ề 2+, Mg2+), nh ng nư ước th i sau khi sả ử
d ng s gây ô nhi m ngu n nụ ẽ ễ ồ ước. Ví d ch t ABS:ụ ấ
CH3
CH2CH
CH2C
Kh năng b phân h y sinh h c r t kém vì có c u trúc m ch nhánh. Doả ị ủ ọ ấ ấ ạ
đó khi th i vào nả ước nó t n t i r t lâu, làm gi m s c căng b m t c a nồ ạ ấ ả ứ ề ặ ủ ướ c,hình thành nh ng kh i b t kh ng l , các nhũ tữ ố ọ ổ ồ ương d u m , phá h y các viầ ỡ ủ khu n h u ích. V i lý do đó ABS hi n nay b c m dùng và đẩ ữ ớ ệ ị ấ ược thay thế
b ng LAS:ằ
CH
SO3- (Na)+
(CH2)3 CH3(CH2)8
C
H3
Vòng benzene có th đính b t k đi m nào trên m ch ankyl tr haiể ở ấ ỳ ể ạ ừ
đ u m ch. LAS không có m ch nhánh và không ch a cacbon có h i cho khầ ạ ạ ứ ạ ả năng phân h y sinh h c nên LAS có kh năng phân h y sinh h c d h n ABSủ ọ ả ủ ọ ễ ơ
r t nhi u, vì v y m c đ ô nhi m ngu n nấ ề ậ ứ ộ ễ ồ ước do LAS b gi m đi nhi u.ị ả ề
Các ch t đ n thêm vào ch t t y r a đ tăng kh i lấ ộ ấ ẩ ử ể ố ượng nh ng cũng đư ể tăng m t s tính ch t c a xà phòng và c a ch t t y r a nh ch t ch ng ănộ ố ấ ủ ủ ấ ẩ ử ư ấ ố mòn (natrisilicat), ch t n đ nh b t (các h p ch t amit), ch t gây l l ng đấ ổ ị ọ ợ ấ ấ ơ ử ể
t o huy n phù CMC (cacbosimetilxenlulozo), ch t hòa tan natri sunfat)…ạ ề ấ
Trang 182.2.3.Ô nhiễm nước bởi các chất hữu cơ khác.
T t c các ch t h u c có trong nấ ả ấ ữ ơ ước đ u làm gi m lề ả ượng oxi tan vào
nước (DO), làm tăng ch s nhu c u oxi hóa sinh h c (BOD) và ch s nhu c uỉ ố ầ ọ ỉ ố ầ oxi hóa hóa h c (COD). Nh v y khi ch s DO trong nọ ư ậ ỉ ố ước gi m và ch sả ỉ ố BOD, COD cao ch ng t nứ ỏ ước b ô nhi m b i các ch t h u c ị ễ ở ấ ữ ơ
Trong nước b m t và nề ặ ước u ng có kho ng h n 100 lo i h p ch tố ả ơ ạ ợ ấ
th m khác nhau, chúng gây mùi v r t khó ch u c a nơ ị ấ ị ủ ước. T t nhiên các h pấ ợ
ch t này m t ph n s b phân h y b i các quá trình quang hóa ho c sinh hóa.ấ ộ ầ ẽ ị ủ ở ặ
Đ i v i ngố ớ ười và đ ng v t, các h p ch t th m này gây nên các b nh mãnộ ậ ợ ấ ơ ệ tính, c p tính nh ung th , nh hấ ư ư ả ưởng đ n h th n kinh, m t, b nh ngoài da.ế ệ ầ ắ ệ
Các h p ch t hidrocabon th m đa vòng (PAH) đợ ấ ơ ược hình thành khi nung các nguyên li u ch a cacbon v i hidro nhi t đ trên 700ệ ứ ớ ở ệ ộ 0C và không có
h i nơ ước, chúng đi vào khí quy n và để ược h p th trên b m t các h t b iấ ụ ề ặ ạ ụ
r n, sol khí r i r i vào nắ ồ ơ ước. PAH là ch t có kh năng gây ung th m nh. Cấ ả ư ạ ơ
ch gây ung th ví d c a benzopiren nh sau:ế ư ụ ủ ư
OH
OH O
OH OH
OH
+
O
OH OH
(1)
Ph n ng v i ả ứ ớ
Trang 19C ch gây ung th c a benzopiren là do tăng m c chuy n hóa đ t bi nơ ế ư ủ ứ ể ộ ế
có tính xúc tác men d n t i t o thành cation (1) có th ph n ng v i thànhẫ ớ ạ ể ả ứ ớ
ph n trong nhân t bào c a AND.ầ ế ủ
Nh ng h p ch t h u c halogen phân t th p nh vinylclorua, các dungữ ợ ấ ữ ơ ử ấ ư môi 1, 2 – dicloetan, tricloetan và tetracloetan… (hàng năm s n xu t t i 30ả ấ ớ tri u t n chúng là nh ng ch t d bay h i nên có t i 25% lệ ấ ữ ấ ễ ơ ớ ượng s n xu t ra bả ấ ị thoát vào môi trường). Vi c s d ng Clệ ử ụ 2 làm ch t kh trùng nấ ử ước u ng cũngố
có th t o thành các h p ch t Hể ạ ợ ấ 4xCClx. Các h p ch t này đ u là nh ng ch tợ ấ ề ữ ấ gây đ c h i. Trong khí quy n các h p ch t này b phân h y do ph n ngộ ạ ể ợ ấ ị ủ ả ứ quang hóa và ph n ng oxi hóa b i Oả ứ ở 3 và các ch t g c nh OOHấ ố ư , còn trong
th y quy n nó l i b phân h y b i vi sinh v t và ph n ng th y phân.ủ ể ạ ị ủ ở ậ ả ứ ủ
2.2.4.Ô nhiễm bởi dầu mỏ
Ngu n g c ô nhi m d u m trên nồ ố ễ ầ ỏ ước bi n là do:ể
S rò r c a các dàn khoan d u trên bi n;ự ỉ ủ ầ ể
S rò r c a các nhà máy l c d u, hóa d u đ t g n bi n;ự ỉ ủ ọ ầ ầ ặ ở ầ ể
S v n chuy n d u trên các t u ch d u l n (do va ch m làm đ m t u,ự ậ ể ầ ầ ở ầ ớ ạ ắ ầ
do r a t u, do b m d u lên t u và t t u lên kho b r i vãi…);ử ầ ơ ầ ầ ừ ầ ị ơ
Do d u t các b n ch a bay h i, các nhiên li u cháy không h t bay vàoầ ừ ồ ứ ơ ệ ế khí quy n, g p l nh ng ng t r i theo m a r i xu ng sông ch y ra bi n…ể ặ ạ ư ụ ồ ư ơ ố ả ể
d u loang trên m t bi n s t o thành m t màng m ng ngăn cách nầ ặ ể ẽ ạ ộ ỏ ước bi nể
v i khí quy n, ngăn c n quá trình trao đ i oxi gi a bi n v i khí quy n.ớ ể ả ổ ữ ể ớ ể
Ô nhi m d u trên bi n s gây nh hễ ầ ể ẽ ả ưởng l n đ n các sinh v t bi n; ớ ế ậ ể
Vì trong d u có đ c t nên nó s h y ho i các vi sinh v t bi n;ầ ộ ố ẽ ủ ạ ậ ể
Gây r i lo n sinh lý làm cho các sinh v t ch t d n. D u th m ố ạ ậ ế ầ ầ ấ ướt lên
da, lên long c a các sinh v t bi n, gi m kh năng ch u l nh, hô h p… hayủ ậ ể ả ả ị ạ ấ nhi m b nh do các hidrocacbon thâm nh p vào c th Đ i v i các loài chimễ ệ ậ ơ ể ố ớ
bi n d u th m ể ầ ấ ướt lông làm cho nó ch t rét do b lông không còn kh năngế ộ ả
Trang 20gi nhi t, lông b th m d u chim r a lông và các ch t đ c s ng m vào cữ ệ ị ấ ầ ỉ ấ ộ ẽ ấ ơ
th ể
M t bi n b màng d u che ph s ngăn c n oxi tan và v n chuy n trongặ ể ị ầ ủ ẽ ả ậ ể
nước, ngăn ánh sáng chi u vào nế ước bi n nên thay đ i môi trể ổ ường s ng c aố ủ các sinh v t bi n. ậ ể
2.3 Ô nhi m n c b i các ch t vô c ễ ướ ở ấ ơ
2.3.1. Ô nhi m b i các nguyên t hóa h cễ ở ố ọ
Trong các ngu n nồ ướ ực t nhiên, thường b ô nhi m b i các kim lo iị ễ ở ạ
n ng, kim lo i thặ ạ ường và các h p ch t vô c khác. N u hàm lợ ấ ơ ế ượng c a chúngủ trong nước nh thì có tác d ng t t cho sinh trỏ ụ ố ưởng, phát tri n c a đ ng vàể ủ ộ
th c v t trong nự ậ ở ước và c nh ng đ ng v t th c v t s d ng ngu n nả ữ ộ ậ ự ậ ử ụ ồ ướ c
đó. Nh ng n u chúng có hàm lư ế ượng cao s gây tác đ ng x u đ i v i đ i s ngẽ ộ ấ ố ớ ờ ố các sinh v t, qua chu i th c ăn t i đ ng v t s ng trên c n và con ngậ ỗ ứ ớ ộ ậ ố ạ ườ i.Trong s nh ng kim lo i gây đ c h i ph i k đ n th y ngân (Hg), đ ng (Cu),ố ữ ạ ộ ạ ả ể ế ủ ồ chì (Pb), cadimi (Cd), asen (As), crom (Cr), k m (Zn)… , nh ng anion gây đ cẽ ữ ộ
h i là photphat (POạ 33), sunfat (SO42), nitrat (NO3), amoni (NH4+), cacbonat (CO32), sunfua (S2)…, đa s nh ng ch t này xâm nh p vào các ngu n nố ữ ấ ậ ồ ướ c
do r a trôi, v t th i, nử ậ ả ước th i.ả
Th y ngân (Hg).ủ Các d ng th y ngân có đ c tính không gi ng nhau vàạ ủ ộ ố trong thiên nhiên, nó chuy n hóa thành các d ng khác nhau. Metyl th y ngân làể ạ ủ
d ng đ c nh t, tan trong nạ ộ ấ ước. Vi khu n s ng trong bùn trong các ao h , t ngẩ ố ồ ổ
h p ra CHợ 4 và th i ra h p ch t trung gian là metyl – cobanamin, ch t này tácả ợ ấ ấ
d ng v i th y ngân t o thành đimetyl th y ngân (CHụ ớ ủ ạ ủ 3)2Hg, và trong môi
trường axit nó bi n thành metyl th y ngân CHế ủ 3Hg+
Có hai ngu n g c gây ra ô nhi m th y ngân: t nhiên và nhân t o.ồ ố ễ ủ ự ạ
Theo Fitzgerald (1984) thì hàng năm trên trái đ t có kho ng 6000 t n Hgấ ả ấ
t thoát ra môi trự ường, g p 3 l n lấ ầ ượng Hg có ngu n g c nhân t o. Ngu n Hgồ ố ạ ồ nhân t o thoát ra ch y u t các ch t th i, nạ ủ ế ừ ấ ả ước th i, khó b i các nhà mýả ụ ở luy n kim; nhà máy pin, nhà máy s n xu t đèn hu nh quang, nhi t k , nhàệ ả ấ ỳ ệ ế