Bài thuyết trình: Ô nhiễm nguồn nước

Bài thuyết trình Ô nhiễm nguồn nước gồm các nội dung chính như: Khái niệm về ô nhiễm nước, Các nguồn gây ô nhiễm chính: Ô nhiễm do nước thải, Ô nhiễm do chất thải hữu cơ, Ô nhiễm do chất thải vô cơ.

Chào mừng các bạn đến với bài

thuyết trình

       N i dung ộ

1. Khái ni m v  ô nhi m nệ ề ễ ướ c

2. Các ngu n gây ô  nhi m chính:ồ ễ

­ Ô nhi m do nễ ướ  th i.c ả

­Ô nhi m do ch t th i h u cễ ấ ả ữ ơ

­Ô nhi m do ch t th i vô cễ ấ ả ơ

1. Khái ni m v  ô nhi m n ệ ề ễ ướ c

• Hi n chế ương châu Âu v  nề ước đã đ nh nghĩa nị ước ô nhi m nh  ễ ư

sau:

“Ô nhi m nễ ước là do con người gây nên m t bi n đ i nào đó làm thay ộ ế ổ

đ i ch t lổ ấ ượng c a nủ ướ ức t c là làm ô nhi m nễ ước và gây nguy 

hi m cho con ngể ười, công nghi p, nông nghi p, th y s n, v i c  ệ ệ ủ ả ớ ả

đ ng v t nuôi cũng nh  đ ng v t hoang dã”.ộ ậ ư ộ ậ

• Vi c nh n bi t nệ ậ ế ước b  ô nhi m có th  căn c  vào cac tr ng thái ị ễ ể ứ ạ

hóa h c, v t lí, sinh h c c a nọ ậ ọ ủ ước. Ví d  nh  khi nụ ư ước b  ô nhi m ị ễ

s  có mùi khó ch u, v  không bình thẽ ị ị ường, màu khong trong su t, s  ố ố

lượng cá và các th y sinh v t khác gi m, c  d i phát tri n m  nh ủ ậ ả ỏ ạ ể ạ

nhi u mùn ho c có váng d  m  trên m t nề ặ ầ ỡ ặ ước,…

       2. Ô nhi m do n ễ ướ  th i c ả

2.1. Thành ph n c a n ầ ủ ướ thải c

• Nước thải từ nhà máy luyện

cốc có chứa ammoniac, các

chất kiềm, H2S…

• Nước thải từ nhà máy sản

xuất sơn có chứa: bari, clorat,

• Nước thải từ nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật: bari, cadimi, đồng, asen, silic, CCl4, flo, clo, các chất độc hữu cơ…

• Nước thải từ nhà máy sản xuất phân bón có chứa kali,

ammoniac, natri photphat, các oxit, các kim loại…

• Hình ảnh nước thải nhà

máy thuốc bảo vệ thực

vật tại Hưng yên

• Nước thải từ nhà máy hóa dược có chứa: brom, boran, muối amoni, kali, các axit, các loại kiềm, các oxit kim loại, các hợp chất hữu cơ…

• Nước thải sinh hoạt có chứa các chất như: chất tẩy rửa, các loại muối, các vi khuẩn, vi rút, các chất hữu

Nước thải bệnh viện

thành ph nầ ngu n th iồ ả ảnh hưởng trong nước

ch t th i sinh ho t ấ ả ạ đ c h i cho th y sinh v t ộ ạ ủ ậ

virut ch t th i c a con ng ấ ả ủ ườ i

nguyên nhân gây b nh( có kh  năng ung  ệ ả

th ), ch  y u ngăn c n quá trình tái  ư ủ ế ả sinh n ướ c th i ả

các ch t t y r aấ ẩ ử các ch t t y r a sinh ho t ấ ẩ ử ạ đ c h i cho các th y sinh v t ộ ạ ủ ậ

phophat các ch t t y r a ấ ẩ ử ch t dinh d ấ ưỡ ng cho các loài rong t o ả các kim lo i n ngạ ặ

ch t th i công nghi p,   ấ ả ệ phòng thí nghi m hóa ch t ệ ấ đ  đ c h i trong n ộ ộ ạ ướ c cao

ch t th i r nấ ả ắ Bảng: một số thành phần nước thải đô thịm i ngu n th i ọ ồ ả đ c h i đ i v i th y sinh v t ộ ạ ố ớ ủ ậ

2.2 kiểm soát các nguồn n ước thải.

• Để xử lý nước thải thường phải

rắn lơ lửng Nước thải cho chảy

qua ống xiphon để gom rác

rưởi, hút các màng dầu mỡ nổi

trên mặt nước, sau đó lọc qua

lưới rồi cho chảy từ từ qua 2 –

3 bể chứa cát sỏi để loại các

Xử lý bằng hóa học và hóa lý Cách xử lý này nhằm thu hồi các chất quý, để khử các hóa chất độc có ảnh hưởng xấu tới các

giai đoạn làm sạch sau đó như dùng các phản ứng oxi hóa khử, phản ứng kết tủa hay phản ứng phân hủy để loại bỏ các chất

độc hại, phản ứng trung hòa kèm theo quá trình ngưng tụ và

nhiều hiện tượng vật lý khác nhau ( hấp phụ, bay hơi, tuyển

nổi…)

 Xử lý bằng sinh học Cách xử lý này dựa vào hoạt động của các vi sinh vật (thường dùng một loại mùn hoạt hóa) để phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước.

3 Ô nhiễm bởi các chất hữu c ơ.

Chất hữu cơ

Thành phần chất bảo vệ thực vật

Châ t tây r á ̉ ử

Dầu mỏ

Các chất hữu cơ

khác

Trong nông nghi p, khi phun các lo i thu c b o v   ệ ạ ố ả ệ

th c v t cho cây thì ch  kho ng 50% l ự ậ ỉ ả ượ ng thu c bám  ố trên  lá  đ   di t  sâu  b ,  còn  kho ng  50%  thì  bay  vào  ể ệ ọ ả không  khí  và  r i  xu ng  đ t  và  n ơ ố ấ ướ c.  Thu c  b o  v   ố ả ệ

th c v t xâm nh p vào ngu n n ự ậ ậ ồ ướ c, gây ô nhi m b ng  ễ ằ nhi u cách: ề

­Do quá trình r a trôi đ t nông nghi p, sau khi phun  ử ấ ệ thu c xong b  m a; 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  ạ ụ ấ ụ ố

b o v  th c v t r i vào n ả ệ ự ậ ơ ướ c, l ng đ ng xu ng tr m  ắ ọ ố ầ tích.

­Do n c th i ướ ả

­Do phun thu c di t mu i… ố ệ ỗ

3.1 các chất hữu c ơ dùng làm chất bảo

vệ thực vật.

• Hiện nay có khoảng 10 ngàn loại thuốc bảo vệ thực vật khác nhau, bao gồm: thuốc trừ sâu (insecticides) dùng để diệt côn trùng sâu bọ phá hoại mùa màng, thuốc diệt nấm (fungicides)…

Thuốc diệt nấm mốc

Thuốc diệt động vật gặm nhấm

• Nhóm hợp chất là dẫn xuất halogen (hữu cơ- halogen)

- Rất bền vững trong môi trường tự nhiên

- Thời gian bán hủy dài

- Khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật chúng ít bị

đào thải mà tích tụ trong các mô dự trữ.

Cl

Cl

Cl Cl

• Nhóm các hợp chất hữu cơ phốt pho

- Thời gian bán phân hủy tương đối dài

H3

O C

X là S, O, nhóm axit

5 6

7

8

Từ vị trí 1 đến 8 có thể thế nguyên tử clo và tạo ra 75 dẫn xuất khác nhau.  Trong các dẫn xuất đó có chất 2,3,6,7 – tetraclodibenzo­ p­ dioxin (TCDD) thường  được gọi đ n gi ơ ản là dioxin là hợp chất có tính độc nhất đối với động vật và người: 

O

Cl

Cl Cl

Cl O

H

Cl Cl

OH Cl

sự thoái biến thuốc BVTV trong n ướ c

• Sự thoái biến của thuốc bảo vệ thực vật trong đất và trong

nước rất quan trọng

• Trong quá trình thái biến, tạo ra một số sản phẩm trung gian

độc hơn hợp chất ban đầu hay sản phẩm hoàn toàn không độc ( sản phẩm có tính chọn lọc cao)

- Ngược lại, các enzym làm xúc tác sống cho quá trình thủy phân malathion chỉ có trong loài động vật có vú, nhưng lại không có ở sâu bọ, côn trùng

 Có tính chọn lọc

+ 2 H 2O

e n z y m

P S S

O C

H3

O C

O C

H3

O C

+ C2H5OH

CH S

CH3

CH2CH

CH2C

- Khả năng phân hủy rất kém vì có cấu trúc mạch nhánh

- Làm giảm sức căng bề mặt của nước, hình thành những

khối bọt khổng lồ, các nhũ tương dầu mỡ, phá hủy các vi khuẩn

• Chất phụ gia

- Chất phụ gia thường dùng là Na5P3O10, có cấu trúc như sau:

Trong nước thủy phân :

P3O105 – + 2H2O 2HPO42 – + H2PO4 – Các sản phẩm tuy không gây độc hại gì, nhưng nó lại là chất dinh dưỡng của thực vật nên gây ô nhiễm do hiện tượng “phú

O

O

-O P

O

O

-O

5Na+

5-Người ta đã thay thế nó bằng chất natri nitrilotriaxetat (NTA):

Chất này rẻ tiền và bị phân hủy nhanh chóng, xong chất này hút

ẩm nên làm cho chất tẩy rửa dạng bột dễ bị đóng bánh và có nghi vấn gây một số bệnh khi sử dụng.

Xà phòng ( R-COONa)

COONa : ưa nước, tan trong nước

R : kị nước, tan trong chất hữu cơ

Khi sử dụng nước cứng xảy ra PƯ :

2R – COONa + + Ca 2+ (Mg 2+ ) (RCOO)2Ca↓ + 2Na Kết tủa này sẽ bám lên vải

 Vừa làm mất tác dụng tẩy rửa của xà phòng lại vừa làm mục vải

3.3 ô nhiễm bởi dầu mỏ.

Nguồn gốc ô nhiễm dầu mỏ trên nước biển là do:

•Sự rò rỉ của các dàn khoan dầu trên biển;

•Sự rò rỉ của các nhà máy lọc dầu, hóa dầu

đặt ở gần biển;

•Sự vận chuyển dầu trên các tầu chở dầu lớn (do va chạm làm đắm tầu, do rửa tầu, do bơm dầu lên tầu và từ tầu lên kho bị rơi vãi…);

•Do dầu từ các bồn chứa bay hơi, các nhiên liệu cháy không hết bay vào khí quyển, gặp lạnh ngưng tụ rồi theo mưa rơi xuống sông

chảy ra biển…dầu loang trên mặt biển sẽ tạo thành một màng mỏng ngăn cách nước biển với khí quyển, ngăn cản quá trình trao đổi oxi giữa biển với khí quyển

Hậu quả: ­ Vì  trong 

d u  ầ có 

đ c t  nên  ộ ố

nó  s   h y  ẽ ủ

ho i các vi  ạ sinh  v t  ậ

bi n ể

­ Gây  r i  ố

lo n  sinh  ạ

lý  làm  cho  các  sinh 

v t  ch t  ậ ế

d n ầ

­ M t  bi n  b   màng  d u  che  ph   ặ ể ị ầ ủ

s   ngăn  c n  oxi  tan  và  v n  ẽ ả ậ

chuy n  trong  n ể ướ c,  ngăn  ánh 

sáng  chi u  vào  n ế ướ c  bi n  nên  ể

thay  đ i  môi  tr ổ ườ ng  s ng  c a  ố ủ

các sinh v t bi n.  ậ ể

3.4 các chất hữu cơ

khác

Dấu hiệu

-Chỉ số DO trong nước giảm

-Chỉ số BOD, COD cao

Cơ chế gây ung thư của benzopiren : do tăng mức chuyển hóa đột biến có tính xúc tác men dẫn tới tạo thành cation (1) có thể phản ứng với thành phần trong nhân tế bào của AND.

OH

OH O

OH OH

OH

+

O

OH OH

(1)

• Những hợp chất hữu cơ halogen phân tử thấp như vinylclorua, các dung môi 1, 2 – dicloetan, tricloetan và tetracloetan… (hàng năm sản xuất tới 30 triệu tấn chúng là những chất dễ bay hơi

nên có tới 25% lượng sản xuất ra bị thoát vào môi trường)

• Việc sử dụng Cl2 làm chất khử trùng nước uống cũng có thể tạo thành các hợp chất H4-xCClx

 Các hợp chất này đều là những chất gây độc hại Trong nước

nó lại bị phân hủy bởi vi sinh vật và phản ứng thủy phân

4 Ô nhiễm bởi các chất vô cơ

Ô nhiễm bởi chất vô cơ

Nguyên tố hóa học.

Dầu mỡ

và vi khuẩn

Phân bón

vô cơ

Khoáng axit

Chất cặn lắng

4.2 ô nhiễm bởi dầu mỡ và vi khuẩn.

• Chất dầu mỡ là các chất béo, các axit hữu cơ, dầu, sáp…Các chất này gây ô nhiễm do chúng tạo một lớp màng trên bề mặt nước gây khó khăn cho quá trình vận chuyển nước, ngăn cản oxi hòa tan vào nước

• Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, các đơn bào, rong tảo Chúng thâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh, chúng sống và phát triển trong nước

• Loại vi sinh vật có hại là các vi trùng gây bệnh có trong các

nguồn chất thải, bệnh của người và gia súc… như bệnh tả, lị, thương hàn… Vi khuẩn E –coli là vi khuẩn đặc trưng cho mức

độ nhiễm trùng của nước Số lượng vi khuẩn có trong 1 lít nước được gọi là chỉ số E- coli Theo QCVN, nước dùng cho sinh

hoạt phải có chỉ số E-coni nhỏ hơn 20

• Các loại rong tảo làm cho rong tảo có mầu xanh không bị chết, thối rữa sẽ làm tăng chất hữu cơ trong nước, làm cho nước có mùi, giảm DO và tăng BOD của nước tức là làm ô nhiễm nước

4.3 phân bón vô cơ.

• Khi bón cho cây, một phần sẽ bị nước rửa trôi vào nguồn nước gây ô nhiễm nguồn nước

• Gây hiện tượng “phú dưỡng” (thừa

chất dinh dưỡng) nước bề mặt, các

loại thực vật sống trong nước (tảo,

rong, rêu, các thực vật thân mềm) sẽ phát triển rất nhanh, ảnh hưởng tới sự cân bằng sinh học của nước

• Trong nước các vi sinh vật yếm khí sẽ phát triển, chúng khử NO3-, SO42-

thành H2S, NH3 và khử PO43- trong các photphat khó tan (Fe3(PO4)2↓) thành tan (Fe2+ và HPO42-), do đó sẽ hòa tan các chất lắng cặn trong nước, làm

nước bị ô nhiễm

• Các loại phân đạm khi bón cho cây, vi sinh vật trong đất sẽ

chuyển các dạng của hợp chất nito ( amoni, ure) thành NO3- để cây hấp thụ Nếu NO3- trôi vào nước sẽ ngấm vào các nguồn

nước ngầm và nước sinh hoạt Hàm lượng NO3- trong nước

sinh hoạt lớn sẽ gây hại cho sức khỏe Khi nitrat thâm nhập vào

dạ dầy, dưới tác dụng của vi sinh vật trong dạ dầy và thành ruột

nó bị khử đến NO2- Nitrit sinh ra sẽ kết hợp với hemoglobin của máu là chất không có khả năng vận chuyển oxi, gây bệnh thiếu oxi trong máu và sinh ra bệnh máu xanh

4Hb(Fe2+)-O2 + 4NO2- + 2H2O 4Hb(Fe3+)-OH + 4NO3

+ O2

Hemoglobin mang oxi metemoglobin không mang oxi

4.4 khoáng axit.

• Các khoáng axit khi gặp oxi của không khí và vi sinh vật nó sẽ tạo ra các axit trôi vào nguồn nước gây ảnh hưởng lớn tới đời sống của các sinh vật, đồng thời tạo ra hàng loạt các phản ứng phụ gây

ô nhiễm môi trường nước

• Ví dụ mỏ quặng pyrite (FeS2)

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

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

Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3↓ +H2O (K=10-39)

 Do các phản ứng trên nước chảy ra từ khu mỏ

sẽ có môi trường axit và nước cặn vàng Fe(OH)3, chảy vào các suối, làm cho nước có mầu vàng và

có tính axit sẽ phá hủy môi trường sinh thái trong nước (các sinh vật trong nước chết)

4.5 các chất cặn lắng gây ô nhiễm n ướ c

Trong nước có các chất cặn lắng đó là do:

•Quá trình sói mòn tự nhiên: sụt lở, tưới tiêu, nước mưa tạo các dòng chảy cuốn theo các chất cặn lắng vào nước

•Quá trình sói mòn do khai thác mỏ, quá trình xây dựng và phát triển nông nghiệp một cách bừa bãi không theo đúng quy luật,

quá trình khai thác chặt phá rừng bừa bãi gây hiện tượng lũ lụt, sụt lở

•Các chất cặn lắng trong nước là nguồn phân bón rất tốt cho

nông nghiệp tạo nên các bãi bồi mầu mỡ, nhưng mặt khác nó

làm cho nguồn nước bị ô nhiễm, mang một số mầm bệnh gây

hại, làm giảm sự chiếu sáng của ánh sáng mặt trời vào nguồn

nước, làm giảm tầm nhìn của các loại cá sống trong nguồn nước, gây bồi đắp các luồng lạch, gây cản trở giao thông đường thủy, phải tốn công nạo vét