Giải thích các quá trình có thể xảy ra khi nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình chảy trực tiếp xuống sông Tô Lịch

Đề tài 14 : Trên quan điểm của nhà hóa học môi trường, hãy giải thích các quá trình có thể xảy ra khi nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình chảy trực tiếp xuống sông Tô Lịch.. MỤC LỤC P

Đề tài 14 : Trên quan điểm của nhà hóa học môi trường, hãy giải thích các quá trình có thể xảy ra khi nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình chảy trực tiếp xuống sông Tô Lịch.

MỤC LỤC

Phần I: Đặt vấn đề……….3 Phần II: Các nguồn nước thải tác động đến sông Tô Lịch………4 Phần III: Phân tích nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình khi chảy trực tiếp xuống sông Tô Lịch………5

nhiễm trong nước thải sinh hoạt……… 5

Phần IV: Các quá trình có thể xảy ra khi xả trực tiếp nước thải sinh hoạt từ

1 Quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ dưới tác động của vi khuẩn 10

2 Quá trình oxi hóa NH4+ thành NO3- trong nước……… 13

3 Quá trình oxi hóa các chất khử trong nước……… 13

4 Quá trình tác dụng với các ion kim loại nặng – rác thải của các khu công nghiệp xung quanh khu vực thải xuống sông Tô Lịch…… 13

5 Các quá trình khác……… 14

Phần V: Tác hại của việc xả nước thải sinh hoạt trực tiếp từ các hộ gia đình xuống sông Tô Lịch……… 14

Phần VI: Hiện trạng xử lí và một số biện pháp giảm thiểu……… 15

Phần VII: Đề xuất giải pháp……… 15

Phần VII: Kết luận, nhận xét……… 16

Tài liệu tham khảo……….18

BÀI LÀM

I.Đặt vấn đề

Ô nhiễm môi trường hiện nay đã và đang là một vấn đề nóng trên toàn cầu, đặc biệt là ở những quốc gia đang phát triển Ở nước ta, vấn đề môi trường cũng trở nên cấp bách, nhất là môi trường nước ngày càng trở nên nghiêm trọng Tại thành phố Hà Nội, một trong những vấn đề đáng lo ngại nhất là ô nhiễm môi trường nước, đặc biệt là môi trường nước của hệ thống sông Tô Lịch khi nước thải từ nhiều nguồn chưa qua xử lí đã được xả trực tiếp xuống sông, gây nên những hệ lụy lâu dài Trong đó, đặc biệt phải kể đến nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, làm cho chất lượng nước sông ngày càng kém, môi trường xung quanh và cuộc sống của con người cũng bị suy giảm rất nhiều

Dựa trên cơ sở đó, nhóm chúng em thực hiện bài báo cáo với chủ đề: “Trên

quan điểm của nhà hóa học môi trường, hãy giải thích các quá trình có thể xảy ra khi nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình chảy trực tiếp xuống sông Tô Lịch.”

II Các nguồn nước thải tác động đến sông Tô Lịch

(Người thực hiện : Cao Khánh Ly)

Sông Tô Lịch là 1 con sông nhỏ chảy trong địa phận thủ đô Hà Nội,

có chiều dài khoảng 14 km, chảy qua địa phận 6 quận, huyện: Ba Đình, Cầu Giấy, Đống Đa, Thanh Xuân, Hoàng Mai, Thanh Trì

Hình ảnh sông Tô Lịch trên bản đồ

Từ nhiều năm nay, dưới sức ép của quá trình đô thị hóa, quy hoạch xây dựng không đồng bộ cùng với sự thiếu ý thức của người dân sống ven sông

đã làm cho lòng sông bị thu hẹp, hành lang bảo vệ bị lấn chiếm ở nhiều đoạn, chất lượng nước sông bị ô nhiễm nghiêm trọng do nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp chưa qua xử lý xả trực tiếp xuống sông

Nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm trên là do: Sông Tô Lịch là con sông chính tiếp nhận nguồn nước thải của thành phố Hà Nội, mật độ

nước thải đổ ra sông là rất lớn

Một số nguồn nước thải chính mà ta có thể thống kê được là: Bệnh viện Lao, Bệnh viện Nhi Thuỵ Điển, Bệnh viện Phụ Sản, bệnh viện Giao Thông, nhà máy Giầy Thượng Đình, nhà máy Cao Su Sao Vàng, nhà máy Bóng đèn, nhà máy Bia Hà Nội, nhà máy Nhựa Đại Kim, nhà máy Sơn Tổng Hợp

Đặc biệt, nguồn nước thải sinh hoạt của hơn 3 triệu dân nội thành (khách sạn, nhà hàng, khu chợ…) cùng với những cơ sở sản xuất nhỏ len lỏi qua hệ thống cống thoát nước đổ ra hệ thống sông Tô cũng chiếm tỷ lệ cao

và không kém phần độc hại

III Phân tích nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình khi chảy trực tiếp xuống sông Tô Lịch

(Người thực hiện : Vũ Thúy Loan, Nguyễn Thu Hiền )

1 Khái quát, thành phần của nước thải sinh hoạt.

- Khái niệm : Nước thải sinh hoạt là loại nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt hàng ngày như tắm giặt, rửa, vệ sinh… của cộng đồng dân cư như: khu vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vực vui chơi giải trí, cơ quan công sở,…

- Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là : chất hữu cơ ( cacbohydrat, protein, dầu mỡ,…) , chất dinh dưỡng ( photpho, nito) , chất rắn và vi trùng, vi sinh vật gây bệnh

2. Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về giới hạn tối đa các thành phần ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt.

3 Tổng chất rắn lơ

lửng (TSS)

mg/l

tan

mg/l

5

Sunfua (tính theo

H2S)

theo N)

mg/l

8

Dầu mỡ động, thực

vật

động bề mặt

mg/l

theo P)

mg/l

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14/

2008/BTNMT

Trong đó:

- Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột A1 và A2 của Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt)

- Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột B1 và B2 của Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc vùng nước biển ven bờ)

Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08/2008/BTNMT

3 Hiện trạng chất lượng hệ thống nước sông Tô Lịch.

Nguồn : Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội, năm 2012.

 Nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình xả trực tiếp xuống sông Tô Lịch với ô nhiễm hữu cơ, coliforms và dầu mỡ là chính Hàm lượng kim loại

 Kết quả quan trắc nước sông Tô Lịch của Trung tâm Quan trắc và phân tích tài nguyên môi trường - Sở TN&MT Hà Nội tiến hành năm 2013 cho thấy: Lượng ôxy hòa tan (DO) thấp hơn 2 lần so với tiêu chuẩn; Lượng

coliform trong nước, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), tổng dầu, mỡ, hàm lượng

thành màu đen, có váng, cặn lắng và mùi hôi Đặc biệt, mức độ ô nhiễm trầm trọng về cuối nguồn

Hình ảnh một khúc sông Tô Lịch bị ô nhiễm nặng

IV.Các quá trình có thể xảy ra khi xả trực tiếp nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình xuống sông Tô Lịch

(Người thực hiện : Vũ Thúy Loan, Nguyễn Thu Hiền)

Hình ảnh một số cửa cống thải nước thải sinh hoạt trực tiếp ra sông Tô Lịch khúc

sông tại khu vực Đường Láng – Quận Đống Đa – Tp Hà Nội

( 11h30 ngày 12/10/2019 )

1 Quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ dưới tác động của vi khuẩn :

a) Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học : chất đường, protein, chất béo, dầu mỡ động thực vật.

 Nhóm vi khuẩn dị dưỡng :

 Vi khuẩn hiếu khí (aerobe) : Cần oxi hòa tan khi phân hủy chất hữu

cơ để chúng sinh trưởng :

 Đây là hình thức tiêu hao oxy phổ biến trong nước nhiễm bẩn như nước thải sinh hoạt

 Vi khuẩn kị khí (anaerobes) : Chỉ hoạt động được trong môi trường

 {CH2O} + NO3- → CO2 + NO2- + H2O

hoặc {CH2O} → CH4 + CO2 + E

 Sự phân hủy các hợp chất hữu cơ làm xuất hiện axit humic và fulvic làm nước ở một số nơi có màu vàng

 Trong điều kiện yếm khí (trong nước cống, dưới lớp bùn) sunfat có thể bị vi sinh vật (nhóm vi khuẩn khử sunfat: Desulfovibrio,

 {CH2O} + SO42- + vi sinh → S2- + H2O + CO2

không khí trên bề mặt nước thải trong cống, một phần khí này bị tích tụ tại các hốc bề mặt nhám của cống và có thể bị vi khuẩn Thiobacillus

khác khí H2S hoặc sunfua hữu cơ như mercaptan (CH4S) dễ phát tán ra môi trường xung quanh, gây mùi hôi, khó chịu và độc hại cho con người

Sơ đồ quá trình hình thành sunfua và ngưng tụ thành axit sunfuric trên vòm ống

thoát nước

 H2S + 2O2 → H2SO4

 Nhóm vi khuẩn tự dưỡng :

Một số phản ứng chuyển hóa Nitơ do vi khuẩn :

2NO3- + {CH2O} → 2NO2- + CO2 + H2O

trong khí quyển :

4NO3- + 5{CH2O} + 4H+ → 2N2 + 5CO2 + 7H2O

 Phản ứng Nitrat hóa : 2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O + E (Vi khuẩn Nitromosnat)

NH3 + O2 → H+ + NO2- + H2O + E (Vi khuẩn Nitromosnat)

NO2- + O2 → NO3- + E (Vi khuẩn Nitrobacter)

b) Các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học : rất bền trong môi trường nước,

có độc tính cao:

- Photpho hữu cơ (malthion, methyl parathion,…)

- Clo hữu cơ (lindane, aldrin, dieldrin, DDT, 2,4-D, 2,4,5-T,…)

- Cacbamat (carbaryl, cacbofuran,…)

- Phenoxyaxetic (2,4-D, 2,4,5-T,…)

- Pyrethroid tổng hợp (allethrin, fenvalerate,…)

môi trường, có khả năng tích lũy trong cơ thể sinh vật và con người Nhiều loại trong số các hóa chất bảo vệ thực vật có chứa tác nhân gây ung thư

2 Quá trình oxi hóa NH 4 + thành NO 3 - trong nước Dễ đồng hóa với thực vật :

VD : Tảo

 Gây hiện tượng phì dưỡng trong hệ sinh thái nước

 Làm cạn kiệt oxy trong nước

 Gây độc đối với hệ sinh vật trong nước

 Tăng nguy cơ ô nhiễm Nitrat và Nitrit trong nước, các ion này đặc biệt gây độc hại cho sức khỏe con người (ung thư)

3 Quá trình oxi hóa các chất khử trong nước :

 4Fe2+ + O2 + 10H2O → 4Fe(OH)3 (r) + 8H+

 Làm xuất hiện chất rắn màu nâu đỏ lắng đọng xuống dưới đáy sông

 2SO32- + O2 → 2SO4

2-4 Quá trình tác dụng với các ion kim loại nặng – rác thải của các khu công

 Hợp chất sunfua cũng rất dễ tạo thành muối với các ion kim loại nặng thành hợp chất khó tan lắng xuống dưới đáy các vực nhận nước Trong các quá trình yếm khí nước thải và bùn thải hữu cơ có nguy cơ hình thành khí

Hg2+ + S2- → HgS(r) 

Cu2+ + S2- → CuS(r) 

Pb2+ + S2- → PbS(r) 

Pb2+ + SO42- → PbSO4(r) 

Cu2+ + OH- → Cu(OH)2 (r) 

 Tạo thành các kết tủa lắng đọng xuống dưới đáy sông, gây nên sự biến đổi màu sắc của nước sông, gây độc hại cho các loài sinh vật sống dưới nước =>

Cá, tôm sinh sống dưới sông Tô Lịch chết hàng loạt

5 Các quá trình khác

- Dầu và mỡ là có trong nước thải sinh hoạt tạo nên màng trên bề mặt nước làm giảm sự trao đổi oxy giữa nước và không khí Mặt khác, dầu có

khối lượng phân tử lớn bám dính vào các hạt lơ lửng trong cột nước và lắng đọng xuống đáy sông, rạch làm ảnh hưởng tới sinh vật sống trong vùng đáy

- Mặt nước có màu nâu đen do trong nước có hàm lượng vật chất hữu cơ

rất lớn cùng với sự lưu thông dòng chảy là không có nên hàm lượng oxy hòa tan rất thấp (do phải tiêu hao để oxi hóa các chất hữu cơ có trong nước thải sinh hoạt đổ vào)

- Nước có mùi khó chịu : một phần do sự xuất hiện của sản phẩm phân hủy

chất hữu cơ trong nước, một phần do các thành phần có sẵn trong nước thải

amin, mùi thịt thối của điamin,

V.

Tác hại của việc xả nước thải sinh hoạt trực tiếp từ các hộ gia đình xuống sông Tô Lịch.

(Người thực hiện : Cao Khánh Ly)

1 Đối với con người

- Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nước là tỉ lệ người mắc các bệnh cấp và mạn tính liên quan đến ô nhiễm nước như viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư, bệnh ngoài da… ngày càng tăng Người dân sinh sống quanh khu vực ô nhiễm ngày càng mắc nhiều loại bệnh tình nghi là do dùng nước bẩn trong mọi sinh hoạt

2 Đối với vi sinh vật sống dưới nước

- Sinh vật không thể sống được trong môi trường ô nhiễm này

- Ngoài ra còn xuất hiện những sinh vật lạ gây bệnh là nguyên nhân của những căn bệnh lạ, mới ảnh hưởng đến sức khỏe con người

3 Đối với môi trường xung quanh

- Ô nhiễm không khí nặng nề, bốc mùi khó chịu ảnh hưởng đến hô hấp của con người cũng như sinh vật

- Mặt nước đen, rác thải, xác động vật nổi trên mặt nước làm mất mĩ quan môi trường

VI Hiện trạng xử lí và một số biện pháp giảm thiểu.

(Người thực hiện : Vũ Thúy Loan , Cao Khánh Ly)

1 Hiện trạng xử lí nước thải sông Tô Lịch :

- Năm 2010, thực hiện 2 biện pháp: Bổ sung nước sông Tô Lịch bằng nước sông Hồng, giúp duy trì cân bằng nước, giảm nồng độ ô nhiễm và xây dựng các trạm xử lý nước thải kết hợp với xử lý nước thải ngay tại nguồn

- Đặc biệt, thành phố đã tiến hành triển khai Dự án xây dựng, cải tạo, nâng cấp đường bờ sông Tô Lịch kết hợp với xử lý các nguồn nước thải trước khi đổ vào sông; mời chuyên gia nước ngoài khảo sát, nghiên cứu, hỗ trợ công nghệ xử lý ô nhiễm phù hợp

- Tăng cường trồng cây xanh, tu sửa kè bờ, các vườn hoa, bãi cỏ, đường dạo ven sông và thường xuyên nạo vét lòng sông

2 Một số biện pháp khác :

- Quy hoạch đồng bộ hệ thống cấp thoát nước giữa các khu đô thị mới và cũ

chi phí.

- Thực hiện các biện pháp làm sạch sông bằng các sản phẩm vi sinh kết hợp với các thực vật thủy sinh (bèo Nhật Bản) mà không gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái, tốc độ dòng chảy và sức khỏe con người

- Tăng cường công tác tuyên nhằm cung cấp đầy đủ các thông tin về môi

các nhà trường để nâng cao hiểu biết cho học sinh

- Kêu gọi nhân dân cùng tham gia vào quá trình quản lí, giám sát và đóng góp ý kiến, đề xuất vào việc xử lí nước ô nhiễm ở sông Tô Lịch

VI

I Đề xuất giải pháp xử lí nước sông Tô Lịch.

(Người thực hiện : Cao Khánh Ly)

-Thau rửa nước sông Tô Lịch bằng nước sông Hồng

- Xây dựng nhà máy xử lý nước thải và nạo vét bùn sông Tô Lịch

- Áp dụng công nghệ nước ngoài

- Ngăn chặn nguồn nước thải chưa qua xử lý

- Khơi thông dòng chảy

- Chính phủ cần đầu tư và xây dựng những dự án công trình xử lý nước thải

để và thu hút người dân tham gia, cần có chính sách phù hợp để thu hút vồn đầu tư nước ngoài

V

III Kết luận, nhận xét:

(Người thực hiện : Vũ Thúy Loan, Cao Khánh Ly, Nguyễn Thu Hiền)

- Nước thải sinh hoạt của các hộ gia đình đặc trưng là ô nhiễm vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, colifrom và dầu mỡ Hàm lượng kim loại nặng, florua, sunfua, phenol, xianua đều nằm trong tiêu chuẩn cho phép

- Qua kết quả phân tích các quá trình có thể xảy ra khi xả trực tiếp nước thải sinh hoạt xuống sông Tô Lịch cho thấy :

 Chủ yếu là quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ dưới tác động của

vi khuẩn

 Bên cạnh đó còn có quá trình chuyển hóa Nitrat, trong đó quá trình chuyển hóa thành Nitrit đặc biệt gây hại đến sức khỏe con người

 Không thể tách rời quá trình tác dụng với các ion kim loại nặng – rác thải của các khu công nghiệp xung quanh khu vực thải xuống sông

Tô Lịch Các quá trình này đa phần sẽ làm xuất hiện kết tủa màu, lắng đọng xuống đáy sông, gây cản trở dòng nước chảy và gây độc cho các loài sinh vật sống dưới nước

 Một số hợp chất hữu cơ, đặc biệt là clo hữu cơ khó phân hủy hoặc phân hủy rất chậm trong môi trường nước, tích tụ và gây độc, một số chất chứa tác nhân gây ung thư

- Hệ quả : Sông Tô Lịch bị ô nhiễm nặng, nước có màu nâu đen, một số nơi

có màu vàng do sự xuất hiện của các sản phẩm phân hủy hữu cơ, axit humic và fulvic; nước có mùi khó chịu ( một phần do các ion có sẵn trong nước, một phần do các sản phẩm phân hủy hữu cơ, đặc biệt là các hợp chất của lưu huỳnh); kéo theo sự ô nhiễm không khí của môi trường xung quanh, gây mất mĩ quan đô thị; sinh vật dưới nước chết hàng loạt, gia tăng sự ô nhiễm nước sông, tiềm ẩn nguy cơ xuất hiện các vi khuẩn, vi sinh vật, virus gây các bênh lạ; tác động trực tiếp đến cuộc sống và sức khỏe của những hộ dân sống quanh khu vực lân cận

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] : PGS.TS Đặng Đình Bạch, giáo trình “Hóa học môi trường”.

[2] : PSG.PTS Đặng Kim Chi, giáo trình “Hóa học môi trường”.

[3] : Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội, năm 2012, “Báo cáo về hiện trạng nước sông Tô Lịch”

[4] : Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN08/2008/BTNMT [5] : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14/2008/BTNMT [6] : Trần Văn Ngân, Ngô Thị Nga (2002), Giáo trình “Công nghệ xử lý nước thải” NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

[7] : Nguyễn Xuân Hải, Nguyễn Hữu Huấn (2010), “Khả năng sinh khí H2S từ nước sông”.

[8] : http://tapchimoitruong.vn/pages/article.aspx?item=%C3%94-nhi%E1%BB

%85m-m%C3%B4i-tr%C6%B0%E1%BB%9Dng-s%C3%B4ng-T%C3%B4-L

%E1%BB%8Bch:-Th%E1%BB%B1c-tr%E1%BA%A1ng-v%C3%A0-gi%E1%BA

%A3i-ph%C3%A1p-38586