Cục Quản lý chất thải và Cải thiện môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường cho biết, chất lượng nước tại các con sông đang diễn biến phức tạp, bị suy thoái nhiều nơi, nhất là tại các đoạ
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Khái niệm và nguyên nhân gây ô nhiễm nước
Theo điều 2 Luật tài nguyên nước: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi tính chất vật lí, hóa học và thành phần sinh a tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt, ) có thể rất nghiêm trọng, nhưng không thường xuyên, và không phải là nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước toàn cầu b Ô nhiễm nhân tạo
Chủ yếu là do các hoạt động của con người như xả thải nước thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp vào nguồn nước Trong quá trình sinh hoạt, sản xuất của mình, con người ngoài việc khai thác tài nguyên thiên nhiên thì còn thải ra một lượng lớn chất thải bao gồm chất thải rắn, khí thải và nước thải Nước thải được thải ra từ các hoạt động sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp nếu không được xử lý một cách triệt để sẽ tác động rất lớn đến chất lượng nguồn nước và cũng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nước nghiêm trọng
Trước hết, phải kể đến các hoạt động công nghiệp của con người, là một trong những hoạt động gây tác động đến môi trường nước tương đối lớn Nước thải công nghiệp (industrial wastewater): là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải Khác với nước thải sinh hoạt hay nước thải đô thị, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể Ví dụ: nước thải của các xí nghiệp chế biến thực phẩm thường chứa lượng lớn các chất hữu cơ; nước thải của các xí nghiệp thuộc da ngoài các chất hữu cơ còn có các kim loại nặng, sulfua, Người ta thường sử dụng đại lượng PE (population equivalent) để so sánh một cách tương đối mức độ gây ô nhiễm của nước thải công nghiệp với nước thải đô thị Đại lượng này được xác định dựa vào lượng thải trung bình của một người trong một ngày đối với một tác nhân gây ô nhiễm xác định Các tác nhân gây ô nhiễm chính thường được sử dụng để so sánh là COD (nhu cầu oxy hóa học), BOD5 (nhu cầu oxy sinh hóa), TSS (chất rắn lơ lửng)
Các hoạt động chăn nuôi gia súc: phân, nước tiểu gia súc, thức ăn thừa không qua xử lý đưa vào môi trường và các hoạt động sản xuất nông nghiệp khác: thuốc trừ sâu, phân bón từ các ruộng lúa, dưa, vườn cây, rau chứa các chất hóa học độc hại có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, đa số nông dân đều sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) gấp ba lần liều khuyến cáo Chẳng những thế, nông dân còn sử dụng cả các loại thuốc trừ sâu đã bị cấm như Aldrin, Thiodol, Monitor Trong quá trình bón phân, phun xịt thuốc, người nông dân không hề trang bị bảo hộ lao động Đa số nông dân không có kho cất giữ bảo quản thuốc, thuốc khi mua về chưa sử dụng được cất giữ khắp nơi, kể cả gần nhà ăn, giếng sinh hoạt Đa số vỏ chai thuốc sau khi sử dụng xong bị vứt ngay ra bờ ruộng, số còn lại được gom để bán phế liệu
Tình trạng ô nhiễm nước trên Thế giới và Việt Nam
1.2.1 Tình trạng ô nhiễm nước trên Thế giới
Hiện nay tình trạng ô nhiễm nước lục địa và đại dương đang gia tăng với nhịp độ đáng lo ngại Tốc độ ô nhiễm nước phản ánh một cách chân thực tôc độ phát triển kinh tế của các quốc gia Xã hội càng phát triển thì xuất hiện càng nhiều nguy cơ Hầu hết các nước phát triển đều cho rằng, nông nghiệp là thủ phạm lớn nhất gây ô nhiễm nguồn nước ở nhiều quốc gia Thuốc trừ sâu và các hóa chất sử dụng thường xuyên trong nông nghiệp cũng chính là các chất chính gây ô nhiễm nước ngầm và nước bề mặt Chúng gây tích tụ nitrat trong nước mặt, gây ra sự nở hoa tảo độc Ô nhiễm nước còn xuất phát từ việc thải nhiên liệu Đặc biệt ở các thành phố lớn, nơi dân số gia tăng, dầu và nhiên liệu góp phần làm ô nhiễm nguồn nước Những chất này thường tràn ra hoặc rò rỉ, lượng khí thải đi vào bầu khí quyển,
“bám” các đám mây, sau đó theo những trận mưa rơi xuống đất, gây ô nhiễm mạch nước ngầm Xử lý chất thải là một trong những nguyên nhân lớn nhất gây ô nhiễm nước ở các nước đang phát triển Vi khuẩn, bệnh tật và ký sinh trùng có môi trường sinh sôi nảy nở…
Sông Dương Tử được biết đến như là con sông bị ô nhiễm nhất ở Trung Quốc, trong khi sông Hoàng Hà đã bị khai thác vượt quá khả năng, lòng sông cạn kiệt và bị ô nhiễm nghiêm trọng, không thể duy trì cuộc sống của tôm cá và động vật Sông Đào bị ô nhiễm bởi dòng chảy công nghiệp và nước thải từ các nhà máy lân cận Các làng nhỏ ở nông thôn Trung Quốc được cung cấp nước bằng nguồn nước mà các nhà máy sử dụng để đổ nước thải và các hóa chất độc hại Các làng này đã có sự tăng vọt về số người mắc bệnh ung thư
Từ năm 1999, có khoảng 700 triệu người ở Trung Quốc thường xuyên uống nước bị ô nhiễm bởi chất thải của con người và động vật Chính điều này đã kéo theo số lượng lớn dịch bệnh và các bệnh nhiễm trùng ký sinh ở Trung Quốc
Năm 2010, một vụ tràn dầu lớn xảy ra ở vùng biển Hoàng Hải của Trung Quốc sau sự cố nổ đường ống dẫn 1.500 tấn dầu thô đi thẳng ra biển gây ra một vành đai 50 km2 dầu trên mặt nước Nước biển bị ô nhiễm nghiêm trọng
Năm 2013, có tới 16.000 con lợn chết trôi sông Hoàng Phố, nguồn nước bị nhiễm virut bệnh mạch vành Dù rằng bệnh này không có hại cho con người, nhưng nguy hiểm đối với lợn vì khả năng lây lan vi rút từ lợn chết sang lợn sống
Thuốc trừ sâu là một trong những chất gây ô nhiễm lớn nhất ở Mỹ, các hóa chất khác lần lượt xếp sau Các hóa chất này làm tổn thương hệ thống thần kinh, các vấn đề về thận, gan, và ung thư ở cả người và động vật nếu uống phải nguồn nước bị ô nhiễm
Năm 2010, khảo sát của Nhóm Công tác về Môi trường Mỹ phát hiện, chất crom6 - một chất gây ung thư có trong nước uống của ít nhất 35 thành phố lớn ở
Mỹ Một nghiên cứu năm 2016 của Đại học Harvard đã tìm ra các hóa chất gây ung thư khác có trong nước ở 33 tiểu bang
Trước đó, sự cố ô nhiễm nước của trại Lejeune diễn ra từ năm 1953 - 1987 làm ô nhiễm nguồn nước uống sử dụng trong trại hải quân này suốt nhiều thập kỷ Một số lượng lớn những người từng sống trong trại này sau đó bị ung thư do tiếp xúc với hóa chất Trong năm 2015, mỏ Gold King ở Mỹ xảy ra vụ tràn nước thải khi nắp giữ nước thải bị vỡ và các chất độc hại tràn vào gần đó Nước quanh vùng hiện vẫn còn bị ô nhiễm bởi kim loại nặng Chính phủ Mỹ đã ban hành luật về nước uống an toàn, quy định số lượng chất gây ô nhiễm có thể có mặt trong nước uống bất kỳ, bao gồm 91 chất gây ô nhiễm khác nhau Mỹ cũng ra Quy định về Nước sạch - một bộ luật sâu hơn, lâu hơn để điều chỉnh các đánh giá về nước uống cũng như các cuộc kiểm tra về lưu kho và vận chuyển hóa chất Tuy nhiên cả hai luật đều rất khó thực thi
Theo Tổ chức Y tế Thế giới, 626 triệu người Ấn Độ là thủ phạm đáng kể gây ô nhiễm nguồn nước trên thế giới Mặc dù có nhiều biện pháp cải thiện điều kiện vệ sinh ở Ấn Độ nhưng nhiều nhà máy xử lý nước thải đang hoạt động không được duy trì tốt vẫn gây ô nhiễm, gây nhiều bệnh tật phổ biến rộng rãi ở Ấn Độ Thống kê cho thấy, 97 triệu người dân Ấn Độ không được tiếp cận nước sạch
Trước đó, năm 1984, thảm họa công nghiệp tồi tệ nhất thế giới đã xảy ra ở Bhopal, Ấn Độ Sự cố khủng khiếp khi nhà máy thuốc trừ sâu Union Carbide India Limited bị rò rỉ khí độc khiến 50.000 người bị ngộ độc, hơn 3.700 người chết và hơn 500.000 người bị thương Theo một báo cáo đến năm 2009, khu vực này vẫn còn bị ô nhiễm nặng
Chính phủ Ấn độ đã ban hành đạo luật The Water (Phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm) vào năm 1974 để bảo vệ tài nguyên nước, hướng tới bảo tồn nước uống sạch cho cư dân Ấn Độ Đạo luật vẫn đang được sửa đổi cho đến nay, với những thay đổi gần đây nhất được thực hiện vào năm 2003 Tuy nhiên, với thói quen vệ sinh bừa bãi của người Ấn Độ, luật này không được thi hành rộng rãi
Nước bề mặt đang chiếm 70% nguồn nước uống được sử dụng trên khắp Nhật Bản, nhất là từ khi ô nhiễm nước ngầm tăng vọt trong vài thập kỷ qua Tuy nhiên, theo nhiều chuyên gia, clo đang “xâm chiếm” các nguồn nước uống này Sự ôxy hóa cũng là một vấn đề lớn hiện nay Ôxy hóa làm tảo nở hoa gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường, ô nhiễm nước và có thể độc hại cho con người Thủy triều đỏ rất phổ biến ở Nhật.Trước đó, Nhật xảy ra thảm họa ô nhiễm nổi tiếng Fukushima Năm 2013 - 2 năm sau thảm họa, nước phóng xạ vẫn rò rỉ vào đại dương xung quanh
Theo báo cáo năm 2013, hơn 71.000 gallon nước phóng xạ đã tràn vào biển Năm 2016, người ta tin rằng một số nước biển nhiễm phóng xạ này đã “cập bến” bờ biển Hoa Kỳ
Chính phủ Nhật đã đưa ra một số mục tiêu nhằm giúp làm sạch nguồn cung cấp nước và giữ cho môi trường sống đẹp và lành mạnh hơn Luật Kiểm soát Ô nhiễm Nước cũng điều chỉnh các nhà máy, doanh nghiệp, các công ty và khả năng xử lý nước thải ở những khu vực nơi người dân sinh sống
Nước ở Indonesia chiếm 6% lượng nước trên toàn thế giới 80% trong tổng số
250 triệu người sống ở Indonesia không được tiếp cận các nguồn nước sạch Khoảng 66% dân cư sử dụng nước sông để tắm rửa, góp phần gây ô nhiễm môi trường
Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước
Hiện nay, người ta thường dùng các chỉ tiêu vật lý, hóa học, vi khuẩn và thủy sinh vật để đánh giá chất lượng nước
1.3.1 Các chỉ tiêu vật lý
+ pH: là một trong những thông số quan trọng và được sử dụng thường xuyên nhất dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự keo tụ, khả năng ăn mòn Vì thế việc xét nghiệm pH để hoàn chỉnh chất lượng nước cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cho từng khâu quản lý rất quan trọng, hơn nữa là đảm bảo được chất lượng cho người sử dụng
+ Chất rắn lơ lửng: chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hưởng đến chất lượng nước trên nhiều phương diện Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước thấp làm hạn chế sự sinh trưởng hoặc ngăn cản sự sống của thuỷ sinh Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước cao thường có vị
Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cao gây nên cảm quan không tốt cho nhiều mục đích sử dụng; ví dụ như làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, do vậy ảnh hưởng đến quá trình quang hợp dưới nước, gây cạn kiệt tầng ô xy trong nước nên ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh như cá, tôm Chất rắn lơ lửng có thể làm tắc nghẽn mang cá, cản trở sự hô hấp dẫn tới làm giảm khả năng sinh trưởng của cá, ngăn cản sự phát triển của trứng và ấu trùng
Phân biệt các chất rắn lơ lửng của nước để kiểm soát các hoạt động sinh học, đánh giá quá trình xử lý vật lý nước thải, đánh giá sự phù hợp của nước thải với tiêu chuẩn giới hạn cho phép
+ Độ đục: độ đục của nước là mức độ ngăn cản ánh sáng xuyên qua nước.Độ đục của nước có thể do nhiều loại chất lơ lửng bao gồm các loại có kích thước hạt keo đến những hệ phân tán thô gây nên như các chất huyền phù, các hạn cặn đất cát, các vi sinh vật
1.3.2 Các chỉ tiêu hóa học
+ DO (dyssolved oxygen - ô xy hoà tan trong nước) Ô xy có mặt trong nước một mặt được hoà tan từ ô xy trong không khí, một mặt được sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hoá của tảo và các thực vật sống trong nước Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoà tan ô xy vào nước là nhiệt độ, áp suất khí quyển, dòng chảy, địa điểm, địa hình Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lư, hoá học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ô nhiễm nước và kiểm tra quá trình xử lý nước thải
Các sông hồ có hàm lượng DO cao được coi là khoẻ mạnh và có nhiều loài sinh vật sống trong đó Khi DO trong nước thấp sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng của động vật thuỷ sinh, thậm chí làm biến mất hoặc có thể gây chết một số loài nếu
DO giảm đột ngột Nguyên nhân làm giảm DO trong nước là do việc xả nước thải công nghiệp, nước mưa tràn lôi kéo các chất thải nông nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ, lá cây rụng vào nguồn tiếp nhận Vi sinh vật sử dụng ô xy để tiêu thụ các chất hữu cơ làm cho lượng ô xy giảm
+ COD (Chemical oxygen Demand - nhu cầu ô xy hoá học)
COD là lượng ô xy cần thiết cho quá trình ô xy hoá hoàn toàn các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O
COD là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước (nước thải, nước mặt, nước sinh hoạt) vì nó cho biết hàm lượng chất hữu cơ có trong nước là bao nhiêu Hàm lượng COD trong nước cao thì chứng tỏ nguồn nước có nhiều chất hữu cơ gây ô nhiễm
+ BOD (Biochemical oxygen Demand:nhu cầu ô xy sinh hoá)
BOD là lượng ô xy (thể hiện bằng gam hoặc miligam O2 theo đơn vị thể tích) cần cho vi sinh vật tiêu thụ để ô xy hoá sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian Như vậy BOD phản ánh lượng các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học có trong mẫu nước
Thông số BOD có tầm quan trọng trong thực tế vì đó là cơ sở để thiết kế và vận hành trạm xử lý nước thải; giá trị BOD càng lớn có nghĩa là mức độ ô nhiễm hữu cơ càng cao
Vì giá trị của BOD phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian ổn định nên việc xác định BOD cần tiến hành ở điều kiện tiêu chuẩn
Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất chứa nitơ có trong chất thải của người và động vật
Trong nước tự nhiên có nồng độ nitrat thường