CHỨNG MINH VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT DINH DƯỠNG NITROGEN VÀ PHOSPHORUS ĐỐI VỚI HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG HÓA, PHÂN TÍCH NHỮNG YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG HÓA TRONG SÔNG HỒ

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN: MƠ HÌNH HĨA MƠI TRƯỜNG CHỨNG MINH VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT DINH DƯỠNG NITROGEN VÀ PHOSPHORUS ĐỐI VỚI HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG HĨA, PHÂN TÍCH NHỮNG YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG HÓA TRONG SÔNG HỒ SVTH: NGUYỄN QUỐC VŨ MSSV: 0850120086 – Lớp: 08_ĐH_QLTN2 GVHD: THS NGUYỄN THANH NGÂN Tp Hồ Chí Minh, Tháng 10/2021 Tiểu luận Mơ hình hóa mơi trường Chủ đề Mục lục Mở đầu Báo cáo: “Hiện trạng môi trường quốc gia năm 2005” cho biết: “khu vực nội thành của các thành phố lớn (Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Huế, …) hệ thống các hồ, ao, kênh, rạch là nơi tiếp nhận và vận chuyển chất thải của khu công nghiệp và khu dân cư, mức độ ô nhiễm đều cao tiêu chuẩn cho phép 5-10 lần, các hồ nội thành Đây là nguyên nhân chính gây phú dưỡng hóa Phú dưỡng là là nguồn nước bị dư thừa các chất dinh dưỡng gây nên hiện tượng sinh khối nước phát triển mạnh (tảo) Khi tảo thực hiện quá trình hô hấp làm thiếu lượng oxy cho các loài động vật nước Vậy các chất dinh dưỡng là chất nào, vai trò của chúng và các yếu tố nào ảnh hưởng đến phú dưỡng? Đề tài tiểu tiểu luận của em về “Chứng minh vai trò chất dinh dưỡng Nitrogen Phosphorus tượng phú dưỡng hóa, phân tích yếu tố tác động đến tượng phú dưỡng hóa sông hồ” sẻ làm rõ điều ấy Trong quá trình thực hiện khơng tránh khỏi việc sai sót em mong quý thầy (cô) thông cảm bỏ qua Và em xin chân thành cảm ơn thầy ThS Nguyễn Thanh Ngân hướng dẫn em học kỳ vừa qua với bợ mơn Mơi hình hóa mơi trường SVTH: Nguyễn Quốc Vũ - 0850120086 GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân Tiểu luận Mơ hình hóa mơi trường Chủ đề Tổng quan phú dưỡng hóa 1.1 Khái niệm Phú dưỡng hóa (Eutrophication) định nghĩa là sự làm giàu quá mức chất dinh dưỡng vô với dinh dưỡng có ng̀n gớc thực vật Thơng thường là ḿi nitrat và photphat Phú dưỡng là hiện tượng thường gặp các hồ đô thị, các sông và kênh dẫn nước thải Biểu hiện phú dưỡng của các hồ đô thị là nồng độ chất dinh dưỡng N, P cao, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật nước, đặc biệt là loài cá, nước có màu xanh đen đen và có mùi thới Hình 1.1 Quá trình hờ bị phú dưỡng 1.2 Nguồn gốc phú dưỡng 1.2.1 Các nguyên tố dinh dưỡng làm nước bị phú dưỡng Gồm Nitơ, Phốt pho, Cacbon, 1.2.2 Nguồn điểm Các nguồn thải từ hệ thống cống rãnh các thị trấn, thành phố, các khu công nghiệp Hàm lượng các chất dinh dưỡng từ nguồn này đổ trực tiếp vào hồ thường rất cao Ngoài ra, việc sử dụng bột giặt, các chất tẩy rửa chứa P đưa trực tiếp vào ao hồ rất đáng báo động Nguồn thải này phụ thuộc rất nhiều vào mức sống của nhân dân và chuẩn mực vệ sinh khu vực SVTH: Nguyễn Quốc Vũ - 0850120086 GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân Tiểu luận Mô hình hóa mơi trường Chủ đề Hình 1.2 Điểm xả thải 1.2.3 Nguồn phát tán Khu vực này rất rộng lớn, bao gồm các khu vực sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp và các vùng chảy tràn Các dòng chảy tràn bề mặt có khả mang về hồ rất nhiều chất dinh dưỡng Dần dần hồ tích tụ nhiều chất hữu và bùn đẩy nhanh sự phát triển của các vi sinh vật dưới nước làm cho hồ trở nên giàu chất dinh dưỡng Hoạt động sản xuất nông nghiệp là một tác nhân rất quan trọng gây nên hiện tượng phú dưỡng Phân bón hóa học sử dụng ngày càng nhiều, nhất là phân đạm (chứ N), phân lân (chứa P) Hình 1.3 Mơ tả ng̀n phân tán 1.3 Ảnh hưởng phú dưỡng hóa 1.3.1 Đới với hệ sinh thái nước Tăng sinh khối thực vật và động vật, tăng tỷ lệ lắng đọng trầm tích, làm thay đổi các loài sinh vật chiếm ưu thế, tăng tần số nở hoa của tảo, làm tăng độ đục của nước, làm giảm tuổi thọ tối đa của hồ, giảm sự đa dạng các loài 1.3.2 Ảnh hưởng đến sức khỏe Nguồn nước chứa nhiều nitrat tiềm ẩn mối nguy hại lớn đối với sức khỏe người Trẻ em dưới tháng tuổi có thể mắc bệnh Met-H ́ng sữa bình chứa nhiều nitrat Trẻ nhỏ có pH dịch vị rất thấp dể khử nitrat thành nitrit Ion nitrit dễ dàng thâm nhập vào máu, chúng ion hóa sắt phân tử hemoglobin, làm giảm khả vận chuyển máu Tỉ lệ tử vong của bệnh này khoảng 60-80% SVTH: Nguyễn Quốc Vũ - 0850120086 GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân Tiểu luận Mơ hình hóa mơi trường Chủ đề Vai trò chất dinh dưỡng Nitrogen Phosphorus Các chất dinh dưỡng vô cung cấp hóa chất để hình thành bợ khung cho đời sống hệ thực vật nước Một số chất dinh dưỡng cần với khối lượng lớn để phát triển tế bào và gọi là chất đa lượng (macronutrient) bao gồm cacbon, oxy, nitơ, phốt pho, sulfur, silica và sắt Ngoài ra, thực vật còn cần một lượng nhỏ các chất dinh dưỡng vi lượng (micronutrient) bao gồm mangan, đồng, kẽm,… Sự thiếu hụt của một các chất dinh dưỡng thiết yếu hạn chế sự phát triển của thực vật cấp thấp (rong tảo) Đây chính là sở của quyền xác định các yếu tố hạn chế tiềm phát triển của chúng Dưỡng chất cần thiết xác định là N và P Nitơ là nguyên tố quan trọng protein của tế bào còn phớt có vị trí chủ chớt quá trình biến đổi lượng phục vụ cho quá trình tổng hợp các chất thể sớng Cả hai nguyên tố đều thiết yếu và liều lượng khác tùy thuộc vào loại cụ thể 2.1 Tổng quan Nitrogen (N) N tồn tại dưới dạng phân tử, dạnh oxy hóa ( nitrat và nitrit), dạng khử ( amoniac và các hợp chất hưu cơ) N hữu có thế phân hủy tạo thành dạng hạt và dạng hòa tan Một số loài tảo lam có khả cớ định N phân tử, cho phép chúng cạnh tranh tốt trường hợp các dạng N khác không tồn tại Các dạng N vô không hấp thụ mạnh các các hạt Tuy N dạng hạt lắng vào bùn chúng có thể thâm nhập lại vào nước 2.2 Tổng quan Phosphorus (P) P tồn tại dưới dạng hạt cặn và dạng hòa tan P dạng hạt có P hữu dạng hạt và P vô dạng hạt P hữu dạng hạt gồm các thực vật, động vật và các mảnh vụn hữu P vô dạng hạt gồm các khoán chất phốt phát và phức của phốt phát với các chất rắn P dạng hòa tan có P hữu hòa tan, P vô hòa tan và P hoạt tính hòa tan 2.3 Vai trò chất dinh dưỡng Nitrogen Phosphorus Trong các hệ sinh thái dưới nước luôn tồn tại sẵn các loài tảo và một hàm lượng nhất định các chất N, P để đảm bảo sự phát triển bình thường của các hệ sinh thái này Khi nồng độ N, P tăng lên, kích thích sự phát triển của tảo gọi là hiện tượng tảo nở hoa – là sự phát triển một cách vượt bậc về số lượng các loài tảo hệ sinh thái nước Tùy thuộc vào sự tham gia của các loài tảo vào hiện tượng tảo nở hoa mà số lượng tảo phát triển các mức độ khác Ở điều kiện bình thường, tảo có 10-100 tế bào /ml nước, còn điều kiện phú dưỡng, tảo có thể lên tới 1000 – 10000 tế SVTH: Nguyễn Quốc Vũ - 0850120086 GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân Tiểu luận Mơ hình hóa môi trường Chủ đề bào/ml (thậm chí lên tới hàng triệu tb/ml nước), kéo theo là sự đổi màu nước – là dấu hiệu dễ nhận biết nhất của hệ sinh thái nước Tảo phát triển có mợt lượng lớn tảo bị chết Khi tảo chết các vi khuẩn phân hủy chúng, chúng lấy O2 khuếch tán mơi trường nước để phân hủy tảo Phương trình hóa học: (CH2O)106(NH3)16H3PO4 + 138O2106CO2 + 122H2O +16HNO3 +H3PO4 Như vậy, để phân hủy mợt phân tử tảo vi kh̉n lấy của môi trường 276 nguyên tử ôxi, làm giảm nồng độ ôxi làm cho các loài cá và sinh vật thủy sinh khác không đủ ôxi mà chết ngạt Đồng thời, tảo chết đi, rơi xuống đáy là nguyên nhân gây làm cho nước hôi thối và có màu đục, màu đen xám đen Hờ nghèo dinh dưỡng: hờ khơng có ít chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của tảo các hờ này có thể nhìn tận đáy và có vùng sinh trưởng đợng thực vật mở rợng Hờ có nờng đợ P thấp và có xu hướng giảm Hơn tỷ lệ N,P > 16:1 sự phú dưỡng hóa là P khớng chế và việc đưa P vào hồ là chỉ số then chốt để đánh giá vấn đề phú dưỡng có xảy hay khơng Hình 2.4 Hờ nghèo dinh dưỡng Hờ giàu dinh dưỡng: Đặc trưng nồng độ cao và không cân đối các chất dinh dưỡng chủ yếu là Nito, photpho tạo điều kiện thúc đẩy rong tảo tạo nên sự phát triển gây suy giảm chất lượng nước SVTH: Nguyễn Quốc Vũ - 0850120086 GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân Tiểu luận Mơ hình hóa mơi trường Chủ đề Hình 2.5 Hồ giàu dinh dưỡng 2.4 Tầm quan trọng tỷ số N/P Trong vùng nước cửa sông sẻ bị chịu ảnh hưởng của thủy triều cả N và P có thể bị hạn chế sự phát triển của thực vật nước phụ thuộc vào số nguồn điểm (N/P >10 P giới hạn) Đối với hồ tiếp nhận lớn có thể ng̀n kiểm soát là P, với các hờ tiếp nhập nhỏ ng̀n kiểm soát có thể là N nước thải có nờng đợ P cao nguồn kiểm soát là P Tỷ số N/P là đại lượng hữu ích bước đầu tìm hiểu mới quan hệ giữ N, P và sinh khối thực vật nước Nhưng phải cẩn trọng việc giải thích và sử đại lượng này Những yếu tố tác động đến tượng phú dưỡng hóa sơng hồ 3.1 Chất dinh dưỡng Là ́u tớ quan trọng, bới ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo Các hoạt động của người cung cấp hàm lượng lớn N, P còn có qus trình phú dưỡng tự nhiên 3.2 Độ sâu hồ Hờ càng sâu các chất dinh dưỡng bị lắng xuống tầng đáy, cách xa phạm vi sinh sống tầng mặt vậy hạn chế hiện tượng “tảo nở hoa” 3.3 Khả lưu chuyển nước Nước mà lưu chuyển càng nhanh kéo các chất dinh dưỡng khỏi hệ sinh thái, khiến cho các loài tảo không đủ thời gian để sử dụng các chất dinh dưỡng này Những ao, hồ tụ đọng - ao, hờ mà khơng có dòng nước dẫn vào, mà nguồn cung cấp nước chủ yếu từ nước ngầm, nước chảy tràn mặt còn nước ngấm qua đất hay bốc nước, có nguy lớn dẫn đến hiện tượng phú dưỡng 3.4 Khí hậu Khi có các ́u tớ về ánh sáng, nhiệt đợ, đợ ẩm thích hợp đẩy nhanh quá trình phát triển của tảo gây hiện tượng phú dưỡng Chính lẽ đó, hiện tượng phú dưỡng thường gặp vào mùa đông mùa hè Tổng kết Phú dưỡng là mợt quá trình tự nhiên sẻ khơng đán kể Nếu phú dưỡng hình thành quá trình hoạt đợng của người trở thành vấn đề môi trường đặc biệt cần phải quan tâm giai đoạn hiện nay, sự phát triển kinh tế và thị hóa ngày càng gia tăng toàn thế giới Do vậy, cần có biện pháp thích hợp để phòng tránh và xử lý hiện tượng này Tài liệu tham khảo SVTH: Nguyễn Quốc Vũ - 0850120086 GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân Tiểu luận Mơ hình hóa mơi trường Chủ đề - Giáo trình mơ hình hóa mơi trường của PSG.TS Lê Hoàng Nghiêm xuất bản năm 2014 Báo cáo hiện tượng phú dưỡng nguồn nước của cô Phạm Thị Hà hướng dẫn SVTH: Nguyễn Quốc Vũ - 0850120086 GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân ... minh vai trò chất dinh dưỡng Nitrogen Phosphorus tượng phú dưỡng hóa, phân tích yếu tố tác động đến tượng phú dưỡng hóa sơng hồ? ?? sẻ làm rõ điều ấy Trong quá trình thực hiện khơng tránh khỏi... chất dinh dưỡng là chất nào, vai trò của chúng và các yếu tố nào ảnh hưởng đến phú dưỡng? Đề tài tiểu tiểu luận của em về ? ?Chứng minh vai trò chất dinh dưỡng Nitrogen Phosphorus. .. Nhưng phải cẩn trọng việc giải thích và sử đại lượng này Những yếu tố tác động đến tượng phú dưỡng hóa sơng hồ 3.1 Chất dinh dưỡng Là ́u tớ quan trọng, bới ảnh hưởng đến sự phát triển