Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Tìm hiểu thực trạng ô nhiễm môi trường nước và thiết kế bài trắc nghiệm đánh giá mức độ hiểu biết về môi trường của sinh viên khoa Hóa, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh

Là một sinh viên của trường ĐHSP TPHCM, nhận thức được vai trò của người giáo viên trong vấn đề này và được sự hỗ trợ của các thầy cô khoa Hóa, em đã chọn đề tài này làm khóa luận tốt ng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nhân dịp này, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô khoa Hóa và toàn thể các thầy cô của trường Đại học Sư Phạm TPHCM đã tận tình dạy

dỗ chúng em trong suốt bốn năm học vừa qua Đặc biệt, em xin cảm ơn thầy Nguyễn Văn Bỉnh đã hết lòng giúp đỡ, tạo điều kiện để em hoàn thành khóa luận này

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do vốn kiến thức và thời gian có hạn, khóa

luận khó tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận được sự cảm thông và góp ý của quý

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, “ô nhiễm môi trường” là cụm từ thường xuyên được nhắc đến trên các phương tiện truyền thông, hay trong các hội nghị thế giới Thiên tai xảy ra thường xuyên và dữ dội hơn, bệnh hiểm nghèo gia tăng, đất trồng ngày càng cằn cỗi, nguồn nước mang theo vô số chất độc… tất cả cho thấy hậu quả môi trường gây ra bởi những hành động của con người đang ngày càng rõ rệt và đè nặng lên mỗi quốc gia, mỗi địa phương thậm chí là mỗi cá nhân Để tránh khỏi sự diệt vong – cái giá quá đắt mà thiên nhiên bắt toàn nhân loại phải trả - công tác bảo

vệ môi trường trở nên bức thiết hơn bao giờ hết

Trong sự nghiệp bảo vệ môi trường, biện pháp được coi là có thể giải quyết được cái gốc của vấn đề chính là giáo dục môi trường Khi những kiến thức về môi trường, những hình ảnh về các hậu quả môi trường tác động trực tiếp lên con người được phổ cập trong cộng đồng, chắc chắn mỗi cá nhân sẽ có ý thức chung tay thực hiện nhiệm vụ bảo vệ môi trường Giáo dục môi trường có thể thực hiện bằng nhiều hình thức và cho nhiều đối tượng khác nhau, trong đó việc giảng dạy ở trường học chiếm vị trí vô cùng quan trọng

Công tác giáo dục môi trường đòi hỏi sự nổ lực lớn của toàn xã hội mà đặc biệt là ngành giáo dục Với đối tượng là học sinh, sinh viên, giáo dục môi trường không chỉ là lí thuyết cứng nhắc mà cần có những hình ảnh cụ thể, những tin tức mới nhất về môi trường Kèm theo đó là các hoạt động ngoại khóa thiết thực để rèn luyện cho học sinh, sinh viên thói quen bảo vệ môi trường Là một sinh viên của trường ĐHSP TPHCM, nhận thức được vai trò của người giáo viên trong vấn đề này và được sự hỗ trợ của các thầy cô khoa Hóa, em đã chọn đề tài này làm khóa luận tốt nghiệp với mong muốn đây là tài liệu hữu ích để các giáo viên trung học tham khảo khi thực hiện giáo dục môi trường thông qua môn Hóa học

MỤC LỤC

Chương 1 T ỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG 11

1.1 Định nghĩa môi trường [5] 11

1.2 Phân lo ại môi trường[5] 12

1.2.1 Môi trường vật lí 12

1.3 M ối quan hệ giữa môi trường và phát triển[5] 13

1.4 Ch ức năng của môi trường[5] 13

1.5 Ô nhiễm môi trường[6] 14

1.6 Nh ững vấn đề môi trường thách thức hiện nay trên thế giới[5] 15

1.6.1 Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất thiên tai gia tăng 15

1.6.2 Sự suy giảm tầng ôzôn 15

1.6.3 Hiệu ứng nhà kính đang gia tăng 15

1.6.4 Tài nguyên bị suy thoái 16

1.6.5 Ô nhiễm môi trường đang xảy ra ở quy mô rộng 16

1.6.6 Sự gia tăng dân số 17

1.6.7 Sự suy giảm tính đa dạng sinh học trên Trái Đất 18

Chương 2 MÔI TRƯỜNG THỦY QUYỂN 19

2.1 Vai trò c ủa nước trong sinh quyển [6] 19

2.1.1 Vai trò của nước đối với sự sống của các sinh vật 19

2.1.2 Ảnh hưởng của nước đến khí hậu 19

2.1.3 Vai trò của nước đối với sự phát triển kinh tế - xã hội 19

2.2 Chu trình nước toàn cầu[6] 20

2.3 Phân lo ại nước[ 6] 23

2.3.1 Nước mặt 23

2.3.2 Nước ngầm 24

2.3.3 Nước biển [28] 26

2.3.4 Phân bố nước trên Trái Đất [28] 26

2.3.5 Nước ngọt trong lòng đất 27

2.4 Các t ầng chứa nước[6] 27

2.4.1 Tầng chứa nước 27

2.4.2 Tầng cách nước 28

2.4.3 Tài nguyên nước ở Việt Nam [4] 28

2.4.4 Tài nguyên nước ở thành phố Hồ Chí Minh [4] 29

2.5 Thành phần hóa học của môi trường nước[6] 29

2.6 Thành ph ần sinh học của nước[6] 32

2.7 S ự ô nhiễm môi trường nước[6] 34

2.7.1 Khái niệm về sự ô nhiễm môi trường nước 34

2.7.2 Một số chất gây ô nhiễm môi trường nước [5][6] 35

2.8 Hi ện tượng nước bị ô nhiễm[6] 42

Chương 3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC TOÀN CẦU 44

3.1 Nh ững con số biết nói[28] 44

3.2 Hiện trạng, tiến trình thực hiện mục tiêu phát trển Thiên niên k ỷ[28][29] 46

3.2.1 Hàng tỷ người đang sống trong tình trạng điều kiện vệ sinh môi trường chưa được cải thiện 46 3.2.2 Hàng triệu người sống trong tình trạng nguồn nước uống không được cải thiện 47

3.2.3 Vấn đề vệ sinh môi trường: Mục tiêu phát triển thiên niên kỷ của thế giới đang có dấu hiệu suy giảm 48

3.2.4 Nước uống: Cả thế giới đang thực hiện đúng tiến độ của mục tiêu MGD 49

3.3 Tình tr ạng ô nhiễm môi trường nước trên toàn thế giới[17] 50

3.4 10 dòng sông c ạn kiệt nước và ô nhiễm nước nhất trên thế giới[14] 54 3.4.1 Sông Citarum, Indonesia 54

3.4.2 Sông Hằng, Ấn Độ 55

3.4.3 Sông Mississippi, Mỹ 56

3.4.4 Sông Buriganga, Bangladesh 57

3.4.5 Sông Yamuna, Ấn Độ 57

3.4.6 Sông Hoàng Hà, Trung Quốc 58

3.4.7 Sông Marilao, Philippines 58

3.4.8 Sông Tùng Hoa, Trung Quốc 59

3.4.9 Sông Sarno, Italy 59

3.4.10 Sông King, Australia 59

3.5 10 qu ốc gia ô nhiễm môi trường nhất thế giới[16] 60

3.5.1 Baghdad (Iraq) 60

3.5.2 Brunei Darussalam (Brunei) 60

3.5.3 Dhaka (Bangladesh) 60

3.5.4 Karachi (Pakistan) 61

3.5.5 Lagos (Nigeria) 61

3.5.6 Mexico City (Mexico) 61

3.5.7 Moscow (Nga) 61

3.5.8 Maputo (Mozambique) 62

3.5.9 Mumbai (Ấn Độ) 62

3.5.10 New Delhi (Ấn Độ) 62

3.6 Tin tức – sự kiện về môi trường nước:[24][28[29][30] 63

Chương 4 MÔI TRƯỜNG NƯỚC Ở VIỆT NAM 69

4.1 Môi trường nước mặt[7] 69

4.1.1 Hiện trạng suy kiệt nguồn nước mặt 69

4.1.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước mặt 71

4.1.3 Diễn biến ô nhiễm nước mặt 75

4.1.4 Diễn biến ô nhiễm nước ba lưu vực sông Nhuệ - Đáy, Cầu và Đồng Nai – Sài Gòn 76

4.2 Môi trường nước dưới đất[7] 80

4.2.1 Hiện trạng khai thác và sử dụng nước dưới đất 81

4.2.2 Hiện trạng ô nhiễm nước dưới đất 83

4.3 Môi trường nước biển[7]

85

4.3.1 Các nguồn gây ô nhiễm nước biển 85

4.3.2 Diễn biến chất lượng nước ven bờ 87

4.3.3 Diễn biến chất lượng nước biển khơi 91

4.4 Tin t ức về ô nhiễm môi trường nước ở Việt Nam[12][13][18][19][20] 94

Chương 5 MÔI TRƯỜNG NƯỚC Ở TP HCM 101

5.1 Gi ới thiệu chung[25][26] 101

5.2 Các nguồn cung cấp nước cho thành phố[4][25][26] 101

5.2.1 Sông Sài Gòn và Sông Đồng Nai 102

5.3 Nước ngầm[4][25][26] 104

5.4 Nước mưa[4][25][26] 105

5.5 Tái s ử dụng nước thải[4][25][26] 106

5.6 Đánh giá môi trường thành phố Hồ Chí Minh tháng 2/2013[11] 106 5.7 Thực trạng ô nhiễm môi trường nước ở TP.HCM[10][11][15] 110

5.7.1 Tình hình ô nhiễm nguồn nước kênh rạch TP.HCM : 110

5.7.2 Tình hình ô nhiễm nước thải ở các khu công nghiệp TP.HCM : 111

5.7.3 Tình hình ô nhiễm tại các sông ngòi ở TP.HCM : 112

5.7.4 Nguy cơ ô nhiễm tầng nước ngầm 114

5.7.5 Hậu quả và nguy cơ mắc bệnh do ô nhiễm nguồn nước : 115

Chương 6 THI ẾT KẾ BÀI TRẮC NGHIỆM ĐỂ ĐÁNH GIÁ M ỨC ĐỘ HIỂU BIẾT CỦA SINH VIÊN VỀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG (ĐẤT, NƯỚC VÀ KHÔNG KHÍ) 117

6.1 Tiêu chí bài tr ắc nghiệm đánh giá 117

6.1.1 Hình thức: 117

6.1.2 Nội dung: 117

6.2 N ội dung bài trắc nghiệm đánh giá 118

6.3 Cách đánh giá kết quả bài trắc nghiệm của sinh viên 126

6.4 Th ực nghiệm 126

6.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm 138

6.6 139

Chương 7 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 140

7.1 K ết luận 140

7.2 Đề xuất 141

PHẦN MỘT: MỞ ĐẦU

1 Lí do ch ọn đề tài

Nước - nguồn tài nguyên vô cùng quý giá nhưng không phải vô tận Mặc dù

lượng nước chiếm hơn 97% bề mặt Trái Đất nhưng lượng nước có thể dùng cho sinh hoạt và sản xuất rất ít, chỉ chiếm khoảng 3% Nhưng hiện nay nguồn nước này đang bị ô nhiễm trầm trọng do nhiều nguyên nhân mà nguyên nhân chính là do

hoạt động sản xuất và ý thức của con người

Việc khan hiếm nguồn nước ngọt đã và đang gây ra hậu quả hết sức nghiêm

trọng đến môi trường, hệ sinh thái, các loài sinh vật, trong đó có con người ,tiềm ẩn nguy cơ chiến tranh…

Do vậy đề tài “Tìm hiểu thực trạng ô nhiễm môi trường nước và thiết kế bài trắc nghiệm đánh giá mức độ hiểu biết về môi trường của sinh viên khoa Hóa trường Đại học Sư Phạm Tp HCM” với mục tiêu giới thiệu sơ lược về hiện trạng

ô nhiễm nước ở trên thế giới và ở nước ta, cũng như đánh giá được mức độ nhận thức về việc bảo vệ môi trường của sinh viên

Từ đó đề ra biện pháp giải quyết, kêu gọi mọi người chung tay bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này, cũng chính là bảo vệ chúng ta và thế hệ mai sau

2 M ục đích của đề tài

Mục đích khi thực hiện đề tài là tìm được thông tin, nguồn tư liệu về vấn đề ô nhiễm nước trên thế giới, ở Việt Nam và tại thành phố Hồ Chí Minh trong vài thập

kỉ gần đây Bên cạnh đó, thiết kế một bài trắc nghiệm để đánh giá mức độ hiểu biết

của sinh viên năm 3 khoa Hóa trường Đại học Sư Phạm TP HCM về ô nhiễm môi trường (đất, nước, không khí)

3 Nhi ệm vụ của đề tài

- Tìm thông tin và nguồn tư liệu về thực trạng ô nhiễm nước và sắp xếp khoa học theo từng chủ đề nhỏ để dễ dàng tìm hiểu và tra cứu

- Thiết kế bài trắc nghiệm về vấn đề môi trường

- Khảo sát sự hiểu biết của sinh viên năm 3 về vấn đề môi trường thông qua bài

trắc nghiệm trên

- Đề xuất

4 Phương pháp và các phương tiện nghiên cứu

- Phương pháp: tìm hiểu và thu thập thông tin thông qua sách, báo, internet,…

- Khảo sát thực tế: đối tượng là sinh viên năm 3 khoa Hóa trường ĐH Sư Phạm

TP HCM

PHẦN HAI: VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG

1.1 Định nghĩa môi trường [5]

huật ngữ môi trường (MT) - Environment (Tiếng Anh), tiếng Hoa: Hoàn cảnh MT bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo

bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật (Điều 3, Luật BVMT của VN, 2005)

Định nghĩa 1: Theo nghĩa rộng nhất thì MT là tập hợp các điều kiện và

hiện tượng bên ngoài có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc sự kiện Bất cứ một vật

thể, một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một MT Theo Lê Văn Khoa, 1995: Đối với cơ thể sống thì “Môi trường sống” là tổng hợp những điều kiện

bên ngoài có ảnh hưởng tới đời sống và sự phát triển của cơ thể

Định nghĩa 2: MT bao gồm tất cả những gì bao quanh sinh vật, tất cả các yếu

tố vô sinh và hữu sinh có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự sống, phát triển và sinh sản của sinh vật (Hoàng Đức Nhuận, 2000)

Theo tác giả, MT có các thành phần chính tác động qua lại lẫn nhau:

− MT tự nhiên bao gồm nước, không khí, đất đai, ánh sáng và các sinh vật

− MT kiến tạo gồm những cảnh quan được thay đổi do con người

− MT không gian gồm những yếu tố về địa điểm, khoảng cách, mật độ, phương hướng và sự thay đổi trong MT

Định nghĩa 3: MT là một phần của ngoại cảnh, bao gồm các hiện tượng và các

thực thể của tự nhiên, mà ở đó, cá thể, quần thể, loài, có quan hệ trực tiếp hoặc

gián tiếp bằng các phản ứng thích nghi của mình (Vũ Trung Tạng, 2000) Đối với con người, MT chứa đựng nội dung rộng Theo định nghĩa của UNESCO (1981) thì MT của con người bao gồm toàn bộ các hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra, những cái hữu hình (tập quán, niềm tin ) trong đó con người sống và lao động, họ khai thác các TNTN và nhân tạo nhằm thỏa mãn những nhu cầu của mình

Như vậy, MT sống đối với con người không chỉ là nơi tồn tại, sinh trưởng và phát

T

triển cho một thực thể sinh vật và con người mà còn là “khung cảnh của cuộc sống,

của lao động và sự vui chơi giải trí của con người”

Từ đó chúng ta có thể khái quát “Môi trường là một tập hợp tất cả các thành

phần của thế giới vật chất bao quanh có khả năng tác động đến sự tồn tại và phát triển

của mỗi sinh vật Bất cứ một vật thể, sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một môi trường nhất định.”

1.2 Phân loại môi trường [5]

Theo chức năng, môi trường được chia thành 2 loại:

− Môi trường tự nhiên: bao gồm các yếu tố thiên nhiên, vật lý, hóa học, sinh học tồn tại khách quan bao quanh con người

− Môi trường xã hội: là tổng thể các quan hệ giữa con người với con người, tạo nên sự thuận lợi hay khó khăn cho sự phát triển của cá nhân hay cộng đồng

dân cư Môi trường nhân tạo là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội do con người tạo nên và chịu sự chi phối bởi con người

Cấu trúc của môi trường tự nhiên gồm hai thành phần cơ bản: môi trường vật lí và môi trường sinh vật

1.2.1 Môi trường vật lí

Môi trường vật lí là thành phần vô sinh của môi trường tự nhiên bao gồm khí quyển,

thủy quyển, thạch quyển và sinh quyển

tầng đối lưu, cách mặt đất từ 10 – 12km Khí quyển đóng vai trò cực kì quan trọng trong việc duy trì sự sống của con người, sinh vật và quyết định đến tính chất khí hậu,

thời tiết của Trái Đất

dương, biển, sông, hồ, ao, suối, nước ngầm, băng tuyết, hơi nước trong đất và trong

không khí Thủy quyển đóng vai trò không thể thiếu được trong việc duy trì cuộc sống con người, sinh vật, cân bằng khí hậu toàn cầu và phát triển các ngành kinh tế

trên phần lục địa và 20 – 30km dưới đáy đại dương Tính chất vật lí, thành phần hóa

học của địa quyển ảnh hưởng quan trọng đến cuộc sống con người, sự phát triển nông,

lâm, ngư nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, đô thị, cảnh quan và tính đa dạng sinh học trên Trái Đất

khí quyển, lớp trên của địa quyển Đặc trưng cho hoạt động sinh quyển là các chu trình trao đổi vật chất và năng lượng

1.2.2 Môi trường sinh vật [5]

Môi trường sinh vật là thành phần hữu sinh của môi trường, bao gồm các hệ

sinh thái, quần thể động vật và thực vật Môi trường sinh vật tồn tại và phát triển trên

cơ sở sự tiến hóa của môi trường vật lí

1.3 Mối quan hệ giữa môi trường và phát triển [5]

Môi trường thiên nhiên cung cấp tài nguyên cho hệ kinh tế, đồng thời tiếp nhận chất thải từ hệ kinh tế Chất thải này có thể ở lại hẳn trong môi trường thiên

nhiên, hoặc qua chế biến rồi trở về hệ kinh tế Mọi hoạt động sản xuất mà chất phế thải không thể sử dụng trở lại được vào hệ kinh tế được xem như là hoạt động gây tổn hại đến môi trường Lãng phí tài nguyên không tái tạo được, sử dụng tài nguyên

tái tạo được một cách quá mức khiến cho nó không thể hồi phục được, hoặc phục hồi sau một thời gian quá dài, tạo ra những chất độc hại đối với con người và môi trường sống là hành động tiêu cực về môi trường Các hoạt động phát triển luôn luôn

có hai mặt lợi và hại, bản thân thiên nhiên cũng có hai mặt Thiên nhiên là nguồn tài nguyên và phúc lợi đối với con người, nhưng đồng thời cũng là nguồn thiên tai, thảm họa đối với đời sống và sản xuất của con người

1.4 Chức năng của môi trường [5]

Môi trường là không gian sống của con người và sinh vật Trong quá trình tồn

tại và phát triển, con người cần có các nhu cầu tối thiểu về không khí, độ ẩm, nước,

nhà ở cũng như các hoạt động vui chơi giải trí khác Tất cả các nhu cầu này đều do môi trường cung cấp, tuy nhiên khả năng cung cấp các nhu cầu đó của con người là có

giới hạn và phụ thuộc vào trình độ phát triển của từng quốc gia và từng thời kì

B ảng 1.1: Diện tích đất tự nhiên và đất nông nghiệp trên đầu người trên thế giới

[Nguồn: FAO, 2005; Báo cáo môi trường quốc gia 2010, trang 49]

Nhóm các nước theo bình quân diện tích

tự nhiên/ người

Nhóm các nước theo bình quân diện tích

đất nông nghiệp/ người Nhóm Phân cấp (ha) Số nước % Nhóm Phân cấp (ha) Số nước %

của con người Trải qua các nền sản xuất từ thô sơ đến hiện đại, con người phải khai

thác các nguồn nguyên liệu như đất, đá, tài nguyên sinh vật … để phục vụ cho mục đích ăn, ở và lao động của mình Tất cả các tài nguyên này đều do môi trường cung

cấp và giá trị của tài nguyên phụ thuộc vào mức độ khan hiếm và giá trị của nó trong

xã hội Như vậy, con người phải bảo vệ và sử dụng tài nguyên một cách hợp lí để bảo đảm sự phát triển bền vững

Môi trường còn là nơi chứa đựng các chất thải của con người trong quá trình sử

dụng các tài nguyên Các tài nguyên sau khi hết hạn sử dụng bị thải vào môi trường dưới dạng các chất thải Các chất thải này bị các quá trình vật lý, hóa học, sinh học phân hủy thành các chất vô cơ, hữu cơ quay trở lại phục vụ con người Tuy nhiên,

chức năng chứa đựng chất thải của môi trường là có giới hạn, nếu con người vượt quá

giới hạn này thì sẽ gây ra mất cân bằng sinh thái và ô nhiễm môi trường Do vậy, vấn

đề xử lí chất phế thải trở thành nhiệm vụ cấp thiết của mỗi quốc gia

1.5 Ô nhiễm môi trường [6]

Ô nhiễm môi trường là hiện tượng làm thay đổi trực tiếp hoặc gián tiếp các thành phần và đặc tính vật lí, hóa học, sinh học, sinh thái học của bất kì thành phần nào của môi trường hay toàn bộ môi trường vượt quá mức cho phép đã được xác định Sự gia tăng các chất lạ vào môi trường làm thay đổi các yếu tố môi trường sẽ

gây tổn hại hoặc có tiềm năng gây tổn hại đến sức khỏe, sự an toàn hay sự phát triển

của con người và sinh vật trong môi trường đó

Suy thoái môi trường là một quá trình suy giảm mà kết quả của nó đã làm thay đổi về chất lượng và số lượng thành phần môi trường vật lí (như suy thoái đất, nước, không khí, biển, hồ, …) và làm suy giảm đa dạng sinh học

1.6 Những vấn đề môi trường thách thức hiện nay trên thế giới [5]

Hiện nay thế giới đang đứng trước những thách thức môi trường sau:

1.6.1 Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất thiên tai gia tăng

Các nhà khoa học cho biết trong vòng 100 năm trở lại đây, Trái Đất đã nóng lên khoảng 0,50

C và trong thế kỷ này sẽ tăng từ 1,50

C - 4,50C so với nhiệt độ ở thế kỷ

XX Hậu quả của sự nóng lên toàn cầu là:

− Mực nước biển dâng cao từ 25 đến 140cm, băng tan sẽ nhấn chìm một vùng đất liền rộng lớn, theo dự báo nếu tình trạng như hiện nay thì đến giữa thế

kỷ này biển sẽ tiến vào đất liền từ 5 - 7m

− Thời tiết thay đổi dẫn đến gia tăng tần suất thiên tai như gió, bão, hỏa hoạn và

lũ lụt

Việt Nam tuy chưa phải là nước công nghiệp phát triển, tuy nhiên xu thế đóng góp khí gây hiệu ứng nhà kính cũng thể hiện khá rõ nét

1.6.2 Sự suy giảm tầng ôzôn

Ôzôn (O3) là loại khí hiếm trong không khí gần bề mặt đất và tập trung thành lớp dày ở những độ cao khác nhau trong tầng đối lưu từ 16 km đến khoảng

40 km ở các vĩ độ Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, ôzôn độc hại và sự ô nhiễm ôzôn sẽ có tác động xấu đến năng suất cây trồng

Tầng ôzôn có vai trò bảo vệ, chặn đứng các tia cực tím có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của con người và các loài sinh vật trên Trái Đất Bức xạ tia cực tím có nhiều tác động, hầu hết mang tính chất phá hủy đối với con người và sinh vật cũng như các vật liệu khác, khi tầng ôzôn tiếp tục bị suy thoái, các tác động này càng trở nên tồi tệ

1.6.3 Hiệu ứng nhà kính đang gia tăng

Như chúng ta đã biết, nhiệt độ bề mặt Trái Đất được tạo thành bởi sự cân bằng

giữa năng lượng Mặt Trờichiếu xuống Trái Đất và năng lượng bức xạ nhiệt của mặt đất

phản xạ vào khí quyển Bức xạ Mặt Trời là bức xạ sóng ngắn nên nó dễ dàng xuyên

qua các lớp khí CO2 và tầng Ôzôn rồi xuống mặt đất, ngược lại, bức xạ nhiệt từ mặt đất phản xạ vào khí quyển là bức xạ sóng dài, nó không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 và lại bị khí CO2 và hơi nước trong không khí hấp thụ, do đó nhiệt độ của khí

quyển bao quanh Trái Đất sẽ tăng lên theo nhiệt độ bề mặt Trái Đất, hiện tượng này được gọi là “hiệu ứng nhà kính”(green house effect), vì lớp cacbon đioxit ở đây có tác dụng tương tự như lớp kính giữ nhiệt của nhà kính trồng rau xanh trong mùa đông

Tính chất nguy hại của hiệu ứng nhà kính hiện nay là làm tăng nồng độ các khí này trong khí quyển sẽ có tác dụng làm tăng mức nhiệt độ từ ấm tới nóng, do đó gây nên những vấn đề môi trường của thời đại Các khí nhà kính bao gồm: CO2, CFC,

CH4, N2O Hoffman và Wells (1987) cho biết, một số loại khí hiếm có khả năng làm tăng nhiệt độ của Trái Đất Trong số 16 loại khí hiếm thì CH4 có khả năng lớn nhất, sau đó là N2O, CF3Cl, CF3Br, CF2Cl2 và cuối cùng là SO2

1.6.4 Tài nguyên bị suy thoái

Rừng, đất rừng và đồng cỏ hiện vẫn đang bị suy thoái hoặc bị triệt phá mạnh

mẽ, đất hoang bị biến thành sa mạc Một bằng chứng mới cho thấy sự biến đổi khí hậu cũng là nguyên nhân gây thêm tình trạng xói mòn đất ở nhiều khu vực Theo

FAO, trong vòng 20 năm tới, hơn 140 triệu ha đất sẽ bị mất đi giá trị trồng trọt và chăn nuôi Đất đai ở hơn 100 nước trên thế giới đang chuyển chậm sang dạng hoang

mạc, có nghĩa là 900 triệu người đang bị đe dọa Trên phạm vi toàn cầu, khoảng 25 tỷ tấn đất đang bị cuốn trôi hằng năm vào các sông ngòi và biển cả

Diện tích rừng của thế giới còn khoảng 40 triệu km2

, song cho đến nay, diện

tích này đã bị mất đi một nửa, trong số đó, rừng ôn đới chiếm khoảng 1/3 và rừng nhiệt đới chiếm 2/3.Sự phá hủy rừng xảy ra mạnh chủ yếu ở các nước đang phát triển

1.6.5 Ô n hiễm môi trường đang xảy ra ở quy mô rộng

Trước tốc độ phát triển nhanh chóng của các quốc gia trên thế giới, đặc biệt là quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa Nhiều vấn đề môi trường tác động ở các khu vực nhỏ, mật độ dân số cao Ô nhiễm không khí, rác thải, chất thải nguy hại, ô

nhiễm tiếng ồn và nước đang biến những khu vực này thành các điểm nóng về môi trường

Bước sang thế kỷ XX, dân số thế giới chủ yếu sống ở nông thôn, số người sống tại các đô thị chiếm 1/7 dân số thế giới Đến cuối thế kỷ XX, dân số sống ở đô thị đã tăng lên nhiều và chiếm tới 1/2 dân số thế giới

Ở Việt Nam, trong số 621 đô thị thì chỉ có 3 thành phố trên 1 triệu dân Trong vòng 10 năm tới, nếu không quy hoạch đô thị hợp lý thì có khả năng TP HCM

và Hà Nội sẽ trở thành siêu đô thị khi đó những vấn đề môi trường trở nên nghiêm trọng hơn

1.6.6 Sự gia tăng dân số

Con người là chủ của Trái Đất, là động lực chính làm tăng thêm giá trị của các điều kiện kinh tế - xã hội và chất lượng cuộc sống Tuy nhiên, hiện nay đang xảy

ra tình trạng dân số gia tăng mạnh mẽ, chất lượng cuộc sống thấp, nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng cho nên đã gây ra xu hướng làm mất cân bằng giữa dân số

và môi trường

Đầu thế kỷ XIX dân số thế giới mới có 1 tỷ người, đến năm 1927 tăng lên 2 tỷ người, năm 1960 - 3 tỷ, năm 1974 - 4 tỷ, năm 1987 - 5 tỷ và 1999 là 6 tỷ, hiện nay dân số thế giới đã hơn 7 tỷ Theo dự báo đến năm 2050 sẽ là 9,3 tỷ người, trong đó

95% dân số tăng thêm nằm ở các nước đang phát triển, do đó sẽ phải đối mặt với nhiều vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt là vấn đề môi trường

Nhận thức được tầm quan trọng của sự gia tăng dân số trên thế giới, nhiều quốc gia đã phát triển chương trình Kế hoạch hóa dân số, mức tăng trưởng dân số

toàn cầu đã giảm từ 2% mỗi năm vào những năm trước 1980 xuống còn 1,7% và xu hướng này ngày càng thấp hơn

Sự gia tăng dân số tất nhiên dẫn đến sự tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên và hậu quả dẫn đến ô nhiễm môi trường Ở Mỹ, hằng năm 270 triệu người sử dụng khoảng

10 tỷ tấn nguyên liệu, chiếm 30% trữ lượng toàn hành tinh 1 tỷ người giàu nhất thế giới tiêu thụ 80% tài nguyên của Trái Đất Theo LHQ, nếu toàn bộ dân số của Trái Đất có cùng mức tiêu thụ trung bình như người Mỹ hoặc Châu Âu thì cần phải có 3 Trái Đất mới đáp ứng đủ nhu cầu cho con người Vì vậy, mỗi quốc gia cần phải đảm

bảo sự hài hòa giữa: dân số, môi trường, tài nguyên, trình độ phát triển kinh tế - xã hội

1.6.7 Sự suy giảm tính đa dạng sinh học trên Trái Đất

Các loài động thực vật qua quá trình tiến hóa hàng trăm triệu năm đã và đang góp phần quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng môi trường sống trên Traí đất,

ổn định khí hậu, làm sạch các nguồn nước, hạn chế xói mòn đất, làm tăng độ phì nhiêu đất Sự đa dạng của tự nhiên cũng là nguồn vật liệu quý giá cho các ngành

công nghiệp, dược phẩm, du lịch, là nguồn thực phẩm lâu dài của con người và là nguồn gen phong phú để tạo ra các giống loài mới

Sự đa dạng về các giống loài động thực vật trên hành tinh có vị trí vô cùng quan trọng Việc bảo vệ đa dạng sinh học có ý nghĩa đạo đức, thẩm mỹ và loài người phải có trách nhiệm tuyệt đối về mặt luân lý trong cộng đồng sinh vật Đa dạng sinh học lại là nguồn tài nguyên nuôi sống con người Tuy nhiên, hiện nay vấn

đề mất đa dạng sinh học đang là vấn đề nghiêm trọng, nguyên nhân chính của sự mất

đa dạng sinh học là:

− Mất nơi sinh sống do chặt phá rừng và phát triển kinh tế

− Săn bắt quá mức để buôn bán

− Ô nhiễm đất, nước và không khí

− Việc du nhập nhiều loài ngoại lai cũng là nguyên nhân gây mất đa dạng sinh học Hầu hết các loài bị đe dọa đều là các loài trên mặt đất và trên một nửa sống trong rừng Các nơi cư trú nước ngọt và nước biển, đặc biệt là các dải san hô là những môi trường sống rất dễ bị thương tổn

Chương 2 MÔI TRƯỜNG THỦY QUYỂN

2.1 Vai trò của nước trong sinh quyển [6]

2.1.1 Vai trò của nước đối với sự sống của các sinh vật

ước là thành phần cơ bản của sự sống , thiếu nó thì con người và sinh vật không thể tồn tại và phát triển được Nước chiếm từ 80-90% khối lượng cơ thể của thực vật và khoảng 70% khối lượng cơ

thể của động vật

Đối với con người nước đóng vai trò rất quan trọng Trong cơ thể người trưởng thành nước chiếm khoảng 65% và trong cơ thể trẻ em nước chiếm khoảng 75% Nước có trong tất cả các cơ quan và tế bào của con người, thậm chí ở các mô

cứng như xương cũng chứa 20% nước Nước là chất tham gia vào các quá trình sinh hóa trong mô cơ và ảnh hưởng rất nhạy tới trạng thái sức khỏe của con người

Đối với cơ thể sống, thiếu nước nguy hiểm hơn nhiều so với thiếu thức ăn và

thiếu nước có thể dẫn đến tử vong Mỗi ngày mỗi người cần cung cấp khoảng 2,5l nước cho cơ thể dể duy trì các hoạt động bình thường, nhưng tùy theo điều kiện nhiệt độ và cường độ lao động mà nhu cầu nước cũng có thể thay đổi

Nước quyết định vai trò của đại dương về khí hậu bởi nước có nhiệt dung

riêng lớn Các đại dương và biển tích lũy nhiệt lượng của bức xạ Mặt Trờivào mùa

hè và dùng lượng nhiệt đó để sưởi ấm khí quyển vào mùa đông

Các dòng hải lưu mang nhiệt năng từ các vùng nhiệt đới lên các biển phía

bắc, làm dịu và cân bằng khí hậu của nhiều vùng trên Trái Đất Ví dụ như khí hậu

vùng Tây Âu dịu mát nhờ vai trò của dòng hải lưu nóng khổng lồ Gulf chảy từ vịnh Mexico qua Đại Tây Dương vòng qua bờ biển Anh và Nauy Đại dương cùng với gió đóng vai trò điều hòa thành phần không khí hòa tan các chất của khí quyển, còn các dòng hải lưu thì chuyển chúng đi rất xa

2.1.3 Vai trò của nước đối với sự phát triển kinh tế - xã hội

N

Nước đáp ứng nhu cầu đa dạng của con người như sử dụng trong sinh hoạt:

tắm rửa, giặt, nấu ăn… Tùy theo trình độ phát triển xã hội và khả năng cung cấp mà lượng nước cần cho mỗi người một ngày trong các vùng đô thị có thể đạt từ 100 -

300 lít hay hơn nữa

Trong nông nghiệp, nước là yếu tố vô cùng quan trọng để tạo ra năng suất và

sản lượng cây trồng Nước có vai trò hòa tan các loại muối khoáng trong đất và giúp cho rễ cây có thể hút được các chất dinh dưỡng cần thiết để nuôi cây Nước, không khí, các chất khoáng là những nguyên liệu cần thiết để cây trồng tổng hợp nên các

chất hữu cơ trong cây, nhưng nước là yếu tố mà cây trồng phải sử dụng với khối lượng lớn nhất Lượng nước này 99.8% được sử dụng vào quá trình bay hơi mặt lá

và chỉ có từ 0.1 - 0.3% là để xây dựng các bộ phận của cây

Lượng nước chứa trong các bộ phận của cây luôn luôn thay đổi, chính vì vậy

mà mỗi ngày trên một diện tích 1 ha cây trồng như lúa, ngô, rau phải cần 30 - 60 m3nước và mỗi vụ cây trồng cần 3000 - 6000 m3 nước tùy theo loại cây trồng và thời

vụ canh tác, điều kiện bức xạ, nhiệt độ, độ ẩm, mưa của từng nơi

Trong công nghiệp, bất kì ngành sản xuất công nghiệp nào cũng cần sử dụng nước đặc biệt như công nghiệp chế biến thực phẩm, dệt, nhuộm… Ví dụ: để sản xuất

một tấm vải cần 4000-6000 m3 nước Ngoài ra, nước còn dùng để tạo năng lượng

Thí dụ chạy bằng sức nước, các nhà máy thủy điện hiện nay sản xuất hàng tỷ kW giờ điện cho mỗi con người hằng ngày

Vậy nước là đầu vào của bất kì hoạt động sản xuất nào của con người, tạo ra

sản phẩm cho xã hội Tính thiết yếu còn thể hiện ở chỗ không thể dùng loại tài

nguyên nào khác thay thế nước trong quá trình chế biến, sản xuất ra sản phẩm cho con người

2.2 Chu trình nước toàn cầu [6]

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương( chiếm 71%

diện tích bề mặt Trái Đất) Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỷ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3

( 6,1%), còn 93,9% là nước biển và đại dương Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3(1,88% thủy quyển),

nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất ( hơn 70% lượng nước

ngọt) Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được là 4,2 triệu

km2(0,28% thủy quyển)

B ảng 2.1: Tổng trữ lượng nước của thế giới

[Nguồn: Gleick, P H., 1996: Tài nguyên nước Bách khoa từ điển về khí hậu và thời tiết S.H

Scheneide, Nhà xuất bản Đại học OXford, New york, quyển 2, trang 817 - 823.]

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái (lỏng, rắn, khí), tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: nước bốc

hơi, ngưng tụ và mưa Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo

nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật

Nước ao, hồ, sông và đại dương… nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cán cân bằng nước và tham gia vào

quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ

ẩm không khí Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm

và nước mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước Tuy nhiên

lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều Hiện nay hằng

năm trên toàn thế giới mới chỉ sử dụng khoảng 4000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng hơn 40% lượng nước ngọt có thể khai thác

B ảng 2.2 :Chu trình tuần hoàn nước trên Trái Đất

Nguồn nước Thể tích nước tính bằng km3

Thể tích nước tính bằng dặm khối

Phần trăm của nước ngọt

Phần trăm của tổng lượng nước

Đại dương, biển,

Hình 2.1 Vòng tuần hoàn nước

2.3 Phân loại nước [ 6]

2.3.1 Nước mặt

Đây là khái niệm chung chỉ các nguồn nước trên mặt đất, bao gồm các dạng động (chảy) như sông, suối, kênh, rạch và dạng tĩnh hay dạng chảy chậm như ao, hồ, đầm… Nước mặt có nguồn gốc chính là nước chảy tràn do mưa hay cũng có thể từ nước ngầm chảy ra do áp suất cao hay dư thừa độ ẩm trong đất cũng như dư thừa số lượng trong các tầng nước

Nước chảy tràn vào các sông luôn ở trạng thái động, phụ thuộc vào lưu lượng

và mùa trong năm Chất lượng nước phụ thuộc nhiều vào các lưu vực Nước qua vùng núi đá vôi, đá phấn thì sẽ trong và cứng Nước chảy qua vùng đất có tính thấm kém thì sẽ đục và mềm Các hạt mịn hữu cơ và vô cơ bị cuốn theo khó sa lắng Nước chảy qua rừng rậm thì nước sẽ trong và nhiều chất hữu cơ hòa tan Nạn phá rừng làm

cho nước cuốn trôi hầu hết các thành phần trong đất

Hình 2.2 Nước trên Trái Đất

[http://www.moitruongvietco.vn/tai-lieu-moi-truong/62-quy-chuan-ki-thuat-quoc-gia-ve-chat-luong-2.3.2 Nước ngầm

Nước ngầm tồn tại ở các tầng hay túi trong lòng đất Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào một loạt các yếu tố: chất lượng nước mưa, thời gian tồn tại, bản chất lớp đất đá nước thấm qua hoặc tầng chứa nước Thông thường nước ngầm chứa ít tạp chất hữu cơ và vi sinh vật, giàu các ion vô cơ Nước ngầm ở các vùng khác nhau

có thành phần khác nhau như ở vùng núi đá, vùng ven đô thị, vùng công nghiệp…

Nước ngầm là nguồn tài nguyên quý giá cung cấp cho các vùng đô thị, công nghiệp, tưới tiêu thủy lợi, đặc biệt là các vùng trồng cây công nghiệp tập trung như cây cà phê ở Tây Nguyên

Bảng 2.4 Giá trị giới hạn cho phép của các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước ngầm [9]

Chất rắn lơ lửng Rất thấp, hầu như không

có

Thường cao và thay đổi theo mùa

Chất khoáng hòa tan Ít thay đổi, cao hơn so

với nước mặt Thay đổi tùy thuộc vào lượng đất lượng mưa

Hàm lượng Fe 2+

, Mn 2+ Thường xuyên có trong

nước Rất thấp, chỉ có khi nước ở sát đáy hồ

Khí CO 2 hòa tan Có nồng độ cao Rất thấp hay bằng 0

Khí O 2 hòa tan Thường không tồn tại Gần như bão hòa

nhiễm bẫn

http://www.moitruongvietco.vn/tai-lieu-moi-truong/62-quy-chuan-ki-thuat-quoc-gia-ve-chat-2.3.3 Nước biển [28]

Nước biển tương đối đồng đều về thành phần, đặc biệt là giàu NaCl, vì vậy nước biển được gọi là nước mặn Khoảng ¾ bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi nước biển Có thể phân theo tỉ lệ muối hòa tan từ mức độ lớn tới nhỏ là nước mặn ở các vùng biển và đại dương, nước lợ ở vùng cửa sông và ven biển, nước ngọt ở sông hồ Thành phần chủ yếu của nước biển là các ion Cl- , SO42-, CO32-, SiO32-, Na+, Ca2+,

Mg2+ Nước biển thích hợp với các loài thủy hải sản nước mặn, là môi trường sống của nhiều giới sinh vật Biển đóng vai trò quan trọng trong chu trình tuần hoàn nước

toàn cầu

2.3.4 Phân bố nước trên Trái Đất

[28]

không đều nhau Sự bất hợp lý "tự nhiên" này đã tước quyền thụ hưởng nước sạch của nhiều người và

đói

người châu Âu sử dụng trung bình 300 đến 400 lít nước/ngày, một người Mỹ hơn 600 lít và một người

"Nước" do ông Michel Camdessus, cựu giám đốc

Hình 2.3: Phân bố nước trên Trái Đất

[Nguồn: http://www.unwater.org/statistics.html]

là trẻ em, bằng với số tử do liên quan đến thuốc lá và cao gấp sáu lần so với các ca

nước trong các chương trình viện trợ phát triển chỉ đạt 6% trong các chương trình

đến Iran và Ấn Độ là những nơi sẽ phải đối mặt với vấn đề thiếu nước sạch trong tương lai

B ảng 2.5 Các nguồn tài nguyên nước của Trái Đất

[Nguồn: Gleick, P H., 1996: Tài nguyên nước Bách khoa từ điển về khí hậu và thời tiết S.H

Scheneide, Nhà xuất bản Đại học OXford, New york, quyển 2, trang 817 - 823.]

Lo ại nguồn nước Th ể tích (x10 9 m 3 ) Lưu lượng hằng

Nước dưới đất có loại là nước mặn, nước lợ và nước ngọt, trong đó nước ngọt

đất đá

2.4 Các tầng chứa nước [6]

2.4.1 Tầng chứa nước

Các lớp đất đá có thành phần hạt thô (cát, sạn, sỏi), khe hở, nứt nẻ, có tính

2.4.2 Tầng cách nước

nước thấm xuyên qua yếu, khả năng khai thác nước trong tầng này thấp

2.4.3 Tài nguyên nước ở Việt Nam [4]

Tài nguyên nước của Việt Nam nhìn chung khá phong phú Việt Nam là nước

có lượng mưa trung bình vào loại cao, khoảng 2000 mm/năm, gấp 2,6 lượng mưa trung bình của vùng lục địa trên Thế giới Tổng lượng mưa trên toàn bộ lãnh thổ là

650 km3/năm, tạo ra dòng chảy mặt trong vùng nội địa là 324 km3/năm Vùng có lượng mưa cao là Bắc Quang 4,000 – 5,000 mm/năm, tiếp đó là vùng núi cao Hoàng Liên Sơn, Tiên Yên, Móng Cái, Hoành Sơn, Ðèo Cả, Bảo Lộc, Phú Quốc 3,000 -

4,000 mm/năm Vùng mưa ít nhất là Ninh Thuận và Bình Thuận, vào khoảng 600

-700 mm/năm

Ngoài dòng chảy phát sinh trong vùng nội địa, hàng năm lãnh thổ Việt Nam

nhận thêm lưu lượng từ Nam Trung Quốc và Lào, với số lượng khoảng 550 km3 Do

vậy, tài nguyên nước mặt và nước ngầm có thể khai thác và sử dụng ở Việt Nam rất phong phú, khoảng 150 km3 nước mặt một năm và 10 triệu m3 nước ngầm một ngày Tuy nhiên, do mật độ dân số vào loại cao, nên bình quân lượng nước sinh trong lãnh

thổ trên đầu người là 4200m3/người, vào loại trung bình thấp trên Thế giới

Tài nguyên nước Việt Nam còn có xu thế suy thoái do khai thác và sử dụng thiếu bền vững, chẳng hạn bịt cửa các phân lưu để khai thác các bãi sông trong để sử

Hình 2.4 T ầng chứa nước và tầng cách nước [Ngu ồn: http://chuyen-de-moi-truong.vinathuan.com/ tiet-kiem-tai-nguyen-nuoc-phan-1.html]

dụng cho mục đích nông nghiệp Cửa sông Cà Lồ - phân lưu tự nhiên của sông

Hồng, bị bịt kín và con sông nhỏ trở thành một nhánh của sông Cầu, chuyên chứa nước mưa, nước thải ô nhiễm các chất hữu cơ, dầu mỡ Các sông nhỏ trong nội đô

của các thành phố bị ô nhiễm nặng do nước thải sinh hoạt, công nghiệp Xây dựng

quá nhiều đập dâng thủy lợi và sử dụng hết lượng nước cơ bản, tạo ra khúc sông

“khô” dưới đập Các đập thuỷ điện tạo ra khúc sông “chết” dưới hạ lưu đập, tàn phá môi trường thủy sinh Bên cạnh đó cũng rất quan trọng việc dự báo theo mùa, năm

và nhiều năm về nguồn nước, thiên tai, lũ lụt, hạn hán đi kèm với hiện tượng La Nina, El Nino để có kế hoạch sử dụng hợp lý và an toàn nguồn nước

2.4.4 Tài nguyên nước ở thành phố Hồ Chí Minh [4]

Là nguồn nước từ các sông lớn như sông Đồng Nai, Sài Gòn, Vàm Cỏ Đông

với hệ thống kênh rạch dài khoảng 7880 km, tổng diện tích nước mặt 35500 ha Nước mặt được khai thác phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, sản xuất

Riêng địa bàn TPHCM, trữ lượng tiềm năng nước dưới đất tại các tầng chứa nước là: 2501059 m3/ ngày, hiện có trên 100.000 giếng khoan khai thác nước ngầm, 56,61% tổng lượng nước khai thác dùng cho mục đích sản xuất, còn lại dùng trong sinh hoạt

2.5 Thành ph ần hóa học của môi trường nước [6]

Các hợp chất vô cơ, hữu cơ trong nước tự nhiên, có thể tồn tại ở các dạng ion hòa tan, dạng rắn, lỏng, khí… Sự phân bổ các hợp chất này quyết định bản chất của

nước tự nhiên như: nước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn; nước sạch và nước ô nhiễm;

nước giàu dinh dưỡng và nước nghèo dinh dưỡng; nước cứng và nước mềm

Các ion hòa tan: Nước là dung môi lưỡng tính nên hòa tan rất tốt các chất

như axit, bazơ và muối vô cơ tạo ra nhiều loại ion tồn tại tự nhiên trong môi

trường nước Hàm lượng các ion hòa tan trong nước được đặc trưng bởi độ dẫn

điện, nồng độ các ion hòa tan càng lớn thì độ dẫn điện EC của nước càng lớn

Đơn vị của độ dẫn điện thường dùng là microsimen/cm ( ìS/cm )

Thành phần ion hòa tan của nước biển tương đối đồng nhất, nhưng của

nước bề mặt hoặc nước ngầm thì không đồng nhất vì còn phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu, địa chất, và vị trí thủy vực Sau đây là số liệu tham khảo về thành

phần ion hòa tan của nước

[Nguồn: www.khoamoitruonghue.edu.vn/courses/EnvChem/Ch03.pdf ]

N ồng độ mg/l

Ngoài ra còn một số ion ở hàm lượng rất nhỏ như: B, F, P, N,Fe…

vào nước, hoặc do quá trình hóa học, sinh hóa trong nước tạo ra, các khí chủ yếu là oxy và cácbonic, ngoài ra còn một số khí khác

- Oxi hòa tan O 2 : Khí oxy hòa tan trong nước được đặc trưng bởi chỉ số

DO ( viết tắt của Disolved Oxygen ) Khí oxy hòa tan trong nước có ý nghĩa rất lớn đối với quá trình tự làm sạch của nước (oxi hóa chất hữu cơ trong điều kiện tự nhiên) và đảm bảo sự sống cho hệ sinh vật trong nước Trong nước, oxi tự do ở

dạng hòa tan ít hơn nhiều lần so với ở trong không khí, nồng độ của O2 hòa tan khoảng 8 - 10 ppm (mg/lít) Mức độ bão hòa O2 hòa tan vào khoảng 14-15 ppm

trong nước sạch ở 00

C, nhiệt độ càng tăng thì lượng O2 hòa tan càng giảm và

bằng không ở 1000C Thường nước ít khi bão hòa oxi, mà chỉ khoảng 70-80% so

với mức bão hòa

- Khí cacbonic CO 2: khí CO2 hòa tan trong nước là do sự hấp thụ từ không khí vào nước và do quá trình hóa học, sinh hóa trong nước tạo ra Khí

CO2 hòa tan trong nước tạo ra các ion bicacbonat và cacbonat : HCO3

, CO32-, tạo thành hệ cacbonat có tính chất như một hệ đệm cho sự ổn định môi trường pH của nước Khi pH thấp CO2 ở dạng khí, ở pH trong khoảng 8-9 thì dạng bicacbonat HCO3-là chủ yếu, còn khi pH lớn hơn 10 thì dạng cacbonat CO32-vượt trội

CO2 + H2O H2CO3

H2CO3  HCO3- + H+ ( pH=4.5)

HCO3-  CO32- + H+ ( pH=8.3)

Sự tồn tại trong nước CO2 , HCO3- ,CO32- theo một tỉ lệ nhất định gọi là

trạng thái cân bằng của hệ cacbonat, quyết định sự ổn định của nước, tránh hiện tượng xâm thực của CO2 ở dạng tự do nếu pH quá nhỏ và hiện tượng lắng cặn cacbonat khi pH quá lớn Ion bicacbonat HCO3-

rất quan trọng đối với hoạt tính quang hợp của thực vật xanh vì chúng là nguồn dinh dưỡng cho hệ sinh vật trong nước

- Các ch ất rắn: Các chất rắn bao gồm các thành phần vô cơ, hữu cơ và

được phân thành 2 loại dựa vào kích thước :

Chất rắn không thể lọc được: là loại có kích thước hạt nhỏ hơn 10-6m, ví

dụ như chất rắn dạng hạt keo, chất rắn hòa tan (các ion và phân tử hòa tan)

Chất rắn có thể lọc được: loại này có kích thước hạt lớn hơn 10-6m, ví dụ:

hạt bùn, sạn

Hàm lượng các chất rắn được đặc trưng bởi các chỉ số TSS - tổng lượng chất

rắn ; DS - lượng chất rắn hòa tan; SS - lượng chất rắn lơ lửng

- Các ch ất hữu cơ: Dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vật trong

nước, ta có thể phân làm 2 nhóm :

Các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học (hoặc còn được gọi là các chất tiêu

thụ oxi) như các chất đường, chất béo, protein, dầu mỡ động thực vật Trong môi trường nước các chất này dễ bị vi sinh vật phân hủy tạo ra khí cacbonic và

nước Hàm lượng các chất dễ phân huỷ sinh học được đặc trưng bởi chỉ số BOD,

gọi là nhu cầu oxy sinh học (viết tắt của Biochemical Oxygen Dimand)

Các hợp chất hữu cơ còn lại thường rất bền, lại không bị phân hủy bởi vi sinh vật như các hợp chất hữu cơ cơ clo, cơ phootpho, cơ kim như DDT, linđan,

anđrin, policlorobipheny (PCB), các hợp chất hữu cơ đa vòng ngưng tụ như pyren, naphtalen, antraxen, đioxin Đây là những chất có tính độc cao, lại bền trong môi trường nước, có khả năng gây tác hại lâu dài cho đời sống sinh vật và

sức khỏe con người Hàm lượng các chất khó phân huỷ sinh học, kể cả dễ phân huỷ sinh học được đặc trưng bởi chỉ số COD, gọi là nhu cầu oxy hóa học (viết tắt của Chemical Oxygen Diman)

2.6 Thành ph ần sinh học của nước [6]

Thành phần và mật độ các loài cơ thể sống trong nước phụ thuộc chặt chẽ vào đặc điểm, thành phần hóa học của nguồn nước, chế độ thủy văn và vị trí địa hình Sau đây là một số loại sinh vật có ý nghĩa trong các quá trình hóa học và sinh học trong nước:

*Vi khu ẩn (Bacteria): là các loại thực vật đơn bào, không màu có kích

thước từ 0,5 ÷ 5,0 m, chỉ có thể quan sát được bằng kính hiển vi Chúng có

dạng hình que, hình cầu hoặc hình xoắn Tồn tại ở dạng đơn lẻ, dạng cặp hay liên kết thành mạch dài Chúng sinh sản bằng cách tự phân đôi với chu kì 15 ÷ 30 phút trong điều kiện thích hợp về dinh dưỡng, oxi và nhiệt độ

Vi khuẩn đóng vai trò rất quan trọng trong việc phân hủy chất hữu cơ trong nước, là cơ sở của quá trình tự làm sạch của nước tự nhiên, do vậy nó có ý nghĩa rất quan trọng với môi trường nước Phụ thuộc vào nguồn dinh dưỡng, vi khuẩn được chia làm hai nhóm chính :

- Vi khuẩn dị dưỡng (heterotrophic) là vi khuẩn sử dụng các chất hữu cơ làm

nguồn năng lượng và nguồn cacbon để thực hiện quá trình sinh tổng hợp Có 3

loại vi khuẩn dị dưỡng là:

Vi khuẩn hiếu khí (aerobes) là vi khuẩn cần oxi hòa tan khi phân hủy chất

hữu cơ để sinh sản và phát triển:

{CH2O} + O2 vkhk→CO2 + H2O + E

Vi khuẩn kị khí (anaerobes) là vi khuẩn không sử dụng oxi hòa tan khi phân

hủy chất hữu cơ để sinh sản và phát triển, tuy nhiên nó sẽ sử dụng oxy trong các liên kết:

{CH2O} + NO3- vkkk→ CO2 + N2 + E

{CH2O} + SO42- vkkk→CO2 + H2S + E

{CH2O} + NO3- axit hữu cơ + CO2 + H2O+ E

CO2 + CH4 + E

Vi khuẩn tuỳ nghi (facultative) là vi khuẩn có thể phát triển trong điều kiện

có oxi hoặc không có oxi tự do Loại này luôn có mặt và hoạt động trong các hệ

thống xử lý nước thải (kị khí và hiếu khí) Năng lượng E giải phóng ra trong các

trường hợp trên được sử dụng cho sự tổng hợp tế bào mới và một phần được thoát

ra dưới dạng nhiệt

- Vi khuẩn tự dưỡng (autotrophic) là loại vi khuẩn có khả năng xúc tác cho

phản ứng oxi hóa các hợp chất vô cơ để thu năng lượng và sử dụng khí CO2 làm

nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp Tùy vào loại vi khuẩn xúc tác cho quá trình nào mà người ta gọi tên cụ thể, như: nitrosomonas; nitrobacter; ferrobacilius…

2NH4 + + 3O2 →Nitrosomonas 2NO2- + 4H+ + 2H2O + E

2NO2- + O2 →Nitrobacter 2NO3- + E

Vi khuẩn ferrobacilius đóng vai trò xúc tác cho sự oxi hóa Fe(II) thành Fe(III) 4Fe2+ + 4H+ + O2 →Ferrobacilius 4Fe3+ + 2H2O

Các vi khuẩn lưu huỳnh có khả năng chịu được pH thấp và có thể oxi hóa

H2S trong nước thành axit sunfuric, gây ăn mòn vật liệu xây dựng ở các công trình thủy nông và hệ thống cấp thoát nước

* Siêu vi trùng ( virus ): Loại này có kích thức nhỏ ( khoảng 20 ÷ 100nm),

là loại kí sinh nội bào Khi xâm nhập vào tế bào vật chủ nó thực hiện việc chuyển hóa tế bào để tổng hợp protein và axit nucleic của siêu vi trùng mới,

vkkk

chính vì cơ chế sinh sản này nên siêu vi trùng là tác nhân gây bệnh hiểm nghèo cho con người và các loài động vật

* T ảo: là loại thực vật đơn giản nhất có khả năng quang hợp, không có rễ,

thân, lá; có loại tảo có cấu trúc đơn bào, có loại có dạng nhánh dài, tảo thuộc

loại thực vật phù du Tảo là loại sinh vật tự dưỡng, chúng sử dụng cacbonic hoặc bicacbonat làm nguồn cacbon, sử dụng các chất dinh dưỡng vô cơ như photphat

và nitơ để phát triển theo sơ đồ :

CO2 + PO43- + NH3 →hv Phát triển tế bào mới + O2

Trong quá trình phát triển của tảo có sự tham gia của một số nguyên tố vi lượng như magie (Mg), bo (B), coban (Co) và canxi (Ca) Tảo xanh là do có chất clorophyl, chất này đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp Người ta

có thể dùng tảo làm chỉ thị sinh học để đánh giá chất lượng nước tự nhiên

2.7 S ự ô nhiễm môi trường nước [6]

Do hoạt động nhân tạo hay tự nhiên mà thành phần của nước có thể bị thay đổi bởi nhiều chất thải đưa vào hệ thống Theo cơ chế tự nhiên, nước có

khả năng tự làm sạch thông qua các quá trình biển đổi hóa học, hoá lý, sinh hóa,

hấp thụ, lắng lọc, tạo keo, phân tán, biến đổi có xúc tác sinh học, ôxy hoá khử, phân ly, pôlyme hoá hay các quá trình trao đổi chất Một yếu tố cơ bản để các quá trình này có thể xảy ra là có đủ ôxy hòa tan, chính vì vậy các quá trình này dễ

thực hiện ở dòng chảy hơn là ở hồ ao, nhờ ở sự đối lưu hay khuếch tán ôxy cũng

như sự pha loãng các chất Tuy nhiên, khi lượng chất thải đưa vào nước quá nhiều, sẽ

vượt quá khả năng giới hạn của quá trình tự làm sạch thì nước sẽ bị ô nhiễm Khi đó để

xử lý ô nhiễm cần phải có các phương pháp

xử lý nhân tạo

Việc nhận biết nước bị ô nhiễm có thể

căn cứ vào các trạng thái hoá học, vật lý, hoá

lý, sinh học của nước Ví dụ: khi bị ô nhiễm nước sẽ có mùi khó chịu, vị không

bình thường, màu không trong suốt, số lượng cá và các thuỷ sinh vật khác giảm,

cỏ dại phát triển mạnh, nhiều mùn hoặc có váng dầu mỡ mặt nước

Nước ô nhiễm ở sông hồ, chảy ra biển gây ô nhiễm cửa sông và biển ảnh

hưởng tới các sinh vật biển Ngoài ra còn có nhiều chất thải trực tiếp vào đại

dương gây ô nhiễm biển trên phạm vi rộng lớn (sự cố tàu chở dầu, thải các chất

thải ở các nhà máy ven biển)

2.7.2 M ột số chất gây ô nhiễm môi trường nước [5][6]

2.7.2.1 N ước thải

Nước thải từ các nguồn sinh hoạt, dịch vụ, chế biến thực phẩm và công nghiệp có chứa một lượng lớn và đa dạng các chất ô nhiễm, bao gồm các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ, vi sinh khi đi vào nguồn nước sẽ gây ô nhiễm nước

Một số trong các chất ô nhiễm này, đặc biệt là các chất có nhu cầu ôxy, các chất

dầu, mỡ và các chất thải rắn đều có thể khử được qua các quá trình xử lý nước

thải đô thị ở các bước sơ cấp và thứ cấp Còn các chất khác như muối, kim lại nặng

và các chất hữu có khó phân huỷ đều không xử lý được triệt để bằng các biện pháp thông thường Người ta phân loại nước thải thành các loại như: nước thải công nghiệp; nước thải nông nghiệp; nước thải công nghiệp chế biến thực phẩm; nước

thải sinh hoạt dịch vụ và nước thải y tế

Về nguồn gốc gây ô nhiễm nước có thể là tự nhiên hoặc nhân tạo Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan, nước mưa rơi xuống mặt đất, đường phố, khu công nghiệp kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ hoặc các

sản phẩm của hoạt động phát triển của sinh vật, vi sinh vật và xác chết của chúng Còn sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xả nước thải sinh hoạt, công nghiệp, giao thông vận tải, thuốc trừ sâu diệt cỏ và phân bón trong nông nghiệp

Việc thải không hợp lý các nguồn nước thải có thể dẫn đến những vấn đề nghiêm trọng Khi thải nước thải ra ngoài khơi sẽ dẫn đến việc hình thành lớp bùn thải dạng cặn ở các cửa sông và thềm lục địa Ngày nay hầu hết nước thải ở các vùng đô thị đều được xử lý ở các nhà máy xử lý nước thải, tuy nhiên phải chú ý đến lượng bùn, sản phẩm của các quá trình xử lý nước thải tạo ra Lượng bùn này có thể chứa các chất hữu cơ còn tiếp tục phân huỷ một cách chậm chạp, các

chất hữu cơ khó phân hủy sinh học cũng như các kim loại nặng Ở các vùng đô thị

Hình 2.5 Nước thải [Nguồn: internet]

lớn, lượng bùn sinh ra trong nước thải có thể rất lớn và cần phải có biện pháp xử lý thích hợp

Kiểm soát các nguồn nước thải là công việc hết sức cần thiết nhằm giảm thiểu ô nhiễm nước Đặc biệt, các kim loại nặng và các chất hữu cơ khó phân

huỷ sinh học cần phải được kiểm soát chặt chẽ ở ngay tại nơi có khả năng sử

dụng nguồn nước thải hay ở những dòng chảy nước thải đã xử lý dùng để tưới tiêu, tái sinh vào hệ thống nước hay đưa vào mạch nước ngầm

2.7.2.2 Các ch ất hữu cơ tổng hợp

Hàng năm trên thế giới sản xuất vào khoảng 60 triệu tấn các chất hữu cơ tổng hợp, đó là các chất như nhiên liệu, chất dẻo, chất hoá dẻo, chất màu, thuốc trừ sâu,

phụ gia thực phẩm và dược phẩm Nói chung các chất này thường rất độc và khá

bền sinh học, đặc biệt là các loại cabuahyđrô thơm, chúng gây ô nhiễm nặng nề cho các nguồn nước

Các hoá c hất bảo vệ thực vật (pesticides): Hiện nay có khoảng hơn

10.000 các hợp chất khác nhau được sử dụng để bảo vệ thực vật kể các loại chất kích thích sinh trưởng, chúng được phân loại như sau: thuốc trừ sâu ( inseciticides ); thuốc diệt cỏ (herbicides); thuốc diệt nấm (denticides); thuốc trừ côn trùng (nematocides) và nhóm kích thích sinh trưởng (regulator)

Khoảng 0,1% tổng các loại hóa chất bảo vệ thực vật có tác dụng độc hại đối với người và vật nuôi Chúng có thể được phân thành loại rất độc, trung bình và

ít độc hại đối với người và vật Xét theo quan điểm hoá học, người ta có thể phân

loại các chất bảo vệ thực vật thành các dạng như: Các hợp chất hữu cơ halogen;

cơ phôtpho; cacbamat; polyclorophenoxyaxit…

Tác động của thuốc bảo vệ thực vật lên môi trường là do những tính chất của chúng như dễ bay hơi, dễ hoà tan trong nước và dung môi Mặt khác chúng thường

rất bền đối với quá trình biến đổi sinh học Hóa chất bảo vệ thực vật thường được

sử dụng bằng cách phun dưới dạng sưong mù hay bụi nên chúng trực tiếp đi vào môi trường không khí, từ đó rất dễ xâm nhập vào cơ thể sinh vật, hoặc đi vào đất,

từ đất chúng đi vào nước rồi phân huỷ tại đó Ví dụ, đối với DDT người ta nghiên cứu và thấy rằng 25% tổng lượng DDT đã sử dụng được chuyển vào đại

dương, và trong nước dưới tác dụng của một loại vi khuẩn, chúng lại chuyển

thành DDD, có tính chất độc hại hơn DDT Sự lan truyền của các chất bảo vệ thực

vật trong nước vào cơ thể người thông qua các sinh vật dưới nước

Quá trình phân huỷ sinh học của các hóa chất bảo vệ thực vật trong môi

trường nước rất quan trọng Tất nhiên các chất bảo vệ thực vật khác nhau khả

năng phân huỷ sinh học cũng khác nhau

Các c hất tẩy rửa (detergents): Các chất tẩy rửa là những chất có hoạt

tính bề mặt cao, hoà tan tốt trong nước và có sức căng bề mặt nhỏ Chúng được sử

dụng trong nhiều ngành công nghiệp hoặc trong sinh hoạt gia đình Hàng năm trên

thế giới sản xuất khoảng 25 triệu tấn chất tẩy rửa khác nhau Thành phần của

chất tẩy rửa gồm có các chất hoạt động bề mặt (10 - 30%), các chất phụ gia ( 12% )

và một số các chất độn khác Chất hoạt động bề mặt là những chất tham gia làm

giảm sức căng bề mặt chất lỏng, tạo ra nhũ tương và huyền phù bền với các hạt cáu ghét, nhờ đó mà chất bẩn tách khỏi sợi vải Có nhiều loại chất hoạt động bề mặt khác nhau, trong đó phổ biến nhất là alkyl benzen sunfonat (ABS) và linear alkyl sunfonat (LAS), vì vậy chúng là nguồn tiềm tàng rất nhiều các hợp chất hữu cơ

Chất hoạt động bề mặt có trong thành phần nước thải sẽ gây trở ngại cho quá trình

xử lý nước thải do những hạt huyền phù nhỏ bền vững dưới dạng keo và làm giảm

hoạt tính của các tầng lớp sinh học, cũng như bùn hoạt tính Chất phụ gia là thành

phần bổ sung vào chất tẩy rửa, chất phụ gia kết hợp với các ion Ca2+

, Mg 2+ và phản ứng với nước để tạo môi trường kiềm tối ưu cho chất hoạt động bề mặt Các chất phụ gia hay sử dụng nhất là các polyphôtphát Sự có mặt của các chất phụ gia và

chất hoạt động bề mặt có trong nước đều ảnh hưởng mạnh tới môi trường nước

Các h ợp chất hữu cơ tổng hợp khác: Tất cả các chất hữu cơ có trong

nước, không phụ thuộc vào nguồn gốc và ảnh hưởng độc hại nào đều là những chất

tiêu thụ ôxy bởi vì chúng không bền và có xu hướng ôxy hoá thành các dạng đơn giản hơn, vì vậy chúng sẽ lấy ôxy hoà tan trong nước để thực hiện quá trình ôxy hoá, do đó ảnh hưởng đến hàm lượng ôxy hòa tan DO của nước, một chỉ số

rất quan trọng để kiểm soát mức ô nhiễm nước do những chất tiêu thụ ôxy này Khi

có mặt trong nước, tốc độ phân huỷ sinh học của các hợp chất hữu cơ mạch vòng

và mạch thẳng phụ thuộc vào cấu trúc của vòng cacbon Những hợp chất hydrôcacbon có độ dài của mạch vào loại ngắn và trung bình sẽ bị chuyển hoá bởi

hàng loạt các vi sinh vật, giải phóng dioxyt cacbon và nước Ngược lại quá trình chuyển hoá sẽ lâu dài và chậm đối với các chất hữu cơ mạch dài, phân tử lượng

lớn Các hợp chất hyđrôcacbon thơm có phân tử lượng tương đối thấp (C6 ÷ C10)

như benzen, toluen, xylen, etyl, naphthalen chúng thường là sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy này

2.7.2.3 Ô nhi ễm dầu mỏ

Hiện nay, sản phẩm dầu mỏ chiếm khoảng 60% nhu cầu tiêu thụ năng lượng của thế giới Hàng năm chúng ta khai thác và sử dụng hơn 25 tỉ thùng dầu thô

Lượng tiêu thụ càng lớn thì lượng chất thất thoát càng tăng do các sự cố, do quá trình vận chuyển kể cả việc vệ sinh định kỳ tàu chở dầu Người ta ước tính

hằng năm có khoảng 10 triệu tấn dầu trên thế giới bị thất thoát do sự cố hoặc rò rỉ gây ô nhiễm môi trường

Dầu mỏ là hỗn hợp của hàng trăm hợp chất hữu cơ, những thành phần chủ

yếu gồm: prarafin 25%, parafin mạch vòng 20%, các hợp chất thơm 5%, các naphthen thơm, các hợp chất chứa lưu huỳnh 4%, các hợp chất của nitơ 1%, còn lại

là các hợp chất chứa ôxy và các tạp chất khác

Dầu trong môi trường biển vận chuyển qua các vùng nhờ gió, dòng hải lưu và sóng thủy triều Chúng còn chịu ảnh hưởng của nhiều quá trình trong tự nhiên như bay hơi, hoà tan, ôxy hoá, nhũ tương hoá cũng như phân hủy bởi các vi sinh vật Kết quả chung của các quá trình trên là sự thay đổi liên tục thành

phần của dầu trong biển Những

thành phần nhẹ của dầu như một số hợp chất thơm, các parafin và cycloparafin có mạch cacbon nhỏ

hơn 12 có nhiệt độ sôi thấp nên rất dễ bay hơi Một số loại hydrôcacbon

thơm dễ hoà tan thì được vận chuyển nhờ sự hoà tan Các công trình nghiên cứu cho thấy, các parafin mạch thẳng rất dễ phân hủy bởi các vi sinh vật còn các cycloparafin mạch vòng và hợp chất thơm thì

bền và tốc độ phân huỷ chậm, phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ O2 hòa tan

Những thành phần nặng của dầu rất khó phân huỷ sẽ lắng xuống đáy, chúng

thường tạo thành những khối nhựa và được sóng đánh vào bờ

Nước đổ từ sông ra biển cũng mang theo dầu từ các bồn dầu hay hơi nhiên liệu cháy không hết vào khí quyển, gặp lạnh ngưng tụ theo mưa rơi xuống sông chảy ra biển Dầu khí loang ra biển sẽ tạo thành một lớp màng ngăn cách biển

và khí quyển, ngăn cản quá trình trao đổi ôxy giữa nước biển và khí quyển gây ảnh

hưởng mạnh đối với sinh vật biển như: huỷ hoại vi sinh vật do độc tố trong dầu; gây rối loạn sinh lý làm sinh vật chết dần, tẩm ướt dầu lên da hay lông của các sinh vật biển, giảm khả năng chịu lạnh, hô hấp hay nhiễm bệnh do hyđrôcacbon thâm nhập vào cơ thể; thay đổi môi trường sống của vi sinh vật biển Đặc biệt hàm lượng một số loại hyđrôcacbon thơm có mạch cacbon nhỏ hơn 10 ảnh

hưởng nghiêm trọng đến hệ vi sinh vật biển Ví dụ, khi nồng độ hyđrôcacbon thơm hoà tan bằng 1/100 ppm , các vi sinh vật không tồn tại Khi nồng độ các chất

hyđrôcacbon thơm hoà tan bằng 0,1 ppm các ấu trùng không tồn tại Khi nồng

độ các chất thơm hoà tan 10 / 100 ppb sẽ phá hoại hệ thống thông tin và sự nhạy

cảm của các sinh vật Sự thấm ướt dầu gây nguy hiểm cho các loài chim, chúng bị

chết rét do bộ lông không còn khả năng giữ nhiệt, hơn thế nữa, chim rỉa lông nhiễm dầu sẽ bị ngộ độc do dầu thâm nhập vào cơ thể

2.7.2.4 Các ch ất gây ô nhiễm nước dạng vô cơ

Có rất nhiều hợp chất vô cơ gây ô nhiễm nước Nhìn chung có thể thấy

một số các dạng nhóm điển hình sau:

Các lo ại phân bón hoá chất vô cơ: Đây là các hoá chất được bổ sung vào

đất, rất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng Bên cạnh các thành phần chủ

yếu như nitơ, phôtpho, kali, còn có các chất hữu cơ cùng với các nguyên tố vi lượng khác Cân bằng giữa các chất dinh dưỡng được cây trồng hấp thụ và các chất dinh

dưỡng đưa vào dưới dạng phân bón rất phức tạp, do đó một phần phân bón đưa vào đất không được cây trồng hấp thụ hết sẽ bị rửa trôi vào môi trường nước, gây ô nhiễm môi trường nước

Việc sử dụng dư thừa các chất dinh dưỡng vô cơ như muối photphat,

muối amon, urê, nitrat, muối kali… trong quá trình bón phân cho cây trồng sẽ gây nên hiện tượng phú dưỡng trong nước bề mặt Đây là hiện tượng dư thừa

Hình 2.6 S ự cố tràn dầu [Nguồn: internet]

dinh dưỡng trong nước gây nên sự phát triển nhanh của một số loài thực vật bậc

thấp như tảo, rong, rêu và các thực vật thân mềm trong và trên lớp bề mặt của nguồn

nước, sẽ ảnh hưởng tới cân bằng sinh học của nước Các thực vật phát triển do

sự phú dưỡng sau khi chết đi sẽ phân hủy trong nước tạo ra một lượng lớn các

hợp chất hữu cơ, những chất hữu cơ này trong quá trình ôxy hoá sẽ tiêu thụ một lượng lớn ôxy hoà tan, gây nên hiện tượng thiếu ôxy nghiêm trọng, thể hiện qua

chỉ số BOD cao và chỉ số DO quá thấp Khi nước thiếu ôxy sẽ xuất hiện các quá trình khử khiến cho nồng độ các chất có tính khử như H2S, NH3 sẽ tăng lên, các loại phôtphat kim loại và HPO42-sẽ hoà tan vào nước do chuyển hoá từ các

chất lắng cặn dưới đáy và như vậy nguồn nước bề mặt sẽ bị nhiễm độc Thêm vào đó, xác các thực vật, động vật chết do thiếu ôxy, bị phân huỷ bởi các sinh vật

sống dưới nước, tồn tại rất nhiều trong nước, gây nhiễm bẩn nghiêm trọng, các hồ

nhỏ sẽ trở thành vùng đầm lầy Đó là hiện tượng phú dưỡng sinh ra do các chất dinh

dưỡng vô cơ đi vào nguồn nước bề mặt

Một đặc tính cơ bản của các hợp chất sử dụng làm phân bón là độ hoà tan

của chúng trong nước ngầm và nước bề mặt rất cao, nhất là các phân bón chứa nitơ

Lượng phân đạm trên đồng ruộng ngày càng lớn, chúng bị rửa trôi vào nước ngày càng nhiều Các hợp chất amôni NH4+

sẽ bị ôxy hoá trong nước ngầm tạo thành sản phẩm trung gian là nitrit NO2- gọi là quá trình nitrit hóa hoặc đến tận nitrat NO3-, gọi là quá trình nitrat hóa Ôxy cần thiết cho các quá trình này được

lấy từ nguồn ôxy hoà tan trong nước, nên cũng chính là nguyên nhân gây ô

nhiễm Do kết quả của quá trình ôxy hoá các hợp chất nitơ từ phân bón mà hàm lượng nitrat trong nước sinh hoạt tăng lên rất nhiều Điều này không có lợi cho

sức khoẻ con người Khi hàm lượng nitrat NO3-

trong nước uống cao sẽ có tác

hại rất mạnh vì ảnh hưởng tới thành ruột; ngoài ra khi ở trong cơ thể, nitrat NO3- có

thể chuyển thành nitrit NO2-,

rồi kết hợp với hồng cầu trong máu, chuyển hoá thành mêthêmôglôbin, là chất ngăn cản việc liên kết và vận chuyển ôxy, gây bệnh thiếu ôxy trong máu và sinh ra bệnh máu trắng:

4HbFe2+ + 2O2 + 4NO2- + 2H2O → 4HbFeOH3+

+ 4NO3- + O2Ngoài ra nitrit có thể nitro hoá các amin và amit ở môi trường axit yếu thành các nitrosamin là nguyên nhân gây ung thư, sinh quái thai v.v