MỤC LỤCLỜI MỞ ĐẦU.............................................................................................................3CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN.....................................................................................121.1. Tổng quan về tài nguyên nƣớc ..........................................................................121.1.1. Khái quát chung về tài nguyên nƣớc...............................................................121.1.2. Vòng tuần hoàn của nƣớc ...............................................................................141.1.3. Thành phần của nƣớc .....................................................................................151.1.4. Vai trò của nƣớc .............................................................................................191.2. Sự ô nhiễm nguồn nƣớc ....................................................................................191.2.1. Khái niệm ô nhiễm nƣớc.................................................................................191.2.2. Các nguồn gây ô nhiễm nƣớc..........................................................................201.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng nƣớc và phƣơng pháp xác định ...................221.3.1. Các thông số vật lí...........................................................................................221.3.2. Hàm lƣợng chất rắn.........................................................................................231.3.3. Chỉ tiêu pH ......................................................................................................241.3.4. Độ axit.............................................................................................................241.3.5. Độ kiềm...........................................................................................................251.3.6. Độ cứng...........................................................................................................251.3.7. Chỉ tiêu Clorua ................................................................................................261.3.8. Chỉ tiêu DO Độ oxi hòa tan ..........................................................................261.3.9. Chỉ tiêu BOD – Nhu cầu oxi sinh học (Biochemical Oxygen Demand) ........261.3.10. Chỉ tiêu COD – Nhu cầu oxi hóa học (Chemical oxygen demand)..............271.3.11. Hàm lƣợng photpho ......................................................................................271.3.12. Hàm lƣợng nitơ .............................................................................................271.4. Tổng quan về hồ, ao, đầm .................................................................................281.4.1. Khái quát về hồ, ao, đầm.................................................................181.4.2. Giới thiệu về hồ, ao, đầm ở Việt Nam ............................................................281.5. Tổng quan hệ thống hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng .................................201.5.1. Giới thiệu về thành phố Đà Nẵng ...................................................................201.5.2. Hệ thống hồ thành phố Đà Nẵng.....................................................................32CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....312.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu......................................................................312.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................312.1.2. Phạm vi nghiên cứu.........................................................................................312.2. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................................312.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết .................................................................312.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm ..........................................................412.2.3. Quy trình phân tích một số chỉ tiêu trong nƣớc .............................................45CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................413.1. Đối tƣợng và thời gian thực nghiệm ..................................................................413.1.1. Đối tƣợng ........................................................................................................413.1.2. Thời gian lấy mẫu ...........................................................................................413.2. Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc ở các hồ khảo sát........................................413.2.1. Khảo sát chỉ tiêu pH........................................................................................513.2.2. Khảo sát hàm lƣợng SS...................................................................................523.2.3. Khảo sát hàm lƣợng COD...............................................................................533.2.4. Khảo sát hàm lƣợng NNO3...........................................................................543.2.5. Khảo sát hàm lƣợng NNH4+...........................................................................553.2.6. Khảo sát hàm lƣợng PPO43...........................................................................563.2.7. Khảo sát hàm lƣợng Cl...................................................................................573.2.8. Kết quả khảo sát chỉ tiêu độ cứng ...................................................................583.3. Hiện trạng và biện pháp bảo vệ nguồn nƣớc tại các hồ khảo sát.......................503.3.1. Hiện trạng thực tế tại một số hồ khảo sát........................................................503.3.2. Biện pháp bảo vệ nguồn nƣớc hồ....................................................................643.3.3. Các biện pháp kỹ thuật sinh thái đã và đang áp dụng tại các hồ trên địa bànthành phố...................................................................................................................643.4. Mô hình quản lý đề xuất và các bƣớc thực hiện ................................................66CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................684.1. Kết luận ..............................................................................................................684.2. Kiến nghị............................................................................................................68
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
Trang 2ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
Trang 3NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ MINH
Lớp: 12CQM
1 Tên đề tài: Công tác quản lý nguồn nước và thực trạng chất lượng nước tại
một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
2 Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị:
- Nguyên liệu: Nước hồ Bàu Tràm, hồ Công Viên 29/3, hồ Thạc Gián – Vĩnh
Trung, hồ Đò Xu và hồ Hòa Xuân
- Dụng cụ thủy tinh: Cốc, bình định mức, bình tam giác, buret, pipet các loại,
phễu, đũa thủy tinh, ống đun COD,
- Thiết bị: Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS hiệu Lambda 25 UV-VIS
spectrometer của hãng Perkin Elmer USA, cân phân tích hiệu Prescia XT
220-A, máy đo pH, máy đun COD, bếp đun, bếp cách thủy, dụng cụ lấy mẫu
3 Nội dung nghiên cứu:
Thu thập các thông tin về hồ
Tiến hành thu thập các tài liệu ở các ban ngành chức năng có liên quan về các hồ
trong đề tài khảo sát
Khảo sát, đánh giá hiện trạng môi trường nước
- Tiến hành khảo sát thực địa một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
- Tiến hành lấy mẫu
Phân tích các chỉ tiêu hóa học: pH, TSS, hàm lượng Cl-, độ cứng, COD, N-NH4+, N-NO3-, P-PO43-
- Thông qua các kết quả nghiên cứu thực nghiệm, đánh giá chất lượng nước so
với các quy chuẩn cho phép về nguồn nước
Đề xuất phương án bảo vệ nguồn nước
4 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Phạm Thị Hà, Giảng viên bộ môn Hóa phân
tích khoa Hóa trường Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng
Trang 45 Ngày giao đề tài: Ngày 5/10/2015
6 Ngày hoàn thành: Ngày 25/4/2016
PGS- TS Lê Tự Hải Th.S Phạm Thị Hà
Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày tháng năm 2016
Kết quả điểm đánh giá: Ngày tháng năm 2016
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(ký và ghi rõ họ tên)
Trang 5MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn cô giáo Th.S Phạm Thị Hà đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, động viên em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo giảng dạy các bộ môn
và các thầy, cô công tác tại phòng thí nghiệm khoa Hóa-trường Đại học
Sư phạm Đà Nẵng đã dạy dỗ và dìu dắt em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường
Qua đây em xin chân thành cảm ơn cô giáo chủ nhiệm cùng các bạn sinh viên 12CQM đã tận tình giúp đỡ, động viên em hoàn thành luận văn này
Do còn hạn chế về thời gian và kinh nghiệm nên chắc chắn đề tài không tránh khỏi những sai sót nhất định Em rất mong nhận được sự góp
ý và hướng dẫn của các thầy, cô
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 25 tháng 4 năm 2016
Sinh viên
Nguyễn Thị Minh
Trang 6MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 3
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 12
1.1 Tổng quan về tài nguyên nước 12
1.1.1 Khái quát chung về tài nguyên nước 12
1.1.2 Vòng tuần hoàn của nước 14
1.1.3 Thành phần của nước 15
1.1.4 Vai trò của nước 19
1.2 Sự ô nhiễm nguồn nước 19
1.2.1 Khái niệm ô nhiễm nước 19
1.2.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước 20
1.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước và phương pháp xác định 22
1.3.1 Các thông số vật lí 22
1.3.2 Hàm lượng chất rắn 23
1.3.3 Chỉ tiêu pH 24
1.3.4 Độ axit 24
1.3.5 Độ kiềm 25
1.3.6 Độ cứng 25
1.3.7 Chỉ tiêu Clorua 26
1.3.8 Chỉ tiêu DO - Độ oxi hòa tan 26
1.3.9 Chỉ tiêu BOD – Nhu cầu oxi sinh học (Biochemical Oxygen Demand) 26
1.3.10 Chỉ tiêu COD – Nhu cầu oxi hóa học (Chemical oxygen demand) 27
1.3.11 Hàm lượng photpho 27
1.3.12 Hàm lượng nitơ 27
1.4 Tổng quan về hồ, ao, đầm 28
1.4.1 Khái quát về hồ, ao, đầm 18
1.4.2 Giới thiệu về hồ, ao, đầm ở Việt Nam 28
1.5 Tổng quan hệ thống hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng 20
1.5.1 Giới thiệu về thành phố Đà Nẵng 20
1.5.2 Hệ thống hồ thành phố Đà Nẵng 32
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
Trang 72.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 31
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 31
2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 31
2.2 Phương pháp nghiên cứu 31
2.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 31
2.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 41
2.2.3 Quy trình phân tích một số chỉ tiêu trong nước 45
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41
3.1 Đối tượng và thời gian thực nghiệm 41
3.1.1 Đối tượng 41
3.1.2 Thời gian lấy mẫu 41
3.2 Kết quả phân tích chất lượng nước ở các hồ khảo sát 41
3.2.1 Khảo sát chỉ tiêu pH 51
3.2.2 Khảo sát hàm lượng SS 52
3.2.3 Khảo sát hàm lượng COD 53
3.2.4 Khảo sát hàm lượng N-NO3- 54
3.2.5 Khảo sát hàm lượng N-NH4+ 55
3.2.6 Khảo sát hàm lượng P-PO43- 56
3.2.7 Khảo sát hàm lượng Cl- 57
3.2.8 Kết quả khảo sát chỉ tiêu độ cứng 58
3.3 Hiện trạng và biện pháp bảo vệ nguồn nước tại các hồ khảo sát 50
3.3.1 Hiện trạng thực tế tại một số hồ khảo sát 50
3.3.2 Biện pháp bảo vệ nguồn nước hồ 64
3.3.3 Các biện pháp kỹ thuật sinh thái đã và đang áp dụng tại các hồ trên địa bàn thành phố 64
3.4 Mô hình quản lý đề xuất và các bước thực hiện 66
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68
4.1 Kết luận 68
4.2 Kiến nghị 68
Trang 8DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ
6 Bảng 3.4 Kết quả hàm lƣợng N-NO3- (mg/l) qua 3 đợt khảo
47
10 Bảng 3.8 Kết quả chỉ tiêu độ cứng (mgCaCO3/l) qua 3 đợt
khảo sát
49
18 Biểu đồ 3.8 Chỉ tiêu độ cứng (mgCaCO3/l) qua 3 đợt khảo
sát
49
Trang 9DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang 10Các ký hiệu viết tắt
BOD : Nhu cầu oxy sinh học
BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi Trường COD : Nhu cầu oxy hóa học
DD : Dung dịch
DO : Độ oxy hòa tan
KCN : Khu công nghiệp
LVS : Lưu vực sông
QCVN : Quy chuẩn Việt Nam
SS : Tổng chất rắn lơ lửng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
TG – VT : Thạc Gián – Vĩnh Trung UBND : Uỷ Ban Nhân Dân
Trang 11LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay bảo vệ môi trường, đặc biệt là bảo vệ tài nguyên nước đang là vấn đề quan tâm của toàn nhân loại Nước là nhu cầu cơ bản của mọi sự sống trên trái đất, từ những dạng đơn giản cho đến những hệ thống tổ chức phức tạp đồng thời là nhân tố quan trọng đối với mọi hoạt động sản xuất và sinh hoạt của đời sống con người Nước là môi trường hòa tan lý tưởng cho các hợp chất vô cơ và hữu cơ, là nơi thuận tiện cho sự phát triển của vi sinh vật, thủy sinh, các loại thực vật, là môi trường thuận lợi diễn các hoạt động như vui chơi, giải trí, giao thông Vì thế, nghiên cứu về chất lượng nước là nhiệm vụ quan trọng không thể thiếu trong việc bảo vệ tài nguyên nước cũng như bảo vệ chất lượng môi trường nước
Thành phố Đà Nẵng trung tâm kinh tế văn hóa, khoa học công nghệ của miền Trung đang trên đà phát triển mạnh mẽ Trong quá trình chỉnh trang đô thị thì các ao,
hồ không những đem lại giá trị cảnh quan, giúp điều hòa vi khí hậu mà một số hồ còn tham gia vào quá trình điều tiết và xử lý nước thải của thành phố Thế nhưng trong những năm gần đây, chất lượng nước ở các ao, hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng đang suy giảm trầm trọng
Vì vậy, để góp một phần nhỏ vào việc bảo vệ lâu dài nguồn nước hồ đô thị trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, em chọn đề tài: “Công tác quản lý nguồn nước và thực trạng chất lượng nước tại một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng”
Mục tiêu đề tài:
Thông qua việc tìm hiểu thực tế, lấy mẫu phân tích nước, qua đó đưa ra các kết quả đánh giá về hiện trạng môi trường nước ở một số hồ trên địa bàn thành phố
Đà Nẵng và những nguyên nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng nước
Nội dung đề tài:
1 Tìm hiểu về thực trạng chất lượng nước tại một số ao, hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
2 Phân tích, đánh giá một số chỉ tiêu hóa học chất lượng nước ở một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
Trang 12CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về tài nguyên nước [1], [2], [4]
1.1.1 Khái quát chung về tài nguyên nước
Thủy quyển là một trong các thành phần cơ bản của môi trường tự nhiên bao gồm toàn bộ nước ở các đại dương, sông hồ, nước ngầm, băng tuyết và hơi ẩm không khí
1.1.1.1 Tài nguyên nước Thế giới [15]
Nước chiếm ¾ diện tích trái đất, trong đó chứa tới 97% là nước mặn ở các đại dương, cái mà chúng ta không thể sử dụng được cho những hoạt động sống hằng ngày được Đó là chưa kể đến 99,7% trong số 3% nước ngọt là tồn tại ở dạng băng đá
và tuyết Vậy chỉ còn 0,3% trong tổng số ¾ tài nguyên nước chúng ta có thể sử dụng
cho mục đích sinh hoạt của mình được
Trên phạm vi lục địa nước mặt gồm có băng tuyết ở 2 địa cực và các vùng núi cao xứ hàn đới (98,83%), nước hồ (1,15%), nước đầm lầy (0,015%) và nước sông (0,005%) Nước sông hồ (nước ngọt) chiếm tỉ lệ rất nhỏ, song do tham gia vào chu trình vận động rất tích cực nên chúng có vai trò hết sức quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội của con người Sự phân bố tài nguyên nước trên thế giới được biểu diễn qua hình 1.1
Hình 1.1 Sự phân bố của nước trên trái đất
Trang 13Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước mưa, nước ngầm, nước biển Nguồn nước mặt, thường được gọi là tài nguyên nước mặt, tồn tại thường xuyên hay không thường xuyên trong các thuỷ vực ở trên mặt đất như: sông ngòi, hồ tự nhiên,
hồ chứa (hồ nhân tạo), đầm lầy, đồng ruộng và băng tuyết
Nước ngầm và nước mặt có đặc tính khác nhau Nước ngầm có chứa các muối khoáng hòa tan những hợp chất rắn mà nó chảy qua Trong quá trình thấm qua các lớp đất nó bị khử phần lớn các vi khuẩn sinh ra trong nước thải sinh hoạt Thành phần muối hòa tan trong nước có thể thay đổi tùy theo cấu tạo khác nhau của từng khu vực Nước bề mặt thường chứa nhiều chất hữu cơ và chất dinh dưỡng làm thức
ăn cho các loài tảo và một số lớn các vi khuẩn dễ bị ô nhiễm
Tài nguyên nước mặt là thành phần chủ yếu và quan trọng nhất, được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất Do đó, việc sử dụng hợp lý tài nguyên nước nói chung và tài nguyên nước mặt nói riêng là một trong những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng lãnh thổ hay một quốc gia
1.1.1.2 Tài nguyên nước Việt Nam [12], [15]
Tài nguyên nước mặt (dòng chảy sông ngòi) của một vùng lãnh thổ hay một quốc gia là tổng của lượng dòng chảy sông ngòi từ ngoài vùng chảy vào và lượng dòng chảy được sinh ra trong vùng (dòng chảy nội địa)
Nếu xét chung cho cả nước, thì tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối phong phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới, trong khi đó diện tích đất liền nước ta chỉ chiếm khoảng 1,35% của thế giới Tuy nhiên, một đặc điểm quan trọng của tài nguyên nước mặt là những biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (dao động giữa các năm và phân phối không đều trong năm) và còn phân bố rất không đều giữa các hệ thống sông và các vùng
Toàn quốc có 16 LVS với diện tích lưu vực lớn hơn 2.500 km2, 10/16 lưu vực
có diện tích trên 10.000 km2, tổng diện tích các LVS trên cả nước lên đến trên 1.167.000 km2 Nước ta có 109 con sông chính, tổng lượng dòng chảy sông ngòi trung bình hàng năm của nước ta bằng khoảng 847 km3
tới 57% tổng lượng dòng chảy năm của các sông trong cả nước, sau đó đến hệ thống sông Hồng 139,8 km3 (16,5%), hệ thống sông Đồng Nai 35,6 km3 (4,2%), sông Mã,
Trang 14Cả, Vu Gia - Thu Bồn có tổng lượng dòng chảy xấp xỉ nhau, khoảng trên dưới 23
km3 (2 - 3%), các hệ thống sông Bằng Giang-Kỳ Cùng, Trà Khúc và nhóm sông Đông Nam Bộ cũng xấp xỉ nhau, khoảng 9,3 km3 (1,1%), các sông còn lại là 94,7
km3 (11,2%)
Tỉ lệ phân bố tài nguyên nước theo các lưu vực sông được thể hiện trong Hình
1.2 sau đây:
Hình 1.2 Tỉ lệ phân bố tài nguyên nước theo các lưu vực sông
Một đặc điểm quan trọng nữa của tài nguyên nước sông của nước ta là phần lớn nước sông (khoảng 60%) lại được hình thành trên phần lưu vực nằm ở nước ngoài, trong đó hệ thống sông Mê Kông chiếm nhiều nhất (447km3, 88%) Nếu chỉ xét thành phần lượng nước sông được hình thành trong lãnh thổ nước ta, thì hệ thống sông Hồng có tổng lượng dòng chảy lớn nhất (81,3km3) chiếm 23,9%, sau đó đến hệ thống sông Mê Kông (53km3, 15,6%), hệ thống sông Đồng Nai (32,8km3, 9,6%)
1.1.2 Vòng tuần hoàn của nước [2], [15]
Vòng tuần hoàn nước là sự tồn tại và vận động của nước trên mặt đất, trong lòng đất và trong bầu khí quyển của Trái Đất Nước luôn vận động và chuyển từ
trạng thái này sang trạng thái khác, từ thể lỏng sang thể hơi rồi thể rắn và người lại
Vòng tuần hoàn của nước không có điểm bắt đầu nhưng chúng ta có thể bắt đầu từ các đại dương Mặt trời làm nóng nước trên những đại dương, làm bốc hơi
1,1% 0.9% 1,2%
Trang 15nước vào trong không khí Những dòng khí bốc lên đem theo hơi nước vào trong khí quyển, trên cao gặp nơi có nhiệt độ thấp, hơi nước bị ngưng tụ thành những đám mây Những dòng không khí di chuyển những đám mây khắp toàn cầu, những đám mây va chạm vào nhau, kết hợp với nhau, gia tăng kích cỡ và rơi xuống thành mưa, tuyết
Phần lớn lượng mưa rơi trên các đại dương, hoặc rơi trên mặt đất Một phần chảy trên mặt đất thành sông, thành suối và đổ về đại dương, một phần được tích tụ thành những hồ nước ngọt Một lượng lớn nước thấm xuống dưới đất tạo thành dòng chảy ngầm Một phần nước ngầm chảy ra thành các dòng suối nước ngọt Nước ngầm tầng nông được rễ cây hấp thụ rồi thoát hơi qua lá cây
Tuy nhiên, lượng nước này vẫn luân chuyển theo thời gian, có thể quay trở lại đại dương, nơi mà vòng tuần hoàn nước “kết thúc” và lại bắt đầu
Vòng tuần hoàn của nước được thể hiện trong hình 1.2 sau đây:
Hình 1.3 Vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên
1.1.3 Thành phần của nước [2], [9], [10]
1.1.3.1 Thành phần hóa học của nước
Trang 16Các hợp chất vô cơ, hữu cơ trong nước tự nhiên có thể tồn tại ở dạng ion hòa tan, dạng rắn hoặc dạng lỏng Chính sự phân bố này quyết định bản chất của nước tự nhiên: nước ngọt, nước mặn hay nước lợ, nước giàu dinh dưỡng hay nghèo dinh dưỡng, nước cứng hay nước mềm, nước bị ô nhiễm nặng hay ô nhiễm nhẹ,
Các khí hòa tan
Hầu hết các chất khí hòa tan thường gặp trong môi trường đều có thể hòa tan hoặc phản ứng với nước, trừ khí mêtan (CH4) Các khí hòa tan có thể có mặt trong nước do hòa tan trực tiếp từ không khí vào nước (như oxy, cacbonic, ) hoặc do các quá trình sinh hóa xảy ra bên trong nguồn nước
Khí O 2 : là loại khí ít hòa tan trong nước và không tác dụng với nước về mặt
hóa học, là cơ sở cho quá trình tự làm sạch nước bởi các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy Oxi cần cho quá trình trao đổi chất Nồng độ oxi trong nước giảm dần theo chiều sâu của lớp nước
Oxi hòa tan, hay còn được gọi tắt là DO (Dissolved Oxygen), là hàm lượng oxi hòa tan trong nước, rất cần thiết cho sự hô hấp của sinh vật thủy sinh và là điều kiện cần của quá trình phân hủy hiếu khí của vi sinh vật Khi nước bị ô nhiễm do các chất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật thì lượng oxi hòa tan trong nước sẽ bị tiêu thụ bớt, do đó giá trị DO sẽ giảm so với DO bão hòa tại điều kiện đó Vì vậy DO được sử dụng như một thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của các nguồn nước
DO có ý nghĩa lớn đối với quá trình tự làm sạch của sông
Oxi hòa tan trong nước nhờ hai quá trình, bao gồm sự khuếch tán ôxi từ không khí vào nước, và quá trình quang hợp của thực vật hoặc rong tảo vào ban ngày
Khí CO 2 : là một chất khí dễ hòa tan trong nước, đóng vai trò cực kỳ quan
trọng với nước vì khí này tham gia phảm ứng với nước tạo môi trường pH ổn định
của nước Nồng độ CO2 trong nước phụ thuộc vào độ pH: ở pH thấp CO2 ở dạng khí,
pH 8-9 dạng HCO3- là chủ yếu, pH >10 dạng CO3- chiếm tỷ lệ cao
Khí NH 3 : tồn tại trong nước có pH >10, trong môi trường trung tính hoặc axit
tồn tại chủ yếu ở dạng ion NH4+ bị oxi hóa chuyển thành Nitrit rồi thành Nitrat
Khí H 2 S: là sản phẩm của quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong nước
Trong điều kiện nhất định có thể oxi hóa thành H2SO4
Các ion hòa tan
Trang 17Nước tự nhiên là dung môi tốt để hòa tan hầu hết các axit, bazơ và muối vô
cơ, vì thế trong nước thường có nhiều ion hòa tan như NH4+, HCO3-, Cl-, SO4-, NO3-,
Dựa vào khả năng phân hủy bởi vi sinh vật có thể phân chia thành 2 nhóm như sau:
Chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học: đường, dầu mỡ động vật, protein, các chất
béo, , chúng bị vi sinh vật phân hủy thành CO2 và H2O
Chất hữu cơ khó phân hủy sinh học: các hợp chất Clo hữu cơ (DDT), dioxin,
naphtalen, polyclorobiphenyl (PCB), , đây là nhữn hợp chất có độc tính cao, bền vững có khả năng gây tác hại lâu dài cho đời sống sinh vật và sức khỏe con người
1.1.3.2 Thành phần sinh học của nước
Các loài sinh vật tồn tại trong nước tự nhiên chủ yếu là vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, tảo, cây cỏ, động vật nguyên sinh, động vật đa bào, nhuyễn thể và các loại động vật có xương sống Tùy theo vị trí phân bố trong cột nước từ bề mặt đến đáy sông, hồ mà có các lạo vi sinh vật sau: phiêu sinh, các sinh vật đáy
Vi khuẩn và nấm
Vi khuẩn là các thực vật đơn bào, không màu có kích thước từ 0,5-5µm chỉ có
thể quan sát dưới kính hiển vi Vi khuẩn có dạng hình que, hình cầu hoặc hình xoắn, chúng có thể tồn tại dạng đơn lẻ, dạng cặp hoặc dạng liên kết thành mạch dài
Vi khuẩn đóng vai trò rất quan trọng trong việc phân hủy chất hữu cơ, hỗ trợ quá trình làm sạch của nước tự nhiên, do vậy chúng có ý nghĩa lớn về mặt sinh thái Phụ thuộc vào nguồn dinh dưỡng, vi khuẩn chia làm 2 loại: vi khuẩn dị dưỡng và vi khuẩn tự dưỡng
Các vi khuẩn dị dưỡng: là vi khuẩn sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn năng
lượng và nguồn cacbon để thực hiện quá trình sinh tổng hợp
Trang 18Có 3 nhóm vi khuẩn dị dưỡng:
- Các vi khuẩn hiếu khí
- Các vi khuẩn kị khí
- Các vi khuẩn tùy nghi
Các vi khuẩn dị dưỡng: là các vi khuẩn có khả năng oxi hóa chất vô vơ để thu
năng lượng và sử dụng khí CO2 hoặc bicacbonat làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp Nhóm vi khuẩn này có vi khuẩn nitric hóa, vi khuẩn lưu huỳnh, vi khuẩn sắt,
Nấm và men là các loại thực vật không có khả năng quang hợp Men có thể chuyển hóa đường thành rượu và phát triển tế bào mới
Tảo
Tảo là sinh vật gồm một hay nhiều tế bào có cấu tạo đơn giản, có màu khác
nhau, luôn luôn có chất diệp lục, quang hợp nhờ ánh sáng và CO2 nhưng chúng không có rễ, thân lá Tảo thuộc loại thực vật phù du
Tảo là loại thực vật tự dưỡng, chúng sử dụng cacbonic hoặc bicacbonat làm nguồn cacbon và sử dụng các chất dinh dưỡng như photpho và nitơ để phát triển theo
sơ đồ:
CO2 + PO43- + NH3 Năng lượng mặt trời phát triển tế bào mới
Tảo là loài thực vật đơn giản nhất có khả năng quang hợp, khi quang hợp, tảo thải ra khí ôxy cung cấp cho hoạt động hô hấp của các sinh vật thủy sinh Những tảo nhỏ sống trôi nổi là nguồn thức ăn của cá và nhiều động vật ở nước khác
Tảo cũng có thể gây hại: một số tảo đơn bào sinh sản quá nhanh gây hiện tượng "nước nở hoa", khi chết làm cho nước bị nhiễm bẩn, làm chết cá
Trang 19 Các loài sinh vật khác
Thực vật lớn
Trong nguồn nước có các loài sinh vật lớn như bèo, lau sậy Chúng cũng phát triển ở vùng nước tù hãm chứa nhiều chất dinh dưỡng Do vậy, cùng với tảo, rong, bèo và các thực vật chỉ thị cho sự phú dưỡng hóa
1.1.4 Vai trò của nước [1]
1.1.4.1 Vai trò của nước đối với đời sống con người
Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong đới sống con người Trong cơ thể, nước là dung môi của nhiều chất và đóng vai trò dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể
Là nhu cầu cơ bản cần thiết cho các hoạt động kinh tế-xã hội của con người: trong sinh hoạt, trong công nghiệp, vui chơi giải trí, xử lý rác thải, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, giao thông vận tải, thủy điện,
1.1.4.2 Vai trò của nước đối với đời sống sinh vật
Cũng như con người, nước đóng vai trò quan trọng trong đời sống sinh vật Nó
là cấu trúc không thể thiếu trong các tế bào sống, chiếm 80-95 % khối lượng của các
mô sinh trưởng, là phương tiện vận chuyển máu và dinh dưỡng ở động vật Nước tham gia hầu hết trong các hoạt động sống của sinh vật, là môi trường sống của nhiều loài thủy sinh, là nguyên liệu cho quá trình quang hợp, là phương tiện vận chuyển và trao đổi khoáng trong cây
1.2 Sự ô nhiễm nguồn nước [2], [4]
1.2.1 Khái niệm ô nhiễm nước
Trang 20Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý, hóa học, sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật
1.2.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước
1.2.2.1 Nguồn tự nhiên
Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan, lũ lụt, gió bão…Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố đô thị, khu công nghiệp…kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ, ao hoặc các sản phẩm hoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng
Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu cơ
1.2.2.2 Nguồn nhân tạo
Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xả nước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và phân bón trong nông nghiệp vào môi trường nước
Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt: là nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, cơ quan, trường học, khu thương mại-dịch vụ, chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người
Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn, mùi và các vi trùng gây bệnh (virus, vi khuẩn, nguyên sinh bào và giun sán) Ngày nay do mức sống cao nên nước thải và tải lượng thải cao
Các chất hữu cơ: chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn oxi nên gây thiếu hụt oxi của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như: H2S, NH3, CH4, làm cho nước
có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường
Amoni, Photpho: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng cho thực vật Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá, sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxi trong nước rất thấp vào
Trang 21ban đêm gây ngạt thở và diệt vong các sinh vật Mặt khác, tảo là thực vật bậc thấp dễ thối rửa
Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt Nước thải sinh hoạt luôn gây ra những mùi khó chịu, nếu lâu ngày không được xử lý hoặc không được thoát thì mùi càng trở nên nồng nặc hơn
Nước thải sinh hoạt là thành phần chính gây ô nhiễm tại các hồ, đặc tính của nước thải sinh hoạt được thể hiện trong Bảng 1.1 sau đây:
Bảng 1.1 Đặc tính của nước thải sinh hoạt
Nước thải công nghiệp
Nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải
Thành phần nước thải công nghiệp không ổn định và có tính nguy hại cao Khác với nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào từng ngành sản xuất cụ thể
Nước rỉ rác
Rác thải đô thị chôn lấp chiếm diện tích lớn nên đây là một nguồn ô nhiễm nghiêm trọng Nước rỉ rác là chất lỏng thấm qua các chất thải rắn mang theo các chất hòa tan hoặc các chất lơ lửng Ngoài ra, sự phân hủy các chất hữu cơ trong rác cũng
Trang 22góp phần tạo nên các chất ô nhiễm, nếu không có biện pháp xử lý phù hợp mà thải ra môi trường sẽ gây ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm
Nước thải sản xuất nông nghiệp
Hoạt động chăn nuôi gây ô nhiễm thường do chất hữu cơ cao, chất dinh dưỡng chứa nitơ, photpho cao
Hoạt động trồng trọt gây ô nhiễm do bón phân, sử dụng chất diệt cỏ, thuốc trừ sâu, hóa chất bảo vệ thực vật
Hoạt động của tàu thuyền
Hoạt động của tàu thuyền trên sông, biển gây ô nhiễm dầu do rò rỉ, súc rửa tàu, do sự cố tai nạn tràn dầu, do nạp và tháo nước dằn tàu Sinh hoạt của con người trên tàu thuyền
1.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước và phương pháp xác định [3], [7], [9], [10], [13]
1.3.1 Các thông số vật lí
1.3.1.1 Nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ pH, đến các quá trình hóa học và sinh hóa xảy ra trong nước Nhiệt độ phụ thuộc rất nhiều vào môi trường xung quanh, vào thời gian trong ngày, vào mùa trong năm…
Nhiệt độ cần được xác định tại nơi lấy mẫu
1.3.1.2 Màu sắc
Nước nguyên chất không có màu Màu sắc gây nên bởi các tạp chất trong nước, thường là do chất hữu cơ (chất mùn hữu cơ-acid humic), một số ion vô cơ (sắt…), một số loài thủy sinh vật Màu sắc gây mất cảm quan và tâm lí không tốt cho người sử dụng nguồn nước nhất là trong sinh hoạt, vệ sinh, ăn uống hàng ngày
Độ màu thường được so sánh với dung dịch chuẩn trong ống Nessler, thường dùng là dung dịch K2PtCl6 + CaCl2 (1mg K2PtCl6 tương đương với 1 đơn vị chuẩn màu)
1.3.1.3 Độ đục
Độ đục gây nên bởi các hạt rắn lơ lửng trong nước Các chất lơ lửng trong nước
có thể có nguồn gốc vô cơ, hữu cơ hoặc các vi sinh vật, thủy sinh vật có kích thước thông thường từ 0,1-10nm
Trang 23Độ đục làm giảm khả năng truyền sáng của nước, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp
Cách xác định:
Độ đục được đo bằng máy đo độ đục (Đục kế-Turbidimeter) Đơn vị đo độ đục theo các máy do Mỹ sản xuất là NTU (Nephelometric Turbidity Unit)
Theo TCVN, độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được (gọi là
độ trong) mà ở độ sâu đó người ta vẫn đọc được hàng chữ tiêu chuẩn
Độ đục càng thấp chiều sâu của lớp nước còn thấy được càng lớn
Nước được gọi là trong khi mức độ nhìn sâu lớn hơn 1m (hay độ đục nhỏ hơn
Chất rắn ảnh hưởng tới chất lượng nước khi sử dụng cho sinh hoạt, cho sản xuất, cản trở hoặc tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý
Có một số chỉ tiêu biểu thị hàm lượng chất rắn như sau:
1.3.2.1 Tổng lượng chất rắn (TS)
Cách xác định:
Tổng lượng chất rắn là trọng lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 103-1050C cho tới khi trọng lượng không đổi
Đơn vị tính bằng mg/l
1.3.2.2 Chất rắn huyền phù (SS)
Cách xác định:
Trang 24Hàm lượng chất rắn huyền phù là trọng lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít mẫu nước qua phễu lọc, rồi sấy khô ở 103 -1050C tới khi trọng lượng không đổi
Đối với các loại nước thải, hàm lượng của các axit mạnh tự do thường khá lớn, không những vậy trong nước thải thường chứa các muối tạo thành bởi bazơ yếu và axit mạnh, nên độ axit của nước cũng cao Trong những trường hợp này, pH của nước thường không lớn hơn 4,5 được gọi là độ axit tự do
Nếu mẫu nước có pH >8,3 thì độ axit của nó bằng 0 Lượng dung dịch chuẩn tiêu tốn để đạt được pH = 4,5 tương ứng với độ axit tự do của nước Lượng dung dịch chuẩn tiêu tốn để đạt được pH = 8,3 ứng với độ axit chung của nước
Trang 25Nếu trong nước chứa lượng không quá nhỏ các muối cacbonat tan được, cũng như các hydroxit tan được thì pH của nước lớn hơn 8,3 Trong trường hợp này, độ kiềm tương ứng với lượng axit cần phải dùng để làm giảm pH của nước xuống còn 8,3 được gọi là độ kiềm tự do của nước
Độ kiềm toàn phần là tổng hợp hàm lượng các ion hydrocacbonat (HCO3-), ion cacbonat (CO3-), hydroxyl (OH-) và ion muối của các axit khác Ở nhiệt độ nhất định,
độ kiềm phụ thuộc và độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước
Nếu pH của nước nhỏ hơn 4,5 thì độ kiềm của nước bằng 0 Lượng dung dịch tiêu tốn dùng để đạt tới pH = 8,3 tương đương với độ kiềm tự do, lượng axit cần thiết để chuẩn độ đến pH = 4,5 tương đương với độ kiềm chung
Trang 26Độ cứng được xác định bằng phương pháp chuẩn độ Complexon với dung dịch chuẩn Trilon B (EDTA) và chỉ thị ETOO, dựa trên phản ứng tạo phức bền vững của các ion kim loại (Ca2+, Mg2+) với dung dịch chuẩn Trilon B
1.3.7 Chỉ tiêu Clorua
Clorua có khá nhiều trong nước thiên nhiên, trong các nguồn nước thải hàm lượng Clorua phụ thuộc vào quá trình sản xuất, hàm lượng Clorua là một trong những tiêu chuẩn để đánh giá độ ô nhiễm của nước Hàm lượng Clorua không gây độc cho sức khỏe nhưng hàm lượng cao sẽ làm cho nước khó sử dụng
Khi hàm lượng clorua trong nước trên 2mg/l thì có thể định lượng nó bằng phương pháp chuẩn độ kết tủa với dung dịch chuẩn bạc nitrat
Cách xác định:
Trong đề tài này, trong đề tài này tôi sử dụng phương pháp bạc với chỉ thị
K2CrO4 hay còn gọi là phương pháp Mohr
1.3.8 Chỉ tiêu DO - Độ oxi hòa tan
Độ oxi hòa tan (DO: Dissolved Oxygen) trong nước là lượng oxi từ không khí
hòa tan vào nước trong điều kiện nhiệt độ áp suất nhất định, hoặc do quá trình quang hợp của thực vật trong nước
Cách xác định:
Để xác định chỉ tiêu DO, người ta sử dụng phương pháp chuẩn độ iot với chỉ thị hồ tinh bột hay còn gọi là phương pháp Winkler để xác định chỉ tiêu DO với chỉ thị hồ tinh bột
Đơn vị tính là mg/l
1.3.9 Chỉ tiêu BOD – Nhu cầu oxi sinh học (Biochemical Oxygen Demand)
Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD: Biochemical Oxygen Demand) là lượng oxi cần
thiết để vi khuẩn có trong nước phân hủy các chất hữu cơ
Trong môi trường nước, khi quá trình oxi hóa sinh học xảy ra thì các vi khuẩn
sử dụng oxi hòa tan để oxi hóa các chất hữu cơ và chuyển hóa chúng thành các sản phẩm vô cơ bền CO2, H2O
BOD cũng là một chỉ tiêu dùng để xác định mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nước
Cách xác định:
Trang 27Thông thường để xác định chỉ tiêu BOD người ta xác định oxi cần thiết để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong 5 ngày ở nhiệt độ 20oC trong bóng tối - BOD5 BOD5 được tính là hiệu số giữa lượng oxi hòa tan ban đầu và lượng oxi hòa tan sau 5 ngày ủ ở 20oC
Đơn vị tính là mg/l
BOD5 = DO1 – DO5
1.3.10 Chỉ tiêu COD – Nhu cầu oxi hóa học (Chemical oxygen demand)
Nhu cầu oxi hóa học (COD: Chemical Oxygen Demand) là lượng oxi cần thiết
để oxi hóa các chất hữu cơ trong nước bằng chất oxi hóa mạnh KMnO4 hoặc
K2Cr2O7 COD là chỉ tiêu để xác định mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của nước
* Phương pháp Kali permanganate:
Nguyên tắc chung: là phương pháp phân tích thể tích dựa trên khả năng oxi hóa mạnh của KMnO4 trong môi trường axit
1.3.11 Hàm lượng photpho
Photpho trong nước có thể tồn tại trong nước dưới dạng H2PO4-, HPO42-, PO4các polyphotphat như Na3(PO4) và photpho hữu cơ có nhiều trong phân xúc vật, nước thải của một số ngành sản xuất phân lân và thực phẩm Đây là nguồn dinh dưỡng cho thực vật dưới nước, gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy sự phú dưỡng ở các thủy vực
3- Cách xác định:
Để xác định hàm lượng trong PO43-, trong đề tài này sử dụng phương pháp đo quang với thuốc thử Sunfo molypdic tạo phức màu xanh đậm
1.3.12 Hàm lượng nitơ
Nitơ trong nước có thể tồn tại ở các dạng chính sau:
Các hợp chất chứa nitơ dạng protein hay sản phẩm phân rã
Trang 28Amoniac và các muối amon như NH4OH, NH4NO3, (NH4)2SO4…
Các hợp chất dưới dạng nitrit NO2-, nitrat NO3-
Nitơ tự do
Đây là một trong những nguồn dinh dưỡng cho thực vật trong nước, gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng ở các ao, hồ Trong đề tài này, chúng tôi xác định hàm lượng nitơ trong nước dưới dạng NH4+, NO3-
1.4.1 Khái quát về hồ, ao, đầm
Hầu hết các hồ, ao, đầm trong thành phố có nguồn gốc tự nhiên dạng một vùng trũng, chứa nước mưa trên lưu vực hoặc được hình thành song song với quá trình phát triển đô thị
Hệ sinh thái hồ khác với ao và đầm ở độ sâu: ánh sáng chỉ chiếu được vào tầng nước mặt, do đó vực nước được chia thành 2 lớp:
Lớp nước trên được chiếu sáng nên thực vật nổi phong phú, nồng độ oxy cao, sự thải khí oxy trong quá trình quang hợp và nhiệt độ của lớp nước trên thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ không khí
Lớp nước phía dưới thiếu ánh sáng, nhiệt độ ổn định, nồng độ oxi thấp, nhất là trong trường hợp có sự lên men các chất hữu cơ ở tầng đáy
1.4.2 Giới thiệu về hồ, ao, đầm ở Việt Nam
Hồ, ao, đầm Việt Nam bao gồm hệ thống các đầm và các ao, hồ trên lãnh thổ
Việt Nam Hồ, ao, đầm thường thuộc hệ sinh thái nước không chảy, khác với hệ sinh thái nước chảy như sông, suối Giữa hồ và ao không có sự phân biệt thực sự rõ ràng:
ao là nơi mà ánh sáng có thể soi qua tầng nước xuống tận đáy và hồ là nơi mà ánh sáng không soi tới đáy được, còn đầm là nơi nước ngập rất nông có các loại thực vật
có thể sống được tạo thành hệ sinh thái đặc biệt Các hồ, đầm ở Việt Nam được sử
Trang 29dụng với nhiều mục đích như để nuôi trồng khai thác thủy sản, tưới tiêu nông nghiệp, khai thác thủy điện và phát triển du lịch,
Nói cách khác, hồ, đầm là những lòng chảo hoặc vùng trũng của bề mặt đất có chứa nước ở Việt Nam có các loại hồ và đầm phá như sau:
Hồ và đầm tự nhiên nước ngọt: Các hồ đầm tự nhiên ở vùng đồng bằng thường là dấu vết còn lại của các đoạn sông hay vỡ đê Các hồ này nước ít luân chuyển, các hồ đầm tự nhiên xuất hiện ở vùng núi thường
là dấu vết còn lại của núi lửa, động đất hay những nguyên nhân khác Phần lớn các hồ đầm tự nhiên nước không chảy nhưng cũng có hồ nước chảy nhẹ
Các đầm phá nước mặn: Các đầm phá nước mặn có rất nhiều ở vùng ven biển Việt Nam và đang được khai thác triệt để
Trong số 1957 hồ cấp nước tưới do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (Việt Nam) quản lý phân theo dung tích có: 79 hồ có dung tích trên 10 triệu m3
, 66
hồ có dung tích từ 5 đến 10 triệu m3, 442 hồ có dung tích từ 1 đến 5 triệu m3, 1370 hồ
có dung tích từ 1 đến 2 triệu m3 Tổng dung tích các hồ chứa này là 5,8 tỷ m3 nước tưới cho 505.162 ha
Một số hồ nổi tiếng ở Việt Nam:
Hà Nội: Hồ Tây, hồ Hoàn Kiếm, hồ Đại Lải, hồ Quan Sơn, hồ Suối Hai
Bắc Kạn: Hồ Ba Bể
Bắc Giang: Hồ Khuôn Thần, hồ Cấm Sơn
Ninh Bình: Hồ Đồng Chương, hồ Đồng Thái, hồ Kỳ Lân, hồ Yên Quang, hồ Đập Trời, hồ Yên Thắng, hồ Mạc
Nghệ An: Hồ Khe Gỗ, hồ Tràng Đen, hồ Khe Quánh, hồ Nghi Công,
Trang 30Ninh Thuận: Hồ CK7, Hồ Tân Giang
Một số đầm nổi tiếng ở Việt Nam
Hà Nội: Đầm Vân Trì
Ninh Bình: Đầm Vân Long, đầm Cút
Quảng Ngãi: Đầm Nước Mặn 150 ha, đầm An Khê, đầm Lâm Bình 300 ha Bình Định: đầm Trà Ổ (Phù Mỹ), đầm Đề Gi (Phù Mỹ - Phù Cát) và đầm Thị Nại (Tuy Phước-Quy Nhơn)
Nam giáp tỉnh Quảng Nam, phía Đông giáp biển Đông
Thành phố Đà Nẵng nằm ở trung độ của Việt Nam, cách thủ đô Hà Nội 766km về phía Bắc, cách Thành phố Hồ Chí Minh 961km về phía Nam và cách kinh đô thời cận đại của Việt Nam là Thành phố Huế 101km về hướng Tây Bắc theo đường Quốc
lộ 1A.Đà Nẵng còn là trung điểm của các di sản thế giới: Cố đô Huế, Phố cổ Hội
An và Thánh địa Mỹ Sơn Thành phố Đà Nẵng nằm trên trục giao thông Bắc-Nam về đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không, là một trong những cửa ngõ quan trọng ra biển của Tây Nguyên và các nước Lào, đông bắc Campuchia, Thái Lan và Myanma Khoảng cách từ Nẵng đến các trung tâm kinh tế chính của khu vực
Trang 31Lumpur (Malaysia), Singapore, Manila (Philipines) đều nằm trong khoảng 2.000 km
1.000-Bốn điểm cực trên đất liền của thành phố Đà Nẵng là:
Cực Bắc là phường Hòa Hiệp Bắc, quận Liên Chiểu
Cực Tây xã Hòa Bắc, huyện Hòa Vang
Cực Nam là xã Hòa Khương, huyện Hòa Vang
Cực Đông là phường Thọ Quang, quận Sơn Trà
Thành phố Đà Nẵng gồm có 6 quận và 2 huyện: Quận Hải Châu, Thanh Khê, Liên Chiểu, Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn, Cẩm Lệ, huyện Hòa Vang và huyện đảo Hoàng
Sa Ngoài phần đất liền, vùng biển của thành phố gồm quần đảo Hoàng Sa nằm ở 15°45’ đến 17°15’ vĩ độ Bắc, 111° đến 113° kinh độ Đông, ngang bờ biển các tỉnh Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế, Quảng Nam và một phần tỉnh Quảng Ngãi; cách đảo Lý Sơn (thuộc tỉnh Quảng Ngãi) khoảng 120 hải lý về phía Nam Khu vực quần đảo nằm trên vùng biển rộng khoảng 30.000 km² Tổng diện tích phần nổi của quần đảo khoảng 10 km², trong đó đảo Phú Lâm chiếm diện tích lớn nhất Vùng Hoàng Sa này có tiềm năng lớn về khoáng sản, hải sản, có thuận lợi để phát triển kinh tế nhưng quan trọng hơn đây là vị trí quân sự chiến lược, khống chế đường giao thông trên biển và trên không trong khu vực phía Bắc biển Đông
Thành phố Đà Nẵng có diện tích tự nhiên là 1.283,42 km2; trong đó, các quận nội thành chiếm diện tích 241,51 km2
, các huyện ngoại thành chiếm diện tích 1.041,91 km2
1.5.1.2 Điều kiện khí hậu
Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và
ít biến động Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài
Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,90
C; cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung bình từ 28-300C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình từ 18-230C Riêng vùng rừng núi Bà Nà ở độ cao gần 1.500m, nhiệt độ trung bình khoảng 200C
Trang 32Độ ẩm không khí trung bình là 83,4%; cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình từ 85,67-87,67%; thấp nhất vào các tháng 6, 7, trung bình từ 76,67-77,33%
Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504,57 mm/năm; lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình từ 550-1.000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 1,
Địa hình đồi núi chiếm diện tích lớn, độ cao khoảng từ 700-1.500m, độ dốc lớn (>400), là nơi tập trung nhiều rừng đầu nguồn và có ý nghĩa bảo vệ môi trường sinh thái của thành phố
Hệ thống sông ngòi ngắn và dốc, bắt nguồn từ phía Tây, Tây Bắc và tỉnh Quảng Nam
Đồng bằng ven biển là vùng đất thấp chịu ảnh hưởng của biển bị nhiễm mặn,
là vùng tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các khu chức năng của thành phố
1.5.2 Hệ thống hồ thành phố Đà Nẵng
Hồ, ao, bàu trong khu vực đô thị thường được gọi chung là Hồ hay Hồ đô thị,
là một phần rất quan trọng trong hệ sinh thái đô thị, gắn liền với các yếu tố lịch sử, văn hóa cả cộng đồng dân cư và mang đến nhiều lợi ích tích cực đối với chất lượng cuộc sống của người dân đô thị
Trên địa bàn thành phố Đà Nẵng hiện có 30 hồ, nằm rải rác trên 6 quận, huyện với tổng diện tích mặt nước gần 1,8 triệu m2, dung tích nước chứa tối đa khoảng 3,3 triệu m3 So với năm 2005, số lượng và diện tích các hồ ở các quận Hải Châu, Liên Chiểu và Sơn Trà giảm đáng kể và ngược lại đã hình thành 4 hồ điều tiết mới (hồ Hòa Xuân, Hòa Phước, hồ điều tiết E1, E2) tại các khu đô thị đang được quy hoạch tại Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ Trên địa bàn thành phố có sự phân bố không đồng đều
Trang 33của các hồ, đầm; tập trung vào một số quận nội thành như: Hải Châu, Thanh Khê, trong khi đó các quận Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn, Liên Chiểu không có nhiều hồ, vì thế chức năng của các hồ, đầm chưa được phát huy tại các quận này
Do quá trình phát triển và chỉnh trang đô thị, diện tích của nhiều hồ, đầm đã bị giảm, thậm chí một số hồ diện tích còn lại rất nhỏ và hầu như chỉ còn đảm nhận chức năng thoát nước mưa và tạo cảnh quan môi trường Trong các hồ nội thành, hồ Bàu Tràm có diện tích lớn nhất 37,5 ha, các hồ còn lại có diện tích từ 1 đến 9ha
Diện tích các hồ được cụ thể trong Bảng 1.2 sau đây:
Với điều kiện hạn chế về kinh phí nên đến thời điểm hiện tại chỉ có một số ít
hồ đã được đầu tư xây dựng hệ thống cống bao ngăn không cho nước thải chảy vào
hồ
1.5.2.1 Một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
Trang 34Chức năng: Nguồn nước Bàu Tràm được dùng vào mục đích: tiếp nhận và
điều tiết nước mưa cho lưu vực, cung cấp nước tưới tiêu cho nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản Tại khu vực gần hạ lưu của hồ Bàu Tràm, cũng sử dụng một phần nước hồ Bàu Tràm, trong khi hồ Bàu Tràm lại là nơi chứa một lượng lớn nước thải công nghiệp của các cơ sở công nghiệp trong khu công nghiệp Hoà Khánh
Từ trước năm 1998, tình trạng ô nhiễm hồ Bàu Tràm đã bắt đầu diễn ra và kéo dài đến nay vẫn chưa thật sự chấm dứt Hơn nữa, diễn biến của chất lượng nước mặt tại hồ Bàu Tràm không theo quy luật tự nhiên (biến đổi theo mùa) mà chủ yếu là theo chế độ thải của các nhà máy trong KCN Hoà Khánh
Trang 35Nguyên nhân chủ yếu của sự ô nhiễm này là nước thải công nghiệp của các nhà máy thuộc KCN Hoà Khánh Nước thải công nghiệp không được xử lý hoặc xử
lý không đạt yêu cầu đã tập trung về đây và gây ô nhiễm nước mặt tại hồ Bàu Tràm, tình hình này đã kéo dài trong nhiều năm Hậu quả của tình trạng ô nhiễm này là ảnh hưởng trực tiếp đến việc nuôi trồng thuỷ sản, hoạt động nông nghiệp và nước ngầm tại khu vực
Hồ Công Viên 29/3
Vị trí và đặc điểm: Hồ Công Viên 29/3 thuộc phường Thạc Gián, Thanh Khê,
Đà Nẵng với diện tích khoảng 9,72ha, kết cấu bờ hồ bằng đá xây, độ sâu mực nước trung bình vào mùa khô là 1,2-1,4m và mùa mưa là 2-2,2m
Chức năng: Chức năng chính của hồ là điều tiết nước mưa cho khu vực lớn
khoảng 300ha, bao gồm Hòa Thuận Tây, Thạc Gián, Vĩnh Trung, Chính Gián
Hồ tiếp nhận nước thải từ nhiều nguồn, gồm có: cống liên phường từ hồ Thạc Gián chảy qua khu dân cư đổ vào phía Đông Bắc hồ, cống thoát nước từ bệnh viện C17 qua các dân cư Hòa Thuận Nam, Thạc Gián đổ vào phía Nam, các cống ngang đường Nguyễn Văn Linh, Nguyễn Tri Phương đổ trực tiếp vào hồ Duy nhất chỉ có một hướng thoát nước cho hồ Công Viên theo mương liên phường Thạc Gián-sông Phú Lộc đổ vào sông Phú Lộc Tổng lượng nước tiêu thoát khi có mưa lớn nhất của
hồ là khoảng 64.000 m3 Ngoài ra, hồ góp phần tạo cảnh quan và phục vụ vui chơi giải trí
Trước đây theo quy hoạch thoát nước thành phố Đà Nẵng, hồ là nơi tiếp nhận một lượng lớn nước thải cho khu vực rộng lớn Hiện nay để kiểm soát và giảm thải ô nhiễm hồ đô thị, chính quyền và các cơ quan quản lý thuộc thành phố Đà Nẵng đã triển khai hàng loạt các biện pháp kỹ thuật công trình như: tiến hành nạo vét bùn đáy,
kè đá bờ hồ và xây dựng hệ thống cống bao ngăn và thu gom nước thải sinh hoạt xung quanh không cho chảy vào hồ Công ty Công Viên hiện đang khai thác và quản
lý hồ
Hồ Thạc Gián-Vĩnh Trung
Trang 36Vị trí và đặc điểm: Hồ Thạc Gián-Vĩnh Trung thông với nhau qua cống đường
Hàm Nghi nằm trên địa bàn hai phường Thạc Gián và Vĩnh Trung-Quận Thanh Thành phố Đà Nẵng,
Khê-Nguyên gốc hồ Thạc Gián-Vĩnh Trung là cái đầm có diện tích khoảng 11ha,
do quá trình đô thị hóa nên diện tích hồ bị thu hẹp còn lại khoảng hơn 3ha với diện tích hồ lần lượt là 1,63ha và 1,52ha Kết cấu bờ 2 hồ được kè bằng đá xây, xung quanh có hệ thống cống bao và các công trình công viên
Chức năng: Chức năng chính của hồ là điều tiết nước mưa cho lưu vực
khoảng 50ha với mật độ dân cư khoảng 400-500 người/ha bao gồm các khu vực dân
cư hồ Thạc Gián-Vĩnh Trung, tuyến đường Nguyễn Văn Linh một phần khu phố Tân Thành phường Nam Dương, điều tiết nước vào mùa mưa để giảm ngập cho các tuyến đường Nguyễn Văn Linh, Nguyễn Hoàng, Hàm Nghi Nước thoát theo hệ thống cống liên phường đổ ra biển qua cửa xả Tân An và ra hồ Công Viên về sông Phú Lộc
Ngoài chức năng điều tiết nước mưa, hồ góp phần trong việc tạo cảnh quan và điều hòa vi khí hậu cho khu vực xung quanh Nhiều năm trước hồ này bị ô nhiễm trầm trọng do nước thải sinh hoạt, hiện nay tình trạng ô nhiễm đã đỡ đi phần nào tuy nhiên mức độ ô nhiễm vẫn còn cao, vẫn còn mùi hôi bốc lên gây ảnh hưởng đến đời sống của người dân sinh sống khu vực xung quanh hồ Hồ hiện do Công ty môi trường đô thị Đà Nẵng quản lý Công ty môi trường đô thị Đà Nẵng đã thiết kế các ô bèo (lục bình) giữa hồ, bố trí các hình hoa văn để vừa có tính thẩm mỹ vừa xử lý được mùi hôi tạo sự thông thoáng cho mặt hồ
Hồ Đò Xu
Vị trí và đặc điểm: Hồ được xây dựng vào năm 2004 trong khu quy hoạch
công viên Khuê Trung Hòa Cường, nằm trên địa bàn hai phường Hòa Cường Nam Quận Hải Châu và Khuê Trung Quận Cẩm Lệ Bắt nguồn từ trạm sử lý nước thải Hòa Cường đến sông Cẩm Lệ Diện tích hồ là 6,9ha, kết cấu bờ và đáy hồ bằng đá xây
Chức năng: Chức năng chính của hồ là tiếp nhận và thoát nước mưa cho lưu
vực khoảng 300ha bao gồm phía Đông Nam sân bay, một phần đường Hòa Thuận Đông, các khu chung cư đường Nguyễn Tri Phương, khu dân cư Hòa Cường Tổng lượng nước tiêu thoát lớn nhất của hồ Đò Xu là 163,211m3 Trước đây, hồ bị ô nhiễm
Trang 37rất nghiêm trọng, mùi hôi thối từ hồ bốc lên ảnh hưởng đến những người dân sinh sống khu vực lân cận, đặc biệt là vào mùa nắng nóng Nguyên nhân là chính là do nước thải sinh hoạt và nước thải từ chợ Đầu Mối chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt yêu cầu thải trực tiếp vào hồ, ngoài ra rò rỉ nước thải cũng là nguyên nhân làm tăng mức độ ô nhiễm tại hồ Trước tình trạng ô nhiễm của hồ trong những gần đây Ban quản lý hồ Đò Xu đã có những biện pháp công nghệ sinh thái cải thiện chất lượng nước hồ: đất ướt nhân tạo, lọc nổi với các thực vật thủy sinh (bèo tây, hoa chuối)
Ngoài chức năng tiêu thoát nước mưa hồ Đò Xu cũng là nơi tiếp nhận nước thải sau xử lý của trạm xử lý nước thải Hòa Cường với công suất 40.000m3/ngày đêm Hồ hiện do Ban quản lý dự án xây dựng khu công viên Khuê Trung-Hòa Cường quản lý
Hồ Hòa Xuân
Vị trí và đặc điểm: Hồ Hòa Xuân nằm trong dự án Khu đô thị sinh thái mới
Hòa Xuân thuộc phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, với diện tích khoảng 2,5ha Kết cấu bờ hồ được kè đá xây xung quanh với hệ thống cống bao quanh Độ sâu mực nước hồ trung bình là 4,5m vào mùa mưa và 2,5m vào mùa khô
Chức năng: Chức năng chính của hồ là điều tiêt nước mưa cho lưu vực
khoảng 300ha với mật độ dân cư khoảng 200-300 người/ha, bao gồm các khu vực dân cư ven theo 2 bên đường Văn Tiến Dũng, các cụm dân cư phía Nam phường Hòa Xuân Nước thoát theo hướng phía Tây ra hệ thống cống liên phường qua địa bàn xã Hòa Phước rồi chảy theo hệ thống cống ra sông Cẩm Lệ
Ngoài chức năng điều tiết nước mưa hồ còn tiếp nhận một phần nước thải sinh hoạt của các khu vực dân cư xung quanh hồ qua hệ thống cống liên phường, hồ còn
có chức năng điều hòa vi khí hậu cho khu vực Bao quanh hồ là các hộ dân cư thưa
thớt, số lượng cây xanh quanh hồ không nhiều
1.5.2.2 Chức năng của hồ đô thị
Trong quy hoạch phát triển đô thị các hồ thường được quy hoạch ở địa hình thấp, liên kết với nhau hoặc với các lưu vực khác bằng hệ thống kênh, mương thoát nước
đô thị và có chức năng điều hòa, tiêu thoát nước mưa và tạo cảnh quan đô thị Ở các
đô thị có mức độ tập trung dân cư thấp, hệ thống thoát nước thải riêng, các hồ ở khu vực ngoại ô có diện tích mặt nước tự nhiên lớn, hồ đô thị có vai trò như một hệ thống
Trang 38xử lý tự nhiên, tiếp nhận và làm sạch nước thải đô thị, nuôi cá và tạo cảnh quan môi trường Và tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, vị trí trong hệ thống thoát nước, mỗi hồ đô thị sẽ có một hoặc nhiều chức năng cụ thể khác nhau
Điều tiết nước: Đây là chức năng cơ bản của hồ, đầm vì chúng là vùng đất trũng
nên chúng có chức năng tự nhiên là chứa nước mưa trước khi nước mưa thoát ra sông, biển Đối với các đô thị ven biển thì chức năng này đặc biệt có giá trị bởi vì chúng giúp tích lũy tạm thời nước mưa và nhờ đó làm giảm mức độ ngập lụt do mưa
to tại các khu phố hoặc do mưa bão kết hợp với nước biển dâng Vì thế, các đô thị ven biển có nền thấp thì cần phải có các hồ, đầm để điều tiết nước mưa và hạn chế ngập lụt
Điều hòa khí hậu: Tùy thuộc vào tỷ lệ giữa diện tích của hồ với diện tích đô thị
mà chức năng điều hòa vi khí hậu của hồ là quan trọng hay ít quan trọng Nhờ chức năng này, hồ, đầm làm cho không khí của các khu phố được trong lành, dịu mát hơn Theo nghiên cứu của Trung tâm nghiên cứu và quy hoạch môi trường Đô thị - Nông thôn - Xây dựng thì đô thị loại 1 như Đà Nẵng thì tỷ lệ này ở mức 30% là phù hợp
Tạo cảnh quan đẹp: Xen lẫn các khu phố dài và đông đúc dân cư, các hồ tạo nên
cảnh quan mới cho khu phố Cảnh quan hồ có thể trở nên đẹp hơn nếu như có thêm cây xanh như hàng cây và thảm cỏ ven hồ kết hợp với khung cảnh xung quanh hồ Diện tích xung quanh hồ trở thành không gian có ý nghĩa của khu phố vì nó là nơi nghỉ ngơi, giải trí của người già, trẻ em và cả những người dân sinh sống ở xung quanh hồ
Xử lý nước thải: Chất bẩn do mưa cuốn theo bao gồm chất bẩn có sẵn trên mặt đất
và chất bẩn từ hệ thống cống thoát nước đô thị Do có sẵn trong hồ các vi khuẩn, tảo, động vật nguyên sinh, các loài thực vật và các sinh vật này có khả năng phân hủy sinh học chất thải, nên hồ có khả năng xử lý nước thải
1.5.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ đô thị
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ đô thị bao gồm: quá trình trao đổi nước trong hồ với các lưu vực và thủy vực xung quanh (bên ngoài), chế độ chuyển động khối nước trong hồ, chế độ khí hậu, thời tiết và chu trình chuyển hóa vật chất
Trang 39trong hồ (bên trong) Những hồ có diện tích mặt nước rộng, gió có thể tạo nên những
chuyển động lớn, gây nên sự xáo trộn mạnh trên bề mặt, tạo điều kiện tốt cho quá trình hòa tan oxi vào nước cũng như kiểm soát sự phát triển của hệ thực vật nổi ở khu
vực giữa hồ
Chuyển động khối nước trong hồ có thể là chuyển động theo phương ngang và thẳng đứng, do sự trao đổi nước thông qua hệ thống kênh, mương trong hệ thống thoát nước và do sự chênh lệch nhiệt độ của các lớp nước theo chiều sâu Với các hồ cạn và nông, quá trình trao đổi với lưu vực bên ngoài hạn chế
Chế độ khí hậu: trong điều kiện khô hạn và nắng nóng kéo dài, với một lượng chất dinh dưỡng rất nhỏ, sẽ kích thích sự phát triển bùng nổ của các loài phù phiêu thực vật (tảo) và các loài thực vật nổi có kích thước lớn (bèo tây), làm phú dưỡng và suy giảm chất lượng nước và ngược lại vào mùa mưa chất lượng nước thường tốt hơn
do sự pha loãng với nước mưa chảy tràn
Thành phần các chất hữu cơ: ở các hồ đô thị, nước hồ thường có đủ các thành phần muối cơ bản: Na, Mg, Ca, K và các Biogen (chất cần thiết cho sự tạo thành cơ thể sống), các hợp chất hữu cơ và vô cơ hòa tan của N, P, và Si
Nền đáy là nơi lưu giữ tất cả các loại vật chất được tích lũy theo thời gian và có ý nghĩa quyết định đến sự tồn tại và phát triển của hệ động thực vật trong lưu vực và chất lượng nước hồ Đặc tính nền đáy phụ thuộc vào 2 yếu tố: thành phần cơ học của nền đáy và chất lắng đọng tích lũy
Chất lắng đọng ở đáy hồ được phân chia làm hai loại: bùn mùn và bùn thối Bùn mùn có nguồn gốc ngoại lai và thường gặp nhiều ở các hồ vùng núi, hình thành do sự phân hủy xác thực vật cỡ lớn Bùn thối chủ yếu có nguồn gốc nội tại do xác sinh vật trong hồ tan rữa lắng xuống tạo thành
Với các thông tin tổng hợp và phân tích trên cho thấy, chất lượng nước hồ đô thị khác với các hồ tự nhiên, phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố nhân tạo và tự nhiên, các quá trình sinh thái Chất lượng nước xảy ra bên trong hồ, phụ thuộc rất nhiều vào lượng vật chất đưa từ bên ngoài vào
Chu trình tuần hoàn vật chất, nguyên nhân dẫn đến sự phú dưỡng và nhiễm
bẩn chất hữu cơ của nguồn nước được trình bày ở Hình 1.5 sau đây: