Giao trinh Khoa hoc moi truong - Chuong 5

Chương Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Ô nhiễm MT thay đổi thành phần tính chất MT, có hại cho hoạt động sống bình thường người sinh vật Nguyên nhân gây ô nhiễm MT hoạt động nhân tạo người q trình tự nhiên 5.1 Ơ nhiễm nước 5.1.1 Khái niệm chung ô nhiễm nước  Ô nhiễm nước thay đổi thành phần tính chất nước, có hại cho hoạt động sống bình thường sinh vật người, có mặt hay nhiều chất lạ vượt qua ngưỡng chịu đựng sinh vật  Hiến chương Châu Âu nước định nghĩa ô nhiễm nước sau:" Sự ô nhiễm nước biến đổi chủ yếu người gây chất lượng nước, làm ô nhiễm nước gây nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghĩ ngơi- giải trí, cho động vật ni loài hoang dại" “ Việc thải chất thải nước thải gây nhiễm vật lý, hóa học, hữu cơ, nhiệt, phóng xạ Việc thải phải không gây nguy hiểm sức khỏe cộng đồng phải tính đến khả đồng hóa chất thải nước(khả pha lỗng, tự làm sạch…) Những hoạt động kinh tế, xã hội cộng đồng, biện pháp xử lý nước đóng vai trị quan trọng vấn đề này” Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên nhân tạo:  - Nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió, bão, lũ lụt Ơ nhiễm cịn gọi nhiễm không xác định nguồn gốc - Nguồn gốc nhân tạo: Là thải chất độc hại chủ yếu dạng lỏng Chủ yếu xả nước thải từ vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thơng vận tải, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, phân bón nông nghiệp  Theo chất tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân loại ô nhiễm nước : ô nhiễm vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, nhiễm hố chất, nhiễm sinh học, nhiễm tác nhân vật lý 5.1.2 Ô nhiễm nước mặt Nước mặt bao gồm nước mưa, nước hồ ao, đồng ruộng nước sông, suối, kênh mương Nguồn nước sông kênh tải nước thải, hồ khu vực đô thị, KCN đồng ruộng lúa nước nơi thường có mức độ nhiễm cao Các dạng ô nhiễm nước thường gặp phú dưỡng, nhiễm kim loại nặng hố chất độc hại, ô nhiễm vi sinh ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật  Phú dưỡng : Biểu phú dưỡng nồng độ chất dinh dưỡng N, P cao, tỷ lệ P/N cao tích luỹ tương đối P so với N, yếm khí mơi trường khử lớp nước đáy thuỷ vực, phát triển mạnh mẽ tảo nở hoa tảo, đa dạng sinh vật nước, đặc biệt cá, nước có màu xanh đen đen, có mo khai thối khí H2S, Nguyên nhân phú dưỡng thâm nhập lượng lớn N,P từ nước thải sinh hoạt khu dân cư, đóng kín thiếu đầu MT hồ  Ô nhiễm kim loại nặng hoá chất độc hại : Thể nồng độ cao kim loại nặng nước Nguyên nhân chủ yếu nước thải công nghiệp nước thải độc hại không xử lý xử lý không đạt yêu cầu mà cho vào MT Hậu chúng tích luỹ theo chuổi thức ăn thâm nhập vào thể người  Ô nhiễm vi sinh vật: Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật gây bệnh cho người động vật lan truyền vào MT nước mặt, gây loại dịch bệnh cho khu vực dân cư tập trung  Ô nhiễm nguồn nước thuốc bảo vệ thực vật phân bón hố học: Khi bón phân phun thuốc bảo vệ thực vật, lượng đáng kể không trồng tiếp nhận, chúng lan truyền tích luỹ đất, nước sản phẩm nơng nghiệp dạng dư lượng phân bón thuốc bảo vệ thực vật 5.1.3 Ơ nhiễm suy thối nước ngầm  Nước ngầm dạng nước đất, tích trữ lớp đất đá trầm tích bở rời cát, sạn, cát bột kết, khe nứt, hang karst bề mặt Trái đất  Theo độ sâu phân bố, chia nước ngầm thành loại: nước ngầm tầng mặt nước ngầm tầng sâu  Các tác nhân gây nhiễm suy thối nước ngầm bao gồm: tác nhân tự nhiên tác nhân nhân tạo  Suy thoái trữ lượng nước ngầm biểu giảm công suất khai thác, hạ thấp mực ngầm, lún đất 5.1.4 Ô nhiễm biển Các biểu ô nhiễm biển :  Gia tăng nồng độ chất ô nhiễm nước biển  Gia tăng nồng độ chất nhiễm tích tụ trầm tích biển vùng ven bờ  Suy thối hệ sinh thái biển HST san hơ, HST rừng ngập mặn, cỏ biển  Suy giảm trữ lượng lồi sinh vật biển giảm tính đa dạng sinh học biển  Xuất hiện tượng thuỷ triều đỏ, tích tụ chất nhiễm thực phẩm lấy từ biển  Theo Cơng ước Luật biển năm 1982, có nguồn gây ô nhiễm biển : - Các hoạt động đất liền - Việc thăm dò khai thác tài nguyên thềm lục địa đáy đại dương - Việc thải chất độc hại biển - Vận chuyển hàng hố biển - Ơ nhiễm khơng khí Bảng 5.1: Tải lượng tác nhân nhiễm người đưa vào môi trường TT Tác nhân ô nhiễm 20 BOD5 (nhu cầu ôxy sinh học) Tải lượng(g/người/ngày) 45-54 1,6-1,9 x BOD520 COD (nhu cầu ôxy hóa học) Tổng chất sắt 170-220 Chất rắn lơ lững 70-145 Rác vơ (kích thước >0,2mm) 5-15 Dầu mỡ 10-30 Kiềm(theo CaCO3) 20-30 Cl- 4-8 Tổng Nitơ(theo N) 6-12 10 Nitơ hữu 0,4 tổng N 11 Amoni tự 0,6 tổng N 12 Nitrit(NO-2) - 13 Nitrat(NO-3) - 14 Tổng Photpho 15 P vô 0,8-4 0,7 tổng P 16 P hữu 17 Kali (theo K2O) 18 Vi khuẩn( 100ml nước thải) 0,3 tổng P 2,0-6,0 109 - 1010 19 Coliform 106- 109 20 Fecal streptococus 105- 106 21 Salmonella typhosa 10 – 104 22 Đơn bào Đến 103 23 Trứng giun Đến 103 24 Siêu vi khuẩn(virus) 102 - 104 5.2 Ơ nhiễm khơng khí 5.2.1 Các nguồn gây nhiễm khơng khí Ơ nhiễm khơng khí có mặt chất lạ biến đổi quan trọng thành phần khơng khí, làm cho khơng khí khơng gây toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa Nguồn gốc tự nhiên :  - Phun núi lửa - Cháy rừng - Bão bụi gây nên gió mạnh bão, mưa bào mòn đất sa mạc, đất trồng gió thổi tung lên trời thành bụi Nguồn gốc nhân tạo  - Hoạt động công nghiệp Đốt cháy nhiên liệu hoá thạch hoạt động phương tiện giao thông 5.2.2 Các tác nhân gây ô nhiễm không khí tác động chúng  Các loại axit : nitơ oxit ( NO, NO 2), nitơ đioxit (NO2), SO2, CO, H2S loại khí halogen ( Clo, Brom, Iôt)  Các hợp chất Flo  Các chất tổng hợp ( ête, benzen)  Các chất lơ lửng ( bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, phân tử cácbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa  Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại đồng, chì, sắt, kẽm, niken, thiếc, cađimi,  Khí quang hố ozon, FAN, FB2N, NOx, anđehyt, etylen,  Chất thải phóng xạ  Nhiệt  Tiếng ồn 5.2.3 Sự lan truyền chất nhiễm khí Có yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khuyếch tán chất nhiễm khơng khí : điều kiện khí tượng, địa hình khu vực, điều kiện nguồn thải  Điều kiện khí tượng có ảnh hưởng tới lan truyền chất gây nhiễm khơng khí gồm: hướng gió, đặc điểm phân bố nhiệt độ khí quyển, độ ẩm chế độ mưa Hướng gió yếu tố có ảnh hưởng đến lan truyền chất nhiễm  Địa hình khu vực có ảnh hưởng mạnh mẽ tới lan truyền chất ô nhiễm Địa hình ảnh hưởng trực tiếp đến đặc điểm phân bố profil nhiệt khí hướng gió khu vực  Đặc điểm nguồn thải có ảnh hưởng mạnh tới khuếch tán chất ô nhiễm chịu ảnh hưởng mạnh địa hình, tốc độ gió, Hộp 5.1: Năm 2006 năm nhiệt độ trung bình Trái đất ấm vào hàng thứ sáu 145 năm qua, người ta bắt đầu ghi nhận diễn biến nhiệt độ phạm vi giới Tổ chức Khí tượng giới (WMO) cho biết năm nhiệt độ Trái đất cao khoảng 0,42 0C so với nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1961-1990 (Tuổi trẻ, ngày 16/12/2006) 5.3 Ơ nhiễm mơi trường đất 5.3.1 Hệ sinh thái đất  Trên quan điểm cấu trúc chức năng, đất tự HST hồn chỉnh (xem hình sau): 5.3.2 Ơ nhiễm mơi trường đất Khái niệm chung nguồn gốc Đất thường chổ tiếp nhận chủ yếu tất nguồn thải Sự thải chất thải rắn đô thị sinh hàng loạt vấn đề bảo vệ sức khỏe, ô nhiễm đất nước, phá hủy cảnh quan, chiếm dụng đất làm bãi thải, Nguồn gốc:  Ô nhiễm tác nhân sinh học  Ô nhiễm tác nhân hóa học  Ơ nhiễm tác nhân vật lý Ô nhiễm đất tác nhân sinh học: Do dùng phân hữu nông nghiệp chưa qua xử lý mầm bệnh, ký sinh trùng, vi khuẩn đường ruột, gây bệnh truyền từ đất cho sau sang người động vật Đất coi nơi lưu giữ mầm bệnh Trước hết nhóm trực khuẩn nguyên sinh vật gây bệnh đường ruột: trực khuẩn lỵ, thương hàn phó thương hàn, phâíy khuẩn tả, lỵ amíp, xoắn trùng vàng da, trực trùng than, nấm, bệnh uốn ván, Tiếp đến bệnh ký sinh giun, sán lá, sán dây, ve bét, Ở nước phát triển, ô nhiễm đất tác nhân sinh học nặng khơng có đủ điều kiện diệt mầm bệnh trước đưa chúng trở lại đất Các bệnh dịch lây lan rộng bệnh đường ruột, bệnh ký sinh trùng, lan truyền theo đường: người - đất - người; động vật nuôi - đất - người; đất - người Ô nhiễm đất tác nhân hóa học: - Chất thải từ nguồn thải công nghiệp bao gồm chất thải cặn bả, sản phẩm phụ hiệu xuất nhà máy không cao - Do nguồn từ dư lượng thuốc bảo vệ thực vật: phân bón, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, Phân bón thuốc trừ sâu, diệt cỏ dùng với mục đích tăng thu hoạch mùa màng, loại muối có nước tưới cho trồng không hấp thụ hết gây ô nhiễm cho đất Các tác nhân gây ô nhiễm không khí lắng đọng, chất phân hủy từ bãi rác lan truyền vào đất tác nhân hóa học gây nhiễm đất Thuốc trừ sâu tác nhân số gây ô nhiễm đất Đã có 1.000 hóa chất thuốc trừ sâu mà DDT phổ biến từ trước đến DDT chất khó phân hủy nước tạo dư lượng đáng kể đất sau vào chu trình đất - - động vật - người Người bị nhiễm DDT ăn cá có nồng độ DDT cao qua chuổi thức ăn (sự tích tụ sinh học khuyếch đại sinh học) (Bảng 6.3) Bảng 5.2: Hàm lượng tích lũy DDT bậc dinh dưỡng nước cạn Sinh vật Số lần khuyếch đại 80.000 5.000 250 75 Chim nước Cá Tơm Các lồi tảo Chim cổ đỏ Giun đất Đất Hàm lượng DDT (ppm) 1600,00 100,00 5,00 0,02 750,00 90,0 10,0 Đất bị ô nhiễm trước tiên gây tác hại đến hệ sinh vật sống đất, động vật thực vật sống đất Đất thiếu sinh vật trở nên môi trường trơ, sử dụng vào sản xuất nông nghiệp Ô nhiễm đất tác nhân vật lý : Bao gồm nhiễm nhiệt phóng xạ - Ơ nhiễm nhiệt chủ yếu từ q trình sản xuất cơng nghiệp thường mang tính cục bộ: Ơ nhiễm từ nguồn nước thải cơng nghiệp, từ khí thải, Ngồi cịn có nguồn từ tự nhiên Nhiệt độ đất tăng ảnh hưởng đến hoạt động vi sinh vật làm giảm lượng oxy phân hủy diễn theo kiểu kỵ khí với nhiều sản phẩm trung gian gây độc cho trồng NH3, H2S, CH4 đồng thời làm chai cứng chất dinh dưỡng Các hoạt động cháy rừng, đốt nương làm rẫy nguồn gây ô nhiễm nhiệt - Nguồn nhiễm phóng xạ chất phế thải sở khai thác, nghiên cứu sử dụng chất phóng xạ Các chất phóng xạ vào đất, từ đất vào trồng sau vào người Khi phân bón vào đất, khơng sử dụng hồn tồn, phần khơng sử dụng chuyển thành chất ô nhiễm MT nước, tích luỹ đất di chuyển vào khí Theo tài liệu FAO (1981), sử dụng phân bón giới sau : 17 kg/ ( 1961)  40 kg/ ( 1980) : nước phát triển kg/ (1961)  kg/ ( 1980) : nước phát triển Ở VN, theo bảng sau: Bảng 5.3: Số lượng phân bón hố học sử dụng nơng nghiệp Việt Nam ( đơn vị tính : 1000 tấn) Loại phân bón Phân đạm quy urê 1990 1991 1992 1993 1994 1995 979,9 1.366,6 1.122,6 1.148,7 1.432 1.400 - Sản xuất nước 23,6 44,89 82,6 100,0 106 110 Phân DAP (nhập100) - 130,0 193,0 123,5 186 150 - 200,0 215,0 180,5 320 250 - 135,0 120,0 130,0 100 100 NPK - Sản xuất nước Phân Lân nước Phân Kali (nhập100) 326,2 391,3 423,0 450,0 700 800 41,0 13,0 55,6 21,6 84 60 - Ô nhiễm đất sử dụng thuốc bảo vệ thực vật - Ô nhiễm đất hoạt động cơng nghiệp - Ơ nhiễm đất chất thải khu đô thị Biện pháp chống ô nhiễm đất Để chống ô nhiễm đất trước hết cần phải đề tiêu chuẩn chất lượng môi trường đất Hạn chế tối đa việc sử dụng phân hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ Sử dụng phải bảo vệ đời sống vi sinh vật, thực vật động vật sống đất Việc tìm bãi đổ rác để chơn vùi chất thải rắn đô thị khu công nghiệp cần phải lựa chọn cẩn thận, ngăn ngừa rị rỉ chất thải, gây nhiễm sau san lấp sử dụng vào công việc khác Các bãi rác trở nên "bãi rác vệ sinh" Căn vào số dân đô thị khu cơng nghiệp, dự tính hàng ngày thải rác mà qui hoạch bãi rác cho thích hợp Các kỹ thuật cơng nghệ thu dọn, vận chuyển, xử lý, chôn vùi chất thải rắn, rác rưởi đô thị cần áp dụng để bảo đảm vệ sinh môi trường Để xử lý chất thải rắn đô thị, thông thường người ta thực theo trình tự sau:  Thu gom lưu trữ chất thải quy trình  Phân loại chất thải rắn: - Lựa chọn chất thải tái chế được: nhựa, kim loại, giấy - Đối với chất thải có nguồn gốc hữu cơ: cỏ, rác vườn, chất thải sinh hoạt, sử dụng làm phân hữu - Đối với chất thải chứa mầm bệnh, vi khuẩn phải đưa vào lò thiêu để tiêu hủy mầm bệnh vi khuẩn  Các chất thải độc hại, chất nổ, chất phóng xạ cần có biện pháp kỹ thuật xử lý riêng  Sau chất thải lại mang chôn lấp bãi rác vệ sinh Vấn đề xử lý rác thải đô thị Việt Nam Cho đến gần đây, việc xử lý rác thải đô thị lớn nước ta dừng lại việc tìm bãi rác để đổ Tiếp tục nhiễm mơi trường điều không tránh khỏi, bệnh dịch mầm bệnh lan truyền Trong năm 1996, tổng lượng rác thải sinh hoạt toàn quốc xấp xỉ 16.237 m 3/ngày, thu gom 45  55% Lượng rác thải thu gom chủ yếu đổ vào bãi rác tạm bợ không theo kỹ thuật vệ sinh, hầu hết chất thải rắn không xử lý Các thiết bị thu gom vận chuyển lạc hậu, không đáp ứng nhu cầu Các loại chất thải cơng nghiệp có chứa số chất độc hại từ ngành công nghiệp không xử lý xử lý khơng thích đáng, gây nhiễm mơi trường nước đất chúng thải quanh khu vực sản xuất Hàng ngày thành phố Hà Nội thải lượng rác khoảng 3.000 m Công ty Môi Trường Đô Thị Hà Nội thu gom khoảng 1.000 m3 rác/ngày, lại nhân dân tự đổ bừa bãi vùng xung quanh nơi Hà Nội có bãi thải rác bãi Mễ Trì đầy Cần phải qui hoạch thiết kế bãi thải Trong số 36 bệnh viện Hà Nội có vài bệnh viện có lị thiêu rác, đa số rác bệnh viện đổ với rác thải sinh hoạt Thành phố cần phải xây dựng lò đốt rác Hà Nội xây dựng nhà mày làm phân ủ Cầu Diễn có cơng suất chế biến 30.000 m3 rác/năm thành 7500 phân hữu Rõ ràng vấn đề xử lý chất thải rắn Hà Nội chưa giải triệt để cần phải đầu tư giải Ở thành phố khác nước ta vậy, vấn đề xử lý rác thải chưa giải mức Người dân, nhà sản xuất phải đóng góp chi phí để giải vấn đề chất thải rắn Hiện việc quản lý chất thải rắn đô thị tình trạng yếu nhiều nguyên nhân như: lượng thu gom thấp, chất thải không phân loại, xử lý bãi chôn lấp chất thải không phù hợp không bảo đảm tiêu chuẩn môi trường theo Luật Bảo vệ môi trường Theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam ban hành theo định 682/BXD - CSXD ngày 14/12/1996 Bộ Xây dựng việc quản lý chất thải rắn gồm điểm sau:  Những loại chất thải độc hại rác thải bệnh viện, rác thải công nghiệp độc hại phải xử lý riêng  Các bãi rác thải tập trung thị phải bố trí theo quy hoạch, ngồi phạm vi thị, cuối hướng gió chính, cuối dịng chảy sơng, suối cách ly với khu dân cư nhà máy thực phẩm Xung quanh bãi rác phải bố trí nhiều xanh  Tại bãi rác phải có biện pháp xử lý phù hợp với điều kiện vệ sinh, kinh tế có biện pháp ngăn ngừa để khơng làm ô nhiễm nước ngầm Vấn đề quản lý phân thải cịn nhiều tồn đọng: nhiều hố xí tự hoại không qui cách, không đạt tiêu chuẩn vệ sinh vận hành, không bảo quản tốt nên hư hỏng gây ứ tắc, thành phố có dân số cao Nhiều thị cịn tồn nhiều loại hố xí thấm, xí cầu dọc theo kênh, rạch, ao, hồ gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm lan truyền mầm bệnh vẻ mỹ quan Bảng 5.4: Tình trạng quản lý rác thải (m3/ngày) năm 1996 TT Thành phố, thị xã Lượng Lượng rác Bãi chứa rác rác thải thu nhặt 3.600 2.324 Mễ trì, Anh Thanh, Lâm Du Hà Nội Hải Phòng 922 526 Thượng Lý Lào Cai 42 24 Cầu Sạp Huế 229 132 Dốc Mít Hạ Long 310 315 Đèo Sen – Cái Lân Đà Nẵng 723 350 Khánh Sơn Buôn Mê Thuột 340 Buôn Kép Vũng Tàu 120 Phước Cơ Biên Hòa – Đồng Nai 150 Tâm Trung 10 Tp.Hồ Chí Minh 9.568 7.300 Gị Vấp(Bình Chính), Đơng Thanh(Hóc Mơn) Châu Thành 11 Cần Thơ 230 Loi Bình Nhân 12 Tân An(Long An) 29 13 Mỹ Tho(Tiền Giang) 370 14 Rạch Giá(Kiên Giang) 72 Mỹ Tho Nghĩa Trang Bạc Liêu(Cà Mau) 15 Minh Hải 680 ... BOD5 (nhu cầu ôxy sinh học) Tải lượng(g/người/ngày) 4 5- 5 4 1, 6-1 ,9 x BOD520 COD (nhu cầu ơxy hóa học) Tổng chất sắt 17 0-2 20 Chất rắn lơ lững 7 0-1 45 Rác vơ (kích thước >0,2mm) 5- 1 5 Dầu mỡ 1 0-3 0... (nhập100) - 130,0 193,0 123 ,5 186 150 - 200,0 2 15, 0 180 ,5 320 250 - 1 35, 0 120,0 130,0 100 100 NPK - Sản xuất nước Phân Lân nước Phân Kali (nhập100) 326,2 391,3 423,0 450 ,0 700 800 41,0 13,0 55 ,6 21,6... 1 0-3 0 Kiềm(theo CaCO3) 2 0-3 0 Cl- 4-8 Tổng Nitơ(theo N) 6-1 2 10 Nitơ hữu 0,4 tổng N 11 Amoni tự 0,6 tổng N 12 Nitrit(NO-2) - 13 Nitrat(NO-3) - 14 Tổng Photpho 15 P vô 0, 8-4 0,7 tổng P 16 P hữu 17