MT PHÁT TRIỂN bền VỮNG l03

MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG Phạm Văn Nam Bộ môn Công nghệ quản lý môi trường CHƯƠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC TÁC ĐỘNG CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG(6 TIẾT) 2.1 Tài nguyên nước vấn đề ô nhiễm môi trường nước (3 tiết) 2.2 Chất thải rắn ô nhiễm môi trường đất (3 tiết) 2.3 Tài nguyên ô nhiễm môi trường không khí vấn đề nhiễm liên quan (3 tiết) Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 2.1 Tài nguyên nước vai trò nước Chu trình nước Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering Sử dụng nước Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering Nước hoạt động người Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering Sự phân bố nước Phân bố nước trái đất - Trong tổng trữ lượng tài nguyên nước, nước biển đại dương chiếm 94,2% bao phủ gần 3/4 bề mặt trái đất - Khả sử dụng cho cấp nước sinh hoạt sản xuất hạn chế - Tuy nhiên đại dương đóng vai trị lớn điều hồ khí hậu vĩ mơ,cân điều kiện sinh thái phạm vi tồn cầu , mơi trường sống cho lồi hải sản, phục vụ giao thơng vận tải biển Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering Sự phân bố nước Nước ngầm - Nước đất bao gồm nước thổ nhưỡng (nước tầng đất canh tác) nước ngầm - Tầng nước không áp (nước ngầm mạch nông) tầng nước có áp (nước ngầm mạch sâu) Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering Sự phân bố nước Nước ngầm mạch nông (tầng Halocen) - Có độ sâu từ 15 đến 40m - Đất đá tầng chủ yếu cát kết , sạn trầm tích bở rời đệ tứ Phía tầng nước ngầm thường tầng đất khơng bão hồ nước (mặt thống tự do) - Nước ngầm tầng liên hệ mật thiết với nước mưa , nước mặt nước thượng tầng Nguồn bổ cập nước cho tầng chứa nước nước mưa thấm theo chiều thẳng đứng nước mặt thấm theo chiều ngang - Động thái nước ngầm chịu ảnh hưởng trực tiếp nhân tố khí tượng đặc trưng dao động mực nước, lưu lượng thành phần hoá học theo mùa - Chiều dịng chảy mực nước ngầm mạch nơng có quan hệ rõ rệt với chế độ thuỷ văn nguồn nước mặt bổ cập Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering Sự phân bố nước Nước ngầm mạch sâu (Nước ngầm vỉa có áp) Nằm độ sâu 50m, có nơi tới hàng trăm mét (tầng Pleitocen) Dịng chảy ngầm có hướng định Mực nước thường ổn định Nguồn bổ cập cho tầng nước nước thấm mưa rơi , tuyết tan lưu vực rộng lớn Tầng nước ngầm có áp suất thuỷ tĩnh lưu lượng lớn Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào loạt yếu tố : chất lượng nước mưa, chất lượng nước ngầm tồn lâu dài lòng đất, chất lớp đất đá mà nước thấm qua, chất lớp đá tầng chứa nước Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering Sự phân bố nước Đặc điểm nước ngầm - Thơng thường nước ngầm chứa chất hữu vi sinh vật lại giàu thành phần vô canxi, magiê, natri ,kali, sắt , mangan, cacbonát, bicácbonát, sunphát, clorua - Trong nước ngầm xy lại chứa khí sunphua hydrơ, cacbonic chất khí khác - Hàm lượng muối khống nước đất khác tuỳ theo mối quan hệ địa chất - Nồng độ ion (độ dẫn điện) tăng theo chiều sâu tầng nước Nước cứng giàu CaCO3 phân biệt với nước mềm chứa ion Ca2+ Mg2+ Thường nước đất nghèo chất dinh dưỡng tác dụng lọc mạnh lớp đất chảy qua Hàm lượng vi khuẩn thấp Vì nước đất đóng vai trị quan trọng việc cung cấp nước cho sinh hoạt người Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 10 Sự phân bố nước Nước mặt - Những vùng đông dân nước sông thường bị nhiễm bẩn loại nước thải sinh hoạt công nghiệp Nước sông , hồ thường có hàm lượng hữu cao • Sông nguồn nước trao đổi chủ yếu lục địa Nước khái niệm tương đối rộng : người , nước nước có hàm lượng clorua (Cl-) 250 mg/l; nguồn nước nguồn nước có hàm lượng muối hoà tan 0,1 đến 0,4% ( phụ thuộc vào loại trồng ) Nước sông đóng vai trị quan trọng q trình hoạt động sống người sinh vật lục địa phát triển kinh tế xã hội Quốc gia Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 12 Quá trình tự làm nguồn nước • Tự làm tổ hợp trình tự nhiên như: thuỷ động học, sinh học, hố học, hoá lý diễn nguồn nước bị nhiễm bẩn sau tiếp nhận chất bẩn nhằm phục hồi trạng thái (thành phần tính chất ) ban đầu • Tự làm bao gồm hai trình bản: q trình pha lỗng chất bẩn với nguồn nước q trình chuyển hố chất bẩn theo thời gian Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 13 Quá trình tự làm nguồn nước • Pha lỗng yếu tố làm giảm nồng độ chất bẩn xả vào nguồn nước Trong q trình pha lỗng, tổng lượng chất bẩn coi không thay đổi cho trường hợp chất nhiễm bền vững khơng bền vững • Các q trình hố lý sinh hố diễn theo xu hướng làm giảm nồng độ chất bẩn bao gồm: - Oxy hoá sinh hoá chất hữu - Lắng đọng chất lơ lửng, hấp thụ chất ô nhiễm - Đơng tụ tích tụ sinh học chất bẩn khơng hồ tan chuỗi thức ăn, tái xâm nhập chất bẩn từ trầm tích vào nước Kết cuối trình phục hồi phần toàn trạng thái ban đầu nguồn nước Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 14 Quá trình tự làm nguồn nước Sơ đồ phân bố vùng tự làm sông -Vùng 1: vùng xáo trộn nước thải với nước nguồn Ở chủ yếu diễn q trình pha lỗng nước sơng với nước thải; -Vùng 2: vùng pha lỗng hồn tồn nước sơng với nước thải Tại vùng chủ yếu diễn trình hố lý sinh hố để chuyển hố chất bẩn; -Vùng 3: vùng khôi phục trạng thái ban đầu nguồn nước Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 15 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 16 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Nhân tạo Nước thải sinh hoạt Nước thải, thuốc bvtv Nước thải công nghiệp Nước thải, dầu mỡ Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering Nước thải Thay đổi chế độ dòng chảy 17 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Nước thải sinh hoạt: Đặc trưng nước thải sinh hoạt hàm lượng chất hữu lớn (từ 50 đến 55%), chứa nhiều vi sinh vật, có vi sinh vật gây bệnh Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 18 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Nước thải công nghiệp: Thành phần tính chất nước thải sản xuất đa dạng phức tạp Một số loại nước thải chứa chất độc hại nước thải mạ điện chứa kim loại nặng crơm, niken , nước thải lị giết mổ, chế biến thuốc phòng dịch lại nguy hiểm mặt vệ sinh, bệnh dịch Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 19 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước • Nước mưa chảy tràn Nước mưa từ khu dân cư, đô thị khu công nghiệp trôi chất bẩn bề mặt chảy vào sông , hồ gây nhiễm bẩn thuỷ vực Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 20 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Sản xuất nơng nghiệp • Nước sử dụng chủ yếu tưới tiêu (yêu cầu lượng nước trồng lúa 20mm/ngày) , cịn lại thất bay thấm Các loại nước tưới tiêu sản xuất nơng nghiệp chảy tràn sơng hồ, gây nhiễm nguồn nước • Với việc sử dụng loại phân hoá học, lượng lớn muối nitơ, phốtpho, kali xâm nhập vào nguồn nước, gây tượng phú dưỡng (eutrophication) • Sử dụng loại hoá chất bảo vệ thực vật (phần lớn dẫn xuất clo DDT, Chlordane ) tạo hội cho thành phần độc hại xâm nhập vào nguồn nước mặt nước ngầm • Nước thải chuồng trại chăn ni có hàm lượng chất hữu cao, lượng nitơ, phốt lớn nhiều vi khuẩn gây bệnh • Nước thải nơng nghiệp nguồn gây ô nhiễm đáng kể thuỷ vực vùng nông thôn Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 21 Các tác nhân gây ô nhiễm nước Chất rắn không hòa tan Các chất rắn khơng hồ tan lắng đọng vào đầu cống xả Cặn lắng cản trở dịng chảy, thay đổi kích thước chế độ thuỷ lực sơng hồ Hiện tượng lắng cặn hữu kèm theo trình hơ hấp lớp bùn, gây thiếu xy tạo nên khí độc hại H2S, CH4, N2 vùng cống xả Nước vùng có màu đen mùi hôi sunphua hydrô Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 22 Các tác nhân gây ô nhiễm nước Các hợp chất hữu dễ phân hủy sinh học - COD (Chemical Oxygen Demand) - Các chất hữu dễ phân huỷ sinh học cácbohydrát, protein, chất béo đo BOD (Biological Oxygen Demand) tạo nên thiếu hụt ô xy, làm cân sinh thái nguồn nước - Trong nguồn nước mặt, thời điểm nguy kịch hệ sinh thái hàm lượng ô xy hồ tan nước thấp Thời gian dịng chảy tính từ tiếp nhận nước thải đến độ thiếu hụt ô xy lớn gọi thời gian tới hạn Thời gian lớn, ô nhiễm nguy rủi ro sinh thái cao Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 23 Các tác nhân gây ô nhiễm nước Các chất hữu độc tính cao • Các chất hữu có độc tính cao thường chất bền vững, khó bị vi sinh vật phân huỷ Một số chất hữu tích luỹ tồn lưu lâu dài môi trường thể thuỷ sinh vật thông qua chuỗi thức ăn, gây nên ô nhiễm tiềm tàng Các chất hữu có độc tính cao phenol dẫn xuất nó, hố chất bảo vệ thực vật , loại tanin lignin, loại hydrocácbon đa vòng ngưng tụ Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 24 Các tác nhân gây ô nhiễm nước Các chất dinh dưỡng • Các nguyên tố dinh dưỡng N P cần thiết cho phát triển vi sinh vật thực vật • Trong nước, nitơ tồn dạng nitơ hữu cơ, nitơ amôn, nitơ nitrit nitơ nitrat Ni tơ gây tượng phú dưỡng độc hại nguồn nước sử dụng ăn uống • Phốt ngun nhân gây bùng nổ tảo số nguồn nước mặt , gây tượng tái nhiễm bẩn nước có màu, mùi khó chịu • Các chất thải thị (nước thải rác thải ) làm cho hàm lượng nitơ photpho sông hồ tăng Đây ngun nhân gây tượng phì dưỡng sơng hồ vùng nhiệt đới Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 25 Các tác nhân gây nhiễm nước Các kim loại nặng • Hầu hết kim loại nặng tồn nước dạng ion • Kim loại nặng có tính độc hại cao sinh vật theo đường thức ăn tác động đến người • Các kim loại nặng chì (Pb), thuỷ ngân (Hg),crơm (Cr), cadmi ( Cd), asen (As), niken (Ni) selen (Se) phổ biến nhiều tự nhiên hiệu ứng độc hại cao • Do khơng phân rã nên kim loại nặng tích tụ chuỗi thức ăn hệ sinh thái • Chì có khả tích luỹ lâu dài thể, có độc tính não, làm giảm khả tổng hợp glucose chuyển hoá pivurat Thuỷ ngân có độc tính cao vi sinh vật người Trong nước uống, nồng độ thuỷ ngân không vượt 1g/l Asen kim loại tồn nhiều dạng hợp chất vô hữu Nó chất độc mạnh có tác dụng tích luỹ khả gây ung thư Cadmi có độc tính cao thuỷ sinh vật Thận người quan dễ bị tổn thương tác động cadmi Department of Environmental Technology and Management National University of Civil Engineering 26