6. Ý nghĩa thực tiễn, ý nghĩa khoa học
1.8. Một số tác nhân gây ô nhiễm nƣớc mặt
1.8.1. Ô nhiễm nƣớc do tác nhân vật lý và hóa học
Các chất rắn, các hạt lơ lửng trong nước bao gồm nhiều loại hợp chất hữu cơ và vô cơ. Một vài chất, do kích thước nhỏ, nên lơ lửng trong cột nước và tạo ra độ đục cho nguồn nước, một số chất khác ở dạng hạt lớn hơn lại chìm xuống đáy tồn tại ở dạng trầm tích đáy. Các hạt lơ lửng trong nước có nguồn gốc đầu tiên là từ hiện tượng xói mòn đất, từ các dòng nước mưa chảy tràn qua đô thị, qua các vùng đất nông nghiệp và các khu vực xây dựng. Cùng với các quá trình xói mòn tự nhiên, các hoạt động như phá hủy các thảm cây xanh, tăng cường các hoạt động nông nghiệp trên các vùng đất dốc, gia tăng các bề mặt không thấm nước đã gây ra hiện tượng xói mòn quá mức tạo ra một lượng trầm tích lớn lắng tụ hoặc lơ lững trong các dòng sông.
Hình 7:Hình ảnh hiện trạng ô nhiễm chất thải rắn xung quanh bờ sông Cà Ty Các hạt lơ lửng gây ra rất nhiều tác hại cho sức khỏe con người, bởi vì chúng có thể giúp chuyển tải các vi sinh vật gây bệnh vào nguồn nước và đóng vai trò chuyển tải các chất độc, chất dinh dưỡng cũng như kim loại nặng vào nước. Do sự gia tăng các hạt lơ lửng trong nước làm giảm cường độ ánh sáng khuyếch tán trong nước, các hệ sinh thái thủy vực bị ảnh hưởng mạnh.
Việc thiếu ánh sáng làm cho các loài thực vật thủy sinh không thể phát triển được. Ngoài ra, do sự tích tụ quá nhiều các hạt trầm tích nên các đặc điểm thủy văn của nguồn nước cũng bị thay đổi, thường dẫn đến giảm thể tích chứa của hồ nước.
1.8.2. Ô nhiễm nhiệt
Do nhiều hoạt động trên lưu vực dẫn đến nhiệt độ biên của các dòng nước tăng lên bất thường. Khi nhiệt độ biên tăng lên 30C có thể gây ra nhiều tác động cho các hệ sinh thái thủy vực. Khi nhiệt độ của nước cao hơn bình thường, các kim loại như đồng, cadimi được tích lũy trong các thủy sinh vật tăng lên gấp đôi. Hơn nữa các ảnh hưởng trực tiếp của việc gia tăng nhiệt độ lên hệ thống sinh vật thủy sinh còn là đẩy mạnh quá trình tích tụ sinh học các kim loại độc trong chuỗi thức ăn. Do ảnh hưởng của ô nhiễm nhiệt số lượng Fecal Coliorm sẽ tăng từ 100 lên 1000 cá thể trong trầm tích đáy. Một vài loại vi khuẩn và tảo lại phát triển rất mạnh trong điều kiện nhiệt độ cao này, dẫn đến chi phí về khử trùng tăng lên. Ngoài ra chúng còn kéo theo nhiều rắc rối khác liên quan đến sự xuất hiện mùi, vị khó chịu, nước có màu sẫm hơn, thay đổi pH, phóng thải các chất độc và giảm lượng oxi hòa tan.
1.8.3. Các hợp chất hữu cơ
Hợp chất hữu cơ bao gồm các loại thuốc bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, diệt côn trùng, diệt nấm, diệt cỏ dại và diệt chuột) từ các khu vực làm nông nghiệp ở thượng nguồn sông Cà Ty; các chất tẩy dầu mỡ, các dung môi hữu cơ và nhiều hợp chất sử dụng trong công nghiệp; các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi như benzen, xăng dầu. Một vài hợp chất hữu cơ trong số đó có thể kết hợp với các hóa chất khử trùng, tẩy uế,…. Trong sản xuất nông nghiệp chỉ có một phần thuốc bảo vệ thực vật tác động trực tiếp tới sâu bệnh. Phần còn lại vào nước, đất và tích lũy trong các thành phần của môi trường hoặc sản phẩm nông nghiệp gây ô nhiễm môi trường.
Các tác động của chất hữu cơ lên sức khỏe con người tùy thuộc hoàn toàn vào tính chất các hợp chất hữu cơ và liều lượng mà con người hấp thu vào. Một vài loại
thuốc trừ sâu và dung môi hữu cơ có thể gây ung thư, một số khác lại gây tác hại đến các cơ quan nội tạng của con người, một số khác có khả năng gây đột biến gen. Có một số loài tảo lam có khả năng quang hợp tạo ra độc tố cyanua (Cyanotoxin), khi các tế bào tảo chết, chúng bị phân hủy và phóng thải các cyanua vào nước. Các căn bệnh do nhiễm các chất độc này thường là bệnh về gan, rối loạn tiêu hóa, viêm loét dạ dày, dị ứng ngoài da do tiếp xúc nước như các hoạt động vui chơi giải trí.
1.8.4. Dầu mỡ
Dầu mỡ là các hợp chất khó tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ. Dầu mỡ có thành phần hóa học rất phức tạp. Độc tính và tác động sinh thái của dầu mỡ phụ thuộc vào từng loại dầu. Dầu thô có chứa hàng ngàn phân tử khác nhau, nhưng phần lớn là các hydrocacbon có số cacbon từ 4 đến 26. Trong dầu thô còn có các hợp chất lưu huỳnh, nitơ, kim loại nặng (vanadi). Các loại dầu nhiên liệu sau khi tinh chế (dầu DO, FO) và một số sản phẩm dầu mỡ còn chứa các chất độc như hydrocacbon đa vòng (PHA), polyclobiphenyl (PCB), kim loại (chì). Do đó dầu mỡ có tính độc cao và tương đối bền vững trong môi trường nước.
1.8.5. Ô nhiễm nƣớc do tác nhân sinh học
Hầu hết các vi sinh vật gây bệnh trong nước thường có nguồn gốc từ phân người, động vật, chúng xâm nhập vào nguồn nước, vượt qua các quá trình khử trùng và rồi tiến vào các ống dẫn nước. Các hệ thống hố xí, các dòng nước mưa từ các khu chợ, các trang trại chăn nuôi, do phân của các sinh vật hoang dã, chất thải từ thuyền bè chính là nguồn cung cấp các mầm bệnh cho các nguồn nước. Do các mối nối của ống dẫn vỡ, các bể chứa bị thủng và các hoạt động khử trùng không thích hợp chính là những cơ hội giúp vi sinh vật dễ dàng xâm nhập vào nước máy.
Những tác nhân sinh học chính, truyền qua nước có thể xếp thành 4 loại: vi khuẩn, virus, ký sinh trùng và các loại vi sinh vật khác. Sự nguy hại đến sức khỏe
con người do uống nước trực tiếp, do ăn các loại thực phẩm, hoặc do sử dụng nước trong chế biến thức ăn, vệ sinh cá nhân...
1.9. Các chỉ số chỉ tiêu đo lƣờng
Các chất gây ô nhiễm trong môi trường thường được cho phép trong khoảng nồng độ nhất định và có những quy định riêng. Một số chỉ tiêu đo lường đánh giá sự ô nhiễm được thực hiện trong báo cáo là: pH, TSS, DO, BOD5, COD, Cl-, Nitrat, phosphate, tổng Fe, dầu mỡ động thực vật, Coliforms.
- pH: pH là đại lượng biểu thị nồng độ hoạt tính cùa ion H+ trong nước, được sử dụng để đánh giá tính axit hay tính kiềm trong nước. pH ảnh hưởng đến các hoạt động sinh học trong nước, có liên quan đến tính ăn mòn, tính hòa tan. Đối với các loại nước thải có độ pH thấp với lưu lượng lớn sẽ làm giảm pH của nguồn tiếp nhận từ đó gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước. Ảnh hưởng này có thể thấy rất rõ với sự tăng trưởng và hoạt động của vi khuẩn bị giảm khi pH của môi trường < 6,0 và đặc biệt sẽ bị ức chế ở pH < 4,5. Điều này sẽ làm cho khả năng tự làm sạch của nguồn nước bị thuyên giảm đáng kể.
- TSS: cặn lơ lửng trong nước là do các chất rửa trôi không hòa tan từ đất hay
những mảnh vụn của quá trình phân hủy chất hữu cơ. Cặn lơ lửng không ảnh hưởng đến sức khỏe trừ cặn sinh học nhưng nó ảnh hưởng về mặt cảm quan vì nó chính là nguyên nhân gây nên độ đục của nước. Bên cạnh đó chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh.
- DO: Là lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh
vật nước (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh,...) thường được tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hóa chất, sự quang hợp của tảo và v.v... Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực.
- BOD5 (Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hóa): là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ dưới điều kiện hiếu khí.
+ Các chất hữu cơ chủ yếu trong nước thải là carbohydrate. Đây là hợp chất dễ dàng bị vi sinh vật phân hủy bằng cơ chế sử dụng oxy hòa tan trong nước để oxy hóa chất hữu cơ.
+ Hàm lượng các chất hữu cơ dễ phân hủy bởi vi sinh vật thông thường được xác định gián tiếp qua thông số nhu cầu oxy sinh hóa BOD5. BOD5 thể hiện lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ trong nước. Như vậy, nồng độ BOD5 (đơn vị tính là mg O2/l) tỷ lệ với hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ trong nước.
+ Ô nhiễm hữu cơ dẫn đến suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Sự cạn kiệt oxy hòa tan này sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến tài nguyên thủy sinh. Theo tiêu chuẩn chất lượng nuôi cá của FAO quy định nồng độ oxy hòa tan (DO) trong nước phải cao hơn 50% giá trị bão hòa (tức là cao hơn 4mg/l ở 250C).
+ Theo quy chuẩn và tiêu chuẩn chất lượng nước bề mặt của nhiều quốc gia cho thấy nguồn nước có giá trị BOD5 > 5mg/l được xem là đã bị ô nhiễm và trên 10mg/l đã được xem là ô nhiễm nặng.
- COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học): Là lượng oxy cần
thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hóa toàn bộ các chất hóa học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật.
Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hòa tan trong nước (DO). Do vậy nhu cầu oxy hóa học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm
nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hóa chất là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD5 và COD cao của môi trường nước.
- Cl-:Cl- là anion chính trong nước thiên nhiên, nó biểu thị độ mặn của nước. Clorua cao không gây độc hại cho sức khỏe nhưng độ mặn hiện diện làm cho nước khó sử dụng trong sinh hoạt.
- Các hợp chất chứa Nitơ: sự hiện diện các hợp chất chứa nitơ dạng này hay
dạng khác trong nước là chất chỉ thị để nhận biết trạng thái nhiễm bẩn của nguồn nước. Khi chỉ có mặt NH4+ mà không có NO2- chứng tỏ nguồn nước vừa mới bị ô nhiễm. Khi có sự hiện diện đồng thời NH4+
và NO2-, thời gian ô nhiễm ở giai đoạn đầu đã chấm dứt và đang chuyển qua giai đoạn trung gian. NO3- là một chất có mặt khá nhiều ở trong nước thiên nhiên. NO3- là sản phẩm phân hủy cuối cùng của các chất hữu cơ trong nước. Nếu hàm lượng NO3-
quá nhiều, quá cao ở trong nước có thể nguy hiểm với sức khỏe đặc biệt đối với trẻ sơ sinh vì nó gây methemoglobin trong máu làm mất khả năng vận chuyển O2 của hemoglobin. Tiêu chuẩn cho phép NO3- trong nước là < 5 mg/lít.
- Vi sinh vật học: Mục đích kiểm tra vệ sinh nước là xác định mức an toàn của
nước đối với sức khỏe tìm ra những vi khuẩn có khả năng gây bệnh cho người. Vi khuẩn gây bệnh qua nước có rất nhiều do đó các phương pháp xác định rất phức tạp đòi hỏi có nhiều người và phòng xét nghiệm lớn và trả lời kết quả sau 3 tuần. Vì sự khó khăn và phức tạp ấy người ta đã tìm biện pháp thay thế bằng cách chỉ xác định những vi sinh vật không gây bệnh cho người nhưng lại thường xuyên sống trong phân của người, đó là:
+ Vi khuẩn Escherichia coli.
+ Cầu khuẩn đường ruột Entero Que.
- Đối với hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV): Hóa chất BVTV gây ảnh hưởng
trực tiếp đến sức khỏe của con người thường xuyên sử dụng nguồn nước bị nhiễm hóa chất BVTV làm nước sinh hoạt. Tùy thuộc thành phần mà hóa chất BVTV khác nhau: một số có khả năng gây đột biến di truyền, ung thư (các clo hữu cơ), một số có khả năng gây độc tính cao nhưng không gây ung thư như (phospho hữu cơ, cacbamat).
+ Tác động mạnh đến các loại động vật dưới nước như làm cá bị chết hàng loạt, hủy diệt các loại động vật phiêu sinh.
+ Gây ảnh hưởng xấu và làm hạn chế khả năng phát triển hoặc hủy diệt một số thực vật dưới nước.
+ Ngoài ra, còn có một số loại hóa chất thải ra từ các quá trình sản xuất khác ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước sông từ đó tác động đến cuộc sống của con người cũng như môi trường vi sinh vật.
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đa số các con sông lớn trong tỉnh Bình Thuận đều có hạ lưu bị nhiễm mặn. Khi thủy triều lên, nước biển xâm nhập vào các con sông về phía thượng nguồn cách cửa sông từ 03 đến 10 km. Bên cạnh đó, việc xây dựng các hồ chứa nước ở thượng nguồn các con sông đã góp phần đẩy mạnh việc nhiễm mặn hạ lưu.
Ngoại trừ sông La Ngà, các con sông lớn còn lại trong tỉnh Bình Thuận đều có đoạn hạ lưu chảy qua các thành phố, thị trấn của tỉnh. Do vậy, tại các đoạn sông này cũng là nơi tiếp nhận hầu hết các chất thải, đặc biệt là nước thải sinh hoạt và nước thải từ các hoạt động sản xuất kinh doanh…
Bên cạnh đó, theo báo cáo đánh giá hiện trạng môi trường tỉnh Bình Thuận năm 2005 – 2009, nhìn chung các con sông chảy qua khu vực đô thị của tỉnh Bình Thuận hầu hết các con sông đều bị nhiễm mặn và vào một số thời điểm có dấu hiệu ô nhiễm. Mặt khác, do cường độ quan trắc trong giai đoạn 2006 - 2009 với tần suất thấp (02 lần/năm) nên báo cáo đánh giá hiện trạng môi trường chưa dự báo được tình trạng ô nhiễm một cách tổng quát. Tuy nhiên, từ năm 2010 trở về đây, quan trắc hiện trạng môi trường đã được thực hiện trên toàn địa bàn tỉnh với số điểm lấy mẫu và tần suất được thực hiện theo nội dung quy hoạch mạng lưới quan trắc môi trường giai đoạn 2010 – 2020, nhưng để có được diễn biến cụ thể về chất lượng nước đối với sông đang có dấu hiệu bị ô nhiễm thì việc nghiên cứu cụ thể, tăng điểm lấy mẫu và thời gian lấy mẫu là điều cần thiết. Do đó việc đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông Cà Ty đoạn chảy qua thành phố Phan Thiết là cần thiết. Cụ thể như sau:
Phạm vi nghiên cứu: Sông Cà Ty lưu vực chảy qua Tp Phan Thiết - khu vực
cửa sông Cà Ty. Lấy mẫu phân tích chất lượng nước tại một số vị trí dọc theo sông Cà Ty. Cụ thể lấy mẫu tại các vị trí: Đập Phú Hội; Cầu Cà Ty; Cầu Lê Hồng Phong; Cầu Trần Hưng Đạo (đoạn từ cầu Lê Hồng Phong, cầu Trần Hưng Đạo là đoạn hạ nguồn của sông Cà Ty chảy ra cửa biển Phan Thiết).
Các vị trí lấy mẫu được lựa chọn dựa trên việc kế thừa các điểm được phê duyệt tại quyết định của Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Thuận về việc phê duyệt quy hoạch mạng lưới quan trắc môi trường tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2010 – 2020 và các đặc điểm vị trí cống xả nước thải thực tế ra sông Cà Ty, với tọa độ vị trí lấy mẫu theo VN 2000 như sau: