6. Ý nghĩa thực tiễn, ý nghĩa khoa học
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