cấp sông Sài Gòn, dù vẫn dƣới ngƣỡng QCVN 01:2009/BYT.
3.4. Mối quan hệ giữa chất dinh dƣỡng và nồng độ VSV trong mẫu nƣớc cấp sông Đà sông Đà
Các yếu tố chi phối sự phát triển của VSV trong môi trƣờng bao gồm: điều kiện vật lý (nhiệt độ, áp suất), điều kiện dinh dƣỡng (C, N, P,…), các chất ức chế (chất khử trùng clo…). Nƣớc cấp sau quá trình xử lý vẫn còn tồn dƣ một lƣợng chất hữu cơ nhất định. Các chất dinh dƣỡng kích thích sự tái sinh của VSV, trong khi đó các chất khử trùng lại tiêu diệt hoặc làm bất hoạt VSV. Theo nghiên cứu của tác giả Van der Kooij (1992), các chất dinh dƣỡng cần thiết cho sự phát triển của VSV là cacbon (C), nito (N) và photpho (P) với tỷ lệ C:N:P = 100:10:1 [50].
Thành phần cacbon trong nƣớc chủ yếu tồn tại ở dạng các vật chất hữu cơ dạng rắn và các chất hữu cơ ở dạng hòa tan. Tổng cacbon hòa tan – TOC, đƣợc định nghĩa là tổng cacbon liên kết hữu cơ tồn tại trong nƣớc, kể cả dạng tan và không tan, gồm cả cyanat, cacbon nguyên tố và thiocyanat (TCVN 6634:2000).
Theo nghiên cứu của tác giả Czako.T (1994), nồng độ TOC có tƣơng quan tỷ lệ thuận với nồng độ COD trong mẫu nƣớc, với nồng độ COD gấp 2,7 lần nồng độ TOC [19]. Do vậy, từ nồng độ COD trong mẫu nƣớc sông Đà, có thể ƣớc tính đƣợc nồng độ TOC trong mẫu nƣớc, kết quả nồng độ TOC các mẫu tháng 10 năm 2014 dao động trong khoảng từ 0,35 đến 0,5 mg/L; TOC các mẫu trong tháng 1 năm 2015 dao động trong khoảng từ 0,35 đến 0,55 mg/L.
Chỉ một lƣợng nhỏ các phần cacbon hữu cơ đƣợc sử dụng bởi vi khuẩn và lƣợng này đƣợc gọi là vật chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học (BOM) [32]. Một vài hợp chất BOM là các axit amin, các axit hữu cơ, và các saccarit. Trong số các BOM thì hai thành phần đƣợc sử dụng nhiều nhất và đƣợc phân tích bởi các phƣơng pháp chuẩn nhất là cacbon hữu cơ đƣợc đồng hóa (AOC) và cacbon hữu cơ hòa tan có khả năng phân hủy sinh học (BDOC) [15].
62
AOC đƣợc định nghĩa là các hợp chất hữu cơ có thể đƣợc sử dụng nhanh chóng bởi VSV và chuyển hóa thành sinh khối của chúng. Hàm lƣợng BDOC thể hiện lƣợng cacbon hữu cơ hòa tan (DOC) đƣợc đồng hóa hay khoáng hóa bởi các loài dị dƣỡng (Huck, 1990) [26].
Theo nghiên cứu của tác giả Yumiko và các cộng sự (2010) [43], nồng độ TOC gấp khoảng 10 lần nồng độ AOC. Do đó, từ kết quả ƣớc tính nồng độ TOC tính đƣợc ở trên, có thể ƣớctính đƣợc nồng độ AOC trong mẫu tháng 10 năm 2014 khoảng từ 0,035 đến 0,05 mg/L; AOC của các mẫu tháng 1 năm 2015 trong khoảng từ 0,035 đến 0,055 mg/L Nồng độ AOC trong mẫu nƣớc cấp sông Đà ƣớc tính nhỏ hơn 100 µg/L.
Tỷ lệ chất dinh dƣỡng cần thiết cho sự phát triển của VSV theo Van de Kooij (1992) là C:N:P = 100:10:1 [50], tỷ lệ các chất dinh dƣỡng của nƣớc cấp nguồn sông Đà cần thiết cho VSV phát triển ƣớc tính: C ~ 100 µg/L, do vậy N và P cần thiết trong khoảng: N ~ 10 µg/L ; P ~ 1 µg/L. Từ nồng độ NH4+
và TP đã trình bày ở bảng 3.6 và bảng 3.7, kết quả tính toán nồng độ N trong mẫu nƣớc cấp sông Đà trong khoảng từ 0,43 – 0,76 mg/L ( 430 – 760 µg/L); nồng độ P nằm trong khoảng 0,33 – 0,59 mg/L (330 – 590 µg/L). Tuy nhiên, nồng độ N và P thực tế nghiên cứu thu đƣợc lớn hơn rất nhiều so với nồng độ N và P cần thiết, có thể thấy rằng tỷ lệ dinh dƣỡng này hoàn toàn phù hợp cho môi trƣờng VSV sinh trƣởng và phát triển. Do vậy các chất dinh dƣỡng không phải là yếu tố kiềm hãm sự phát triển của VSV trong đƣờng ống.
63
KẾT LUẬN
Qua hai đợt lấy mẫu vào tháng 8 năm 2014, tháng 10 năm 2014 và tháng 1 năm 2015, kết quả cho thấy phần lớn các mẫu có dƣ lƣợng clo tự do không đạt quy định theo QCVN 01:2009/BYT và có sự thay đổi lớn (thấp hơn hoặc vƣợt quá quy chuẩn). Nồng độ clo tự do và tổng clo có sự khác biệt lớn trong các giai đoạn khác nhau.Nhìn chung, các mẫu nƣớc trực tiếp không qua bể chứa có nồng độ tổng clo, clo tự do, cloramin cao hơn nhiều những mẫu nƣớc đã qua bể chứa tại cùng điểm lấy mẫu.
Nồng độ HPC trong nghiên cứu có giá trị rất cao ở mức 105 CFU/mL (tháng 10 năm 2014) và 107 CFU/mL (tháng 1 năm 2015), cao hơn nhiều khi so sánh với nghiên cứu trong nƣớc cấp nguồn nƣớc mặt tại Nhật Bản. Tất cả các mẫu đều phát hiện có tổng coliform. Phần lớn những mẫu có nồng độ clo tự do và tổng clo thấp thì sẽ chứa hàm lƣợng VSV cao. Những mẫu nƣớc qua bể chứa có xu hƣớng chứa hàm lƣợng VSV lớn hơn những mẫu nƣớc trực tiếp.
Từ tỷ lệ C:N:P thực tế trong mẫu nƣớc sông Đà, có thể dự đoán rằng tỷ lệ dinh dƣỡng này hoàn toàn không phải là yếu tố kiềm chế sự phát triển của VSV trong đƣờng ống.
Nghiên cứu không phát hiện thấy mối đe dọa từ các hợp chất THMs trong khu vực đƣợc nghiên cứu.
64
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt
1. Trần Đăng Anh (2002) Nghiên cứu đề xuất phƣơng án xử lý nƣớc sông Hồng thành nƣớc cấp cho các đô thị lân cận Hà Nội, Luận văn Thạc sỹ ngành Công nghệ Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội.
2. Bạch Quang Dũng, Đinh Thái Hƣng, Nguyễn Hồng Việt, Đào Thị Thu Hƣơng (2012) ―Sơ bộ đánh giá chất lƣợng 1 số mẫu nƣớc máy tại khu vực Hà Nội‖, Hội thảo khoa học quốc gia về khí tƣợng thủy văn, môi trƣờng và biến đổi khí hậu. 3. Lê Huy Chính (2007) Vi sinh vật y học, NXB Y học, Hà Nội.
4. Trịnh Xuân Lai (2012) Quản lý vận hành và thiết kế nâng cấp nhà máy nƣớc, Nhà xuất bản Xây Dựng, Hà Nội
5. Đặng Thị Hoàng Oanh (2008) Giáo trình Vi sinh đại cƣơng, Đại học Cần Thơ, Cần Thơ.
6. Lƣơng Đức Phẩm (2002) Vi sinh vật học và an toàn vệ sinh thực phẩm, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
7. Nguyễn Thị Thu Thủy Xử lý nƣớc cấp sinh hoạt và công nghiệp, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
8. Nguyễn Tú ―Nƣớc sạch từ Sông Đà bốc mùi‖, Báo Tiền Phong - Trung ƣơng Đoàn Thanh niên Cộng sản Hồ Chí Minh.
9. Bộ Y tế (2009) QCVN 01:2009/BYTQuy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc ăn uống.
10. Bộ Y tế (2009) QCVN 02:2009/BYTQuy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc sinh hoạt
11. Địa hạt San Diego, Sở y tế môi trƣờng, Ban Thực phẩm và Nhà ở (2007) Hƣớng dẫn cho nhà điều hành cơ sở bán lẻ thực phẩm, Department of Environmental Health, San Diego, California.
12. Số liệu do Công ty nƣớc sạch Hà Nội và các nhà máy nƣớc trực thuộc công ty cung cấp
65
Tài liệu tiếng Anh – English
14. A. Bridier, R. Briandet, V.Thomas, F. Dubois-Brissonnet (2011) ―Resistance of bacterial biofilms to disinfectants: a review‖, Biofouling: The Journal of Bioadhesion and Biofilm Research 27(9), pp. 1017-1032.
15. APHA, AWWA & WPCF (1998). Standard Methods for the Examiration of Water and Wastewater (20th ed.). American Pulic Health Asocition / American Water Works Association / Water Pollution Control Federation, Washington, DC.
16. Cherld D. Norton, Mark W. LeChevallier (2000) ―A Pilot Study of Bacteriological Population Changes through Potable Water Treatment and Distribution‖, Applied and Environmental Microbiology 66(1), pp. 268-267.
17. Christian J. Volk, Mark W. Lechevallier (1999) ―Impacts of the Reduction of Nutrient Levels on Bacterial Water Quality in Distribution Systems‖, Applied and Environmental Microbiology 65(11), pp. 4957-4966.
18. Clifford C. Hach (2000) The Use of Indicator Organisms to Assess Public Water Safety, Hach Company, United States of America.
19. Craig Mains (2008) Tech Brief:Biofilm Control in Distribution Systems, Vol.8, The National Environmental Services Center at West Virginia University, West Virginia.
20. Czako‘, T (1994) Ground water nonitoring network in Demark : example of results in the Nyborg Area. Hydrological Sciences Journal 39, 1-17.
21. Dhurba Raj Pandey (2015) ―Examination of free residual chlorine and pH at consumer ends in piped drinking water supply of Kathmandu Metropolitan City‖, Proceeding of 2nd International Young Researchers‘ Workshop: River Basin Environment and Management, Hanoi University of Science, Vietnam National University, Hanoi.
22. Georgia, Centers for Diease Control and Prevention (2003) Key Facts About Tularemia, U.S. Department of Health & Human Services,.
23. George M. Garrity (2005) Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Volume 2: The Proteobacteria, Part B: The Gammaproteobacteria, Springer, Michigan.
66
24. Hannah Moffatt, Sylvia Struck (2011) Water-borne Disease Outbreaks in Canadian Small Drinking Water Systems, National Collaborating Centres for Public Health, Canada.
25. Hong Anh Duong, Michael Berg, Minh Hang Hoang, Hung Viet Pham, Hervé Gallard, Walter Giger, Urs von Gunten (2003) ―Trihalomethane formation by chlorination of ammonium- and bromide-containing groundwater in water supplies of Hanoi, Vietnam‖, Water Research, 37, pp. 3242–3252.
26. Huck, P (1990). Measurement of biodegradable organic matter and bacterial growth in drinking water. J.Am water works Asoc, 82, 78 – 86
27. J. Bartram, J. Cotruvo, M. Exner, C. Fricker, Axel Glasmacher (2004) ―Heterotrophic plate count measurement in drinking water safety management‖, International Journal of Food Microbiology 92, pp. 242-247.
28. J. Bartram, J.A. Cotruvo, M. Exner, C.R. Fricker, A. Glasmacher (2003) Heterotrophic Plate Counts and Drinking-water Safety, TJ International (Ltd), Padstow, Cornwall.
29. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, Black & Veatch Corporation (2010) White‘s Handbook of Chlorination and alternative disinfectants
30. McGraw Hill, Colorado, American Water Association (2011) WATER QUALITY & TREATMENT: A handbook on Drinking Water,
31. Mark W. Lechevallier, T.M Evans, Ramon J.Seidler (1981) ―Effect of Turbidity on Chlorination Efficiency and Bacterial Persistence in Drinking Water‖, Applied and Environmental Microbiology, 42, pp. 159-167.
32. Martin J. Allena, Stephen C. Edberg, Donald J. Reasoner (2004) ―Heterotrophic plate count bacteria—what is their significance in drinking water?‖, International Journal of Food Microbiology 92, pp. 265-274.
33. Morris, R.D., Audet, A., Angelillo, I.O., Chalmers, T.C., and Mosteller, F. (1992) ―Chlorination, chlorination by-products, and cancer: a meta-analysis‖, Am. J. Public Health 82, pp. 955.
67
aquatic environment. Antonie Van Leeuwenhoek, 63, 243 – 274.
35. N. F. Gray (2008) Drinking Water Quality, Cambridge University Press, Cambridge.
36. Nicholas J. Ashbolt, Willie O.K. Grabow, Mario Snozzi (2001) Indicators of microbial water quality, IWA Publishing, London.
37. Steven Hankin (2001) Chemicals in Drinking water: Chloramines, Scottish Center for Infection & Environmental Health, Glasgow
38. Thuy Ly Bich (2010). Control and detection of bacterial regrowth in drinking water distribution with low level of chlorine residual, A PhD dissertation, Kyoto University, Kyoto.
39. Thuy Ly Bich, Shinya Echigo, Nhat Nguyen Quang, Diep Le Quang, Nhien Vu Tien, Trang Nguyen Thi and Huy Pham Gia (2014) ―Determination of THMs levels in water supply distribution system from the Da River water source in Hanoi‖, Proceeding of JSPS Core-to-Core Program The 2nd International Symposium on Formulation of the cooperation hub for global environmental studies in Indochina region, Can Tho.
40. Vladyslav V. Goncharuk (2014) Drinking Water Physics, Chemistry and Biology, Springer International Publishing, Switzerland.
41. Vu Nha Trang, Lai Duy Phuong, Nguyen Phuoc Dan, Bui Xuan Thanh, Chettiyappan Visvanathan (2012). ―Assessment on the trihalomethanes formation potential of Tan Hiep Water Treatment Plant‖, Journal of Water Sustainability, 2(1), pp. 43-53.
42. Xie Yuefeng (2005) Disinfection byproducts in drinking water: formation, analysis, and control, Taylor & Francis e-Library, Florida.
43. Yumiko Ohkouchi, Bich Thuy Ly, Suguru Ishikawa, Yusuke Aoki, Shinya Echigo and Sadahiko Itoh. (2010). ‗‗ A survey on levels and seasonal changes of asimilable organic carbon (AOC) and it precursors in drinking water ‘‘. Environmental Technology, pp. 1605 – 1613.
68
and Sadahiko Itoh. (2013). ‗‗Determination of an acceptable assimilable organic carbon (AOC) level for biological stability in water distribution systems with minimized chlorine residual‘‘.
45. Waller, K., Swan, S.H., DeLorenze, G., and Hopkins, B. (1998) ―Trihalomethanes in drinking water and spontaneous abortion‖, Epidemiology 9, pp. 134 - 140.
46. Wok Grabow (1996) ―Waterborne diseases: Update on water quality assessment and control‖, Water SA 22(2), pp. 193-202.
47. NSW Ministry of Health (2005) Surface Water Treatment Fact Sheet (rivers, dams and streams), NSW Gorvernment, New South Wales.
48. Philadelphia Water Department (2013) Drinking Water Quality Report, PWD, Philadelphia.
49. United States Environmental Protection Agency (2009) National Primary Drinking Water Regulations¸ EPA, United States of America.
50. Van de Kooij, D. (1992). Asimilable organic carbon as an indicator of bacterial growth. J.Am.Water works Assoc., 84, 57 – 87.
51. World Health Organization (2011) Guidelines for Drinking-water Quality, WHO Press, Geneva
52. World Health Organazation (1976) Surveillance of drinking water quality, Geneva. 53. D. D. Ratnayaka, M. J. Brandt and K. M. Johnson (2009) Twort’s Water Supply,
69
PHỤ LỤC
Mẫu phát hiện tổng coliform
Mẫu xác định HPC
Cân phân tích Libror AEG- 220:
Bếp đun và khuấy từ Barnstead Thermolyne Cimarec
70
Tủ sấy Ecocell MMM So màu NH 4+
Môi trƣờng thạch R2A nuôi dƣỡng HPC
Thành phần môi trƣờng thạch R2A VSV HPC.
71
Nồi hấp thanh trùng Hirayama Tủ ấm nuôi mẫu tổng coliform
So
72
74
Bảng 1: Chất lượng nước cấp sinh hoạt lấy từ nguồn nước sông Đà tháng 10 năm 2014(Mẫu nước sạch sau xử lý tại họng nước vành đai 3 trước trung tâm hội nghị Quốc gia)
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả
Giới hạn cho phép QCVN 01-2009 1 Màu sắc Không màu Không màu 2 Mùi vị Không mùi Không mùi
3 Độ đục NTU 0,54 <2 4 pH 7,1 6.5 – 8,5 5 Nitrit Mg/l <0,01 <3 6 Nitrat Mg/l 0,1 <50 8 Sắt tổng số Mg/l <0,03 <0,3 9 COD Mg/l 0,7 <2 10 Clorua Mg/l 22,7 <250 11 Độ cứng Mg/l 84 <300 12 Mangan tổng số Mg/l <0,001 <0,3 13 Sunphat Mg/l <5 <250 14 Clo dƣ Mg/l 0,5 0,3 – 0,5 15 Coliform CFU/100ml 0 0 16 E.coli CFU/100ml 0 0
75
Bảng 2: Chất lượng nước sinh hoạt lấy từ nguồn nước sông Đà tháng 11 năm 2014 (Mẫu nước sạch sau xử lý tại bể hòa trộn clo)
STT Chỉ tiêu xác định Đơn vị Giá trị Giới hạn cho phép QCVN 01 – 2009
1 Màu sắc Không màu Không màu
2 Mùi vị Không mùi Không mùi
3 Độ đục NTU 0,5 <0,2 4 pH 7,2 6,5 – 8,5 5 Nitrit mg/l <0,01 <3 6 Nitrat mg/l 0,1 <50 7 Amoni mg/l <0,01 <3 8 Sắt tổng số mg/l <0,03 <0,3 9 Chỉ số Pecmanganat mg/l 1,0 <2 10 Clorua mg/l 28,4 <250 11 Độ cứng mg/l 70 <300 12 Mangan tổng số mg/l <0,01 3 13 Nitrat (NO3-) mg/l 0,002 <0,3 14 Sunphat mg/l <5 <250 15 Clo dƣ mg/l 0,8 0,3 – 0,5 16 Nhôm mg/l 0,028 <0,2 17 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) mg/l 150 <1000
76 18 Asen mg/l <0,001 <0,01 19 Chì mg/l <0,001 <0,01 20 Florua mg/l <0,1 <1,5 21 Hydro sunfua <0,04 <0,05 22 Natri mg/l 1,460 <200 23 Phenol và dẫn xuất phenol µg/l <0,1 <1 24 Benzen µg/l <0,1 <10 25 Benzo(a)pyren µg/l <0,1 <0,7 26 Monoclorobenzen µg/l <0,1 <300 27 Monocloramin µg/l <3 <3 28 Thủy ngân mg/l <0,0002 <0,001 29 Coliform CFU/100ml 0 0 30 E.coli CFU/100ml 0 0