Sự ô nhiễm của nước sông bởi các chất dinh dưỡng được xem xét theo các thông số gồm Nitơ (N-Amoni, N-NO2- và N-NO3-) và Phospho (PO43-) đều là các yếu tố dinh dưỡng đại lượng.
Nitơ và Phospho là những yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển của các sinh vật nước. Nitơ là một nhân tố quan trọng cấu thành protein của tế bào, còn Phospho tham gia vào quá trình sinh tổng hợp ADN và ARN trong tế bào. Tuy nhiên sự dư thừa các chất này lại ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng nước và đời sống thủy sinh. Sự dư thừa quá mức của các yếu tố dinh dưỡng thúc đẩy quá trình quang hợp của thực vật nước, gây nên hiện tượng “nở hoa” bởi tảo. Quá nhiều tảo gây mất mỹ quan và phá vỡ sinh cảnh, làm mất cân bằng sinh thái khu vực, làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan bởi sự phân rã hiếu khí của các cơ thể tảo đã chết.
Như vây, sự dư thừa quá mức các chất dinh dưỡng cũng gián tiếp làm đục nước bởi tảo đã phân hủy và là điều kiện thuận lợi để vi sinh vật phân hủy phát triển gây nên sự suy giảm chất lượng nước về khía cạnh vệ sinh.
Nitơ thường hiện diện trong nước mặt (sông suối) dưới dạng các hợp chất của Amoni, NO2- và NO3-. Sự ô nhiễm bởi các chất này có nguồn gốc từ các hợp chất hữu cơ chứa Nitơ (protein). Các hợp chất hữu cơ chứa Nitơ thường nằm trong nước thải một số ngành công nghiệp chế biến thực phẩm như nhà máy chế biến thịt hộp, cá hộp, chế biến thủy sản, nhà máy sản xuất phân bón vô cơ...Các trại chăn nuôi gia súc như heo, bò...cũng góp phần gây ô nhiễm bởi sự hiện diện các chất dinh dưỡng trong chất thải của gia súc. Ngoài ra, không thể không kể đến nguồn dinh dưỡng chứa Nitơ dồi dào trong nước thải sinh hoạt của người dân thải xuống dòng sông. Khi thải ra ngoài môi trường, các hợp chất hữu cơ chứa Nitơ đã bị thủy phân và phân hủy trong điều kiện hiếu khí hay kỵ khí với các mức độ khác nhau tạo ra các sản phẩm ô nhiễm thứ cấp bao gồm Amoni (NH3 và NH4+), Nitrit (NO2-) và Nitrat (NO3-).
Amoni thường tồn tại trong nước dưới cả 2 dạng ion (NH4+) và phân tử (NH3). Cân bằng giữa hai dạng này phụ thuộc vào pH của môi trường nước. Điều cần nhấn mạnh là bên cạnh tác động phú dưỡng hóa như đã đề cập ở trên, Amoni còn có độc tính với hệ thực vật và động vật nước. Dạng phân tử NH3 có độc tính cao hơn hẳn dạng ion NH4+. Nhiệt độ càng cao thì độc tính của NH3 càng mạnh. Nồng độ Amoni đo được là tổng nồng độ của cả hai dạng trên. Nồng độ của NH3 phân tử có thể được tính toán từ nồng độ Amoni tổng cộng, pH và nhiệt độ của mẫu nước thu thập.
Trong khi đó, Phospho thường xuất hiện trong nước mặt mà nguồn gốc của nó có liên quan đến nước thải các nhà máy sản xuất hóa mỹ phẩm, chất tẩy rửa tổng hợp, nước thải các nhà máy chế biến thủy hải sản, các nhà máy sản xuất phân bón, nước thải sinh hoạt các khu dân cư. Dạng tồn tại của Phospho trong nước thường là ion phosphat (PO43-). Cũng như Nitơ, các hợp chất chứa P nguồn gốc hữu cơ khi đi vào môi trường đã
bị biến đổi, thủy phân tạo ra sản phẩm là các ion phosphat đơn và phosphat đa. Phospho góp phần rất lớn vào hiện tượng phú dưỡng hóa trên các dòng chảy nơi sông suối, ao hồ.
Các hình 3.15, 3.16, 3.17 và 3.18 mô tả diễn biến nồng độ Amoni tổng, N-Nitrit, N- Nitrat và Phospho tổng tại các vị trí quan trắc qua 4 đợt thu thập mẫu và phân tích mẫu trong năm 2007. Hàm lượng Phospho trong tiêu chuẩn Việt Nam chưa có quy định giới hạn nồng độ do đó báo cáo này tạm sử dụng tiêu chuẩn của Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ (USEPA) giới hạn nồng độ tổng Phospho trong nước mặt lục địa là 0,1 mg/l (tính theo P).
Quá trình biến đổi của các chất hữu cơ chứa N bắt đầu bằng sự chuyển hóa hợp chất hữu cơ tạo ra sản phẩm đầu tiên là Amoni (NH3 và NH4+), sau đó Amoni sẽ bị oxy hóa tạo thành ion Nitrit (NO2-) và kết thúc bằng sự tạo ra ion Nitrat (NO3-). Bên cạnh NH3 tự do, Nitrit cũng là chất tương đối độc với cá và các loài thủy sinh khác. Ngưỡng gây độc của các hợp chất này rất phụ thuộc vào thời gian phơi nhiễm của chúng với sinh vật. Vì vậy dạng tồn tại của hợp chất chứa Nitơ là rất quan trọng vì có ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống thủy sinh.
Lưu vực sông Sài Gòn
Nồng độ của Amoni tổng trong nước mặt sông Sài Gòn tại các điểm quan trắc qua 4 đợt có sự biến động khá lớn. Trên đoạn thượng lưu từ hồ Dầu Tiếng đến cầu Phú Cường, nồng độ Amoni đã vượt quá tiêu chuẩn (theo cột A) và điều này đều quan sát thấy ở cả 4 đợt. Tuy nhiên, so với tiêu chuẩn cột B thì mức độ ô nhiễm Amoni tại một số vị trí cũng vượt chuẩn như sông Thị Tính (đợt 2, 3, 4), cửa sông Thị Tính (đợt 2 và 3) và cầu Phú Cường (đợt 1, 2 và 3). Trong khi nồng độ Nitrat trong nước trên đoạn này khá thấp và hoàn toàn trong giới hạn tiêu chuẩn cho phép, thì diễn biến nồng độ Nitrit tại đây cho thấy trong thời gian mùa khô (tương ứng với thời gian quan trắc đợt 1, từ chân đập Dầu Tiếng đến cầu Phú Cường đều có nồng độ Nitrit vượt tiêu chuẩn loại A Ngược lại, trong thời gian mùa mưa (tương ứng với thời gian quan trắc của đợt 2 và 3), dường như ô nhiễm Nitrit tại đây lại giảm mạnh, chỉ dao động xung quanh giá trị tiêu chuẩn.
Trên đoạn trung lưu và hạ lưu, sự ô nhiễm bởi Amoni trong 4 đợt đều khá cao, có xu hướng đợt 2, 3, 4 cao hơn đợt 1, nhìn chung đều vượt tiêu chuẩn loại B từ 1,2 đến 55 lần, ngoại trừ tại vị trí Bến Nhà Rồng và Mũi Đền Đỏ, nồng độ Amoni đều đạt tiêu chuẩn cột B. Nồng độ Nitrat đều nằm trong tiêu chuẩn, chỉ riêng nồng độ Nitrit trong đợt 4 khá cao, vượt tiêu chuẩn B từ 2 đến 18 lần.
Kết quả quan trắc nồng độ Amonia, Nitrit, Nitrat trên lưu vực sông Sài Gòn đã phản ánh tiến trình của sự oxy hóa các hợp chất chứa Nitơ đang diễn tiến mạnh ở giai đoạn biến đổi Nitơ hữu cơ thành Amoni và Amoni thành Nitirit, trong đợt 4 diễn tiến mạnh hơn 1, 2, 3.
0,01,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Các vị trí lấy mẫu N ồ n g đ ộ N -A m o n i ( m g /l) Đợt 1 TCVN B TCVN A Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4
Hình 3.15. Diễn biến nồng độ Amonia nước mặt theo không gian năm 2007
0,02,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Các vị trí lấy mẫu Nồ ng đ ộ Ni tra t ( m g/ l) Đợt 1 TCVN B TCVN A Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4
Hình 3.16. Diễn biến nồng độ Nitrat nước mặt theo không gian năm 2007
0,00,1 0,1 0,2 0,3 0,4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Các vị trí lấy mẫu N ồn g độ N itr it (m g/ l) Đợt 1 TCVN B TCVN A Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4
0,00,2 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Các vị trí lấy mẫu N ồn g độ P tổ ng (m g/ l) Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4
Hình 3.18. Diễn biến nồng độ Photpho tổng nước mặt theo không gian năm 2007 Như vậy, sự ô nhiễm bởi các chất dinh dưỡng chứa Nitơ trên sông Sài Gòn khá nghiêm trọng, có xu hướng tăng cao hơn năm 2006. Trong đó điều cần chú ý hơn là bản chất tồn tại của các chất này hầu như đều tập trung dưới dạng khử (Amoni và Nitrit) lấn át hơn hẳn dạng Oxy hóa (Nitrat). Đây là một diễn biến tương đối xấu vì quá trình biến đổi từ dạng khử sang dạng Oxy hóa sẽ đòi hỏi tiêu thụ Oxy hòa tan và gây nhiễm bẩn dòng nước. Chất lượng nước sông bị ảnh hưởng bởi các chất dinh dưỡng cũng đã được nghiên cứu và ghi nhận tình trạng ô nhiễm nặng trong một số tài liệu như “Môi trường lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn” của tác giả Lê Trình, NXB Khoa học kỹ thuật, năm 2004.
Diễn biến mức độ ô nhiễm của các chất dinh dưỡng chứa Phospho thông qua hàm lượng Phospho tổng trong nước cho thấy so với tiêu chuẩn quy định bởi USEPA giới hạn nồng độ tổng P trong nước mặt lục địa là 0,1mg/l (tính theo P) thì sông Sài Gòn có diễn biến tương tự các chất dinh dưỡng chứa Nitơ, kết quả trung bình trong cả 4 đợt là 0.4 mg/l, đều vượt tiêu chuẩn quy định của USEPA và cao hơn nhiều lần kết quả quan trắc năm 2006. Một số vị trí ở thượng lưu và hạ lưu sông thường có nồng độ cao hơn các vị trí khác là do bị ảnh hưởng bởi nước thải sinh hoạt và nước thải của một số cơ sở công nghiệp có chứa nhiều Phospho của Bình Dương và Thành phố Hồ Chí Minh.
Lưu vực sông Đồng Nai
Nồng độ Amoni tại tất cả các điểm quan trắc trong đợt 2, 3 và 4 đều vượt tiêu chuẩn loại A nhưng hầu hết đều đạt tiêu chuẩn B. Trong khi đó, hàm lượng Nitrit trong năm 2007 đều đạt tiêu chuẩn quy định, ngoại trừ vị trí cầu Ông Buông có giá trị tăng đột biến trong đợt 2 và 4, vượt tiêu chuẩn A đến 10 và 30 lần. Amoni-NH4 là dạng oxy hóa, vì vậy mà kết quả khảo sát đo nhanh thế oxy hóa khử nước sông Đồng Nai vẫn cho kết quả khá cao và hơn hẳn sông Sài Gòn.
Nồng độ Nitrat tại tất cả các vị trí quan trắc qua 3 đợt khảo sát đều không phát hiện thấy sự ô nhiễm đột biến nào và đều nằm trong giới hạn quy định bởi tiêu chuẩn.
Trong khi đó, mức độ ô nhiễm bởi các chất dinh dưỡng chứa Phospho trên sông Đồng Nai nhìn chung cũng khá cao. Nếu xét theo tiêu chuẩn của cơ quan bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đưa ra về giới hạn ô nhiễm bởi P (tính theo P) là 0,1mg/l thì hầu hết các điểm quan trắc đều vượt chuẩn, đặc biệt là cầu Ông Buông có nồng độ Phospho tổng trong các đợt 2, 3 và 4 cao bất thường, vượt tiêu chuẩn từ 6 đến 11 lần.
Khu vực các cửa sông
Mức độ ô nhiễm chất dinh dưỡng chứa Nitơ đối với ba điểm ở phía nam Thành phố Hồ Chí Minh (Bình Khánh, Tam Thôn Hiệp và cửa Vàm Cỏ) cũng như năm 2006, nhìn chung là khá thấp và hoàn toàn nằm trong tiêu chuẩn cho phép.
Đối với ba điểm về phía tây Bà Rịa Vũng Tàu (cảng Gò Dầu, cảng Phú Mỹ và cảng Cái Mép) sự ô nhiễm các chất dinh dưỡng chứa Nitơ rõ rệt hơn. Nồng độ Amoni cao hơn 3 điểm ở phía Nam và vị trí cảng Gò Dầu đã vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Nồng độ Nitrit tại ba vị trí này dao động quanh giá trị tiêu chuẩn, giá trị khảo sát tại cảng Cái Mép vượt chuẩn trong đợt 1, 2 và 4. Còn nồng độ Nitrat vẫn nằm trong giới hạn tiêu chuẩn. Mức độ ô nhiễm bởi Amoni tại cảng Gò Dầu cũng đã được khảo sát và đo đạc trong chương trình quan trắc chất lượng môi trường vùng Kinh tế trọng điểm phía Nam chủ trì bởi Cục bảo vệ Môi trường. Kết quả đo đạc Amoni qua ba đợt vào các tháng 4, 9 và 11 năm 2007 tại ba điểm cũng cho thấy sự ô nhiễm tương đối rõ tại vị trí cảng Gò Dầu, nồng độ Amoni đo trong tháng 4/2007 là 7 mg/l, vào đầu tháng 9/2007 là 8,5 mg/l, và đầu tháng 11/2007 là 3,5 mg/l, vượt quá giá trị quy định trong tiêu chuẩn nhiều lần.
Diễn biến hàm lượng Phosphat trên 6 điểm cửa sông thuộc hai khu vực trên nhìn chung thấp hơn đoạn thượng lưu sông Sài Gòn và hạ lưu sông Thị Vải. Hầu hết các vị trí quan trắc trong 4 đợt đều cho kết quả hàm lượng Phospho tổng vượt qua ngưỡng giới hạn của USEPA (0,1mg/l) từ hai đến bảy lần.
Nhìn chung, mức độ ô nhiễm bởi các chất dinh dưỡng chứa Nitơ và Photpho trong năm 2007 có xu hướng tăng nhẹ so với năm 2006, chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai tuy có dấu hiệu ô nhiễm nhẽ nhưng tốt hơn lưu vực sông Sài Gòn và khu vực cửa sông Thị Vải.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});