vào sông Tô Lịch.
Qua điều tra, khảo sát thực địa cho thấy dọc theo hai bên bờ sông Tô Lịch đã đ−ợc kè đá sạch đẹp, tuy nhiên có rất nhiều các cống thải n−ớc sinh hoạt của các hộ dân dọc theo hai bên bờ sông làm mất đi vẻ đẹp mỹ quan của dòng sông (vì n−ớc chảy tạo thành những vệt đen chạy dài từ miệng cống xuống mặt n−ớc). Dọc theo hai bên bờ có rất nhiều cống thải, nhất là những đoạn chảy qua khu dân c−, khoảng 300 - 500 m lại có một cống. Vì vậy để đánh giá tác động của nguồn n−ớc thải này đến chất l−ợng n−ớc sông Tô Lịch, đề tài tiến hành khảo sát và lấy đại diện 04 mẫu (đặc tr−ng cho các đoạn sông chảy qua Thụy Khê, Cầu giấy,
đ−ờng Láng và đ−ờng Kim Giang) tại các miếng cống tr−ớc khi hòa nhập vào n−ớc sông Tô Lịch. Kết quả phân tích đ−ợc thể hiện ở bảng sau:
Bảng 9. Kết quả phân tích chất l−ợng n−ớc thải sinh hoạt của một số cống nhỏ lẻ, thải trực tiếp vào sông Tô Lịch.
TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 14-2008 (Cột B) TK CG ĐL KG 1. pH - 7,92 8,36 8.04 8,41 5 - 9 2. NO2 mg/l 0,547 0,598 0.764 0,810 - 3. NH4+ mg/l 7,91 7,44 7.39 7,14 10 4. Tổng Fe mg/l 0,092 0,096 0.097 0,094 - 5. SS mg/l 64 62 68 69 100 6. BOD5 mg/l 76 77 72 74 50 7. COD mg/l 94 98 93 95 - 8. Cd mg/l 0,005 0,005 0.005 0,005 - 9. Zn mg/l 0,006 0,004 0.005 0,006 - 10. Tổng Cr mg/l 0,007 0,008 0.008 0,007 - 11. Cu mg/l 0,003 0,004 0.002 0,004 - 12. Mn mg/l 0,071 0,082 0.091 0,091 - 13. Pb mg/l 0,002 0,003 0.002 0,005 - 14. Coliform MPN/ 100ml 8x105 6x105 6,5x105 4x105 5x103 15. Fecalcoli 6x105 4,2x105 5,1x105 3x105 - 16. TDS mg/l 370 340 320 350 1000 17. H2S mg/l 9,23 9,91 9,02 9,30 4 18. NO3- mg/l 54,8 62,7 66,9 62,8 50 19. Dầu mỡ TP mg/l 33,9 34,1 38,1 39,0 20 20. PO 3- mg/l 25,9 26,1 26,4 25,9 10
Kết quả phân tích bảng trên cho thấy, nhìn chung kết quả phân tích các thông số không có sự khác biệt nhiều so với các mẫu n−ớc thải sinh hoạt tại các cống thải chính. Hàm l−ợng BOD5 dao động từ 72 đến 77 mg/l; số l−ợng Coliform dao động từ 4x105 đến 8x105 MPN/100 ml; nồng độ H2S dao động từ 9,02 đến 9,91 mg/l; hàm l−ợng NO3- dao động từ 54,5 đến 66,9 mg/l; hàm l−ợng PO43- dao động từ 25,9 đến 26,4 mg/l; hàm l−ợng dầu mỡ thực phẩm dao động từ 33,9 đến 39,0 mg/l. Hầu hết tất cả các thống số đặc tr−ng cho sự ô nhiễm chất hữu cơ (BOD5, dầu mỡ thực phẩm H2S), phú d−ỡng do d− thừa chất dinh d−ỡng (NO3-, PO43-) và ô nhiễm bởi tác nhân sinh học (Coliform) đều cao hơn so với QCVN 14-2008 quy định về giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong n−ớc thải sinh hoạt.
Giá trị pH, SS và tổng l−ợng chất rắn hòa tan (TDS) vẫn nằm trong quy định của QCVN 14-2008.
Hàm l−ợng các kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, Mn, Fe) đều rất thấp, do trong n−ớc thải sinh ít có những nguồn có thể gây ra ô nhiễm kim loại nặng.
3.5. Đánh giá tác động của các nguồn thải đến chất l−ợng n−ớc sông Tô Lịch
Để đánh giá đ−ợc tác động của các nguồn thải đến chất l−ợng n−ớc sông Tô Lịch đề tài tiến hành tính giá trị trung bình của các thông số phân tích của các nguồn thải sinh hoạt chảy vào sông Tô Lịch, các sông có hợp l−u với sông Tô Lịch và giá trị trung bình của các thông số thể hiện chất l−ợng n−ớc sông Tô Lịch. Kết quả tính toán đ−ợc thể hiện ở bảng sau:
Bảng 10. Giá trị trung bình của các thông số phân tích của từng nhóm đối t−ợng nghiên cứu TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả TB1 TB2 TB3 TB4 1. pH - 8,35 7,58 8,09 8,18 2. NO2 mg/l 0,629 0,858 0,650 0,680 3. NH4+ mg/l 3,93 2,584 6,41 7,47 4. Tổng Fe mg/l 0,15 0,240 0,16 0,095 5. SS mg/l 80 79 74 66 6. BOD5 mg/l 41 51 69 75 7. COD mg/l 56 73 88 95 8. DO mg/l 1,10 0,868 1,480 - 9. Cd mg/l 0,011 0,008 0,008 0,005 10. Zn mg/l 0,014 0,014 0,007 0,005 11. Tổng Cr mg/l 0,065 0,050 0,011 0,008 12. Cu mg/l 0,021 0,012 0,006 0,003 13. Mn mg/l 0,151 0,124 0,116 0,084 14. Pb mg/l 0,109 0,071 0,013 0,003 15. Coliform MPN/ 100ml 3,2x105 2,9x105 5,3x105 6,1 x105 16. Fecalcoli 2,6x105 2,2x105 3,2 x105 4,6 x105 17. TDS mg/l - - 405 345 18. H2S mg/l - - 13,21 9,37 19. NO3- mg/l - - 59,5 61,8 20. Dầu mỡ thực phẩm mg/l - - 28,3 36,3 21. PO43- mg/l - - 25,0 26,1
Ghi chú:
TB1: Giá trị trung bình các thông số phân tích của các mẫu n−ớc sông Tô Lịch TB2: Giá trị trung bình các thông số phân tích của các mẫu n−ớc sông có l−u l−ợng n−ớc chảy vào sông Tô Lịch
TB3: Giá trị trung bình các thông số phân tích của các mẫu n−ớc thải sinh hoạt tại các cống chính chảy vào sông Tô Lịch
TB4: Giá trị trung bình các thông số phân tích của các mẫu n−ớc thải sinh hoạt của các cống nhỏ lẻ chảy vào sông Tô Lịch
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 NH4 SS BOD5 COD mg/l TB1 TB2 TB3 TB4
Biểu đồ 1. Giá trị trung bình của NH4+, SS, BOD5 và COD
Dựa vào kết quả phân tích bảng 11 và biểu đồ 1 cho thấy, giá trị trung bình của COD và BOD5 tại các cống thải n−ớc sinh hoạt nhỏ lẻ có giá trị cao nhất tiếp theo đến các cống thải n−ớc sinh hoạt chính, sau đó là các sông chảy vào sông Tô Lịch và cuối cùng là sông Tô Lịch. Có thể giải thích n−ớc thải sinh hoạt tại các cống nhỏ lẻ có giá trị BOD và COD5 có giá trị cao nhất là do đây là n−ớc thải của các hộ dân dọc theo bờ sông, rất gần với nguồn tiếp nhận nên đ−ợc xả thải trực tiếp vào sông mà ch−a bị lắng đọng theo đ−ờng chảy và ch−a đ−ợc làm sạch một phần do quá trình tự làm sạch trong thời gian l−u trữ. Kết quả so sánh trên cho thấy n−ớc thải sinh hoạt có tác động đáng kể đến sự ô nhiễm các hợp chất hữu cơ của n−ớc sông Tô Lịch.
T−ơng tự COD, BOD5 hàm l−ợng trung bình NH4+ đạt giá trị cao nhất tại các cống n−ớc thải sinh hoạt nhỏ lẻ, sau đó đến các cống thải chính và tiếp theo đến n−ớc sông Tô Lịch và cuối cùng là n−ớc ở các sông chảy vào sông Tô Lịch. Hàm l−ợng trung bình các chất rắn lơ lửng (SS) có chiều h−ớng biên thiên ng−ợc lại, SS tại sông Tô Lịch có giá trị là lớn nhất, sau đó là các sông chảy vào sông Tô Lịch tiếp theo là các cống chính thải n−ớc thải sinh hoạt và cuối cùng là các cống thải n−ớc sinh hoạt nhỏ lẻ. Qua điều tra khảo sát cho thấy, n−ớc sông Tô Lịch ngoài chịu ảnh h−ởng của các nguồn n−ớc thải chảy vào còn chịu tác động rất lớn của việc vứt rác thải bừa bãi xuống sông nên hàm l−ợng chất rắn lơ lửng trong nuớc sông cao hơn ở nguồn thải sinh hoạt.
59.5 25 61.8 26.1 0 10 20 30 40 50 60 70 NO3 PO4 mg/l TB3 TB4
Biều đồ 2. Hàm l−ợng trung bình NO3- và PO43- trong n−ớc thải sinh hoạt
Kết quả phân tích bảng 11 và biểu đồ 2 cho thấy hàm l−ợng các chất dinh d−ỡng PO43- và NO3- của n−ớc thải sinh hoạt là rất cao, v−ợt QCVN 14-2008 từ 1,19 đến 2,61 lần. Vì vậy, n−ớc thải sinh hoạt là nguồn gây tác động đáng kể làm cho n−ớc sông Tô Lịch bị ô nhiễm do d− thừa chất dinh d−ỡng.
QCVN 14-2008
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 Fe Cd Zn Cr Cu Mn Pb mg/l TB1 TB2 TB3 TB4
Biểu đồ 3. Hàm l−ợng trung bình của các kim loại nặng
Kết quả phân tích bảng 11 và biểu đồ 3 cho thấy hàm l−ợng tất cả các kim loại nặng có trong n−ớc thải sinh hoạt (TB3, TB4) đều nhỏ hơn nhiều so với QCVN 08-2008 cột B2 và nhỏ hơn so với hàm l−ợng của các kim loại nặng có trong n−ớc sông Tô Lịch (TB1) và các sông có l−u l−ợng n−ớc chảy vào sông Tô Lịch (TB2). Điều đó cho thấy n−ớc thải sinh hoạt không gây ô nhiễm kim loại nặng cho sông Tô Lịch.
3.6. Đánh giá mức độ khả thi của một số biện pháp xử lý n−ớc sông Tô Lịch và đề xuất biện pháp xử lý thích hợp. và đề xuất biện pháp xử lý thích hợp.
3.6.1.Đánh giá mức độ khả thi của một số biện pháp xử lý n−ớc sông Tô Lịch.
Để cải thiện chất l−ợng n−ớc sông Tô Lịch thì Dự án “Điều tra và xây dựng ph−ơng án xử lý ô nhiễm môi tr−ờng hệ thống sông Tô Lịch Hà Nội” do UBND thành phố Hà Nội và Sở Khoa học Công nghệ Môi tr−ờng Hà Nội đứng ra thực hiện đã đ−a ra một hệ thống các giải pháp để giải quyết vấn đề này, cụ thể nh− sau:
3.6.1.1. Các biện pháp tr−ớc mắt
Hiện nay để cải thiện chất l−ợng n−ớc sông Tô Lịch thì một số giải pháp tức thời đã đ−ợc UBND thành phố Hà Nội cho triển khai áp dụng nh−:
• Kè bờ làm đ−ờng hai bên sông
• Nạo vét lòng sông, cải tạo sông
• Tăng c−ờng năng lực thu gom rác của công ty vệ sinh môi tr−ờng Biện pháp kè bờ làm đ−ờng hai bên sông đã góp phần nâng cao vẻ đẹp mỹ quan của dòng sông Tô Lịch và hạn chế việc vứt, đổ rác thải tự do xuống lòng sông làm ảnh h−ởng đến tốc độ dòng chảy. Tuy nhiên, sông Tô Lịch vẫn bị ô nhiễm nghiêm trọng do các biện pháp này chỉ có tác dụng tr−ớc mắt và chỉ khắc phục tức thời mức độ gây ô nhiễm bởi nếu lòng sông đ−ợc nạo vét sạch, bờ có đ−ợc kè mà các nguồn gây ô nhiễm nh− n−ớc thải sinh hoạt, n−ớc thải công nghiệp không đ−ợc xử lý, đổ thải trực tiếp xuống sông thì sau một thời gian ngắn n−ớc sông sẽ bị ô nhiễm trở lại.
3.6.1.2. Các biện pháp lâu dài
ắ Biện pháp xử lý n−ớc thải bằng hồ sinh học
Cơ sở khoa học của ph−ơng pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của n−ớc, chủ yếu là dựa vào hoạt động của vi sinh vật và các sinh vật thủy sinh khác, các chất gây ô nhiễm đ−ợc phân hủy thành các hợp chất đơn giản, khí và n−ớc. Nh− vậy, quá trình làm sạch không phải thuần nhất là quá trình hiếu khí
Cơ chế của quá trình xử lý n−ớc thải trong hồ sinh học đ−ợc biểu diễn qua hình 2. Khi n−ớc thải vào hồ, do vận tốc dòng chảy nhỏ, các loại cặn đ−ợc lắng xuống đáy. Các chất bẩn hữu cơ tồn tại trong n−ớc sẽ đ−ợc vi khuẩn hấp thụ và oxy hóa mà tạo ra sinh khối. Khí cacbonic và các hợp chất nitơ, photpho đ−ợc rong tảo sử dụng trong quá trình quang hợp, giải phóng O2 cung cấp cho quá trình oxy hóa chất hữu cơ của các vi khuẩn. Sự hoạt động của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn. Trong tr−ờng hợp n−ớc thải đậm đặc chất hữu cơ, tảo có thể chuyển từ hình thức tự d−ỡng sang hình thức dị d−ỡng, tham gia vào quá trình oxy hóa các chất hữu cơ. Nấm, xạ khuẩn có trong n−ớc thải cũng thực hiện vai trò t−ơng tự [5].
Hình 4. Cơ chế quá trình xử lý n−ớc thải trong hồ sinh học [5]
Mặt trời Gió O2 Khuyếch tán bề mặt O2 CO2 H2S, CH4 Vùng hiếu khí Vùng tuỳ tiện H2S + 2O2→ H2SO4 Tế bào mới Tảo chết NH3 PO43- N−ớc thải vào hồ O2 CO2 Vi khuẩn chết Vùng kị khí Chất bẩn hữu cơ → axit hữu cơ, r−ợu → CO2 + NH3 + H2S + CH4
Cặn đáy
Tảo
Vi khuẩn Chất
Trong hồ sinh học, các loại thực vật bậc cao đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định chất l−ợng n−ớc. Chúng lấy các chất dinh d−ỡng (chủ yếu là Nitơ và Phot pho) và các kim loại nặng (nh− Cd, Cu, Hg và Zn) cho sự đồng hóa và phát triển sinh khối. Các loại thực vật bậc cao trong hồ chia làm 2 loại: thực vật trôi nổi và thực vật ngập n−ớc.
Thực vật trôi nổi thu nhận các chất dinh d−ỡng và các nguyên tố cần thiết qua bộ rễ. Loại này bao gồm các bèo nh−: Eichhornia crassipes, Valnia, Spirodella, Lama, Postia straiotes và Eichhornia. Các loại này phát triển sinh khối rất nhanh trong môi tr−ờng n−ớc thải. Bộ rễ của bèo còn là nơi c− trú của vi khuẩn hấp thụ và phân hủy các chất hữu cơ. Trong các hồ nuôi trồng thực vật bậc cao, hiệu quả khử BOD có thể đạt tới 95%, khử N - amoni và photpho lên đến 97%.
Các loại thực vật bậc cao ngập n−ớc nh− rong Hydrilla verticillata, Ceratophyllum... Cây bấc Scirpus longii, Typha latifolia, Pragmites communis... hấp thụ các chất dinh d−ỡng và nguyên tố cần thiết qua thân và lớp vỏ. Thực vật ngập n−ớc còn đóng vai trò lớn trong việc cung cấp oxy cho vi khuẩn để phân hủy các chất hữu cơ. Tuy nhiên, cần th−ờng xuyên thu hồi các loại thực vật nổi và thực vật ngập n−ớc ra khỏi hồ để chống hiện t−ợng tái nhiễm bẩn, tái nhiễm độc n−ớc [1].
Đánh giá về mức độ khả thi của giải pháp này cho thấy, đây là giải pháp có công nghệ khá đơn giản, chí phí thấp, vận hành đơn giản, không đòi hỏi có ng−ời quản lý th−ờng xuyên và hiệu quả khá cao trong việc làm giảm các hợp chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật gây bệnh trong n−ớc. Tuy nhiên rất khó có thể áp dụng vào để xử lý n−ớc thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội. Vì n−ớc thải sinh hoạt đổ vào sông Tô Lịch rất tản mạn nên rất khó có thể bố trí các ao hồ có diện tích phù hợp cho việc xử lý n−ớc thải sinh hoạt tr−ớc khi đổ vào sông Tô Lịch. Hơn nữa, Hà Nội không còn đủ diện tích đất trống để xây dựng hồ sinh học đó.
ắ Xử lý n−ớc sông Tô Lịch bằng biện pháp hóa học
Đã có nhiều ph−ơng án xử lý n−ớc sông bằng biện pháp hóa học đ−ợc nghiên cứu và đề xuất nh− xử lý n−ớc sông bằng các chế phẩm C1,C2 của KS Lê Ngọc Khánh, chế phẩm thân thiện với môi tr−ờng LTH 100 do nhóm nghiên cứu các hoạt chất xử lý môi tr−ờng, thuộc V−ờn −ơm doanh nghiệp, khu Công nghệ cao Hoà Lạc…
KS Lê Ngọc Khánh là tác giả của C1, C2 - hai loại hóa chất do ông đặt tên (C: clean - chất làm sạch). Chỉ từ những nguyên liệu thông th−ờng, ông điều chế thành hai hoá chất xử lý đ−ợc ion kim loại nặng (sắt, crôm, niken...), các chất hữu cơ mạch vòng nh− thuốc trừ sâu, Fenon, Naton, và khí độc (metan, amoniac...), là ba loại chất bẩn chủ yếu ở mọi cống, ao hồ, kênh rạch ô nhiễm. Chất l−ợng n−ớc qua lọc bằng C1, C2 đã đ−ợc Viện Kỹ thuật Nhiệt đới & Bảo vệ Môi tr−ờng, Viện Pasteur TP Hồ Chí Minh cấp chứng nhận đạt tiêu chuẩn Việt Nam.
Hoạt chất LTH 100 có dạng chất lỏng màu trắng, đ−ợc nghiên cứu và thử nghiệm thành công trên cơ sở tận dụng các phế thải nông nghiệp. LTH 100 đã đ−ợc áp dụng để xử lý n−ớc hồ Văn (Quốc Tử Giám) và cho kết quả ban đầu khá tốt. Sản phẩm này đã đ−ợc kiểm nghiệm tại Viện Khoa học môi tr−ờng (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam). N−ớc qua xử lý đạt tiêu chuẩn loại B. Đáng l−u ý là khả năng xử lý kim loại nặng trong n−ớc cũng đạt đến 99% nhờ sự kết tủa.
Tuy nhiên, biện pháp này cũng chỉ phát huy tối đa hiệu quả khi xử dụng để xử lý n−ớc tĩnh với quy mô nhỏ nh− ao, hồ còn đối với n−ớc sông Tô Lịch có quy mô lớn và có dòng chảy thì ch−a đ−ợc chứng minh hiệu quả bởi hầu