Việc nuôi tôm đã và đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước, làm ô nhiễm nước sông Trường Giang nhưng vẫn chưa có bất kỳ hệ thống xử lý nước thải nào tại xã Bình Nam. Tất cả các trại đều lấy nước sông Trường Giang để phụ vục cho việc nuôi trồng đồng thời xả thải thẳng nước ra sông mà chưa qua xử lý.
64
Hình 3.18. Ống dẫn nước và máy bơm xả trực tiếp nước nuôi tôm ra sông Trường Giang
Trước thực trạng trên, ta cần đề ra biện pháp xử lý nước thải tập trung để đảm bảo chất lượng nước cho nuôi trồng thủy sản cũng như chất lượng nước sông Trường Giang hiện tại và cả trong tương lai.
Do nước thải chủ yếu bị ô nhiễm hữu cơ, chứa nhiều chất dinh dưỡng nhưng ô nhiễm ở mức trung bình và yêu cầu nước sau xử lý phục vụ cho nuôi trồng thủy sản nên ta chọn phương pháp xử lý sinh học hiếu khí. Phương pháp này có thể tiết kiệm được chi phí xử lý, phù hợp với điều kiện của xã hơn là phương pháp xử lý bằng bể phản ứng hóa học. Nước thải nuôi tôm chứa nhiều mầm bệnh nên yêu cầu cần phải có bể khử trùng. Có thể lựa chọn vùng để xây dựng mô hình xử lý nước thải tập trung như sau:
Hình 3.19. Sơ đồ xử lý nước thải tập trung
Nước Song chắn rác Bể lắng I Bể Aeroten
Sông Trường Giang Bể lắng II Sân phơi bùn Bùn hồi lưu Bùn cuối vụ Chôn lấp bùn Bể khử trùng Chlorien Na2S2O3
65
Lựa chọn vùng xử lý nước thải tập trung:
Hình 3.20. Mô hình xử lý nước thải trung
Hồ nuôi tôm nằm hai bên bờ sông Trường Giang, một bên nằm cạnh cánh đồng lúa, một bên nằm cách cánh đồng hoang bởi con đê. Do đó, ta có thể chọn 3 địa điểm sông Trường Giang, cánh đồng lúa, cánh đồng hoang để xây dựng mô hình xử lý nước thải. Sông Trường Giang nằm dọc với hồ nuôi tôm nên rút ngắn được đường đi của nước thải, dễ dàng cho việc tập trung nước thải hơn nhưng do độ sâu của sông cao sẽ khó lên bờ để xây các bể xử lý, độ an toàn thấp, việc xây trên sông sẽ lấn chiếm lòng sông gây trở ngại cho giao thông, các hoạt động khác. Đối với cánh đồng lúa việc xây dựng sẽ mất diện tích trồng trọt, ảnh hưởng từ khu xử lý, còn với cánh đồng hoang sẽ trở ngại do bị đê ngăn cách. Tuy nhiên, hai địa điểm này nằm trên cạn, tận dụng được vùng đất bỏ trống, xây dựng bể xử lý dễ dàng hơn nên được chọn làm vị trí thích hợp nhất để xây dựng mô hình. Sông Trường Giang Nước thải Khu xử lý tập trung Cánh đồng lúa Nước thải Cánh đồng hoang Khu xử lý tập trung
66
Thuyết minh sơ đồ xử lý:
Nước trong quá trình nuôi sau khi xả ra bằng cống hoặc máy bơm theo mương dẫn qua song chắn rác để loại rác, sinh vật có kích thướt lớn như ốc, cua, cá, vỏ tôm, xác chết của tôm, rong, rêu, lá cây, sỏi,…
Tiếp theo, nước đi đến bể lắng để lắng các chất lơ lửng, và đặc biệt là bùn. Hai công trình song chắn rác và bể lắng có mục đích xử lý cơ học để giảm tải lượng xử lý ở các công trình phía sau, tăng hiệu suất xử lý.
Tiếp đến, nước theo cống tràn qua bể Aeroten. Ở bể Aeroten, quá trình sinh trưởng lơ lửng diễn ra khi các vi sinh vật gắn bám vào chất lơ lửng và nổi lên trên thành các bùn hoạt tính. Các chất hữu cơ trong nước thải bám vào bùn hoạt tính và được oxy hóa bởi các vi sinh vật. Tại đây, bể có đặt một máy thổi khí vừa để cung cấp khí cho bộ phân phân hủy bùn vừa thổi khí liên tục vào bể Aeroten để tăng khả năng tiếp xúc của vi sinh vật với chất hữu cơ, của chất hữu cơ với bùn hoạt tính đồng thời nó còn cung cấp oxy cho quá trình hiếu khí. Ngoài ra, còn bổ sung chất dinh dưỡng cho vi sinh vật sinh trưởng, phát triển và oxy hóa. Hiệu suất xử lý theo BOD của bể Aeroten khá cao, có thể từ (70-95)%.
Nước thải sau khi qua bể Aeroten sẽ tự chảy qua bể lắng thứ cấp, bể lắng II. Tại đây bùn sẽ tự lắng xuống nhờ trọng lực. Bùn lắng xuống được bơm hồi lưu một phần cho bể Aeroten, phần còn lại được bơm vào bể phân hủy bùn.
Từ bể lắng II, nước sẽ tự tràn qua bể khử trùng theo cống nước. Tại đây, nước sẽ được khử trùng bằng chlorine gồm Cl2 hoặc Ca(OCl)2:
- Hai chất khử trùng này có tác dụng diệt vi khuẩn, virus, tảo, nấm, phiêu sinh vật trong môi trường nước.; Oxy hóa các vật chất hữu cơ và mầm bệnh ngoại lai; Oxy hóa các ion khử vô cơ (Fe2+, Mn2+, NO2- và H2S).
- Trong nước, Cl2 sẽ phân ly ra thành HOCl- và OCl- theo phản ứng: Cl2 + H2O → HOCl + HCl
67
Ca(OCl)2 + 2 H2O → 2 HOCl + Ca(OH)2 HOCl → H+
+ OCl-
- Sự hiện diện của HOCl và OCl- sau khi tạo thành phụ thuộc vào pH môi trường nước. HOCl là dạng phổ biến nhất khi pH nằm trong khoảng 1- 7,48 và OCl- thì cao hơn HOCl khi pH trên 7,48. So với OCl-, HOCl có khả năng khử trùng mạnh hơn OCl-
khoảng 100 lần do HOCl có kích thước phân tử nhỏ và có khả năng trung hòa điện tích nên dễ dàng khuếch tán vào tế bào hơn so với OCl-
. Từ kết quả phân tích, ta có thể thấy nước thải nuôi tôm tại xã Bình Nam nằm trong khoảng pH 6-7,5, đây là môi trường thuận lợi cho HOCl tồn tại nhiều hơn OCl- nên khử trùng bằng chlorine không cần điều chỉnh pH hoặc việc thay đổi pH để phù hợp HOCl tồn tại sẽ dễ dàng hơn và hiệu suất xử lý sẽ cao.
- Cơ chế tác động của chlorine:
+ Chlorine là chất oxy hóa mạnh có tác dụng oxy hóa vật chất hữu cơ sống trên cơ thể sinh vật. Chúng tác động lên tế bào, phá hủy hệ enzym của vi khuẩn, khi enzym tiếp xúc với chlorine thì nguyên tử hydro trong cấu trúc phân tử được thay thế bởi chlorine. Vì vậy, cấu trúc phân tử thay đổi, enzym của vi khuẩn không hoạt động làm tế bào chết và sinh vật chết. Quá trình hủy diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn: đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào của vi sinh vật, sau đó phản ứng với hydro bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến tiêu diệt tế bào.
+ Quá trình khử nước thải bằng chlorine sẽ để lại một dư lượng chlorine tự do (Cl2, HOCl và OCl-) trong nước. Chlorine tự do tồn lưu trong nước sẽ gây độc đối với tôm cá và các loài thủy sinh vật. Hàm lượng chlorine tự do tối đa cho phép đối với thủy sinh vật là 0,01 mg/L. Ở hàm lượng 0,1 mg/L, chlorine tự do có thể gây chết hầu hết phiêu sinh vật biển và hàm lượng chlorine tự do 0,37 mg/L có thể gây chết cá. Do đó, sau khi khử trùng cần sục khí mạnh trong 3-5 ngày và loại bỏ bớt lượng dư chlorine bằng Na2S2O3:
68
C12 + 2Na2S2O3.5H2O → Na2S4O6 + 2NaCl + 10H2O
Cuối cùng, nước sẽ theo mương dẫn ra sông Trường Giang. Nước lấy vào để nuôi tôm sẽ được lấy từ sông Trường Giang sau khi đã xử lý.
Phần bùn từ bể lắng I, bể lắng II, bùn cuối vụ thu gom để phơi và đem chôn lấp.
69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Qua quá trình nghiên cứa khảo sát chất lượng nước sông Trường Giang và hồ nuôi tôm chúng tôi đưa ra kết luận sau:
1. Kết quả khảo sát chất lượng nước sông và hồ, phân tích chất lượng nước dựa trên các chỉ tiêu cho thấy nước sông Trường Giang chảy qua xã Bình Nam, huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam đã và đang bị ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng hợp chất bởi hoạt động nuôi tôm;
2. Hàm lượng chất dinh dưỡng, hàm lượng chất hữu cơ trong nước sông Trường Giang cao tại thời điểm tôm sinh trưởng, phát triển, khả năng gây ô nhiễm từ hoạt động nuôi tôm là cao nhất.
3. Nước thải chủ yếu bị ô nhiễm hữu cơ, chứa nhiều chất dinh dưỡng có thể chọn phương pháp xử lý sinh học hiếu khí để xử lý nước thải của hồ nuôi tôm trước khi thải ra sông Trường Giang.
KIẾN NGHỊ
1. Ô nhiễm nước sông Trường Giang từ hoạt động nuôi tôm đang là vấn đề nổi trội nhưng vẫn chưa được sự quan tâm từ chính quyền địa phương, từ các cơ quan chức năng. Cần phải có sự vào cuộc, giải quyết ngay vấn đề trên để đảm bảo chất lượng nước sông Trường Giang nói riêng và chất lượng nguồn nước mặt, nước ngầm nói chung.
2. Cần xây dựng hệ thống xử lý nước thải của hồ nuôi tôm tập trung góp phần phát triển ngành nuôi trồng thủy sản, phục hồi và bảo vệ chất lượng nước sông Trường Giang.
3. Nâng cao ý thức bảo vệ nguồn nước, ý thức tuân thủ đúng các quy định trong quá trình nuôi tôm cho người dân quanh vùng nhằm một phần khắc phục tình trạng suy giảm chất lượng nước sông Trường Giang tại xã Bình Nam.
70
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bộ Tài nguyên và Môi trường, Báo cáo môi trường quốc gia 2012 – Môi trường nước mặt.
[2]. Claude E.Boy, Water Quality for Pond Aquaculture, Auburn University, Alabama 36894, Hoa Ky.
[3]. Đinh Phúc Duy, Hiện trạng và Quản lý tổng hợp tài nguyên nước, Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh.
[4]. Lê Quốc Huy, Khảo sát tình trạng ô nhiễm nước nuôi tôm ven biển Nam Trung Bộ và đề xuất các biện pháp xử lý, Đại học Khoa học Tự nhiên TP. Hồ Chí Minh.
[5]. PSG.TS Hoàng Ngọc Quang (2005), Giáo trình Quản lý tài nguyên nước, trường Đại học Môi trường và Tài Nguyên Hà Nội.
[6]. PGS.Ts Trần Đức Hạ, ThS.NCS Nguyễn Quốc Hòa (2011), Đánh giá chất lượng nước vùng cửa sông và biển ven bờ để định hướng cho giải pháp công nghệ xử lý phù hợp cho mục đích cấp nước sinh hoạt, Viện Khoa Học và Kỹ thuật Môi trường, trường Đại học Xây Dựng.
[7]. Trần Đức Hạ (2009), Bảo vệ và Quản lý tài nguyên nước, Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
[8]. Reporting from the Global Aquaculture Alliance’s annual conference, GOAL 2013. [9]. http://moitruongvaphapluat.com.vn/tin-tuc/Quang-Nam-o-nhiem-moi- truong-nghiem-trong-do-nuoi-tom-14301.html [10]. http://vi.wikipedia.org/wiki/S%C3%B4ng_Tr%C6%B0%E1%BB%9 Dng_Giang_(Qu%E1%BA%A3ng_Nam) [11]. http://isponre.gov.vn/home/tin-tuc/414-suy-thoai-tai-nguyen-nuoc-tren- cac-luu-vuc-song.