Chương 5 : NĂNG SUẤT SINH HỌC CỦA THUỶ VỰC
6.3. Hiện trạng nhiễm bẩn và bảo vệ nguồn nướ cở khu vực ĐBSCL
6.3.1 Hiện trạng nhiễm bẩn nguồn nướ cở ĐBSCL
Hiện nay, vấn đề ơ nhiễm mơi trường nói chung và ơ nhiễm nguồn nước nói riêng đang là một thực trạng đáng lo ngại. Vấn đề xử lý nước và cung cấp nước sạch đang là một mối quan tâm lớn của nhiều quốc gia, nhiều tổ chức xã.
- Nguồn gây ô nhiễm nước mặt vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long
Đồng bằng sông Cửu Long là khu vực sản xuất nơng nghiệp điển hình của nước ta, với sản lượng nơng nghiệp chiếm hơn 50% cả nước. Do đó, đây là ngành có nhiều tác động đến chất lượng nước mặt trong vùng. Những năm gần đây, các hoạt động phát triển công nghiệp và các ngành khác cũng có bước phát triển đáng kể, với ngành chủ đạo là chế biến nông phẩm, thủy sản. Các khu công nghiệp nhỏ lẻ và tập trung hầu như chưa được đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải nên là nguồn phát thải đáng kể và đang gia tăng nhanh. Các hoạt động khác như q trình đơ thị hóa, hay khai thác thủy điện từ các quốc gia ở khu vực thượng nguồn sông Mê Kông cũng đang là những tác nhân có nguy cơ gây ơ nhiễm môi trường khu vực ĐBSCL. Việc năng suất tăng cao thường đi liền với sử dụng nhiều thuốc trừ sâu và phân bón hóa học. Nước thải từ hoạt động canh tác nông nghiệp được xem là nguồn thải phân tán và hầu như khơng thể kiểm sốt được trong q trình canh tác. Kết quả nghiên cứu cho thấy có khoảng 70% lượng phân bón do cây và đất hấp thụ, còn khoảng
Nước thải y tế tại Tp. Hồ Chí Minh Theo kết quả quan trắc của Viện Vệ sinh- Y tế cơng cộng thành phố Hồ Chí Minh tại 12 bệnh viện phía Nam trong khoảng thời gian từ năm 2007 đến những tháng đầu năm 2008 cho thấy: có 4/12 bệnh viện khơng có bể lắng lọc; nước thải từ các khoa, phòng được chảy thẳng ra hệ thống cống của bệnh viện và chảy thẳng ra hệ thống cống chung, có 8/12 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải nhưng có đến 3 hệ thống xử lý là quá tải và chỉ có 2 trong số 8 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải có nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn. Các chỉ tiêu không đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường thông thường là NH4+ , BOD ,... Kết quả quan trắc cho thấy có đến 9/12 bệnh viện có chỉ tiêu NH4+ trong nước thải đầu ra vượt từ 1,5 đến 9 lần tiêu chuẩn cho phép, chỉ tiêu BOD có 4/12 bệnh viện không đạt tiêu chuẩn thải chiếm tỷ lệ 33,33%, giá trị vượt ngưỡng từ 1,5 đến 6,5 lần. (Nguồn: Viện Vệ sinh y tế cơng cộng Tp. Hồ Chí Minh, 2009)
Ni trồng thủy sản ở khu vực ĐBSCL gây ra nhiều tác hại cho môi trường nước: từ phù sa lắng đọng trong ao nuôi, phần dư thừa của thức ăn nuôi, chất thải ao nuôi, nước thải ao nuôi. Nuôi trồng thủy sản đã trở thành một nghề truyền thống và có giá trị lớn cho đời sống kinh tế người dân cũng như kinh tế quốc gia. Tổng diện tích có khả năng ni trồng thủy sản ở ĐBSCL bằng gần 60% của cả nước. Bên cạnh giá trị do ngành thủy sản khu vực này mang lại, hoạt động nuôi trồng thủy sản đang là nguồn gây ô nhiễm môi trường cục bộ trên các sông vùng ĐBSCL. Tại những khu vực nuôi trồng thủy sản, nguồn gây ơ nhiễm chính là bùn phù sa lắng đọng trong ao nuôi trồng thủy sản thải ra hàng năm trong quá trình vệ sinh và nạo vét ao ni. Ngồi ra, thành phần thức ăn nuôi trồng thuỷ sản chỉ có 17% trọng lượng khô của thức ăn được chuyển thành sinh khối, phần còn lại được thải ra môi trường dưới dạng phân và chất hữu cơ dư thừa thối rữa. Một vấn đề quan trọng là chất thải ao ni cơng nghiệp, đây là nguồn có thể gây ơ nhiễm mơi trường và dịch bệnh thủy sản phát sinh trong môi trường nước. Hiện nay, vấn đề xử lý nguồn bùn thải, chất thải ni trồng thuỷ sản cịn rất hạn chế chưa đáp ứng các yêu cầu quy chuẩn mơi trường quy định. Thêm vào đó, nước thải từ hoạt động nuôi trồng thủy sản cũng thường khơng được kiểm sốt, khơng được xử lý (hoặc chỉ thông qua quá trình lắng sơ bộ), thải trực tiếp ra mơi trường, gây tác động đáng kể đến chất lượng nước mặt. Sự cố tôm, cá chết do bệnh cũng thường xảy ra, nếu khơng kiểm sốt tốt sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước mặt. Nước thải công nghiệp
Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình qn tồn vùng giai đoạn 2001-2010 đạt 11,7%/năm. Cơ cấu ngành công nghiệp phổ biến vẫn là công nghiệp chế biến nông nghiệp và thủy sản. Hoạt động thương mại, dịch vụ đã đóng góp đáng kể cho phát triển KT-XH ở các địa phương với tổng mức bán lẻ hàng hóa và doanh thu dịch vụ đạt gần 230.000 tỷ đồng vào năm 2010. Tính đến năm 2012, đã có 61 khu công nghiệp tại 13 tỉnh, thành phố, giải quyết việc làm cho hơn 70 nghìn lao động. Hầu hết các khu, cụm công nghiệp sản xuất tập trung trên địa bàn các tỉnh vùng ĐBSCL đều nằm dọc tuyến sông Hậu và sông Tiền. Việc xả nước thải không qua xử lý hoặc xử lý không đạt tiêu chuẩn là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước tại các dịng sơng này. Trên tuyến sơng Hậu, đến năm 2012 có 22 khu công nghiệp đã đi vào hoạt động, chủ yếu là lĩnh vực chế biến thủy sản đông lạnh xuất khẩu. Với tổng diện tích gần 5.000 ha, nếu lấp đầy diện tích đất sẽ phát sinh lượng nước thải vào khoảng 180.000 - 200.000 m3/ngày. Hầu hết các khu, cụm công nghiệp đã đi vào hoạt động nhưng chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, chỉ có 7/22 khu cơng nghiệp có hệ thống này. Nước thải từ hoạt động sản xuất của các doanh nghiệp trong khu, cụm công nghiệp chỉ xử lý sơ bộ rồi đấu nối vào hệ thống thoát nước thải của khu, cụm cơng nghiệp, sau đó thải ra sơng Hậu. Theo thống kê, đến năm 2012, dọc tuyến sơng Tiền hiện có 39 khu cơng nghiệp và hàng chục cụm công nghiệp đang hoạt động, tập trung chủ yếu ở tỉnh Long An và Đồng Tháp. Trong đó, hiện có 20/39 khu cơng nghiệp đã đầu tư hệ thống xử lý nước thải tập trung. Tác động của hoạt động giao thông thủy Các kênh trên lưu vực sông Cửu Long thường sâu, nhưng hẹp, bờ dốc nên dễ gây sạt lở. Việc xói lở bờ ở các sơng này chủ yếu do sóng tàu chạy, xảy ra nhiều trên các kênh: Chợ Gạo, Chợ Lách (tỉnh Tiền Giang), rạch Thanh Lợi (tỉnh Sóc Trăng), kênh Bạc Liêu - Cà Mau (tỉnh Bạc Liêu - Cà Mau), kênh Mạc Cần Dung (An Giang), kênh Nguyễn Văn Tiếp (tỉnh Đồng Tháp).
Thơng thường có 2 loại hình ơ nhiễm do NTTS ven biển là ô nhiễm môi trường đầm ni và bên ngồi đầm ni:
+ Ơ nhiễm mơi trường đầm ni bị hình thành trong q trình ni như các chất thải từ thức ăn và các hố chất tích tụ ở đáy đầm nuôi tạo thành một lớp bùn ô nhiễm. Thành phần lớp bùn chủ yếu là các chất hữu cơ như prôtêin, lipids, axit béo
hoocmon, carbohydrate, chất khống và vitamin, vỏ tơm lột xác,... Lớp bùn này luôn ở trong tình trạng ngập nước, yếm khí, các vi sinh vật yếm khí phát triển mạnh, phân huỷ các hợp chất trên tạo thành các sản phẩm là hydrosulphua (H2S), Amonia (NH3), khí metan (CH4),... rất có hại cho thuỷ sinh vật, ví dụ nồng độ 1,3 ppm của H2S có thể gây sốc, tê liệt và thậm chí gây chết tơm. Khí amonia (NH3) cũng được sinh ra từ q trình phân huỷ yếm khí thức ăn tồn dư gây độc trực tiếp cho tôm, làm ảnh hưởng đến độ pH của nước và kìm hãm sự phát triển của thực vật phù du.
+ Ơ nhiễm mơi trường bên ngồi đầm ni được sản sinh từ nguồn thức ăn, phân bón, thuốc thú y thủy sản, trong q trình chăn ni thải ra bên ngồi đầm ni. Các chất ô nhiễm chủ yếu: Các bon hữu cơ (gồm thức ăn, phân bón v.v); Nitơ được phân huỷ từ các prôtêin; Phốtpho phân huỷ từ các protein.
Nồng độ các chất ô nhiễm trên được biểu thị bởi một số chỉ tiêu chung như chỉ tiêu nhu cầu ơxy hố sinh - BOD (Biochemical Oxygen Demand), tổng Nitơ (NT) và tổng Phôtpho (TP).
6.3.2 Các phương pháp xử lý nguồn nước cho nuôi trồng thủy sản:
Hiện tượng nước nhiễm bẩn làm thành phần nước biến đổi một cách đột xuất, vượt ngoài phạm vi tự nhiên. Hiện tượng nước bị nhiễm bẩn dần dần tái lập trạng thái ban đầu khi chưa bị nhiễm bẩn gọi là khả năng tự lọc sạch nước của thủy vực. Thơng thường nước có thể tự làm sạch thơng qua các q trình tự nhiên như: hấp thu, lắng đọng, tạo keo, oxi hóa khử, phân hủy với tác dụng của vi sinh vật. Khả năng tự làm sạch rất lớn ở nơi nước chảy mạnh như sông suối…và kém hơn ở nơi nước tĩnh như ao, hồ.
Khả năng tự lọc sạch nước của thủy vực rất quan trọng trong tự nhiên, nhưng khả năng này chỉ có hạn, khơng giải quyết được trường hợp nhiễm bẩn nặng và liên tục.
Trong quá trình tự lọc sạch nước của thủy vực, thủy sinh vật giữ một vai trò quan trọng. Tham gia vào quá trình này chủ yếu là các vi sinh vật, thực vật quang hợp, các động vật ăn chất vẩn hữu cơ, các động vật có khả năng tích tụ chất độc. Sinh vật lọc sạch nước thông qua các quá trình:
* Vơ cơ hóa chất hữu cơ: đây là quá trình biến đổi chủ yếu trong hiện tượng tự lọc sạch nước do tác dụng của sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật. Q trình vơ cơ hóa chất hữu cơ trong nước còn được tiến hành nhờ hoạt động hơ hấp của thủy sinh vật, q trình oxy hóa chất hữu cơ và nhờ vi sinh vật ăn chất hữu cơ.
* Tích tụ chất bẩn và chất độc trong nước: khả năng tích tụ chất bẩn và chất độc của thủy sinh vật có tầm quan trọng trong việc loại khỏi vùng nước nhiễm bẩn cấc chất độc và chất phóng xạ, nhiều loại thủy sinh vật có khả năng tích tụ các muối kim loại, hàm lượng trong cơ thể chúng cao hơn trong nước rất nhiều lần như Mollusca có khả năng tích tụ Co, Cd, Cu… sức tích tụ muối Zn… Chất phóng xạ cũng được thủy sinh vật tích tụ trong cơ thể trong suốt thời gian sống, khi chúng chết đi sẽ lắng xuống đáy và đất hấp thụ khơng trở lại nước nữa, nhóm sinh vật quan trọng trong hoạt động này là sinh vật nổi.
* Loại bỏ chất độc ra khỏi tầng nước: thủy sinh vật ăn chất hữu cơ rồi thảy ra ngoài ở dạng phân lắng xuống đáy. Tham gia vào hoạt động này có nhiều nhóm động vật khơng xương sống ăn lọc và lắng
@ Phương pháp cơ học
Sử dụng các lực vật lý như trọng trường , ly tâm để tách các hóa chất khơng hịa tan ra khỏi nước thải. Phương pháp này đơn giản, rẻ tiền, hiệu quả xử lý chất lơ lửng cao. Các cơng trình xử lý cơ học được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải là: song/ lưới chắn rác, thiết bị nghiền rác thải, bể điều hòa, khuấy trộn, lắng, lắng cao tốc, tuyển nổi, lọc, hịa tan khí, bay hơi, tách khí.
Xử lý cơ học nhằm mục đích
+ Tách các chất khơng hịa tan, những vật chất có kích thước lớn như nhánh cây, gỗ, nhựa, lá cây, giẻ rách, dầu mỡ... ra khỏi nước thải.
+ Loại bỏ cặn nặng như sỏi, thủy tinh, cát...
+ Điều hòa lưu lường và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. + Nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo.
@ Phương pháp hóa học
dụng các phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống nước khép kín. Sử dụng hóa chất để xử lý nước thải, keo tụ, Clor, javel, thuốc sát trùng,… Đôi khi phương pháp này được dùng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn.
Phương pháp trung hòa
Trung hòa nước thải được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau: (i) Trộn lẫn nước thải với axit hoặc kiềm. (ii) Bổ sung các tác nhân hóa học. (iii) Lọc nước axit qua vật liệu lọc có tác dụng trung hịa. (iv) Hấp thụ khí axit bằng chất kiềm hoặc hấp thụ amoniăc bằng nước axit.
Trong q trình trung hịa một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân xử dụng cho quá trình.
Để làm sạch nước thải có thể dùng các chất oxy hóa như Clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, pemanganat kali, bicromat kali, oxy khơng khí, ozon...
Trong q trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước thải. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn tác nhân hóa học, do đó q trình oxy hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác.
+ Oxy hóa bằng Clo
Clo và các chất có chứa clo hoạt tính là chất oxy hóa thơng dụng nhất. Người ta sử dụng chúng để tách H2S, hydrosunfit, các hợp chất chứa metylsunfit, phenol, xyanua ra khỏi nước thải.
+ Phương pháp Ozon hóa
Ozo tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hóa bằng ozo cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng của nước. Sau q trình ozo hóa số
lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99%, ozon cịn oxy hóa các hợp chất Nitơ, Photpho...
@ Phương pháp sinh học
Mục đích của xử lý sinh học là lên men phân hủy các chất hữu cơ nhờ hoạt động của vi sinh vật hiếu khí hoặc kỵ khí. Sản phẩm cuối cùng là là chất khí (CO2, N2,CH4,H2S), các chất vô cơ và tế bào mới .Phương pháp này khi áp dụng sẽ cho hiệu quả kinh tế cao, rẻ tiền và tận dụng được các sản phẩm phụ làm phân bón ( bùn hoạt tính) hoặc tái sử dụng năng lượng.
Các phương pháp sinh học trong xử lý ơ nhiễm mơi trường
Có rất nhiều phương pháp sinh học đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong xử lý ô nhiễm môi trường, đặc biệt là các chất thải hữu cơ. Tiêu biểu là việc sử dụng hệ sinh vật để phân hủy hoặc hấp thụ/hấp phụ các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ từ chất thải sản xuất và sinh hoạt. Có thể nêu lên một số phương pháp sau:
+ Sử dụng hệ vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong chất thải + Sử dụng hệ động thực vật thủy sinh để hấp thụ các chất hữu cơ
Phương pháp sử dụng hệ vi sinh vật
Có một số lồi vi sinh vật có khả năng sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng, sinh trưởng và nhờ vậy sinh khối của chúng tăng lên. Các vi sinh vật này được sử dụng để phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ và vơ cơ có trong chất thải từ NTTS. Quá trình phân hủy này được gọi là q trình phân hủy ơxy hóa sinh hóa. Có thể phân phương pháp này thành hai loại là:
+ Phương pháp hiếu khí: là phương pháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí. Ðể đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy liên tục cho chúng và duy trì ở nhiệt độ khoảng 20 – 400C
+ Phương pháp yếm khí: là phương pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí. Trong xử lý nước thải cơng nghiệp, phương pháp xử lý yếm khí được sử dụng rộng rãi.
Bản chất của việc sử dụng hệ động, thực vật để loại bỏ các chất ơ nhiễm dựa trên cơ sở q trình chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn.
Thông thường người ta sử dụng thực vật làm các sinh vật hấp thụ các chất dinh dưỡng là nitơ và phốt pho, cácbon để tổng hợp các chất hữu cơ làm tăng sinh khối (sinh vật tự dưỡng), đó là tảo hay thực vật phù du, rong câu và các loài thực vật ngập mặn khác.
Kế tiếp trong chuỗi thức ăn là các động vật bậc 1 - động vật ăn thực vật. Ðiển hình