1.3. Cơ sở thực tiễn thực hiện đề tài
1.3.5. Ảnh hưởng của hoạt động chôn lấp rác thải sinh hoạt đến môi trường
Rác thải sinh hoạt tại các điểm trungchuyển
Xe rác chuyên dụng thu gom vận chuyển về bãi rác
Máy xúc và công nhân san gạt và đầm nén rác
Khí thải: NH3; CH4 ; H2S
Nước rỉ rác
rác thải. Nhiều tài liệu trong nước và quốc tế cho thấy, những xác động vật bị thối rữa có chất amin và các chất dẫn xuất sufua hydro hình thành từ sự phân hủy rác thải kích thích sự hô hấp của con người, kích thích nhịp tim đập mạnh gây ảnh hưởng xấu tới những người mắc bệnh tim mạch (Nguyễn Thị Loan, 2010) [15]. Các ảnh hưởng của rác thải lên sức khoẻ con người chủ yếu do các khí từ quá trình phân hủy yếm khí như: CH4, NH3, H2S, VOC qua đường hô hấp; Mặt khác nước rỉ rác có chứa hàm lượng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng cao và các kim loại nặng… Chúng sẽ làm ô nhiễm môi trường đất, nước mặt và nước ngầm. Theo nghiên cứu của Tổ chức Y tế thế giới WHO, tỷ lệ người mắc bệnh ung thư ở các khu vực gần bãi chôn lấp rác thải chiếm tới 15,25% dân. Ngoài ra, tỷ lệ mắc bệnh ngoại khoa, bệnh viêm nhiễm ở phụ nữ do nguồn nước ô nhiễm chiếm tới 25%
Ô nhiễm không khí do quá trình phân huỷ của rác thải cũng ảnh hưởng không nhỏ đến sức khoẻ cộng đồng.
1.3.5.1. Đối với môi trường không khí
CTRSH phát sinh từ các hộ gia đình thường là các loại thực phẩm chiếm tỷ lệ cao trong toàn bộ khối lượng rác thải ra. Khí hậu ở nước ta là khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và mưa nhiều tạo điều kiện thuận lợi cho các thành phần hữu cơ phân hủy, thúc đẩy nhanh quá trình lên men, thối rữa và tạo nên mùi khó chịu cho con người.
Các chất thải khí phát ra từ các quá trình này thường là H2S, NH3, CH4, SO2, CO2… đều là các tác nhân gây ra ô nhiễm môi trường không khí [12].
* Cơ chế phân hủy rác hữu cơ:
Vi sinh vật phân giải hợp chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí diễn ra 2 giai đoạn như sau:
- Giai đoạn thủy phân (giai đoạn tạo khí):
Chất hữu cơ CH4 + CO2 + NH3 + H2 + H2S + tế bào mới - Giai đoạn lên men kỵ khí: chia thành 3 giai đoạn nhỏ
+ Giai đoạn lên men axit: Hidratcacbon (đường, tinh bột, chất xơ) dễ bị phân hủy và tạo thành các axit hữu cơ (axit lactic, axit butyric, axit propionic) nên pH giảm xuống dưới 5 có kèm theo mùi hôi thối.
+ Giai đoạn chấm dứt lên men axit: Các chất hữu cơ tiếp tục được phân giải tạo thành các chất khí khác nhau như: CO2, N2O, CH4, H2S ... pH của môi trường dần dần tăng lên. Mùi thải ra rất khó chịu do thành phần của H2S, indol, sctol và mercaptane.
+ Giai đoạn lên men kiềm hay giai đoạn lên men metan: Các sản phẩm trung gian chủ yếu là xenluloza, axit béo, các hợp chất chứa nitơ tiếp tục bị phân hủy và tạo ra nhiều khí CO2, CH4, pH môi trường tiếp tục tăng lên và chuyển sang giai đoạn kiềm.
Một số phản ứng hóa học trong quá trình tạo khí:
Mùi hôi: Khí H2S, NH3, CH4, Mercaptane phát sinh do các chất đạm động thực vật dễ lên men trong thức ăn thừa và rau quả thối có trong rác tươi đưa vào xử lý.
Quá trình hình thành mùi xảy ra theo các phản ứng sau:
2CH3CHOHCOOH + SO42- → 2CH3COOH + S2- + H2O + CO2↑ 4H2 + SO42- → S2- + 4H2O
S2- + 2H+ → H2S↑
Các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh khi bị khử cũng sẽ tạo thành những hợp chất có mùi hôi như methyl mercaptan và aminobutyric acid.
CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH CH3SH↑ + CH3CH2CH2(NH2)COOH Methinonine Methyl mercaptan Aminobutyric acid
Methyl mercaptan có thể bị thủy phân tạo thành methyl alcohol và hydrogen sulfide:
CH3SH + H2O → CH4OH + H2S↑
- Tác động do khí Metan:
+ Khí CH4 là sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men kỵ khí. Khí metan có thể trở thành mối nguy hiểm khi CH4 tồn tại ở nồng độ 5-15% có thể gây hiện tượng cháy nổ, gây hỏa hoạn tại bãi chân lấp rác.
+ Ngoài ra, khí Metan là tác nhân chính gây ô nhiễm môi trường ở bãi chôn lấp và khu vực xung quanh. Metan hoàn toàn độc. Nguy hiểm đối với sức khỏe là nó có thể gây bỏng nhiệt. Nó dễ cháy và có thể tác dụng với không khí tạo ra sản phẩm dễ cháy nổ. Mêtan là một chất gây ngạt và có thể chiếm chỗ ôxy trong không khí trong điều kiện bình thường. Ngạt hơi có thể xảy ra nếu mật độ oxy hạ xuống dưới 18%.
+ Là một trong những khí thải gây hiệu ứng nhà kính do khí CH4 hấp thụ tia hồng ngoại mạnh gấp 20 lần so với khí CO2. Do đó dù phát sinh ở nồng độ thấp nhưng khí CH4 cũng gây hiệu ứng nhà kính dẫn đến hiện tượng nóng lên của trái đất.
Tuy nhiên do khu vực bãi rác là bãi hở, lớp đất phủ trên bề mặt nhỏ với các độ dày khác nhau nên hiện tượng tồn đọng khí thải với khối lượng lớn hầu như là không có mà chỉ có khí thải khí thải nằm xen lẫn với rác thải do quá trình phân hủy yếm khí vẫn xảy ra.
- Tác động của khí hydo sunfua (H2S):
+ Khí H2S là khí không màu, độc, dễ cháy, với hàm lượng tương đối thấp (10 ppm) cũng có thể gây nguy hại rất lớn. Sự xuất hiện của khí H2S là nguyên nhân của việc ăn mòn nhanh chóng các loại thiết bị máy móc và các đường ống dẫn.
H2S là chất khí cực độc (độc tính cao hơn CO từ 5 đến 6 lần). Người lao động khi làm việc trong môi trường có khí H2S, có thể quen với mùi và không nhận ra sự tồn tại của nó dẫn đến những nguy hại về sau. Với hàm lượng thấp, khí H2S gây ảnh hưởng đến đường hô hấp, niêm mạc và giác mạc. Với hàm lượng cao, H2S làm tê liệt thần kinh khứu giác, bất tỉnh và có thể dẫn đến tử vong. Dưới đây là bảng phân loại các ảnh hưởng của khí H2S theo nồng độ.
Bảng 1.3. Tác động ảnh hưởng do khí H2S theo nồng độ TT Hàm lượng
(ppm) Biểu hiện Phân loại
1 10 Có thể nhận biết được bởi mùi trứng thối. Ảnh hưởng tối thiểu trong 8 giờ
Giá trị giới hạn của H2S
2 15 Kích thích mắt, phổi
3 75 - 150 Mất khứu giác sau 3 - 15 phút, kích thích mắt, cổ họng và phổi
4 150 - 400
Mất khứu giác, đau đầu, khó thở, ho, đau mắt, cổ họng, phổi. Cần đưa ngay tới nơi có không khí trong lành
5 400 - 700 Ho, suy sụp, bất tỉnh, có thể tử vong
Nguy hiểm, gây ra các thương tích nghiêm trọng, có thể tử vong nếu không được cấp cứu kịp thời
6 700 - 1000 Nguy hiểm đến tính mạng
Bất tỉnh ngay lập tức, có thể gây thương tổn vĩnh viễn cho não
7 Trên 1000 Bất tỉnh ngay lập tức, tử vong trong vài phút
- Tác động của khí Amoniac (NH3):
Khí NH3: NH3 là một chất khí không màu, có mùi khai khó thở và độc hại đối với cơ thể con người. Nồng độ tối đa cho phép của NH3 trong môi không khí là 0,2 mg/m3. Ở nồng độ cao NH3 gây đau đầu, mất khứu giác, kích thích dạ dày gây nôn mửa. Nồng độ cao hơn sẽ kích thích phổi gây ho, khó thở. Mức rất cao có thể gây phù phổi dẫn đến chết. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy với nồng độ NH3 trong không khí từ 0,5 - 1% có thể gây tử vong cho người khi tiếp xúc kéo dài 60 phút.
Hỗn hợp 16 - 27% thể tích NH3 với không khí có thể gây nổ và nhiệt độ tự bắt cháy của chúng trong không khí là 651oC;
Đối với thực vật khi tiếp xúc với NH3 ở nồng độ thấp và lượng vừa phải, NH3
sẽ là nguồn nguyên liệu tổng hợp đạm cho cây cối phát triển, năng suất sẽ cao hơn.
Tuy nhiên khi tiếp xúc lâu dài với nồng độ thấp hoặc tiếp xúc ngắn với nồng độ cao
sẽ gây ức chế quá trình quang hợp, quá trình tổng hợp đạm của cây, làm cho cây cối vàng lá, giảm năng suất cây trồng thậm chí làm chết cây cối.
Khi khuếch tán vào môi trường nước H2S, NH3, CH4... sẽ làm thay đổi tính chất hóa lý của nước. Điều này làm giảm giá trị sử dụng của nước, làm nhiễm bẩn môi trường sống của các loài thủy sinh vật dưới nước.
1.3.5.2. Đối với môi trường nước - Tác động do nước rỉ rác:
Nước rỉ rác phát sinh từ hoạt động chôn lấp rác thải sinh hoạt là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường lớn nhất. Nước rỉ rác phát tán mùi gây ô nhiễm môi trường không khí trên diện rộng; ngoài ra nước rỉ rác có thể ngấm qua các lớp đất làm ô nhiễm nguồn nước ngầm và dễ dàng gây ô nhiễm nước mặt. [11]
Bảng 1.4. Tác động của các chất ô nhiễm trong nước thải đến môi trường TT Các chất gây ô nhiễm chính Tác động
1 Các chất hữu cơ - Giảm nồng độ Oxy trong nước.
- Ảnh hưởng đến tài nguyên thủy sinh.
2 Chất rắn lơ lửng - Ảnh hưởng đến chất lượng nước, tăng độ đục, ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ thủy sinh.
3 Các chất dinh dưỡng (N,P) - Gây hiện tượng phú dưỡng, ảnh hưởng tới chất lượng nước, sự sống thủy sinh.
4 Các vi khuẩn - Nước có lẫn vi sinh vật gây bệnh là nguyên nhân của các dịch bệnh thương hàn, tả, lỵ…
(Nguồn: Môi trường, GS.TS Lê Huy Bá, NXB Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh) - Tác động do nước mưa chảy tràn.
Lượng nước mưa chảy tràn qua khu vực bãi rác:
Lưu lượng nước mưa chảy tràn tại khu vực dự án được tính theo công thức sau:
Q = 0,278 x k x I x F (m3/ngày) Trong đó:
Q- Lưu lượng nước mưa chảy tràn.
k- Hệ số dòng chảy, phụ thuộc vào đặc điểm bề mặt, độ dốc.
Bảng 1.5. Hệ số dòng chảy theo đặc điểm mặt phủ
TT Loại mặt phủ k
1 Mái nhà, đường bê tông 0,80 - 0,90
2 Đường nhựa 0,60 - 0,70
3 Đường lát đá hộc 0,45 - 0,50
4 Đường rải sỏi 0,30 - 0,35
5 Mặt đất san 0,20 - 0,30
6 Bãi cỏ 0,10 - 0,15
Trong giai đoạn chuẩn bị bề mặt phủ khu vực dự án chủ yếu là mặt đất san. Do đó chọn hệ số dòng chảy k = 0,2.
I- Cường độ mưa (mm/ngày). Theo số liệu thống kê tại trạm Đò Lèn trong những năm gần đây thì lượng mưa vào ngày mưa lớn nhất là I = 200mm/ngày;
F- Diện tích khu vực nước mưa tràn qua (m2), F = 16.362,5 m2;
Q = 0,278 x 0,3 x 200 x 10-3 x 1 = 272,93 m3/ngày;
Tác động do nước mưa chảy tràn qua khu vực bãi rác kéo theo nhiều bùn đất, cát, rác thải các chất ô nhiễm, nước rỉ rác … vào môi trường tiếp nhận. Thành phần chất ô nhiễm trong nước mưa chảy tràn bao gồm: BOD5, COD, SS, N, P, VSV, các kim loại có trong rác; mưa lớn kéo dài hoặc bão gây ngập úng: Làm trôi, phát tán rác thải chưa xử lý ra khu vực xung quanh; gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đặc biệt là môi trường nước mặt, không khí và dịch bệnh. Vì vậy cần có biện pháp thu gom và xử lý triệt để lượng nước mưa chảy tràn qua bãi rác về hệ thống xử lý trước khi thải ra môi trường nằm giảm thiểu các tác động đến môi trường xung quanh.
1.3.5.3. Đối với môi trường đất
Do bãi rác núi Voi, phường Đông Sơn, thị xã Bỉm Sơn không phải là bãi chôn lấp rác thải hợp vệ sinh; do vậy nước rỉ rác thấm ngấm vào trong đất gây ô nhiễm đất và hệ sinh vật trong đất; Ngoài ra một số chất khó phân hủy như thủy tinh, túi ni lông, gạch ngói, kim loại, xỉ than, vôi vữa,... khi vào trong đất làm thay đổi cơ cấu đất, đất trở nên chai cứng làm giảm khả năng thấm hút nước, giảm hiệu quả sản xuất,đất bị thoái hóa nghiêm trọng.
Chương 2