CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Nội dung nghiên cứu
3.1.1. Ô nhiễm môi trường nước
a) Các khái niệm về ô nhiễm môi trường nước
Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho CN, NN, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã”. (Từ điển Wikimedia).
Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý – hoá học – sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật, làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước. (Từ
điển Wikimedia)
b) Dấu hiệu đặc trưng của nguồn nước bị ô nhiễm
- Có xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nước và các cặn lắng chìm xuống đáy nguồn.
- Thay đổi tính chất lý học (độ trong, màu, mùi, nhiệt độ…)
- Thay đổi thành phần hoá học (pH, hàm lượng của các chất hữu cơ và vô cơ, xuất hiện các chất độc hại…)
- Lượng oxy hoà tan (DO) trong nước giảm do các quá trình sinh hoá để oxy hoá các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào.
- Các vi sinh vật thay đổi về loài và về số lượng, có xuất hiện các vi trùng gây bệnh.
c) Các loại ô nhiễm nước (Thu Trang, 2006)
Có nhiều cách phân loại ô nhiễm nước hoặc dựa vào nguồn gốc gây ô nhiễm, như ô nhiễm do công nghệp, nông nghiệp hay sinh hoạt, hoặc dựa vào môi trường nước, như ô nhiễm nước ngọt, ô nhiễm biển và đại dương, hoặc dựa vào tính chất của ô nước nhiễm, như ô nhiễm sinh học, hoá học hay vật lý.
- Ô nhiễm sinh học của nước
Ô nhiễm nước sinh học do các nguồn thải đô thị hay công nghiệp bao gồm các chất thải sinh hoạt, phân, nước rửa của các nhà máy đường, giấy…
Sự ô nhiễm về mặt sinh học chủ yếu là do sự thải các chất hữu cơ có thể lên men được: chất thải sinh hoạt hoặc công nghiệp có chứa chất cặn bã sinh hoạt, phân tiêu, nước rửa của các nhà máy đường, giấy, lò sát sinh…
Sự ô nhiễm sinh học thể hiện bằng sự nhiễm bẩn do vi khuẩn rất nặng. Các bệnh cầu trùng, viêm gan do siêu vi khuẩn tăng lên liên tục ở nhiều quốc gia chưa kể đến các trận dịch tả. Các nước thải từ lò sát sinh chứa một lượng lớn mầm bệnh.
Các nhà máy giấy thải ra nước có chứa nhiều glucid dễ lên men. Một nhà máy trung bình có thể làm nhiễm bẩn nước tương đương với lượng nước thải một thành phố có 500.000 dân.
Các nhà máy chế biến thực phẩm, sản xuất đồ hộp, thuộc da, lò mổ, đều có nước thải chứa protein. Khi được thải ra dòng chảy, protein nhanh chóng bị phân hủy cho ra acid amin, acid béo, acid thơm, H2S, nhiều chất chứa S và P., có tính độc và mùi khó chịu. Mùi hôi của phân và nước cống chủ yếu là do indol và dẫn xuất chứa methyl của nó là skatol.
-Ô nhiễm hoá học do chất vô cơ
Sự ô nhiễm do các chất khoáng là do sự thải vào nước các chất như nitrat, phosphat dùng trong nông nghiệp và các chất thải do luyện kim và các công nghệ khác như như Zn, Mn, Cu, Hg là những chất độc có hại cho thuỷ sinh vật.
Nhiễm độc chì (Saturnisne) là việc chì được sử dụng làm chất phụ gia trong xăng và các chất kim loại khác như đồng, kẽm, chrom, nickel, cadnium rất độc đối với sinh vật thủy sinh.
Thủy ngân dưới dạng hợp chất rất độc đối với sinh vật và người. Tai nạn ở Vịnh Minamata ở Nhật bản là một thí dụ đáng buồn. Hàng trăm người chết và hàng ngàn
13
người bị nhiễm độc nặng do ăn phải cá và các động vật biển khác đã bị nhiễm thủy ngân do nhà máy thải ra.
Sự ô nhiễm nước do nitrat và phosphat từ phân hoá học cũng đáng lo ngại. Phân bón làm tăng năng suất cây trồng và chất lượng của sản phẩm, nhưng các cây trồng chỉ sử dụng được khoảng 30 – 40% lượng phân bón, lượng dư thừa sẽ vào các dòng nước mặt hoặc nước ngầm gây hiện tượng phì nhiêu hoá sông hồ, gây yếm khí ở các lớp nước ở dưới.
- Ô nhiễm do các chất hữu cơ tổng hợp
Ô nhiễm này chủ yếu do hydrocarbon, nông dược, chất tẩy rửa…
+ Hydrocarbons (CxHy)
Hydrocarbons là các hợp chất của các nguyên tố của cacbon và hydrogen.
Chúng ít tan trong nước nhưng tan nhiều trong dầu và các dung môi hữu cơ. Chúng là một trong những nguồn ô nhiễm của nền văn minh hiện đại, là vấn đề hết sức nghiêm trọng ở những vùng nước lợ và thềm lục địa có nhiều cá. Đôi khi cá bắt được không thể ăn được vì có mùi dầu lửa.
Sự ô nhiễm bởi các hydrocarbon là do các hiện tượng khai thác mỏ dầu, vận chuyển dầu trên biển và các chất thải bị nhiễm xăng dầu. Các tai nạn đắm tàu chở dầu xảy ra rất thường xuyên. Có khoảng 3,6 triệu tấn dầu thô thải ra biển hàng năm. Phạm vi ảnh hưởng của dầu là rất lớn, một tấn dầu có thể loang rộng 12 km2 trên mặt biển.
Các vực nước ở đất liền cũng bị nhiễm bẩn bởi hydrocarbon. Sự thải của các nhà máy lọc dầu, hay sự thải dầu nhớt xe tàu là do vô ý làm rơi vãi xăng dầu. Tốc độ thấm của xăng dầu lớn gấp 7 lần của nước, sẽ làm các lớp nước ngầm bị nhiễm.
+ Chất tẩy rửa: Bột giặt tổng hợp và xà bông + Nông dược (Pesticides)
Người ta phân biệt thành 5 loại : thuốc sát trùng (insecticides), thuốc diệt nấm (fongicides), thuốc diệt cỏ (herbicides), thuốc diệt chuột (diệt gậm nhấm = rodenticides), thuốc diệt tuyến trùng (nematocides)
Các nông dược tạo nên một nguồn ô nhiễm quan trọng cho các vực nước.
Nguyên nhân gây ô nhiễm là do các nhà máy thải các chất cặn bã ra sông hoặc do việc sử dụng các nông dược trong nông nghiệp, làm ô nhiễm nứơc mặt, nước ngầm và các vùng cửa sông, bờ biển.
Ô nhiễm của vùng bờ biển Thái Bình Dương của Hoa Kỳ, ở vịnh California, do sự sản xuất nông dược của hãng Montrose Chemicals là một ví dụ. Hãng này sản xuất 2/3 số lượng DDT toàn cầu làm ô nhiễm một diện tích 10.000km2, làm cho một số cá không thể ăn được tuy đã nhiều năm trôi qua.
Sử dụng nông dược mang lại nhiều hiệu quả trong nông nghiệp, nhưng hậu quả cho môi trường và sinh thái cũng rất đáng kể.
- Ô nhiễm vật lý
Các chất rắn không tan khi được thải vào nước làm tăng lượng chất lơ lửng, tức làm tăng độ đục của nước. Các chất này có thể là gốc vô cơ hay hữu cơ, có thể được vi khuẩn ăn. Sự phát triển của vi khuẩn và các vi sinh vật khác lại càng làm tăng tốc độ đục của nước và làm giảm độ xuyên thấu của ánh sáng.
Nhiều chất thải công nghiệp có chứa các chất có màu, hầu hết là màu hữu cơ, làm giảm giá trị sử dụng của nước về mặt y tế cũng như thẩm mỹ.
Ngoài ra các chất thải công nghiệp còn chứa nhiều hợp chất hoá học như muối sắt, mangan, clor tự do, hydro sulfur, phenol… làm cho nước có vị không bình thường.
Các chất amoniac, sulfur, cyancur, dầu làm nước có mùi lạ. Thanh tảo làm cho nước có mùi bùn, một số sinh vật đơn bào làm nước có mùi tanh của cá.
d) Nguyên nhân ô nhiễm môi trường nước
Sự ô nhiễm các nguồn nước có thể xảy ra do ô nhiễm tự nhiên và ô nhiễm nhân tạo.
Ô nhiễm tự nhiên: là do quá trình phát triển và chết đi của các loài thực vật, động vật có trong nguồn nước, hoặc là do tuyết tan, gió bão lũ lụt và do nước mưa rửa trôi các chất gây ô nhiễm như: chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại, kể cả xác chết của chúng từ trên mặt đất chảy vào nguồn nước.
Ô nhiễm nhân tạo: quá trình thải các chất độc hại chủ yếu là các chất thải sinh hoạt CN, NN, giao thông vào môi trường nước.
e) Vài tác động cơ bản do ô nhiễm môi trường nước gây ra (Đỗ Thùy Nhân, 2006)
-Tác động đến con người: nước là đường truyền bệnh rất nguy hiểm. Nguồn nước ô nhiễm tác động đến người dân thể hiện qua sức khoẻ cộng đồng, khi ăn các loài thực phẩm như cá, tôm, ngêu…bị nhiễm độc do nước ô nhiễm, con người sẽ mắc nhiều
15
chứng bệnh, trong đó có cả bệnh ung thư. Ngoài ra nguồn nước còn gây ra các bệnh thương hàn, kiết lị, dịch tả. Nguyên nhân là do trong nước ô nhiễm có nhiều vi khuẩn và nấm gây bệnh cho người. Những người xây cất nhà trái phép, lấn chiếm kênh rạch, thải rác xuống nước gây ô nhiễm môi trường nước, nhưng chính họ cũng là nạn nhân chịu ảnh hưởng của nguồn nước bị ô nhiễm. Nhiều gia đình đã quen với mùi hôi thối và màu nước đen dơ bẩn trên kênh rạch. Việc thải rác xuống sông, rạch đã gần như thói quen của họ và họ quan niệm rằng khi nước đã bẩn thì không cần gìn giữ gì nữa, và thờ ơ với môi trường bị ô nhiễm.
-Tác động đến đời sống thủy sinh: môi trường nước bị ô nhiễm dù ở mức độ nhẹ hay rất năng cũng đều gây ra ảnh hưởng xấu nhất đến giới tự nhiên, đến các hệ sinh thái, khu hệ động thực vật, thủy sinh, v.v. Nguồn nước bị ô nhiễm đã tác đông đến các loại động thực vật, mà môi trường sống và sự phát triển của chúng có liên quan chặt chẽ với kênh rạch, ao hồ, đồng ruộng… đó là các loại thưc vật ven mép nước, vựa sông rạch, cây trồng nông nghiệp như lúa, rau muống, sen, súng, cói, cây rừng ngập mặn và các loài động thực vật thủy sinh, gồm vi khuẩn, nấm, tảo, động vật nổi, động vật đáy và các loài thủy sản như tôm, cá, và các loại khác.
-Tác động của nước mặt bị ô nhiễm đến nước ngầm: khi môi trường nước bị ô nhiễm vùng ven sông rạch, vùng bán ngập do mạch nước ngầm nông, nguồn nước mặt khi bị ô nhiễm với nhiều yếu tố độc hại đã di chuyển thẳng xuống mạch nước ngầm theo phương thẳng đứng hoặc từ nước sông ngấm vào mạch nước ngầm theo phương nằm ngang, dưới tác động của thủy triều mà không qua quá trình gạn lọc, làm sạch tự nhiên của môi trường đất. Như vậy, các nguồn nước sông, nước kênh bị ô nhiễm sẽ gây ô nhiễm trực tiếp đến nguồn nước ngầm tầng nông.