1. Nước và các chất gây ô nhiễm cho các nguồn nước
Nước có công thức hóa học H2O do các nhà hóa học A. Gumboldt và J. Gey Lussac tìm ra năm 1805. Nước có hằng số điện phân cao (80,1 ở 20˚C) và do đó, nước là chất hòa tan vạn năng.
Trong thiên nhiên, không tồn tại nước sạch, một lít “nước ngọt” thường chứa gần 1g các muối. Một lít nước biển có khoảng 35g muối các loại.
Nước ngọt và nước biển khác nhau không chỉ theo tổng hàm lượng các muối mà còn khác nhau theo thành phần, tương quan giữa các nhóm muối chính trong chúng.
Bảng 7: Thành phần các muối trong nước biển và nước ngọt
Các muối clorit Các muối sunfat Các muối cacbonat
Nước biển 89% 10% 1%
Nước ngọt 7% 13% 20%
Các tạp chất cứng, các chất keo và các hợp chất vi sinh,… chiếm hàm lượng đáng kể trong nước. Trong nước còn chứa O2, N2 (≈ 2,5 lần O2), CO2,…
Nước bị ô nhiễm có thể do nước thải, chất thải rắn, dầu mỏ hoặc các sản phẩm của nó.
Theo mức độ ô nhiễm nguồn nước, người ta chia nước ra làm ba loại: nước bị ô nhiễm nhẹ, nước bị ô nhiễm trung bình và nước bị ô nhiễm nặng.
Theo đặc tính chất gây ô nhiễm, người ta phân biệt ô nhiễm nước do các tạp chất hữu cơ (phân súc vật), ô nhiễm nước do hóa chất (thuốc trừ sâu, phân hóa học,…), ô nhiễm nhiệt nguồn nước (nước thải từ các nhà máy nhiệt điện), ô nhiễm nước do dầu.
Ô nhiễm các nguồn nước do các chất độc hại có trong chất thải, nước thải làm tổn hại đến nhiều sông, hồ, biển và cả đại dương. Kết quả là trong nước thiên nhiên xuất hiện nhiều hợp chất phốtpho và nitơ, quá trình sinh học trong nước biến đổi, các quá trình vi sinh kị khí phát triển và kết quả là làm giảm hoặc dẫn đến loại trừ hoàn toàn dưỡng khí O2 khỏi nước, hình thành các khí metan, H2S và các chất độc hại khác. Kết quả là trong nước xuất hiện vùng chết.
Nếu nước bị ô nhiễm nặng do các hợp chất hữu cơ, các quá trình vi sinh có thể làm giảm hàm lượng O2 đến mức có thể đe dọa cuộc sống các loài cá (cá không thể sống trong nước nếu hàm lượng O2 < 4 cm3/m3 nước).
Thành phần của các nước thải, chất thải trong các ngành công nghiệp, y tế và sinh hoạt phụ thuộc vào đặc tính sử dụng nước và các quá trình công nghệ, hóa học. Các nước thải, chất thải phát sinh khi tiến hành các quá trình hóa học, nước rửa các sản phẩm, làm sạch các hệ thống khí, nước thải từ ngành công nghiệp thuộc da và công nghiệp chế biến dầu, rác – nước thải y tế và chính những sản phẩm dầu mỏ cùng các chất hóa học độc hại (thuốc trừ sâu) là những chất, nước thải độc hại hơn cả.