- Yếu tố sinh vật: (i) Chủng loại sinh vật khác nhau có cơ chế hấp thụ, chuyển hóa và đào thải khác nhau nên cùng một loại chất độc nhưng tính độc của nó lên các chủng
2. Độc tố gây hại cho nghề nuôi trồng thủy sản: (các loại acid gây hại)
Muricidae, Buccibudae, Conidae, Tonnidae, Bursidae và Teredinidae (giống
Teredo)
Lê Thị Hồng Mơ và Trần Văn Dũng, 2012. Tình hình khai thác và sử dụng một số loài động vật thân mềm biển mang độc tố ở Nha Trang – Khánh Hòa. Hội nghị khoa học trẻ ngành nuôi trồng thủy sản toàn quốc lần III. Đại học Nông - Lâm Huê, 2012.
Lê Trình - Phùng Chí Sỹ- Nguyễn Quốc Bình - Phạm Văn Vĩnh; 1992.Các Phương pháp giám sát và xử lý ô nhiễm môi trường (Hướng dẫn về KH-KT giám sát, đánh giá, xử lýô nhiễm nguồn nước và không khí). Viện Kỹ thuật nhiệt đới và Bảo vệ môi trường – Ban Khoa học và Kỹ thuật Tỉnh Cần Thơ.
Lê Trình, 1997. Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật.
Trần Yêm– Trịnh Thị Thanh, 1998.Ô nhiễm môi trường (pp: 25 – 95). Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.
C.H. Walker, S.P. Kopkin, R.M. Sibly, D.B. Peakall; 2001. Principle of Ecotoxicilogy
(Second Edition). Taylor & Francis 11 New Fetter Lane, London EC4P 4EE - Taylor & Francis Inc 29 West 35th Street, New York, NY 10001.
David A. Wright– Pamela Welbourn; 2002. Environmental Toxicology. Cambridge
University Press.
United Nations Environment Programme Global Environment Monitoring System
(GEMS)/Water Programme (UNEP), 2006. Water Quality for Ecosystem and Human Health. ISBN 92-95039-10-6
Vấn đề 2. Ô nhiễm các thủy vực 1. Quá trình tự làm sách của thủy vực
Theo Trần Yêm và cộng sự (1998), ở điều kiện bình thường trong nguồn nước sẽ diễn ra chu trình kín và sự cân bằng giữa sự sống của loài động – thực vật và vi sinh vật. Sự sống của chúng có quan hệ tương hỗ với nhau. Khi các chất hữu cơ (protein, hydratcarbon, lipid…) gây ô nhiễm thủy vực thì các vi sinh vật sẽ tác động và phân hủy các tác nhân ô nhiễm. Các protein bị phân hủy thành các chất đơn giản như ammonia, nitrit, nitrat. Các vi khuẩn khác oxy hóa các chất chứa lưu sulphua huỳnh thành sulphat. Sulphat và nitrat lại được thực vật sử dụng. Nấm phân hủy các cellulose thành hydratcarbon đơn giản hơn; những chất này tiếp tục được một số vi khuẩn sử dụng và giải phóng CO2….Sự ô nhiễm quá mức sẽ làm cho nhiều chất trở nên không ổn định gây ra các trở ngại đối với cơ chế tự cân bằng trong hệ sinh thái thủy vực. Hậu quả là tạo ra một sốchất độc khác và nước có mùi khó chịu. Tuy nhiên, đến một khoảng cách nhất định phía hạ nguồn, chất lượng nước sẽ được phục hồi trở lại.
1.1. Khả năng tự làm sạch của nguồn nước
Khả năng khử được các chất ô nhiễm của nguồn nước để phụ hồi chất lượng ban đầu được gọi là khả năng "tự làm sạch" (self purification) của nguồn nước. Khả năng đó được thể hiện qua 2quá trình:
- Qúa trình xáo trộn (pha loãng) thuần túy lý học giữa nước thải với nước nguồn. - Quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nguồn nước.
Do hai quá trình trên nồng độ các chất ô nhiễm đưa vào nguồn nước sau một thời gian sẽ giảm xuống đến một mức nào đó. Nước thải được pha loãng với nước nguồn và đến một khoảng cách nào đó thì xáo trộn hoàn toàn với nước nguồn.
Theo Việt (2002), đối với nguồn nước có dòng chảy (sông), nước thải được pha loãng với nguồn nước và theo dòng chảy đổra biển hay một điểm nào đó. Quãng đườngnày có có thể chia thành những vùng như sau:
- Vùng ngay miệng cống xả nước thải,
- Vùng phục hồi lại trạng thái bình thường (quá trình tự làm sạch đã kết thúc), hoặc:
- Vùng nhiểmbẩn nặng nhất (hàm lượng oxy hòa tan trong nguồn đạt giá trị nhỏ nhất), - Vùng phục hồi lại trạng thái bình thường (quá trình tự làm sạch đã kết thúc).
Trần Yêm và cộng sự (1998) cho rằng trong quá trình tự làm sạch vùng ô nhiễm và vùng phục hồi được hình thành và mỗi vùng được đặc trưng bởi các điều kiện vật lý, hóa học và sinh học có thể kiểm tra được. Các vùng đó là:
- Vùng phân hủy: Vùng này được hình thành sau miệng xả nước thải và được biểu diễn bởi độ đục và màu đen của nước. Ở đây diễn ra sự phân hủy cặn không tan, bùn lắng xuống đáy, đồng thời diễn ra quá trình phân hủy kỵ khí.
- Vùng phân hủy mạnh: Vùng này thể hiện rất rõ khi nước bị ô nhiễm nặng. Đặc trưng bởi sự vắng mặt oxy hòa tan nên diễn ra quá trình phân hủy kỵ khí. Kết quả phân hủy có thể làm xuất hiện các bọt khí và bùn cặn nổi lên trên mặt nước tạo thành váng màu đen. CO2 và NH3 tăng lên, nước có màu xanh xám đen có mùi H2S và mùi hôi của các hợp chất chứa lưu huỳnh khác. Các vi sinh vật chủ yếu là nhóm kỵ khí, nấm hầu như biến mất. Các loài động vật bậc cao cũng rất ít, có thể có một ít côn trùng, ấu trùng ruồi, muỗi và các sinh vật hoại sinh như dòi.
- Vùng phục hồi: Nhiều chất hữu cơ đã lắng xuống ở dạng cặn. Cặn bị phân hủy kỵ khí ở đáy. Tốc độ tiêu thụ oxy bé hơn tốc độ làm thoáng nuồn nên tình trạng được cải thiện, nước trở nên trong hơn. Lượng cặn bùn ít hơn và dễ thấy cặn bùn ở đáy. Hàm lượng CO2 và NH3 giảm xuống trong khí hàm lượng oxy hòa tan và nitrit, nitrat tăng lên. Vi khuẩn chủ yếu là các loài hiếu khi nhưng có xu hướng giảm số lượng cá thể do nguồn dinh dưỡng giảm dần. Xuất hiện tảo, nguyên sinh động vật, nhuyễn thể …Quần xã sinh vật bắt đầu ổn định.
- Vùng nước trong: Dòng chảy đã trở lại trạng thái tự nhiên với sự có mặt của các nhóm sinh vật phù du thông thường của vùng nước sạch (Bio-indicators). Hệ trở lại trạng thái “cân bằng oxy”.
Bảng 2.1.Các vi sinh vật chỉ thị dùng để quản lý cho các nguồn nước có mục đích sử dụng khác nhau
Mục đích sử dụng của nguồn nước Vi sinh vật chỉ thị
Nước uống Coliform tổng số (Total coliform)
Nguồn nước ngọt cho cácdịch vụ giải trí
Fecal coliform E. coli
Enterococci
Nguồn nước lợ cho các dịch vụ giải trí Fecal coliform
Coliform tổng số (Total coliform)
Enterococci
Khu vực sinh trưởng của các loàiốc, sò...
Fecal coliform
Coliform tổng số (Total coliform)
Tưới tiêu trong nông nghiệp Coliform tổng số (Total coliform) cho nước thải đã xử lý
Nước thải sau khi khử trùng Fecal coliform
Coliform tổng số (Total coliform) (Nguồn: dẫn theo Việt, 2000)
Khả năng tự làm sạch nguồn nước phụ thuộc vào nhiều nhân tố, trong đó quan trọng là lưu lượng của nguồn nước, mặt thoáng nguồn nước, độ sâu của nguồn nước, nhiệt độ ...
Để xác định mức độ cần thiết làm sạch nước thải trước khi cho xả ra nguồn nước, cần đánh giá chính xác khả năng tự làm sạch của nguồn nước bằng cách tiến hành nghiên cứu cẩn thận về thủy văn, thủy sinh và thành phần hoá lý của nguồn nước ...
Hình 2.1. Phân chia các vùng của dòng chảy theo khả năng tự làm sạch của nguồn nước
(Nguồn: dẫn theo Việt, 2002)
1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của nguồn nướca.Hàm lượng oxy hòa tan a.Hàm lượng oxy hòa tan
Để quá trình tự làm sạch diễn ra một cách bình thường ở nguồn nước thì cần phải có một lượng dự trữ oxy hòa tan (DO). Khi trongnước có hàm lượng oxy hòa tan lớn, sự phát triển của các nhóm vi sinh vật hiếu khí được đẩy mạnh, quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra các sản phẩm cuối cùng ít độc hại.
Việc tiêu thụ lượng oxy hòa tan do quá trình oxy hóa các chất hữu cơ bởi các vi khuẩn (quá trình oxy hóa sinh hóa) thực hiện qua 2 giai đoạn:
− Giai đoạn thứ nhất: oxy hóa các chất hữu cơ cao phân tử tạo carbonic và nước
− Giai đoạn thứ hai: oxy hóa các chất chứa nitơ thành nitrit và sau đó thành nitrat
Song song với quá trình tiêu thụ oxy, để oxy hóa các chất hữu cơ trong nguồn nước luôn xảy ra quá trình bổ sung lượng oxy mới. Nguồn bổ sung oxy là không khí. Chúng hòa tan vào nguồn nước qua mặt thoáng của nguồn nước. Ngoài ra còn có một lượng oxy bổ sung vào nước nguồn còn do quá trình quang hợp của thực vật sống trong nước. Các thực vật này đồng hóa carbon từ acid carbonic tan trong nướcvà giải phóng oxy tự do.
Như các chất khí khác, độ hòa tan của oxy phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, độ mặn của nước. Khả năng hòa tan của oxy vào nước tùy thuộc vào diện tích tiếp xúc giữa hai pha oxy và nước. Vì vậy trong điều kiện như nhau, độ hòa tan đó phụ thuộc vào mức độ xáo trộn gây ra bởi dòng chảy cũng như các tác nhânkhác ví dụ gió trên mặt thoáng của dòng chảy.
Bảng 2.2.Lượng oxy hòa tan của không khí vào nước theo nhiệt độ và độ mặn ở 1atm
DO mg/L DO mg/L ToC 0 ppm salinity 5 ppm salinity ToC 0 ppm salinity 5 ppm salinity 10 11,28 10,92 21 8,90 8,64
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 11,02 10,77 10,53 10,29 10,07 9,86 9,65 9,45 9,26 9,08 10,67 10,43 10,20 9,98 9,77 9,56 9,36 9,17 8,99 8,81 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 8,73 8,56 8,40 8,24 8,09 7,95 7,81 7,67 7,54 7,41 8,48 8,32 8,16 8,01 7,87 7,73 7,59 7,46 7,33 7,21
(Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, disposal, reuse; 1991; dẫn theo Việt, 2002)