V = (P q) x n
3. Những hậu quả do nguồn nước bị ô nhiễm gđy nín
3.1. Do câc chất hữu cơ dễ phđn huỷ
Nguồn nước có thể bị ô nhiễm do câc chất hữu cơ có nguồn gốc động vật vă thực vật. Chất hữu cơ có nguồn gốc thực vật như: Xâc cđy cối, hoa, quả, câc chất mùn mă nguyín tố cơ bản gđy bẩn lă câc bon, chất hữu cơ có nguồn gốc động vật như: Phđn, xâc động vật thối giữa .. . Nguyín tố gđy bẩn chính lă ni tơ
Khi nguồn nước bị ô nhiễm nhẹ lượng oxy hoă tan trong nước ở trín mức giới hạn cho phĩp, câc chất hữu cơ sẽ được phđn huỷ bởi câc vi khuẩn hiếu khí tạo thănh câc sản phẩm trung gian, gđy ô nhiễm như: nitrit, nitrat, sunfat, phosphat, co2 .
Khi nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng lượng ô xy hoă tan bị giảm đến mức tối thiểu. Qúa trình phđn huỷ câc chất hữu cơ sẽ do vi khuẩn khị khí đảm nhận vă tạo ra câc sản phẩm gđy ô nhiễm nước như Indol, Scatol, H2S, NH3, CH4
Để đânh giâ mức độ nhiễm bẩn của nước do câc chất hữu cơ, người ta thường sử dụng: - Nồng độ oxi tự do trong nước (DO). Oxi tự do trong nước cần thiết cho sự hô hấp của câc sinh vật nước (câ, lưỡng thí, thủy sinh, côn trùng, v.v...) thường được tạo ra do sự hòa tan từ oxi khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxi tự do trong nước nằm trong khoảng 8-10 ppm vă dao động mạnh phụ thuộc văo nhiệt độ của nước, sự phđn hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo, v.v...khi nồng độ DO thấp, câc loăi sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy DO lă một chỉ số quan trọng để đânh giâ sự ô nhiễm nước của câc thủy vực. Có nhiều phương phâp xâc định giâ trị DO của nước: phương phâp Winkler hoặc phương phâp dùng điện cực
- Nhu cầu sinh hoâ ô xy lă BOD( Biochemical oxygen demand) vă COD (chemical oxygen demand):
o Cả hai thông số đều xâc định lượng chất hữu cơ có khả năng bị oxi hóa có trong nước, nhưng chúng khâc nhau về ý nghĩa.
o BOD phản ảnh lượng câc chất hữu cơ dễ bị phđn hủy sinh học có trong mẫu nước. Thông số BOD có tầm quan trọng thực tế vì đó lă cơ sở để thiết kế vă vận hănh trạm xử lý nước thải, BOD còn lă thông số cơ bản để đânh giâ mức độ ô nhiễm của nguồn nước: giâ trị BOD căng lớn mức độ ô nhiễm căng cao. Để xâc định BOD của nước người ta thường dùng giâ trị BOD5 bằng câch xâc định hiệu nồng độ oxi hòa tan của mẫu nước sau khi pha loêng vă ủ mẫu pha loêng ở nhiệt độ 200C trong 5 ngăy.
o Nhu cầu hóa học oxi lă lượng oxi cần thiết để oxi hóa câc hợp chất vô cơ vă hữu cơ trong nước.
o Như vậy, COD lă lượng oxi cần để oxi hóa toăn bộ câc chất hữu cơ trong nước, trong khi đó BOD lă lượng oxi cần thiết để oxi hóa một phần câc hợp chất hữu cơ dễ phđn hủy bởi vi sinh vật
o Khi nồng độ COD vă BOD cao sẽ lăm giảm DO của nước có hại cho sinh vật nước vă hệ sinh thâi nước nói chung.
o Tiíu chuẩn cho phĩp: BOD Bình thường < 4 mg/l vă COD Bình thường < 10 mg/l
- Những tâc nhđn sinh học chính truyền qua nước có thể xếp thănh 4 loại: Vi khuẩn, virút, ký sinh trùng vă câc loại sinh vật khâc
- Những chất gđy ô nhiễm được phât hiện: Phđn, nước tiểu, có nguồn gốc người hoặc động vật mâu nóng, nước thải sinh hoạt.. .
- Sự nguy hại đến sức khoẻ con người do uống nước trực tiếp, do ăn câc loại thực phẩm, hoặc do sử dụng nước trong chế biến thức ăn, vệ sinh câ nhđn .. .
Có thể phđn loại ô nhiễm nước do tâc nhđn sinh học như sau 3.2.1. Câc vi khuẩn nhiễm qua đường tiíu hoâ
Nhóm vi khuẩn gđy bệnh cho người qua đường tiíu hoâ thường có đặc tính sinh học như sau Nơi cư trú thường lă ruột người, hoặc ruột động vật mâu nóng, bệnh lđy truyền qua phđn: Trực tiếp lă từ phđn đến miệng hoặc giân tiếp qua trung gian thức ăn mă chủ yếu lă nước bị nhiễm phđn. Câc loại vi khuẩn hay gặp như tả, lỵ, thương hăn, Echerichia coli đê gđy ra những vụ dịch lớn có nguồn gốc từ nước trong lịch sử
3.2.2. Vi rút: Trong nước thải vă nước bị ô nhiễm có vi rút : Vi rút bại liệt, Coxsackie, ECHO, Ađenovirút, Reovi rút vă vi rút viím gan.
- Vi rút nhiễm qua đường tiíu hoâ:
Gđy viím dạ dăy ruột nguồn gốc vi rút có thể biến đổi theo câc mầm bệnh, mă trong đó có nhiều loại được phđn lập như:
+ Bệnh viím gan A: Vi rút nhiễm qua đường tiíu hoâ vă thải ra theo phđn vă nhiễm văo nước. Viím gan A xảy ra theo kiểu dịch địa phương. thường bộc phât thănh câc vụ dịch quan trọng. Điều tra dịch tễ học đê chứng minh rằng: Câc đợt phât dịch gđy ra bởi nước bị ô nhiễm do nước tiếp xúc với nước cống, phđn .. .(Năm 1956, ở New Deli một trận dịch viím gan xảy ra 28.000 người mắc bệnh , mức độ tử vong 0,9/1000 ) Vi rút viím gan A có tính đề khâng cao ở môi trường bín ngoăi, nó chụi được ở nhiệt độ 600c trong 1 giờ, cần phải cho một lượng chlor 1mg/lit trong 30 phút mới lăm bất động được vi rút
+ Bệnh sốt bại liệt: Có sức đề khâng cao ở môi trường bín ngoăi, muốn giết chết vi rút cho văo nước một liều lượng chlor hoạt tính lă 0,5mg/lít thời gian tiếp xúc một giờ. Câc bệnh nhđn vă người lănh mang trùng thường đăo thải vi rút trong một thời gian dăi có thể đến 3 thâng. Câc bệnh năy rất thuận lợi cho việc lđy truyền bệnh qua nước uống
Coxsackie, ECHO câch lan truyền thông dụng lă theo đường tiíu hoâ
+ Vi rút nhiễm qua đường niím mạc: Đó lă Ađíno vi rút vă Reovi rút , đóng vai trò trong bệnh viím kết mạc ở câc bể bơi công cộng. Năm 1969 người ta đê phđn lập Ađínovirút từ 77 bệnh nhđn, tất cả đều có tắm ở sông, hồ văi ngăy trước khi khởi bệnh
3.2.3 Câc nguyín sinh động vật
Những nguyín sinh động vật gđy bệnh cho người gồm có: Entamoebahistolytica gđy bệnh kiết lỵ amib, Giardia Entestinalis (Trùng roi, plagellata), Balantidium coli cả 3 loại trín đều gđy nín rối loạn đường ruột đôi khi khâ nghiím trọng. Chúng được đăo thải qua phđn dưới dạng kĩn bền vững. Người bị nhiễm văo cơ thể qua đường tiíu hoâ
Nguyín sinh động vật năy có thể tồn tại trong nước từ 2- 3 tuần, câc loại kĩn năy rất bền vững với tâc nhđn tiệt khuẩn thông thường. Muốn tiíu diệt kĩn phải dùng một lượng chlor 5mg/ lit trong 1 giờ hoặc đun nước trín 600C
Chu trình câc loăi giun sân thường phức tạp, Nhiều loại giun lđy truyền qua nước như: Giun đũa, tóc, kim. Do phđn nhiễm văo nước, rồi chứng giun nở ra phôi trong nước nước gặp điều kiện thuận lợi thì nhiễm qua người
- Nước đóng vai trò lă yếu tố truyền bệnh sân cho người, mă đặc biệt quan trọng lă 2 loại sau: + Sân mâng (Schistosomiasis): Bệnh năy chỉ lđy truyền qua nước ngọt có sân mâng. Bệnh xảy ra ở câc nước nhiệt đới, đang phât triển. Sân mâng gđy bệnh nặng cho người đôi khi gđy tử vong. Trín thế giới có khoản 200 triệu người bị nhiễm bệnh. Đường da vă niím mạc lă đường lđy truyền duy nhất. Chỉ cần tiếp xúc ngắn với nước cũng đủ cho vật ký sinh chui qua da văo cơ thể (lội qua sông, suối cạn, Trẻ con tắm ở ao, hồ, sông chứa ấu trùng sân) chỉ một con ấu trùng cũng đủ gđy bệnh. Vì vậy việc cung cấp nước sạch để tắm rửa sẽ hạn chế tiếp xúc của người với nguồn bệnh
+ Sân lâ gan (Clonorchis sinensis)
Thường gđy bệnh ở vùng ôn đới, sân ký sinh ở gia súc như: cừu, bò, chó, mỉo. Trứng cho câc ấu trùng có tiím mao trong môi trường nước bín ngoăi, câc phôi năy nhiễm văo câc loại nhuyễn thể lă ký chủ trung gian. Sau khi biến dạng vă tăng sinh câc tiím mao cho ra câc ấu trùng, sống một thời gian trong nước vă đóng kĩn trong nước ấy (trín câc bề mặt câc thực vật dưới nước như xă lâch xoong, câc loại câ rô, trí, giếc). Người vă vật bị nhiễm khi uống nước ao hồ, khi ăn rau hoặc câ có mang câc kĩn ấy
ở Việt Nam, theo Lerger năm 1911 tỷ lệ bị nhiễm sân lâ gan ở miền Bắc lă 50%. Hiện nay một số xê thuộc huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Hă Nam Ninh cũ tỷ lệ bệnh năy lă 40%
Yếu tố mùa: Mùa nắng câc nguồn nước bị nhiễm vi sinh vật nhiều hơn mùa mưa Nguồn nước mặt nhiễm vi sinh vật nhiều hơn nguồn nước ngầm vă nước mưa 3.2. Những nguy cơ cho sức khoẻ do tâc nhđn hoâ học
- Hóa chất bảo vệ thực vật:
Do việc sử dụng hoâ chất trong nông nghiệp, lđm nghiệp, đó lă những chất độc có nguồn gốc tự nhiín hoặc tổng hợp hóa học, được dùng để phòng trừ sinh vật có hại cho cđy trồng vă nông sản với câc tín gọi khâc nhau: thuốc trừ sđu, thuốc trừ bệnh, thuốc trừ cỏ, v.v...Có thể chia thuốc bảo vệ thực vật thănh ba nhóm cơ bản:
+ Nhóm Clo hữu cơ, gồm câc hợp chất hóa học chứa gốc Cl rất bền vững trong môi trường tự nhiín, với thời gian phđn hủy dăi. Thuộc về nhóm năy có Aldrin, Diedrin, DDT, Heptachlor, Lindane, Endrin, v.v...
+ Nhóm lđn hữu cơ: bao gồm hai hợp chất lă Parathion vă Malathion. Nhóm năy có thời gian phđn hủy ngắn so với nhóm clo hữu cơ, nhưng thường có độ độc cao đối với người vă động vật
+ Nhóm cacbamat: gồm câc hóa chất ít bền vững trong môi trường, nhưng cũng rất độc đối với người vă động vật. Đại diện cho nhóm năy lă câc hợp chất gốc cacbamat như Sevi, Puradan, Basa, Mipcin. Chúng có tâc động trực tiếp văo men cholinesteraza của hệ thần kinh côn trùng
Trong sản xuất nông nghiệp chỉ có một phần thuốc bảo vệ thực vật tâc động trực tiếp tới sđu bệnh. Phần còn lại rơi văo nước, đất vă tích lũy trong câc thănh phần của môi trường hoặc sản phẩm nông nghiệp gđy ô nhiễm môi trường
- Dầu mỡ lă chất lỏng, khó tan trong nước, tan trong câc dung môi hữu cơ. Dầu mỡ có thănh phần hóa học rất phức tạp. Độc tính vă tâc động sinh thâi của dầu mỡ phụ thuộc văo từng loại dầu. Dầu thô có chứa hăng ngăn phđn tử khâc nhau, nhưng phần lớn lă câc hydrocacbon có số cacbon từ 4 đến 26. Trong dầu thô còn có câc hợp chất lưu huỳnh, nitơ, kim loại nặng (vanadi). Câc loại dầu nhiín liệu sau khi tinh chế (dầu DO, FO) vă một số sản phẩm dầu mỡ còn chứa câc chất độc như hydrocacbon đa vòng (PHA), polyclobiphenyl (PCB), kim loại (chì). Do đó dầu mỡ có tính độc cao vă tương đối bền vững trong môi trường nước
- Câc kim loại nặng
Kim loại nặng lă những nguyín tố có tỉ trọng > 5. Câc kim loại nặng có trong nước uống thường được xem lă câc kim loại lượng vết, vì chúng thường có tâc dụng ở một nồng độ cực kỳ bĩ. Dưới đđy lă một số kim loại nặng vă sự liín quan của chúng đến môi trường vă chất lượng nước
+ Cadmi xđm nhập văo nguồn nước từ câc hoạt động công nghiệp như mạ điện, đúc kim loại, khai thâc mỏ, sản xuất sơn mău vă chất dẻo. Câc dòng nước chảy qua thănh phố cũng đóng góp một lượng Cadmi đâng kể. Cadmi được U.S EPA (Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ) xâc định lă có thể gđy ung thư. Ở hăm lượng thấp cadmi có thể gđy nôn mửa, nếu bị ảnh hưởng lđu dăi sẽ gđy rối loạn chức năng của thận. Hăm lượng cao có thể gđy tử vong
+ Crôm được tìm thấy từ chất thải của nhă mây trâng mạ kim loại, câc khu khai thâc mỏ, từ khí thải động cơ. Crôm ở trạng thâi hóa trị III lă một nguyín tố cần thiết cho quâ trình sống; nhưng khi ở dạng hóa trị IV nó trở nín rất độc hại đối với gan vă thận, có thể gđy xuất huyết nội vă rối loạn hô hấp. Khi hít phải crom thì có thể gđy ra câc bệnh ung thư. Nếu tiếp xúc thường xuyín với crôm sẽ bị viím loĩt da
+ Đồng tìm thấy trong câc dòng suối có nguồn gốc từ núi đâ trần, từ hoạt động xử lý tảo sử dụng sunphat đồng. câc dòng nước mưa đô thị thường được xem lă một trong những nguồn cung cấp đồng lớn. Hầu hết lượng đồng có trong nước mây lă do sự ăn mòn của câc ống dẫn lăm bằng đồng vă đồng thau. Đồng lă một nguyín tố cần thiết phải có trong cơ thể, nhưng nếu ăn quâ nhiều thì cũng gđy ra nhiều căn bệnh âc tính. Ở hăm lượng cao đồng sẽ phâ hủy gan vă thận, gđy rối loạn tiíu hóa vă tình trạng thiếu mâu. Hiện tại chưa có bằng chứng rõ răng để có thể kết luận đồng có thể gđy ung thư hay không
+ Chì đê được U.S EPA xâc định lă một trong những chất ô nhiễm phổ biến nhất trong câc dòng nước mưa đô thị. Trong nước mây, hầu hết lượng chì tìm thấy lă do sự băo mòn câc ống dẫn lăm bằng chì hoặc được hăn bằng chì. Chì có thể lă nguyín nhđn gđy ra rất nhiều triệu chứng ốm đau như thiếu mâu, đau thận, rối loạn khả năng sinh sản, suy giảm trí nhớ vă kìm hêm câc quâ trình phât triển trí tuệ cũng như cơ bắp. Dựa trín nghiín cứu về câc khối u ở chuột U.S EPA đê kết luận rằng chì lă chất có khả năng gđy ung thư
+ Thủy ngđn lă kim loại gđy ô nhiễm nước liín quan đến sự lắng tụ từ không khí, từ câc dòng nước mưa đô thị, câc xí nghiệp dược, việc sử dụng thuốc trừ sđu vă câc bêi râc. Trong nước, thủy ngđn thường tồn tại ở dạng muối.Trong câc trầm tích vă trong cơ thể sinh vật thủy sinh nó tồn tại ở dạng hữu cơ. Thủy ngđn khi ở dạng hữu cơ (ví dụ tồn tại trong cơ thể câ với hăm lượng cao) sẽ tâc động trực tiếp lín hệ thần kinh trung ương gđy rối loạn hệ thần kinh vận động vă tđm lý vă có thể gđy tử vong. Ở dạng vô cơ, thường tìm thấy trong nước, thủy ngđn có thể gđy suy giảm hoạt động của thận
+ Nikel rất hay được tìm thấy trong câc nguồn cung cấp nước uống. Theo nghiín cứu của U.S EPA đê xâc định rằng 86% câc nguồn nước ngầm vă 84% câc nguồn nước mặt có chứa một lượng nhỏ nikel. Câc nguồn nikel có thể lă từ nhă mây luyện kim, câc xưởng mạ kim loại, câc lò rỉn, câc khu mỏ, câc nhă mây lọc dầu. Nikel không bị hấp thu trong dạ dầy. Ở hăm lượng lớn có thể gđy ra câc căn bệnh trầm trọng cho sức khỏe con người. Nikel lăm sút cđn vă thay đổi hệ thống enzym vă mâu. Khi hít phải nhiều nikel có thể bị ưng thư. U.S EPA xếp nikel văo loại chất có thể đột biến vă ung thư.
+ Magan: nguồn mangan trong nước thường do quâ trình thối rửa, xói mòn vă do nhiễm chất thải từ công nghiệp luyện kim mău, sản xuất thĩp, accu khô, phđn bón...Mangan có độc tính không cao nhưng có khả năng ảnh hưởng đến vị giâc. Trong nước sông có nồng độ: 1-500 µg/L
- Câc chất phóng xạ
Trong nhiều năm trở lại đđy, câc chất phóng xạ được sử dụng ngăy căng nhiều trong câc lĩnh vực khâc nhau. Vì vậy hiện tượng ô nhiễm phóng xạ văo câc nguồn nước đê được quan tđm nhiều, trín thế giới cũng như trong nước người ta đê tìm thấy câc chất phóng xạ trong nước uống thực phẩm, Đặc biệt lă câc loăi nhiễm thể sống dưới nước
ở mức độ nhiễm câc chất phóng xạ liều cao có thể lăm chết sinh vật vă con người. ở liều thấp có thể lăm chết tế băo, thay đổi cấu trúc tế băo, gđy ra câc bệnh về di truyền, bệnh về mâu, bệnh ung thư v.v.
Nồng độ cho phĩp trong nước uống lă: 3 x10-11curie/l
- ở Mỹ năm 1962, người ta đê công bố trong nước uống có chứa 0,04p curie/l