Hiện trạng, biến động, thành phần sinh vật nổi

3.1.3.1. Thành phần lồi

Theo Báo cáo khảo sát xả thải tại KCN Quang Minh do Phịng Tài nguyên nƣớc mặt, Viện Địa lý (Viện Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam), thành phần sinh vật nổi ở Đầm Và bao gồm các ngành tảo chính nhƣ tảo Silic (Bacillariaphyta)(1), tảo Lục (Chlorophyta)(2), vi khuẩn lam (Cyanophyta)(3)

, tảo Lơng 2 roi (Crytophyta)(4), tảo Mắt (Euglenophyta)(5)

… Đơng nhất là lồi (1) và (2) đại diện là các chi Scennedemus, chi Closterium, chi Flagilaria... Các lồi này thƣờng xuất hiện ở vùng nƣớc giàu dinh dƣỡng gây hiện tƣợng nở hoa (Thuỷ triều đỏ).

Động vật sống nổi chủ yếu là Trùng Bánh xe (Rotatoria), Giáp xác, ấu trùng giáp xác, thân mềm…

3.1.3.2. Số lƣợng, mật độ

Cĩ thể thấy vi khuẩn lam là lồi chiếm ƣu thế vì chúng sống trong mơi trƣờng ƣa nhiệt độ và ánh sáng, tại khu thuỷ vực giàu chất dinh dƣỡng nhƣ Đầm Và. Các lồi này sống trơi nổi, hình dạng khơng ổn định. Số lƣợng vi khuẩn lam tăng mạnh về

45

mùa hè vì vậy thƣờng xảy ra hiện tƣợng tảo nở hoa, xú uế do các lồi này hoạt động mạnh.

Ngƣợc lại mùa mùa Đơng khi nhiệt độ xuống thấp, số lƣợng lồi này cũng giảm sút, ta cũng thấy tình trạng xú uế ít hơn.

Mật độ các lồi động vật sống nổi cũng giống nhƣ các ngành tảo là nhiều về mùa Hè và ít về mùa Đơng.

3.1.3.3. Mối quan hệ giữa quần xã sinh vật nổi và chất lƣợng nƣớc

Cĩ thể nhận thấy, chất lƣợng nƣớc Đầm Và (Thể hiện qua các chỉ số sinh hố nhƣ phần trên đã đề cập) cĩ mối quan hệ mật thiết đến quần xã sinh vật. Điều này cũng dễ hiểu bởi nƣớc mặt là nơi sinh sống (Mơi trƣờng sống) của các lồi. Ngƣợc lại các lồi sử dụng chất dinh dƣỡng trong nƣớc bằng quá trinh đồng hố các chất hữƣ cơ, kim loại, các thành phần khác cĩ trong nƣớc để tạo sinh khối.

Mối tác động này thể hiện sự tƣơng tác qua lại giữa chất lƣợng nƣớc Đầm Và và các lồi. Quan hệ này là quan hệ cộng sinh. Tuy nhiên, khi cĩ sự thay đổi các yếu tố khác nhƣ nhiệt độ, ánh sáng… thì quan hệ này cĩ thể bị “cản trở” hoặc gián đoạn. Điều này đƣợc thể hiện qua biến động các lồi theo mùa. Nhƣ trên đã đề cập, các lồi nhƣ vi khuẩn lam và động vật sống nổi cĩ mật độ cao vào mùa hề. Đây là lồi thích nghi với nhiệt độ và ánh sáng mạnh. Tuy nhiên, điều này cũng chỉ mang tính tƣơng đối vì mơi trƣờng sống (Chất lƣợng nƣớc mặt) chịu ảnh hƣởng bởi nhiều yếu tố khác nữa (Ví dụ nhƣ pH). Nếu pH quá cao (Mơi trƣờng kiềm) hay quá thấp (Mơi trƣờng axit) thì ngay lập tức sẽ ngăn cản hoạt động và sự phát triển của các lồi thực vật cũng nhƣ sinh vật sống nổi.

3.1.3.4. Mối quan hệ giữa TSTV và chất lƣợng nƣớc

Cũng giống quần xã sinh vật trong nƣớc Đầm Và, TSTV cũng cĩ quan hệ mật thiết đến chất lƣợng nƣớc mặt Đầm Và. Một mặt, TSTV là các giá thể để sinh vật sống nổi (Phù du), sinh vật sống chìm và dƣới đáy sinh sống. TSTV chịu tác động bởi các yếu tố nhƣ nhiệt độ, mơi trƣờng sinh - hố của nƣớc Đầm Và.

Nƣớc mặt của Đầm Và là mơi trƣờng để thuỷ sinh thực vật sinh sống. TSTV hút các chất dinh dƣỡng trong nƣớc để tạo ra sinh khối. Khi gặp mơi trƣờng nƣớc thuận

46

lợi (pH nằm trong ngƣỡng từ 6,5-7,5), khơng cĩ các chất độc thì thực vật thuỷ sinh phát triển và ngƣợc lại.

Quá trình đồng hố chất dinh dƣỡng trong nƣớc gĩp phần làm sạch nguồn nƣớc. Khi TSTV phát triển, các loại VSV cũng phát triển tạo cho việc xử lý ơ nhiễm nƣớc Đầm Và nhanh hơn. Vì vậy, cần tìm hiểu đặc tính sinh trƣởng và phát triển của TSTV trong xử lý ơ nhiễm.

3.1.4. Hiện tượng phú dưỡng và vi khuẩn lam độc

Phú dƣỡng là hiện tƣợng thƣờng gặp trong các hồ đơ thị, các sơng và kênh dẫn nƣớc thải. Biểu hiện phú dƣỡng của các hồ đơ thị là nồng độ chất dinh dƣỡng N, P cao, tỷ lệ P/N cao do sự tích luỹ tƣơng đối P so với N. Sự phát triển mạnh mẽ của tảo trong quá trình sinh trƣờng và nở hoa tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật nƣớc, đặc biệt là cá; đồng thời quá trình này là hoạt động của các lồi vi sinh vật đồng hố các chất hữu cơ gây mùi khai thối do thốt khí H2S .v.v...

Nhƣ trên đã trình bày, vi khuẩn Lam chiếm ƣu thế, đặc biệt xuất hiện vi khuẩn Lam độc thuộc chi Microcystis. Hiện tƣợng phú dƣỡng xảy ra trong các điều kiện sau:

 Nồng độ chất ơ nhiễm, đại diện là COD, T-N, T-P, DO, kim loại cao hơn mức độ cho phép.

 Nhiệt độ mơi trƣờng nƣớc dao động từ 180

C - 32,50C tƣơng đƣơng các tháng từ 4-9 khi nhiệt độ khơng khí từ 270

C - 360C.  Mơi trƣờng nƣớc mặt cĩ pH thích hợp từ 5,5 - 9.  Mật độ vi khuẩn lam, vi sinh vật trong nƣớc cao

Với điều kiện này thì vi khuẩn Lam sẽ sinh trƣởng nhanh, quang hợp và tạo váng hoa nở. Nhƣ vậy kết hợp nhiều yếu tố, hiện tƣợng phú dƣỡng cĩ quan hệ mật thiết tới vi khuẩn lam độc.

Tại khu vực Đầm Và, theo ý kiến của các hộ dân thì đã từng xảy ra tình trạng phú dƣỡng này dẫn đến xung đột giữa ngƣời dân và KCN Quang Minh. Cĩ thể nhận thấy là do bị bồi lắng, rác thải gây ơ nhiễm, nƣớc Đầm Và luơn cĩ nguy cơ xảy ra hiện tƣợng phú dƣỡng.

47

3.1.5. Hiện trạng, biến động các thành phần và số lượng thuỷ sinh vật

Qua quá trình quan sát thực địa tại Đầm Và vào các thời điểm trong năm 2012, cĩ thể nhận thấy các lồi TSTV xuất hiện tại đây cĩ nhiều lồi. Chiếm ƣu thế là ngổ Trâu, rau Muống, sen, súng, bèo Tây, bèo Cái…

Số lƣợng của các lồi trên phụ thuộc theo mùa và sự tác động của con ngƣời. Về mùa Hè, các lồi nhƣ ra Muống, sen chiếm ƣu thế. Một phần do mọc tự nhiên, một phần do dân trồng (rau Muống, sen). Những khu vực khác thì chủ yếu Lục bình, bèo Tấm mọc hoang dại. Mùa Đơng, khi rau Muống và sen tàn thì chủ yếu là ngổ Trâu (Khu vực cạn), bèo Tấm.

Do tình trạng bồi lắng, nên phần lớn khu vực đƣợc cải tạo để trồng cây nơng nghiệp nhƣ sen, lúa, ngổ, khoai nƣớc. Phần cịn lại là TSTV hoặc bán thuỷ sinh hoang dại nhƣ ngổ Trâu, bèo Hoa dâu, bèo Tai chuột, bèo Cám, Lục bình, rau Mƣơng, rau Trai...

3.1.6. Đặc điểm tài nguyên nước thuỷ vực Đầm Và

Đầm Và là Đầm tự nhiên rất khĩ xác định vị trí gianh giới trên bản đồ cũng nhƣ diện tích của nĩ. Điểm khởi đầu của Đầm Và bắt nguồn từ các kênh dẫn nƣớc Sơng Cà Lồ thuộc bờ trái tại Thị trấn Quang Minh, dẫn qua các kênh tƣới tiêu của Thị trấn và mở rộng tại khu vực xã Tiền Phong (Từ Ấp Tre, Ấp Giữa, Do Thƣợng, khu đơ thị Quang Minh).

Hình dạng của Đầm Và cĩ hình nhỏ ở phía Tây Bắc phình to ở giữa và kết thúc khu vực giáp Đầm Vân Trì (Đơng Anh. Chiều dài của Đầm Và khoảng 15km chảy qua 2 huyện Mê Linh và Đơng Anh của TP. Hà Nội.

Độ sâu trung bình của Đầm Và khoảng 1,2-1,5m tuỳ theo mùa. Đầm Và bị bồi lắng mạnh và bị khai thác để trồng cây nơng nghiệp (rau mầu) tại Thị trấn Quanh Minh, xã Tiền Phong và một phần của huyện Đơng Anh.

48 Hình 3.3. Ảnh bồi lắng tại khu dân cƣ

xã Tiền Phong (Ảnh chụp ngày 15/09/2012)

Hình 3.4. Ảnh bồi lắng trên đƣờng về thị trấn Quang Minh (Ảnh chụp ngày

15/09/2012)

Nhiệm vụ chính của Đầm Và là:

- Cấp nƣớc tƣới tiêu cho khu vực huyện Mê Linh và 1 phần huyện Đơng Anh.

- Tiêu thốt nƣớc cho Sơng Cà Lồ vào mùa lũ, phịng lũ cho Sơng Cà Lồ. - Nuơi trồng thuỷ sản.

- Duy trì hệ sinh thái khu vực thuộc phạm vi Đầm Và và khu vực lân cận. - Tiếp nhận nguồn nƣớc thải sinh hoạt, nơng nghiệp và tồn bộ KCN Quang Minh.

- Điều tiết chế độ thuỷ văn cho khu vực.

Đầm Và khơng cĩ giá trị nhiều về giao thơng, du lịch, nhƣng cĩ giá trị to lớn về mặt thuỷ lợi khu vực huyện Mê Linh. Sự phát triển của ngành nơng nghiệp của huyện Mê Linh phụ thuộc rất lớn Đầm Và.

Là khu vực trũng của huyện Mê Linh, Đầm Và là nơi lƣu chứa nƣớc thải, nƣớc mƣa cho tồn bộ khu vực. Nguồn nƣớc bổ sung của Đầm Và đƣợc các trạm bơm bổ sung từ Sơng Cà Lồ vào mùa kiệt (Từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau) để theo các kênh mƣơng thuỷ lợi nội đồng tƣới tiêu cho khu vực sau đĩ chảy vào Đầm Và. Về mùa mƣa, lƣợng nƣớc Đầm Và đƣợc bổ cập bằng lƣợng nƣớc mƣa với lƣợng mƣa trung bình khoảng 1.900mm/năm.

49

Cĩ thể thấy, lƣợng nƣớc Đầm Và cĩ sự biến động theo mùa rất lớn. Mùa mƣa, lƣợng nƣớc dồi dao, diện tích Đầm Và mở rộng rõ rệt; vào mùa khơ, diện tích suy giảm, nơng dân huyện Mê Linh sử dụng 1 phần đất khơng ngập nƣớc để đất nơng nghiệp trồng mầu và trồng hoa.

Đầm Và chảy qua KCN Quang Minh đƣợc xác định từ thị trấn Quang Minh, qua Ấp Trung, Ấp Giữa, đến trung tâm xã Tiền Phong. Dịng chảy Đầm Và chủ yếu chảy qua đất nơng nghiệp, một phần chảy qua khu dân cƣ (Đoạn Cầu Đầm Và thuộc Trung tâm xã Tiền Phong).

3.1.7. Xác định mức độ và dự báo nguy cơ ơ nhiễm

Căn cứ vào nguồn thải cĩ thể xác định các nguồn ơ nhiễm khác nhau nhƣ ơ nhiễm chất hữu cơ từ hoạt động sinh hoạt, ơ nhiễm dầu mỡ từ hoạt động khai thác nƣớc tƣới, từ hoạt động nơng nghiệp. Tuy nhiên, nhƣ đã trình bày thì Đầm Và chủ yếu ơ nhiễm từ nguồn thải của KCN, các cơ sở sản xuất và nƣớc thải sinh hoạt của ngƣời dân.

Căn cứ theo hiện trạng các thành phần trong nƣớc Đầm Và cĩ thể nhận thấy nƣớc Đầm Và đã và đang bị ơ nhiễm bởi các thành phần hữu cơ, kim loại (khơng nhiều) và vi sinh vật. Tình trạng ơ nhiễm cĩ xu hƣớng gia tăng khi Đầm Và bị bồi lắng, ngày càng thu hẹp và sử dụng vào mục đích khác. Xuất hiện hiện tƣợng phú dƣỡng trong Đầm Và cùng các hiện tƣợng ơ nhiễm nƣớc thải cơng nghiệp nhƣ cây trồng chết, sinh vật chết… Ngồi ra, ơ nhiễm cĩ thể nhận biết bằng cảm quan nhƣ mùi khĩ chịu, xú uế, hiện tƣợng tảo nở hoa, sinh vật chết vào mùa hè khi nhiệt độ tăng cao. Tình trạng này đã dẫn tới xung đột mơi trƣờng và cần cĩ biện pháp xử lý.

Dự báo nguy cơ ơ nhiễm của Đầm Và: Hiện nay, KCN Quang Minh đang trong quá trình mở rộng giai đoạn II. Dự kiến giai đoạn II diện tích sẽ đƣợc mở rộng lên tới 850ha, với 10.000 lao động. Tổng lƣợng nƣớc thải dự kiến là 7.000m3/ngày- đêm, gấp 2,4 lần so với hiện nay. Nhƣ vậy, tải lƣợng các thành phần ơ nhiễm trong Đầm Và sẽ tăng lên. Nguy cơ gây ơ nhiễm là rất cao. Mặt khác, quá trình khai thác nƣớc ngầm và sử dụng nƣớc của Đầm Và vào mục đích thuỷ lợi cũng ảnh hƣởng

50

đến chế độ thuỷ văn của khu vực. Mực nƣớc ngầm sẽ hạ xuống. Lƣợng nƣớc của Sơng Cà Lồ cũng ít dần và làm tăng nồng độ các chất ơ nhiễm của Đầm Và.

3.1.8. Xác định khả năng chịu tải của Đầm Và

- Sức chịu tải của mơi trƣờng là giới hạn cho phép mà mơi trƣờng cĩ thể tiếp nhận và hấp thụ các chất gây ơ nhiễm. Điều đĩ là khả năng chịu đựng, tự làm sạch của mơi trƣờng khi cĩ sự xuất hiện của các chất ơ nhiễm, nếu vƣợt quá khả năng chịu tải, mơi trƣờng khơng cịn khả năng tự làm sạch sẽ sinh ra hiện tƣợng ơ nhiễm.

- Mơi trƣờng nƣớc thải Đầm Và đang bị ơ nhiễm và cĩ nguy cơ xảy ra xung đột mơi trƣờng.

- Nƣớc Đầm Và chịu ảnh hƣởng bởi các nguồn thải từ khu cơng nghiệp, các nhà máy, từ quá trình sản xuất nơng nghiệp, từ nƣớc thải sinh hoạt của ngƣời dân. Theo quan trắc mơi trƣờng, chất lƣợng nƣớc thải Đầm Và chịu ảnh hƣởng của nguồn ơ nhiễm chính là kim loại cĩ nguồn gốc từ cơng nghiệp, các chất hữu cơ cĩ nguồn gốc từ quá trình sản xuất và sinh hoạt của ngƣời dân. Đặc biệt, việc bồi lắng, tích tụ các chất hữu cơ cũng là nguyên nhân chính gây nên ơ nhiễm.

- Đầm Và là nơi tiếp nhận các nguồn nƣớc thải. Hiện nay, Đầm Và đã đạt ngƣỡng khơng thể tiếp nhận nƣớc thải. Vì vậy, cần phải xử lý nƣớc Đầm Và để phục vụ mục đích thuỷ lợi, tiến tới bảo tồn đa dạng sinh học trong Đầm Và.

3.2. Tác đợng của ơ nhiễm nƣớc Đầm Và tới mơi trƣờng và đời sống con ngƣời

Đầm Và chảy qua 2 huyện Mê Linh và Đơng Anh, cĩ thể thấy rõ tác động của Đầm Và tới mơi trƣờng và đời sống con ngƣời khu vực này là rất lớn. Cụ thể:

- Tác động đến hoạt động sản xuất nơng nghiệp của ngƣời dân. Mức độ tác động của vấn đề ơ nhiễm cĩ thể thấy rõ nhƣ chết cây, năng suất giảm, giảm giá trị nguồn lợi thuỷ sản.

- Làm suy giảm tính đa dạng sinh học trong khu vực: Việc ơ nhiễm làm giảm số lƣợng loại thuỷ sinh gồm cả động thực vật nhƣ tơm, cá, vật nuơi, cây trồng… Theo khảo sát về hiện trạng Đầm Và, do bị bồi lắng, ơ nhiễm và khai thác nhiều nên hiện chỉ cĩ một số lồi sinh sống chủ yếu là các lồi thuỷ sinh nhƣ sen, súng, bèo

51

Tây, rong, tĩc Tiên… Về động vật cũng rất ít chỉ gồm các lồi cá nhỏ, ốc, các lồi nhuyễn thể nhƣ trai, hến…

- Làm giảm chất lƣợng nguồn nƣớc cấp cho sản xuất nơng nghiệp và phục vụ mục đích khác. Nƣớc Đầm Và ngồi ảnh hƣởng đến tƣới tiêu, cịn ảnh hƣởng đến nguồn nƣớc ngầm của khu vực..

- Gia tăng bệnh dịch liên quan đến ơ nhiễm nguồn nƣớc nhƣ các bệnh ngồi da, viêm dị ứng…

- Ảnh hƣởng đến chất lƣợng cuộc sống của ngƣời dân, đến thu nhập của nơng dân.

- Gia tăng các xung đột về mơi trƣờng, làm mất trật tự an tồn xã hội. Các xung đột về mơi trƣờng bao gồm xung đột giữa ngƣời dân với doanh nghiệp, giữa Ban quản lý KCN với ngƣời dân, giữa ngƣời dân với chính quyền các cấp. Điển hình là xung đột bắt nguồn từ ơ nhiễm của KCN Quang Minh đã xảy ra (Nhƣ đề cập ở phần trên) và các xung đột này cĩ xu hƣớng tăng lên.

52

3.3. Ứng dụng cơng nghệ sinh thái trong xử lý ơ nhiễm nƣớc mặt Đầm Và

Trong cơng nghệ sinh thái, vai trị của TSTV đƣợc thể hiện nhƣ sau:

1. Làm giá thể cho vi sinh vật sinh sống: Quần thể vi sinh vật là động lực cho quá trình xử lý. Vi sinh vật cĩ khả năng đồng hố các chất phú dƣỡng trong nƣớc thải để từ đĩ làm giảm nguy cơ ơ nhiễm.

2. Tạo điều kiện cho quá trình nitrat và phản nitrat hố: Đây là quá trình đồng hố chất hữu cơ, làm giảm chất phú dƣỡng tại thuỷ vực.

3. Chuyển hố nƣớc và chất ơ nhiễm: Các chất ơ nhiễm cĩ trong thành phần nƣớc ơ nhiễm bị thay đổi do quá trình sử dụng các chất dinh dƣỡng của các lồi vi sinh vật và TSTV.

4. Sử dụng chất dinh dƣỡng thành sinh khối: Quá trình sử dụng chất dinh dƣỡng thành sinh khối là quá trình tăng trƣởng và phát triển của các lồi vi sinh vật, TSTV.

5. Nguồn che sáng: Sự cĩ mặt của TSTV giúp điều hồ nhiệt độ của nƣớc và ngăn chặn sự phát triển của các nhĩm tảo, qua đĩ hạn chế sự dao động lớn của pH và lƣợng ơxy hồ tan (DO) giữa ban ngày và ban đêm.

Diễn tiến quá trình làm sạch nƣớc nhƣ sau:

1. Vi sinh vật tạo thành lớp màng sinh học (biofilms) trên bề mặt TSTV (1). 2. Sau đĩ, vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ trong nƣớc và làm trong nƣớc (2).

3. TSTV hút các chất dinh dƣỡng nhƣ N, P (3).

Trong tự nhiên, việc sử dụng TSTV cho xử lý nƣớc thải cĩ thể tiến hành trong