6 ễ nhiễm lờn tài nguyờn
2.2.3. Cỏc tỏc nhõn gõy ụ nhiễm nguồn nước
a. Cỏc hợp chất hữucơ
Theo khả năng chịu tỏc động của cỏc yếu tố mụi trường: ỏnh sỏng, độ ẩm, nhiệt độ và cỏc nhõn tố vi sinh vật cú thể phõn loại cỏc hợp chất hữu cơ thành hai loại chớnh sau đõy:
- Cỏc chất hữu cơ khụng bền vững:
Bao gồm cỏc loại cacbonhydrat, protein, chất bộo... Đõy là cỏc chất ụ nhiễm phổ biến nhất trong nước thải sinh hoạt và nước thải cụng nghiệp chế biến thực phẩm.
+ Cỏc cacbonhyđrat: cỏc chất đường cú chứa cỏc nguyờn tố C, N và O, một số đường đơn và đường kộp. Riờng Polysacharit được chia làm hai loại dễ bị phõn hủy sinh học như tinh bột và khú bị phõn hủy sinh học như Celluloz...
+ Cỏc loại protein: acid amin mạch dài.
+ Cỏc chất bộo: khả năng phõn hủy vi sinh chậm.
Nhỡn chung cỏc hợp chất hữu cơ cú phõn tử lớn khụng thể thấm qua cỏc màng tế bào do đú cần cú giai đoạn thủy phõn sơ bộ (phõn ró) thành cỏc mạch ngắn hơn (quỏ trỡnh phõn hủy yếm khớ).
Sơ đồ sự phõn hủy sinh học cỏc hợp chất hữu cơ :
* Tỏc động của sự ụ nhiễm cỏc chất hữu cơ khụng bền vững:
Khi cỏc chất hữu cơ khụng bền vững xõm nhập vào mụi trường nước, dưới tỏc động của cỏc yếu tố vật lý của mụi trường và cỏc tỏc nhõn vi sinh vật, cỏc hợp chất hữu cơ khụng bền vững sẽ bị phõn hủy. Quỏ trỡnh phõn huỷ làm suy giảm nồng độ ụxy hũa tan, tồn trữ và lưu đọng trong cỏc lưu vực ớt xỏo trộn sẽ tạo điều kiện cho cỏc vi sinh vật yếm khớ phỏt triển gõy mựi khú chịu làm giảm giỏ trị sử dụng của nguồn nước.
Nếu nồng độ cao sẽ làm cạn kiệt nồng độ ụxy hũa tan gõy ảnh hưởng xấu đến sự phỏt triển của hệ thủy sinh và gõy ra hiện tượng phỳ dưỡng, quỏ trỡnh này tạo điều kiện cho hệ thực vật nước phỏt triển mạnh gõy ảnh hưởng xấu đến sự phỏt triển của hệ động, thực vật nước...
- Cỏc chất hữu cơ bền vững:
Cỏc chất hữu cơ bền vững thường là cỏc hợp chất hữu cơ cú độc tớnh sinh học cao, khú bị phõn hủy bởi cỏc tỏc nhõn vi sinh vật. Một số cú tỏc dụng tớch lũy và tồn lưu lõu dài trong mụi trường và trong cơ thể cỏc loài thủy sinh vật. Cỏc chất này gõy ụ nhiễm lõu dài, đồng thời cú những tỏc động xấu đến hệ sinh thỏi nước và thậm chớ đến sức khỏe của con người.
Cỏc chất Polyclorophenol (PCP), Polyclorinad Biphenyl (PCB), cỏc loại hyđrocacbon đa vũng ngưng tụ, hợp chất dị vũng N hoặc O là cỏc chất thuộc loại này.
Dưới tỏc động của cỏc yếu tố của mụi trường vật lý và mụi trường sinh học cú thể phõn loại thành cỏc dạng cú độc tớnh sinh thỏi cao và ớt độc. Cỏc hợp chất hữu cơ loại này như dầu mỡ, cỏc chất hoạt động bề mặt, cỏc loại thuốc trừ sõu và diệt cỏ...
Cỏc chất này tỏc động mạnh đến hệ thủy sinh, ở nồng độ cao cú thể gõy hủy diệt cỏc sinh vật trong mụi trường. Cỏc hợp chất hữu cơ bền vững tớch tụ thụng qua mối
cỏ, chim và cỏc loại cụn trựng... Dưới đõy là một số hợp chất hữu cơ bền vững cú độc tớnh sinh thỏi cao:
+ Cỏc hợp chất phenol: phenol và cỏc dẫn xuất của phenol.
+ Cỏc loại húa chất bảo vệ thực vật hữu cơ: bao gồm cỏc loại photpho hữu cơ, chlo hữu cơ, cacbonat, phenoxyaxetic, pyrethroid tổng hợp.
+ Tanin và lignin: cỏc húa chất cú nguồn gốc từ thực vật . + Cỏc hyđrocacbon đa vũng và ngưng tụ.
b. Cỏc ion
Trong nước thải cú cỏc ion kim loại và muối, cỏc ion trong mụi trường nước cú vai trũ quan trọng trong việc cung cấp cỏc chất dinh dưỡng cho quỏ trỡnh sinh trưởng và phỏt triển của hệ sinh thỏi mụi trường nước. Khi nồng độ cỏc ion này cao hơn ngưỡng chấp nhận của sinh vật trong mụi trường nước thỡ cỏc ion này sẽ gõy ụ nhiễm mụi trường nước. Dưới đõy là một số ion đặc trưng trong mụi trường nước.
- Amon (NH4+): Trong tự nhiờn, nồng độ của amon vào nhỏ hơn 0,05ppm. Đối với cỏc nguồn nước bị ụ nhiễm amon, nồng độ thường cao hơn trong tự nhiờn rất nhiều. Vớ dụ trong nước thải sinh hoạt, nước thải chế biến thực phẩm, hàm lượng amon lờn tới 10ữ100 mg/l.
- Nitrat (NO3-): Cú vai trũ quan trọng trong việc đỏnh giỏ nguồn nước. Nếu trong nước hàm lượng nitrat cao sẽ gõy ra hiện tượng phự dưỡng, nếu nước uống bị nhiễm nitrat sẽ ảnh hưởng xấu đến mỏu. Theo WHO, nước uống nờn cú hàm lượng nitrat nhỏ hơn 10 mg/l.
- Phosphat (PO43-): Cú nhiều trong phõn người, sỳc vật, nơi cú cỏc nhà mỏy sản xuất phõn lõn. Nước khụng bị ụ nhiễm phosphat nếu nồng độ PO43- trong nước nhỏ hơn 0,01 mg/l.
- Sunfat (SO42-): Nếu nguồn nước cú nồng độ cỏc ion sunfat cao sẽ gõy ăn mũn, phỏ huỷ cỏc cụng trỡnh, hại cõy cối, mựa màng…
- Clorua (Cl-): Tạo ra độ mặn trong nước gõy tỏc hại đến cõy trồng, ăn mũn cụng trỡnh…
c. Cỏc kim loại nặng
Cỏc kim loại nặng cũng là những tỏc nhõn gõy ụ nhiễm nước, gõy nguy hại đến sức khoẻ của đối tượng sử dụng nước. Dưới đõy là một số kim loại nặng gõy ụ nhiễm nước điển hỡnh:
- Chỡ (Pb): là kim loại cú độc tớnh rất mạnh đối với nóo, cú thể gõy chết người nếu bị nhiễm độc nặng. Chỡ cú khả năng tớch lũy lõu dài trong cơ thể. Trong nước sụng hồ cú lượng vết chỡ (độ 0,05-40 mg/l), nước biển cú lượng vết chỡ 0,03 mg/l.
- Thủy ngõn (Hg): rất độc đối với người và thủy sinh. Nồng độ cho phộp của thủy ngõn trong nước uống là 0,001 mg/l. Thủy ngõn gõy rối loạn thần kinh, giảm trớ nhớ, viờm răng lợi, rối loạn tiờu húa. Đối với nữ gõy rối loạn kinh nguyệt, nếu mang thai dễ bị sẩy thai.
- Asen (As): cú trong nguồn nước thải cụng nghiệp khai thỏc quặng mỏ, sản xuất thuốc trừ sõu, thuộc da và từ quỏ trỡnh xúi mũn đất. Asen rất độc, dễ dàng hấp thụ vào cơ thể qua ăn uống, hụ hấp, qua da. Asen cú khả năng gõy ung thư da, phổi, xương và làm sai lệch nhiễm sắc thể gõy đột biến gen...
Ngoài cỏc kim loại nặng kể trờn cũn cú cỏc nguyờn tố khỏc cú độc tớnh rất cao như Cadimi, Selen, Crụm, Niken... là cỏc tỏc nhõn gõy hại cho người và thủy sinh ngay ở nồng độ thấp.
d. Cỏc chất rắn
Cỏc chất rắn cú trong nước tự nhiờn là do quỏ trỡnh xúi mũn, do nước chảy tràn từ đồng ruộng, do nước thải sinh hoạt và cụng nghiệp. Chất rắn cú thể gõy trở ngại cho việc nuụi trồng thủy sản, cấp nước sinh hoạt...
e. Cỏc chất màu
Màu nước trong tự nhiờn và nước thải thường cú nguồn gốc từ cỏc chất hữu cơ dễ phõn hủy bởi cỏc tỏc nhõn vi sinh vật, sự phỏt triển của một số loài thực vật nước như tảo, rong rờu, cỏc hợp chất sắt, mangan ở dạng keo gõy màu và cỏc tỏc nhõn gõy màu khỏc như kim loại (Cr, Fe,...), cỏc hợp chất hữu cơ như tanin, lignin...
Màu thực của nước là màu do cỏc chất hũa tan hoặc cỏc chất ở dạng keo, màu bờn ngoài (màu biểu kiến) do cỏc chất lơ lửng của nước tạo nờn.
f. Mựi
Mựi cú trong nước thải là do cỏc nguyờn nhõn sau:
- Quỏ trỡnh lờn men và sinh mựi từ cỏc chất hữu cơ trong nước thải tại cỏc cống rónh khu dõn cư, cỏc xớ nghiệp chế biến thực phẩm…
- Mựi sinh ra từ sự phõn hủy cỏc xỏc chết động, thực vật trong nước thải. - Mựi cú trong nước thải cụng nghiệp húa chất, chế biến dầu mỡ...
- Mựi tạo thành do cỏc vi sinh vật gõy mựi cú trong nước thải.
g. Cỏc vi sinh vật
Cỏc vi sinh vật trong nước cũng là những tỏc nhõn gõy ụ nhiễm nguồn nước. Quỏ trỡnh sinh trưởng và phỏt triển của cỏc chủng hệ vi sinh vật trong nước gõy ra cỏc
Ngoài ra, một số vi sinh vật cũn gõy mựi trong nước, làm giảm độ trong của nước… Cú thể kể tờn một số loại hỡnh vi sinh vật trong nước:
- Vi khuẩn dị dưỡng: Sử dụng cỏc chất hữu cơ làm nguồn cơ chất cacbon và năng lượng trong quỏ trỡnh sinh tổng hợp. Nhúm này bao gồm vi khuẩn hiếu khớ hoạt động trong mụi trường cú ụxy và vi khuẩn kỵ khớ hoạt động trong mụi trường khụng cú ụxy.
- Vi khuẩn tự dưỡng: Cú khả năng ụxy hoỏ chất vụ cơ để thu năng lượng và sử dụng CO2 làm nguồn cacbon cho quỏ trỡnh sinh tổng hợp.
- Ngoài ra cũn cú cỏc loại nấm, nấm mốc, nấm men, virut…