MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu của đề tài 1
1.3 Nội dung nghiên cứu 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu 2
1.5 Giới hạn của đề tài 3
1.6 Ý nghĩa của đề tài 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN 4
2.1. Tổng quan về lưu vực sông Sài Gòn 4
2.1.1. Vị trí địa lý 4
2.1.2. Địa hình 4
2.1.3. Thổ nhưỡng 5
2.1.4. Khí hậu 6
2.1.5. Chế độ thủy văn 7
2.1.6. Chế độ gió 8
2.1.7. Tài nguyên sinh học 9
2.1.8. Đặc điểm kinh tế - xã hội 10
2.1.9. Hiện trạng chất lượng nước sông Sài Gòn 15
2.2. Tổng quan về sông Sài Gòn đoạn từ rạch Cầu Ngang đến khu đô thị Thủ Thiêm 18
2.2.1. Vị trí địa lý 18
2.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội 19
2.2.3. Hiện trạng quản lý chất lượng nước trên địa bàn TP.HCM 22
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT 26
3.1. Tổng quan về nước mặt 26
3.1.1. Khái niệm về nước mặt 26
3.1.2. Vai trò của nguồn nước mặt 26
3.2. Tổng quang về ô nhiễm nước mặt 26
3.2.1. Khái niệm 26
3.2.2. Nguyên nhân ô nhiễm nước 27
3.2.3. Các dạng ô nhiễm nước 30
3.3. Cơ sở đánh giá chất lượng nước 34
3.3.1. Thông số vật lý 34
3.3.2. Thông số hóa học 34
3.3.3. Thông số sinh học 35
3.4. Quản lý môi trường nước mặt 35
3.4.1. Xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn 35
3.4.2. Phối hợp chặt chẽ, nhị nhàng 35
3.4.3. Quan trắc định kỳ 36
3.4.4. Phát triển hệ thống thoát nước và xử lý nước thải 36
3.4.5. Phổ biến kinh nghiệm lựa chọn công nghệ 36
3.4.6. Sử dụng công cụ kinh tế 36
3.4.7. Loại bỏ bùn thải 37
3.4.8. Thoát nước mưa 37
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NƯỚC 38
4.1. Chỉ tiêu phân tích 38
4.2. Phương pháp lấy mẫu 38
4.3. Phương pháp phân tích 39
4.3.1. Chất rắn lơ lửng (SS) 39
4.3.2. Độ đục 39
4.3.3. Oxy hòa tan (DO) 40
4.3.4. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) 41
4.3.5. Nhu cầu oxy hóa học (COD) 43
4.3.6. Tổng N 44
4.3.7. Tổng P 45
4.3.8. pH 46
4.3.9. Tổng Coliform 46
4.4. Vị trí lấy mẫu 48
CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 52
5.1. Phương pháp đánh giá 52
5.1.1. Đánh giá theo tiêu chuẩn 52
5.1.2. Đánh giá theo phú dưỡng 52
5.1.3. Đánh giá theo WQI 53
5.2. Đánh giá chất lượng nước theo tiêu chuẩn 58
5.3. Đánh giá chất lượng nước theo chỉ số WQI 66
CHƯƠNG 6: ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT 71
6.1. Phân tích nguyên nhân gây ô nhiễm nước 71
6.1.1. Sơ đồ nguyên nhân hệ quả (CED) của ô nhiễm nước 72
6.1.2. Xác định nguyên nhân ô nhiễm nước 73
6.2. Đề xuất các biện pháp quản lý chất lượng nước 74
6.2.1. Giải pháp kỹ thuật 74
6.2.2. Giải pháp kinh tế 74
6.2.3. Giải pháp xã hội 76
6.2.4. Giải pháp khác 76
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
PHỤ LỤC: Hình ảnh khu vực khảo sát 80
87 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 3165 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt sông Sài Gòn đoạn từ rạch Cầu Ngang đến khu đô thị Thủ Thiêm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ông tác xử lý các hành vi vi phạm chưa triệt để. Người dân sinh sống ven và trên kênh ngang nhiên thải các loại rách thải sinh hoạt, rác công nghiệp, rác xây dựng.
Lực lượng quản lý chất lượng nước còn mỏng, năng lực quản lý chưa cao do đó không thể đáp ứng được nhu cầu bức thiết hiện tại.
Nhận thức một bộ phận người dân còn kém nên vẫn còn tình trạng xả thải rác thải, nước thải sinh hoạt xuống các dòng kênh làm ô nhiễm, tắc nghẽn.
Các khu công nghiệp hoạt động trên địa bàn thành phố xử lý không triệt để nước thải vẫn xả lén lút nước thải chứa nhiều thành phần độc hại đối với môi trường nước và ảnh hưởng xấu đến chất lượng cuộc sống người dân.
TỔNG QUAN MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT
Tổng quan về nước mặt
Khái niệm về nước mặt
Nước mặt bao gồm các nguồn nước trong các hồ chứa, sông suối. Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:
- Chứa khí hòa tan, đặc biệt là oxy
- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước trong các ao hồ, đầm lầy chứa chất rắn lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo)
- Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
- Chứa nhiều vi sinh vật.
Vai trò của nguồn nước mặt
- Cung cấp nước cho các hoạt động của con người.
- Cung cấp nước cho các nhà máy xử lý nước.
- Nguồn năng lượng thủy điện dồi dào.
- Tưới tiêu, nuôi trồng thủy sản.
- Môi trường sống của các vi sinh vật sống dưới nước.
- Góp phần điều hòa nhiệt độ.
- Giao thông đường thủy trên sông
Tổng quan về ô nhiễm nước mặt
Khái niệm
Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý – hóa học – sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật, làm giảm độ đa dạng sinh học trong nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất.
Hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa:
“ Ô niễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã”.
Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm nước: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý.
Nguyên nhân ô nhiễm nước
Nước bị ô nhiễm là do sự phú dưỡng xảy ra chủ yếu ở các khu vực nước ngọt và các vùng ven biển khép kín. Do lượng muối khoáng và hàm lượng các chất hữu cơ quá dư thừa làm cho các quần thể sinh vật trong nước không thể đồng hóa được. Kết quá làm cho hàm lượng oxy trong nước giảm đột ngột, các khí độc tăng lên, tăng độ đục của nước, gây suy thoái thủy lực.
Gia tăng dân số
Phát triển dịch vụ
Hoạt động nông nghiệp
Hoạt động công nghiệp
Hoạt động sống của con người
Hình 3.1 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nước
Ô nhiễm tự nhiên
Là do mưa, tuyết tan, lũ lụt, gió bão... hoặc do các sản phẩm hoạt động sống của sinh vật, kể cả các xác chết của chúng. Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu cơ. Một phần sẽ ngấm vào lòng đất, sau đó ăn sâu vào nước ngầm, gây ô nhiễm, hoặc theo dòng nước ngầm hòa vào dòng lớn.
Nước lụt có thể bị ô nhiễm do hóa chất dùng trong nông nghiệp, kỹ nghệ hoặc do các tác nhân độc hại của các khu phế thải. Công nhân thu dọn lân cận các công trường kỹ thuật bị lụt có thể bị tác hại bởi nước ô nhiễm hóa chất.
Ô nhiễm nước do các yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt...) có thể rất nghiêm trọng, nhưng không thường xuyên và không phải là nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước toàn cầu.
Ô nhiễm nhân tạo
Từ sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, cơ quan, trường học, chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người.
Thành phần cơ bản của chất thải sinh hoạt là chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn và vi trùng. Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng nước thải cũng như tải lượng các chất có trong nước thải của mỗi người trong một ngày là khác nhau. Nhìn chung mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao.
Nước thải đô thị là loại nước thải tạo thành do sự gọp chung nước thải sinh hoạt, nước thải vệ sinh và nước thải của các cơ sở thương mại, công nghiệp nhỏ trong khu đô thị. Nước thải đô thị thường được thu gom vào hệ thống cống thải thành phố, đô thị để xử lý chung. Thông thường ở các đô thị có hệ thống cống thải, khoảng 70% đến 90% tổng lượng nước sử dụng của đô thị sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống.
Bảng 3.1 Trị số trung bình một số thành phần trong nước thải đô thị
Các thông số
Đơn vị
Tỉ lệ thay đổi
Phần lắng gạn được
pH
Mg/l
7,5
Tách khô
Mg/l
1000 – 2000
10%
Chất rắn lơ lửng (SS)
Mg/l
150 – 500
50 – 60%
BOD5
Mg/l
100 – 400
20 – 30%
COD
Mg/l
300 – 1000
20 – 30%
TOC (tổng các chất cacbon hữu cơ)
Mg/l
100 – 300
Tổng – N
Mg/l
30 – 100
10%
N – NH4+
Mg/l
20 – 80
0%
N – NO2-
Mg/l
< 1
0%
N – NO3-
Mg/l
< 1
0%
Chất tẩy rửa
Mg/l
6 – 13
0%
P
Mg/l
10 – 25
10%
Từ hoạt động công nghiệp
Nước thải công nghiệp là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải. Khác với nước thải sinh hoạt hay nước thải đô thị, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể. Ví dụ: nước thải của xí nghiệp chế biến thực phẩm thường chứa lượng lớn các chất hữu cơ; nước thải của xí nghiệp thuộc da ngoài các chất hữu cơ còn có các kim loại nặng, sulfua...
Hàm lượng nước thải của các ngành công nghiệp này có chứa syanua (CN-), H2S, NH3 vượt hàng chục lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm nặng nề các nguồn nước mặt trong vùng dân cư. Mức độ ô nhiễm nước ở các khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn.
Điều nguy hiểm hơn là trong số các cơ sở sản xuất công nghiệp, các khu chế xuất đa phần chưa có trạm xử lý nước thải, khí thải và hệ thống cơ sở hạ tầng đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường.
Từ y tế
Nước thải bệnh viện bao gồm nước thải từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, phòng thí nghiệm, từ các nhà vệ sinh, khu giặt là, rửa thực phẩm, bát đĩa, từ việc làm vệ sinh phòng... cũng có thể từ các hoạt động sinh hoạt của bệnh nhân, người nuôi bệnh và cán bộ công nhân viên làm việc trong bệnh viện. Điểm đặc thù của nước thải y tế có khả năng lan truyền rất mạnh các vi khuẩn gây bệnh, nhất là nước thải được xả ra từ những bệnh viện hay những khoa truyền nhiễm, lây nhiễm. Những nguồn nước thải này là một trong những nhân tố cơ bản có khả năng gây truyền nhiễm qua đường tiêu hóa và làm ô nhiễm môi trường. Đặc biệt nguy hiểm khi nước thải bị nhiễm các vi khuẩn gây bệnh có thể dẫn đến dịch bệnh cho người và động vật qua nguồn nước, qua các loại rau được tưới bằng nước thải.
Nước thải bệnh viện chứa vô số loại vi trùng, virus và các mầm bệnh sinh học khác trong máu mủ, dịch, đờm, phân của người bệnh, các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị, thậm chí cả chất phóng xạ. Do đó, nó được xếp vào danh mục chất thải nguy hại, gây nguy hiểm cho người tiếp xúc.
Từ hoạt động nông nghiệp
Các hoạt động chăn nuôi gia súc; phân, nước tiểu gia súc, thức ăn thừa không qua xử lý đưa vào môi trường và các hoạt động sản xuất nông nghiệp khác; thuốc trừ sâu, phân bón từ các ruộng lúa, dưa, vườn cây, rau chứa các chất hóa học độc hại có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt.
Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, đa số nông dân đều sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) gấp ba lần liều khuyến cáo. Chẳng những thế, nông dân còn sử dụng cả các loại thuốc trừ sâu đã bị cấm trên thị trường như Aldrin, Thiodol, Monitor... Trong quá trình bón phân, phun xịt thuốc, người nông dân không hề trang bị bảo hộ lao động.
Đa số nông dân không có kho cất giữ, bảo quản thuốc, thuốc khi mua về chưa sử dụng xong bị vứt ngay ra bờ ruộng, số còn lại được gom để bán phế liệu...
Các dạng ô nhiễm nước
Có nhiều cách phân loại ô nhiễm nước. Hoặc dựa vào nguồn gốc gây ô nhiễm, như ô nhiễm do công nghiệp, nông nghiệp hay sinh hoạt. Hoặc dựa vào môi trường nước, như ô nhiễm nước ngọt, ô nhiễm biển và đại dương. Hoặc dựa vào tính chất của ô nhiễm như ô nhiễm sinh học, hóa học hay vật lý.
Ô nhiễm vật lý
Các chất rắn không tan khi được thải vào nước làm tăng lượng chất lơ lửng, tức làm tăng độ đục của nước. Các chất này có thể là gốc vô cơ hay hữu cơ, có thể được vi khuẩn ăn. Sự phát triển của các vi khuẩn và các vi sinh vật khác lại càng làm tăng tốc độ đục của nước và làm giảm độ xuyên thấu của ánh sáng.
Nhiều nước thải công nghiệp có chứa các chất có màu, hầu hết là màu hữu cơ, làm giảm giá trị sử dụng của nước về mặt y tế cũng như thẩm mỹ.
Ngoài ra các chất thải công nghiệp còn chứa nhiều hợp chất hóa học như muối sắt, mangan, clor tự do, hydro sulfua, phenol... làm cho nước có vị không bình thường. Các chất amoniac, sulfua, cyanua, dầu làm nước có mùi lạ. Thanh tảo làm cho nước có mùi bùn, một số sinh vật đơn bào làm nước có mùi tanh của cá.
Bảng 3.2 Các đặc điểm lý học, hóa học và sinh học của nước thải
Đặc điểm
Nguồn
Lý học
Màu
Nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường do sự phân hủy của rác
Mùi
Nước thải công nghiệp, sự phân hủy của chất thải hữu cơ trong nước thải
Chất rắn
Nước cấp, nước thải sinh hoạt, công nhiệp, xói mòn đất
Nhiệt
Nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp
Hóa học
Carbohydrate
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Dầu, mỡ
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Thuốc trừ sâu
Nước thải nông nghiệp
Phenols
Nước thải công nghiệp
Protein
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Chất hữu cơ bay hơi
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Các chất nguy hiểm
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Các chất khác
Do sự phân hủy của các chất hữu cơ trong nước thải, trong tự nhiên
Tính kiềm
Chất thải sinh hoạt, nước cấp, nước ngầm
Chlorides
Nước cấp, nước ngầm
Kim loại nặng
Nước thải công nghiệp
Nitrogen
Nước thải sinh hoạt, công nghiệp
pH
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Phosphorus
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp, rửa trôi
Sulfur
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp, nước cấp
Hydrogen sulfide
Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
Methane
Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
Sinh học
Động vật
Các dạng chảy hở và hệ thống xử lý
Thực vật
Các dạng chảy hở và hệ thống xử lý
Eubacteria
Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Archaebacteria
Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991
Ô nhiễm sinh học của nước
Ô nhiễm nước sinh học do các nguồn thải đô thị hay công nghiệp bao gồm các chất thải sinh hoạt, phân, nước rửa của các nhà máy đường, giấy...
Sự ô nhiễm về mặt sinh học chủ yếu là do sự thải các chất hữu cơ có thể lên men được, chất thải sinh hoạt hoặc công nghiệp có chứa cặn bã sinh hoạt, phân tiêu, nước rửa của các nhà máy đường, giấy, lò sát sinh...
Sự ô nhiễm sinh học thể hiện bằng sự nhiễm bẩn do vi khuẩn rất nặng. Các bệnh cầu trùng, viêm gan do siêu vi khuẩn tăng lên liên tục ở nhiều quôc gia chưa kể đến các trận dịch tả. Các nước thải từ lò sát sinh chứa một lượng lớn mầm bệnh.
Các nhà máy chế biến thực phẩm, sản xuất đồ hộp, thuộc da, lò mổ, đều có nước thải chứa protein. Khi được thải ra dòng chảy, protein nhanh chóng bị phân hủy cho ra acid amin, acid béo, acid thơm, H2S, nhiều chất chứa S và P ... có tính độc và mùi khó chịu. Mùi hôi của phân và nước cống chủ yếu là do indol và dẫn xuất chứa methyl.
Ô nhiễm hóa học do chất vô cơ
Do thải vào nước các chất nitrat, phosphat dùng trong nông nghiệp và các chất thải do luyện kim và các công nghệ khác như Zn, Mn, Cu, Hg là những chất độc cho thủy sinh vật.
Đó là chì được sử dụng là chất phụ gia trong xăng và các kim loại khác như đồng, kẽm, chrom, nickel, cadnium rất độc đối với sinh vật thủy sinh.
Sự ô nhiễm nước do nitrat và phosphat từ phân hóa học cũng đáng lo ngại. Phân bón làm tăng năng suất cây trồng và chất lượng của sản phẩm. Nhưng các cây trồng chỉ được khoảng 30 – 40% lượng phân bón, lượng dư thừa sẽ vào các dòng nước mặt hoặc nước ngầm, sẽ gây hiện tượng phì nhiêu hóa sông hồ, gây yếm khí ở các lớp nước ở dưới.
Ô nhiễm do các chất hữu cơ tổng hợp
Ô nhiễm này chủ yếu do hydrocarbon, nông dược, chất tẩy rửa...
¶ Hydrocarbons (CxHy)
Hydrocarbons là các hợp chất của nguyên tố cacbon và hydrogen. Chúng ít tan trong nước nhưng tan nhiều trong dầu và các dung môi hữu cơ. Chúng là một trong những nguồn ô nhiễm của nền văn minh hiện đại. Vấn đề hết sức nghiêm trọng ở những vùng nước lợ và thềm lục địa có nhiều cá.
Sự ô nhiễm bởi các hydrocarbon là do các hiện tượng khai thác mỏ dầu, vận chuyển dầu trên biển và các chất thải bị nhiễm xăng dầu. Các tai nạn đắm tàu chở dầu là tương đối thường xuyên.
Các vực nước ở đất liền cũng bị nhiễm bẩn bởi các hydrocarbon. Sự thải của các nhà máy lọc dầu, hay sự thải dầu nhớt xe tàu là do vô ý vãi xăng dầu. Tốc độ thấm của xăng dầu lớn gấp 7 lần của nước, sẽ làm các lớp nước ngầm bị nhiễm.
¶ Chất tẩy rửa: Bột giặt tổng hợp và xà bông
Bột giặt tổng hợp phổ biến từ năm 1950. Chúng là các chất hữu cơ có cực (polar) và không có cực (non-polar). Có 3 loại bột giặt: anionic, cationic và non-ionic. Bột giặt anionic được sử dụng nhiều nhất, nó có chứa TBS (tetrazopylène bebzen sulfonate), không bị phân hủy sinh học.
Xà bông là tên gọi chung của muối kim loại với acid béo. Ngoài các xà bông natri và kali tan được trong nước, thường dùng trong sinh hoạt, còn các xà bông không tan thì chứa calci, sắt, nhôm... sử dụng trong kỹ thuật (các chất bôi trơn, sơn, verni...).
¶ Nông dược (Pesticides)
Người ta phân biệt
Thuốc sát trùng (insecticides)
Thuốc diệt nấm (fongicides)
Thuốc diệt cỏ (herbicides)
Thuốc diệt chuột (diệt gậm nhấm = rodenticides)
Thuốc diệt tuyến trùng (nematocides)
Các nông dược tạo nên một nguồn ô nhiễm quan trọng cho các vực nước. Nguyên nhân gây ô nhiễm là do các nhà máy thải các chất cặn bã ra sông hoặc do việc sử dụng các nông dược trong nông nghiệp, làm ô nhiễm nước mặt, nước ngầm và các vùng cửa sông, bờ biển.
Sử dụng nông dược mang lại nhiều hiệu quả trong nông nghiệp nhưng hậu quả cho môi trường và sinh thái cũng rất đáng kể.
Cơ sở đánh giá chất lượng nước
Nước sông ngòi, ao hồ chứa nhiều các chất hữu cơ, vô cơ, các loại vi sinh vật khác nhau. Tỷ lệ thành phần của các chất trên có trong một mẫu nước phản ánh chất lượng nước của mẫu. Bố trí những vị trí lấy mẫu, phân tích định tính định lượng thành phần các chất trong mẫu nước trong phòng thí nghiệm là nội dung chủ yếu để đánh giá chất lượng và phát hiện tình hình ô nhiễm nguồn nước.
Có ba loại thông số phản ánh đặc tính khác nhau của chất lượng nước và thông số vật lý, thông số hóa học và thông số sinh học.
Thông số vật lý
Thông số vật lý bao gồm màu sắc, vị, nhiệt độ của nước, lượng các chất rắn lơ lửng và hòa tan trong nước, các chất dầu mỡ trên bề mặt nước.
Phân tích màu sắc của nguồn nước cần phân biệt màu sắc thực của nước và màu sắc của nước khi đã nhiễm bẩn. Loại và mật độ chất bẩn làm thay đổi màu sắc của nước. Nước tự nhiên không màu khi nhiễm bẩn thường ngã sang màu sẫm. Còn lượng các chất rắn trong nước được phản ánh qua độ đục của nước.
Thông số hóa học
Thông số hóa học phản ánh những đặc tính hóa học hữu cơ và vô cơ của nước
Đặc tính hóa hữu cơ của nước thể hiện trong quá trình sử dụng oxy hòa tan trong nước của các loại vi khuẩn, vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ.
Nước tự nhiên tinh khiết hoàn toàn không chứa những chất hữu cơ nào cả. Nước tự nhiên đã nhiễm bẩn thì thành phần các chất hữu cơ tăng lên các chất này luôn bị tác dụng phân hủy của các vi sinh vật. Nếu lượng chất hữu cơ càng nhiều thì lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy càng lớn, do đó lượng oxy hòa tan sẽ giảm xuống, ảnh hưởng đến quá trình sống của các sinh vật trong nước.
Phản ánh đặc tính của quá trình trên, có thể dùng một số thông số sau:
+ Nhu cầu oxy sinh học BOD (mg/l)
+ Nhu cầu oxy hóa học COD (mg/l)
+ Nhu cầu oxy tổng cộng TOD (mg/l)
Các thông số trên được xác định qua phân tích trong phòng thí nghiệm mẫu nước thực tế. Trong các thông số, BOD là thông số quan trọng nhất, phản ánh mức độ nhiễm bẩn nước rõ rệt nhất.
Đặc tính vô cơ của nước bao gồm độ mặn, độ cứng, độ pH, độ acid, độ kiềm, lượng chứa các ion Mangan (Mn), Clo (Cl), đồng (Cu), kẽm (Zn), các hợp chất chứa Nito hữu cơ, amoniac (NH3, NO2, NO3) và phosphat (PO4).
Thông số sinh học
Thông số sinh học của chất lượng nước gồm loại và mật độ các vi khuẩn gây bệnh, các vi sinh vật trong mẫu nước phân tích. Đối với nước cung cấp cho sinh hoạt yêu cầu chất lượng cao, trong đó đặc biệt chú ý đến thông số này.
Quản lý môi trường nước mặt
Xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn
Đây là công cụ pháp lý quan trọng nhất để QLMTN. Đã từ lâu các nước tiên tiến đã áp dụng qui định là các cơ sở sản xuất phải có giấy phép thải nước mới được thải nước vào hệ thống thoát nước chung ở đô thị và khu công nghiệp. Các giấy phép này được xét cấp cho mỗi thời kỳ là 5 năm và sau đó phải được cấp phép mới thì mới tiếp tục được xả thải. Ở các nước như Anh và Hà Lan thì mỗi 2 năm được cấp phép mới. Các cơ sở vi phạm có thể bị xử phạt từ nhẹ đến nặng như: khiển trách, cảnh cáo, xử phạt, thu hồi giấy phép, tạm ngưng sản xuất hoặc phải đóng cửa nhà máy. Công cụ này tỏ ra đắc lực trong công tác QLMT nước mặt.
Phối hợp chặt chẽ, nhịp nhàng
Cần có sự phối hợp chặt chẽ và nhịp nhàng giữa cơ quan và các cấp chính quyền địa phương trong QLMTN, phân công và phân nhiệm rõ ràng. Tiến hành kiểm tra sự tuân thủ các quy định và các tiêu chuẩn môi trường đối với tất cả các nguồn thải gây ô nhiễm môi trường nước. Trong nhiều trường hợp khi giải quyết vấn đề ô nhiễm nên có sự phối hợp đồng bộ với các địa phương với nhau, giữa các tỉnh thành, đôi khi ở các cấp vùng.
Quan trắc định kỳ
Tiến hành quan trắc định kỳ chất lượng môi trường nước mặt, phát hiện kịp thời những nơi bị ô nhiễm trầm trọng và đề nghị biện pháp để ngăn chặn ô nhiễm. Cần phân tích nguyên nhân ô nhiễn chính xác thì mới có thể khắc phục được. Ví dụ ô nhiễm nông dược trong quá trình sản xuất nông nghiệp, lúc này phải phối hợp với các cơ quan chức năng để xem xét nơi nào đã sử dụng nông dược quá mức, loại gì đã sử dụng... Nếu ô nhiễm do hoạt động công nghiệp thì phải xác định cụ thể nguồn thải từ nhà máy xí nghiệp nào? Cần xử phạt đúng lúc và kịp thời các xí nghiệp vi phạm, dùng công cụ pháp lý để cưỡng chế họ áp dụng kỹ thuật xử lý nước thải.
Trong nhiều trường hợp, ô nhiễm môi trường đô thị do dân cư quanh vùng kém ý thức, vứt bừa bải rác thải xuống kênh mương gây ngập úng cục bộ, và gây ô nhiễm môi trường nước. Đối với trường hợp này cần phải tăng cường giáo dục ý thức vệ sinh môi trường, tăng cường quản lý và xử phạt vi phạm, nạo vét kênh rạch cũng rất cần thiết.
Phát triển hệ thống thoát nước và xử lý nước thải
Xây dựng trạm xử lý nước thải sinh hoạt ở đô thị tập trung cho từng khu vực. Các nhà máy, bệnh viện, khách sạn, dịch vụ lớn phải có hệ thống xử lý nước trước khi thải ra môi trường. Luôn quan tâm bảo vệ hệ thống thoát nước đô thị, vì hệ thống này thường bị hư hỏng nặng do quá trình phat triển đô thị.
Phổ biến kinh nghiệm lựa chọn công nghệ
Tùy theo tính chất khối lượng nước thải mà chọn công nghệ xử lý cho phù hợp. Thông thường xử lý cơ học và sinh học đôi khi sẽ áp dụng xử lý hóa học và hiếm khi dùng đến tinh lọc. Để đạt được hiệu suất tối đa trong việc hạn chế thấp nhất mức ô nhiễm do hoạt động công nghiệp cần phải có biện pháp ngăn chặn ô nhiễm ngay từ đầu. Một số biện pháp cụ thể là:
Phải thực hiện tiền xử lý tại các cơ sở sản xuất trước khi đưa về trạm xử lý nước thải tập trung
Hạn chế sử dụng hóa chất gây ô nhiễm môi trường
Xử phạt nghiêm minh các trường hợp vi phạm.
Sử dụng công cụ kinh tế
Công cụ kinh tế trong quản lý môi trường nước được cụ thể hóa bằng các hệ thống lệ phí ô nhiễm nước. Các lệ phí này là công cụ quan trọng bổ sung cho công cụ pháp lý. Ở các nước tiên tiến thường sử dụng hai loại phí để kiểm soát ô nhiễm nước là phí xả thải và phí người sử dụng nước.
Phí xả thải nước, ở nhiều nước đã áp dụng thành công phí thải nước để kiểm soát ô nhiễm nước. Theo qui định nước tất cả các xí nghiệp hay bất kỳ cơ sở nào có xả thải chất ô nhiễm đều bị trả phí thải nước. Phí này chính là phí mua quyền sử dụng môi trường tiếp nhận các chất ô nhiễm xả thải. Ở Hà Lan nhờ có biện pháp này mà lượng chất thải đưa vào môi trường giảm từ 50 – 70% ở lĩnh vực công nghiệp.
Phí người sử dụng, loại phí này áp dụng cho mỗi hộ gia đình mặc dù rất khó xác định lượng xả thải ô nhiễm cho mỗi hộ. Phí này được tính trên lượng nước cấp tiêu dùng cho mỗi hộ hay dựa vào giá trị bất động sản của ngôi nhà. Loại phí này đã góp phần tiết kiệm nước sử dụng ở các khu dân cư.
Loại bỏ bùn thải
Hoạt động xử lý nước thải ngày càng tăng sẽ làm tăng lượng bùn thải ở thành phố. Lượng này nếu không quản lý tốt sẽ gây nguy cơ ô nhiễm môi trường. Thường bùn thải sẽ được loại bỏ ở các khu chôn lấp bùn hoặc được sử dụng trong nông nghiệp để làm dinh dưỡng cho cây, nhưng cần phải chú ý hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải và vi trùng gây bệnh.
Thoát nước mưa
Vào mùa mưa nhiều đô thị bị ngập úng gây ô nhiễm môi trường và làm cản trở giao thông, gây thiệt hại rất lớn về kinh tế, xã hội. Vì vậy thoát nước mưa và chống ngập úng trong mùa mưa đối với đô thị có ý nghĩa rất quan trọng về mặt môi trường và kinh tế, xã hội. Để đảm bảo thoát nước cần phải biết rỏ nguyên nhạn gây ngập úng để từ đó có biện pháp khắc phục hiệu quả. Có một vài nguyên nhân:
Thiếu sót trong thiêt kế xây dựng, có thể hệ thống thoát nước quá nhỏ.
Diện tích ao hồ bị thu hẹp làm mất khả năng điều hòa nước mưa.
Độ cao mặt nền đô thị mới cao hơn đô thị cũ.
Hệ thống thoát nước mưa bị bồi lắng nên giảm khả năng thoát nước so với ban đầu.
PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Chỉ tiêu phân tích
Các thông số chọn lọc để đánh giá ô nhiễm nước mặt sông Sài Gòn đoạn từ Rạch Cầu Ngang đến khu đô thị Thủ Thiêm
Thông số cần đánh giá
Các thông số chọn lọc
Thông số vật lý
Chất rắn lơ lửng (SS)
Độ đục
Thông số hóa học
Oxy hòa tan (DO)
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5)
Nhu cầu oxy hóa học (COD)
Tổng N
Tổng P
pH
Dầu mỡ
Thông số vi sinh
Tổng số vi khuẩn Coliform
Bảng 4.1 Các thông số đánh giá ô nhiễm chất lượng nước mặt
Phương pháp lấy mẫu
Các chai lấy mẫu nước cần được dán nhãn ghi đầy đủ các chi tiết như: địa điểm, ngày, giờ, khoảng cách bờ, lưu lượng, mùa, tên người lấy mẫu, nhận xét sơ bộ, màu sắc, mùi vị, ngoại cảnh vị trí lấy mẫu. Nếu có thể cũng nên ghi rõ công trình liên hệ đến mẫu, mục đích thử nghiệm, hóa chất thêm vào bảo quản. Do đó tùy theo mục đích thử nghiệm mà ta nên chọn một mẫu nước hỗn hợp hay nhiều mẫu riêng biệt. Đối với mẫu hỗn hợp – tốt nhất nên chọn vị trí giữa đòng và nhiều độ sâu khác nhau. Với loại mẫu riêng biệt sẽ tùy mục đích thử nghiệm mà chọn vị trí dọc theo hai bờ hay giữa dòng sông. Trong trường hợp chỉ lấy một mẫu thì nên lấy ở giữa dòng và có độ sâu trung bình.
Thể tích tối thiểu là 2 lít.
Trước khi lấy mẫu, chai cần được súc kỹ ít nhất 2 – 3 lần với nước cần lấy. Điều cần lưu ý là chai để lấy mẫu không sử dụng để đựng các chất lỏng khác.
Phương pháp phân tích
Chất rắn lơ lửng (SS)
Ý nghĩa môi trường
Chất rắn trong nước bao gồm chất rắn tồn tại ở dạng lơ lửng và dạng hòa tan. Trong nước có hàm lượng chất rắn cao gây cảm quan không tốt và các bệnh đường ruột cho con người.
Phương pháp phân tích
Xác định chất rắn lơ lửng bằng phương pháp khối lượng
+ Chuẩn bị giấy lọc sợi thủy tinh đã sấy khô ở 1000C trong 1h, cân giấy lọc xác định khối lượng ban đầu m3 (mg).
+ Lọc một thể tích mẫu phù hợp qua giấy lọc (mẫu đã trộn đều trước khi lọc).
+ Sấy giấy lọc ở 1000C để làm bay hơi nước.
+ Để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng.
+ Cân xác định khối lượng m4 (mg)
Chất rắn lơ lửng (mg/l) = (m4 – m3) x 1000/Vmẫu (ml)
Độ đục
Ý nghĩa môi trường
Trong công tác cấp nước sinh hoạt, độ đục mang một ý nghĩa quan trọng và không được chấp nhận vì ba lý do sau:
+ Cảm quan: khi nước không đủ trong, trước tiên gây ấn tượng cho người tiêu dùng về một sự nhiễm bẩn bởi bùn đất, hoặc từ nước thải cống rãnh và cũng có thể bao hàm cả các vi khuẩn gây bệnh hay chất nguy hại đến sức khỏe.
+ Xử lý: Một nguồn nước quá nhiều chất huyền phù sẽ đòi hỏi chi phí cao cho hóa chất dùng trong việc xử lý, xây dựng các công trình tương xứng. Bể lọc kém hiệu quả, chu kỳ lọc giảm nhanh, tốn kém bởi nhiều lần rửa xả. Tất cả góp phần nâng cao giá thành.
+ Diệt khuẩn: Để đạt hiệu quả diệt khuẩn cao, yếu tố tất yếu phải là có sự tiếp xúc giữa vi khuẩn và chất diệt khuẩn dù là hóa chất hay tác nhân vật lý. Điều này không thể thực hiện đốt khi có tác dụng bao che vi khuẩn trước mọi tác động của chất diệt khuẩn. Vì thế đối với nước sinh hoạt, độ đục tối đa được ấn định không quá 5 đơn vị.
Phương pháp phân tích
Phương pháp đo độ đục: Phương pháp trọc kế Jackson
Mẫu có độ đục trong khoảng 25 – 1000 JTU, nếu lớn hơn phải pha loãng mẫu với nướ