Khóa luận Hiện trạng lưu vực sông Sài Gòn đoạn cầu Bến Súc đến Ngã Ba Đèn Đỏ

rí, các hoạt động công cộng như cứu hoả, phun nước, tưới cây , rửa đường.. Trong công nghiệp: làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu bia… Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không gì thay thế được trong sản xuất. Tuỳ thuộc vào mức độ phát triển công nghiệp và mức sinh hoạt cao thấp mà nhu cầu về nước với chất lượng khác nhau cũng rất khác nhau. ở các nước phát triển, nhu cầu về nước có thể gấp nhiều lần so với các nước đang phát triển. II.1.1.2 Các yêu cầu chung về chất lượng nước Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp trong đó có thể có các chỉ tiêu cao thấp khác nhau, nhưng nhìn chung các chỉ tiêu này phải đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh về mặt vi sinh của nước và không có chất độc hại làm nguy hại đến sức khoẻ con người. Thông thường nước cấp cho sinh hoạt cần phải đảm bảo các chỉ tiêu lý học, hoá học cùng các chỉ tiêu vệ sinh an toàn khác như số vi sinh vật trong nước. Nước cấp cho nhu cầu công nghiệp ngoài các chỉ tiêu chung chất lượng, còn tuỳ thuộc vào từng mục đích sử dụng mà đặt ra những yêu cầu riêng. Trong xử lý nước cấp tuỳ thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu cầu về chất lượng nước cấp mà quyết định quá trình xử lý để có được chất lượng nước cấp đảm bảo các chỉ tiêu và ổn định chất lượng cấp cho các nhu cầu sử dụng. II.1.2 Các nguồn nước tự nhiên Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) gồm : - Nước mưa - Nước bề mặt gồm: nước sông, hồ,suối.. - Nước ngầm Tuỳ thuộc vào địa hình và các điều kiện môi trường xung quanh mà các nguồn nước tự nhiên có thể có chất lượng khác nhau. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 24 - MSSV: 207108012 II.1.2.1 Thành phần và chất lượng nước mưa Nước mưa, dân gian còn gọi là nước không rễ được nhiều người coi là nước sạch. Một số người dân thích uống nước mưa không đun sôi vì nhiều lý do: nó chứa ít các loại muối khoáng hoà tan, chứa ít sắt làm cho nước không tanh… người ta còn cho rằng nước mưa, nước tuyết tan không có thành phần nước nặng, nên rất có lợi cho sức khoẻ con người Thực tế khi mưa rơi xuống một phần bụi bặm và vi khuẩn sẽ bám vào hạt mưa. Gần những khu vực có nhà máy lớn, các chất khói độc hại thải ra và khí có hại cho sức khoẻ như NOx,SOx,. gây ra mưa axit. Hơn nữa nước mưa được hứng từ mái nhà là nơi tích luỹ rất nhiều chất bẩn. Vì thế không nên uống trực tiếp nước mưa hứng được. II.1.2.2 Thành phần và chất lượng nước bề mặt Bao gồm nước trong các hồ chứa, sông suối. Do sự 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: - Các chất hoà tan dưới dạng ion, phân tử có nguồn gốc vô cơ hoặc hữu cơ. - Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước ao, đầm, hồ chứa ít chất rắn lơ lửng hơn và chủ yếu ở dạng keo) - Hàm lượng chất hữu cơ cao. - Chứa nhiều vi sinh vật. - Có sự hiện diện của nhiều loại tảo. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 25 - MSSV: 207108012 Bảng 2.1 Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt Chất rắn lơ lửng d>1µm Các chất keo d=0,001 ¸1 µm (chủ yếu 0,05¸0,2 mm) Các chất hoà tan d<0,001 µm -Đất sét -Cát -Keo Fe(OH)3 -Chất thải hữu cơ,vsvật -Vi trùng 1 -10 µm -Tảo -Đất sét -Protein -Silicat SiO2 -Chất thải sinh hoạt hữu cơ -Cao phân tử hữu cơ -Virut 0,03¸0,3 µm - Các ion K+, Na+, Ca2+, NH4+, SO42- ,Cl- , PO43-… - Các chất khí CO2, 02, N2, CH4, H2S… - Các chất hữu cơ - Các chất mùn Nguồn: Hoàng Văn Huệ, Công nghệ môi trường, Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội, 2004. Nước bề mặt là nguồn nước tự nhiên gần gũi với con người nhất và cũng chính vì vậy mà nước bề mặt cũng là nguồn nước dễ bị ô nhiễm nhất. Ngày càng hiếm có một nguồn nước bề mặt nào đáp ứng được chất lượng tối thiểu cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp mà không cần xử lý trước khi đưa vào sử dụng. Do hàm lượng cao của các chất có hại cho sức khoẻ và có nhiều vi sinh vật có khả năng gây bệnh cho con người trong nước bề mặt phải giám định chất lượng nguồn nước, kiểm tra các thành phần hoá học, lý học, sinh học, mức độ ô nhiễm phóng xạ nguồn nước và nhất thiết phải khử trùng nếu như nước cấp được dùng cho mục đích sinh hoạt. Đối với nước sông thì chất lượng nước phụ thuộc vào các yếu tố xung quanh như mức độ phát triển công nghiệp, mật độ dân số trong lưu vực, hiệu quả của công tác quản lý các dòng thải vào sông. Ngoài ra chất lượng nước sông còn phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, tốc độ dòng chảy, thời gian lưu và thời tiết trong khu vực. Nơi có mật độ dân số cao, công nghiệp phát triển mà công tác quản lý các dòng thải công nghiệp, dòng thải sinh hoạt không được chú trọng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các hoá chất độc hại, các chất hữu cơ ô nhiễm… nơi có lượng mưa nhiều, điều kiện xói mòn, phong hoá dễ dàng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, độ đục cao do các chất huyền phù và các chất rắn, chất mùn có trong nguồn nước. Còn chất lượng nước hồ phụ thuộc vào thời gian lưu vào các điều kiện thời tiết, sinh thái môi trường và chất lượng các nguồn HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 26 - MSSV: 207108012 nước chảy vào hồ, trong đó có cả nguồn nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Nơi thiếu ánh sáng mặt trời, điều kiện lưu thông kém và chất thải hữu cơ nhiều, nước hồ sẽ có lượng oxy hoà tan thấp, điều kiện yếm khí tăng, nước sẽ có mùi vị khó chịu. Nơi có nhiều ánh sáng mặt trời, điều kiện quang hợp dễ dàng, các chất dinh dưỡng tích tụ nhiều sẽ thúc đẩy quá trình phì dưỡng cũng gây tác hại đến chất lượng nước hồ. Thường nước hồ cũng không đảm bảo chất lượng của tiêu chuẩn nước cấp. Tuy nhiên nước sông, hồ vẫn thường xuyên xảy ra quá trình tự làm sạch như quá trình lắng các chất huyền phù trong thời gian lưu, quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ, quá trình nitrat hoá các hợp chất chứa nitơ, quá trình bốc hơi. II.1.2.3 Thành phần và chất lượng nước ngầm Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết trong các khe nứt có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người. Đặc điểm chung của nước ngầm là khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn nước mặt. Đặc trưng chung của nước ngầm: - Độ đục thấp - Nhiệt độ và thành phần hoá học tương đối ổn định. - Không có oxi nhưng chứa nhiều H2S và CO2… - Chứa nhiều chất khoáng hoà tan chủ yếu là Fe, Mn, Ca, Mg, Flo. - Ít sự hiện diện của vi sinh vật. Theo độ sâu phân bố, có thể chia nước ngầm thành nước ngầm tầng nông và nước ngầm tầng sâu. - Nước ngầm tầng nông : thường không có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt vì thế thành phần và mực nước biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước mặt. Loại nước ngầm tầng nông rất dễ bị ô nhiễm. - Nước ngầm tầng sâu: thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước. Theo không gian phân bố, một lớp HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 27 - MSSV: 207108012 nước ngầm tầng sâu thường có ba vùng chức năng: Vùng thu nhận nước,vùng chuyển tải nước,vùng khai thác nước có áp. Nước ngầm là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và vùng dân cư trên thế giới. Do vậy ô nhiễm nước ngầm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường sống của con người. Các tác nhân ô nhiễm và suy thoái nước ngầm bao gồm: các tác nhân tự nhiên như: nhiễm mặn, phèn, hàm lượng Fe, Mn và một số kim loại khác. Các tác nhân nhân tạo: nồng độ kim loại nặng cao, hàm lượng NO3-, NO2-, NH4+,PO43-,.. vượt tiêu chuẩn cho phép, ô nhiễm bởi vi sinh vật. Suy thoái trữ lượng nước ngầm giảm bởi công suất khai thác, hạ thấp mực nước ngầm, lún đất. Ngày nay, tình trạng ô nhiễm và suy thoái nước ngầm đang phổ biến rộng. Để hạn chế tác động ô nhiễm và suy thoái nước ngầm cần phải tiến hành đồng bộ các công tác điều tra, thăm dò trữ lượng và chất lượng nguồn nước ngầm, xử lý nước thải và chống ô nhiễm các nguồn nước mặt, quan trắc thường xuyên trữ lượng và chất lượng nước ngầm. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 28 - MSSV: 207108012 Bảng 2.2 Thành phần có trong nước ngầm, nước mặt và những điểm khác nhau giữa hai nguồn nước này. Thông số Nước bề mặt Nước ngầm Nhiệt độ Thay đổi theo mùa Tương đối ổn định Hàm lượng chất rắn lơ lửng Thường cao và thay đổi theo mùa Thấp hoặc hầu như không có Chất khoáng hoà tan Thay đổi theo chất lượng đất, lượng mưa Ít thay đổi, cao hơn nước bề mặt ở cùng một vùng Hàm lượng sắt (Fe2+) mangan(Mn2+) Rất thấp, trừ dưới đáy hồ Thường xuyên có Khí CO2 hoà tan Thường rất thấp hoặc gần bằng không Thường xuất hiện ở nồng độ cao Khí 02 hoà tan Thường gần bão hoà Thường không tồn tại Khí NH3 Xuất hiện ở các nguồn nước nhiễm bẩn thường có Khí H2S Không Thường có SiO2 Thường có ở nồng độ trung bình Thường có ở nồng độ cao N03- Thường thấp Thường ở nồng độ cao, do phân bón hoá học Các vi sinh vật Vi khuẩn azotobacter, vk amon hoá, nitrat hoá... Các vi khuẩn sắt như leptothrix ochracea,.. Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thuỷ, Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2000 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 29 - MSSV: 207108012 II.2 Các thông số đặc trưng cho chất lượng nước mặt II.2.1 Độ đục Ở sông, độ đục của nước là do sự có mặt của các chất không hòa tan như phù sa (kích thước khoảng 2-50µm), các chất keo (kích thước nhỏ hơn 2µm) có nguồn gốc vô cơ và hữu cơ. Do đó độ đục thay đổi theo mùa rõ rệt. Mùa mưa, nước mưa chảy vào sông cuốn theo các tạp chất trên mặt đất nên độ đục của nước sông thường cao (thường thấy sau trận mưa lớn) giảm dần theo mùa khô. Độ đục để đánh giá sự có mặt của các chất lơ lửng trong nước ảnh hưởng đến độ truyền ánh sáng. Độ đục không ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe nhưng tác động đến quá trình lọc và khử trùng nước. Độ đục ngăn cản cường độ chiếu sáng của mặt trời vào thủy vực nên ảnh hưởng đến cường độ quang hợp của thực vật phù du. Khi độ trong thấp (độ đục cao), lượng ánh sáng xâm nhập vào thủy vực ít - cường độ quang hợp của thực vật phù du giảm. Đối với cá, khi độ trong thấp cá khó hô hấp nên cường độ bắt mồi giảm. Nhưng nếu nước quá trong thì nước nghèo dinh dưỡng, sinh vật phù du phát triển kém, hạn chế thành phần thức ăn tự nhiên của cá, năng suất nuôi cá giảm. II.2.2 Hàm lượng chất rắn trong nước Khái niệm các chất rắn trong nước ở đây được hiểu là sự có mặt của tất cả các chất (vô cơ và hữu cơ) hiện diện trong nước, ngoại trừ bản thân nước (H2O). Các chất rắn hiện diện trong nước từ nhiều nguồn khác nhau như quá trình rửa trôi các chất từ đất, quá trình phân hủy các chất hữu cơ từ xác động, thực vật, ảnh hưởng của các loại nước thải công nghiệp và sinh hoạt. Các chất rắn trong nước có thể có bản chất là: - Các chất vô cơ dạng hòa tan hoặc không tan ở dạng huyền phù. - Các chất hữu cơ hòa tan và không tan. - Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, động vật nguyên sinh…). Tùy theo đặc điểm mà chất rắn được chia thành các loại sau (đơn vị tính đều là mg/l): HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 30 - MSSV: 207108012 + Tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solids - TDS): tổng các chất hòa tan trong nước, chủ yếu là các ion vô cơ, một lượng nhỏ chất hữu cơ và khí hòa tan (oxy, CO2..) + (Tổng) chất rắn không hòa tan / (tổng) chất rắn lơ lửng ((Total) Suspended Solids – (T)SS - SS): tổng các chất không hòa tan trong nước, chủ yếu là các chất ở dạng lơ lửng và thể keo. + Tổng chất rắn (Total Solids – TS): tổng tất cả các chất có mặt trong nước. Thành phần các chất hiện diện trong TDS và TSS trong nước trung bình như sau: TDS TSS Chất hữu cơ Chất vô cơ Chất hữu cơ Chất vô cơ Acid humic Tannin Virus Silic hòa tan Các ion tạo muối Các khí hòa tan Tảo Vi nấm Vi khuẩn Phù sa Gỉ sét Bùn Hạt sét Sự có mặt của các chất rắn nhìn chung gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước khi sử dụng cho sinh hoạt, cho sản xuất, cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý. II.2.3 Độ pH của nước pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. Độ pH có ảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường II.2.4 Độ Kiềm Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, cacbonat, hydroxyl HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 31 - MSSV: 207108012 và anion của các muối axít yếu. Do hàm lượng các muối này rất nhỏ nên có thể bỏ qua. Ơ nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước. Độ kiềm là chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước. Để xác định độ kiềm dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit clohydric. II.2.5 Độ cứng của nước Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước. Trong xử lý nước thường phân biệt ba loại độ cứng: - Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie có trong nước. - Độ cứng tạm thời : biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie trong các muối cacbonat (hydrocacbonat canxi, hydrocacbonat magie) có trong nước. - Độ cứng vĩnh cửu: biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie trong các muối axit mạnh của canxi và magie. Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi và magie phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất, nước cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. II.2.6 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh). Về bản chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật. Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến 20 ngày để quá trình oxy hóa chất hữu cơ được hoàn tất. Tuy nhiên, nếu tiến hành oxy hóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng thời lại thực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì quá trình oxy hóa có thể hoàn tất trong thời gian rút ngắn hơn nhiều. Đây là ưu điểm nổi bật của thông số này vì có thể đánh giá nhanh mức độ ô nhiễm nước chỉ trong thời gian rất ngắn. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 32 - MSSV: 207108012 COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp. II.2.7 Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD) Trong điều kiện thuận lợi nhất của môi trường tự nhiên, để khoáng hóa hoàn toàn chất hữu cơ trong nước cần khoảng thời gian là 20 ngày. Tuy nhiên, qua nghiên cứu, nhận thấy sự phân hủy diễn ra với cường độ lớn nhất trong 5 ngày đầu tiên: khoảng 70- 80% chất hữu cơ bị oxy hóa ở điều kiện hiếu khí. Như vậy, lượng oxy hòa tan bị giảm sau 5 ngày do hoạt động của vi khuẩn có thể được sử dụng làm thông số đặc trưng cho hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí. Nói cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxy hòa tan sau 5 ngày. Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữu cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (Carbonhydrat, protein, lipid..) BOD là một thông số quan trọng: - Là chỉ tiêu DUY NHẤT để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học. - Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng các dòng thải chảy vào các thuỷ vực thiên nhiên. - Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm sạch của nguồn nước phục vụ công tác quản lý môi trường. II.2.8 Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO) Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng khác để duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho quá trình phát HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 33 - MSSV: 207108012 triển và sinh sản của mình. Oxy là yếu tố quan trọng đối với con người cũng như các thủy sinh vật khác. Oxy là chất khí ít hòa tan trong nước. Nồng độ oxy hòa tan trong nước (Dissolved Oxygen DO) tuân theo định luật Henry. Đối với nước mặt, nồng độ oxy hòa tan trong nước phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ và thường nằm trong khoảng 14,6mg/L ở 0oC đến 7mg/L ở 35oC dưới áp suất 1atm. Nếu nước có độ khoáng hóa càng cao (nồng độ muối cao) thì khả năng hòa tan oxy càng thấp. Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các quá trình hóa sinh học trong nước: - Oxy hóa các chất khử vô cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3.. - Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, và kết quả của quá trình này là nước nhiễm bẩn trở nên sạch hơn. Quá trình này được gọi là quá trình tự làm sạch của nước tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số vi sinh vật hiếu khí trong nước. - Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và phát triển. Các quá trình trên đều tiêu thụ oxy hòa tan. Như đã đề cập, khả năng hòa tan của Oxy vào nước tương đối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn. Cũng vì lý do trên, hàm lượng oxy hòa tan là thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nước mặt. Nồng độ DO quyết định điều kiện các quá trình biến đổi sinh hóa trong nước: quá trình kỵ khí hay hiếu khí chiếm ưu thế. Nồng độ DO trong nước tác động mạnh mẽ đến đời sống thủy sinh vật: + DO = 5-6 mg/l: đáp ứng đủ cho sinh trưởng. + DO < 3 mg/l: gây căng thẳng, ăn mồi giảm và dễ bị nhiễm bệnh. + DO < 2 mg/l: gây chết cá. Tiêu chuẩn chất lượng nước ngọt bảo vệ đời sống thủy sinh (TCVN 6774: 2000) quy định DO trung bình ngày phải lớn hơn 5 mg/l. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 34 - MSSV: 207108012 II.2.9 Nitơ và các hợp chất chứa nitơ Nito là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái Đất. Nito là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như các acid amin trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi trường với lượng rất lớn. Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành các hợp chất Nito vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuối cùng trả lại N2 cho không khí. Quá trình trên có thể viết gọn như sau: Protein NH4+ NO2- NO3- N2 Ngoài ra, việc sử dụng quá mức các loại phân đạm như ure khiến phần dư thừa dần bị phân giải thành các ion NH4+, NO2-, NO3- trong đất và nước. Trong môi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứa Nito: từ các protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng như các ion Nito vô cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên: Thuật ngữ “Nito tổng” là tổng Nito tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nito là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật. Trong nước tự nhiên, các hợp phần chứa Nito đáng lưu ý gồm NH4+ và NO3-, do sự hiện diện với nồng độ cao của NH4+ là mối nguy hiểm tiềm tàng vì có thể khiến nồng độ Oxy hòa tan giảm mạnh do quá trình oxy hóa tiếp theo của NH4+. Trong khi đó, NO3- quá nhiều trong nước là điều kiện thuận lợi cho các thực vật bậc thấp phát triển quá mức (hiện tượng phú dưỡng hóa). Còn NO2- tuy có độc tính cao nhưng thường hiện diện với nồng độ rất thấp trong nước mặt. Trạng thái dinh dưỡng của nước tự nhiên được phân cấp và đánh giá thông qua nồng độ của Nitrat trong nước. Ngoài ra, các hợp chất chứa Nito là đối tượng được quan tâm khi sử dụng nguồn nước để cấp cho sinh hoạt vì một số tác động chính có thể gây ra đối với sức khỏe con người và động vật gồm: - NH4+: có độc tính cao với thủy sinh, đặc biệt ở dạng phân tử (NH3). HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 35 - MSSV: 207108012 - NO2-: nồng độ vượt quá mức cho phép có thể gây bệnh xanh xao (Blue baby) ở trẻ nhỏ. - NO3-: ở nồng độ cao có thể bị chuyển hóa thành NO2- gây hội chứng xanh xao ở những trẻ em dưới 6 tháng tuổi và tăng nguy cơ gây ung thư dạ dày ở mọi lứa tuổi. II.2.10 Phosphat Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các chất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt và một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước. Ngoài ra, còn phải kể đến sự phong hóa các khoáng phosphate cũng là nguyên nhân khiến P hiện diện trong nước tự nhiên. Trong các loại nước tự nhiên và nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate. Các hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và phosphat hữu cơ: - Phosphat vô cơ: bao gồm orthophosphat (trong phân tử chỉ có 1 nhóm phosphate) và polyphosphate (trong phân tử chứa nhiều nhóm phosphate). Trong nước tự nhiên thì orthophosphat chiếm đa số, còn polyphosphate chỉ chiếm phần nhỏ. Các chất này đều ở dạng hòa tan và thường bắt nguồn từ phân lân, nước lò hơi, nước thải công nghiệp giặt tẩy.. - Phosphat hữu cơ: phospho trong các liên kết với các chất hữu cơ, bao gồm cả các chất lơ lửng và các chất hòa tan. Loại này thường hiện diện trong các loại nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất thực phẩm, nước thải chăn nuôi... và nồng độ có thể lên tới vài chục mg/L. Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật. Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam. Trạng thái dinh dưỡng của nước tự nhiên được phân cấp và đánh giá thông qua nồng độ của orthophosphat trong nước. II.2.11 Sắt Trong nước, sắt có thể tồn tại dưới dạng Fe2+ (ferrous), Fe3+ (ferric), các hợp chất HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐOẠN TỪ CẦU BẾN SÚC ĐẾN NGÃ BA ĐÈN ĐỎ SVTH: Vương Thị Thu Hương GVHD: Th.s Võ Hồng Thi - 36 - MSSV: 207108012 hữu cơ hòa tan hay không hòa tan. Dạng Fe2+ hoà tan tồn tại trong điều kiện yếm khí và môi trường khử như nước ngầm, trong một số trường hợp nồng độ có thể lên tới cả trăm mg/l. Khi được làm thoáng, Fe2+ sẽ chuyển thành Fe3+ ở dạng kết tủa Fe(OH)3 có màu nâu vàng, dễ lắng xuống đáy. Trong nước mặt, sắt thường hiện diện dưới dạng Fe3+ nhưng liên kết với các chất hữu cơ tạo nên các phức hòa tan hoặc ở thể keo hay hạt lơ lửng, nhưng cũng hiếm khi gặp nước mặt có nồng độ sắt đến 1mg/L. Thực ra sắt là nguyên tố vi lượng cần thiết đối với cơ thể. Nhu cầu về sắt đối với cơ thể khỏe mạnh tương ứng là 10-50mg/ngày. Nghiên cứu của WHO cho thấy kể cả khi hàm lượng sắt trong nước uống tới 2mg/l cũng chưa gây ra tác động nào rõ rệt đến sức khỏe. Nhưng ở nồng độ > 3mg/l, sắt có vị tanh và tạo ra các cặn bẩn màu vàng làm giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt cũng như công nghiệp. Trong công nghiệp sản xuất đồ uống, nồng độ cao của sắt làm biến đổi vị của trà và càfê. Trong các trạm xử lý nước có dùng kỹ thuật trao đổi ion, cặn