Tìm hiểu về hiện tượng ô nhiễm nước

Tìm hiểu về hiện tượng ô nhiễm nước I. Khái niệm về ô nhiễm nước. Vấn đề ô nhiễm nước là một trong những thực trạng đáng ngại nhất của sự hủy hoại môi trường tự tự nhiên do nền văn minh đương thời. Môi trường nước rất dễ bị ô nhiễm, các ô nhiễm từ đất, không khí đều có thể làm ô nhiễm nước, ảnh hưởng lớn đến đời sống của người và các sinh vật khác. Do sự đồng nhất của môi trường nước, các chất gây ô nhiễm gây tác động lên toàn bộ sinh vật ở dưới dòng, đôi khi cả đến vùng ven bờ và vùng khơi của biển. II. Nguyên nhân ô nhiễm nước: Sự ô nhiễm các nguồn nước có thể xảy ra do ô nhiễm tự nhiên và ô nhiễm nhân tạo         Ô nhiễm tự nhiên là do quá trình phát triển và chết đi của các loài thực vật, động vật có trong nguồn nước, hoặc là do nước mưa rửa trôi các chất gây ô nhiễm từ trên mặt đất chảy vào nguồn nước.         Ô nhiễm nhân tạo chủ yếu là do xả nước thải sinh hoạt và công nghiệp vào nguồn nước. III. Dấu hiệu đặc trưng của nguồn nước bị ô nhiễm: Nguồn nước bị ô nhiễm có các dấu hiệu đặc trưng sau đây:         Có xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nước và các cặn lắng chìm xuống đáy nguồn.         Thay đổi tính chất lý học (độ trong, màu, mùi, nhiệt độ…)         Thay đổi thành phần hoá học (pH, hàm lượng của các chất hữu cơ và vô cơ, xuất hiện các chất độc hại…)         Lượng oxy hoà tan (DO) trong nước giảm do các quá trình sinh hoá để oxy hoá các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào.         Các vi sinh vật thay đổi về loài và về số lượng. Có xuất hiện các vi trùng gây bệnh. Nguồn nước bị ô nhiễm có ảnh hưởng rất lớn đến hệ thuỷ sinh vật và việc sử dụng nguồn nước vào mục đích cấp nước hoặc mỹ quan của thành phố. IV. TÌNH TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1. Tình trạng ô nhiễm nước trên thế giới Trong thập niên 60, ô nhiễm nước lục địa và đại dương gia tăng với nhịp độ đáng lo ngại. Tiến độ ô nhiễm nước phản ánh trung thực tiến bộ phát triển kỹ nghệ. Sau đây là vài thí dụ tiêu biểu: + Anh Quốc: Đầu thế kỷ 19, sông Tamise rất sạch. Nó trở thành ống cống lộ thiên vào giữa thế kỷ này. Các sông khác cũng có tình trạng tương tự trước khi người ta đưa ra các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt. + Nước Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán, nhiều sông rộng lớn, nhưng vấn đề cũng không khác bao nhiêu. Cuối thế kỷ 18. các sông lớn và nước ngầm nhiều nơi không còn dùng làm nước sinh hoạt được nữa, 5.000 km sông của Pháp bị ô nhiễm mãn tính. + Hoa Kỳ: Vùng Đại hồ bị ô nhiễm nặng, trong đó hồ Erie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng. + Mới đây ngày 13/1/2005, vụ nổ nhà máy hóa dầu  ở thành phố Cát Lâm (Trung Quốc) gây ô nhiễm sông Tùng Hoa với chất benzen, mức độ ô nhiễm dầu gấp 50 lần mức độ cho phép. 2. Tình trạng ô nhiễm nước ở Việt Nam. Nước ta có nền công nghiệp chưa phát triển mạnh, các khu công nghiệp và các đô thị chưa đông lắm nhưng tình trạng ô nhiễm nước đã xảy ra ở nhiều nơi với các mức độ nghiêm trọng khác nhau. + Nông nghiệp là ngành sử dụng nhiều nước nhất, dùng để tưới lúa và hoa màu, chủ yếu là ở đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng. Việc sử dụng nông dược và phân bón hoá học càng góp thêm phần ô nhiễm môi trường nông thôn. + Công nghiệp là ngành làm ô nhiễm nước quan trọng, mỗi ngành có một loại nước thải khác nhau. Khu công nghiệp Thái Nguyên thải nước biến Sông Cầu thành màu đen, mặt nước sủi bọt trên chiều dài hàng chục cây số. Khu công nghiệp Việt Trì xả mỗi ngày hàng ngàn mét khối nước thải của nhà máy hoá chất, thuốc trừ sâu, giấy, dệt… xuống Sông Hồng làm nước bị nhiễm bẩn đáng kể. Khu công nghiệp Biên Hoà và TP.HCM  tạo ra nguồn nước thải công nghiệp và sinh hoạt rất lớn, làm nhiễm bẩn tất cả các sông rạch ở đây và cả vùng phụ cận. + Nước dùng trong sinh hoạt của dân cư ngày càng tăng nhanh do tăng dân số và các đô thị. Nước cống từ nước thải sinh hoạt cộng với nước thải của các cơ sở tiểu thủ công nghiệp trong khu dân cư là đặc trưng ô nhiễm của các đô thị ở nước ta. Các loại nước thải đều được trực tiếp thải ra môi trường, chưa qua xử lý gì cả. + Nước ngầm cũng bị ô nhiễm, do nước sinh hoạt hay công nghiệp và nông nghiệp. việc khai thác tràn lan nước ngầm làm cho hiện tượng nhiễm mặn và nhiễm phèn xảy ra ở những vùng ven biển Sông Hồng, sông Thái Bình, sông Cửu Long, ven biển miền Trung… V. CÁC LOẠI Ô NHIỄM NƯỚC Có nhiều cách phân loại ô nhiễm nước. Hoặc dựa vào nguồn gốc gây ô nhiễm, như ô nhiễm do công nghệp, 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, hoá học hay vật lý. 1. 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 chất 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 quốc gia chưa kể đến các trận dịch tả. Các nước thải từ lò sát sinh chứa một lượng lớn mầm bệnh. + Các nhà máy giấy thải ra nước có chứa nhiều glucid dễ lên men. Một nhà máy trung bình làm nhiễm bẩn nước tương đương với một thành phố 500.000 dân. + 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 của nó là skatol. 2. Ô nhiễm hoá 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 thuỷ sinh vật. Sự ô nhiễm do các chất khoáng là do sự thải vào nước các chất như nitrat, phosphat và các chất khác dùng trong nông nghiệp và các chất thải từ các ngành công nghiệp. Nhiễm độc chì (Saturnisne): Đó là chì được sử dụng làm chất phụ gia trong xăng và các chất kim loại khác như đồng, kẽm, chrom, nickel, cadnium rất độc đối với sinh vật thủy sinh. Thủy ngân dưới dạng hợp chất rất độc đối với sinh vật và người. Tai nạn ở Vịnh Minamata ở Nhật bản là một thí dụ đáng buồn. Hàng trăm người chết và hàng ngàn người bị nhiễm độc nặng do ăn phải cá và các động vật biển khác đã bị nhiễm thủy ngân do nhà máy này thải ra,  Sự ô nhiễm nước do nitrat và phosphat từ phân hoá học cũng đáng lo ngại. Phân bón làm tăng năng suất cây trồng và chất lượng của sản phẩm. Nhưng các cây trồng chỉ sử dụng được khoảng 30 – 40% lương phân bón, lượng dư thừa sẽ vào các dòng nước mặt hoặc nước ngầm, sẽ gây hiện tượng phì nhiêu hoá sông hồ, gây yếm khí ở các lớp nước ở dưới. 3. Ô nhiễm do các chất hũu cơ tổng hợp Ô nhiễm này chủ yếu do hydrocarbon, nông dược, chất tẩy rửa… a.      Hydrocarbons (CxHy) Hydrocarbons là các hợp chất của các nguyên tố của 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. Đôi khi cá bắt được không thể ăn được vì có mùi dầu lửa. 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. Có khoảng 3,6 triệu tấn dầu thô thải ra biển hàng năm. Một tấn dầu loang rộng 12 km2 trên mặt biển. Các vực nước ở đất liền cũng bị nhiễm bẩn bởi hydrocarbon. Sự thải của các nhà máy lọc dầu, hay sự thải dầu nhớt xe tàu là do vô ý làm rơi vãi xăng dầu. Tốc độ thấm của xăng dầu lớn gấp 7 lần của nước, sẽ làm các lớp nước ngầm bị nhiễm. b. Chất tẩy rữa: Bột giặt tổng hợp và xà bông c. Nông dược (Pesticides) Người ta phân biệt: -         Thuốc sát trùng (insecticides) -         Thuốc diệt nấm (fongicides) -         Thuốc diệt cỏ (herbicides) -         Thuốc diệt chuộc (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 nứơc mặt, nước ngầm và các vùng cửa sổng, bờ biển. Ô nhiễm của vùng bờ biển Thái Bình Dương của Hoa Kỳ, ở vịnh Californie, do sự sản xuất nông dược của hãng Montrose Chemicals. Hãng này sản xuất 2/3 số lượng DDT toàn cầu làm ô nhiễm một diện tích 10.000km2, làm cho một số cá không thể ăn được tuy đã nhiều năm trôi qua. 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. 4. 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 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 chất 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 hoá học như muối sắt, mangan, clor tự do, hydro sulfur, phènol… làm cho nước có vị không bình thường. Các chất amoniac, sulfur, cyancur, 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. VI. HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM NƯỚC 1-      Do chất thải giàu dinh dưỡng a.      Ở các vực nước chảy Sự thải các chất hữu cơ sẽ gây một sự xáo trộn toàn bộ hệ sinh thái với sự xuất hiện 4 vùng dọc theo dòng nước. -         Vùng pha trộn giữa nước sông và nước thải. -        Vùng phân huỷ tích cực, ở đó nấm và vi khuẩn sinh sôi và phân huỷ chất hữu cơ. Nếu tất cả O2 được sử dụng hết, vùng này sẽ trở nên hôi thối. -        Kế đến sẽ là vùng phục hồi, nước sẽ làm giảm lượng chất ô nhiễm. -        Vùng nước sach trở lại sau khi phục hồi. b.      Các vực nước đứng (hồ, ao, đầm lầy…) Thường bị lấp đầy nhanh chóng do sự phát triển mau lẹ của thực vật và các sinh vật khác, do sự tăng độ phì nhiêu của nước bởi các nhân tố dinh dưỡng nhất là nitrat, phosphat làm sinh sôi nảy nở các phiêu sinh thực vật và các sinh vật thuỷ sinh. Kết quả là hồ hẹp lại dần và cạn đi. 2-      Do chất thải độc hại a.      Độc tố của ô nhiễm hoá học chính Sự sử dụng nông dược để trừ dịch hại, nhất là phun thuốc bằng máy bay làm ô nhiễm những vùng rộng lớn. Các chất này thường tồn tại lâu dài trong môi trường, gây hại cho nhiều sinh vật có ích, đến sức khoẻ con người. Một số dịch hại có hiện tượng quen thuốc, phải dùng nhiều hơn và đa dạng hơn các thuốc trừ sâu. Ngoài ra các hợp chất hữu cơ khác cũng có nhiều tính độc hại. Nhiều chất thải độc hại có chứa các hợp chất hữu cơ như phenol, thải vào nước làm chết vi khuẩn, cá và các động vật khác, làm giảm O2 tăng hoạt động vi khuẩn yếm khí, tạo ra sản phẩm độc và có mùi khó chịu như CH4, NH3, H2S… Thuốc tẩy rửa tổng hợp rất độc cho người và vi khuẩn trong nước. b.       Nông dược Muối đồng, các chromates rất độc cho tảo với nồng độ nhỏ. Thước trừ cỏ rất độc với phiêu sinh thực vật. Thuốc sát trùng cũng độc đối với phiêu sinh vật. DDT và các thuốc trừ sâu khác ngăn cản quang hợp của phiêu sinh thực vật và sự nẫy mầm của các tiếp hợp bào tử (zygospores). Các thuốc sát trùng thường có độc tố cao đối với động vật có xương sống máu lạnh và các động vật không xương sống. Nông dược còn làm xáo trộn sự tạo phôi và phát triển hậu phôi của động vật có xương sống thủy sinh, cản trở sự biến thái của nòng nọc ếch, tuyến sinh dục và làm bất thụ cá. c.       Các Hydrocarbons Gây tổn thất cao cho các quần xã sinh vật. Tai nạn đắm tàu dầu gây ô nhiễmï cho sinh vật biển bởi sản phẩm dầu. Cá, tôm, cua bị chết hầu hết. Chim biển là những nạn nhân đầu tiên và dễ thấy của tai nạn dầu. Ngày nay, biển và đại dương đầy những cặn bả của tai nạn dầu. d.      Thuỷ ngân (Hg) Là chất ít có trong tự nhiên, nhưng ô nhiễm thủy ngân rất đáng sợ. Thuỷ ngân ít bị phân huỷ sinh học nên có khuynh hướng tích tụ trong sinh vật thông qua chuỗi và lưới thức ăn. Rong biển có thể tích tụ lượng thuỷ ngân hơn 100 lần trong nước; cá thu có thể chứa đến 120 ppm Hg/kg. VII. BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Ngoài các biện pháp khoa học để xử lý nước thải trước khi được thải ra như: phương pháp lý học (dùng để lắng cát), phương pháp sinh học (dùng vi sinh, các ao hồ lọc chất thải), phương pháp hóa học (trung hòa nước thải, khử trùng…), phương pháp quá trình tự nhiên (cánh đồng lọc, dùng thủy sinh vật…) thì việc quan trọng nhất là giáo dục ý thức giữ gìn nguồn nước sạch cho mọi người dân như: không xả nước và rác thải sinh hoạt xuống kênh rạch  ao hồ, không phóng uế bừa bãi, xây cầu tiêu ngay trên  ao nuôi cá, lắp đặt ống nước ngay trong hố ga, trong ống cống.. Ban hành những quy định chặt chẽ, nghiêm khắc về xử lý chất thải và thực hiện những chương trình hành động thiết thực nhằm phục hồi môi trường đang bị xâm hại nghiêm trọng,   tăng cường tuyên truyền ý thức bảo vệ môi trường cho mọi người dân nhất là những người dân sống ở ven và trên kênh racïh. Mỗi con người cần ít nhất 1 – 1,5 lít nước trong 1 ngày để uống và khoảng 2 lít nước để nấu ăn, 100 – 150 ml nước cho sinh hoạt (vệ sinh, tắm giặt). Do đó mọi người phải nhận thức được vai trò quan trọng của nước uống và phải biết lo ngại, quan tâm đến nguy cơ ô nhiễm nguồn nước từ nước thải chứa hóa chất độc hại gây biến dị sinh lý lâu dài theo hệ di truyền, những vi khuẩn gây bệnh như thương hàn, dịch tả v.v… đang có khuynh hướng gia tăng trong nước để có ý thức giữ gìn và bảo vệ nguồn nước, một tài nguyên không phải là vô hạn của trái đất.