1
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA
------------------
NGUYỄN HỮU CƯU
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM CHẤT HỮU CƠ, CHẤT
DINH DƯỠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT
CHẤT LƯỢNG NƯỚC CỦA HỒ BÀU TRÀM – TP ĐÀ
NẴNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
Đà Nẵng – 2014
2
3
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
KHOA HÓA
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐHSP
-------------------------------------------------------
KHOA HÓA
---------------
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hữu Cưu
Lớp: 10CQM
1. Tên đề tài:Đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và đề xuất
2.
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM CHẤT HỮU CƠ, CHẤT DINH
biện pháp kiểm soát với chất lượng nước của hồ Bàu Tràm – TP Đà Nẵng.
DƯỠNG
VÀ ĐỀ
XUẤT
PHÁP KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG
Nguyên liệu, dụng
cụ và
thiết BIỆN
bị:
+NƯỚC
Nguyên
liệu:HỒ
MẫuBÀU
nướcTRÀM
tại hồ Bàu
Tràm,
Liên Chiểu, TP Đà Nẵng.
CỦA
– TP
ĐÀquận
NẴNG
+ Dụng cụ: Bình tam giác, bình định mức, pipet các loại, phễu, cốc, ống đong.
+ Thiết bị: Bếp cách thủy, bếp điện, máy đo COD, máy đo pH, cân, máy đo
quang (UV-VIS), máy đo DO, máy đo độ dẫn, thiết bị lấy mẫu nước.
+ Hóa chất:
- Kali đicromat: K2Cr2O7.
- Axit sunfuric: (H2SO4) có chứa Ag2SO4.
- Natri hydroxit: (NaOH).
- Amoni Clorua tinh khiết: (NH4Cl).
KHÓA
LUẬN
TỐT
- Thủy ngân
Clorua:
HgCl
2. NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
- Kali iotua: (KI).
- Kali dihydro photphat : (KH2PO4).
- Amonimolipdat: ((NH4)6Mo7O24.4H2O).
- Kali antimonyl tatrat: (K(SbO)C4H4O6).
- Axit ascorbic:Sinh
(C6Hviên
8O6).thực hiện
: Nguyễn Hữu Cưu
- Kali natri tactrat: (KNaC4H4O6.4H2O).
- Natri salicylate:
(C7H5NaO3).
Lớp
: 10CQM
- Nước cất.
Giáo viên hướng dẫn
: Nguyễn Đình Chương
3. Nội dung nghiên cứu:
- Khảo sát lấy mẫu và đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt hồ Bàu Tràm.
- Nghiên cứu sự sinh trưởng, phát triển và khả năng xử lý nước thải của cây
Chuối hoa khi qua mô hình đất ngập nước, mô hình lọc nổi.
4. Giáo viên hướng dẫn:Nguyễn Đình Chương
5. Ngày giao đề tài:
6. Ngày hoàn thành:
Đà Nẵng – 2014
4
Chủ nhiệm Khoa
Giáo viên hướng dẫn
Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày…tháng….năm 2014
Kết quả điểm đánh giá….
Ngày…tháng….năm 2014
5
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNGLỜI
CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Nguyễn Đình
Chương đã hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em rất nhiều trong quá trình làm luận
văn.
Em xin được gửi lời cảm ơn tới các Thầy, Cô trong Trường Đại học Sư
phạm – Đại học Đà Nẵng thuộc các bộ môn, những người đã dạy dỗ, giúp đỡ và chỉ
bảo cho em trong suốt quá trình học tập.
Em xin chân thành cảm ơn các bạn Trần Công Lâm, Nguyễn Anh Khoa
trong nhóm nghiên cứu khoa học đã giúp đỡ, hỗ trợ mình trong suốt quá trình làm
khóa luận.
Cuối cùng, em kinh chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công
trong sự nghiệp cao quý là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.
Đà Nẵng, ngày…. tháng …. năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Hữu Cưu
6
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Trang bìa phụ
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các từ viết tắt
Danh mục bảng
Danh mục hình ảnh
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường
ĐH
: Đại học
FWS
:Free water surface
Gs.TSKH:Giáo sư Tiến sĩ khoa học
HSF
: Horizontal subsurface flow
ISO
:International Organization for Standardization
NXB
: Nhà xuất bản
QCVN
:Quy chuẩn Việt Nam
TCCP
:Tiêu chuẩn cho phép
TCVN
:Tiêu chuẩn Việt Nam
Th.S
: Thạc sĩ
TNHH
: Trách nhiệm hữu hạn
TP
: Thành phố
TS
: Tiến sĩ
UBND
: Ủy ban nhân dân
US-EPA :The current United States Environmental Protection Agency
VSF
:Vertical subsurface flow
7
XLNT
: Xử lý nước thải
8
DANH MỤC BẢNG
9
DANH MỤC HÌNH ẢNH
10
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong đời sống
con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái Đất thì nước và môi trường
nước đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Nước tham gia vào vai trò tái sinh thế giới
hữu cơ (tham gia vào quá trình quang hợp). Trong quá trình trao đổi chất nước đóng
vai trò trung tâm. Những phản ứng lý hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của
nước.
Nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt của con người và đóng vai trò cực kì
quan trọng trong sản xuất. Đối với cây trồng, nước là nhu cầu thiết yếu, đồng thời
có vai trò điều tiết các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ
thoáng khí trong đất… Tuy nhiên, do hoạt động của con người mà làm cho môi
trường nước ngày càng bị ô nhiễm. Ô nhiễm môi trường nước hiện nay là một vấn
đề được toàn xã hội quan tâm. Ở Việt Nam đang tồn tại một thực trạng đó là hầu hết
các cơ sở sản xuất chỉ xử lý sơ bộ nước thải hoặc xả trực tiếp ra bên ngoài. Hậu quả
đáng báo động là môi trường nước kể cả nước mặt và nước ngầm ở nhiều khu vực
đang bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Vì vậy, siết chặt công tác quản lý cùng với nâng cao nhận thức của con người
thì việc tìm ra các biện pháp xử lý SS, COD, BOD 5, N-NO3-, N-NH4+, P-PO43- đến
mức cho phép có ý nghĩa hết sức quan trọng.
Hiện nay, có nhiều biện pháp xử lý như dùng bèo tây, …để giảm nồng độ các
chất ô nhiễm trong nước thải.
Ở đây, tôi thực hiện đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ, chất dinh
dưỡng và đề xuất biện pháp kiểm soát chất lượng nước của hồ Bàu Tràm – TP Đà
Nẵng”.
2. Mục tiêu của đề tài
Đánh giá hiện trạng của nước hồ Bàu Tràm đối với một số chỉ tiêu sau: Nồng
độ chất hữu cơ (BOD5), (COD), nồng độ chất rắn lơ lửng (SS), chất dinh dưỡng (NNO3-, N-NH4+, P-PO43-.
Đề xuất các biện pháp để xử lý các chất trên.
11
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng
- Chất dinh dưỡng, chất hữu cơ trong nước của hồ Bàu Tràm.
- Mô hình đất ngập nước, mô hình lọc nổi.
3.2. Phạm vi
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng, chất hữu cơ trong nước
của hồ Bàu Tràm.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo vệ nước.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
Đề tài bao gồm các nhóm nghiên cứu lý thuyết sau:
- Phân tích nồng độ của COD, BOD5, SS, N-NH4+, N-NO3-, P-PO43-.
- Phương pháp đo quang (UV – VIS).
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân tích chất dinh dưỡng, chất
hữu cơ và ảnh hưởng của các yếu tố về hóa chất và thời gian đo mẫu, vị trí lấy
mẫu.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo vệ nước.
4.3. Các chỉ tiêu theo dõi, đánh giá
- Các thông số DO, SS, nhiệt độ, pH trong chất lượng nước mặt.
- Nồng độ các chất hữu cơ, nồng độ các chất dinh dưỡng đối với nước mặt.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Về mặt khoa học, cung cấp một số đề tài nghiên cứu cho sinh viên khóa sau
tiếp tục nghiên cứu này.
- Ứng dụng các biện pháp để kiểm soát chất lượng nước mặt vào thực tiễn để
giảm thiểu nồng độ các chất ô nhiễm trong nước.
6. Cấu trúc đề tài
A. Phần mở đầu
B. Nội dung
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
C. Kết luận và kiến nghị
Phụ lục gồm 2 phụ lục và tài liệu tham khảo
12
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. NGUỒN NƯỚC VÀ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC
1.1.1. Nguồn nước
Nguồn nước là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác,
sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng chứa nước
dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác.
Lượng nước trên Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỉ . Trong đó 97,4% là nước
mặn trong các đại dương trên thế giới, phần còn lại, 2,6% là nước ngọt. Tồn tại chủ
yếu dưới dạng băng tuyết đóng ở hai cực và trên các ngọn núi, chỉ có 0,3% nước
trên toàn thế giới (hay 3,6 triệu ) là có thể sử dụng làm nước uống. Việc cung cấp
nước uống sẽ là một trong những thử thách lớn nhất của loài người trong vài thập
niên tới đây.
1.1.1.1. Nguồn nước mặt
Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền, đại dương, sông suối, ao hồ, đầm
lầy. Tổng trữ lượng nước mặt của Việt Nam khoảng 830 - 840 tỷ m 3. Trong khi đó,
63% lượng nước mặt của Việt Nam được sản sinh từ bên ngoài lãnh thổ. Nếu xét
chung cho cả nước, thì tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối phong phú,
chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới. Trong khi đó
diện tích đất liền nước ta chỉ chiếm khoảng 1,35% của thế giới.
Đặc điểm của nước mặt là chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện khí hậu và các tác
động khác do hoạt động kinh tế của con người; nước mặt dễ bị ô nhiễm và thành
phần hóa lý của nước thường bị thay đổi; khả năng hồi phục trừ lượng của nước
nhanh nhất ở vùng thường có mưa, biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (dao động giữa
các năm và phân phối không đều trong năm) và còn phân bố rất không đồng đều
giữa các hệ thống sông và các khu vực khác nhau.
1.1.1.2. Nguồn nước ngầm
Nước dưới đất là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới mặt đất. Nước
dưới đất chứa trong các lỗ hổng, khe nứt, hang động ngầm kích thước khác nhau,
tồn tại ở ba trạng thái rắn, lỏng, khí và có thể chuyển đổi từ trạng thái này sang
trạng thái kia. Tổng trữ lượng tiềm tàng khai thác nước dưới đất chưa kể phần hải
đảo ước tính khoảng 60 tỷ m 3/năm. Trữ lượng nước ở giai đoạn tìm kiếm thăm dò
sơ bộ mới đạt khoảng 8 tỷ m3/năm (khoảng 13% tổng trữ lượng).
13
Nước dưới đất là loại tài nguyên ngầm được con người khai thác vào loại sớm
nhất và lâu dài nhất. Tuy nhiên, phần nước ngầm nằm sâu có động thái biến đổi
chậm, thành phần hóa học phức tạp, khai thác khó khăn, nên hiện ít có giá trị khai
thác. Nước dưới đất phân bố trên diện rộng và có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối
với hệ thực vật và hệ sinh vật đất, bởi đa phần các cá thể này không thể tự vận động
đi tìm nước được như con người và động vật khác. Nước dưới đất là nguồn cung
cấp, duy trì sự tồn tại của các thuỷ vực mặt trong thời kỳ không mưa kéo dài. Nước
dưới đất cũng thường được khai thác phục vụ cho nông nghiệp, đô thị, và công
nghiệp qua các giếng khai thác nước.
1.1.1.3. Nguồn nước đại dương
Biển và đại dương được coi là sản phẩm của quá trình trung hoà axit-bazơ
khổng lồ trong các giai đoạn đầu thành tạo trái đất. Các axit (HCl, H 2SO4, H2CO3)
thoát ra từ bên trong lòng đất thông qua hoạt động của núi lửa đã phản ứng với các
bazơ được giải phóng do tác động của thời tiết đối với các loại đá.
Nước biển chứa 96,5% nước tinh khiết, hàng năm được bổ sung 5,4 tỷ các
chất tan, các muối từ đất đá lục địa. Về mặt hoá học nước biển là dung dịch NaCl
0,5M và MgSO4 0,05M. Ngoài ra nước biển còn chứa một lượng đáng kể khí hoà
tan cùng vết của toàn bộ các chất có thể có trong vũ trụ.
Thành phần cơ bản của nước biển rất ổn định theo thời gian và không gian. Sự
đồng nhất theo không gian là do sự trao đổi nước rộng rãi, thường xuyên; sự ổn
định theo thời gian là do khối lượng dòng lục địa chảy vào nó quá nhỏ (35,5 ngàn
so với 1370.106 km3). Nước biển được đặc trưng bởi độ mặn.
Độ mặn của nước biển phụ thuộc rất nhiều vào nguồn gốc của nước và đặc
điểm của quá trình trao đổi nước giữa biển và lục địa (nước bốc hơi từ bề mặt đại
dương có độ khoáng nhỏ nhưng nước từ lục địa đổ ra biển có độ khoáng lớn hơn
nhiều).
1.1.2. Ô nhiễm nguồn nước hồ đô thị
1.1.2.1. Chất lượng nguồn nước hồ đô thị
Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp
lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. Môi trường
nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước
thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công
14
nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình và thiết bị xử lý
chất thải. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là rất nặng.
Tại cụm công nghiệp Tham Lương, thành phố Hồ Chí Minh, nguồn nước bị
nhiễm bẩn bởi nước thải công nghiệp với tổng lượng nước thải ước tính 500.000
m3/ngày từ các nhà máy giấy, bột giặt, nhuộm, dệt. Ở thành phố Hà Nội, tổng lượng
nước thải của thành phố lên tới 300.000 - 400.000 m3/ngày; chỉ số BOD, oxy hoà
tan, các chất NH4+, NO2-, NO3- ở các hồ nội thành đều vượt quá quy định cho phép.
Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các đô thị khác như Hải Phòng,
Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh hoạt cũng không được xử
lý độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá tiểu chuẩn cho
phép (TCCP), các thông số chất lơ lửng (SS), BOD 5; COD; oxy hoà tan (DO) đều
vượt từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần tiêu chuẩn cho phép.
Sở Tài nguyên – Môi trường TP Đà Nẵng ngày 12/09/2008 đã có kết quả quan
trắc chất lượng nước hồ công viên 29-3, theo đó, kết quả cho thấy hàm lượng oxy
trong nước (DO) thấp hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn. Một số chất hữu cơ như
COD, NH4+ đều vượt tiêu chuẩn cho phép. Trong đó, COD vượt tiêu chuẩn 3,3 – 3,8
lần, NH4+ vượt tiêu chuẩn 3,26 – 5,58 lần. Ngoài ra, hàm lượng kim loại nặng trong
nước như Cu, Pb, cũng vượt tiêu chuẩn cho phép. Sau đó, thành phố đã bịt 3 cống
xả nước thải vào hồ, đồng thời xây dựng tuyến mương thoát nước bao quanh hồ có
tổng chiều dài 727m và tiếp hành các biện pháp nạo vét, xử lý nước hồ ở đây. Đến
nay thì chất lượng nước đã được cải thiện nhiều.
Trên địa bàn quận Thanh Khê, TP Đà Nẵng, kết quả quan trắc chất lượng
nước hồ trong các năm 2007 – 2009 cho thấy, mức độ ô nhiễm các hồ trên địa bàn
quận chủ yếu là do ô nhiễm chất dinh dưỡng và ô nhiễm vi sinh. Để khắc phục tình
trạng này, quận Thanh Khê đã thực hiện nhiều giải pháp xử lý môi trường. Đối với
hồ Thạc Gián - Vĩnh Trung, sau 4 năm thực hiện xử lý ô nhiễm bằng biện pháp sinh
học dùng bèo lục bình kết hợp duy trì vệ sinh thường xuyên, đến nay chất lượng
môi trường nước hồ đã được cải thiện rõ rệt, cảnh quan ven hồ sạch, đẹp. Đối với
hồ Xuân Hòa A, năm 2006, quận Thanh Khê đã giao cho Công ty TNHH Du lịch và
Thương mại Viễn Nam (Công ty Viễn Nam) quản lý, khai thác (hoạt động kinh
15
doanh dịch vụ nhà hàng), đồng thời chịu trách nhiệm bảo vệ, xử lý ô nhiễm tại hồ
này. Công ty Viễn Nam đã dọn cỏ dại, bèo dưới lòng hồ và xây dựng một số công
trình như khu dưỡng sinh, cây xanh và đèn trang trí trong khu vực hồ. Đến năm
2007, Công ty Viễn Nam tiếp tục đề nghị UBND quận Thanh Khê giao hồ 2ha ở
phường Thanh Khê Tây để khai thác, kinh doanh dịch vụ nhà hàng. [1], [6]
1.1.2.2. Các nguồn gây ô nhiễm hồ đô thị
a. Ô nhiễm do tự nhiên
Sự ô nhiễm nước gây ra bởi các quá trình vận động của vỏ quả đất hay thiên tai
như bão, lũ lụt, …Tuy nhiên, tất cả những thiên tai này diễn ra không thường
xuyên, không phải là nguyên nhân chính dẫn đến sự ô nhiễm của nước hồ đô thị.
b. Ô nhiễm do nhân tạo
Từ hoạt động công nghiệp
Nước thải từ các hoạt động sản xuất của các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu
thủ công nghiệp và các khu công nghiệp. Nước thải sản xuất có thành phần rất đa
dạng và phức tạp, ngoài các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng đến hàm lượng các kim
loại nặng và các chất độc gây mùi,…Dù đa số các khu công nghiệp đã có hệ thống
xử lý nước thải tập trung nhưng vẫn còn tình trạng xả lắng nước thải vào các hồ đô
thị.
Hình 1.1. Nước thải của nhà máy xi măng Coseco xả vào hồ Bàu Tràm
Do hoạt động sản xuất nông nghiệp
Việc lạm dụng và sử dụng không hợp lý các loại hóa chất trong sản xuất nông
nghiệp, không tuân thủ theo đúng những qui định nghiêm ngặt về quy trình sử dụng.
16
Từ đó, lượng hóa chất dư này theo dòng nước và đi vào hồ đô thị làm gia tăng chất
ô nhiễm trong hồ.
Chăn nuôi với quy mô lớn hay nhỏ thì chất thải vẫn chưa được xử lý, các
chất thải chăn nuôi không chỉ ảnh hưởng nặng nề đến không khí mà còn ngấm vào
đất gây ảnh hưởng đến nguồn nước gây suy giảm chất lượng nước. Việc xử lý xác
động vật chết do dịch bệnh vẫn chưa được người dân xử lý một cách hiệu quả làm
gia tăng lượng chất thải ngấm vào đất.
Nước thải từ khu dân cư
Nước thải từ các khu dân cư và các khu vực công cộng chứa lượng chất gây
ô nhiễm nhất định từ quá trình sinh hoạt và vệ sinh của con người. Lượng nước này
nếu không được thu gom vào hệ thống thu gom chung mà đổ trực tiếp vào hồ thì sẽ
gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần nước thải sinh hoạt không phức tạp như nước
thải công nghiệp nhưng chứa lượng lớn các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng (, ),
các chất rắn và vi trùng. Những chất này nếu gia tăng trong hồ thì sẽ gây suy giảm
chất lượng nước, gây ảnh hưởng đến thủy sinh vật, đến cảnh quang xung quanh.
Nước chảy tràn
Bên cạnh khu vực hồ thì thường có thể là các khu dân cư, khu bệnh viện,
trường học, cơ quan và cả khu công nghiệp, các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ. Nếu lượng
nước mưa không được thu gom bằng hệ thống riêng thì nó sẽ trực tiếp cuốn trôi các
chất độc hại trên bề mặt các khu vực trên và đi vào hồ. Loại nước này thường chứa
nhiều chất dinh dưỡng, chất rắn, dầu mỡ và vi trùng…Điều này sẽ gây suy giảm
chất lượng nước hồ thị.
c. Do một số nguyên nhân khác
+ Do tác động của ô nhiễm không khí: các khí thải từ nhà máy mang theo các
khí CO, CO2, SO2, NO2… làm ô nhiễm không khí, kết hợp với hơi nước bốc hơi gây
nên mưa axit, làm giảm độ pH của sông hồ, làm chết các loài thủy sinh.
+ Hệ thống ao hồ không được nạo vét dẫn đến tích tụ một khối lượng lớn các
vật chất hữu cơ từ nước thải, rác thải gây bồi lắng và ảnh hưởng đến việc tiêu thoát
của dòng nước. Các bãi chôn rác không đạt yêu cầu kỹ thuật, nước rỉ ra từ rác thấm
vào mạch nước ngầm hoặc cho chảy tràn trên mặt đất vào kênh rạch. Các dòng
nước mặt trên sông, kênh rạch còn bị ô nhiễm do xăng dầu của các tàu bè đi lại,
17
hoặc các sự cố vận chuyển khác trên sông, biển. Ảnh hưởng do chưa có ý thức về
sử dụng và bảo vệ nguồn nước như sử dụng bừa bãi hoang phí, không đúng mục
đích sử dụng.
1.1.2.3. Các chất gây ô nhiễm hồ đô thị
a. Các hợp chất hữu cơ
- Các hợp chất hữu cơ không bền: các cacbonhydrat, các loại protein, các chất
béo,...
- Các hợp chất hữu cơ bền vững thường là các hợp chất có độc tính sinh học
cao, khó bị phân hủy bởi các tác nhân vi sinh vật: các hợp chất phenol, các loại hóa
chất bảo vệ thực vật hữu cơ, tanin và lignin, các hydrocacbon đa vòng và ngưng
tụ,...
b. Các kim loại nặng
- Chì (Pb): có độc tính đối với não, có thể gây chết người nếu bị nhiễm độc
nặng.
- Thủy ngân (Hg): rất độc với người và thủy sinh.
- Asen (As): rất độc, dễ dàng hấp thụ vào cơ thể qua ăn uống, hô hấp, qua da.
Gây ung thư da, phổi, xương, và làm sai lệch nhiễm sắc thể,...
- Các nguyên tố khác có độc tính rất cao như: Cadimi, Crom, Niken,...là tác
nhân gây hại cho người và thủy sinh ngay ở nồng độ thấp.
c. Các chất rắn: (chất rắn lơ lửng)
Có trong nước tự nhiên là do quá trình xói mòn, do nước chảy tràn từ đồng
ruộng, do nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Có thể gây trở ngại cho việc nuôi
trồng thủy sản, cấp nước sinh hoạt.
18
d. Màu: có nguồn gốc
- Các chất hữu cơ dễ phân hủy bởi các tác nhân vi sinh vật.
- Sự phát triển của một số loài thực vật nước: tảo, rong rêu,...
- Có chứa các hợp chất sắt, mangan ở dạng keo.
- Có chứa các tác nhân gây màu: kim loại (Cr, Fe,...), các hợp chất hữu cơ
tanin, lignin, ...
e.Mùi: do các nguyên nhân
- Có các chất hữu cơ từ cống rãnh khu dân cư, các xí nghiệp chế biến thực
phẩm.
- Có các sản phẩm từ sự phân hủy các xác chết động vật.
- Nước thải công nghiệp hóa chất, chế biến dầu mỡ.
f.Các chất dinh dưỡng
Việc sử dụng dư thừa các chất dinh dưỡng vô cơ (photphat, muối amon, ure,
nitrat, kali,...) trong quá trình sử dụng phân bón cho cây trồng sẽ gây lên hiện tượng
phú dưỡng trong nước bề mặt v.v…
1.2.
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC
Chất lượng nguồn nước được đánh giá thông qua nồng độ hoặc hàm lượng các
tác nhân vật lý, hóa học, sinh học có trong nước qua các tiêu chuẩn qui định cho
từng mục đích sử dụng.
Thông thường con người sử dụng nước cho 5 mục đích:
•
•
•
•
Nước cấp cho sinh hoạt ( ăn, uống, tắm…).
Nước phục vụ cho nông nghiệp ( thủy lợi, chăn nuôi gia súc,…).
Nước phục vụ cho thủy sản và bảo vệ đời sống hoang dã.
Nước phục vụ cho nhu cầu giải trí, thể thao,…
19
•
Nước cấp cho nông nghiệp.
Mỗi mục đích có tiêu chuẩn và phương pháp đánh giá riêng về mức độ phù
hợp cho nhu cầu sử dụng. Nước cấp cho ăn uống cần độ tinh khiết cao nhất, nước
phục vụ nhu cầu giải trí, thủy sản và bảo vệ đời sống hoang dã cũng cần có chất
lượng cao. Trong khi đó nguồn nước làm mát, nước rửa trong công nghiệp không
yêu cầu độ tinh khiết cao.
Để xem xét một nguồn nước có đạt yêu cầu sử dụng cho từng mục đích sử
dụng hay không cần phải so sánh chất lượng nguồn nước đó với tiêu chuẩn chất
lượng nguồn nước do các tổ chức chuyên môn quốc tế hoặc nhà nước qui định.
Trong các tiêu chuẩn chất lượng nước, người ta thường dùng các chỉ tiêu vật lý, hóa
học, sinh học (thường là các tác nhân ô nhiễm) đặc trưng để đánh giá chất lượng
nguồn nước theo các dạng tác động của chúng lên hệ sinh thái thủy vực. Có thể
đánh giá theo các phương pháp sau:
1.2.1.
Đánh giá trực tiếp và độc lập của các chỉ tiêu trong nước thải với nguồn
nước
Việc đánh giá trực tiếp và độc lập các thông số, chỉ tiêu sẽ có được thông tin
nhanh về nguồn gốc gây ô nhiễm thông qua các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng.
o
Các chỉ tiêu vật lý: nhiệt độ, pH, độ màu, độ đục, độ dẫn điện….đánh giá về mặt
định tính ô nhiễm bẩn của nước do các loại nước thải công nghiệp, nước thải đô
thị…
o Các hợp chất hữu cơ được xác định bằng cách đo lượng oxy tiêu thụ cho quá trình
phân hủy chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học do vi sinh vật hoặc cho quá trình oxy
hóa các chất hữu cơ bởi các chất oxy hóa mạnh như K 2Cr2O7, KMnO4để biết mức
độ nhiễm bẩn chất hữu cơ trong nước thải, khả năng phân hủy chúng trong nguồn
o
nước (theo tỉ số BOD/COD)…
Chỉ tiêu oxy hòa tan (DO) đánh giá trực tiếp mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của
nguồn nước cũng như trạng thái chất lượng và khả năng tự làm sạch của nguồn
o
nước.
Các chỉ tiêu Nitơ, Photpho ( NH 4+, NO3-, PO43-) để đánh giá mức độ, khả năng phú
dưỡng của nguồn nước do nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, hoặc nước
chảy tràn vào các lưu vực tiếp nhận.
20
o
Các chỉ tiêu sinh học (Coliform,..) đánh giá mức độ tồn tại và khả năng gây dịch
bệnh của nguồn nước,…
1.2.2. Đánh giá tổng hợp
Hiện nay người ta có thể đánh giá tổng hợp nguồn nước thông qua các chỉ tiêu
hóa học tổng hợp. Từ đó phân loại chất lượng nước sử dụng thành các dạng: rất bẩn,
bẩn nặng, bẩn, hơi bẩn, sạch, rất sạch,…
Để đánh giá tổng hợp các tác động lâu dài của nước thải đối với nguồn nước
người ta dùng bảng phân loại Kolvits Marson. Nội dung của bảng phân loại nhằm
đánh giá tổng hợp chất lượng nước nguồn do tác động lâu dài của nước thải hoặc
các hoạt động khác của con người gây nên theo tất cả các chỉ tiêu. Bảng đánh giá
tổng hợp chất lượng nguồn nước được thể hiện trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Bảng đánh giá tổng hợp chất lượng nguồn nước
Trạng
thái
NH4+
NO3PO43STT
pH
nước
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
nguồn
Nước
1
7÷8
<0,05
<0,1
<0,01
rất sạch
Nước
2
6,5÷8,5 0,05÷0,4 0,1÷0,3 0,01÷0,05
sạch
Nước
3
6÷9
0,4÷1,5 0,3÷1,0 0,05÷0,1
hơi bẩn
Nước
4
5÷9
1,5÷3
1÷4
0,1÷0,15
bẩn
Nước
5
bẩn
4÷9,5
3÷5
4÷8
0,15÷0,3
nặng
Nước
6
3÷10
>5
>8
>0,3
rất bẩn
1.3.
Độ
oxy
bão
hòa
COD
(mg/l)
BOD
(mg/l)
100
≤6
≤2
100
6÷20
2÷4
50÷90
20÷50
4÷6
20÷50
50÷70
6÷8
5÷20
70÷100
8÷10
<5
>100
>10
CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC HỒ
ĐÔ THỊ
1.3.1. Tách nước thải và nước mưa đợt đầu ra khỏi hồ
Khi xả vào hồ, các loại nước thải đô thị sẽ gây lắng cặn, ô nhiễm hữu cơ làm
thiếu hụt oxy, gây phú dưỡng và độc hại đối với nguồn nước. Vì vậy các loại nước
thải này cần được tách khỏi hồ hoặc phải được xử lý đáp ứng yêu cầu vệ sinh mới
21
được xả vào hồ. Nước mưa từ các khu dân cư, đô thị và khu công nghiệp cuốn trôi
các chất bẩn trên bề mặt và khi chảy vào sông, hồ sẽ gây nhiễm bẩn thuỷ vực. Vì
vậy, ngoài nước thải, nước mưa đợt đầu trong khu vực đô thị cũng cần phải tách
khỏi hồ.
Hình 1.2. Sơ đồ tuyến cống tách nước mưa ra khỏi hồ
Ghi chú: -1. Đập tràn tách nước thải và nước mưa đợt đầu.
-2.Tuyến cống bao tách nước thải xả ra sông (mương) thoát nước
hoặc dẫn về trạm XLNT tập trung.
- 3. Phai chắn điều chỉnh mực nước trong hồ.
1.3.2. Xử lý nước thải khi xả vào hồ
Trong trường hợp đặc biệt, khi tổ chức thoát nước phân tán, nước thải được xử
lý đáp ứng các quy định về vệ sinh môi trường và phù hợp với khả năng tự làm sạch
của nguồn tiếp nhận sẽ được xả vào hồ. Sơ đồ tổ chức thoát nước và xử lý nước thải
như thế sẽ có hiệu quả kinh tế cao do giảm được kinh phí đầu tư xây dựng các tuyến
cống thoát nước thải. Mặt khác, về mùa khô khi độ bốc hơi từ mặt nước hồ lớn,
nước thải được làm sạch sẽ thường xuyên bổ cập để duy trì mực nước, đảm bảo
cảnh quan cho hồ đô thị.[2]
1.3.3.
Tăng cường quá trình tự làm sạch của hồ
Tự làm sạch là tổ hợp các quá trình tự nhiên như các quá trình thuỷ động lực,
hoá học, vi sinh vật học, thuỷ sinh học, diễn ra trong nguồn nước mặt bị nhiễm bẩn
nhằm phục hồi lại trạng thái chất lượng nước ban đầu. Như vậy, tự làm sạch bao
gồm các quá trình vật lý pha loãng nước hồ với nước thải, làm giàu oxy cho hồ và
quá trình sinh học, hoá học chuyển hoá các chất ô nhiễm trong hồ.
22
a. Nguồn nước sạch là hồ
b. Nguồn nước sạch là sông
Hình 1.3. Các phương án bổ cấp nước sạch cho hồ đô thị
1.3.4. Giảm thiểu sự ô nhiễm từ tầng đáy và bùn cặn
1.3.4.1. Nạo vét lòng hồ
Biện pháp này thường chỉ áp dụng cho các hồ nhỏ, đặc biệt là các hồ nội
thành. Vấn đề lớn nhất của giải pháp này là việc xử lý bùn cặn nạo vét (ô nhiễm các
kim loại nặng gây độc, với yêu cầu diện tích lớn cho bãi chôn lấp bùn) và dễ gây ra
hiện tượng phốt pho tái hoà nhập tức thời vào nước lớn, làm thay đổi môi trường
sống của thuỷ sinh. Chi phí cho giải pháp này thường cao. Tuy nhiên, so với giải
pháp bao phủ lát đáy, giải pháp này hiệu quả cao hơn do loại bỏ được toàn bộ chất ô
nhiễm tích tụ ra khỏi hồ.
1.3.4.2. Thay nước tầng đáy
Nước tầng đáy thường nghèo oxy và giàu chất dinh dưỡng do quá trình lắng
và bổ sung từ bùn đáy. Biện pháp này nhằm bổ sung oxy cho tầng đáy và giảm
lượng dinh dưỡng trong nước.
Hình 1.4. Sơ đồ nguyên tắc thay nước tầng đáy
1.3.4.3. Thông khí tầng đáy
23
Khi nguồn nước bị ô nhiễm, một trong những biểu hiện là thiếu oxy hoà tan
trầm trọng, đặc biệt ở tầng đáy. Trong kỹ thuật thông khí tầng đáy, khối nước nghèo
oxy ở tầng đáy được thiết bị hút lên và trải đều trên mặt thoáng. Do được tiếp xúc
trực tiếp với không khí giàu oxy nên hiệu quả trao đổi oxy hơn hẳn các phương
pháp khác.[2],[6]
1.3.5. Tổ chức quản lý hồ đô thị
Để xây dựng được mô hình quản lý hệ thống hồ đô thị, cần phân loại hồ theo
chức năng vốn có nhằm thuận tiện cho việc phân cấp quản lý, tránh để hiện tượng
quản lý chồng chéo như ngày nay. Đối với các hồ nội thành, điều hoà nước mưa,
chống úng ngập phải được coi là chức năng chính. Các hồ nằm đầu lưu vực thoát
nước, khả năng điều hoà nước mưa hạn chế thì chức năng tạo cảnh quan để vui chơi
giải trí phải được ưu tiên.
1.3.6. Tổ chức giám sát
Giám sát chất lượng nguồn nước các khu vực để đánh giá chất lượng nước, dự
báo mức độ ô nhiễm nguồn nước. Đó là cơ sở để xây dựng các biện pháp bảo vệ có
hiệu quả. Cần đánh giá các tác động do hoạt động của con người đối với nguồn
nước và khả năng sử dụng nước vào các mục đích khác nhau. Xác định chất lượng
nước tự nhiên, giám sát nguồn gốc và đường di chuyển của các chất bẩn và các chất
độc hại đi vào nguồn nước. Xác định xu hướng thay đổi chất lượng ở phạm vi vĩ
mô. Đồng thời, phải tổ chức hệ thống giám sát ở từng cơ sở, ở từng khu vực. Trạm
đánh giá xu hướng thay đổi chất lượng nước có quy mô lớn ở từng khu vực.
1.4. HIỆN TRẠNG HỒ ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
1.4.1. Hiện trạng một số hồ đô thị thành phố Đà Nẵng
Theo kết quả nghiên cứu của TS. Trần Văn Quang và Th.S Phan Thị Kim
Thủy năm 2012, thì chất lượng nước của một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
đang ở tình trạng ô nhiễm. Để đánh giá về chất lượng nước của hồ Bàu Tràm thì đề
tài đã tiến hành thu thập số liệu quan trắc chất lượng nước một số hồ trên thành phố
Đà Nẵng.
Chất lượng nước của một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng được trình
bày ở bảng 1.2.
Bảng 1.2. Chất lượng nước một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
24
Thông số
Đơn vị
Hồ Công Min
TB
viên 29-3
Max
Hồ Thạc
Min
TB
gián –
Max
Vĩnh
Trung
Bàu Tràm Min
TB
Max
Hồ 2ha
Min
TB
Max
Hồ Đò
Min
TB
Xu
Max
QCVN
08:2008/BTNMT
Nhận xét
pH
6,2
6,7
7,1
6,2
6,6
7,1
SS
mg/l
84
107
129
65
89
113
DO
mg/l
2,9
4,3
5,8
3,8
4,5
5,2
BOD5
mg/l
7,5
16
25,3
19,5
28
36,6
COD
mg/l
12,5
30,6
48,8
30
45
60
N-NH4+
mg/l
0,2
0,6
1,08
0,5
0,9
1,3
P-PO43mg/l
0,32
0,57
0,83
0,3
0,58
0,85
6
6,4
6,8
6,9
7
7,1
6,2
6,6
7
5,5 – 9
35
56
78
40
69,5
99
38
66
95
50
2,9
3,8
4,8
2,6
3,3
4,1
2,9
3,4
4
≥4
21
39
57
36
47
55
20
33
48
15
38
68
98
63
73
84
32
54
75
30
0,4
0,8
1,2
0,63
0,9
1,2
0,3
0,56
0,9
0,5
0,1
0,5
0,9
0,15
0,33
0,5
0,2
0,48
0,75
0,3
So với QCVN 08:2008/BTNMT, phần lớn các thông số chất lượng nước tại
một số hồ đo được đều vượt quy chuẩn cho phép nhiều lần. Hàm lượng SS vượt từ
1,12 đến 2,58 lần; BOD5 vượt quy chuẩn cho phép từ 1,07 đến 3,2 lần; COD vượt từ
1,02 đến 3,3 lần; N-NH4+ và P-PO43- vượt quy chuẩn cho phép từ 1,07 đến 3 lần.
Bên cạnh đó, theo báo cáo chất lượng môi trường thành phố Đà Nẵng giai
đoạn 2005 – 2010, mặc dù chất lượng nước hồ có cải thiện hơn so với các năm
trước do phân cấp quản lý cho các quận/huyện, địa phương đã có những nổ lực
trong các hoạt động bảo vệ môi trường trong thời gian qua nhưng chất lượng môi
trường nước hồ còn ô nhiễm, một số hồ nước vẫn có màu đen, mùi hôi (Bàu Tràm)
do các cống thoát nước sinh hoạt, sản xuất vào hồ hoặc nước hồ có màu xanh (Hồ 2
hecta, Hồ Công viên) do sự bùng nổ và phát triển của tảo. Một vài thời điểm cá chết
gây mùi hôi thối, đặc biệt là vào mùa hè và trời nắng nóng. Các số liệu thống kê kết
quả quan trắc cho thấy, hàm lượng các chất lơ lửng, chất hữu cơ (BOD 5,COD), các
chất dinh dưỡng (N,P), một số kim loại nặng,..đo được tại các hồ vẫn còn vượt quy
chuẩn nhiều lần. [5]
25
Chất lượng nước hồ đô thị đã và đang bị ô nhiễm bởi các chất lơ lửng, chất
hữu cơ và các chất dinh dưỡng. Nguy cơ chất lượng nước hồ đô thị diễn biến theo
chiều hướng xấu, quá trình phú dưỡng hóa sẽ xảy ra vào thời điểm mùa hè nắng
nóng là rất lớn. Sự ô nhiễm được hình thành do sự tích lũy nhanh hàm lượng các
hợp chất phốt phát và đã dẫn đến sự phát triển bùng nổ của tảo kéo theo sự ô nhiễm
các chất hữu cơ, gây nên hiện tượng cá chết hàng loạt vào các tháng đầu mùa hè và
sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không có biện pháp kiểm soát phù
hợp. [7]
1.4.2. Hiện trạng hồ Bàu Tràm, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng
Hồ Bàu Tràm là một hồ nước rộng khoảng 32ha với dung lượng nước khoảng
1 triệu . Hồ đem lại cảnh quan, mỗi khi mưa xuống thì lượng nước này sẽ chảy tràn
vào hồ, giúp điều hòa khí hậu khu vực này. Hồ đang được người dân nuôi cá, đồng
thời ở bên trái hồ một số hộ dân trồng rau xanh và sử dụng chính nguồn nước hồ để
tưới rau. Và một số hộ dân cũng sử dụng nước hồ cho mục đích sinh hoạt.
Hình 1.5. Quang cảnh hồ Bàu Tràm
1.4.3. Nguồn gây ô nhiễm hồ Bàu Tràm
Khu công nghiệp Hòa Khánh có khoảng hơn 130 doanh nghiệp hoạt động trên
diện tích gần 430ha. Những nhà máy sản xuất xi măng, giấy, thép, dệt có nguy cơ
gây ô nhiễm cao. Trước kia, nước thải của các nhà máy được thải ra hệ thống thoát
nước chung của khu công nghiệp và đổ vào hồ mà không được xử lý hoặc xử lý
không đạt yêu cầu đã tập trung về đây và gây ô nhiễm nước mặt tại hồ Bàu Tràm,
tình hình này đã kéo dài trong nhiều năm. Sau này, khi khu công nghiệp đã có hệ
thống thu gom tập trung dẫn nước thải về một nơi để xử lý thì hồ không còn hứng
chịu một lượng lớn nước thải.