intTypePromotion=3

GIÁO TRÌNH TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA part 8

Chia sẻ: Asd Avfssdg | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

0
73
lượt xem
28
download

GIÁO TRÌNH TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA part 8

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bảng 5.2. Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống của Bộ Y tế * STT Tên chỉ tiêu Ðơn vị Giới hạn tối đa 1 Màu sắc TCU 15 2 Mùi vị không có mùi, vị lạ 3 Ðộ đục NTU 2 4 pH 6,5 ÷ 8,5 5 Ðộ cứng mg/L 300 6 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) mg/L 1000 7 Hàm lượng nhôm mg/L 0,2 4+ 8 Hàm lượng Amoni, tính theo NH mg/L 1,5 9 Hàm lượng Antimon mg/L 0,005 10 Hàm lượng Asen mg/L 0,01 11 Hàm lượng Bari mg/L 0,7 12 Hàm lượng Bo tính...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA part 8

  1. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước Bảng 5.2. Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống của Bộ Y tế * STT Tên chỉ tiêu Ðơn vị Giới hạn tối đa 1 Màu sắc TCU 15 2 Mùi vị không có mùi, vị lạ 3 Ðộ đ ụ c NTU 2 4 pH 6,5 ÷ 8,5 5 Ðộ cứng mg/L 300 6 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) mg/L 1000 7 Hàm lượng nhôm mg/L 0,2 4+ 8 Hàm lượng Amoni, tính theo NH mg/L 1,5 9 Hàm lượng Antimon mg/L 0,005 10 Hàm lượng Asen mg/L 0,01 11 Hàm lượng Bari mg/L 0,7 12 Hàm lượng Bo tính chung Borat và Axit boric mg/L 0,3 13 Hàm lượng Cadimi mg/L 0,003 14 Hàm lượng Clorua mg/L 250 15 Hàm lượng Crom mg/L 0,05 16 Hàm lượng Ðồng (Cu) mg/L 2 17 Hàm lượng Xianua mg/L 0,07 18 Hàm lượng Florua mg/L 0,7 ÷ 1,5 19 Hàm lượng Hydro sunfua mg/L 0,05 20 Hàm lượng Sắt mg/L 0,5 21 Hàm lượng Chì mg/L 0,01 22 Hàm lượng Mangan mg/L 0,5 23 Hàm lượng Thủy ngân mg/L 0,001 24 Hàm lượng Molybden mg/L 0,07 25 Hàm lượng Niken mg/L 0,02 50 (b) 26 Hàm lượng Nitrat mg/L 3 (b) 27 Hàm lượng Nitrit mg/L 28 Hàm lượng Selen mg/L 0,01 29 Hàm lượng Natri mg/L 200 30 Hàm lượng Sunphát mg/L 250 31 Hàm lượng kẽm mg/L 3 32 Ðộ ô-xy hóa mg/L 2 * ban hành kèm theo Quyết định của Bộ Y tế số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/4/2002. V.1.2. Nước dùng cho các ngành công nghiệp Nước dùng trong các ngành công nghiệp tùy theo yêu cầu sử dụng mà có những yêu cầu về chất lượng khác nhau. Nước dùng làm lạnh trong các nhà máy nhiệt điện, sản xuất sắt thép... chất lượng không cần cao lắm, thậm chí có thể dùng nước có chứa lượng muối ít. Nhưng nước dùng trong các nồi hơi nếu lượng canxi quá cao sẽ tạo lớp lắng đọng làm tăng lượng nhiệt cần để đun sôi, nhanh chóng phá hủy nồi hơi. Hoặc nước dùng cho sản xuất sợi, hóa chất... đòi hỏi phải có độ tinh khiết cao. Đối với những ngành công nghiệp Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 141
  2. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước dùng nước như một tác nhân hoạt động (thủy điện) thì yêu cầu về chất lượng nước không cần quan tâm nhiều lắm. Yêu cầu dùng nước của các ngành công nghiệp rất lớn cho nên trước khi sử dụng nước cần được xử lý để đạt chất lượng cần thiết. Bảng 5.3. Yêu cầu chất lượng nước cho các ngành công nghiệp Ngành công nghiệp Ion Fe Mg hay TDS (ppm) Độ cứng Kiềm Hydrogen pH (ppm) Mn CaCO3 CaCO3 sulfur (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) Làm lạnh 0,5 0,5 1,0 Nồi hơi áp suất (kg/cm2) 3000 ÷ 500 0 ÷ 10 80 5 8 - 2500 ÷ 500 10 ÷ 17 40 Thấp 3 8,4 - 1500 ÷ 100 17 ÷ 27 10 0 9 - 500 ÷ 1000 75 ÷ 150 Rượu và chưng cất 0,1 0,2 0,2 7 25 ÷ 75 Đóng hộp 0,2 0,2 1 Bánh, mứt, kẹo 0,2 0,2 100 0,2 7 Bông 0,2 0,2 N hự a 0,02 0,02 200 Giày 0,2 0,1 300 100 Len dạ 1 0,5 180 Sợi tơ nhân tạo 0,25 0,25 200 [Nguồn: Nguyễn Khắc Cường] V.1.3. Nước cho sản xuất nông nghiệp Trong nông nghiệp nước dùng chủ yếu để tưới cho cây trồng. Chất lượng nước tưới cần phải đảm bảo các yêu cầu về nồng độ muối trong nước ở mức thấp nhằm bảo đảm cho cây cối hấp thụ thức ăn từ đất và nước, đồng thời tránh dẫn đến sự tích tụ muối trong đất hình thành đất mặn. Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 142
  3. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước Đất có pH ≥ 8,5 với mức bão hòa Na+ ≥ 15% được gọi là đất kiềm. Đất kiềm có kết cấu yếu nên dễ hóa bùn và không thoáng. Nước tưới với tỷ lệ Na thấp phù hợp với sản xuất nông nghiệp. Trong nước tưới nếu có các nguyên tố như Selenium, Molipden, Plauride thì cây cỏ chịu được nhưng lại độc hại đối với các động vật; ngược lại các nguyên tố như Baron, Lithium rất độc hại với thực vật. Baron có hại cho cam, quýt, cây có dầu; nhưng ngũ cốc, bông thì có thể chịu đựng được. Ngoài ra việc sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp đã và đang có những ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường. Động vật nếu bị ô nhiễm những hóa chất từ thuốc bảo vệ thực vật có khả năng ảnh hưởng đến hệ di truyền, dẫn tới gây đột biến, ung thư hoặc ảnh hưởng đến phôi thai. Những loại hóa chất bảo vệ thực vật như DDT, các loại clo hữu cơ (Lindane, Aldrine), phospho hữu cơ (Basudine, Methyl Parathion…) có độc tính rất cao đối với người, động vật có vú và với các loài thủy sinh. Trong khi đó những loại pyrethroid tổng hợp (Decis, Cypermethrin) ít độc đối với người nhưng lại rất độc đối với tôm, cá. Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 143
  4. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước Bảng 5.4. Một số hóa chất bảo vệ thực vật có độc tính sử dụng ở ĐBSCL STT Hóa chất Động vật thực nghiệm LC50 (mg/L) 1 Parathion methyl Cá lòng tong (Rasbora sp.) 6,5 (Vofatox, Methaphos) Cá bảy màu (Poecilia reticulata) 6,4 Cá vàng (Carassius auratus) 9,6 2 Bassa Cá lòng tong (Rasbora sp.) 9,8 (BPMC, Fenobcarb) Cá vàng (Carassius auratus) 20,0 3 Methamidophos Cá lòng tong (Rasbora sp.) 23,0 (Monitor, Tamaron) Tép gạo (Macrobrachium lanchesteri) 0,05 4 Padan Cá lòng tong (Rasbora sp.) 0,35 (Cartap) Tép gạo (Macrobrachium lanchesteri) 0,18 5 Cidi M Cá lòng tong (Rasbora sp.) 0,038 (Phenthaote, Trebon) Tép gạo (Macrobrachium lanchesteri) 0,001 6 Sherpa Cá bảy màu (Poecilia reticulata) 0,10 (Cypermethrin) Cá lòng tong (Rasbora sp.) 0,03 Tép gạo (Macrobrachium lanchesteri) 0,0004 7 Sherzol Cá bảy màu (Poecilia reticulata) 0,054 (Phosalone, Cá lòng tong (Rasbora sp.) 0,0075 Cypermethrin) Tép gạo (Macrobrachium lanchesteri) 0,0006 [Nguồn: Lê Trình (1997)] Ghi chú: LC50: liều gây chết 50% động vật thực nghiệm Khung 5.1 Thực trạng và nguyên nhân gây lãng phí nước phục vụ sản xuất nông nghiệp Các hiện tượng chính gây lãng phí, thất thoát nước tưới phục vụ sản xuất nông Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 144
  5. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước nghiệp, bao gồm: - Tổn thất trong quá trình dẫn nước từ công trình đầu mối đến mặt ruộng, do ngấm, kênh bị bồi lắng, sạt lở... cản trở dòng chảy, thiếu các công trình điều tiết nước cho từng khu tưới. - Tưới ngập thường xuyên: Đây là biện pháp tưới truyền thống, phù hợp tưới cho lúa. Tuy nhiên, theo kết quả nhiều công trình nghiên cứu, việc tưới nước cho cây lúa theo quy trình “nông, lộ, phơi” sẽ mang lại hiệu quả kinh tế nhất, tức là có những thời kỳ chúng ta hạn chế cấp nước mà phải để lộ ruộng và phơi ruộng theo yêu cầu sinh trưởng của cây trồng. Việc tưới ngập thường xuyên suốt vụ theo tập quán của nông dân đã gây ra lãng phí nước rất lớn, chưa kể tình trạng lượng nước dư thừa từ ruộng chảy xuống kênh tiêu. - Chưa có biện pháp tích cực hạn chế bốc hơi mặt thoáng: Đây là hiện tượng tự nhiên cũng gây tổn thất nước rất lớn, ví dụ: tổng lượng bốc hơi bình quân tại trạm Tuyên Quang là 1.193,9 mm/năm, lượng mưa là 1.145,8mm/năm; tại trạm Phan Rang - Ninh Thuận, tổng lượng nước bốc hơi bình quân là 1.730mm/năm, trong khi đó lượng mưa có 815mm/năm. Trước đây, người nông dân có phong trào dùng bèo phủ lên mặt thoáng của ruộng, xung quanh gốc cây trồng, vừa hạn chế bốc thoát hơi nước và làm phân xanh, tăng cường độ đạm trong đất. Hiện nay, phong trào đó không còn, một vài địa phương, người dân dùng ni lông để che phủ cho một số loại cây trồng, nhưng chi phí tốn kém. - Tưới tràn, vượt quá khu vực cây trồng có khả năng sử dụng được nước tưới: Điều này xảy ra đối với việc cấp nước cho cây công nghiệp, cây ăn quả, khi chúng ta tưới nước để chảy tràn trên mặt đất. - Tưới quá nhiều làm nước thấm quá sâu so với chiều sâu bộ rễ cây trồng: Cây trồng chỉ có khả năng hấp thụ nước trong phạm vi của rễ cây, nếu chúng ta tưới nhiều, nước sẽ ngấm sâu hơn so với chiều sâu của bộ rễ, gây lãng phí. Tưới tiết kiệm nước và sử dụng nước tiết kiệm là những biện pháp cấp nước theo yêu cầu và khả năng hấp thụ nước theo từng thời đoạn sinh trưởng của cây trồng, hạn chế lượng nước dư thừa nhưng không ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng cây trồng. Vụ 3 năm 2005, Chi cục bảo vệ thực vật tỉnh An Giang đã thử nghiệm xây dựng mô hình tưới tiết kiệm nước cho lúa trên diện tích 17,3 ha của 19 hộ nông dân tại phường Mỹ Thới, Long Xuyên, An Giang (trong đó: 8,3 ha của 9 hộ nông dân sử dụng biện pháp tưới tiết kiệm nước; 9 ha của 10 hộ nông dân còn lại sử dụng biện pháp tưới truyền thống để đối chứng). Bằng việc đặt ống theo dõi mực nước trong ruộng và áp dụng biện pháp tưới ướt khô xen kẽ của Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế, nông dân làm thí nghiệm đã giảm bình quân 4 lần bơm nước vào ruộng trong 1 vụ lúa, so với 8 lần bơm nước theo tập quán, tiết kiệm nước tưới, ít sâu bệnh, giảm được 7,9% số diện tích bị đổ ngã, tỷ lệ chắc chiếm 78,2%, cho năng suất 5,8 tấn/ha, tăng 0,5 tấn/ha so với ruộng đối chứng. Giá thành sản xuất của ruộng “tưới tiết kiệm” chỉ 1.142 đồng/kg lúa, trong khi ruộng đối chứng tới 1.382 đồng/kg, mức chênh lệch 240 đồng/kg. (Nguồn NNVN) Như vậy, áp dụng biện pháp tưới cổ truyền đã làm cho lượng nước tưới lãng phí rất lớn. Phải chăng đã đến lúc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cần xây dựng chương trình tiết kiệm, chống lãng phí trong sản xuất nông nghiệp từ chính những việc tưới tiết kiệm nước, sử dụng nước tiết kiệm, để giảm chi phí xây dựng, quản lý khai Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 145
  6. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước thác công trình thủy lợi, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp cho bà con nông dân. Theo số liệu thống kê, hiện tại các hệ thống công trình thủy lợi đảm bảo tưới cho 7,61 triệu ha lúa, nếu với mức tưới bình quân 4.500 m3/ha*vụ, chỉ cần tiết kiệm được 10% lượng nước tưới thì sẽ tiết kiệm khoảng 3 tỷ m3 nước. Trong khi đó, để xây dựng hồ chứa Nước Trong thuộc tỉnh Quảng Ngãi chỉ có dung tích 258 triệu m3 đã phải tốn gần 1.642 tỷ đồng. Như vậy, nếu chúng ta tiết kiệm được nước tưới sẽ tiết kiệm được chi phí đầu tư, xây dựng công trình thủy lợi và chi phí xã hội rất lớn. Nguyên nhân gây lãng phí, thất thoát nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp: Để xảy ra hiện tượng lãng phí, thất thoát nước, ngoài nguyên nhân về công trình, trang thiết bị chưa được đầu tư xây dựng, nâng cấp sửa chữa, còn do những hạn chế trong công tác quản lý. Cụ thể: - Công trình chưa có chủ thực sự: Theo Pháp lệnh khai thác & Bảo vệ công trình thủy lợi, các công trình thủy lợi do các doanh nghiệp khai thác công trình thủy lợi và các hợp tác xã dùng nước quản lý, nhưng hầu hết các địa phương đều chưa phân cấp rõ đâu là công trình do doanh nghiệp quản lý, công trình do hợp tác xã dùng nước quản lý. Tình trạng vi phạm phạm vi bảo vệ công trình diễn ra ngày một nghiêm trọng, ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu quả cấp nước của công trình. Kể cả công trình đã được phân cấp nhưng quyền hạn và trách nhiệm chưa rõ ràng. - Các văn bản quy phạm pháp luật trong lĩnh vực quản lý khai thác công trình thủy lợi còn thiếu và chưa đồng bộ như các văn bản về hướng dẫn về tổ chức quản lý, chế độ tài chính, phân cấp công trình... Bên cạnh đó, nhiều địa phương chưa triển khai thực thi đầy đủ các văn bản đã có. - Ý thức sử dụng nước của người nông dân chưa cao: Họ thường coi nước là “của trời”, công trình cấp nước đã có Nhà nước đầu tư, bản thân họ đã đóng thủy lợi phí nên họ phải sử dụng cho “đủ”. Kiến thức sử dụng nước của hầu hết người dân còn nhiều hạn chế, họ không được trang bị kiến thức về yêu cầu nước tưới theo từng thời kỳ sinh trưởng của cây trồng... dẫn đến tình trạng lấy nước quá nhiều, dư thừa. - Trách nhiệm giữa đơn vị cung cấp nước và người hưởng lợi được thực hiện thông qua hợp đồng kinh tế nhưng chưa rõ ràng và chưa nghiêm túc. Theo Pháp lệnh khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi, đơn vị cung cấp nước và đơn vị sử dụng nước có trách nhiệm ký kết hợp đồng kinh tế ngay từ đầu vụ làm cơ sở để thực hiện và thanh quyết toán vào cuối vụ sản xuất. Nhưng thực tế nhiều địa phương xảy ra tình trạng đơn vị sử dụng nước ký hợp đồng thấp hơn so với diện tích thực phục vụ và chây ỳ trong việc thanh toán thủy lợi phí (từ năm 1999 đến năm 2003 cả nước nợ đọng thủy lợi phí 332,450 tỷ đồng). Đây là hiện tượng vi phạm hợp đồng kinh tế nhưng Nhà nước cũng chưa có chế tài cụ thể dẫn đến tình trạng các đơn vị cung cấp nước không có kinh phí tu bổ công trình đảm bảo dẫn nước. [Nguồn: Đỗ Hồng Quân (2008)] Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 146
  7. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước V.1.4. Nước cho đời sống thủy sinh Các tiêu chuẩn về chất lượng nước cho đời sống thủy sinh được đặt ra nhằm bảo đảm điều kiện môi trường cần thiết cho chúng tồn tại, sinh trưởng và phát triển. Kể từ khi sự sống trên trái đất bắt đầu từ thủy quyển thời cổ đại, đời sống thủy sinh đã là một phần không thể tách rời với nguồn tài nguyên nước. Dựa trên nhiều nghiên cứu về yêu cầu chất lượng nước cho đời sống thủy sinh, hàm lượng DO trong nguồn nước là thông số quan trọng nhất. Đối với những nguồn nước ấm, hàm lượng DO được yêu cầu lớn hơn 5mg/L trong khi ở những vùng nước lạnh, giá trị DO yêu cầu tối thiểu trên 6 mg/L. Tuy nhiên cũng cần phải nhận rõ được việc thành lập một tiêu chuẩn chất lượng nước cho đời sống thủy sinh rất khó khăn do nguồn nước luôn bị ảnh hưởng bởi nhiều thành phần ô nhiễm khác nhau, bản thân hệ sinh thái thủy sinh cũng rất phức tạp và có những yêu cầu khác nhau. Ở Việt Nam hiện đã có tiêu chuẩn về chất lượng nước ngọt bảo vệ đời sống thủy sinh TCVN 6774-2000. Để bảo vệ đời sống thủy sinh, mọi hoạt động kinh tế - xã hội có liên quan đến nước thải và liên quan đến khai thác, sử dụng nguồn nước mặt, không được phép gây ra sự biến đổi các mức thông số chất lượng nguồn nước khác với các giá trị nêu trong bảng 5.5. Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 147
  8. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước Bảng 5.5. Mức chất lượng nước bảo vệ đời sống thủy sinh * Thông số chất lượng Đơn vị Mức thông số Ghi chú Oxi hòa tan mg/L 5 trung bình ngày o Nhiệt độ C nhiệt độ tự nhiên tương ứng theo của thủy vực mùa BOD5 20oC mg/L < 10 Thuốc bảo vệ thực vật hữu cơ μg/L - Aldrin/Diedrin < 0,008 μg/L - Endrin < 0,014 μg/L - B.H.C < 0,13 μg/L - DDT < 0,004 μg/L - Endosulfan < 0,01 μg/L - Lindan 0,38 μg/L - Clordan 0,02 μg/L - Heptaclo 0,06 Thuốc bảo vệ thực vật phospho hữu cơ μg/L - Paration < 0,40 μg/L - Malation < 0,32 Hóa chất trừ cỏ - 2, 4 D mg/L < 0,45 - 2, 4, 5 T mg/L < 0,16 - Paraquat mg/L < 1,80 CO2 mg/L < 12 pH 6,5 ÷ 8,5 pH = 6,5; toC = 15 NH3 mg/L < 2,20 pH = 8,0; toC = 15 < 1,33 pH = 6,5; toC = 20 < 1,49 pH = 8,0; toC = 20 < 0,93 Xyanua mg/L < 0,005 Đồng mg/L 0,0002 ÷ 0,004 tùy thuộc độ cứng của nước (CaCO3) Asen mg/L < 0,02 Crôm mg/L < 0,02 μg/L Cadmi 0,80 ÷ 1,80 tùy thuộc độ cứng Chì mg/L 0,002 ÷ 0,007 tùy thuộc độ cứng Selen mg/L < 0,001 μg/L Thủy ngân (tổng số) < 0,10 Dầu mỡ (khoáng) Không quan sát thấy váng, nhũ Phênol (tổng số) mg/L < 0,02 Chất rắn hòa tan mg/L < 1000 Chất rắn lơ lửng mg/L < 100 Chất hoạt động bề mặt mg/L < 0,5 Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 148
  9. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước Ngoài ra Bộ Tài nguyên Môi trường cũng ban hành một số tiêu chuẩn khác nhằm khống chế nồng độ ô nhiễm trong các loại nước thải có khả năng gây hại cho đời sống thủy sinh. Các tiêu chuẩn này quy định chi tiết giá trị giới hạn của các thông số và nồng độ của các chất ô nhiễm có trong nước thải công nghiệp theo tải lượng và theo lưu lượng của nguồn tiếp nhận. Những tiêu chuẩn này bao gồm: - TCVN 6984-2001 - Chất lượng nước - Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp thải vào nước sông dùng cho bảo vệ thủy sinh. - TCVN 6985-2001 - Chất lượng nước - Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp thải vào nước hồ dùng cho bảo vệ thủy sinh. - TCVN 6986-2001 - Chất lượng nước - Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp thải vào vùng nước biển ven bờ cho mục đích bảo vệ thủy sinh. V.2. QUÁ TRÌNH TỰ LÀM SẠCH NƯỚC MẶT V.2.1. Hiện tượng tự làm sạch Khi các chất ô nhiễm là những muối vô cơ hòa tan được xả vào nước (như NaCl, KCl...) sẽ không diễn ra một sự thay đổi nào rõ rệt ngoại trừ sự pha loãng tự nhiên tăng lên liên tục khi con sông tăng dần thể tích trong quá trình chảy ra biển do sự đổ vào của các sông nhánh và sự tăng lên của tổng diện tích vùng tập trung nước. Hầu hết các muối của acid vô cơ thuộc loại này mặc dù đôi khi những thay đổi hóa học cũng có thể diễn ra do chúng tác dụng với những chất khác có trong nước sông. Chẳng hạn ZnSO4 có thể phản ứng với kiềm bicarbonat tự nhiên của nước sông, làm cho một lượng kẽm tạo ra hợp chất kết tủa rời khỏi dung dịch. Tuy vậy điều đó cũng không gây nên sự phá hoại chất vô cơ mà chỉ gây ra sự chuyển hóa nó từ dạng hòa tan trong nước sang dạng hòa tan bùn cặn ở đáy sông. Nếu điều kiện thay đổi (ví dụ pH giảm do chất thải chứa acid) thì lượng kẽm đã kết tủa lại được chuyển từ bùn cặn vào dạng hòa tan trong nước. Ngược lại khi một dòng sông bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ (nước thải cống rãnh và nhiều chất thải công nghiệp khác), nó sẽ tự khôi phục lại trạng thái trong sạch ban đầu bởi các quá trình tự nhiên. Tiến trình tự làm sạch phụ thuộc vào các tính chất hóa học, lý học, thủy học và đặc biệt là yếu tố sinh học của nguồn nước. Ví dụ hiện tượng pha loãng, lắng cặn và ánh sáng mặt trời là các yếu tố xác định việc “làm sạch” các chất ô nhiễm trong nước thải. Tuy nhiên quá trình quan trọng hơn cả của quá trình tự làm sạch là sự phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ bởi vi sinh vật. Những vi khuẩn này sử dụng chất hữu cơ làm thức ăn, phân tích các hợp chất phức tạp tạo thành các sản phẩm cuối cùng đơn giản hơn và ít độc hại. Lượng chất hữu cơ của một dòng chảy có thể bị đồng hóa bởi vi khuẩn giới hạn bởi lượng oxy hòa tan sẵn có trong nguồn nước. Do đó, quá trình này phụ thuộc vào tốc độ tiêu thụ oxy của quá trình oxy hóa sinh hóa và tốc độ hòa tan của oxy trong khí quyển vào nguồn nước, và phụ thuộc ít hơn vào các quá trình khác như sự quang hợp và việc oxy hóa các chất lắng đọng dưới đáy thủy vực. Trong trường hợp tất cả lượng oxy hòa tan bị tiêu thụ hết, trạng thái yếm khí sẽ xuất hiện và quá trình tự làm sạch sẽ không thể Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 149
  10. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước diễn ra. Vì vậy tùy theo lượng chất hữu cơ thải ra trong dòng chảy, lượng oxy sẽ biến đổi như biểu thị trong hình 5.1. Tại điểm xả nước thải, nhu cầu oxy cho việc phân hủy các chất hữu cơ vượt quá tốc độ hòa tan của oxy từ khí quyển vào nguồn nước, do đó nồng độ oxy hòa tan sẽ giảm đi. Tại một điểm nào đó ở hạ lưu, tốc độ hòa tan oxy khí quyển vào nguồn nước cân bằng với tốc độ tiêu thụ oxy của các vi sinh vật. Tại điểm tới hạn này lượng oxy hòa tan trong nguồn nước bị suy giảm lớn nhất. Sau điểm này, nồng độ oxy hòa tan tăng lên từ từ cho tới giá trị bão hòa. Tiến trình này cũng phụ thuộc vào nhiệt độ. Trong mùa hè nhiệt độ cao lượng oxy hòa tan vào nước thấp hơn vào mùa đông, điều này có nghĩa là việc phân hủy các chất ô nhiễm trong mùa hè sẽ sử dụng hết lượng oxy của dòng chảy chỉ trong một khoảng thời gian ngắn và tiếp theo đó sẽ là giai đoạn yếm khí. Thêm vào đó, tốc độ oxy hóa các chất hữu cơ sẽ nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn, khi đó quá trình tự làm sạch vì vậy sẽ diễn ra nhanh hơn. Điểm xả nước thải 100 Ô nhiễm nhẹ Ô nhiễm vừa Nồng độ oxy hòa tan 50 Ô nhiễm nặng 0 Khoảng cách từ điểm xả đến điểm khảo sát về phía hạ lưu Hình 5.1. Sự thay đổi DO theo khoảng cách về phía hạ lưu tính từ điểm nhận nước thải V.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của dòng chảy a) Nồng độ oxy hòa tan Nếu trong nước có nồng độ oxy hòa tan lớn (điều kiện háo khí) thì hoạt động của nhóm vi sinh vật háo khí được đẩy mạnh, quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra nhanh và tạo ra các sản phẩm cuối cùng ít độc hại. Trong trường hợp này ta có sơ đồ chuyển hóa dưới tác dụng của vi khuẩn: Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 150
  11. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước Carbon hữu cơ + O2 → CO2 Hydro hữu cơ + O2 → H2O Nitơ hữu cơ + O2 → NO3- Lưu huỳnh hữu cơ + O2 → SO42- Phospho hữu cơ + O2 → PO43+ Ngược lại nếu nồng độ oxy thấp hoặc không có thì việc phân hủy chất hữu cơ do nhóm vi khuẩn yếm khí thực hiện, sản phẩm tạo ra có mùi hôi và có tính độc hại. Carbon hữu cơ → CH4, CO2 Nitơ hữu cơ → NH3 Lưu huỳnh hữu cơ → H2S Phospho hữu cơ → PH3 b) Loại chất hữu cơ Tốc độ tự làm sạch của nước phụ thuộc vào tính chất của chất hữu cơ gây ô nhiễm. Có những chất hữu cơ dễ dàng bị phân hủy như protein, đường, chất béo... và cũng có những chất khó phân hủy như lignin, cenlulo... Những chất hữu cơ clo hóa như DDT, BHC (benzen hecxa clorua)... có tính bền sinh học cao nên tồn tại khá lâu trong nước. Các chất mùn là những chất hữu cơ phức tạp rất bền đối với sự phân hủy sinh học nên thường tồn tại dưới dạng bùn cặn màu đen hay nâu đen. c) Lực sinh học - Vi khuẩn: là loại vi sinh vật quan trọng nhất trong việc phân rã các chất hữu cơ và là tác nhân thu gom có hiệu quả chất hữu cơ trong dung dịch loãng. Vi khuẩn oxy hóa chất hữu cơ có thể tự cung cấp đủ năng lượng nhằm tổng hợp những phần tử hữu cơ phức tạp cần cho sự hình thành các tế bào mới. Sự hấp thụ thức ăn của vi khuẩn diễn ra trên toàn bộ bề mặt của nó. Mỗi vi khuẩn có một diện tích bề mặt rất lớn so với trọng lượng của nó. Diện tích bề mặt của vi khuẩn khô là 62.500 m2/kg, trong khi đó ở người chỉ có 0,168 m2/kg. - Tảo: tảo không phân rã chất hữu cơ. Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, tảo và các loài thực vật sống trong nước sử dụng CO2 hòa tan và các thành phần dinh dưỡng thực vật để thực hiện quá trình quang hợp tạo ra oxy. Bằng cách này tảo có vai trò thúc đẩy quá trình phân hủy háo khí. - Động vật nguyên sinh: các động vật nguyên sinh trong nước không chỉ tiêu thụ các chất hữu cơ chết mà còn sử dụng cả tảo và vi khuẩn làm thức ăn cho mình, do đó góp phần giữ sự cân bằng sinh học thích hợp trong dòng chảy. Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 151
  12. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước - Giáp xác: có vai trò tương tự động vật nguyên sinh. Giáp xác sử dụng tảo và động vật nguyên sinh làm thức ăn. - Giun: sử dụng bùn cặn lắng đọng ở đáy sông làm thức ăn nên giun giữ vai trò lớn trong quá trình phân hủy chất lắng đọng. d) Các chất độc Sự có mặt của bất kỳ các chất độc nào (kim loại nặng, cyanua, fenol...) cũng sẽ làm giảm khả năng tự làm sạch của dòng chảy do chúng tiêu diệt hoặc ngăn cản sự phát triển của các vi sinh vật. Tác hại của chất độc trong trường hợp này phụ thuộc vào bản chất của chất độc và nồng độ của nó trong nước. e) Các đặc tính vật lý của dòng chảy Tốc độ, lưu lượng, độ sâu, mặt cắt ngang, đặc tính đáy (sỏi, cuội, cát...), độ nhám lòng kênh dẫn… của dòng chảy đều là những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán oxy từ không khí vào nước gây ảnh hưởng đến quá trình tự làm sạch của nước. f) Sự pha loãng Khi chất độc được xả vào dòng chảy thì sự pha loãng có vai trò quan trọng trong việc làm giảm mức độ ô nhiễm tạo điều kiện cho quá trình hoạt động phân hủy của các vi sinh vật hiếu khí. Nước pha loãng có thể đến từ các nguồn khác nhau như nước ngầm, nước từ các sông nhánh, nước tiêu trong khu vực, đặc biệt trong thời gian có mưa. g) Các điều kiện thời tiết khí hậu Ánh nắng mặt trời thúc đẩy quá trình quang hợp tạo oxy nên có vai trò thúc đẩy nhanh sự tự làm sạch. Hoạt động của gió có tác dụng làm tăng quá trình khuếch tán oxy từ khí quyển vào nước tạo điều kiện tốt cho sự phân hủy háo khí. h) Sự lắng đọng Bùn cặn ở đáy dòng chảy được tạo ra do sự sa lắng của các chất lơ lửng trong nước thải và do sự đông tụ của các chất keo, sự tạo thành các mùn không tan. Sự oxy hóa những chất lắng đọng này có thể diễn ra trong một thời gian dài. Chất lắng đọng bùn cặn do nhu cầu oxy cao có thể tác động xấu đến sự tự làm sạch do thiếu oxy hòa tan. Quá trình phân hủy yếm khí trong lớp bùn cặn này thường kèm theo sự tạo khí làm bùn cặn bị đẩy nổi lên mặt nước. i) Nhiệt độ Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến tốc độ các phản ứng sinh hóa nên là một yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ tự làm sạch của dòng chảy. Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 152
  13. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước V.3. QUẢN LÝ LƯU VỰC NƯỚC NGẦM Việc phát triển tối đa nguồn nước ngầm cho các mục đích kinh tế và xã hội cần được hiểu như vấn đề quy hoạch hoàn chỉnh một lưu vực. Chúng ta cần nhận thức rằng lưu vực ở đây là một hồ chứa nước ngầm và việc sử dụng nước của một hộ này sẽ có ảnh hưởng đến việc cấp nước của các hộ khác. Các mục tiêu quản lý phải được lựa chọn để phát triển và vận hành các bể chứa ngầm. Để làm được điều này chúng ta phải nghiên cứu về nhiều lĩnh vực như địa chất thủy văn, kinh tế, tài chính, luật pháp, chính trị... Việc phát triển kinh tế tối ưu nguồn nước của một lưu vực đòi hỏi phải có một sự nghiên cứu tổng hợp, sự phối hợp sử dụng nước mặt và nước ngầm. Sau khi đánh giá được tổng lượng nước và chuẩn bị cho những kế hoạch quản lý cần phải có những quyết định thực thi bởi các cơ quan chức năng của nhà nước và các tổ chức chuyên ngành. V.3.1. Những nội dung về quản lý lưu vực nước ngầm Quản lý lưu vực ngầm bao gồm các chương trình phát triển và sử dụng nguồn nước dưới đất cho những mục tiêu đã đề ra mà phổ biến nhất là các vấn đề kinh tế, xã hội. Nhìn chung điều mong muốn của chúng ta là lấy được lượng nước ngầm lớn nhất với chất lượng cho phép và giá thành kinh tế nhất. Vì lưu vực ngầm được xem như một bể chứa ngầm, song do các đặc tính thủy văn địa chất nên việc lấy nước thông qua các giếng ở một vị trí này sẽ ảnh hưởng đến lượng nước phải lấy ở tất cả các vị trí khác trên lưu vực. Nước ngầm được khai thác như các tài nguyên khác nhưng đây là một nguồn khá đặc biệt vì nó là một tài nguyên có thể khôi phục lại được. Tuy nhiên trong thực tế điều này chỉ xảy ra khi tồn tại sự cân bằng giữa nguồn nước trả lại cho lưu vực từ bề mặt và lượng nước bơm lên từ các giếng. Việc sử dụng nước ngầm ban đầu chỉ là một vài giếng nằm rải rác trên lưu vực, song ngày càng nhiều giếng được đào hơn và đến một lúc nào đó lưu lượng nước lấy lên vượt quá lưu lượng bổ sung lại cho các bể ngầm. Sau thời điểm này nếu tiếp tục khai thác nước ngầm mà không có sự quản lý sẽ dẫn đến làm cạn kiệt và phá hủy các bể chứa nước ngầm. Ngoài ra hiện tượng xâm nhập mặn cũng gây ảnh hưởng đến các bể chứa ngầm. Các dự báo về yêu cầu sử dụng nước trong tương lai đã chỉ ra rằng nếu không có sự quản lý hoặc thiếu sự quản lý các bể chứa ngầm thì không thể hy vọng tiếp tục có đủ nguồn nước cho các mục đích kinh tế và xã hội. Mục tiêu quản lý sẽ bao gồm việc sử dụng một cách kinh tế nguồn nước ngầm và cung cấp nguồn nước một cách liên tục để đáp ứng yêu cầu ngày một tăng về nguồn nước ngầm. Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 153
  14. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước Bảng 5.6. Một số ưu điểm và hạn chế của các bể chứa ngầm và chứa mặt Bể chứa ngầm Hồ chứa mặt Ưu điểm Hạn chế Ở nhiều dưới lòng đất, không chiếm diện Chỉ có một số vị trí thuận lợi, đất bị mất tích khá nhiều Không hoặc ít bốc hơi Tổn thất do bốc hơi là đáng kể Không sợ nguy cơ phá hủy Dễ bị các hư hỏng và phá hủy Nhiệt độ nước không thay đổi Nhiệt độ nước dao động theo thời gian Khá sạch Từ bẩn cho đến rất bẩn Không bị nhiễm và các chất thải phóng xạ Dễ bị phóng xạ Không cần hệ thống dẫn nước để sử dụng Cần kênh mương dẫn nước đi xa hoặc nếu cần thì không quá lớn Hạn chế Ưu điểm Muốn có nước cần phải bơm Tự chảy Chỉ trữ và dẫn đến sử dụng (1 mục đích) Có thể sử dụng đủ mục tiêu Trong nước có nhiều khoáng chất Thông thường ít khoáng chất Lưu lượng không quá lớn Lưu lượng lớn Không có đầu nước cho thủy điện Khả năng thủy điện lớn Khó và đắt cho việc thăm dò, đánh giá và Tương đối dễ trong việc thăm dò, đánh quản lý giá và quản lý Việc cấp nước trở lại phụ thuộc nhiều vào Khả năng khôi phục trực tiếp từ mưa điều kiện bề mặt Nước hồi quy cần phải xử lý khá đắt trước Không yêu cầu cao khi trả lại các bể ngầm Bảo dưỡng đắt và khó Thường bảo dưỡng dễ V.3.2. Quá trình tự làm sạch của nước ngầm a) Quá trình lọc Một trong những cơ chế suy giảm nồng độ chất ô nhiễm trong nước ngầm được giải thích là do tác dụng lọc của các lớp đất trong quá trình ô nhiễm thấm xuống. Tác dụng lọc này có thể loại trừ được các chất lơ lửng, các chất dạng hạt, các kết tủa tạo ra bởi các phản ứng hóa học. b) Cơ chế hấp thụ Hấp thụ được xem là một cơ chế chủ yếu trong quá trình làm giảm chất ô nhiễm nước ngầm. Các hạt sét, các oxyt và hydroxyt kim loại đóng vai trò chất hấp thụ. Hầu hết các Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 154
  15. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước chất gây ô nhiễm đều bị hấp thụ với các điều kiện thích hợp, ngoại trừ clorua nói chung và nitrat, sulfat (với mức độ ít hơn). c) Các quá trình hóa học Hiện tượng kết tủa hóa học trong nước ngầm có thể xảy ra ở nơi các ion thành phần có mặt với nồng độ đủ lớn, lúc này tích số ion của chúng lớn hơn tích số hòa tan của các hợp chất tạo thành. Cơ chế kết tủa có thể loại trừ được các ion kim loại như Ca, Mg, Ba, Cd, Cu, Fe, Pb, Hg, Mo, Ra, Zn... và các anion SO42-, HCO3-, CN-, F-... Trong vùng khô hạn, nơi độ ẩm của các lớp đất gần trên bề mặt nhỏ thì kết tủa hóa học là một cơ chế chủ yếu làm giảm nồng độ ô nhiễm. d) Cơ chế loại trừ vi khuẩn, virus Các loại vi khuẩn, virus trong nước có khuynh hướng di chuyển qua màng xốp (như đất) chậm hơn so với nước, ngoài ra chúng còn phải cạnh tranh với các vi sinh vật đất, vì vậy chúng sẽ bị loại một phần lớn khi đi qua chỉ 1m đất với điều kiện đất đó chứa những lượng sét và bùn đủ lớn. Hầu hết các vi sinh vật gây bệnh đều không thể phát triển trong môi trường đất được, vì vậy cuối cùng chúng đều bị tiêu diệt. Thời gian tồn tại của chúng tùy thuộc vào các điều kiện môi trường. e) Cơ chế pha loãng Các chất gây ô nhiễm nước ngầm khi chảy qua môi trường xốp sẽ bị pha loãng nồng độ do sự phân tán thủy động diễn ra với mức độ vi mô lẫn vĩ mô. Cơ chế pha trộn này gây nên hiện tượng lan dọc và lan rộng sang bên cạnh chất ô nhiễm có trong nước ngầm, vì thế thể tích bị tác động tăng lên, nồng độ giảm theo khoảng cách lan truyền và sẽ làm giảm mức độ ô nhiễm môi trường. V.4. CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Các nguồn nước, đặc biệt là các dòng sông đã được con người sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau như ăn uống, tắm giặt, nuôi trồng thủy sản, tưới cây, vận tải thủy, thủy điện và giải trí. Vì vậy các nguồn nước phải được bảo vệ sao cho chúng có thể phục vụ một cách tốt nhất cho con người. Điều này phải được mọi người, mọi ngành quan tâm vì lợi ích trước mắt và lâu dài. Việc bảo vệ chất lượng nước cần được thể hiện rõ trong quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, trong khai thác hàng ngày và việc xử lý những hậu quả có thể xảy ra. Một số con sông từng là nguồn lợi lớn cho dân cư trong vùng nhưng do quá trình phát triển thiếu quy hoạch hợp lý, khai thác một cách quá mức cho sản xuất và sinh hoạt, dùng làm nơi xả mọi chất thải thậm chí không qua xử lý cần thiết. Trong những trường hợp này công việc khôi phục lại trạng thái bình thường của sông hết sức tốn kém và phức tạp. Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 155
  16. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước V.4.1. Kiểm soát ô nhiễm bằng quy định xử lý nước thải Các phương pháp duy trì điều kiện tốt của một dòng sông bao gồm sự kiểm soát linh hoạt, trong đó các cá thể, các nhà máy tự nguyện quyết định xử lý chất thải của mình để không gây ảnh hưởng xấu đến dân cư sống dọc bờ sông. Tuy nhiên phương pháp kiểm soát ô nhiễm thông qua những quyết định chặt chẽ của các điều luật là hết sức cần thiết để đưa việc bảo vệ chất lượng nước vào nề nếp và bảo đảm cho ý đồ đó đạt được kết quả. Để đảm bảo nguồn nước khỏi sự ô nhiễm bẩn do nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp cũng như để tránh sự ô nhiễm tự nhiên, các cơ quan chức năng có trách nhiệm theo dõi việc xả các loại nước thải vào nguồn, đặt ra tiêu chuẩn để kiểm tra. Tiêu chuẩn chất lượng môi trường là giới hạn cho phép tối đa về liều lượng hoặc nồng độ của các tác nhân gây ô nhiễm trong từng vùng cụ thể hoặc cho từng mục đích sử dụng cụ thể đối với từng thành phần của môi trường. Hai tiêu chuẩn thường được sử dụng trong việc bảo vệ nguồn nước là “tiêu chuẩn nước thải” và “tiêu chuẩn nguồn nước”. a) Tiêu chuẩn nước thải Tiêu chuẩn này quy định nồng độ tối đa cho phép của chất ô nhiễm có trong dòng nước thải ra. Theo tiêu chuẩn này bắt buộc các xí nghiệp phải xử lý nước thải đến mức các chất ô nhiễm chủ yếu nằm dưới “giá trị tới hạn” cho phép mới được xả vào nguồn nước. Việc kiểm soát ô nhiễm theo các tiêu chuẩn này sẽ có nhược điểm là không thể kiểm soát được tổng thể tính chất ô nhiễm đi vào dòng sông hàng ngày. Chẳng hạn những nhà máy lớn trên thực tế gây phần lớn ô nhiễm trong sông mặc dù vẫn bảo đảm mức độ xử lý dòng nước thải của mình cũng như những nhà máy nhỏ. b) Tiêu chuẩn nguồn nước Hệ thống tiêu chuẩn này dựa trên việc thiết lập các tiêu chuẩn về chất lượng đối với một dòng sông và sự điều chỉnh việc xả nước thải vào nó để duy trì chất lượng nước sông ở mức đã xác định. Mục đích chủ yếu của các tiêu chuẩn dòng sông là bảo vệ mọi dòng sông để việc sử dụng chúng được tốt nhất trên cơ sở bảo đảm công bằng cho các hộ dùng nước ở thượng lưu và hạ lưu. Việc kiểm soát ô nhiễm sông theo các tiêu chuẩn này ngăn ngừa được hiện tượng ô nhiễm quá mức, bất kể loại nhà máy hay các yếu tố khác như vị trí của các nhà máy và các thành phố. c) So sánh hai tiêu chuẩn quản lý nguồn nước Quản lý các nguồn nước theo “tiêu chuẩn nước thải” dễ hơn theo “tiêu chuẩn nguồn nước”. Tuy nhiên biện pháp này gây ra sự tranh cãi vì nó chỉ quản lý nồng độ các chất gây ô nhiễm trong nước thải chứ không quản lý tổng lượng chất gây ô nhiễm do một nhà máy thải. Một nhà máy lớn tuy thải ra nước thải có hàm lượng chất gây ô nhiễm giống như một nhà máy nhỏ nhưng tổng thể tích của nó lớn hơn nhiều; do đó, tỉ lệ đóng góp của nó trong việc gây ô nhiễm môi trường sẽ lớn hơn. Tuy nhiên việc quản lý các nguồn nước theo “tiêu chuẩn nguồn nước” cũng có những điểm bất tiện như sau: Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 156
  17. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước - Đối với nguồn nước có nhận nước thải: nếu nguồn nước này bao gồm nhiều đoạn có xếp loại khác nhau thì nước thải khi thải vào các nguồn này phải xử lý đến mức độ nào? Ví dụ nước thải 1 có cần xử lý đến mức đạt tiêu chuẩn để thải vào nguồn loại B hay không? Nước thải 1 Loại C Loại B Nước thải 2 - Sẽ có tranh cãi về tỉ lệ phần trăm của nguồn nước được bảo vệ cho các hoạt động về công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt... trong tương lai. - Thủ tục hành chánh phiền hà, các phản ứng của cộng đồng và của chủ các xí nghiệp khi thay đổi tiêu chuẩn của nguồn nước (nâng lên hay hạ xuống). - Cần phải tiến hành các điều tra phức tạp, tốn thời gian, tiền bạc suốt nguồn nước trước khi phân loại. V.4.2. Cải thiện điều kiện của dòng sông a) Thông gió dòng sông Để tăng khả năng phân hủy sinh học của các chất thải hữu cơ, người ta làm tăng nồng độ oxy trong nước sông bằng các biện pháp nhân tạo như dùng các máy bơm hướng thẳng đứng hoặc các biện pháp khuấy đảo khác. b) Bổ sung nước cho sông trong thời kỳ lưu lượng thấp Xây dựng các đập ngăn trên sông chính hay các sông nhánh để tích nước lại trong thời kỳ lưu lượng lớn, sau đó xả ra sông trong thời kỳ lưu lượng thấp để giữ nồng độ các chất ô nhiễm trong nước sông không vượt quá giới hạn cho phép. c) Bảo vệ lớp phủ thực vật trên toàn lưu vực Biện pháp này nhằm tránh hiện tượng xói mòn đất, tăng khả năng điều hòa lưu lượng do đó làm giảm độ đục và hiện tượng bồi lắng trong sông, tránh được sự thay đổi quá lớn nồng độ các chất trong nước sông. Sử dụng đất, bố trí cây trồng hợp lý trong nông nghiệp, trồng và bảo vệ rừng đầu nguồn là điều hết sức quan trọng trong việc bảo vệ chất lượng nước. Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 157
  18. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước V.4.3. Phương pháp đánh giá nhanh tải lượng chất ô nhiễm Nhằm quan trắc, lập danh mục các nguồn và quản lý ô nhiễm cần phải xác định tải lượng từng tác nhân gây ô nhiễm của từng nguồn. L=C×Q (5.1) trong đó L: tải lượng ô nhiễm (g/s) C: nồng độ tác nhân gây ô nhiễm (g/m3) Q: lưu lượng nước thải (m3/s) Trong thực tế việc xác định tải lượng bằng phương pháp đo lưu lượng nước thải và nồng độ ô nhiễm trong nước thải thường gặp khó khăn vì lưu lượng nước thải của các cơ sở sản xuất, khu dân cư và nồng độ tác nhân ô nhiễm thường thay đổi theo thời gian trong ngày; thiết bị thu mẫu và phân tích mẫu không đầy đủ; quá trình phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm gặp lỗi… Để có thể thực hiện tương đối chính xác việc tính toán tải lượng nồng độ ô nhiễm trung bình cho từng ngành công nghiệp mà không cần đến các thiết bị đo đạc phân tích, tổ chức y tế thế giới WHO đã đề nghị sử dụng phương pháp đánh giá nhanh RA. Hiện nay phương pháp này đã được chấp nhận và sử dụng rộng rãi ở nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Lưu lượng và thành phần của nước thải đô thị và nước thải công nghiệp phụ thuộc vào nhiều thông số. Đối với nước thải, tải lượng L của chất ô nhiễm j được thể hiện theo dạng toán học: Lj = f (dạng nguồn thải, quy mô nguồn, quy trình công nghệ, đặc điểm thiết kế, tuổi nguồn, trình độ công nghệ, dạng và chất lượng nguyên liệu, lượng nguyên liệu, đặc điểm sản phẩm, loại hình, hiệu quả hệ thống xử lý, điều kiện môi trường xung quanh...) trong đó các thông số trên đều đóng vai trò trong việc tạo ra nước thải và các thành phần ô nhiễm trong nước thải. Để xác định được Lj trước hết cần xác định hệ số tải lượng thải ej (khối lượng chất ô nhiễm/đơn vị sản phẩm) đối với chất ô nhiễm j qua phương trình: (5.2) Như vậy ej không phụ thuộc vào quy mô nguồn và hoạt động của nguồn (hoạt động sản xuất). Giá trị ej chỉ là hàm số của các thông số sau: ej = f"(dạng nguồn, quy trình công nghệ, đặc điểm thiết kế, tuổi nguồn, trình độ công nghệ, dạng và chất lượng nguyên liệu, lượng nguyên liệu, loại hình, hiệu quả hệ thống xử lý, điều kiện môi trường xung quanh...) Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 158
  19. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước Bằng cách thống kê tải lượng và thành phần nước thải của nhiều nhà máy trong từng ngành công nghiệp trên khắp thế giới, các chuyên gia của WHO đã xây dựng bảng hướng dẫn đánh giá nhanh, xác định ej để từ đó xác định tải lượng từng tác nhân ô nhiễm trong các ngành công nghiệp. Dưới đây là bảng tải lượng ô nhiễm của một số ngành sản xuất công nghiệp tiêu biểu theo thống kê của WHO. Bảng 5.7. Tải lượng ô nhiễm trong nước thải của một số ngành công nghiệp ΣN ΣP Ngành công nghiệp Thể tích BOD5 TSS Tác nhân khác nước thải (kg/đơn vị sản phẩm) (m3/đ.vị) Công nghiệp rượu bia Sản xuất rượu vang (tấn nho) 2 1,6 0,3 Sản xuất bia (m3 bia) Nhà máy mới 5,4 10,5 3,9 Nhà máy cũ 11,0 18,8 7,3 Công nghiệp dệt Dệt vải bông (tấn bông) Nhuộm 50 60 25 In hoa 14 54 12 Dệt vải sợi tổng hợp (tấn sợi) 42 30 35 Dầu: 57,8 Công nghiệp thuộc da (tấn da) 57 635 104 12 Sulfur: 3,35 Phenol: 0,11 Công nghiệp hóa chất (tấn sản phẩm) Sản xuất etylen 3,2 1,8 Sản xuất propylen 4,4 2,4 Sản xuất amoniac 6,9 0,4 0,1 Dầu: 11 Công nghiệp phân bón Phân ure (tấn sản phẩm) 0,24 10 Phân supper lân (tấn P2O5) 1,25 0,65 Flo: 17,5 Phân NPK (tấn sản phẩm) 0,4 0,4 Flo: 0,06 Công nghiệp lọc dầu (1000m3 dầu thô) Lọc dầu topping 484 3,4 11,7 1,2 Dầu: 8,3 Phenol: 0,034 Sulfur: 0,054 Crome: 0,007 Lọc dầu cracking 605 72,9 18,2 28,3 Dầu: 31,2 Phenol: 4,0 Sulfur: 0,94 Crome: 0,2 Lọc hóa dầu Dầu: 52,9 Phenol: 7,7 Sulfur: 0,86 Crome: 0,234 Công nghiệp luyện kim Luyện thép (tấn sản phẩm) 12,3 29,3 0,27 Phenol: 0,01 Flo: 0,023 CN: 0,039 Xi mạ (tấn sản phẩm) 9,4 Zn: 0,405 Fe: 0,007 Cr: 0,004 Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 159
  20. Chương V: Bảo vệ chất lượng nguồn nước Ví dụ: Tính lượng nước thải hàng ngày đưa vào môi trường của một nhà máy lọc dầu theo công nghệ cracking có công suất 5.000.000m3 dầu thô một năm. Công suất của nhà máy trong một ngày là: = 13.698 m³/ngày Lượng nước thải đưa vào môi trường: × 605m3 = 8.287 m3/ngày Tải lượng BOD đưa vào môi trường: × 72,9kg = 998,6 kg/ngày Tải lượng TSS đưa vào môi trường: × 18,2kg = 249,3 kg/ngày Tải lượng dầu mỡ đưa vào môi trường: × 31,2kg = 427,4 kg/ngày Tải lượng phenol đưa vào môi trường: × 4,0kg = 54,8 kg/ngày V.5. XỬ LÝ NƯỚC THẢI Trong phạm vi giáo trình này chỉ giới thiệu sơ lược một vài biện pháp xử lý nước thải. Độc giả có nhu cầu tìm hiểu sâu hơn về các công nghệ xử lý nước thải, đề nghị tham khảo các tài liệu chuyên ngành trong lĩnh vực xử lý nước thải. V.5.1. Khái niệm Nước thải các loại mang theo nhiều thành phần độc hại sẽ gây ô nhiễm nước ở các dòng sông, ao hồ nếu xả chúng trực tiếp vào các thể nước đó mà không qua một biện pháp làm sạch nào. Một trong những việc làm đầu tiên để bảo vệ chất lượng nước là loại bỏ các thành phần gây ô nhiễm có trong nước thải trước khi xả ra sông, ao hồ. Công việc này được gọi là xử lý nước thải. Giáo trình TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA 160

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản