môi trường và đánh giá tác động môi trường (tập 1: môi trường và con người): phần 2

CHƯƠNG 3<br /> <br /> Ô NHI M NƯ C VÀ B O V MÔI TRƯ NG NƯ C<br /> 3.1. Th y v c và các<br /> <br /> c tính c a th y v c<br /> <br /> Th y v c là danh t ch các vùng ch a nư c trên m t t hay trong các t ng t dư i<br /> sâu. Nư c trên b m t t ch a trong các th y v c nư c m t, bao g m nư c trong các<br /> sông, h t nhiên, h ch a nư c, vùng ng p lũ, các m phá, vũng, v nh vùng ven bi n.<br /> Trong các t ng t, nư c ch a trong các th u kính nư c ng m t ng nông và các t ng nư c<br /> ng m có áp t ng sâu, ó là các th y v c nư c dư i t. Tuỳ theo m i lo i th y v c mà<br /> chúng có nh ng c tính riêng v th y văn, v t lý, hoá h c và sinh thái.<br /> c tính th y văn<br /> Các th y v c sông có c tính th y văn bi u th qua s bi n i c a m c nư c và lưu<br /> lư ng nư c trong sông theo th i gian và không gian. Tr các o n sông g n bi n ch u nh<br /> hư ng c a th y tri u, nên dòng ch y trong sông nói chung là dòng ch y không n nh m t<br /> chi u và bi n i r t rõ r t theo mùa v i t c<br /> nư c trong kho ng 0,1 1,0 m/s, mi n<br /> núi có th trên 5 m/s.<br /> Trong các th y v c h t nhiên và h ch a có c tính th y văn bi u th qua s<br /> chuy n ng c a nư c r t ch m và ít b xáo tr n. Dòng chuy n v n c a nư c trong h có<br /> th coi là dòng a hư ng v i t c<br /> r t bé, t 0,001 0,01 m/s.<br /> Trong các th y v c nư c dư i t thì nư c chuy n v n v i t c<br /> l i càng bé hơn so<br /> v i nư c trên m t t. T c<br /> trung bình c a nư c v n chuy n trong các t ng ch a nư c<br /> ng m nói chung bi n i trong kho ng t 10-10 10-3 m/s và ch u nh hư ng r t nhi u c a<br /> r ng và s th m th u c a t á.<br /> c tính v t lý, hoá h c<br /> c tính v t lý hoá h c c a th y v c bi u th qua các tính ch t v t lý, hoá h c c a<br /> kh i nư c ch a trong th y v c ó.<br /> c tính v t lý bao g m các y u t v nhi t , màu<br /> s c, mùi, v c a nư c. c tính hoá h c bi u th qua thành ph n các ch t hoá h c có trong<br /> nư c, như là lư ng các ch t r n hoà tan (các ch t khoáng), các ch t r n lơ l ng (vô cơ, h u<br /> cơ), lư ng ô xy hoà tan trong nư c... Các c tính lý hoá c a th y v c nói chung ch u nh<br /> hư ng nhi u c a các i u ki n khí h u, th như ng a ch t trong lưu v c h ng nư c cũng<br /> như trong t ng ch a nư c dư i t.<br /> c tính sinh thái<br /> c tính sinh thái c a th y v c bi u th qua s có m t c a các loài th c v t như t o,<br /> rong, bèo, các vi sinh v t cùng các ng v t nguyên sinh, ng v t phù du, tôm cá... trong<br /> nư c. S phát tri n các loài trong nư c ch u nh hư ng c a các bi n i c a i u ki n môi<br /> trư ng và m t khác, chúng cũng có nh hư ng l i các y u t môi trư ng.<br /> <br /> 94<br /> <br /> 3.2. Thành ph n và ch t lư ng nư c<br /> 3.2.1. Các y u t t o nên ch t lư ng nư c<br /> Ngu n nư c t nhiên trên các sông su i, ao h luôn có m t lư ng v t ch t bao g m<br /> các ch t vô cơ, h u cơ dư i d ng hoà tan ho c d ng h t lơ l ng, các vi khu n vi sinh v t và<br /> các sinh v t th y sinh. Thành ph n, tính ch t và s lư ng c a các lo i v t ch t, các vi sinh<br /> v t th y sinh t n t i trong nư c t o nên ch t lư ng c a ngu n nư c.<br /> Các thành ph n v t ch t có trong ngu n nư c t nhiên trên các sông, h<br /> thành do nhi u ngu n khác nhau như là:<br /> <br /> ư ct o<br /> <br /> •<br /> <br /> Do quá trình bào mòn b m t t và r a trôi các lo i v t ch t trên b m t<br /> dòng nư c mưa trên các sư n t d c xu ng các th y v c.<br /> <br /> t do<br /> <br /> •<br /> <br /> Do quá trình nư c ch y qua các t ng t á dư i sâu ã hoà tan các ch t khoáng có<br /> trong t á và nư c ng m l i b i b cho ngu n nư c các sông h .<br /> <br /> •<br /> <br /> Do b i và các thành ph n v t ch t có trong khí quy n b cu n theo nư c mưa rơi<br /> xu ng b m t t và t p trung xu ng các th y v c.<br /> <br /> Ngoài ra còn ph i k<br /> n các ch t th i do sinh ho t c a con ngư i và c a các ho t<br /> ng s n xu t công nông nghi p chưa ư c x lý ch y vào ngu n nư c.<br /> <br /> 3.2.2. Thành ph n và ch t lư ng nư c m t<br /> Thành ph n và ch t lư ng nư c m t ch u nhi u nh hư ng c a các y u t t nhiên,<br /> ngu n g c xu t x , các i u ki n môi trư ng xung quanh và c tác ng c a con ngư i khi<br /> khai thác và s d ng ngu n nư c.<br /> Thông thư ng trong nư c m t có th có các thành ph n sau:<br /> -<br /> <br /> Các ch t r n lơ l ng d ng vô cơ và h u cơ.<br /> <br /> -<br /> <br /> Các ch t hoà tan dư i d ng ion và phân t có ngu n g c vô cơ và h u cơ.<br /> <br /> -<br /> <br /> Các vi sinh v t, vi trùng, vi rút.<br /> <br /> -<br /> <br /> Rong t o và các th c v t nư c.<br /> <br /> Các ch t gây nhi m b n nư c m t ch y u ư c nêu trong b ng (3-1).<br /> Nư c sông: Trong t ng lư ng nư c m t, lư ng nư c trong các sông su i chi m ph n<br /> l n. Ch t lư ng nư c trong sông ph thu c nhi u vào ho t ng c a con ngư i như m c<br /> phát tri n công nghi p, m t<br /> dân s trong lưu v c sông, hi u qu c a vi c qu n lý các<br /> ngu n th i ch y vào sông. Ngoài ra, ch t lư ng nư c sông còn ph thu c vào i u ki n khí<br /> tư ng, th y văn, t c<br /> dòng ch y, th i gian lưu c a nư c... vì các y u t này nh hư ng<br /> t i kh năng t làm s ch c a nư c sông. Nh ng nơi có m t<br /> dân cư cao, công nghi p<br /> phát tri n mà vi c qu n lý nư c th i sinh ho t, nư c th i công nghi p không ch t ch thì<br /> nư c sông không tránh kh i b ô nhi m v i m c<br /> ngày càng tăng. Nh ng nơi có lư ng<br /> mưa nhi u, t ai d b xói mòn thì nư c sông thư ng b ô nhi m b i các ch t khoáng<br /> hoà tan,<br /> c cao do các ch t lơ l ng và các ch t r n, ch t mùn có trong ngu n nư c.<br /> 95<br /> <br /> Cũng vì th , ngày nay khó tìm th y m t ngu n nư c sông nào<br /> tiêu chu n nư c c p mà không c n x lý.<br /> <br /> t ư c ch t lư ng theo<br /> <br /> Nư c h : Ngoài nư c sông, nư c h cũng ư c coi là áng k trong ngu n nư c m t.<br /> Ch t lư ng nư c h ph thu c vào th i gian lưu c a nư c trong h , vào ch t lư ng c a các<br /> ngu n nư c ch y vào h , trong ó ph i k<br /> n các ngu n nư c th i sinh ho t và nư c th i<br /> công nghi p. Ngoài ra, ch t lư ng nư c h cũng ph thu c vào i u ki n th i ti t và i u<br /> ki n sinh thái môi trư ng c a khu v c. Nơi thi u ánh sáng m t tr i, i u ki n lưu thông<br /> nư c kém và các ch t th i h u cơ ch y vào h nhi u thì nư c h s có n ng<br /> ô xy hoà<br /> tan th p, i u ki n y m khí tăng và nư c s s có mùi khó ch u. Nơi có nhi u ánh sáng m t<br /> tr i, i u ki n quang h p c a các loài th c v t trong nư c d dàng, các ch t dinh dư ng<br /> tích t nhi u s thúc y quá trình phú dư ng và cũng làm suy gi m ch t lư ng nư c h .<br /> B ng 3-1. Thành ph n các ch t gây nhi m b n ngu n nư c m t<br /> Ch t r n lơ l ng<br /> d > 1 µm<br /> <br /> Các ch t keo<br /> d =0,001 - 1µm<br /> (ch y u 0,05 - 0,2 mm)<br /> <br /> - H t sét<br /> <br /> - H t sét<br /> <br /> - H t cát<br /> <br /> - Protein<br /> <br /> - H t keo Fe(OH)3<br /> <br /> - Silicat SiO2<br /> <br /> - Ch t th i h u cơ, vi sinh v t<br /> <br /> Ca2+,<br /> <br /> - Các phân t h u cơ<br /> <br /> - T o, rong<br /> <br /> - Các ion K+, Na+,<br /> NH4+,SO22-,Cl-,PO43-<br /> <br /> - Ch t th i sinh ho t h u cơ<br /> <br /> - Vi trùng 1-10 µm<br /> <br /> Các ch t hoà tan<br /> d < 0,001 µm<br /> <br /> - Virut 0,03 - 0,3 µm<br /> <br /> - Các ch t khí CO2, O2, N2, CH4,<br /> H2S…<br /> <br /> Tuy nhiên, trong nư c sông hay nư c h luôn luôn x y ra quá trình t làm s ch như là<br /> quá trình l ng ng các h t bùn cát, các ch t lơ l ng trong th i gian lưu, quá trình khoáng<br /> hoá các ch t h u cơ, quá trình nitrat hoá các h p ch t ch a nitơ, quá trình b c hơi.<br /> <br /> 3.2.3. Thành ph n và ch t lư ng nư c ng m<br /> Thành ph n và ch t lư ng nư c ng m ph thu c vào ngu n g c c a nư c ng m, c u<br /> t o a t ng c a khu v c và chi u sâu c a a t ng nơi khai thác nư c. T i các khu v c<br /> ư c b o v t t, ít có ngu n th i gây nhi m b n, nư c ng m nói chung ư c b o m v<br /> m t v sinh và có ch t lư ng khá n nh. Ngư i ta thư ng chia nư c ng m làm hai lo i là<br /> nư c ng m háo khí và nư c ng m y m khí.<br /> Nư c ng m háo khí là nư c ng m có ch a m t hàm lư ng ô xy nh t nh. Thông<br /> thư ng nư c ng m ch a ô xy có ch t lư ng t t, không có các ch t kh như H2S, CH4,<br /> NH4+... Trong m t s trư ng h p nư c ng m lo i này không c n x lý mà có th cung c p<br /> tr c ti p cho ngư i dùng nư c.<br /> 96<br /> <br /> Nư c ng m y m khí là nư c ng m không ch a ô xy, b i vì trong quá trình th m qua<br /> các t ng t á, lư ng ô xy hoà tan b tiêu th h t. Các ch t hoà tan như Fe2+, Mn2+ s ư c<br /> t o thành. M t khác, các quá trình kh NO3- → NH4+ ; SO42- → H2S ; CO2 → CH 4+...<br /> cũng x y ra khi n cho trong nư c có các thành ph n NH4+ , H2S , CH 4+.<br /> Các ion có trong nư c ng m<br /> Trong nư c ng m thư ng có m t m t s cation ch y u như là Ca2+, Mg2+, Na+, Fe2+,<br /> 2+<br /> Mn , NH4+ và các anion HCO3-, Cl- , SO42-. Quá trình thành t o c a chúng trong nư c<br /> ng m có th tóm t t như sau:<br /> - Ion Ca2+: Nư c ng m thư ng có ion Ca2+ v i n ng<br /> cao. Trong t thư ng ch a<br /> nhi u CO2 do các quá trình trao i ch t c a r cây và các quá trình phân hu các ch t h u<br /> cơ trong t c a các vi sinh v t t o nên. Khí CO2 hoà tan trong nư c mưa t o thành a xít<br /> H2CO3.<br /> CO2 + H2O → H2CO3<br /> Axít y u s th m sâu xu ng<br /> <br /> t và hoà tan CaCO3 t o ra ion Ca2+.<br /> -<br /> <br /> H2CO3 + CaCO3 → Ca(H CO3)2 → Ca2+ + 2HCO3<br /> - Ion Mg : Ngu n g c c a ion Mg2+ trong nư c ng m ch y u t các mu i<br /> CaMg(CO3)2, chúng hoà tan ch m trong nư c ch a khí CO2. S có m t c a Ca2+ và Mg2+<br /> t o nên c ng c a nư c.<br /> 2+<br /> <br /> - Ion Na+: S hình thành c a Na+ trong nư c ch y u theo phương trình ph n ng<br /> sau:<br /> 2NaAlSi3O3 + 10 H2O → Al2Si2(OH)4 + 2Na+ + 4H4SiO3<br /> Na+ cũng có th có ngu n g c là nh ng mu i có<br /> <br /> hoà tan l n trong nư c bi n.<br /> <br /> 2+<br /> <br /> 2+<br /> <br /> - Ion Fe : Các ion Fe t các l p t á ư c hoà tan trong nư c trong i u ki n<br /> y m khí có vai trò c a vi sinh v t như sau :<br /> 4Fe(OH)3 + 8H+ → 4Fe2+ + O2 + 10H2O<br /> Khi không có vi sinh v t tiêu th cho các quá trình ô xy hoá các ch t h u cơ trong<br /> s t hoá tr 3 Fe(OH)3 s b kh thành s t hoá tr 2 t o thành Fe2+ .<br /> <br /> t,<br /> <br /> - Ion Mn2+: Các ion Mn2+ cũng ư c hoà tan trong nư c c a các t ng t á<br /> i u<br /> ki n y m khí có vai trò c a vi sinh v t như sau:<br /> 6 MnO2 + 12H+ → Mn2+ + 3 O2 + 6 H2O<br /> - Ion NH4+: Các ion NH4+ có trong nư c ng m có ngu n g c t các ch t th i r n và<br /> nư c th i sinh ho t, nư c th i công nghi p, ch t th i chăn nuôi, phân bón hoá h c và trong<br /> quá trình v n ng c a Nitơ.<br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> - Ion HCO3 : Các ion HCO3 ư c t o ra trong nư c nh quá trình hoà tan c a á vôi<br /> khi có m t khí CO2.<br /> CaCO3 + CO2 + H2O → Ca+ + 2HCO3.<br /> 2- Ion SO4 : Các ion sunfát có ngu n g c t mu i CaSO4.7H2O ho c do quá trình ô xy<br /> hoá FeS2 trong i u ki n m v i s có m t c a O2 như sau:<br /> 2 FeS2 + 2H2O + 7O2 → 2Fe2+ + 4SO4 + 4H+<br /> 97<br /> <br /> -<br /> <br /> - Ion Clorua Cl : Các ion clorua có ngu n g c t quá trình phân ly mu i NaCl ho c<br /> nư c th i sinh ho t.<br /> Các ch t khí hoà tan trong nư c ng m<br /> Trong nư c ng m tuỳ theo i u ki n t ng nơi mà có th có m t s khí hoà tan như O2<br /> , H2S , CO2 , CH4. Do trong nư c m t luôn có hàm lư ng ô xy hoà tan nh t nh nên khi<br /> th m xu ng t t o thành nư c ng m lư ng ô xy này có th b tiêu hao ho c h t ho c còn<br /> m t ph n nh nên nư c ng m có th có ít ho c không có ô xy hoà tan.<br /> Trong i u ki n y m khí (nư c ng m không còn ô xy) có th t o thành khí mê tan<br /> CH4 và khí cacbonic CO2 v i s tham gia c a vi khu n như sau:<br /> 4 C10H18O10 + 2H2O → 21CO2 + 19CH4<br /> Vì th có nh ng m ch nư c ng m ch a t i 40 mg/l khí CH4.<br /> Trong i u ki n nư c ng m không có ô xy cũng t o ra khí H2S t ion SO42- nh có tác<br /> d ng c a vi khu n:<br /> 2SO42- + 14H+ + 8e- → 2H2S + 2H2O + 60HCác lo i khí hoà tan trên làm gi m sút ch t lư ng nư c ng m cho s d ng c a con<br /> ngư i.<br /> Ch t lư ng nư c ng m<br /> Không gi ng như ngu n nư c m t, ngu n nư c ng m ít ch u nh hư ng do các tác<br /> ng c a con ngư i. Vì th ch t lư ng nư c ng m thư ng t t hơn ch t lư ng nư c m t.<br /> B ng 3-2. So sánh<br /> <br /> c i m khác nhau v ch t lư ng nư c gi a nư c m t và nư c ng m<br /> <br /> Thông s<br /> <br /> Ngu n nư c m t<br /> <br /> Nhi t<br /> <br /> Thay<br /> <br /> Lư ng ch t r n lơ l ng<br /> <br /> Thư ng cao và thay<br /> <br /> Ch t khoáng hoà tan<br /> <br /> Thay<br /> <br /> Hàm lư ng s t (Fe2+) và<br /> Man gan (Mn2+)<br /> <br /> R t th p, tr dư i áy h<br /> <br /> Thư ng xuyên có<br /> <br /> Khí CO2 hoà tan<br /> <br /> R t th p, g n b ng 0<br /> <br /> Có<br /> <br /> Khí O2 hoà tan<br /> <br /> Thư ng g n bão hoà<br /> <br /> Thư ng không t n t i<br /> <br /> Khí NH3<br /> <br /> Có<br /> <br /> Thư ng có<br /> <br /> Khí H2S<br /> <br /> Không<br /> <br /> SiO2<br /> <br /> Có<br /> <br /> NO3-<br /> <br /> Thư ng th p<br /> <br /> Thư ng<br /> hoá h c<br /> <br /> Các vi sinh v t<br /> <br /> Vi trùng (nhi u lo i gây b nh), vi rut<br /> <br /> Các vi trùng do s t gây ra thư ng<br /> <br /> 98<br /> <br /> i theo mùa<br /> <br /> Ngu n nư c ng m<br /> <br /> i theo ch t<br /> <br /> Tương<br /> i theo mùa<br /> t, lư ng mưa<br /> <br /> các ngu n nư c b ô nhi m<br /> <br /> n ng<br /> <br /> i n<br /> <br /> nh<br /> <br /> Th p ho c h u như không có<br /> Ít thay<br /> i, cao hơn nư c m t<br /> cùng m t vùng.<br /> <br /> n ng<br /> <br /> cao<br /> <br /> Thư ng có<br /> trung bình<br /> <br /> Có<br /> <br /> n ng<br /> <br /> cao<br /> n ng<br /> <br /> cao do phân bón<br /> <br />