Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở lý luận khoa học và pháp lý của đề tài 1. Cơ sở lý luận khoa học của đề tài 1. Một số khái niệm * Môi trường:Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”.[4] * Tài nguyên nước: là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào những mục đích khác nhau.
Nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường. Hầu hết các hoạt động trên đều cần nước ngọt. * Nước mặt: là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất.
*Ô nhiễm môi trường nước : “Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý – hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất”. [4] *Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường.
Nguồn gốc và chất lượng nước mặt a. Nguồn gốc nước mặt Nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. Đặc tính chung - Nước sông: là nguồn chủ yếu để cung cấp nước.
Đặc điểm của nước sông. + Mực nước, lưu lượng nước, nhiệt độ của nước có sự chênh lệch khá lớn giữa các mùa. + Độ đục cao nên xử lý khá tốn kém và phức tạp. + Nước sông chịu ảnh hưởng trực tiếp từ môi trường bên ngoài, là nguồn tiếp nhận của nước thải và nước mưa, vì vậy nước mặt có độ nhiễm bẩn cao hơn so với nước ngầm.
- Nước ao, hồ: thường có màu, mùi do trong hồ thường có rong, rêu, hàm lượng cặn nhỏ nhiều. Nước ao, hồ thường dễ bị nhiễm bẩn. - Nước suối: giữa mùa lũ, mùa cạn có sự không ổn định về lưu lượng nước, mực nước, vận tốc dòng chảy, chất lượng nước. Mùa khô, nước suối có mực nước thấp, nhưng rất trong.
Mùa lũ, thường đục và có những dao động về mực nước và tốc độ dòng chảy. Vai trò của nước a. Vai trò của nước đối với con người Nước chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thể, 65-75% trọng lượng cơ, 50% trọng lượng mỡ, 50% trọng lượng xương. Nước là yếu tố quan trọng để các phản ứng hóa học và sự trao đổi chất diễn ra trong cơ thể con người; là dung môi để các chất dinh dưỡng được đưa vào cơ thể, sau đó tới di chuyển tới máu dưới dạng dung dịch nước.
Hàng ngày, một người có trọng lượng khoảng 60 kg cần 2 -3 lít nước để đổi mới lượng nước trong cơ thể và duy trì các hoạt động sống. Cơ thể không được cung cấp đủ nước sẽ dẫn tới suy giảm các chức năng của hệ thống cơ thể như suy giảm chức năng thận ngoài ra còn làm cho tóc khô, dễ gãy, táo bón, sỏi thận, sỏi mật… Con người có thể bị trụy tim mạch, hạ huyết áp, nhịp tim tăng cao khi cơ thể mất trên 10% lượng nước. Khi mất trên 20% lượng nước có thể gây tử vong. [7] Qua đó ta thấy được, ngoài oxy thì nước đóng vai trò quan trọng thứ hai để duy trì sự sống.
Vai trò của nước đối với sinh vật - Trong cơ thể sinh vật nước chữa một hàm lượng rất cao, khoảng 50 - 90% khối lượng cơ thể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% như ở một số cây mọng nước, ở ruột khoang (ví dụ: thủy tức). - Nước là dung môi cho các chất vô cơ, các chất hữu cơ có mang gốc phân cực (ưa nước) như hydroxyl, amin, các boxyl… - Trong quá trình quang hợp nước là một yếu tố tạo ra các chất hữu cơ. Nước là môi trường hoà tan chất vô cơ và phương tiện vận chuyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây, vận chuyển máu và các chất dinh dưỡng ở động vật. - Nước bảo đảm cho thực vật có một hình dạng và cấu trúc nhất định.
Do nước chiếm một lượng lớn trong tế bào thực vật, duy trì độ trương của tế bào cho nên làm cho thực vật có một hình dáng nhất định. - Nước nối liền cây với đất và khí quyển góp phần tích cực trong việc bảo đảm mối liên hệ khăng khít sự thống nhất giữa cơ thể và môi trường. Trong quá trình trao đổi giữa cây và môi trường đất có sự tham gia tích cực của ion H+ và OH- do nước phân ly ra. - Nước tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể.
- Nước còn là môi trường sống của rất nhiều loài sinh vật. - Nước giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật, nước còn là môi trường sống của nhiều loài sinh vật. Vai trò của nước đối với sản xuất phục vụ cho đời sống con người - Trong nông nghiệp: tất cả các cây trồng và vật nuôi đều cần nước để sinh trưởng và phát triển. Nhân dân ta có câu: “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”, qua đó ta có thể thấy được tầm quan trọng của nước trong nông nghiệp.
[7] - Trong Công nghiệp: được dung để là nguội động cơ máy móc, làm quay các tubin, là dung môi hòa tan các chất màu hay các phản ứng hóa học. Mỗi ngành công nghiệp, mỗi loại hình sản xuất, công nghệ thì có nhu cầu sử dụng nước khác nhau. Nước thúc đẩy sự phát triển kinh tế. Nước được coi là khoáng sản đặc biệt vì nó tàng trữ một nguồn năng lượng lớn và lại hòa tan nhiều vật chất có thể khai thác phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt của con người.
Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Ô nhiễm nước là hiện tượng các vùng nước như sông, hồ, biển, nước ngầm. bị các hoạt động của con người làm nhiễm các chất độc hại như chất có trong thuốc bảo vệ thực vật, chất thải công nghiệp chưa được xử lý,. tất cả có thể gây hại cho con người và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên. Ô nhiễm tự nhiên Các hiện tượng của tự nhiên như: mưa,tuyết tan, lũ lụt, gió bão… hoặc các sản phẩm do hoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước.
Cây cối, sinh vật chết đi, bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu cơ. Một phần sẽ ngấm vào lòng đất, rồi vào nước ngầm, gây ô nhiễm hoặc theo dòng nước ngầm hòa vào dòng nước lớn. Lụt lội làm cho nước mất đi sự trong sạch, khuấy động những chất bẩn trong cống rãnh, mang theo nhiều chất thải độc hại từ nơi đổ rác và cuốn theo các loại hoá chất được cất giữ hay cuốn theo cả những hoá chất dùng trong nông nghiệp, kỹ nghệ hoặc do các tác nhân độc hại ở các khu phế thải. Con người làm việc trong những công trường kỹ nghệ bị lụt có thể bị tác hại bởi nước ô nhiễm hoá chất.
Ô nhiễm nước do các yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt,.) có thể rất nghiêm trọng, nhưng không thường xuyên, và không phải là nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước toàn cầu. Ô nhiễm nhân tạo - Từ sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt: là nước thải phát sinh từ các bệnh viện, khách sạn, cơ quan trường học, hộ gia đình chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người. Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn và vi trùng. Mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao.
[3, 5] - Từ các chất thải công nghiệp Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải. Ví dụ: nước thải của các xí nghiệp chế biến 7 thực phẩm thường chứa lượng lớn các chất hữu cơ; nước thải của các xí nghiệp thuộc da ngoài các chất hữu cơ còn có các kim loại nặng, sulfua,. Các tác nhân gây ô nhiễm chính thường là COD, BOD5, SS. Ngoài các nguồn gây ô nhiễm chính như trên thì còn có các nguồn gây ô nhiễm nước khác như từ y tế hay từ các hoạt động sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp của con người… 1.
Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước *Các chỉ tiêu hóa lý a. Giá trị pH pH là đơn vị biểu thị nồng độ ion H+ có trong nước. pH là một trong những thông số được sử dụng thường xuyên để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự keo tụ, khả năng ăn mòn,… và trong những tính toán về cân bằng axit bazơ. [6] Thể hiện ảnh hưởng của hóa chất khi xâm nhập vào môi trường nước, khi: pH < 7: tính axit pH > 7: tính kiềm Theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT, giá trị pH sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt là từ 6 - 8,5; mục đích tưới tiêu thủy lợi là từ 5,5 - 9.
Nitrogen – Nitrat (N-NO3) Sự phân hủy của các loại rau cỏ trong tự nhiên, việc sử dụng phân bón hóa học, hay từ các quá trình phân giải hợp chất chứa nitơ trong nước cống, nước thải công nghiệp đều tạo ra nitrat. Nước uống chứa nhiều nitơ sẽ gây bênh ung thư thanh quản. Nước mặt chứa nhiều nitơ sẽ xuất hiện hiện tượng “trẻ xanh”. Oxy hòa tan (DO) Oxi có mặt trong nước được hòa tan từ oxi không khí, hay được sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hóa của tảo và các thực vật sống trong nước.
