CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TÌNH HÌNH Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC TẠI VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1. Tình hình ô nhiễm môi trường nước trên thế giới Nước là một nguồn tài nguyên hết sức quý giá nhưng không phải ai cũng nhận thức được điều này.
Có tới hơn 1 tỷ người đang bị thiếu khoảng 20-50 lít nước sạch mỗi ngày để phục các nhu cầu căn bản như ăn uống và tắm giặt. Tuy nhiên, cũng có nhiều người đang lãng phí nước. Hiện nay tình trạng ô nhiễm nước lục địa và đại dương đang gia tăng với nhịp độ đáng lo ngại. Tốc độ ô nhiễm nước phản ánh một cách chân thực tốc độ phát triển kinh tế của các quốc gia.
Xã hội càng phát triển thì xuất hiện càng nhiều nguy cơ ô nhiễm. Theo UNICEF (2010: 7-9) báo cáo rằng trong năm 2010 có 884 triệu người trên thế giới sử dụng nguồn nước uống không được cải tạo. Nước không an toàn gây ra 4 tỷ trường hợp bị tiêu chảy mỗi năm, và kết quả là 2,2 triệu người chết, chủ yếu là trẻ em dưới 5 tuổi. Điều này có nghĩa là 15% trẻ tử vong mỗi năm là do tiêu chảy, sau 15 giây thì có một đứa trẻ bị tử vong.
Riêng ở Ấn Độ, gần một nửa triệu trẻ em chết mỗi năm do bị tiêu chảy. Đã có sự suy giảm lớn về sức khoẻ hệ sinh thái ở các vùng nước ven biển. Trên phạm vi toàn cầu, 24% động vật có vú, 12% loài chim đang bị đe dọa [19]. Ở một số vùng, hơn 50% loài cá nước ngọt bản địa có nguy cơ tuyệt chủng và gần 1/3 loài lưỡng cư trên thế giới có nguy cơ tuyệt chủng [20].
Các loài nước ngọt có tỷ lệ tuyệt chủng ước tính gấp năm lần so với các loài trên cạn [21] Căn bệnh Minamata tại Nhật Bản những năm 1956 và 1968, người ta phát hiện ra những người có biểu hiện chân tay bị tê liệt, run rẩy, dị tật. Sau 12 năm nghiên cứu, năm 1979 các nhà khoa học đã đưa ra kết luận căn bệnh này do nhiễm độc methyl thủy ngân gây ra – thành phần trong nước thải phân hóa học nhà máy Chisso. Hậu quả 2248 người mắc bệnh, 1004 người chết [3]. Ô nhiễm nguồn nước từ các ngành công nghiệp nhỏ lẻ là một vấn đề nghiêm trọng ở Trung Quốc.
Hơn một nửa số sông được giám sát về chất lượng nước được 4 Luan van đánh giá là không an toàn cho con người. Chất thải đô thị và công nghiệp thải ra môi trường, cùng với khả năng xử lý nước thải hạn chế, là những nguyên chính gây ô nhiễm nguồn nước. Khoảng hai phần ba tổng lượng chất thải thải ra sông, hồ và biển bắt nguồn từ ngành công nghiệp, và khoảng 80% trong số đó không được xử lý [22]. Trung Quốc là nước sản xuất xỉ Cr lớn nhất thế giới, có khoảng 25 doanh nghiệp sản xuất muối Cr, trong đó năng suất sản xuất hàng năm đạt 329.000 tấn và lượng xỉ Cr hàng năm đạt 450.
Vào ngày 13 tháng 8 năm 2011, tai nạn ô nhiễm Cr đã xảy ra ở ở tỉnh Yunan. Lý do của vụ tai nạn này là do 5000 tấn xỉ Cr không được xử lý, sản xuất bởi Công ty TNHH công nghiệp hóa chất Lvliang đã đổ trái phép vào sông Nanpan nằm ở nguồn của con sông Zhujian. Tai nạn ô nhiễm dẫn đến nồng độ Cr (VI) được phát hiện trên sông Nanpan vượt khoảng 2000 lần tiêu chuẩn cho phép [23]. Tình hình ô nhiễm môi trường nước tại Việt Nam Việt Nam khoảng 830 tỉ m3 được tập trung chủ yếu trên 8 LVS lớn, bao gồm: LVS Hồng - Thái Bình, Bằng Giang - Kỳ Cùng, Mã, Cả, Vu Gia - Thu Bồn, Ba, Đồng Nai và sông Mê Công (Cửu Long).
Tuy nhiên, khoảng 63% nguồn nước mặt của Việt Nam (tương ứng với 520 tỷ m3 ) có nguồn gốc ở ngoài ranh giới quốc gia, chỉ có gần 310 tỉ m3 mỗi năm được sinh ra trên lãnh thổ Việt Nam. Tổng lượng nước đang được khai thác, sử dụng hàng năm khoảng 80,6 tỷ m3 cho các mục đích nông nghiệp, sản xuất năng lượng, sinh hoạt, nuôi trồng thuỷ sản và hoạt động sản xuất công nghiệp, du lịch, dịch vụ. Tuy nhiên, khai thác, sử dụng tài nguyên nước chưa hợp lý và thiếu bền vững đã và đang gây suy giảm tài nguyên nước. Hiê ̣u quả sử du ̣ng nước còn thấ p, tình trạng lãng phí trong sử dụng nước vẫn còn diễn ra khá phổ biến trên phạm vi cả nước.
Có thể nhìn thấy trước mắt những thách thức đặt ra trong việc sử dụng bền vững tài nguyên nước quốc gia, đó là nguy cơ cạn kiệt nguồn nước do sự phân bố lượng nước không đồng đều theo mùa, sự suy giảm chất lượng nước do ô nhiễm, đặc biệt là cơ chế hợp tác, chia sẻ nguồn nước giữa vùng, các quốc gia đối với các LVS liên vùng, liên quốc gia chưa hiệu quả [4]. Nước ta hiện có nền công nghiệp thực sự chưa phát triển, chịu ảnh hưởng của xu hướng đô thị hóa mạnh mẽ, các khu công nghiệp và các đô thị đã xảy ra tình 5 Luan van trạng ô nhiễm ở rất nhiều nơi, trên biển, sông suối, trong cả tầng nước ngầm với các mức độ nghiêm trọng khác nhau. Chất lượng các nguồn nước mặt đang suy giảm rõ rệt. Nhiều sông, hồ, kênh, rạch ở các thành phố lớn, các khu dân cư tập trung đang dần biến thành nơi chứa các chất thải đô thị, chất thải công nghiệp chưa qua xử lý [5].
Bùi Quang Tề, riêng khu vực phía Bắc, nhiều con sông đang bị ô nhiễm nặng như sông Nhuệ, sông Đáy, Châu Giang, sông Cầu, Ngũ Huyện Khê, Đồng Khởi, không nên nuôi thủy sản hoặc lấy nước (trừ khi có công nghệ xử lí) để nuôi trồng. Bởi thực tế, qua quan trắc cho thấy hàm lượng Nitrat (NO3), Amoniac (NH3) tại các sông này thường xuyên ở mức 2 - 5 mg/lít, trong khi tiêu chuẩn quy định chỉ là 0,25 mg/lít, tức là vượt 10 - 20 lần cho phép [6]. Lưu vực sông Cầu là một lưu vực đã bị ô nhiễm hoàn toàn. Dân số sống trong lưu vực này chiếm khoảng 7 triệu trên một diện tích khoảng 10 ngàn km² [24].Trong lưu vực này, ngoài khu sản xuất công nghiệp lớn nhất Thái Nguyên, qua việc khai thác mỏ và hóa chất, còn có trên dưới 800 cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp và quy mô công nghiệp nhỏ như các làng nghề tập trung.
Lượng chất thải lỏng thải hồi vào lưu vực sông Cầu ước tính khoảng 40 triệu m3/năm. Riêng khu vực Thái Nguyên thải khoảng 24 triệu m3 trong đó có nhiều kim loại độc hại như Selenium, Mangan, Chì, Thiết, Thủy Ngân và các hợp chất hữu cơ từ các nhà máy sản xuất hóa chất bảo vệ thực vật như thuốc sát trùng, thuốc trừ sâu rầy, trừ nấm mc. Tại tỉnh Bắc Ninh, có trên 60 làng nghề đã có từ lâu đời. Nơi đây cũng còn có các ngành chế biến lâm sản và kỹ nghệ giấy và tái sinh giấy.
Các kỹ nghệ này đã phát thải nhiều hóa chất hữu cơ độc hại trong đó các chất tẩy trắng chứa chlor là một nguy cơ ô nhiễm cao nhất. Vì trong công đoạn này phát sinh ra đioxin, mầm móng của bệnh ung thư. Thêm nữa, trong các phụ lưu của sông Cầu, hầu hết những thông số phân tích đều vượt qua tiêu chuẩn cho phép từ 2 đến hơn 50 lần như nhu cầu oxy hóa học (COD), lượng oxy hòa tan (DO), tổng chất rắn lơ lững (TSS), nitrite (NO2 -) [7]. Tại tiểu lưu vực sông Vu Gia, môi trường nước đã bị ô nhiễm chất hữu cơ và hàm lượng cặn lơ lửng tương đối lớn, tại các điểm quan trắc hàm lượng BOD 5, COD vượt QCVN 08:2008/BTNMT loại A2.
Chất lượng nước tại tiểu lưu vực sông 6 Luan van Thu Bồn còn tương đối tốt [2]. Tuy nhiên, tại TP. Đà Nẵng theo đánh giá hiện trạng môi trường năm 2005 cho thấy tại vùng cửa sông, ven biển đang có tình trạng ô nhiễm một số KLN. Tại khu vực cửa sông Cu Đê, cửa sông Phú Lộc hàm lượng Hg trong nước vượt TCCP 0,08 – 0,56 lần, hàm lượng Pb vượt 0,06 – 0,27 lần TCCP, tại khu vực cửa Mũi Vịnh hàm lượng As, Fe, Zn vượt tiêu chuẩn từ 2,17 – 11,4 lần TCCP [8:9].
Các dẫn liệu trên cho thấy tình hình ô nhiễm môi trường nước trên thế giới và Việt Nam đã và đang gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe, chất lượng cuộc sống con người và sinh vật. Nghiên cứu công cụ nhằm nâng cao hiệu quả giám sát, đánh giá mức độ, kiểm soát ô nhiễm và phát hiện kịp thời những rủi ro sinh thái là vấn đề có ý nghĩa hết sức thực tiễn hiện nay. SINH VẬT CẢNH BÁO SỚM Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC 1. Sinh vật cảnh báo sớm Chỉ thị sinh học có thể là một loài hoặc một nhóm sinh vật có khả năng cảnh báo ô nhiễm thông qua những biểu hiện bất thường trong quá trình phát triển của chúng, ở các ngưỡng nồng độ mà các phương pháp hóa lý khó có thể xác định được (Mc Geoch, 1998 và Shahabuddin, 2003) [25].
Sinh vật chỉ thị là những loài rất nhạy cảm với những thay đổi trong môi trường và sự hiện diện hay vắng mặt của chúng có thể là dấu hiệu của điều kiện môi trường tại khu vực cụ thể. Bởi vậy, chúng được dùng như một công cụ giám sát để xác định những sự thay đổi về chất lượng và điều kiện môi trường [10]. Sinh vật thăm dò và cảnh báo (Detector and Sentinel organisms) thường là loài đơn lẻ, bản địa mà chúng có khả năng thể hiện phản ứng có thể đo được đối với ô nhiễm và hoạt động như một chỉ thị cảnh báo sớm về sự có mặt của các chất ô nhiễm trong môi trường [10]. Ưu nhược điểm của giám sát sinh học Việc sử dụng sinh vật trong giám sát môi trường được xem là phương pháp bổ sung hữu ích cho các phân tích lý hóa, khi mà các phương pháp lý hóa chỉ có thể xác định các giá trị trong thời gian khi mẫu được thu thập còn phương pháp sinh 7 Luan van học sẽ phản ánh những tác động của các điều kiện lý – hóa của môi trường khi mà sinh vật đã được tiếp xúc trong một khoảng thời gian nhất định [10].
Chúng có thể phát hiện ra các chất ô nhiễm ở nồng độ rất thấp đồng thời đánh giá được các rủi ro sinh thái và tác động tổng hợp của các chất ô nhiễm. Ngoài ra, các trang thiết bị sử dụng trong giám sát sinh học có thể rẻ hơn phương pháp lý hóa.