CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Tổng quan về tình hình ô nhiễm amoni và nitrit trong môi trường nước trên Thế giới và Việt Nam. Tình hình ô nhiễm amoni và nitrit trong môi trường nước trên Thế giới Amoni có mặt trong nước ngầm là do kết quả của quá trình phân huỷ yếm khí các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên và cũng do các nguồn thải hữu cơ từ các hoạt động của con người. Nồng độ amoni cao từ 1-10mmol/L đã được tìm thấy ở các tầng chứa nước bị nhiễm bẩn do sự rò rỉ từ trong đất và trong các hoạt động thải nước thải nồng độ amoni cao.
Ô nhiễm nước đang là vấn đề đáng báo động trên thế giới hiện nay. Đặc biệt là các nước phát triển. Cùng với sự phát triển thì các khu công nghiệp, nhà máy… đã thải ra môi trường hàng loạt lượng chất thải độc hại. Theo đánh giá của nhiều báo cáo đánh giá và hội thảo khoa học thì tình trạng ô nhiễm amoni trong nước ngầm đã được phát hiện tại nhiều nơi trên thế giới.
Không chỉ ở Việt Nam tình hình ô nhiễm xảy ra nghiêm trọng mà ở các nước trên thế giới tình hình ô nhiễm cũng xảy ra với các nồng độ ô nhiễm khác nhau. Ví dụ, nồng độ amoni của nước bề mặt trong South Pennies (27 µeq L-1); Snowdonia (5,9 µeq L-1); Galloway (4,6 µeq L-1); and Mournes (11 µeq L-1) [28]. Nồng độ amoni trong nước thải ở Korea nằm trong phạm vi từ 800-3000mg/L [6]. Theo nghiên cứu của trường Đại học Nông nghiệp Trung Quốc, các chất ô nhiễm chứa ion Amoni và nitơ từ nước thải của ngành nông nghiệp, và công nghiệp ở Trung Quốc đã tăng hơn một nửa trong 30 năm qua (đến năm 2010), làm dấy lên lo ngại về môi trường đang xuống cấp của quốc gia này [10].
Đã có nhiều công trình khoa học sử dụng kỹ thuật đồng vị kết hợp với các phương pháp khác để nghiên cứu về nguồn gốc ô nhiễm Amoni cũng như sự di chuyển của chất này từ trong môi trường đất vào nước ngầm thông qua các quá trình biến đổi các hợp chất nitơ. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tình hình ô nhiễm amoni và nitrit trong môi trường nước ở Việt Nam Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng nước thải chưa xử lý, xử lý chưa đạt hiệu quả gây ô nhiễm là vấn đề rất đáng lo ngại. Khoảng hơn 1 triệu m3 nước thải/ngày được xả thẳng ra các nguồn tiếp nhận không qua xử lý đã gây ra ô nhiễm môi trường nước mặt.Chất lượng nước mặt tại những vùng chịu tác động của nguồn thải đã suy thoái, đặc biệt tại các lưu vực sông: Đồng Nai, Cầu và Nhuệ - Đáy.
Sự ra đời và hoạt động của các KCN gắn liền với việc tiêu thụ một lượng nước và thải ra môi trường lượng nước thải rất lớn có mức độ ô nhiễm cao. Tuy nhiên, cho đến nay phần lớn các KCN ở nước ta đều chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung hoàn chỉnh và vận hành đúng quy trình, chỉ có một số ít KCN có trạm xử lý nước thải tập trung như: KCN Loteco (Đồng Nai), KCN Biên Hòa (Đồng Nai), KCN Nomura (Hải Phòng), KCN Nội Bài (Hải Phòng) và KCN Tân Tạo (TP. Hồ Chí Minh). Hầu hết nước thải của các nhà máy, xí nghiệp trong các KCN đều chưa được xử lý đúng mức trước khi thải ra môi trường xung quanh hoặc thải vào mạng lưới thoát nước chung (Ước tính có khoảng 70% lượng nước thải từ các KCN xả thẳng ra môi trường không qua xử lý).
Quá trình sản xuất một số loại hoá chất, phân bón, thức ăn cho gia súc, sợi tổng hợp thải ra lượng khá lớn hợp chất hữu cơ chứa nitơ, các hợp chất này dễ bị thuỷ phân trong môi trường gây ra ô nhiễm Amoni. Ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình từ 9 - 11; chỉ số nhu cầu oxy sinh hoá (BOD), nhu cầu oxy hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/L và 2.500mg/L; hàm lượng chất rắn lơ lửng. cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép. Hàm lượng nước thải của các ngành 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com này có chứa xyanua (CN-) vượt đến 84 lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép [8].
Qua khảo sát của Công ty Thoát nước Hà Nội, trung bình hệ thống thoát nước của thành phố lưu thông khoảng 450.000m3 nước thải/ngày, trong đó chủ yếu là nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Tuy nhiên, chỉ có 5% lượng nước thải được xử lý, còn lại xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước của thành phố. Qua số liệu quan trắc, các loại nước thải chưa qua xử lý có hàm lượng các chất bẩn cao, các chất hữu cơ. Ví dụ như hàm lượng ion Amoni tại các sông cao gấp 12 - 59 lần tiêu chuẩn cho phép[14] (Theo QCVN 40-2011/BTNMT: “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiêp”, hàm lượng ion Amoni cho phép là 5mg/L đối với xả vào nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; 10mg/L đối với xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt).
Qua kiểm tra, các cơ quan chức năng mới phát hiện rõ vụ việc nhà máy đạm thuộc Khu công nghiệp Khánh Phú (Ninh Bình) đã gây ô nhiễm môi trường nước cho khu vực. Cụ thể, hồi tháng 3/2012 tại kênh điều hoà nước thải khu công nghiệp Khánh Phú đoạn từ cống Kem đến cống Bà Đại kết quả mẫu nước kiểm nghiệm cho thấy hàm lượng amoni cao gấp 60 đến 80 lần cho phép. Gần đây, còn có hiện tượng cá chết hàng loạt tại ngòi sông Chanh. Các cơ quan chức năng (gồm Cảnh sát môi trường và Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Ninh Bình) bắt quả tang việc nhà máy đạm Ninh Bình xả trộm nước thải không qua xử lý ra sông Đáy với hàm lượng ion Amoni gấp 330 lần qua cống Kem vào rạng sáng ngày 17/10 vừa qua càng làm cho nhân dân địa phương bức xúc [3].
Tình trạng ô nhiễm nước ở các đô thị thấy rõ nhất là ở thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, ở các thành phố này, nước thải từ công nghiệp và sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh, mương). Mặt khác, còn rất nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nước thải, phần lớn các bệnh viện và cơ sở y tế lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải… là những nguồn quan trọng gây ra ô nhiễm nước môi trường nước mặt và nước ngầm. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hiện tại nước của trục sông chính thuộc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đã bị ô nhiễm ở những mức độ khác nhau.Nước thải từ các KCN và các cơ sở sản xuất không qua xử lý xả thẳng ra môi trường hòa với nước thải sinh hoạt. 1 Hàm lượng N-NH4+ trên sông Nhuệ giai đoạn qua 2007 – 2009 (Nguồn: [1]) Theo đánh giá của nhiều báo cáo và hội thảo khoa học thì tình trạng ô nhiễm ion Amoni trong nước ngầm đã được phát hiện tại nhiều vùng trong cả nước.
Chẳng hạn như tại thành phố Hồ Chí Minh: Theo Chi cục Bảo vệ môi trường thành phố Hồ Chí Minh, kết quả quan trắc nước ngầm tầng nông gần đây cho thấy lượng nước ngầm ở khu vực ngoại thành đang diễn biến ngày càng xấu đi. Cụ thể nước ngầm ở trạm Đông Thạch (huyện Hóc Môn) bị ô nhiễm ion Amoni (68,73 mg/L cao gấp 1,9 lần so với năm 2005) và có hàm lượng nhôm cao, độ mặn tăng và mức độ ô nhiễm chất hữu cơ cũng tăng nhanh trong những năm gần đây; nồng độ sắt trong nước ngầm của một số khu vực khác như Linh Trung, Trường Thọ (Thủ Đức), Tân Tạo (Bình Chánh)…cũng khá cao (11,76 đến 27,83 mg/L) vượt tiêu chuẩn cho phép gần 90 lần [9]. Do thực trạng hệ thống cấp- thoát nước, xử lý nước cấp và nước thải, chất thải rắn chưa đồng bộ, cộng thêm đó là sự phát triển cúa các ngành công-nông nghiệp ngày một tăng trong thời gian gần đây, chưa kể đến các quá trình diễn ra trong tự nhiên, điều kiện địa chất- thủy văn phức tạp ở vùng châu thổ sông Hồng đã gây cho nguồn nước cấp duy nhất hiện nay-nguồn nước ngầm, nguy cơ ô nhiễm ngày một cao, trong đó có ô nhiễm các hợp chất chứa nitơ. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Theo đánh giá của nhiều báo cáo và hội thảo khoa học thì tình trạng ô nhiễm amoni trong nước ngầm đã được phát hiện tại nhiều vùng trong cả nước.
Chẳng hạn như tại thành phố Hồ Chí Minh: “ Theo chi cục bảo vệ môi trường thành phố Hồ Chí Minh (TP Hồ Chí Minh), kết quả quan trắc nước ngầm tầng nông gần đây cho thấy lượng nước ngầm ở khu vực ngoại thành đang diễn biến ngày càng xấu đi. Cụ thể nước ngầm ở trạm Đông Thạch (huyện Hóc Môn) bị ô nhiễm amoni (68,73 mg/L cao gấp 1,9 lần so với năm 2005). 2 Hàm lượng NH4+ trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên năm 2008 Hiện tại nước của trục sông chính thuộc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đã bị ô nhiễm ở những mức độ khác nhau.Nước thải từ các KCN và các cơ sở sản xuất không qua xử lý xả thẳng ra môi trường hòa với nước thải sinh hoạt [1]. 3 Hàm lượng N-NH4+ trên sông Nhuệ giai đoạn qua 2007 – 2009.
7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bên cạnh sự ô nhiễm ở lưu vực các con sông thì khu vực ven bờ ở miền Bắc, Trung, Nam có hàm lượng amoni (N – NH4+) rất cao. Tại nhiều vùng cửa sông như Cửa Lục, Đồ Sơn, Ba Lạt, Rạch Giá, hàm lượng amoni đã vượt quá QCVN đối với nước biển ven bờ cho nuôi trồng thủy sản, bảo vệ thủy sinh [1]. 4 Diễn biến hàm lượng NH4+ trung bình trong nước biển ven bờ tại một số khu vực ven biển giai đoạn 2005-2009. Theo khảo sát của trung tâm nghiên cứu thuộc trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia và trường Đại Học Mỏ- Địa Chất thì phần lớn nước ngầm ở vùng đồng bằng Bắc Bộ như Hà Nội, Hà Tây, Ninh Bình, Hải Dương…đều bị nhiễm bẩn amoni (NH4+) rất nặng, vượt tiêu chuẩn cho phép.
Tại Hà Nội, Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình, xác suất các nguồn nước ngầm nhiễm amoni ở nồng độ cao hơn tiêu chuẩn cho phép là khoảng 70-80% [1].