MỞ ĐẦU Hiện nay, tại các vùng ngoại ô của đô thị Việt Nam người ta thường sử dụng nước thải làm nước tưới cho canh tác nông nghiệp. Khi sử dụng nước thải làm nước tưới, bên cạnh tác dụng có lợi (tận dụng được nguồn dinh dưỡng trong nước thải), thì tác hại là một vấn đề cần phải quan tâm vì trong nguồn nước thải này có chứa rất nhiều nguyên tố kim loại nặng có hại cho cơ thể con người như cađimi, kẽm, chì, thuỷ ngân,. và có các chất hữu cơ độc hại khó phân hủy, các loại vi trùng gây bệnh,v. Những chất độc hại trên đều trực tiếp tích lũy cho cây lương thực, rau quả và sẽ để lại hậu quả nghiêm trọng cho con người nếu ăn phải.
Khác với chất thải hữu cơ có thể tự phân hủy trong đa số trường hợp, các kim loa ̣i nă ̣ng (KLN) khi đã phóng thích vào môi trường sẽ tồn tại lâu dài. Chúng tích tụ vào các mô sống qua chuỗi thức ăn và tiềm ẩn rủi ro tích luỹ trong cơ thể con người. Quá trình này bắt đầu với nồng độ rất thấp của KLN tồn tại trong nước hoặc cặn lắng, sau đó được tích tụ nhanh trong các động vật và thực vật sống trong nước. Tiếp đến là các động vật khác sử dụng các động và thực vật này làm thức ăn, dẫn đến nồng độ các KLN được tích lũy trong cơ thể sinh vật trở nên cao hơn.
Cuối cùng, ở sinh vật cao nhất trong chuỗi thức ăn (thường là con người), nồng độ KLN sẽ đủ lớn để gây độc. Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ thống thủy nông Đan Hoài. Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội và hợp lưu với sông Đáy tại thị xã Phủ Lý. Sông Nhuệ có diện tích lưu vực 1070 km2.
Trên diện tích đó khu vực ảnh hưởng của thành phố Hà Nội bao gồm một phần diện tích của huyện Thanh Trì và Từ Liêm và một số huyện mới sát nhập trước đây thuộc tỉnh Hà Tây. Phần diện tích của lưu vực còn lại là thuộc địa phận tỉnh Hà Nam. Nước sông Tô Lịch thường xuyên xả vào sông Nhuệ với lưu lượng trung bình từ 11 – 17m3/s, lưu lượng cực đại đạt 30m3/s. Đây là nguyên nhân chủ yếu làm cho nước sông Nhuệ bị ô nhiễm.
Ngoài ra, dọc theo sông Nhuệ còn có rất nhiều nhà máy, xí nghiệp, làng nghề thủ công sản xuất và chế biến kim loại. Những kim loại này thường theo dòng chảy xuống nước và lắng đọng xuống bùn đáy sông. Học viên Nguyễn Viết Thành 1 K18-CHKHMT z Khoa Môi Trường Trường Đại học Khoa học tự nhiên Theo nhiều kết quả nghiên cứu, hàm lượng kim loại nặng (Cd, Cu, Cr, Pb, Zn, Ni) trong nước của hệ thống sông Tô Lịch và Kim Ngưu khá cao, nguyên nhân do sự đổ thải trực tiếp từ các nhà máy, xí nghiệp dọc hai bên bờ sông và nguồn nước này lại được đổ thải trực tiếp vào sông Nhuệ (Nguyễn Thị Lan Hương và cộng sự, 2008; Hồ Thị Lam Trà và cộng sự, 2000). Vì thế, nước sông Nhuệ được dự đoán có độ ô nhiễm kim loại nặng rất cao, đặc biệt là tại địa điểm chảy qua huyện Thanh Trì nơi giao nhận nước thải từ hệ thống sông Tô Lịch và Kim Ngưu.
Sông Nhuệ cung cấp nước tưới cho hơn 100.000 ha đất nông nghiệp, trong đó bao gồm 80.000 ha đất nông nghiệp thuộc vùng Hà Nội và 20.000 ha đất nông nghiệp vùng Hà Nam (Trịnh Anh Đức và cộng sự, 2007). Để góp phần vào việc bảo vệ môi trường và khắc phục ô nhiễm môi trường nước thuộc hệ thống sông Nhuệ, tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng (Cu, Pb, Zn) trong đất nông nghiệp do ảnh hưởng của nước sông Nhuệ” nhằ m: - Đánh giá hiê ̣n tra ̣ng chấ t lươ ̣ng nước mặt sông Nhuệ. - Đánh giá hàm lươ ̣ng kim loa ̣i nă ̣ng (Cu, Pb, Zn) trong nước sông Nhuê ̣ và ảnh hưởng của nó đến hàm lượng kim loại nặng (Cu, Pb, Zn) đấ t sử du ̣ng nước tưới của sông Nhuê ̣. - Đánh giá mố i tương quan giữa hàm lươ ̣ng kim l oại nặng (Cu, Pb, Zn) trong nước và hàm lươ ̣ng kim loa ̣i nă ̣ng (Cu, Pb, Zn) trong đấ t.
- Làm cơ sở khoa học cho việc đưa ra các giải pháp bảo vệ môi trường sông Nhuệ. Học viên Nguyễn Viết Thành 2 K18-CHKHMT z Khoa Môi Trường Trường Đại học Khoa học tự nhiên CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về ô nhiễm nƣớc sông. Tình hình ô nhiễm nƣớc sông trên thế giới.
Trên thế giới nhiều quốc gia đang phải đối mặt với hiện tượng ô nhiễm nguồn nước sông. Tại Trung Quốc khoảng 62,6 tỷ tấn nước thải đổ ra các dòng sông mỗi năm, sông Yangzte (Dương tử) nhận 22 tỷ tấn, sông Hoàng Hà nhận 3,9 tỷ tấn, trong đó 62% là nước thải công nghiệp, 36% hầu như chưa qua xử lý. LVS Yangzte chiếm 20% diện tích lãnh thổ Trung Quốc với dân số xấp xỉ 425 triệu người, đóng góp một phần tư GDP của Trung Quốc, tức là khoảng 410 tỷ USD. Hiện nay, sông Yangzte cũng phải đối mặt với hàng loạt các thách thức môi trường: bão lũ, xói lở đất, ô nhiễm nước và suy giảm đa dạng sinh học, đặc biệt là hệ sinh thái thuỷ sinh [61].
Tại Hong Kong chất lượng nước của sông Pearl River bị ô nhiễm nặng nề. Chính quyền đã xây dựng một dự án để giám sát chất lượng môi trường nước. Mục tiêu của dự án “Pearl River Estuary Pollution Project (PREPP)” là nghiên cứu dòng chảy liên quan của các chất độc hại như chất cặn và dinh dưỡng đổ vào nguồn nước Hong Kong từ sông Pearl River. Kết quả của dự án nhằm cung cấp thông tin cho các nhà khoa học trên thế giới, các nhà làm luật về môi trường của Hong Kong, Trung Quốc và người dân nhằm mục tiêu là giảm thiểu các tác động ô nhiễm của sông Pearl River lên chất lượng nước của Hong Kong và hệ sinh thái nói chung [45].
Tại Indonesia hệ thống sông Brantas là một trong những hệ thống sông lớn nhất của đất nước, nằm ở phần phía đông đảo Java. Sự gia tăng dân số và phát triển công nghiệp trong 3 thập kỉ qua đã làm cho chất lượng nước LVS Brantas bị suy thoái và ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ của cộng đồng dân cư và sự phát triển của nền kinh tế. Để kiểm soát chất lượng nước LVS Brantas chính phủ Indonesia đã thực hiện nhiều biện pháp như đưa ra kế hoạch tổng thể về Quan trắc chất lượng nước và kiểm soát ô nhiễm “Master Plans of Water Quality Monitoring and Pollution Control”. Từ năm 1988, thực hiện giám sát chất lượng nước sông hàng tháng thông Học viên Nguyễn Viết Thành 3 K18-CHKHMT z Khoa Môi Trường Trường Đại học Khoa học tự nhiên qua thu mẫu cố định tại 51 điểm.
Năm 1999 lắp đặt 23 trạm quan trắc tự động, các thông số giám sát tự động bao gồm: Nhiệt độ nước, pH, độ dẫn, độ đục, oxy hoà tan (DO) và các chất dinh dưỡng (Ammonia và Phốt phát), các thông số còn lại được phân tích ở phòng thí nghiệm [40]. Những số liệu quan trắc được tập hợp và báo cáo tới chính quyền Đông Java. Những kết quả đó được sử dụng làm căn cứ cho việc đưa ra các hướng dẫn áp dụng thực thi pháp luật trong việc cảnh báo và đóng cửa những nguồn thải. Tình hình ô nhiễm nƣớc sông ở Việt Nam.
Nhìn chung, chất lượng nước ở thượng lưu các con sông còn khá tốt, nhưng vùng hạ lưu phần lớn đã bị ô nhiễm, có nơi ở mức nghiêm trọng. Nguyên nhân do nước thải sinh hoạt, nước thải từ các hoạt động sản xuất công nghiệp và nông nghiệp (phần lớn là các hoá chất, thuốc trừ sâu và thuốc bảo vệ thực vật) và giao thông, thuỷ lợi đã và đang thải trực tiếp ra các dòng sông. Chất lượng nước suy giảm mạnh, nhiều chỉ tiêu như BOD5, COD, NH4+, tổng N, tổng P và vi sinh vật cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Ô nhiễm nguồn nước do chất thải công nghiệp chủ yếu xảy ra ở khu công nghiệp và khu đô thị.
- Sông Sài Gòn: Mức độ ô nhiễm là nghiêm trọng cả về hữu cơ (DO = 1,5 – 5,5 mg/l; BOD = 10 – 30 mg/l), dầu mỡ và vi sinh, không có điểm nào đạt TCVN đối với nguồn loại A. Ô nhiễm cao nhất là ở vùng sông chảy qua trung tâm TP Hồ Chí Minh. Ngoài ra, sông Sài Gòn còn bị axit hoá nặng do nước phèn ở đoạn Hốc Môn - Củ Chi (pH = 4,0 – 5,5) [60]. - Sông Cầu: Chất lượng nước các sông thuộc lưu vực sông Cầu ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động.
Ô nhiễm cao nhất là đoạn sông Cầu chảy qua địa phận thành phố Thái Nguyên, đặc biệt là tại các điểm thải của nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, Khu Gang thép Thái Nguyên,. chất lượng nước không đạt cả tiêu chuẩn A và B. Tiếp đến là đoạn sông Cà Lồ, hạ lưu sông Công, chất lượng nước không đạt tiêu chuẩn A và một số yếu tố không đạt tiêu chuẩn B. Yếu tố gây ô nhiễm cao nhất là các chất hữu cơ, NO 2- và dầu.
Ô nhiễm nhất là đoạn Học viên Nguyễn Viết Thành 4 K18-CHKHMT z Khoa Môi Trường Trường Đại học Khoa học tự nhiên từ nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ tới cầu Gia Bảy, ôxy hòa tan đạt giá trị thấp nhất (0,4 – 1,5 mg/l), BOD5, COD rất cao (>1000mg/l); Coliform ở một số nơi khá cao, vượt quá tiêu chuẩn A tới hàng chục lần. Hàm lượng NO 2- > 2,0 mg/l và dầu > 5,5 mg/l, vượt quá tiêu chuẩn B tới 20 lần [60]. - Sông Nhuệ - sông Đáy: Hiện tại, nước của trục sông chính thuộc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đã bị ô nhiễm, đặc biệt là nước sông Nhuệ. Theo thống kê chưa đầy đủ của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Nam, năm 2006 tỉnh Hà Nam phải hứng chịu khoảng 6 đợt nước sông Nhuệ bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi nước thải từ Hà Nội xả vào sông Nhuệ.
Năm 2008 khoảng 9 đợt và năm 2009 là khoảng hơn chục đợt. Bình quân ba năm trở lại đây, sông Nhuệ trung bình khoảng hơn một tháng có một đợt nước bị ô nhiễm và ảnh hưởng trực tiếp đến tỉnh Hà Nam. Thời gian mỗi đợt ô nhiễm kéo dài khoảng từ 3 đến 7 ngày. Như vậy, thời gian để quá trình tự phục hồi môi trường nước sông Nhuệ khu vực hạ lưu là rất ngắn.
Vì vậy, vấn đề ô nhiễm vùng hạ lưu ngày càng trầm trọng hơn.