I. Sự hình thành hydrosunfua trong sông Tô Lịch
Nghiên cứu tập trung vào cơ chế hình thành hydrosunfua (H₂S) trong sông Tô Lịch, một vấn đề nghiêm trọng liên quan đến ô nhiễm môi trường nước. Quá trình này chủ yếu được thúc đẩy bởi hoạt động của vi sinh vật khử sunfat (SRB) trong điều kiện yếm khí. Các yếu tố ảnh hưởng chính bao gồm pH, thế oxy hóa khử (Eh), nhiệt độ, và hàm lượng sunfat. Nghiên cứu chỉ ra rằng sự hình thành H₂S xảy ra mạnh mẽ ở tầng nước mặt, nơi có điều kiện Eh thấp và pH dao động từ 6.5 đến 7.5. Điều này làm rõ cơ chế sinh học và hóa học đằng sau sự hình thành H₂S, cung cấp cơ sở khoa học cho các giải pháp kiểm soát.
1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành hydrosunfua
Các yếu tố như pH, Eh, nhiệt độ, và hàm lượng sunfat đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành H₂S. Nghiên cứu chỉ ra rằng giá trị Eh thấp (dưới -200 mV) tạo điều kiện lý tưởng cho SRB hoạt động, dẫn đến sản sinh H₂S. Ngoài ra, pH từ 6.5 đến 7.5 và nhiệt độ từ 25°C đến 30°C cũng thúc đẩy quá trình này. Các yếu tố này được phân tích chi tiết thông qua các mẫu nước và trầm tích từ sông Tô Lịch, giúp xác định ngưỡng tối ưu cho sự hình thành H₂S.
1.2. Quá trình sinh học và hóa học
Quá trình hình thành H₂S liên quan chặt chẽ đến hoạt động của vi sinh vật khử sunfat (SRB), chúng phân giải chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sự chuyển hóa sunfat thành sunfua là một quá trình phức tạp, phụ thuộc vào các điều kiện môi trường cụ thể. Các phản ứng hóa học như oxy hóa sunfua và kết tủa sunfua cũng được phân tích, làm rõ cơ chế hình thành và biến đổi H₂S trong môi trường nước.
II. Phát tán hydrosunfua và tác động môi trường
Nghiên cứu đánh giá quá trình phát tán hydrosunfua từ sông Tô Lịch vào không khí và tác động của nó đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. H₂S là một khí độc, có mùi trứng thối, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng không khí và sức khỏe con người. Nghiên cứu sử dụng mô hình METI-LIS để dự báo sự lan truyền của H₂S trong không khí, đồng thời đo đạc thực nghiệm để kiểm chứng kết quả. Kết quả cho thấy, nồng độ H₂S trong không khí vượt quá tiêu chuẩn cho phép tại nhiều khu vực xung quanh sông Tô Lịch, đặc biệt là vào mùa khô.
2.1. Mô hình dự báo phát tán H₂S
Mô hình METI-LIS được áp dụng để dự báo sự lan truyền của H₂S từ sông Tô Lịch vào không khí. Mô hình này dựa trên lý thuyết màng kép, tính toán sự khuếch tán của H₂S dựa trên các yếu tố như tốc độ gió, nhiệt độ, và độ ẩm. Kết quả dự báo được so sánh với dữ liệu quan trắc thực tế, cho thấy độ chính xác cao trong việc đánh giá mức độ phát tán H₂S.
2.2. Tác động sinh thái và sức khỏe
H₂S không chỉ gây ô nhiễm không khí mà còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái xung quanh sông Tô Lịch. Nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ H₂S cao có thể gây độc cho thực vật và động vật thủy sinh. Đối với con người, tiếp xúc lâu dài với H₂S có thể gây ra các vấn đề về hô hấp, đau đầu, và thậm chí tử vong trong trường hợp nồng độ quá cao. Điều này làm nổi bật sự cần thiết của các biện pháp kiểm soát và giảm thiểu phát thải H₂S.
III. Giải pháp xử lý và kiểm soát hydrosunfua
Nghiên cứu đề xuất các giải pháp xử lý và kiểm soát sự hình thành và phát tán H₂S từ sông Tô Lịch. Các biện pháp bao gồm cải thiện hệ thống thoát nước, sử dụng các phương pháp xử lý sinh học và hóa học để giảm thiểu nồng độ H₂S trong nước thải. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát các yếu tố như pH, Eh, và nhiệt độ để hạn chế sự hình thành H₂S. Các giải pháp này không chỉ cải thiện chất lượng nước mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe cộng đồng.
3.1. Cải thiện hệ thống thoát nước
Một trong những giải pháp chính là cải thiện hệ thống thoát nước để giảm thiểu lượng nước thải chưa qua xử lý đổ vào sông Tô Lịch. Nghiên cứu đề xuất xây dựng các nhà máy xử lý nước thải tập trung và nâng cấp hệ thống kênh thoát nước để đảm bảo nước thải được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra sông.
3.2. Phương pháp xử lý sinh học và hóa học
Các phương pháp xử lý sinh học như sử dụng vi sinh vật oxy hóa sunfua và phương pháp hóa học như sục khí cưỡng bức được đề xuất để giảm thiểu nồng độ H₂S trong nước thải. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát pH và Eh để hạn chế sự hình thành H₂S, đồng thời đề xuất sử dụng các chất kết tủa để loại bỏ sunfua khỏi nước.
