CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1. Tài nguyên than Than là một loại nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ các hệ sinh thái đầm lầy nơi xác thực vật được nước và bùn lưu giữ không bị oxy hóa và phân hủy bởi sinh vật. Thành phần chính của than là cacbon, ngoài ra còn có các nguyên tố khác như lưu huỳnh.
Than đá, là sản phẩm quá trình biến chất, là các lớp đá có màu đen hoặc đen nâu có thể đốt cháy được. Than là nguồn nhiên liệu sản xuất điện năng lớn nhất thế giới, cũng như là nguồn thải cacsbon dioxitde lớn nhất, được xem là nguyên nhân lớn nhất gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu. - Than được khai thác từ mỏ lộ thiên hoặc dưới lòng đất( hầm lò). - Than có tính chất hấp thụ các chất độc được gọi là than hấp thụ hay than hoạt tính có khả năng giữ trên bề mặt các chất khí, chất hơi, chất tan trong dung dịch.
Dùng nhiều trong chế tạo máy lọc nước, làm trắng da, mặt nạ phòng độc…. Tài nguyên khoáng sản Khoáng sản là khoáng vật, khoáng chất có ích được tích tụ tự nhiên ở thể rắn, thể lỏng, thể khí tồn tại trong lòng đất, trên mặt đất, bao gồm cả khoáng vật, khoáng chất ở bãi thải của mỏ [10]. Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là mỏ khoáng sản. Tài nguyên khoáng sản có ý nghĩa rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế của loài người và khai thác sử dụng tài nguyên khoáng sản có tác động mạnh mẽ tới môi trường sống.
Mặt khác, tài nguyên khoáng sản là nguồn vật chất để tạo nên các dạng vật chất có ích và của cải của con người.Bên cạnh đó, việc 4 khai thác các loại tài nguyên khoáng sản thường tạo ra các loại ô nhiễm như bụi, kim loại nặng, các hóa chất độc và hơi khí độc (SO2, CO, CH4. Tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường nước * Tài nguyên nước: 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 97% nước trên trái đất là nước muối, chỉ 3% còn lại là nước ngọt, nhưng gần hơn 2/3 lượng nước này tồn tại ở dạng sông băng và các mũ băng ở các cực.
Phần còn lại không đóng băng được tìm thấy chủ yếu ở dạng nước ngầm và chỉ một tỉ lệ nhỏ tồn tại trên mặt đất và trong không khí. * Ô nhiễm môi trường nước. Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi tính chất vật lý,tính chất hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép. Gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Luật Tài nguyên nước, 2012).
Có nhiều cách phân loại ô nhiễm nước. Hoặc dựa vào nguồn gốc gây ô nhiễm, như: ô nhiễm do công nghiệp,nông nghiệp, sinh hoạt. Hoặc dựa vào môi trường nước, như: ô nhiễm nước ngọt, ô nhiễm biển và đại dương. Hoặc dựa vào tính chất của ô nhiễm như ô nhiễm sinh học, hóa học hay vật lý.
- Ô nhiễm môi trường nước có nguồn gốc tự nhiên do sự nhiễm mặn nhiễm phèn gió bão, lũ lụt. nước mưa rơi xuống mặt đất, nhà của đường phố đô thị, khu công nghiệp kéo theo các chất bẩn xuống sông hồ, sản phẩm của hoạt động sống của sinhh vật, vi sinh vật kể cả xác chết của chúng …. Sự ô nhiễm này còn được gọi là sự ô nhiễm không xác định được nguồn. - Ô nhiễm môi trường nước có nguồn gốc nhân tạo chủ yếu là do nước xả thải của các khu dân cư, hoạt động nông nghiệp (thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ.), khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải,.
+ Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hộ gia đình bệnh viện nhà hàng, khách sạn, cơ quan trường học chứa các chất thải trong quá trình vệ sinh, sinh hoạt của con 5 người. Tải lượng trung bình các tác nhân gây ô nhiễm nước chính là do con người đưa vào môi trường trong một ngày được minh họa trong bảng 1. Tải lượng các tác nhân gây ô nhiễm do con người đưa vào môi trường nước STT Tác nhân ô nhiễm Tải lượng g/người/ngày 1 BOD5 45 - 54 2 COD (1,6 - 1,9) x BOD5 3 TDS 170-220 4 TSS 70-145 5 Cl- 4–8 6 Tổng Nitơ ( tính theo N) 6 - 12 7 Tổng photpho (tính theo P) 0,8 - 4 (Nguồn: Lê Văn Thiện, 2007) + Nước thải đô thị: là loại nước thải được tạo thành do sự gộp chung nước thải sinh hoạt, nước thải vệ sinh và nước thải từ các cơ sở thương mại, sản xuất công nghiệp nhỏ trong khu đô thị. Nước thải đô thị thường được thu gom vào hệ thống cống thải của thành phố, đô thị để xử lý chung.
Thông thường ở các đô thị có hệ thống cống thải, khoảng 70-80% tổng lượng nước sử dụng của đô thị sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống thải chung, nhìn chung nước thải đô thị có thành phần tương tự như nước sinh hoạt. + Nước thải công nghiệp: nước thải từ các nhà máy, cơ sơ sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, làng nghề… Thành phần cơ bản phụ thuộc vào từng ngành công nghiệp cụ thể. Nước thải công nghiệp chứa nhiều hóa chất độc hại như kim loại nặng (Pb, Hg, Cd, As…), các chất khó phân hủy sinh học (phenol, dầu mỡ…), các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học từ các cơ sở sản xuất thực phẩm. + Nước chảy tràn: là nước chảy tràn từ mặt đất do mưa hoặc do thoát nước từ đồng ruộng, là nguồn gây ô nhiễm nước sông hồ.
Nước chảy tràn qua đồng ruộng có thể cuốn theo các chất rắn, hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón. Nước chảy tràn qua khu vực dân cư đường phố, cơ sở sản xuất công nghiệp có thể làm ô nhiễm nguồn nước do các chất rắn, dầu mỡ, hóa chất, vi trùng. 6 * Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước: - Màu sắc: Nước tự nhiên sạch thường trong suất và không có màu, cho pháp ánh sáng mặt trời chiếu xuống tầng nước sâu. Khi nước chất rắn lơ lửng, các loại tảo, chất hữu cơ.
nó trở nên ké thấu quang với ánh sáng mặt trời. Các loại sinh vật sống ở đáy thường bị thiếu ánh sáng. Các chất rắn trong môi trương nước làm cho sinh vật hoạt động trở nên khó khăn hơn, một số trường hợp có thể gây tử vong cho sinh vật. - Mùi và vị: nước tự nhiên sạch không có mùi và không có vị.
Khi trong nước có các sản phẩm phân hủy hữu cơ, chất thải công nghiệp, các kim loại thì mùi trở nên khó chịu. - Nhiệt độ: nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào khí hậu, thời tiết của lưu vực hoặc môi trường khu vực. Nước thải công nghiệp, đặc biệt nước thải của các nhà máy nhiệt điện, nhà mấy điện hạt nhân thường có nhiệt độ cao hơn nước tự nhiên trong khu vực. Chất thải làm tăng nhiệt độ môi trường nước làm cho quá trình sinh, lý, hóa của môi trường nước thay đổi, dẫn tới một số loài sinh vật sẽ không chịu đựng được sẽ dẫn tới chết hoặc di chuyển đến nơi khác, một số còn lại thì phát triển mạnh mẽ.
sự thay đổi nhiệt độ của nước thông thường không có lợi cho sự cân bằng tự nhiên của hệ sinh thái nước. - Chất rắn lơ lửng: chất rắn lơ lửng và các hạt chất rắn vô cơ hoặc hữu cơ, kích thước bé, rất khó lắng trong nước như sét, bụi than, mùn… Sự có mặt của các chất rắưn lơ lửng trong nước làm cho nước trở nên đục hơn, làm thay đổi màu sắc và các tính chất khác trong nước. - Độ cứng: gây ra độ cứng của nước là do trong nước có chứa các muối Ca và Mg với hàm lượng lớn. - Độ dẫn điện: độ dẫn điện của nước có liên quan tới sự có mặt của các ion trong nước.
Các ion này thường là các muối của kim loại như NaCl, KCL, SO2… nước có tính độc cao thường liên quan tới các ion hòa tan trong nước. - Độ pH: Sự thay đổi pH trong nước thường liên quan đến sự hiện diện của các chất axit hoặc kiềm, sự phân hủy hữu cơ, cự hòa tan một số anion NO3- 7 - Nồng độ oxy hòa tan trong nước (DO): nồng độ oxy hòa tan trong nước nằm trong khoảng 8-10 ppm, dao động mạnh, chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo. Khi nồng độ oxy hòa tan trong nước thấp sẽ làm giảm hoạt động của các sinh vật trong nước nhiều sẽ dẫn đến chết. - Nhu cầu oxy sinh học (BOD): là lượng oxy mà sinh vật cần đùng để oxy các chất hữu cơ có trong nước.
- Nhu cầu oxy hóa học (COD): là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các hợp chất hóa học bao gồm cả chất hữu cơ và vô cơ. Công các trình nghiên trên thế giới và Việt Nam a. Các công trình nghiên cứu trên thế giới Trên thế giới, nghiên cứu và ứng dụng sức chịu tải của môi trường đã được phát huy mạnh mẽ, nhất là trong nuôi trồng thủy sản và phát triển du lịch. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tính khả năng chịu tải ở vùng cửa sông, ven biển hay ở vùng vịnh của Pháp và Ireland.
- Nghiên cứu của Carver, C.đã ước tính khả năng chịu tải ở lối vào ven biển cho nuôi hến, năm 1990 [24]. - Nghiên cứu của Bacher, C. đã đánh giá và so sánh khả năng tiếp nhận nước thải của vịnh Marennes-Oléron (Pháp) với vịnh Carlingford Lough (Ireland) và mô hình hệ sinh thái, năm 1998 [22]. - Nghiên cứu của Inglis, G.
trình bày tổng quan về các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu tải của bờ biển cho nuôi hến, năm 2002 [27]. Một số các công trình lại đi sâu nghiên cứu về Mô hình hóa ảnh hưởng của sự cạn kiệt chất dinh dưỡng đối với sự tăng trưởng của sò điệp trong vùng vịnh ở Trung Quốc hoặc hướng tới đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nước nuôi trồng thủy sản ở vịnh tại Philippines. - Nghiên cứu của Bacher, C. đã tạo mô hình hóa ảnh hưởng của sự cạn kiệt chất dinh dưỡng đối 8 với sự tăng trưởng của sò điệp trong Vịnh Sungo (Trung Quốc), năm 2003 [23].
đã công bố nghiên cứu đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nước nuôi trồng thủy sản ở vịnh Bolinao, Philippines: Một nghiên cứu về sự lưu thông của thủy triều, [24].