Tài liệu ĐƯỜNG ĐI VÀO HỆ SINH THÁI CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM pptx

Bài 4
ĐƯỜNG ĐI VÀO HỆ SINH THÁI
CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM

Ngoại trừ một số quá trình tự nhiên như phong
hóa đá sẽ phóng thích một số hóa chất với
hàm lượng cao (kim loại và anion vô cơ); như
hoạt động núi lửa đi kèm với cháy rừng sẽ
phóng thích SO
2
, CO
2
và các hydrocarbon
vòng thơm. Còn lại, do hoạt động con người,
các chất ô nhiễm có thể đi vào hệ sinh thái
theo các con đường sau:
- Sự phóng thích không mong muốn các chất ô
nhiễm trong quá trình hoạt động của con
người.
- Sự loại bỏ các chất thải.
- Sử dụng cố ý các biocide.

1. Xâm nhập vào nước mặt
Việc thải bỏ nước cống rãnh vào nước
mặt là tiêu biểu cho nguồn chất ô
nhiễm chính. Nước thải sinh hoạt được
thải bỏ chủ yếu vào hệ thống cống.
Nước thải công nghiệp được thải bỏ
vào hệ thống cống rồi đi vào hệ thống
xử lý sau đó thải ra nguồn tiếp nhận –

nước mặt.
Tùy vào hoạt động của hệ thống xử lý
mà chất lượng nước thải sinh hoạt và
công nghiệp sau xử lý rất khác nhau.





Ở xử lý sơ cấp, nước thải được lưu tại
bể lắng nhiều giờ. Tại giai đoạn này,
bông bùn sơ cấp sẽ bắt đầu hình
thành. Kế tiếp, trong suốt quá trình xử
lý thứ cấp, sự oxy hóa sinh học và sự
kết bông của hầu hết vật liệu hữu cơ
còn sẽ diễn ra tạo thành bùn hoạt tính.
Đặc trưng của quá trình này là sự tiến
hành bằng quá trình bùn hoạt tính hay
bằng lọc sinh học, đặc trưng bởi sự
chuyển đổi ammonia thành nitrite và
nitrate bởi các vi sinh vật. Các chất tẩy
được loại bỏ nhờ sự oxy hóa sinh học.

Nhiều vật liệu hữu cơ đi vào hệ thống
cống được chuyển đổi thành bùn và
được thải bỏ sau đó bằng cách sử
dụng như phân bón hay bằng cách thải
bỏ ra mặt đất hay thải ra biển. Nước
thải sau xử lý từ các xử lý thứ cấp có
thể tiến hành xử lý tiếp để loại bỏ các

thành phần như phosphate, nitrate,
silicate và borate, tùy thuộc vào yêu
cầu chất lượng của nước sau xử lý
cuối cùng.

Các con đường xâm nhập chính vào nước mặt
Con đường Các chất ô nhiễm chính Chú thích
Cửa cống Nhiều chất ô nhiễm hữu cơ và vô
cơ từ nguồn sinh hoạt và
thương mại; các chất tẩy hiện
diện chủ yếu
Thay đổi mạnh; tùy thuộc
không chỉ vào việc hệ
thống cống tiếp nhận mà
còn tùy thuộc vào việc xử
lý các rác cống
Cửa cống từ nguồn
thương mại
Tùy thuộc vào hoạt động thương
mại; nhiều chất ô nhiễm từ
công nghiệp hóa chất; kim
loại từ hoạt động khai mỏ;
máy xay bột giấy là nguồn
chất ô nhiễm quan trọng ở
một vài khu vực
Nồng độ các chất ô nhiễm ở
nước thải sau xử lý phải
nằm dưới giới hạn luật
quy định
Cửa cống của nhà

máy điện hạt
nhân
Các nuclide phóng xạ Mục tiêu kiểm tra thường
xuyên và kiểm soát chặt
ở nhiều quốc gia
Từ đất Nhiều chất ô nhiễm được thải bỏ
ở bề mặt đất; thuốc trừ sâu
Thường không được kiểm
soát và khó định lượng

Con đường Các chất ô nhiễm chính Chú thích
Từ không khí (i) rơi xuống cùng với mưa
hay tuyết
(ii) sử dụng trực tiếp các
biocide
(iii) sự ô nhiễm do phun xịt
hay bụi
Đôi khi một vài chất ô nhiễm
được vận chuyển qua các
khoảng cách lớn
Kiểm soát sinh vật gây hại,
ký sinh, các vector bệnh
và cỏ sống dưới nước
Sự phun xịt là một vấn đề
tiềm ẩn
Thải bỏ tại biển Chất thải thô từ cống; các chất
thải phóng xạ và độc trong
các thùng được hàn kín
quăng dưới biển sâu
Đôi khi cần quan tâm về sự

phóng thích từ các thùng
trong thời gian dài hơn
khi chúng bị phá hủy
Sự phóng thích từ
tàu chở dầu và
trạm chứa dầu
Các hydrocarbon Đôi khi là tai nạn, đôi khi là
kết quả của chiến tranh
Đắm tàu Các hydrocarbon và một vài
chất ô nhiễm hữu cơ
Đắm tàu chở dầu là một vấn
đề đặc biệt

Các tính chất quan trọng của nước cống
là hàm lượng chất rắn lơ lửng, nhu cầu
oxy hóa học (COD) và nhu cầu oxy sinh
hóa (BOD). COD dùng để đo hàm lượng
oxygen cần để có được sự oxy hóa
hóa học hoàn toàn một lít mẫu nước
thải. BOD là hàm lượng oxygen hòa tan
được sử dụng bởi các vi sinh vật để
oxy hóa vật liệu hữu cơ trong một lít
mẫu nước thải.

Xử lý truyền thống nước cống thải bằng quá trình bùn hoạt hóa. Sơ
đồ trên cùng minh họa các giai đoạn xử lý nước thải. Hình bên dưới
cho biết chất lượng nước thải tại các giai đoạn xử lý khác nhau

Nước thải khi đưa vào nguồn tiếp nhận cần
phải có giá trị COD và BOD nằm trong giới

hạn cho phép. Hàm lượng hữu cơ trong
nước thải còn vượt quá tiêu chuẩn cho phép
có thể làm giảm hàm lượng oxygen trong
nước và có hậu quả nghiêm trọng đối với
các sinh vật trong nước. Nước cống là
nguồn giàu các chất ô nhiễm vô cơ và hữu
cơ, ngoài ra các chất tẩy cũng có trong nước
cống do chất tẩy rửa được sử dụng rộng rãi
trong gia đình và công nghiệp. Các chất tẩy
rửa này có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng
cho nguồn nước.

Tính chất nước thải công nghiệp sau xử lý tùy
thuộc nhiều vào các quá trình công nghiệp
tương ứng. Các kim loại đi kèm với các quá
trình khai mỏ và luyện kim, các chlorophenol
và các thuốc diệt nấm cùng với máy xay bột
giấy, các thuốc diệt côn trùng đi cùng với
việc chống lại sâu bướm và các nuclide
phóng xạ của công nghiệp hóa chất và các
nuclide phóng xạ do các nhà máy điện
nguyên tử. Các hoạt động công nghiệp ngoài
khơi, như lọc dầu và tách hạt manganese,
dẫn đến sự thải bỏ trực tiếp các chất ô nhiễm
ra biển. Ở các nước đã phát triển, người ta
kiểm soát chặt chẽ hàm lượng hóa chất cho
phép thải ra ở nước thải công nghiệp sau xử
lý.

Ngoài sự thải bỏ trực tiếp, đôi khi bùn từ

các trạm nước cống bị đổ ra biển.
Tương tự, các chất thải phóng xạ và các
vũ khí hóa học cũng bị thải ra biển trong
các thùng được hàn kín. Trong trường
hợp này, người ta đặt câu hỏi về sự
phân tán các chất này sau thời gian đủ
lâu. Do vậy, thường thì người ta thải bỏ
chất thải nguy hiểm ở biển sâu để giảm
đến mức tối đa rủi ro ô nhiễm mặt biển.

Một vấn đề nữa là sự thải dầu từ các tàu chở
dầu, phần lớn là do tai nạn đắm tàu khi
lượng lớn dầu trong một thời gian ngắn tràn
ra trong một khu vực. Trong chiến tranh
vùng Vịnh, lượng dầu đổ vào biển rất nhiều
và có thể xem là thảm họa sinh thái đối với
biển. Tổng nguồn vào của các hydrocarbon
xăng dầu vào môi trường biển ước tính là 3.2
triệu tấn một năm. Mặc dù tai nạn tràn dầu có
thể gây sự tổn hại lớn, nhưng nguồn vào từ
chúng lại thấp hơn so với nguồn vào từ các
hoạt động chở dầu bình thường và sự thải
bỏ từ nước thải công nghiệp và đô thị.

Các biocide đôi khi được áp dụng đối với
nước mặt để kiểm soát động vật không
xương sống hay thực vật. Các thuốc
diệt cỏ được sử dụng để kiểm soát
rong ở hồ và sông. Các thuốc diệt côn
trùng được dùng để kiểm soát ký sinh

ở cả tại các trại cá ở cả vị trí nước ngọt
và nước mặn và kiểm soát sinh vật gây
hại. Các thuốc diệt nấm tributyl thiếc
được cho vào sơn chống gỉ dùng ở tàu
và điều này dẫn đến ô nhiễm biển.

Có nhiều trường hợp ô nhiễm không chịu sự
kiểm soát trực tiếp của con người. Các chất
ô nhiễm có trong không khí có thể xâm nhập
vào nước mặt như là kết quả của sự lắng tụ
bụi hay các giọt mưa hay tuyết hay đơn giản
như là kết quả của sự phân cắt từ không khí
vào nước. Các chất ô nhiễm có mặt ở mặt
đất, chẳng hạn các kim loại hay các thuốc trừ
sâu, có lẽ bị rửa trôi vào sông, suối, hay biển
khi có mưa to. Chúng có thể ở trạng thái tự
do hay dạng hạt hay gắn vào đất hoặc các
hạt khoáng. Một vài thuốc trừ sâu là cực độc
đối với các sinh vật dưới nước và các hạt
này không được làm ô nhiễm nước. Có một
nguy cơ riêng biệt đối với thuốc trừ sâu, đó
là việc phun xịt trôi dạt vào nước mặt.

Sự phóng thích các chất ô nhiễm vào
nước mặt được tiếp theo bởi sự pha
loãng và sự phân hủy. Kết quả là các tác
động sinh học được thấy chủ yếu tại
hay gần điểm xả thải. Nơi mà các chất ô
nhiễm xâm nhập vào sông, thì có lẽ có
một sự xuôi dòng gradient sinh học từ

cửa sông. Các sinh vật nhạy cảm có thể
không gần cửa sông nhưng lại xuất hiện
xuôi dòng. Ở các sông có dòng chảy
nhanh, tác động pha loãng là đáng kể và
các chất ô nhiễm thường được tìm thấy
ở phía hạ nguồn tính từ điểm thải.

Do kích thước và hoạt động của dòng, đại
dương có thể hòa tan một cách hiệu quả các
chất ô nhiễm. Vấn đề cần quan tâm nhiều
hơn là hồ và biển nội địa nhỏ. Tại đây, các
chất ô nhiễm được đưa vào từ sông và các
nhánh khác. Do các chất ô nhiễm không
được đưa ra khỏi hồ và các dạng tương tự
một cách hiệu quả, nên các chất ô nhiễm sẽ
có khuynh hướng tích tụ lại do sự thoát hơi
nước, đôi khi gây hậu quả có hại. Phần nhiều
tùy thuộc vào tỷ lệ phân hủy hay mưa sẽ loại
bỏ các chất ô nhiễm khỏi nước. Sự ô nhiễm
của Hồ Lớn ở Bắc Mỹ là một ví dụ cho
trường hợp này.

2. Sự ô nhiễm đất
Cũng như sự ô nhiễm nước mặt, sự ô
nhiễm đất có thể xuất phát từ hành
động có hay không có sự cố ý. Sự ô
nhiễm cố ý có thể bao gồm sự thải bỏ
rác thải hay sự kiểm soát động vật,
thực vật, hay vi sinh vật bằng các
biocide. Sự ô nhiễm vô ý có thể là kết

quả của sự vận chuyển khí ngắn hay
lâu dài, sự ngập lụt do sông hay biển,
hay sự va chạm các tàu chở các hóa
chất độc hại.

Sự thải bỏ các chất thải sinh hoạt và
công nghiệp rất phổ biến, hành
động này cần được quan tâm
nghiêm ngặt nhằm giảm đến mức
tối đa sự ô nhiễm bề mặt đất và
vùng nước mặt xung quanh. Bên
cạnh đó, các chất thải phóng xạ từ
các nhà máy điện hạt nhân rất quan
trọng, người ta thường bê tông hóa
các loại chất thải này.

Việc sử dụng bùn cống làm phân bón
là một nguồn ô nhiễm khác. Các kim
loại nặng, nitrate, phosphate và chất
tẩy tất cả được cho vào đất theo
cách này. Đất cũng bị ô nhiễm bởi
vật liệu được vận chuyển theo
không khí. Khói và bụi từ các ống
khói có thể rơi xuống vùng đất xung
quanh, cùng với chúng là các chất ô
nhiễm hữu cơ và vô cơ.