1
60
Nếu lượng clo cho vào nước nhiều (so với amoniac) thì phản ứng sẽ tạo thành nitơ
tương tự như hiện tượng xảy ra sau điểm uốn của đường cong clo hóa
2NH
2
Cl + Cl
2
→ N
2
+ 4HCl
2.4.2. Những yếu tố ảnh đến quá trình khử trùng nước bằng chlor
Nước thiên nhiên, thường chứa nhiều chất dễ bị oxy hóa (như các loại muối hóa tan,
các sản phẩm phân hủy của protid chất sắt), các chất này nếu càng nhiều thì lượng chlor cần
đến càng tăng. Đó là những chất hút chlor của nước.
Hiệu lực khử trùng nước phụ thuộc vào những yếu tố sau:
- Thời gian tiếp xúc.
- Nhiệt độ của nước.
- pH của nước ( pH < 8 ).
- Chất NH
3
trong nước.
- Lượng chlor tiêu thụ (nhu cầu chlor).
-Lượng chlor thừa.
Vì lượng chlor cần thiết để khử trùng nước (liều chlor) gồm lượng chlor tiêu thụ (nhu
cầu chlor) cọng với lượng chlor thừa nhất định để làm vi khuẩn chết. Do vậy, để đảm bảo khử
trùng nước triệt để thì nồng độ chlor thừa (sau thời gian tiếp xúc với nước, thường là 30 phút)
cần:
- 0,3 mg/lít Cl
2
: bình thường
- 0,5 mg/lít Cl
2
: có vụ dịch đường ruột đang lưu hành, hoặc mùa nóng.
nhu cầu chlor
chlor thừa
liều chlor
Lượng chlor thừa rất quan trọng, để dự phòng sự nhiễm bẩn tiếp theo có thể xảy ra (rò
rỉ hệ thống phân phối). Để đảm bảo nước sạch cần phải thường xuyên giám sát lượng chlor
thừa ở cuối đường ống phân phối nước.
Câu hỏi lượng giá cuối bài
1. Mô tả chu trình, sự phân bố của nước, các nguồn nước trong thiên nhiên.
2. Trình bày các chỉ số đánh giá chất lượng nước uống.
3. Mô tả các nguồn nước sạch hiện có và nhu cầu về nước sạch của cộng đồng.
4. Nêu những giải pháp xử lý nước thích hợp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Trọng Chiến, Dương Trọng Phỉ et al (1995), Vệ sinh môi trường phòng chống bệnh tả
(Dịch từ "Environmental Sanitation for cholera control"). Tổ chức y tế thế giới. Lực lượng
đặc nhiệm toàn cầu chống bệnh tả. NXB Y học.
1
61
2. Nguyễn Ngọc Khanh (1998), Bể lọc nước loại nhỏ dùng cho gia đình đơn vị xa nguồn
nước cung cấp nước máy thành phố. Tóm tắt báo cáo khoa học Hội nghị môi trường toàn
quốc 1998, Hà Nội.
3. Đào Ngọc Phong và cs (2001), Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ. Tập I, NXB Y học, Hà Nội.
4. Đào Ngọc Phong, Lê Quang Hoành và cs (2001), Vệ sinh môi trường và nguy cơ tới sức
khoẻ, NXB Y học, Hà Nội.
5. Nguyễn Viết Phổ và cộng sự (1992), Đánh giá tài nguyên nước và sử dụng nước của Cộng
Hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam. Ủy ban Quốc gia Việt Nam về chương trình thủy văn quốc
tế.
6. Phạm Song (1997), Nước và nước sạch ở Việt Nam, Trong Hội thảo quốc gia chất lượng
và kiểm soát chất lượng nước.
7. Lê Trình (1997), Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, NXB khoa học và kỹ
thuật.
8. Trung tâm tiêu chuẩn - chất lượng (2004) Các tiêu chuẩn Nhà nước Việt Nam về môi
trường, Tập 1, Chất lượng nước. Hà Nội.
9. Deborah Chapman (1992), Water quality Assessments, Unesco, WHO, UNEP Publishes by
Comdon, New York-Tokyo.
10. Eli Daly, Richard Helmer and David Wheches (1992), Surveillance and Control of
drinking Water quality, New York.
11. Howard J. Oxfam (1997), Safe drinking water, An Oxfam technical guide. Oxford.
12.WHO (2002), Guidelines for drinkingwater quality, Volumme 3 Surveillance and Control
of communnity supply, Geneva.
1
62
Ô NHIỄM NƯỚC
I.
Khái niệm về ô nhiêm nươc
Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước, có hại cho hoạt động
sống bình thường của con người và sinh vật bởi sự có mặt của một hay nhiều hóa chất lạ vượt
quá ngưỡng chịu đựng của sinh vật. Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa ô nhiễm
nước:” là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước làm ô nhiễm nước và gây
nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, đối với
động vật nuôi và các loài hoang dại”
Nguồn gốc gây ô nhiễm nước có thể là tự nhiên hoặc nhân tạo
Nguồn gốc tự nhiên của ô nhiễm nước là do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt. Các tác
nhân trên đưa vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại, kể cả xác
chết của chúng.
Nguồn gốc nhân tạo của ô nhiễm nước là do xả nước thải sinh hoạt, công nghiệp, giao
thông vận tải, thuốc trừ sâu diệt cỏ và phân bón nông nghiệp vào môi trường nước
Căn cứ vào các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm nước: ô
nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý
Theo vị trí không gian, người ta phân biệt: ô nhiễm sông, ô nhiễm hồ, ô nhiễm biển, ô
nhiễm nước mặt, ô nhiễm nước ngầm
- Nguồn gây ô nhiễm
+ Nguồn điểm là các nguồn gây ô nhiễm có thể xác định được vị trí, kích thước, bản
chất, lưu lượng phóng thải tác nhân gây ô nhiễm. Nguồn thải điểm chủ yếu: các cống xả nước
thải
+ Nguồn không có điểm là các nguồn gây ô nhiễm không có điểm cố định, không xác
định được vị trí, bản chất, lưu lượng tác nhân gây ô nhiễm. Thí dụ nước mưa chảy tràn qua
đồng ruộng, đường phố, đổ vào sông rạch gây ô nhiễm nước
Một cách tổng quát, có thể định nghĩa ô nhiễm nước như sau: “Nước bị coi là ô nhiễm
khi thành phần của nước bị thay đổi, hoặc bị hủy hoại làm cho không thể thể sử dụng nước
cho mọi hoạt động của con người và sinh vật”.
Một khi, nguồn nước bị ô nhiễm, thành phần và bản chất của nguồn nước sẽ thay đổi, biến dạng.
- Thay đổi tính chất lý học (màu, mùi, vị, pH )
- Thay đổi thành phần hóa học (tăng hàm lượng các hợp chất hữu cơ, các chất vô cơ,
các hợp chất độc )
- Thay đổi hệ vi sinh vật có trong nước (làm tăng hoặc giảm số lượng vi sinh vật hoại
sinh, vi khuẩn và virus gây bệnh ) hoặc xuất hiện trong nước các loại sinh vật mà trước đây
không có trong nguồn nước.
II. Nguồn gốc của ô nhiễm nước
Nguồn nước có thể bị nhiễm bẩn do nhiều chất bẩn khác nhau. Người ta thường phân
định ra những nguyên nhân như sau:
1. Ô nhiễm nước do nước thải khu dân cư
Nước thải từ hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường học, cơ quan, chứa các chất thải
trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người được gọi chung là nước thải sinh hoạt, nước
thải từ khu dân cư hoặc nước thải vệ sinh
1
63
Bảng 1. Thống kê một số thành phần cơ bản trong nước thải đô thị
Thành phần Nguồn thải Ảnh hưởng trong nước
Các chất tiêu thụ oxi Hầu hết các chất hữu cơ Tiêu thụ oxi hoà tan
Các chất hữu cơ ít khả năng
phân huỷ sinh học
Chất thải công nghiệp, sản
phẩm sinh hoạt
Độc hại cho thủy sinh vật
Vi sinh vật Chất thải của con người Gây bệnh cho người
Các chất tẩy rửa Các chất tẩy rửa sinh hoạt Độc hại cho thuỷ sinh vật
Phosphat Các chất tẩy rửa Gây phú dưỡng
Dầu mỡ Chất thải sinh hoạt Độc hại cho thuỷ sinh vật
Các chất vô cơ Chất thải sinh hoạt Tăng độ muối trong nước
Các kim loại nặng Chất công nghiệp Độc hại trong nước
Các hợp chất càng cua Một số chất tẩy rửa, chất thải
công nghiệp
Vận chuyển và hòa tan các
ion kim loại nặng
Các chất thải rắn Mọi nguồn thải Độc hại cho thủy sinh vật
Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là trong đó có hàm lượng cao của các chất
hữu cơ không bền vững, dễ bị phân hủy sinh học (như cacbonhydrat, protein, mỡ), chất dinh
dưỡng (phôtpho, nitơ), chất rắn và vi sinh vật
Một đặc điểm quan trọng khác của nước thải sinh hoạt là không phải chỉ có các chất
hữu cơ dễ phân hủy do vi sinh vật để tạo ra khí cacbonic và nước mà còn có các chất khó
phân hủy tạo ra trong quá trình xử lý. Khi nước thải sinh hoạt chưa xử lý đưa vào kênh, rạch,
sông, hồ, biển sẽ gây ô nhiễm nguồn nước với các biểu hiện chính là:
- Gia tăng hàm lượng chất rắn lơ lững, độ đục, màu
- Gia tăng hàm lượng chất hữu cơ, dẫn tới sự phú dưỡng hóa, tạo ra sự bùng nổ rong, tảo, dẫn
tới ảnh hưởng tiêu cực cho phát triển thủy sản, cấp nước sinh hoạt, du lịch và cảnh quan
- Gia tăng vi sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật gây bệnh (tả, lỵ, thương hàn ) dẫn đến
ảnh hưởng sức khỏe cộng đồng
2. Ô nhiễm nước do nước thải công nghiệp
Nước thải công nghiệp là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công
nghiệp, giao thông vận tải.
Nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung mà phụ thuộc vào đặc điểm của từng
ngành sản xuất.
3. Ô nhiễm nước do nước chảy tràn mặt đất
Nước chảy tràn từ mặt đất do nước mưa hoặc do thoát từ đồng ruộng là nguồn gây ô
nhiễm nước sông, hồ, nước rửa trôi qua đồng ruộng có thể cuốn theo chất rắn (rác), hóa chất
bảo vệ thực vật, phân bón. Nước rửa trôi qua khu dân cư, đường phố, cơ sở sản xuất công
nghiệp có thể là ô nhiễm nguồn nước do chất rắn, dầu mỡ, hóa chất vi trùng
- Quá trình tự làm sạch của nước
Các quá trình phân hủy, tách và lắng đọng các chất trong nước xảy ra trong điều kiện
tự nhiên. Đó là quá trình tự làm sạch của nước. Quá trình này có thể phân ra hai nhóm:
+ Quá trình vật lý như hấp phụ, keo tụ, lắng, phân ly, tách các chất ô nhiễm ra khỏi
nước. Ví dụ để lắng các chất không tan làm cho nước trong.
+ Quá trình hóa học sinh học gồm các phản ứng thủy phân, oxy hóa khử, polyme hóa
nhờ có men hoặc vi khuẩn xúc tác làm cho chất ô nhiễm trở nên ít độc hoặc không độc.
Quá trình tự làm sạch nước tự nhiên diễn ra dễ dàng và nhanh chóng ở dòng sông,
dòng chảy; còn ở hồ tĩnh lặng chậm chạp hơn. Hơn nữa dưới tác dụng của bức xạ mặt trời quá
trình quang hợp tăng: tiêu thụ nhiều CO
2
hơn, sinh lượng oxy nhiều hơn giúp làm sạch nước
tự nhiên tốt hơn.
1
64
Khi cân bằng động làm sạch tự nhiên bị phá vỡ, chất ô nhiễm quá lớn, cần sử dụng
làm sạch nhân tạo. Kỹ thuật xử lý nước phục vụ cho trường hợp này.
4. Tình hình ô nhiễm nguồn nước trên thế giới và ở Việt Nam
4.1. Ô nhiễm do chất hữu cơ
Chất hữu cơ là tác nhân ô nhiễm phổ biến nhất trong các sông, hồ. Tác nhân ô nhiễm
này có nồng độ lớn trong nước thải sinh hoạt và nước thải một số ngành công nghiệp (chế
biến thực phẩm, thuộc da, dệt nhuộm ). Ô nhiễm chất hữu cơ được đánh giá qua các chỉ số
cân bằng ôxi COD, BOD và DO. Từ số liệu của hàng trăm trạm quan trắc cho thấy trên thế
giới có khoảng 10% số dòng sông bị ô nhiễm hữu cơ rõ rệt (BOD > 6,5 mg/L hoặc COD > 44
mg/L); 5% dòng sông có nồng độ DO thấp; 50% số dòng sông trên thế giới bị ô nhiễm hữu cơ
nhẹ (BOD khoảng 3 mg/L, COD khoảng 18 mg/L).
Trong các thập kỷ gần đây ở các nước phát triển, mức độ ô nhiễm hữu cơ trong sông
hồ đã giảm rõ rệt. Tại Thụy Điển, tổng tải lượng BOD từ công nghiệp đưa vào sông là
600.000 tấn năm 1950 tăng đến 700.000 tấn vào năm 1960, nhưng chỉ còn trên 300.000 tấn
vào năm 1980. Tại một số quốc gia đang phát triển, nhờ quan tâm xử lý ô nhiễm, tải lượng
BOD đưa vào nguồn nước cũng giảm dần Tại Maaysia, tải lượng BOD từ công nghiệp chế
biến dầu được xử lý 76% vào năm 1978, 96% vào năm 1980 và 99% vào năm 1982. Tuy nhiên ở
nhiều quốc gia đang phát triển, tải lượng BOD đưa vào nguồn nước ngày càng tăng.
4.2. Vi sinh vật gây bệnh
Do các dòng sông nhận khối lượng lớn nước thải sinh hoạt từ các trung tâm dân cư nên ô
nhiễm do vi trùng xảy ra thường xuyên. Theo tiêu chuẩn của WHO tổng coliform trong nước
uống không được quá 2 MPN/100ml và không được có fecal coliform trong 100ml nước uống.
Tuy nhiên chỉ có dưới 10% trạm quan trắc đạt tiêu chuẩn này.
Sông Yamune trước khi chảy qua thành phố, nồng độ fecal coliforms lên đến 20.000.000
MPN/100ml do ảnh hưởng của lưu lượng nước cống rãnh đổ vào sông đến 200.000 m3/ngày.
Mức độ ô nhiễm do vi sinh vật ở các dòng sông trên thế giới được thống kê ở bảng 2.
Ô nhim ngun nc do vi sinh vt l nguyên nhân gây cht 25.000 ngi mi
ngy các nc ang phát trin.
Mức độ ô nhiễm coliform tại các trạm quan trắc toàn cầu
Số trạm quan trắc
Tổng coliform/100ml
Bắc Mỹ Trung và Nam
Mỹ
Châu
Á
Châu Âu và
Châu Đại Dương
< 10 8 0 1 1
2 Tiêu chuẩn của WHO cho nước uống
10-99 4 1 3 2
100-999 8 10 9 14
1.000-9.999 3 9 11 10
10.000-99.999 0 2 7 2
> 100.000 0 2 0 3
4.3. Ô nhiễm do các chất dinh dưỡng
Khoảng 10% số sông trên thế giới có nồng độ nitrat rất cao (9-25 mg/L), vượt nhiều lần
so với tiêu chuẩn nước uống của WHO (10 mg/L). Khoảng 10% các sông có nồng độ photpho 0,2-
2,0 mg/L tức cao hơn 20-200 lần so với các sông bị ô nhiễm. Nguồn nước giàu các dinh dưỡng P, N
có khả năng bị phú dưỡng hóa. Trên 30% trong số 800 hồ ở Tây Ban Nha và nhiều hồ ở Nam Phi,
Úc và Mêhico cũng bị phú dưỡng hóa. Tuy nhiên, các hồ cực lớn như hồ Baikal (chứa 20% lượng
nước ngọt toàn cầu), hồ Thượng Hồ, hồ Malawi chưa bị phú dưỡng.
4.4. Ô nhiễm do kim loại nặng
1
65
Nguồn chủ yếu đưa kim loại nặng vào nước là từ các mỏ khai thác, các công nghiệp nặng
và từ các bãi chôn lấp chất thải công nghiệp. Ô nhiễm do kim loại nặng chủ yếu ở các nước công
nghiệp. Trong nước sông Rhine tại Hà Lan, nồng độ kim loại nặng không hòa tan trong nước tăng
dần từ đầu thế kỷ đến năm 1960, sau đó giảm dần nhờ các biện pháp xử lý nước thải. Nồng độ
thủy ngân, cadmi, crôm, và chì trong các năm 1990 tương ứng là 1 mðg/L, 2 mðg/L, 80 mðg/L và
200 80 mðg/L. Nồng độ các nguyên tố này vào năm 1960 tương ứng là 8 mðg/L, 10 mðg/L, 600
mðg/L và 50 mðg/L. Đến năm 1980 nồng độ thủy ngân, cadmi, crôm và chì trong nước
sông
Rhine là 5 mðg/L, 20 mðg/L, 700 mðg/L và 400 µg/L
4.5. Ô nhiễm do các chất hữu cơ vi lượng
Các chất hữu cơ vi lượng là các hóa chất bền vững như clo hữu cơ, polyclobiphenyl
(PCB) và dung môi công nghiệp được đưa vào nguồn nước từ các nhà máy lọc dầu, dệt, giấy,
hóa chất và nguồn nước chảy tràn từ ruộng được phun hóa chất trừ sâu bệnh. Trong các năm
1979-1984 khoảng 25% số trạm quan trắc phát hiện được hóa chất hữu cơ chứa clo như DDT,
aldrin, diedrin và PCB với nồng độ thường nhỏ hơn 10 nanogam/L (ng/L). Tuy nhiên, ở một
số dòng sông nồng độ các hóa chất này khá cao (100-1000 ng/L) như sông Trent ở Anh, hồ
Biwa và Yodo ở Nhật Bản. Ô nhiễm do clo hữu cơ nặng nhất (trên 1000 ng/L) là ở một số
sông thuộc Columbia (DDT và diedrin), Indonesia (PCB), Malaysia (diedrin) và Tanzania
(diedrin). các sông châu Âu, Bắc Mỹ không bị ô nhiễm nặng do hóa chất bảo vệ thực vật.
4.6. Ô nhiễm nguồn nước ở Việt Nam
Cũng tương tự như các quốc gia đang phát triển, các nguồn chính gây ô nhiễm nước ở
Việt Nam là chất thải sinh hoạt, phân bón, thuốc trừ sâu và giao thông thủy. Ô nhiễm công
nghiệp chỉ tập trung ở một số đô thị, khu công nghiệp. Kết quả quan trắc môi trường nước ở
các địa phương trong năm 1995 do hệ thống quan trắc môi trường quốc gia thực hiện cho
thấy:
4.6.1. Ô nhiễm nguồn nước mặt ở Hà Nội
- Nước sông Hồng không đạt tiêu chuẩn Việt nam về nguồn nước phục vụ cho mục
đích cấp nước sinh hoạt. Tuy nhiên, chất lượng nước sông Hồng thay đổi không đáng kể từ
điểm ở đầu đến điểm ở cuối thành phố, chứng tỏ ở đoạn sông Hồng này không có nguồn
nước thải lớn nào xả vào, đồng thời khả năng tự làm sạch của sông Hồng cao.
- Nước ở các sông thoát nước ở Hà Nội như sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu đã bị ô
nhiễm nặng. các thông số BOD5, COD đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ 1,2 - 3 lần, tổng
coli cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ hàng chục đến hàng trăm ngàn lần. Nước hồ Tây hiện nay
bị ô nhiễm nhẹ, nhưng đang biến đổi theo chiều hướng xấu do quá trình đô thị hóa ở khu vực
này tương đối nhanh, nước thải, rác thải đổ vào hồ càng ngày càng nhiều.
4.6.2. Ô nhiễm nguồn nước mặt ở thành phố Huế
- Các tiêu chuẩn lý hóa trong nước sông Hương trước khi chảy vào thành phố đều đạt tiêu
chuẩn nguồn cấp nước sinh hoạt, nhưng tổng coli cao gấp 4 đến 8 lần tiêu chuẩn cho phép đối với
nước mặt loại B. Nước sông Hương ở khu vực trung tâm thành phố đã bị ô nhiễm nặng do chất
thải sinh hoạt với sự biểu hiện của nồng độ BOD, N, P và vi sinh vật cao.
- Nước hồ Tịnh Tâm đã bị ô nhiễm nặng, không thể là nguồn nước phục vụ cấp nước
sinh hoạt.
- Nước thải của nhà máy thực phẩm (nhà máy đông lạnh, nhà máy bia) có hàm lượng chất
hữu cơ, dinh dưỡng và chất rắn lơ lững rất cao góp phần gây ô nhiễm nước sông Hương
4.6.3. Ô nhiễm nguồn nước mặt ở thành phố Đà Nẵng
Kết quả quan trắc, phân tích cho thấy hiện trạng chất lượng nước mặt tại các khu vực
Đà Nẵng nằm ở mức ô nhiễm nhẹ, còn nằm trong giới hạn tiêu chuẩn cho phép đối với nguồn
nước cấp phục vụ sinh hoạt và sản xuất (trừ độ mặn)
1
66
5. Những hậu quả do nguồn nước bị ô nhiễm
5.1. Do các chất hữu cơ dễ phân hủy
Nguồn nước có thể bị ô nhiễm do các chất hữu cơ động vật và thực vật (Hữu cơ thực
vật = xác cây cối, hoa quả, các chất mùn: nguyên tố cơ bản gây bẩn là carbon; hữu cơ động
vật = phân, xác động vật thối rữa nguyên tố gây bẩn chính là nitơ).
Khi nguồn nước bị ô nhiễm nhẹ (lượng o xy hòa tan trong nước ở trên mức giới hạn
cho phép); các chất hữu cơ sẽ được phân hủy bởi các vi khuẩn hiếu khí tạo thành các sản
phẩm trung gian, gây ô nhiễm như: nitrite, nitrate, sunfat, phosphat, CO
2
Khi nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng (lượng oxy hòa tan bị giảm đến mức tối thiểu) quá
trình phân hủy các chất hữu cơ sẽ do các vi khuẩn kỵ khí đảm nhận và tạo ra các sản phẩm
gây nhiễm bẩn nước như Indol, Scartol, H
2
S,NH
3
, CH
4
Để đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nước do các chất hữu cơ, người ta thường sử dụng
các chỉ số sau đây:
- Nồng độ oxi tự do trong nước (DO). Oxi tự do trong nước cần thiết cho sự hô hấp
của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thủy sinh, côn trùng, v.v ) thường được tạo ra do sự hòa
tan từ oxi khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxi tự do trong nước nằm trong
khoảng 8-10 ppm và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ của nước, sự phân hủy hóa chất,
sự quang hợp của tảo, v.v khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc
bị chết. Do vậy DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thủy vực.
Có nhiều phương pháp xác định giá trị DO của nước: phương pháp Winkler hoặc phương
pháp dùng điện cực
- Nhu cầu sinh hóa oxi (BOD) và nhu cầu hóa học oxi (COD)
Nhu cầu sinh hóa oxi là lượng oxi (thể hiện bằng gam hoặc miligam O
2
) cần cho vi
sinh vật tiêu thụ để oxi hóa sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện chuẩn về nhiệt
độ và thời gian. Phản ứng xảy ra như sau::
Chất hữu cơ + O
2
vi khuẩn → CO
2
+ H
2
O + tế bào mới + sản phẩm trung gian
Như vậy BOD phản ảnh lượng các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học có trong mẫu nước.
Thông số BOD có tầm quan trọng thực tế vì đó là cơ sở để thiết kế và vận hành trạm xử lý nước
thải, BOD còn là thông số cơ bản để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước: giá trị BOD càng
lớn mức độ ô nhiễm càng cao. Tiêu chuẩn (TCVN 5949-1995) giá trị cực đại cho phép nước thải đổ
vào nguồn loại A (nguồn nước phục vụ sinh hoạt) là 20 mg/L.
Để xác định BOD của nước người ta thường dùng giá trị BOD
5
bằng cách xác định
hiệu nồng độ oxi hòa tan của mẫu nước sau khi pha loãng và ủ mẫu pha loãng ở nhiệt độ 20
0
C
trong 5 ngày.
Nhu cầu hóa học oxi là lượng oxi cần thiết để oxi hóa các hợp chất vô cơ và hữu cơ trong
nước.
Để xác định giá trị COD người ta dùng phương pháp bicromat theo phản ứng hóa học
sau:
Chất hữu cơ + Cr
2
O
7
2-
+ H
+
→ CO
2
+ H
2
O + 2Cr
3+
Như vậy, COD là lượng oxi cần để oxi hóa toàn bộ các chất hữu cơ trong nước, trong khi đó
BOD là lượng oxi cần thiết để oxi hóa một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy bởi vi sinh vật
Khi nồng độ COD và BOD cao sẽ làm giảm DO của nước có hại cho sinh vật nước và
hệ sinh thái nước nói chung.
Sự khác nhau giữa hai thông số BOD và COD:
Cả hai thông số đều xác định lượng chất hữu cơ có khả năng bị oxi hóa có trong nước,
nhưng chúng khác nhau về ý nghĩa. BOD thể hiện lượng chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học,
1
67
nghĩa là các chất hữu cơ có thể bị oxi hóa nhờ vai trò của vi sinh vật. COD thể hiện toàn bộ
các chất hữu cơ có thể bị oxi hóa nhờ tác nhân hóa học. Do vậy tỉ số COD/BOD luôn luôn >
1.
Nếu nguồn nước bị các chất độc ức chế Vi sinh vật thì tỉ số đó càng cao. khi đó giá trị
BOD đo được sẽ rất thấp hoặc bằng không ngược lại giá trị COD sẽ rất cao. Do vậy không thể
từ COD tính ra BOD hoặc ngược lại. Chỉ trong trường hợp duy nhất khi thành phần của một
nguồn nước tự nhiên (sông, hồ) hoặc nước thải không chứa chất độc và luôn ổn định thì ta có
thể xác định qua thực nghiệm được một hệ số chuyển đổi từ COD thành BOD hoặc ngược lại.
5.2. Những tác hại và bệnh gây ra do ô nhiễm nước
5.2.1. Ô nhiễm nước do tác nhân vật lý và hóa học
- Các hạt chất rắn
Các hạt lơ lững trong nước bao gồm nhiều loại hạt hợp chất hữu cơ và vô cơ. Một vài
chất, do kích thước nhỏ, nên lơ lững trong cột nước và tạo ra độ đục cho nguồn nước, một số
chất khác ở dạng hạt lớn hơn lại chìm xuống đáy tồn tại ở dạng trầm tích đáy. Các hạt lơ lửng
trong nước có nguồn gốc đầu tiên là từ hiện tượng xói mòn đất, từ các dòng nước mưa chảy
tràn qua đô thị, qua các vùng đất nông nghiệp và các khu vực xây dựng. Cùng với các quá
trình xói mòn tự nhiên, các hoạt động như phá hủy các thảm cây xanh, tăng cường các hoạt
động nông nghiệp trên các vùng đất dốc, gia tăng các bề mặt không thấm nước đã gây ra hiện
tượng xói mòn quá mức tà tạo ra một lượng trầm tích lớn lắng tụ hoặc lơ lững trong các dòng
sông.
Các hạt lơ lững gây ra rất nhiều tác hại cho sức khỏe con người, bởi vì chúng có thể
giúp chuyển tải các vi sinh vật gây bệnh vào nguồn nước và đóng vai trò chuyển tải các chất
độc, chất dinh dưỡng cũng như kim loại nặng vết vào nước. Do sự gia tăng các hạt lơ lững
trong nước làm giảm cường độ ánh sáng khuyếch tán trong nước, các hệ sinh thái thủy vực bị
ảnh hưởng mạnh. Việc thiếu ánh sáng không những làm giảm giá trị thẩm mỹ của các nguồn
nước mà còn làm cho các loài thực vật thủy sinh không thể phát triển được. Ngoài ra do sự
tích tụ quá nhiều các hạt trầm tích nên các đặc điểm thủy văn của các nguồn nước cũng bị
thay đổi, thường dẫn đến giảm thể tích chứa của hồ nước.
- Ô nhiễm nhiệt
Do nhiều hoạt động trên lưu vực dẫn đến nhiệt độ biên của các dòng nước tăng lên bất
thường. Khi nhiệt độ biên tăng lên 30C có thể gây ra nhiều tác động cho các hệ sinh thái thủy
vực. Các dòng nước nóng đổ vào các nguồn nước thường là từ các nhà máy nhiệt điện, các cơ
sở công nghiệp, và phổ biến hơn cả là các dòng nước mưa có nhiệt độ cao. Thêm vào đó do
các hoạt động trong quá trình đô thị hóa càng làm gia tăng các dòng nước nóng tự nhiên. Khi
nhiệt độ của nước cao hơn bình thường, các kim loại như đồng, cadmi được tích lũy trong các
thủy sinh vật tăng lên gấp đôi. Hơn nữa các ảnh hưởng trực tiếp của việc gia tăng nhiệt độ lên
hệ thống sinh vật thủy sinh còn là đẩy mạnh quá trình tích tụ sinh học các kim loại độc trong
chuỗi thức ăn. Do ảnh hưởng của ô nhiễm nhiệt số lượng fecal coliorm sẽ tăng từ 100 lên
1000 các thể trong trầm tích đáy. Một vài loại vi khuẩn và tảo lại phát triển rất mạnh trong
điều kiện nhiệt độ cao này, dẫn đến chi phí về khử trùng tăng lên. Ngoài ra chúng còn kéo
theo nhiều rắc rối khác liên quan đến sự xuất hiện mùi, vị khó chịu, nước có màu sẫm hơn,
thay đổi pH, phóng thải các chất độc và giảm lượng oxi hòa tan
- Các hợp chất hữu cơ
Hóa chất hữu cơ bao gồm các loại thuốc bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, diệt côn trùng,
diệt nấm, diệt cỏ dại và diệt chuột), các chất tẩy dầu mỡ, các dung môi hữu cơ và nhiều hợp
chất sử dụng trong công nghiệp nhựa; các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi như benzen, xăng dầu.
Một vài hợp chất hữu cơ trong số đó có thể kết hợp với các hóa chất khử trùng, tẩy uế, thí dụ
THM (trihalogen methan)
1
68
Các tác động lên sức khỏe tùy thuộc hoàn toàn vào tính chất các hợp chất hữu cơ và
liều lượng con người hấp thu vào. Một vài loại thuốc trừ sâu và dung môi hữu cơ có thể gây
ung thư, một số khác lại gây tác hại đến các cơ quan nội tạng của con người, một số khác có
khả năng gây đột biến gen
Có một số loài tảo lam có khả năng quang hợp tạo ra độc tố cyanua (cyanotoxin), khi
các tế bào tảo chết, chúng bị phân hủy và phóng thải các cyanua vào nước. Các căn bệnh do
nhiễm các chất độc này thường là các bệnh về gan, rối loạn tiêu hóa, viêm loét dạ dày, dị ứng
ngoài da do tiếp xúc nước như các hoạt động vui chơi giải trí. Các báo cáo về sức khỏe cộng
đồng trong khoảng 60 năm trở lại đây cho bết rằng không có trường hợp tử vong nào nhưng
có mối quan hệ giữa các bệnh đường ruột, ngộ độc với hiện tượng tảo nở hoa tạo ra độc tố
trong nguồn nước là rất chặt chẽ.
- Hóa chất bảo vệ thực vật: đó là những chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp hóa
học, được dùng để phòng trừ sinh vật có hại cho cây trồng và nông sản với các tên gọi khác nhau:
thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh, thuốc trừ cỏ, v.v Có thể chia thuốc bảo vệ thực vật thành ba nhóm
cơ bản:
Nhóm Clo hữu cơ, gồm các hợp chất hóa học chứa gốc Cl rất bền vững trong môi
trường tự nhiên, với thời gian phân hủy dài. Thuộc về nhóm này có Aldrin, Diedrin, DDT,
Heptachlor, Lindane, Endrin, v.v
Nhóm lân hữu cơ: bao gồm hai hợp chất là Parathion và Malathion. Nhóm này có thời
gian phân hủy ngắn so với nhóm clo hữu cơ, nhưng thường có độ độc cao đối với người và
động vật
Nhóm cacbamat: gồm các hóa chất ít bền vững trong môi trường, nhưng cũng rất độc
đối với người và động vật. Đại diện cho nhóm này là các hợp chất gốc cacbamat như Sevi,
Puradan, Basa, Mipcin. Chúng có tác động trực tiếp vào men cholinesteraza của hệ thần kinh
côn trùng
Trong sản xuất nông nghiệp chỉ có một phần thuốc bảo vệ thực vật tác động trực tiếp
tới sâu bệnh. Phần còn lại rơi vào nước, đất và tích lũy trong các thành phần của môi trường
hoặc sản phẩm nông nghiệp gây ô nhiễm môi trường
- Dầu mỡ là chất lỏng, khó tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ. Dầu mỡ có
thành phần hóa học rất phức tạp. Độc tính và tác động sinh thái của dầu mỡ phụ thuộc vào
từng loại dầu. Dầu thô có chứa hàng ngàn phân tử khác nhau, nhưng phần lớn là các
hydrocacbon có số cacbon từ 4 đến 26. Trong dầu thô còn có các hợp chất lưu huỳnh, nitơ,
kim loại nặng (vanadi). Các loại dầu nhiên liệu sau khi tinh chế (dầu DO, FO) và một số sản
phẩm dầu mỡ còn chứa các chất độc như hydrocacbon đa vòng (PHA), polyclobiphenyl (PCB),
kim loại (chì). Do đó dầu mỡ có tính độc cao và tương đối bền vững trong môi trường nước
- Các kim loại nặng
Kim loại nặng là những nguyên tố có tỉ trọng > 5. Các kim loại nặng có trong nước
uống thường được xem là các kim loại lượng vết, vì chúng thường có tác dụng ở một nồng độ
cực kỳ bé. Dưới đây là một số kim loại nặng và sự liên quan của chúng đến môi trường và
chất lượng nước
+ Cadmi xâm nhập vào nguồn nước từ các hoạt động công nghiệp như mạ điện, đúc
kim loại, khai thác mỏ, sản xuất sơn màu và chất dẻo. Các dòng nước chảy qua thành phố
cũng đóng góp một lượng Cadmi đáng kể. Cadmi được U.S EPA (Cơ quan bảo vệ môi trường
Hoa Kỳ) xác định là có thể gây ung thư. Ở hàm lượng thấp cadmi có thể gây nôn mửa, nếu bị
ảnh hưởng lâu dài sẽ gây rối loạn chức năng của thận. Hàm lượng cao có thể gây tử vong
+ Crôm được tìm thấy từ chất thải của nhà máy tráng mạ kim loại, các khu khai thác
mỏ, từ khí thải động cơ. Crôm ở trạng thái hóa trị III là một nguyên tố cần thiết cho quá trình
sống; nhưng khi ở dạng hóa trị IV nó trở nên rất độc hại đối với gan và thận, có thể gây xuất
1
69
huyết nội và rối loạn hô hấp. Khi hít phải crom thì có thể gây ra các bệnh ung thư. Nếu tiếp
xúc thường xuyên với crôm sẽ bị viêm loét da
+ Đồng tìm thấy trong các dòng suối có nguồn gốc từ núi đá trần, từ hoạt động xử lý
tảo sử dụng sunphat đồng. các dòng nước mưa đô thị thường được xem là một trong những
nguồn cung cấp đồng lớn. Hầu hết lượng đồng có trong nước máy là do sự ăn mòn của các
ống dẫn làm bằng đồng và đồng thau. Đồng là một nguyên tố cần thiết phải có trong cơ thể,
nhưng nếu ăn quá nhiều thì cũng gây ra nhiều căn bệnh ác tính. Ở hàm lượng cao đồng sẽ phá
hủy gan và thận, gây rối loạn tiêu hóa và tình trạng thiếu máu. Hiện tại chưa có bằng chứng rõ
ràng để có thể kết luận đồng có thể gây ung thư hay không
+ Chì đã được U.S EPA xác định là một trong những chất ô nhiễm phổ biến nhất trong
các dòng nước mưa đô thị. Trong nước máy, hầu hết lượng chì tìm thấy là do sự bào mòn các
ống dẫn làm bằng chì hoặc được hàn bằng chì. Chì có thể là nguyên nhân gây ra rất nhiều
triệu chứng ốm đau như thiếu máu, đau thận, rối loạn khả năng sinh sản, suy giảm trí nhớ và
kìm hãm các quá trình phát triển trí tuệ cũng như cơ bắp. Dựa trên nghiên cứu về các khối u ở
chuột U.S EPA đã kết luận rằng chì là chất có khả năng gây ung thư
+ Thủy ngân là kim loại gây ô nhiễm nước liên quan đến sự lắng tụ từ không khí, từ
các dòng nước mưa đô thị, các xí nghiệp dược, việc sử dụng thuốc trừ sâu và các bãi rác.
Trong nước, thủy ngân thường tồn tại ở dạng muối.Trong các trầm tích và trong cơ thể sinh
vật thủy sinh nó tồn tại ở dạng hữu cơ. Thủy ngân khi ở dạng hữu cơ (ví dụ tồn tại trong cơ
thể cá với hàm lượng cao) sẽ tác động trực tiếp lên hệ thần kinh trung ương gây rối loạn hệ
thần kinh vận động và tâm lý và có thể gây tử vong. Ở dạng vô cơ, thường tìm thấy trong
nước, thủy ngân có thể gây suy giảm hoạt động của thận
+ Nikel rất hay được tìm thấy trong các nguồn cung cấp nước uống. Theo nghiên cứu
của U.S EPA đã xác định rằng 86% các nguồn nước ngầm và 84% các nguồn nước mặt có
chứa một lượng nhỏ nikel. Các nguồn nikel có thể là từ nhà máy luyện kim, các xưởng mạ
kim loại, các lò rèn, các khu mỏ, các nhà máy lọc dầu. Nikel không bị hấp thu trong dạ dầy. Ở
hàm lượng lớn có thể gây ra các căn bệnh trầm trọng cho sức khỏe con người. Nikel làm sút
cân và thay đổi hệ thống enzym và máu. Khi hít phải nhiều nikel có thể bị ưng thư. U.S EPA
xếp nikel vào loại chất có thể đột biến và ung thư.
+ Magan: nguồn mangan trong nước thường do quá trình thối rửa, xói mòn và do
nhiễm chất thải từ công nghiệp luyện kim màu, sản xuất thép, accu khô, phân bón Mangan
có độc tính không cao nhưng có khả năng ảnh hưởng đến vị giác. Trong nước sông có nồng
độ: 1-500 µg/L
- Các chất phóng xạ
Các chất phóng xạ là các nguyên tử có thể phát ra các tia phóng xạ trong quá trình
phân rã. Chúng có thể ở dạng khí (radon) hoặc ở dạng kim loại (radium), có thể có nguồn gốc
nhân tạo và cũng có thể có nguồn gốc tự nhiên. U.S EPA đã đưa ra qui định về tổng lượng hạt
anpha hoạt động và các hoạt động của tia beta các hạt photon và radium 226 và 228. Nếu các
phép đo về tổng lượng hạt anpha và /photon vượt quá tiêu chuẩn cho phép thì bắt buộc phải
thu thêm thông tin để xác định ra nguồn phát sinh của các hạt này. U.S EPA rất lưu ý đến các
chất phóng xạ trong nước uống có chu kỳ bán rã dài hơn một giờ. Những chất phóng xạ loại
này sẽ có khả năng tồn tại đủ lâu trong nước uống đi vào tận đường tiêu hóa của người uống,
do vậy sẽ gây ra các tác hại đối với sức khỏe. Các chất phóng xạ có trong nước chủ yếu có
nguồn gốc tự nhiên. Nơi có hàm lượng phóng xạ cao nhất là ở các giếng có đáy là đá granit.
Nói chung các nguồn nước mặt thường có nồng độ phóng xạ thấp, mặc dù trong không khí
vẫn luôn tồn tại một lượng rất bé bụi phóng xạ do các vụ thử hạt nhân. Nguồn phóng xạ còn
có thể là từ các trung tâm y tế có sử dụng các máy X quang, các trung tâm y học hạt nhân có
sử dụng các nguồn phóng xạ để xử lý bướu hoặc các khối u ung thư. Các nhà máy điện hạt
nhân, các chất thải phóng xạ, các phương tiện nghiên cứu có nguồn phóng xạ đều có khả năng
1
70
phát ra các tia bức xạ. Các nhà máy công nghiệp như thuốc lá, chế biến thực phẩm, sản xuất
khai thác vật liệu xây dựng như đá, cát đều được xem là các nguồn thải chất phóng xạ vào
nguồn nước uống. Các chất phóng xạ là nguyên nhân của nhiều căn bệnh ung thư do chúng
làm thay đổi các cấu trúc của nhiễm sắc thể trong các tế bào. Hơn nữa các đột biến gen này
còn mang tính chất di truyền. Các ảnh hưởng đến sức khỏe là do tổng liều lượng bức xạ cơ thể
hấp thu. Với tia beta/phôtông, EPA qui định tổng liều lượng an toàn cho một người là 4
mrem/năm. Thực ra phóng xạ cơ thể thu nhận từ nước uống là rất ít, mà lượng phóng xạ chủ
yếu gây ra các rủi ro cho sức khỏe đặc biệt là các ca ung thư phổi là phóng xạ từ khí radon
phát ra từ cát sạn, đá xây nhà.
5.2.2. Ô nhiễm nước do tác nhân sinh học
Hầu hết các vi sinh vật gây bệnh trong nước thường có nguồn gốc từ phân người, động
vật, chúng xâm nhập vào nguồn nước, vượt qua các quá trình khử trùng và rồi tiến vào các ống
dẫn nước. Các hệ thống hố xí, các dòng nước mưa từ các khu chợ búa, các trang trại chăn nuôi, do
phân của các sinh vật hoang dã, chất thải từ thuyền bè chính là nguồn cung cấp các mầm bệnh cho
các nguồn nước. Do các múi nối của ống dẫn vỡ, các bể chứa bị thủng và các hoạt động khử trùng
không thích hợp chính là những cơ hội giúp vi sinh vật dễ dàng xâm nhập vào nước máy
Những tác nhân sinh học chính, truyền qua nước có thể xếp thành 4 loại: vi khuẩn,
virus, ký sinh trùng và các loại vi sinh vật khác.
Sự nguy hại đến sức khỏe con người do uống nước trực tiếp, do ăn các loại thực phẩm,
hoặc do sử dụng nước trong chế biến thức ăn, vệ sinh cá nhân
Có thể phân loại ô nhiễm nước do tác nhân sinh học như sau:
- Virus
+ Virus nhiễm qua đường tiêu hóa.
Khi nước uống bị nhiễm bẩn Virus đường ruột thì 3 bệnh có thể xảy ra thành dịch là
viêm dạ dày ruột và viêm gan A.
Viêm dạ dày ruột nguồn gốc Virus có thể biến đổi theo các mầm bệnh, mà trong đó có
nhiều loại nước được phân lập gần đây. Viêm dạ dày ruột thường kéo dài 24 - 72 giờ kèm theo
buồn nôn, nôn mửa, ỉa chảy xảy ra ở mọi lứa tuổi. Trầm trọng nhất là trẻ nhỏ và người già khi mà
sự mất nước và rối loạn cân bằng điện giải có thể xảy ra nhanh chóng và đe dọa tính mạng nếu
như không được xử lý kịp thời.
Bệnh viêm gan A. Virus nhiễm qua đường tiêu hóa rồi thải ra phân và nhiễm vào
nước. Viêm gan A xảy ra theo kiểu dịch địa phương; và thường bộc phát thành các vụ dịch
quan trọng. Điều tra dịch tễ học đã chứng minh rằng: các đợt phát dịch gây ra bởi nước bị ô
nhiễm do tiếp xúc với nước cống, phân (năm 1956, ở New Deli một trận dịch viêm gan A
xảy làm 28.000 người mắc bệnh). Virus viêm gan A có tính đề kháng cao ở môi trường bên
ngoài, nó chịu được 600C trong một giờ, cần phải có hàm lượng chlor 1mg/ lít trong 30 phút
mới làm bất động được virus.
Bệnh sốt bại liệt có sức đề kháng cao ở môi trường bên ngoài, muốn giết virus cần cho
vào nước một liều lượng chlor hoạt tính là 0,5mg/ lít thời gian tiếp xúc 1 giờ. Các bệnh nhân
và người lành mang trùng thường đào thải virus theo phân trong một thời gian có thể đến 3
tháng; các điều kiện này rất thuận lợi cho việc lây truyền bệnh qua nước uống.
+ Virus nhiễm qua đường niêm mạc
Đó là Adênovirus, đóng vai trò trong bệnh viêm kết mạc. năm 1969 người ta đã phân
lập Adênovirus từ 77 bệnh nhân, tất cả đều có tắm ở sông, hồ vài ngày trước khi khởi bệnh.
Các virus này được xem là nguyên nhân gây ra bệnh viêm kết mạc ở các bể bơi công cộng.
- Ô nhiễm nước và bệnh viêm nhiễm đường sinh dục dưới
1
71
V
i sinh vật nhiễm qua đường sinh dục dưới
Nhiều công trình nghiên cứu trong nước cũng như trên thế giới cho biết: khi sử dụng
nguồn nước bị ô nhiễm thì nhiều loại tạp khuẩn có thể xâm nhập qua đường sinh dục dưới và
gây bệnh viêm nhiễm phụ khoa cho phụ nữ.
Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu cho thấy các phụ nữ nông dân trong
quá trình lao động do phải ngâm mình dưới nước bị nhiễm bẩn hoặc sử dụng nguồn nước bị
nhiễm bẩn để tắm rửa thì tỉ lệ viêm nhiễm đường sinh dục dưới tăng cao đáng kể.
- Các vi khuẩn nhiễm qua đường tiêu hóa Nhóm vi khuẩn gây bệnh cho người qua
đường tiêu hóa thường có những đặc tính sinh học như sau:
Nơi cư trú thường là ruột người, hoặc ruột động vật máu nóng. Bệnh lây truyền qua
phân: trực tiếp từ phân đến miệng hoặc gián tiếp qua trung gian thức ăn mà chủ yếu là nước bị
nhiễm phân. Nhóm vi khuẩn này là nguyên nhân gây ra hầu hết các vụ dịch lớn, có nguồn gốc
từ nước, trong lịch sử: dịch tả,dịch thương hàn và bệnh tương tự (do Salmonella Typhy, Para
typhy B và vài typ lân cận) dịch lỵ trực khuẩn (do Shigella). Mức độ nghiêm trọng của các vụ
dịch kế tiếp, đã khiến cho suốt những thập niên sau này, việc phòng ngừa và xử lý nước đều
hướng chủ yếu vào mục đích là chống lại các nguy cơ nêu trên.
- Các nguyên sinh động vật
Trong số nhiều loại nguyên sinh động vật gây bệnh cho người, gồm có: Entamoeba
histolytica (Rhizopda) gây bệnh kiết lỵ amib, Giardia intestinalis (trùng soi, plagellata) và
Balantidium coli cả 3 loại trên đều gây nên rối loạn đường ruột đôi khi khá nghiêm trọng.
Chúng được đào thải theo phân ở dạng kén bền vững. Người bị nhiễm qua đường tiêu hóa.
Kén của các loài nguyên sinh động vật trên đây có thể tồn tại trong nước từ 2 đến 3 tuần, các
loại kén này rất bền vững với các tác nhân tiệt khuẩn thông thường, ngược lại chúng bị cản trở
bởi lọc. Muốn tiêu diệt kén phải dùng lượng chlor 5mg/l trong 1 giờ hoặc đun nước trên 60
0
C.
- Giun sán
Chu trình các loài giun sán thường phức tạp, đôi khi cần qua vài dạng ấu trùng trên vật
chủ trung gian. Nhiều loài giun lây truyền qua nước như: giun đũa, tóc, kim. Do phân nhiễm
vào nước, rồi trứng giun nở ra phôi trong nước gặp điều kiện thuận lợi thì nhiễm qua người.
Nước cũng đóng vai trò lây truyền bệnh sán cho người, mà đặc biệt quan trọng là 2 loại
sau:
+ Sán máng Schistosomiasis Bệnh này chỉ lây truyền qua nước ngọt bị nhiễm sáng
máng, bệnh xảy ra ở các nước nhiệt đới, đang phát triển. Sán máng gây bệnh nặng cho người,
đôi khi gây tử vong, trên Thế giới có khoảng 200 triệu người bị nhiễm bệnh. Đường da, niêm
mạc là đường lây truyền duy nhất. Chỉ cần tiếp xúc ngắn với nước cũng đủ cho vậy ký sinh có
thể chui qua da và cơ thể. (Lội qua sông, hói cạn, trẻ con tắm ở các ao hồ, sông chứa ấu trùng
sán). Chỉ một con ấu trùng cũng đủ gây bệnh. Việc cung cấp nước sạch để tắm rửa, sẽ hạn chế
tiếp xúc của người với nguồn bệnh.
+ Sán lá gan (Clonorchis sinensis) thường gây bệnh ở vùng ôn đới. Sán ký sinh ở gia
súc (cừu, bò, chó, mèo). Trứng cho các ấu trùng có tiêm mao trong môi trường nước bên
ngoài, các phôi này nhiễm vào các loại nhuyễn thể là ký chủ trung gian. Sau khi biến dạng và
tăng sinh các tiêm mao cho ra các ấu trùng, sống một thời gian trong nước và đóng kén trong nước
ấy (trên bề mặt các thực vệt dưới nước như xà lách xoong ; các loại cá: rô, trê, diếc). Người và vật bị
nhiễm khi uống nước ao hồ, khi ăn rau hoặc cá có mang các kén ấy.
Ở Việt Nam, theo Leger năm 1911 tỷ lệ bị nhiễm sán lá gan ở miền Bắc là 50%. Hiện
nay một số xã thuộc huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Hà Nam Ninh cũ tỷ lệ bệnh này là 40%.
+ Sán lá ruột (Fassei-slipsiasis)
1
72
Ấu trùng từ phân người nước ốc, bám dính vào các loại rau nuôi trồng trong nước (rau cần,
rau muống ). Nếu người ăn loại rau này (không rửa sạch, không nấu chín) sẽ mắc bệnh sán lá ruột.
+ Sán lá phổi (Paragonimiasis) Trong những năm gần gây các nhà y học Việt Nam đã phát
hiện một số bệnh nhân ở tỉnh Lai Châu mắc bệnh sán lá phổi, trong đó có một số học sinh ăn sống
các con cua đá bắt được ở ven các dòng suối nước
III. Các biên pháp bảo vê sư cạn kiêt và ô nhiêm nguôn nươc
Để bảo đảm sử dụng hợp lý nguồn nước hạn chế cạn kiệt, dưới góc độ sinh thái cần
chú ý đến một số nguyên tắc sau:
- Bố trí khu sản xuất hoặc khu dân cư gần các nguồn nước, quy mô các khu này cần
tính toán phù hợp với tiềm năng nguồn nước kể cả trước mắt và tương lai.
- Nghiên cứu áp dụng các phương pháp tiết kiệm sử dụng nước (tính theo đơn vị sản
phẩm hay đầu người).
- Nghiên cứu chuyển công nghệ khép kín và nối tiếp nhau, theo một trình tự
hợp lý: một lượng nước sử dụng cho nhiều đối tượng.
- Nghiên cứu sử dụng lại nước thải cho mục đích khác.
- Nghiên cứu chuyển một số công nghệ sản xuất dùng nước sang công nghệ mới.
Ví dụ: dùng không khí thay nước làm mát.
- Nghiên cứu chính sách kinh tế làm đòn bẩy cho việc tiết kiệm sử dụng nước.
IV.
Các biện pháp bảo vệ nguồn nước
1. Kiểm soát chất ô nhiễm trong nước thải
Tùy mục đích sử dụng mà yêu cầu chất lượng nước khác nhau. Chất lượng nguồn
nước được đặc trưng bằng nồng độ giới hạn cho phép của các thành phần có mặt mà trong quá
trình tác động lâu dài không ảnh hưởng tới sức khỏe con người và phá hủy hệ sinh thái nguồn
nước.
Để bảo vệ nguồn nước mặt có hiệu quả, các chỉ tiêu đánh giá tình trạng vệ sinh nước
thải phải được kiểm tra chặt chẽ theo tiêu chuẩn.
2. Tổ chức giám sát chất lượng nước nguồn
Giám sát (monitoring) chất lượng nước các khu vực là để đánh giá chất lượng nước,
dự báo mức độ ô nhiễm nguồn nước. Đó là cơ sở để xây dựng các biện pháp bảo vệ có hiệu
quả. Nội dung cơ bản của hệ thống giám sát chất lượng nước trong khuôn khổ hệ thống giám
sát môi trường toàn cầu (GEM) là:
- Đánh giá các tác động do hoạt động của con người đối với nguồn nước và khả năng
sử dụng nước vào các mục đích khác nhau.
- Xác định chất lượng nước tự nhiên.
- Giám sát nguồn gốc và đường di chuyển của các chất bẩn và chất độc hại đi vào
nguồn nước.
- Xác định xu hướng thay đổi chất lượng ở phạm vi vĩ mô.
Để thực hiện các nội dung này cần phải tổ chức hệ thống giám sát bao gồm:
+ Trạm giám sát ở từng cơ sở.
+ Trạm đánh giá tác động ở từng khu vực.
+ Trạm đánh giá xu hướng thay đổi chất lượng nước có quy mô lớn: từng khu vực hay
toàn cầu.
1
73
7. Phương pháp xử lý nước thải
Trong các phần trước chúng ta thấy rằng nguồn gây ô nhiễm nước quan trọng nhất là
nước thải. Nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp đều chứa các tác nhân gây độc hại,
gây suy thoái chất lượng nước sông, hồ, nước ngầm. Do vậy việc xử lý nước thải là tối cần
thiết trong công tác bảo vệ tài nguyên nước.
1. Phương pháp xử lý theo nguyên tắc sinh học
Có ba nhóm phương pháp xử lý nước thải theo nguyên tắc sinh học:
- Các phương pháp hiếu khí (aerobic)
- Các phương pháp thiếu khí (anoxic)
- Các phương pháp kị khí (anaerobic)
Tùy điều kiện cụ thể (tính chất, khối lượng nước thải, khí hậu, địa hình, mặt bằng,
kinh phí ) người ta dùng một trong các phương pháp trên hoặc kết hợp
với nhau để xử lý nước thải.
1.1. Các phương pháp hiếu khí (aerobic)
Phương pháp hiếu khí dùng để phân hủy các chất hữu cơ bằng các loại vi sinh hiếu
khí. Các chất gây ô nhiễm được các loại vi sinh hiếu khí sử dụng oxi hòa tan trong nước để
oxi hóa thành các sản phẩm vô cơ hóa.
Chất hữu cơ + O
2
H
2
O + CO
2
+ năng lượng
Chất hữu cơ + O
2
Tế bào mới
Tế bào mới + O
2
CO
2
+ H
2
O + NH
3
Tổng cộng: Chất hữu cơ + O
2
CO
2
+ H
2
O + NH
3
Điều kiện cần thiết cho quá trình xử lý hiếu khí: pH = 5,5-9,0. Oxi hòa tan =ð 0,5
mg/L; nhiệt độ: 5-40
o
C. Theo phương pháp hiếu khí một số kỹ thuật sau đây thường được áp
dụng.
1.1.1. Kỹ thuật bùn hoạt tính
Đây là kỹ thuật được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải đô thị và công nghiệp thực
phẩm. Theo cách này, nước thải sau khi thu gom được đưa qua bộ phận chắn rác, chất rắn
được lắng, bùn được thiêu hủy và làm khô. Quá trình có thể hồi lưu (bùn hoạt tính xoay vòng)
làm tăng khả năng loại BOD (đến 85-90%), loại N (đến 40%) và loại coliform (60-90%).
1.1.2. Ao ổn định nước thải
Đây là một loại ao chứa nước thải trong nhiều ngày, phụ thuộc vào nhiệt độ, oxy được
tạo ra qua hoạt động tự nhiên của tảo trong ao. Cơ chế xử lý trong ao ổn định chất thải bao
gồm cả hai quá trình hiếu khí và kị khí. Hai loại ao ổn định nước thải thường được sử dụng
nhiều nhất, đó là:
- Ao ổn định chất thải hiếu khí. Là loại ao cạn cỡ 0,3-0,5m được thiết kế sao cho ánh
sáng mặt trời thâm nhập vào lớp nước nhiều nhất để phát triển tảo do hoạt động quang hợp để
tạo oxi. Điều kiện thông khí bảo đảm từ mặt đến đáy ao.
- Ao ổn định chất thải kị khí. Là loại ao sâu không cần oxi hòa tan cho hoạt động của
vi sinh. Ở đây các loài vi sinh kị khí và vi sinh tùy nghi dùng oxi từ các hợp chất như nitrat,
sulfat để oxi hóa chất hữu cơ thành metan và CO
2
. Các loại ao này có khả năng tiếp nhận khối
lượng lớn chất hữu cơ và không cần quá trình quang hợp tảo. Ao ổn định chất thải tùy nghi là
loại ao hoạt động theo cả quá trình hiếu khí và kị khí. Ao thường sâu khoảng 1-2m, thích hợp
cho việc phát triển tảo và các vi sinh tùy nghi. Ban ngày khi có ánh sáng mặt trời quá trình chính
xảy ra trong ao là hiếu khí. Ban đêm và ở lớp đáy ao quá trình chính là kị khí.
1.2. Các phương pháp thiếu khí (anoxic)
1
74
Trong điều kiện thiếu oxi hòa tan việc khử nitrit hóa sẽ xảy ra. Oxi được giải phóng từ
nitrat sẽ oxi chất hữu cơ nitơ và khí CO
2
sẽ được tạo thành:
NO
3
-
→
sinhVi
NO
-
2
+ O
2
O
2
→
Chathuuco
N
2
+ CO
2
+ H
2
O
Trong hệ thống xử lý theo kỹ thuật bùn hoạt tính sự khử nitric hóa sẽ xảy ra khi không
có tiếp xúc với không khí. Khi đó oxi cần cho hoạt động của vi sinh giảm dần và việc giải
phóng oxi từ nitrat sẽ xảy ra. Theo nguyên tắc trên phương pháp anoxic (thiếu khí, khử nitric
hóa) được sử dụng để loại nitơ ra khỏi nước thải
1.3. Các phương pháp xử lý kị khí
Phương pháp xử lý kị khí dùng để loại bỏ các chất hữu cơ trong phần cặn của nước
thải bằng vi sinh vật tùy nghi và vi sinh vật kị khí.
Sơ đồ cơ chế sinh hóa của phương pháp xử lý kị khí như sau:
- Các phương pháp lên men kị khí
Hai phương pháp xử lý kị khí thông dụng được nêu dưới đây
+ Lên men axit: là quá trình thủy phân và chuyển hóa các sản phẩm thủy phân (như
axit béo, đường) thành các axit và rượu mạch ngắn hơn và cuối cùng thành khí CO
2
.
+ Lên men mêtan: là quá trình phân hủy các chất hữu cơ thành khí mêtan (CH4) và khí
cacbonic. Việc lên men mêtan nhạy cảm với sự thay đổi pH. Độ pH tối ưu cho quá trình này
là từ 6,8-7,4. Thí dụ về sự lên men mêtan hóa:
CH
3
COOH
→
Methanhoa
CH
4
+ CO
2
Các phương pháp kị khí thường được dùng để xử lý nước thải công nghiệp thực phẩm
và chất thải từ chuồng trại chăn nuôi, phân rác
2. Các phương pháp vật lý và hóa học
Các phương pháp xử lý sinh học được sử dụng với hiệu quả cao để xử lý chất hữu cơ
kém bền vững, nhưng ít hiệu quả với nước thải công nghiệp chứa các chất vô cơ độc hại hại
(kim loại nặng, axit, bazơ) hoặc các chất hữu cơ bền vững (các clobenzen, PCB, phenol ) và
cũng ít hiệu quả với một số loại vi trùng. Trong các trường hợp này cần kết hợp phương pháp
xử lý sinh học với các phương pháp lý, hóa học.
Năm loại phương pháp lý, hóa thường được dùng trong xử lý nước thải là:
- Phương pháp lắng và đông tụ
- Phương pháp hấp phụ
- Phương pháp trung hòa các axit và bazơ
- Phương pháp chiết tách
- Phương pháp clo hóa để khử trùng và phân hủy chất độc
2.1. Phương pháp hấp phụ
Phương pháp này dựa theo nguyên tắc các chất ô nhiễm tan trong nước có khả năng
hấp phụ lên bề mặt một số chất rắn (chất hấp phụ). Các chất hấp phụ thường dùng là: than
hoạt tính (dạng hạt hoặc dạng bột), than bùn Phương pháp hấp phụ có tác dụng tốt trong việc
CO
2
; CH
4
H
2
S
Chất hữu cơ axit hữu cơ CH
4
, và CO
2
Vi sinh tạo axit Vi sinh loại axit tạo metan
1
75
xử lý nước thải có chứa các chất hữu cơ các kim loại nặng và màu. Để loại bỏ các kim loại
nặng, các chất vô cơ và hữu cơ độc hại, hiện nay người ta có thể sử dụng than bùn hoặc một
số loại thực vật nước như lục bình vì chúng có năng hấp phụ tốt
2.2. Phương pháp lắng và đông tụ
Các hóa chất thường dùng trong phương pháp lắng và đông tụ để loại bỏ các chất rắn
lơ lững trong nước thải là:
- Phèn chua Al
2
(SO
4
)
3
.nH
2
O (n = 13-18)
- Soda kết hợp phèn chua Na
2
CO
3
+ Al
2
(SO
4
)
3
.nH
2
O
- Nước vôi Ca(OH)
2
- Natri aluminat Na
2
AlO
4
- Sắt clorua và sắt (III) sunfat Fe
2
(SO
4
)
3
Thí dụ dùng phèn đê loại bỏ photphat trong nước thải:
Al
2
(SO
4
)
3
+ PO
4
3-
+ 2AlPO
4
3-
+ 3SO
4
2-
. pH tối ưu: 5,6-6,0
Dùng vôi loại Magiê bicacbonat:
Ca(OH)
2
+ Mg(HCO
3
)
2
→ 2CaCO
3
+ Mg(OH)
2
+ 2H
2
O
2.3. Phương pháp trung hòa
- Trung hòa nc thi có tính axit: Cho nc thi qua các tng lc có cha các
cht kim nh vôi, á vôi, olomit
- Trung hòa nước thải có tính kiềm: Dùng các loại axit kỹ thuật đã pha loãng để trung
hòa nước thải có tính kiềm
2.4. Phương pháp clo hóa
Việc clo hóa được sử dụng cho nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp để khử
trùng, diệt tảo và làm giảm mùi. Trong xử lý sinh học trước khi đưa nước đã xử lý vào sông,
hồ cần thực hiện việc khử trùng bằng clo hoá
2.5. So sánh ưu và nhược điểm của hai phương pháp xử lý nước thải
Câu hỏi lượng giá cuối bài
1. Phân tích đặc điểm của ô nhiễm nước
2. Trình bày dịch tễ học về ô nhiễm nước tại Việt Nam và khu vực
3. Mô tả những bệnh liên quan do ô nhiễm nước gây nên
4. Nêu biện pháp giáo dục sức khỏe về phòng chống ô nhiễm nước, bảo vệ nguồn nước
5. Mô tả những giải pháp để xử lý nước thải: công nghiệp, bệnh viện, sinh hoạt.
Phương pháp hóa học:
- Thiết bị phức tạp, giá đầu tư cao
- Tốn hoâ chất, giâ thănh cao
- Tạo nhiều bùn
- Hiệu quả xử lý chất hữu cơ kém (tối đa
70%)
- Xử lý được các kim loại nặng, chất hữu
cơ bền, vi sinh vật
Phương pháp sinh học:
- Thiết bị đơn giản rẻ tiền
- Không tốn hóa chất,
- Bùn ổn định
- Hiệu quả xử lý chất hữu cơ cao (đến
90%)
- Hi•u qu• v•i câc ch•t vô
c•, h•u c• b•n, và m•t s•
1
76
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Trọng Chiến, Dương Trọng Phỉ et al (1995), Vệ sinh môi trường phòng chống bệnh tả
(Dịch từ "Environmental Sanitation for cholera control"). Tổ chức y tế thế giới. Lực lượng
đặc nhiệm toàn cầu chống bệnh tả. NXB Y học.
2. Nguyễn Ngọc Khanh (1998), Bể lọc nước loại nhỏ dùng cho gia đình đơn vị xa nguồn
nước cung cấp nước máy thành phố. Tóm tắt báo cáo khoa học Hội nghị môi trường toàn
quốc 1998, Hà Nội.
3. Đào Ngọc Phong và cs (2001), Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ. Tập I, NXB Y học, Hà Nội.
4. Đào Ngọc Phong, Lê Quang Hoành và cs (2001), Vệ sinh môi trường và nguy cơ tới sức
khoẻ, NXB Y học, Hà Nội.
5. Nguyễn Viết Phổ và cộng sự (1992), Đánh giá tài nguyên nước và sử dụng nước của Cộng
Hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam. Ủy ban Quốc gia Việt Nam về chương trình thủy văn quốc
tế.
6. Phạm Song (1997), Nước và nước sạch ở Việt Nam, Trong Hội thảo quốc gia chất lượng
và kiểm soát chất lượng nước.
7. Lê Trình (1997), Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, NXB khoa học và kỹ
thuật.
8. Trung tâm tiêu chuẩn - chất lượng (2004) Các tiêu chuẩn Nhà nước Việt Nam về môi
trường, Tập 1, Chất lượng nước. Hà Nội.
9. Deborah Chapman (1992), Water quality Assessments, Unesco, WHO, UNEP Publishes by
Comdon, New York-Tokyo.
10. Eli Daly, Richard Helmer and David Wheches (1992), Surveillance and Control of
drinking Water quality, New York.
11. Howard J. Oxfam (1997), Safe drinking water, An Oxfam technical guide. Oxford.
12.WHO (2002), Guidelines for drinkingwater quality, Volumme 3 Surveillance and Control
of communnity supply, Geneva.
1
77
VỆ SINH ĐẤT- THANH TRỪ CHẤT THẢI ĐẶC
Mục tiêu
1. Trình bày được các nguyên nhân gây ra ô nhiễm đất.
2. Nêu được các tác nhân sinh học gây bệnh cho người qua môi trường đất theo từng nhóm
đường truyền. Xác định được các chỉ số dùng để đánh giá đất bị ô nhiễîm bởi phân.
3. Nêu được ý nghĩa, tầm quan trọng của việc thanh trừ chất thải bỏ.
4. Nêu được sáu yêu cầu của một công trình xử lý phân hợp vệ sinh.; nguyên tắc hoạt động,
cách xây dựng, sử dung, bảo quản; ưu, nhược điểm của các loại công trình xử lý phân hợp vệ
sinh.
Nội dung
Đất được coi là một trong những yếu tố của môi trường xung quanh và có tác động
chặt chẽ với cơ thể con người. Với sự phát triển của ngành khoa học nói chung và y học nói
riêng, con người ngày càng hiểu môi trường đất một cách sâu rộng hơn. Ngày nay, người ta
không chỉ chú ý đến tính chất vật lý, thành phần hoá học, vai trò màu mỡ của đất mà còn chú
ý nghiên cứu ảnh hưởng qua lại giữa hoạt động của con người trong quá trình sống, lao động
sản xuất đến thành phần, tính chất của đất, nhất là hiện tượng nhiễm bẩn của đất đến sức khoẻ
con người.
I. Ô nhiễm đât và bệnh tât
Ô nhiễm đất nói chung là do những tập quán phản vệ sinh, do hoạt động trong nông
nghiệp với các phương thức canh tác khác nhau, do cách thải bỏ không hợp lý các chất cặn bã
đặc và lỏng vào đất. Ô nhiễm đất còn do những chất gây ô nhiễm không khí lắng xuống mặt
đất.
1. Nguyên nhân gây ô nhiễm đất
Người ta phân chia các nguyên nhân gây ô nhiễm đất như sau:
1.1. Do sử dụng trong nông nghiệp những sản phẩm hóa học
Những sản phẩm hóa học được sử dụng trong nông nghiệp như phân bón và chất điều
hòa sinh trưởng. Các chất dinh dưỡng trải qua một chu trình từ đất tới thực vật, từ thực vật tới
động vật rồi quay trở về với đất. Theo mức độ thâm canh trong nông nghiệp và mức độ sử
dụng ngày càng nhiều các sản phẩm hóa học, các chất điều hòa sinh trưởng, kết hợp với sự
tăng lên của các chất thải nguồn gốc hữu cơ khiến cho đất vùng nông nghiệp bị ô nhiễm nặng.
1.2. Do thải ra trên mặt đất một lượng lớn chất thải bỏ trong công nghiệp
Những chất thải bỏ trong công nghiệp như than, khoáng vật từ các ống khói, lòì nung,
lò đúc gang. Dưới hình thái hơi, bụi, khí độc tung vào không trung, chất thải bỏ rơi xuống đất.
Chất độc hại rơi xuống đất sẽ làm thay đổi thành phần PH của đất, quá trình nitrit hóa của đất,
do đó ảnh hưởng đến hoạt động của các vi sinh vật trong đất.
1.3. Do thải ra trên mặt đất những chất thải bỏ trong sinh hoạt
Đất thường là nơi được dùng để tiếp nhận các chất thải ở thành phố và các khu công
nghiệp, trong khi đó do sự đô thị hóa ngày càng nhanh, ngày càng có nhiều khu đất vốn dành
cho việc thu gom rác bị thu hẹp lại, tạo ra mối quan tâm lo lắng về nguy cơ ô nhiễm cho các
khu dân cư.
Ở các nước đang phát triển, ô nhiễm đất bởi các vi sinh vật gây bệnh luôn luôn tạo ra
mối quan tâm lớn.
Với chức năng chăm sóc và bảo vệ sức khỏe con người, Bộ Y tế nước ta đã nhận định:
tình hình bệnh tật của nhân dân ta về cơ bản vẫn thuộc mô hình bệnh của các nước đang phát
1
78
triển; và để thực hiện mục tiêu vì sức khỏe cho mọi người dân thìì biện pháp chiến lược vẫn là
cải thiện vệ sinh môi trường; góp phần hạn chế sự lây lan và phòng chống một số bệnh nhiễm
khuẩn, nhiễm ký sinh trùng đường ruột chủ yếu ở Việt Nam.
Trong lĩnh vực vệ sinh môi trường, trước tiên phải quan tâm đến tác động của môi
trường đến sức khỏe con người thông qua việc tìm hiểu tác nhân gây ô nhiễm môi trường và
dạng ô nhiễm. Với tình hình kinh tế - xã hội hiện nay thì chất thải bỏ trong các lĩnh nói trên đã
làm ô nhiễm môi trường nói chung trong đó có môi trường đất.
Vấn đề ô nhiễm đất bởi các chất thải có quan hệ với vấn đề ô nhiễm nước và không
khí, bởi vì các chất gây ô nhiễm đất vẫn nằm nguyên một chỗ trong một thời gian tương đối
dài nếu chúng không bị rữa trôi, bị tiêu hủy hay bị thủ tiêu bằng các phương pháp khác nhau.
2. Ảnh hưởng của ô nhiễm đất đối với sức khoẻ
2.1. Các bệnh do đất bị nhiễm bẫn bởi chất thải bỏ trong sinh hoạt
Tác nhân sinh học tồn tại thường xuyên trong các chất thải bỏ gây ra ô nhiễm đất và
gây bệnh cho người được chia theo 3 nhóm đường truyền:
2.1.1. Truyền bệnh từ người - đất - người
Trực khuẩn và các nguyên sinh động vật đường ruột có thể làm ô nhiễm đất là do:
- Những phương pháp đổ bỏ chất thải mất vệ sinh;
- Sử dụng phân bón lấy từ các loại hố xí hay bùn trong nước thải sinh hoạt không được xử lý.
Đất có thể bị ô nhiễm bởi trực khuẩn lỵñ, trực khuẩn thương hàn, phẩy khuẩn tả hoặc
amip. Tuy nhiên những bệnh do các vi sinh vật này gây ra thường lan truyền chủ yếu bởi
nước bị ô nhiễm hoặc truyền bệnh do tiếp xúc trực tiếp từ người này sang người khác hoặc do
thực phẩm; ngoài ra ruồi tiếp xúc trực tiếp với đất bị nhiễm bởi phân, sinh sản ở đó rồi truyền
mầm bệnh đi.
- Truyền bệnh theo phương thức này còn do các loại ký sinh trùng (giun sán). Ký sinh
trùng được truyền qua đất hoặc trứng giun sán; âÚu trùng của chúng sau một thời gian ủ bệnh
sẽ trở thành tác nhân gây bệnh cho người, quan trọng là giun đũa, giun móc.
Điều kiện môi trường đất rất thuận lợi cho sự tồn tại của trứng một số loại ký sinh
trùng; ngoài ra nó còn phụ thuộc lượng mưa rơi, vào nhiệt độ không khí cũng như vào kết cấu
và độ ẩm của đất.
Thói quen mất vệ sinh luôn luôn góp phần vào việc duy trì chu trình nhiễm trùng theo
phương thức lây truyền từ người - đất - người.
2.1.2. Truyền bệnh từ động vật - đất - người
Trong một số bệnh của động vật truyền sang cho người, đất có thể giữ vai trò chủ yếu
truyền tác nhân nhiễm trùng từ vật nuôi sang người.
- Bệnh xoắn trùng vàng da (Leptospirose):
Xoắn khuẩn Leptospira gây bệnh đồng thời cho vật nuôi và cho người ở khắp nơi trên thế
giới. Động vật mắc bệnh thường là trâu, bò; những vật nuôi mắc bệnh thường đào thải qua
nước tiểu tới 100 triệu leptospira trong 1ml; nếu nước tiểu được trộn lẫn với bùn hoặc nước có
PH trung tính hay kiềm nhẹ thì các xoắn khuẩn có thể sống tới hàng tuần. Những người lao động
nông nghiệp thường mắc bệnh này.
- Bệnh viêm da do giun:
Bệnh này có thể gặp ở những người phải tiếp xúc với chất phóng uế do vật nuôi thải ra
đặc biệt là trẻ em. Người bị nhiễm là do sự xâm nhập vào da của những ấu trùng giun móc di
động (họ Ankylostoma brazilienne) từ đất lên, xuyên qua da người và gây viêm da ở nhiều
mức độ khác nhau.
2.1.3. Truyền bệnh từ đất - người
1
79
- Các bệnh nấm:
Hầu hết các bệnh nấm nặng ở da, ăn sâu vào da hay lan toàn thân đều gây ra do nấm
hoặc xạ khuẩn (actinomycetes); chúng phát triển bình thường như những vi khuẩn hoại sinh ở
trong đất hay cây cỏ, khi những sợi nấm khác nhau xâm nhập vào da qua các vết thương. Hầu
hết cơ chế lây nhiễm từ đất - người đều theo cơ chế: các sợi nấm có trong các hạt bụi bị gió
cuốn vào không khí và gây bệnh cho người.
- Uốn ván:
Gây ra do ngoại độc tố của trực khuẩn kỵ khí có nha bào Clostridium Tetani (trực
khuẩn Nicolaier); mầm bệnh này gặp ở khắp nơi trên thế giới do khả năng tồn tại của nha bào
ở ngoại cảnh rất cao. Bệnh thường gặp ở những người làm nông nghiệp, chủ yếu từ những vết
thương bị nhiễm trùng tiếp xúc với đất bị ô nhiễm phân. Tác nhân gây bệnh được phóng ra do
những súc vật bị bệnh, đặc biệt là ngựa.
Vi khuẩn uốn ván gặp khá nhiều trong đất canh tác, đôi lúc cả trong đất bỏ hoang.
Càng lên cao (vùng núi) càng ít gặp vi khuẩn này.
- Bệnh nhục độc tố (Botulisme):
Gây ra do ngoại độc tố của Clostridium botulinum. Nguồn mầm bệnh là đất hoặc ruột
súc vật. Người mắc phải là do ăn các loại thực phẩm đóng hộp, thực phẩm sấy mà việc thanh
trùng không đảm bảo tiêu diệt hết các nha bào. Nha bào của chúng có rải rác trong đất; phần
lớn đất bị nhiễm là loại đất sét, Cl.Botulinum sinh sản mạnh và lan truyền tốt trong loại đất
này.
Trong ruột người và động vật máu nóng, Cl.Botulinum ở dạng hoại sinh. Người và
nhiều động vật đều có vai trò gieo rắc mầm bệnh này trong thiên nhiên.
2.1.4. Các siêu vi khuẩn truyền bệnh trong đất
Trong đất, người ta đã tìm thấy một số siêu vi khuẩn đường ruột như poliovirus gây
bệnh bại liệt, ECHO và Cocsacki (chủng ECHO
7
, ECHO
9
) gây viêm màng não, tiêu chảy, sốt
phát ban, viêm não trẻ sơ sinh
Siêu vi khuẩn đường ruột chịu đựng tốt với các tác nhân lý hóa và sống dai dẵng ở
ngoại cảnh. Đất sét pha cát thu hút nhiều siêu vi khuẩn đường ruột hơn cả.
2.1.5. Những vi khuẩn đánh giá đất bị nhiễm phân
- Coli-aerogenes:
Nhóm coli-aerogenes thường ở dạng hoại sinh; chúng rất gần gũi với nhóm vi khuẩn
gây bệnh thương hàn, lỵ, cho nên không lạ gì khi chúng biến thể, chúng có khả năng gây ngộ
độc thức ăn, gây viêm ruột trong những điều kiện nhất định. Ta thường gặp coli- aerogenes
trong phân tươi của người và động vật.
- Bactrine -perfringens:
Là vi khuẩn chỉ điểm đất bị nhiễm bẩn bằng phân tươi. Loại này cư trú thường xuyên
trong ruột người và động vật. Khi có sự hiện diện của nó tức là đất bị nhiễm phân tươi khá lâu
(vi khuẩn có nha bào). Ngược lại, khi có mặt của coli-aerogenes chứng tỏ đất mới bị nhiễm
phân tươi, vì vi khuẩn này không sinh nha bào nên chết khá nhanh trong đất.
Ngoài ra, người ta có thể đánh giá sự nhiễm bẩn của đất bằng cách tìm trứng giun
trong đất.
Nhận định tình trạng vệ sinh đất bằng cách tìm trứng giun trong đất
Số trứng giun/ kg đất Tiêu chuẩn đất
0 Đất sạch
1- 10 Đất hơi bẩn