Bài giảng: Độc học sinh thái ppt

1
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
1
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
2
Sinh
Sinh
th
th
á
á
i
i
cơng
cơng
nghi
nghi
ệ
ệ
p
p
–
–
khu
khu
cơng
cơng
nghi
nghi

ệ
ệ
p
p
sinh
sinh
th
th
á
á
i
i
Hệ tự nhiên
Cơng viên/rừng
Khu cơng nghiệp
Cơng nghiệp
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
3
Đ
Đ
Ị
Ị
NH NGH
NH NGH
Ĩ
Ĩ
A
A
–

–
KH
KH
Á
Á
I NI
I NI
Ệ
Ệ
M
M
9 Độc chất học là môn nghiên cứu sự tồn lưu chuyển hoá và độc
tính của chất độc trong môi trường và trong cơ thể sinh vật.
9 Sự tồn lưu chuyển hoá và độc tính của chất độc trong môi
trường được nghiên cứu qua “độc học sinh thái” (ecotoxicology)
- một ngành của độc chất học.
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
4
Đ
Đ
Ị
Ị
NH NGH
NH NGH
Ĩ
Ĩ
A
A
–

–
KH
KH
Á
Á
I NI
I NI
Ệ
Ệ
M
M
9 Tính độc củamột chất không chỉ tùy thuộc vào thành phần hóa
học, độc tính của các chất ô nhiễm mà còn tùyt huộc vào liều
lượng và tuyến tiếp xúc.
9 Nhà hiền triết Hy Lạp Paracelsus
thế gian kia chất gì là không độc?
Tất cả đều là độc đâu có chất gì không!
Chỉ liều lượng đònh ra chất độc
Và chất nào không độc mà thôi!
9 Khi độc học trở thành ngành khoa học, cần phải đònh lượng
2
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
5
Các Rủi Ro Gây Nguy Hiểm
1. Các rủirovậtlý:
•Cháy
•nổ
•bỏng
2. Các rủi ro hóa học:

•Sự hít thở
•Sự hấpthụ do:
-Tiếp xúc qua da
-Ăn, uống
Sự rủi ro ~ Nguy cơ có hại.
Mức độ nguy hiểm~ Cácđặctínhcủachất → Nồng độ
Ví dụ: Dioxin đốivới Saccharin ; Cả hai đều gây ung thư.
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
6
Các Hoá ChấtMôiTrường
Hóa chấtcóhại cho sinh vậtsống có thể gồm 4 nhóm:
Nhóm 1: Các kim loại/ Các chấtvôcơ
Kim loạivàcáckimloạinặng:
Đồng - Cu
Kẽm-Zn
Chì - Pb
Thuỷ ngân - Hg
Cadimi - Cd
Pb, Hg, Cd là ba kim loạinặng quan trọng và các kim loạikhác
Các chấtvôcơ:
Nitrat ~ NO
3
-
, Clorua ~ Cl
-
, Nhôm ~ Al
Florua ~ F-, Natri ~ Na, Asen ~ As
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008

7
Nhóm 2: Các loạithuốctrừ sâu
•Thuốcbảovệ thựcvật : DDT, Parathion
•Thuốcdiệtnấm : PCP, HCB
•Thuốcdiệtcỏ : 2, 4-D, 2, 4, 5-T, Paquat, có tính luân hồi
•Thuốc hun (thuốc xông) : CH3Br, EDB (Etylen đibromua)
Nhóm 3: Dung môi và các chấtdễ bay hơi
• Các dẫnxuấtcủa hydrocacbon halogen:
TCE, CCl2, Vinyl clorua, PCE
•Các hydrocacbon vòng thơmnhư Benzen hay Toluene
Các Hoá ChấtMôiTrường
Hóa chấtcóhại cho sinh vậtsống có thể gồm 4 nhóm:
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
8
Nhóm 4: Các chấthữucơ tổng hợp
•Các chất Polyclorua biphenyl – PCBs.
•Các hợpchấthữucơđavòngthơm ~ PAHs
Styren, Dioxin, và các loại khác
Các Hoá ChấtMôiTrường
Hóa chấtcóhạichosinhvậtsống có thể gồm 4 nhóm:
3
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
9
Đạilượng liên quan đến đánh giá độctính
1. Liềulượng ảnh hường *** LD50 Lethal Dose
Liềulượng gây chết50% sốđộng vật thí nghiệm
Sucrơza LD50~ 29,700mg/kg
Xianua LD50 ~ 96.4mg/kg, LD50 của PCBs là 1 mg/Kg

Giá trị LD50 khác nhau đốivớitừng lòai động vật, thậmchíđốivớitừng giới tính và tuổitác
trong cùng lòai động vật
Giá trị LD50 càng nhỏđộc tính càng cao
Các chấtcóđộc tính cấp III được xem là có độctínhthấp khơng gây độcnhấtlàđộccấptính
LD50 (mg/Kg) – chuột
Qua tiêu hóa
Qua da
Cấp độc
Dạng rắn Dạng
lỏng
Dạng rắn Dạng
lỏng
IA (rất độc)
IB (độc tính cao)
II (độc tính trung bình)
III (độc tính thấp)
<5
5-50
50-200
>500
<20
20-200
200-2000
>2000
<10
10-100
100-1000
>1000
<40
40-400

400-4000
>4000

Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
10
Đạilượng liên quan đến đánh giá độctính
2. Nồng độ ảnh hường *** LD50 Lethal Concentration
Nồng độ gây chết 50% sốđộng vật thí nghiệm
3. Liềulượng chấpnhậntối đa trong ngày ADI Accepted Daily Intake là liềulượng tối đa
chophéptiếpnhận trong ngày (mg/Kg)
4. Dư lượng tối đa cho phép MRL Maximum Residue Limít là nồng độ tối đachophépcủa
chất đang xem xét tồndư trong thựcphẩmhay đốitượng xem xét (mg/Kg)
Kim lọai Thức ăn MPC- Úc 1997
(mg/Kg trọng lượng
tươi)
Á
As

Cd




Hg

Thiếc

Gan gà
Các lọai thức ăn

Chocolate
Rau
Thòt
Đậu phộng
Lúa/lúa mì
Tất cả thức ăn/cá

Tất cả các lọai thức ăn
2
1
0.5
0.1
0.05
0.05
0.1
0.03/0.5

50

Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
11
Đạilượng liên quan đến đánh giá độctính
5. Khả năng phân hủyhoặcthờigianphânhủy,= lượng thờigiansử dụng để phân hóa
DT50 = 50% gốccủa nó; DT90 = 90% gốccủanó
Ví dụ DT50 củaCdlà150 nămcủa ĐT là 40 năm
Ví dụ:
Đánh giá thuốctrừ sâu bằng DT50
DT50 Ngày Mức độ *
< 20 Khơng q bền

21 – 90 Độ bềnvừaphải
> 90 Rấtbền
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
12
Đánh Giá ĐộcTínhqua mức độ gây ung thư
Đánh giá mức độ gây ung thư có nămcấptừ A tớiE
A –códấuhiệurõrànggâyungthư cho người, Asen, Dioxin, PAHs
B –Chì, có khả năng làm chất gây ung thư (propable carcinogen)
C – Chấtcólẽ gây ung thư (posible less than probable)
E –khơng có dấuhiệurõrànggâyraungthư
D –khơng được phân loại, khơng có chứng cứđầy đủ gây ung thư
Ví dụ liềulượng an tòan của chì trong máu cho người là 10 ug Pb/100ml máu,
50ug/100ml sẽ gây tổnthương trung tâm thầnkinhvàpháttriểndị tật
4
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
13
Đánh Giá ĐộcTính
LD50: đượcsử dụng để đánh giá độ độccủachất(hóahọc)
Các con đường phân bố
/ tuyếntiếpxúc(Động vật/ Con người)
Da biểubì/ Da
Sự hít thở/ Sự hơ hấp
Ăn, uống / thơng qua dạ dày
Các ảnh hưởng có hạicủa các hố chấtcóthể gây ra tác hạichotấtcả các sinh vậtsống và
khu vựccư trú trong các hệ sinh thái → Nguy cơ ơ nhiễmsinhthái
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
14

Đánh Giá LiềuLượng HấpThu
Phương trình ước tính liềulượng hấp thu khi xuấthiện độc tính trong mơi trường
Lượng lấyvào＝Cexp x CR x FI x AF/BW
C exp – nồng độ trungbìnhtiếpxúc
CR – cường độ tiếpxúc
FI – Tỉ lệ lấythuvào
AF
–Tỉ lệ hấpthụ
BW – Trọng lượng cơ thể
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
15
Những phép thửđộctính
-Các lồi ở biểncóđộ nhạycảmcaohơncáclồinướcngọtvàcho
phép đưara4 lồisinhvậtkiểmnghiệm để quan trắcnướcvàbùnở
củasơng: vi khuẩnbiển Vibrio fischeri, sự nảymầmcủatảo, thí
nghiệm độctínhlênđộng vật2 mảnh vỏ C.gigas và lồi giáp xác
C.arenarium (Pháp).
- Thử cá lòng tong Rasbora sp. , thử tép gạo Macrobrachium
lanchesteri, thử cá bảy màu Poecilia reticulata, cá chép Cyprinus
carpio
- Thử rậnnước
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
16
Thử vi khuẩn phát quang
- -Vi khuẩn phát quang - V. fischeri phát ra ánh sáng mộtcáchtự nhiên.
Enzyme là mộtloạivi khuẩn phát ra ánh sáng gây xúc tác cho phản ứng
sau:
FMNH2 + O2 + R-CO-H FMN + R-COOH + H2O + Light (490 nm)

-Sự phát quang sinh họccủavi khuẩn V. fischeri tương ứng vớisự chuyểnhóa
củatế bào. Mộtchất độcsẽ gây thay đổitìnhtrạng tế bào vớinhững mức độ
khác nhau như: vách tế bào, màng tế bào, dây chuyềnvậnchuyển điệntử,
enzymes xúc tác, cấutạo huyếttương. Như
ng tấtcả những trường hợpthay
đổinàythìtương ứng vớisự suy giảm phát quang sinh học. Sự suy giảm
ánh sáng được đobằng máy đốnhsángđể đosự phát quang.
b. Ngun tắcthử nghiệm:
-Phương pháp thử gọilàTM test vớithiếtbị Microtox Analyser model 500 (
ISO, 1998 ).
-Vi khuẩn phát quang Vibrio fischerii NRR-11177
-Ngunlýthử nghiệm: là kiểmsốtqtrìnhtraođổichấtcủavi sinhvật
phát quang thờigianngắn 5 – 15 phút, Nhiệt độở15 – 270C.
5
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
17
Yếutốảnh hưởng đếnnồng độ chất độc trong MT
Phương thức đưa chất ô nhiễm vào môi trường
• Dạng nguồn thải: nguồn điểm và không điểm
• Lưu lượng chất thải
• Thành phần chất thải độc hại
Tính chất vật lý của chất ô nhiễm
•Độtan
•Tỉtrọng
• Dạng tồn tại
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
18
Yếutốảnh hưởng đếnnồng độ chất độctrongMT

Phương thức đưa chất ô nhiễm vào môi trường
• Dạng nguồn thải: nguồn điểm và không điểm
• Lưu lượng chất thải
• Thành phần chất thải độc hại
Tính chất vật lý của chất ô nhiễm
•Độtan
•Tỉtrọng
• Dạng tồn tại
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
19
Yếutốảnh hưởng đếnnồng độ chất độc trong MT
• Tính chất hoá học của chất ô nhiễm
• Tính chất sinh hoá (khả năng chuyển hoá) của chất thải độc hại
• Tính tồn lưu trong môi trường (các yếu tố ảnh hưởng đến tồn lưu
trong môi trường là số lần và liều lượng đưa vào môi trường, đặc
tính của độc chất, tính hấp thụ và hấp phu, sự bay hơi, quá trình
tích luỹ sinh học, điều kiện ngoại cảnh…)
• Đặc điểm tác dụng sinh học (tích luỹ sinh học của chất độc ở các
mô cơ thể, thường bò ảnh hưởng bởi tính ưa mỡ của hoá chất, vận
tốc biến dưỡng, bán sinh của hoá chất trong sinh vật)
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
20
Yếutốảnh hưởng đếnnồng độ chất độctrongMT
• Điều kiện thuỷ văn, khí tượng ngọai cảnh nhự chuyển hoá
hoá học tương tự như sự chuyển hoá sinh học gồm có: thuỷ
phân, acid hoá, sự khử và các phản ứng quang xúc tác, và
phân huỷ sinh vật
•Sựquangphângiải

• Thuỷ phân
• Sự chuyển hoá do vi sinh vật
•ĐộpH
6
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
21
Phân lọai hiệu ứng gây độc
• Phân lọai dựatheođiểmcuối (endpoint) gồmhiệu ứng gây ung
thư và hiệu ứng không gây ung thư
•Vídụ chì gây khốiu thậnhay thiếu cân trẻ sơ sinh, thiếu
máu, tăng huyếtápgiảmIQ
•Phânlọai dựatheocơ quan tiêu điểm (thận đ/v Cd, Tủy đ/v
benzen, phổi đ/v paraquat)
•Phânlọai theo tác dụng tứcthờihay tácdụng chậm:
• Độc mãn tính, tác dụng gây hạinếuhàngngàyhóachất đưavàotrongcơ
thể phầnlớnthờigiansống của động vậtthực nghiệm
• độccấp tính, tác dụng gây hại trong thờigianngắnsau24 h tiếpxúc
• Độcbántínhcấp, gây hạinếu hàng ngày đưavàocơ thể trong khỏang thời
gian dưới 10% thờigiansống của động vậtthực nghiệm
•Phânlọai theo dạng phụchồivàkhôngphụchồi
•Phânlọai theo tác động cụcbộ (axít hay bazơ) hay hệ thống (CO,
CN, kim lọai nặng…)
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
22
Đánh giá độctínhcủachất không gây ung thư
• Chất không gây ung thư là chấtgâyđầu độccơ thể nhưng không
gây khốiu
•Ngưỡng tác dụng là mứcliềulượng hay nồng độ mà dưới chúng

thì tác động gây hại đ/v tế bào chưapháthiện
Ví dụ liềulượng an tòan củachìtrongmáuchongười là 10 ug Pb/100ml máu,
50ug/100ml sẽ gây tổnthương trung tâm thầnkinhvàpháttriểndị tật
•Mứctácdụng không quan sát được, NOEL, non-observed effect
level, hay NOAEL,
non-observed adverse effect level.
•Mứctácdụng nhỏ nhấtcóthể quan sát được LOEL là liềunhỏ
nhấtcóthể tác dụng gây độc đếnmứccóthể quan sát được
•Liềutiếpnhậnhàngngàycóthể chấpnhận được, ADI,
Acceptable Daily Intake
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
23
Ví dụđánh giá ADI
•ADI đượcWHO vànhiềuquốcgiasử dụng như tiêu chuẩnthực
phẩmvàthứcuống
•biếtNOAEL củachuột là 0.2mg/kg cân nặng/ngày, hãy xác
định tiêu chuẩn As trong nướcuống củangười
• ADI = 0.2/10 x10 = 0.002 mg/ngày, mỗingàymỗingườiuống
2L nướcvậy tiêu chuẩn As trong nướcuống là 0.001mg/L.
• Ở Mỹ dùng RfD (liều tham chiếu – Reference Dose)
• RfD = LOAEL/K
•K = hệ số an tòan có tính đến độ nhạycảmcộng đồng (=10) x hệ số an
tòan ngọai suy từ động vậtrangười
(=10) x hệ số an tòan ngọai suy tự độc
bán tính ra độccấp tính
(=10) x hệ số an tòan ngọai suy từ LOEL đến
NOAEL
(=10) x hệ số điềuchỉnh từ 1-10
•Vídụ LOAEL của Lindane khi thử nghiệm độc bán tính cấp

qua đường tiêu hóa củachuột là 5 mg/Kg. ngày. Xác định RfD
cho người
• RfD = 5/(10x10x10x10x5) = 10
-4
mg/Kg.ngày
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
24
Đánh giá rủirođốivớichất độc không gây ung thư
•Quytrìnhcủa USEPA gồm4 bước
•b1: xácđịnh tuyếntiếpxúc
•B2: xácđịnh RfD
•B3: xácđịnh liềulượng tiếp xúc (Cexp)
•B4: xácđịnh chỉ số nguy hại = Cexp/RfD
•Vídụ nướcgiếng khu vựcbịảnh hưởng củanướcthảixi mạ nên bị ô nhiễmCN
vớinồng độ 0.03 mg/L, Ni=0.01mg/L, Cr(III)= 0.15mg/L. Mộtngườinặng 60 kg
mỗingàyuống 2L nướctừ giếng này thì liệutáchạicóở mứcchấpnhận không?
•Liềulượng CN = 0.03mg/L x
2L/ngày/60 kg = 0.001mg/kg.ngày
•Chỉ số nguy hạinhỏ hơn1 rấtnhiềunênchấpnhận được
Chất độc Nồng độ
mg/L
Liều lượng
mg/kg.ngày
RfD
mg/kg.ngày
Chỉ số
nguy hại
CN-
Ni

Cr
Tổng
0,03
0,01
0,05
1.10
-3
3,3.10
-4
5.10
-3

0,02
0,02
1
0,05
0,017
0,005
0,072

7
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
25
Đánh giá độctínhcủachấtgâyungthư
• Chấtgâyungthư là chấtcókhả năng thay đổicấu trúc ADN của
tế bào gây thay đổichứcnăng của ADN, màng tế bào bị thay thế
và khơng kiểmsóatđượcsự phân bào nên tạorakhốiu
•Phânlọai chấtungthư dựavàoquanhệ liềulượng – đáp ứng của
chúng

Đánh giá mức độ gây ung thư có nămcấptừ A tớiE
A – có dấuhiệu rõ ràng gây ung thư cho người, Asen, Dioxin, PAHs
B –Chì, có khả năng làm chất gây ung thư (propable carcinogen)
C – Chấtcólẽ gây ung thư (posible less than probable)
E –khơng có dấuhiệu rõ ràng gây ra ung thư
D –khơng đượcphânloại, khơng có chứng cứ đầy đủ gây ung thư
•Vídụ As gây ung thư da, phổi, Ni Cr gây ung thư phổivàcóđộc
tính gen, Vynyl chlorua gây ung thư gan…
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
26
Ô NHIỄM NƯỚC và PHÂN TÍCH
SINH THÁI ĐỐI VỚI CƠNG TRÌNH
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
27
3.1 CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM NƯỚC
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
28
NGUO
NGUO
À
À
N GÂY Ô NHIỄM MÔI
N GÂY Ô NHIỄM MÔI
TR
TR
Ư

Ư
Ơ
Ơ
Ø
Ø
NG N
NG N
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ù
Ù
C
C
TỰ NHIÊN
M
ư
a Tuyết Bão Lũ lu
ï
t Nhiễm phèn, mặn
NHÂN TẠO
Công nghiệp
Sinh hoạt
Nông nghiệp
Giao thông
8
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
29

3.1 CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM NƯỚC
64%
4%
32%
Nước thải sinh hoạt
đô thò
Nước thải bệnh
viện
Nước thải sản xuất
từ các khu công
nghiệp
To
To
å
å
ng
ng
: 3.110.000 m
: 3.110.000 m
3
3
n
n
ư
ư
ơ
ơ
ù
ù
c

c
tha
tha
û
û
i
i
/
/
nga
nga
ø
ø
y
y
Hình 1.3 Ướctínhtổng lượng nướcthảihàngngày(Việt Nam)
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
30
3.1.1 N
Ư
Ơ
Ù
C THA
Û
I SINH HOA
Ï
T
Chất ô nhiễm
Hệ số (g/người/ngày

)
1 Chất rắn lơ lửng (SS) 70 – 145
2 Amoni (N-NH
4
) 3,6 - 7,2
3TổngNitơ(N) 6 –12
4 Tổng Phospho 0,6 - 4,5
5BOD
5
45 – 54
6 COD (dicromate) 85 – 102
7 Dầu động thực vật 10 – 30
Nguồn : Rapid Environmental Assessment, WHO, 1995.
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
31
3.1.1 N
Ư
Ơ
Ù
C THA
Û
I SINH HOA
Ï
T
TT
Chất ô nhiễm Nồng độ (mg/l)
1BOD
5
(20

0
C) 450-540
2 Chất rắn lơ lửng (SS) 700-1450
3 Tổng Nitơ (theo N) 60-120
4 Tổng Photpho (theo P) 20
5 Vi sinh (MPN/100ml)
Tổng Coliform
Fecal coliform
Trứng giun sán
10
6
-10
9
10
5
-10
6
10
3
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
32
3.1.2. N
Ư
Ơ
Ù
C CHA
Û
Y TRA
Ø

N
Thành phần Các thông số Nguồn ô nhiễm
Các chất dinh
dưỡng
Nitơ, Phospho Rác thải sinh hoạt, các loại phân
bón cho cây trồng, vườn cỏ, các
chất vô cơ bò phân hủy
dễ phân hủy
sinh học và
chất bền vững
COD, BOD
Thuốc diệt cỏ, trừ
sâu, diệt côn
trùng,Hydrocacbon
Phân động vật, dầu mỡ, lá cây bò
phân hủy và rác thải.
Thuốc trừ sâu và diệt côn trùng
trong NN, công viên, gia đình.
Các chất vô cơ Chất rắn lơ lửng. Chất
rắn không tan, kim
loại nặng.
Bụi và rác thải và các nguồn từ sản
xuất nông nghiệp.
Vi khuẩn Tổng coliform,
coliform phân và các
mầm bệnh khác.
Phân động vật, vi khuẩn đất và các
chất thải sinh hoạt từ gia đình.
9
Nguyen Thi Van Ha,

4/2008
33
3.1.2. N
Ư
Ơ
Ù
C CHA
Û
Y TRA
Ø
N
Tác nhân ô nhiễm % nguồn TT % không TT
COD 30 70
Tổng Phospho 34 66
Tổng Nitơ 10 90
Fecal coliform 10 90
Pb 43 57
Cu 59 41
Cad 84 16
Cl 50 50
Zn 30 70
Ar 95 5
Hg 98 2
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
34
3.1.3. N
Ư
Ơ
Ù

C THA
Û
I CÔNG NGHIE
Ä
P
Nước thải sản xuất các công ty dệt – nhuộm - may
pH SS COD BOD
5
Tổng P Tổng N
– 120 1.029 280 – –
– 306 655 340 – –
– 15 2.460 1.220 – –
– 25 1.558 814 – –
–11557262 – –
–2134375 – –
––
6.350 2.857
––
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
35
3.1.3. N
Ư
Ơ
Ù
C THA
Û
I CÔNG NGHIE
Ä
P

pH SS COD BOD
5
7,54 258 831 432
– 577 660 356
– 1.070 2.182 1.200
– 280 829 482
– 1.960 2.360 1.251
– 1.520 2.190 1.024
– 405 425 199
NƯỚC THẢI SẢN XUẤT GIẤY
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
36
3.1.3. N
Ư
Ơ
Ù
C THA
Û
I CÔNG NGHIE
Ä
P
pH SS COD BOD
5
–76405273
– 333 501 270
– 138 308 185
–44381154
pH SS COD BOD
5

– 284 346 166
– 2.070 4.646 2.786
– 13.000 8.821 4.726
NƯỚC THẢI
CHẾ BIẾN
THỦY - HẢI
SẢN
SẢN XUẤT
NƯỚC CHẤM,
GIA VỊ
10
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
37
3.1.3. N
Ư
Ơ
Ù
C THA
Û
I CÔNG NGHIE
Ä
P
SS COD BOD
5
114 6.570 3.150
66 206 125
59 70 40
62 81 36
40 60 31

chế biến
thực
phẩm,
bánh kẹo
SS COD BOD
5
960 1.029 183
Nướcthải
chế biếngỗ
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
38
3.1.3. N
Ư
Ơ
Ù
C THA
Û
I CÔNG NGHIE
Ä
P
pH SS COD BOD
5
Tổng P Tổng N
5,8 117 1.215 569 6,72 3,66
– 565 2.344 1.266 – –
– 465 3.053 174 – –
– 365 4.462 2.677 – –
– 148 260 140 – –
– 226 1.626 189 – –

Sản
xuất
bia –
rượu
SS COD BOD
5
1.875 21.493 7.523
92 748 318
s
ả
nxu
ấ
tdư
ợ
c
ph
ẩ
mvàthi
ế
t
b
ị
y t
ế
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
39
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Nguyen Thi Van Ha,

4/2008
40
1 Song chắn rác
2 Lưới lọc
3 Bể lắng cát
4 Bể điều hòa
5Bểlắng
6 Bể vớt dầu mỡ
7Bểlọc
8 Tách các hạt bằng lực ly tâm và lực nén
1. PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC
11
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
41
1. Keo tụ
2. Tuyển nổi
3. Hấp phụÏ
4. Hấp thụ
5. Trao đổi ion,
6. Trích li,
7. Chưng cất,
8.Cô đặc,
9. Kết tinh
10. trung hoà
11. oxy hoá khử
2. PHƯƠNG PHÁP HÓA - LÝ
Chất đông tụNước
Nước thải
Nước sạch

Cặn
1
2
3 4
5
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
42
3. PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
1. Phương pháp xử lý qua đất.
2. Cánh đồng tưới công cộng và cánh đồng lọc.
3. Cánh đồng tưới nông nghiệp.
4. Hồ sinh vật.
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
43
4. XỬ L
Í
NƯỚC THA
Û
I TRONG CÁC CÔNG TRÌNH NHÂN TA
Ï
O
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
44

12
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008

45 Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
46
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
47
Kh
Kh
á
á
i
i
ni
ni
ệ
ệ
m
m
Hệ sinh thái trong các trạm xử lý nước thải từ công trình xử
lý cơ học, xử lý sinh học nhân tạo cho đến khi xả ra nguồn
tiếp nhận được coi là hệ sinh thái nhân tạo.
Hệ sinh thái trong các công trình xử lý sinh học tự nhiên
như sông, hồ, kênh, mương…được xem xét như một hệ sinh
thái tự nhiên.
Hệ sinh thái trong các trạm xử lý nước thải, sau đó nguồn
xả và cho tới vò trí trước được làm sạch trở lại thì được gọi
là hệ sinh thái nhân tạo kết hợp tự nhiên.
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
48

Đ
Đ
ặ
ặ
c
c
đi
đi
ể
ể
m
m
sinh
sinh
th
th
á
á
i
i
c
c
ủ
ủ
a
a
c
c
á
á

c
c
cơng
cơng
tr
tr
ì
ì
nh
nh
l
l
à
à
m
m
s
s
ạ
ạ
ch
ch
• Các hệ sinh thái trong các công trình xử lý nước
thải là hệ sinh thái hở (có dòng năng lượng đi
qua, có đầu vào và đầu ra nhưng năng lượng
không bảo toàn (chủ yếu là hệ sinh thái tự
nhiên).
• Giữa các tiểu hệ sinh thái trong từng công trình
làm sạch có ranh giới rõ ràng.
13

Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
49
• Ví dụ: Trong trạm xử lý nước thải, hệ sinh thái của các
công trình làm sạch sinh học có thành phần sinh học
không rõ nét. Các tiểu hệ trước chuẩn bò năng lượng
cho các tiểu hệ sau hoạt động ổn đònh. Trong trạm xử
lý nước thải thường bao gồm các công đoạn cơ bản sau:
a – Xử lý cơ học b – Xử lý sinh học bậc 1
c – Khử trùng d – Xử lý sinh học bậc cao hơn (xử lý triệt để)
e – Xử lý bùn, cặn f – Tự làm sạch tại nguồn

Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
50
Y
Y
ế
ế
u
u
t
t
ố
ố
đi
đi
ề
ề
u

u
khi
khi
ể
ể
n
n
• Các yếu tố điều khiển dưới tác động của con người có tác dụng
làm cân bằng hệ sinh thái.
– Ở tiểu hệ sinh thái (b) các yếu tố điều khiển là cường độ thổi khí O2, tốc
độ khuyếch tán vì các yếu tố này đảm bảo cho hệ sinh thái làm việc ổn
đònh và cân bằng.
– Trong tiểu hệ sinh thái (c), các yếu tố điều khiển là liều lượng chất khử
trùng và thời gian tiếp xúc. Khi giảm lượng vi khuẩn thì sẽ gây ảnh
hưởng tới sự ổn đònh của hệ sinh thái tiếp sau nó.
– Tiểu hệ sinh thái (d) là tiểu hệ sinh thái kế tiếp của (b), tại đây các thành
phần năng lượng bò tiêu hoa do quá trình Nitrat, Nitrít hóa cũng như các
quá trình khí phốt phát.
– Tiểu hệ sinh thái (e) có các yếu tố điều khiển là điều kiện khuấy trộn,
nhiệt độ và lượng cặn vào bể.
– Tiểu hệ sinh thái (f) là hệ sinh thái tự nhiên. Các yếu tố tự nhiên đóng
vai trò quan trọng, yếu tố điều khiển của con người không rõ rệt.
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
51
Dòng
Dòng
năng
năng
lư

lư
ợ
ợ
ng
ng
trong
trong
HST
HST
c
c
ủ
ủ
a
a
cơng
cơng
tr
tr
ì
ì
nh
nh
x
x
ử
ử
lý
lý
nư

nư
ớ
ớ
c
c
th
th
ả
ả
i
i
O
1

E
CTXLCH
L
CTXLSH
CTXLC
O
1
H
1
T
1
B
1
R
B
2

H
2
T
2
Khử trùng
Xả
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
52
C
C
h
h
ú
ú
th
th
í
í
ch
ch
• Trong các công trình xử lý cơ học (CTXLCH)
• E: Dòng năng lượng đi vào hệ thống
• L: Dòng năng lượng đến các công trình xử lý cơ học
• R: Dòng năng lượng đến các công trình xử lý cặn
• Trong các công trình xử lý sinh học (CTXLSH)
• O1: Dòng W dùng để oxi hóa các hợp chất hữu cơ thành CO2 và H2O
• T1: Phần W dùng trong quá trình tổng hợp tế bào vi sinh vật.
• B1: Phần W dùng để chuyển hóa các phần hữu cơ từ công trình làm sạch sinh học sang
pha rắn ở các công trình lắng cơ học tiếp sau đó.

• H1: Năng lượng dùng trong quá trình hô hấp của vi sinh vật
• Trong các công trình xử lý bùn cặn (CTXLC)
• T2: Năng lượng tổng hợp nên sinh khối của tế bào
• H2: Năng lượng dùng trong quá trình hô hấp
• B2: Phần năng lượng được giữ lại trong các công trình xử lý bùn cặn để bổ sung cho giai
đoạn tiếp theo.
14
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
53
C
C
á
á
c
c
b
b
ậ
ậ
c
c
dinh
dinh
dư
dư
ỡ
ỡ
ng
ng

• Chất hữu cơ là những chất bẩn có trong nước thải tồn tại dưới dạng các hợp chất
hữu cơ dễ bò oxi hóa sinh hóa, những chất này là nguồn cung cấp năng lượng
ban đầu - năng lượng sơ cấp nguyên.
• Sinh vật tiêu thụ ở bậc dinh dưỡng 1: bao gồm các lọai vi khuẩn nấm, xạ khuẩn,
các vi sinh vật này tham gia vào quá trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ ngay
trong bản thân nước thải.
• Sinh vật tiêu thụ ở bậc dinh dưỡng 2: bao gồm các loại nguyên sinh động vật,
trùng roi, thảo trùng. Các vi sinh vật này tham gia vào quá trình chuyển hóa các
hợpchấthữucơtrongquátrìnhoxihóacácchấtbẩnhữucơtrongcáccông
trình xử lý sinh học.
• Sinh vật tiêu thụ ở bậc dinh dưỡng 3: bao gồm các loại giun, ấu trùng, bọ …
Các hệ này tồn tại dưới dạng màng vi sinh vật (trong bể biophin) và dưới dạng
bùn họat tính (trong bể aeroten).
• Sự hình thành các hệ sinh thái này phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố con người
trong vai trò điều khiển liều lượng bùn hoạt tính tuần hòan, thành phần tính
chất của nước thải, cường độ thổi khí và mức độ xáo trộn.
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
54
C
C
ơng
ơng
tr
tr
ì
ì
nh
nh
l

l
à
à
m
m
s
s
ạ
ạ
ch
ch
sinh
sinh
h
h
ọ
ọ
c
c
t
t
ự
ự
nhiên
nhiên
• Trong các công trình này, quá trình xử lý nước thải được diễn ra
với sự tham gia tích cực của các loài vi sinh vật, tảo…
• Các thành phần sinh thái bao gồm: các vi khuẩn, tảo, trùng roi,
thảo trùng và một số các loại ấu trùng lớn, các loại thực vật bậc
cao, các loài tôm, cá … Các vi sinh vật và xạ khuẩn tham gia vào

quá trình phân hủy chất hữu cơ và giải phóng ra CO2, các loài tảo
lại sử dụng CO2 để quang hợp và giải phóng O2 cho hoạt động
của các loài vi sinh vật khác.
• Trong một số trường hợp đặc biệt, một số loài tảo lục có khả năng
phân hủy các hợp chất hữu cơ bền vững, hỗ trợ cho quá trình làm
sạch nước thải.
• Ngoài vi khuẩn và tảo, trong các công trình làm sạch tự nhiên còn
tồn tại nhiều loài trùng roi, thảo trùng, giun… Các loài này cũng
đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước thải và giữ mối cân
bằng sinh thái trong quá trình xử lý.
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
55
R-CH(NH2)-COOH Ỉ R-CO-COOH+ NH3 Ỉ R-COOH + CO2 (1)
CH3–CH(NH2)–COOH +2CH2(NH2)–COOH +2H2
3CH3–COOH+3NH3 +CO2 (2)
3CH3 - −CH(NH2) – COOH + 2CH2(NH2) – COOH Ỉ
2 CH3 – CH2 –COOH +CH3–COOH+3NH3 (3)
CH3 – COOH Ỉ CH4 + CO2 (4)
4H2 + CO2 Ỉ CH4 + 2 H2O (5)
4CH3 – OH Ỉ 3CH4 + CO2 + H2O (6)
VSV THAM GIA QUÁ TRÌNH PHÂN HUỶ HP CHẤT HỮU CƠ KỊ KHÍ
Nguyen Thi Van Ha,
4/2008
56
VSV
CxHyOzN + (x+y/4-z/3-3/4)O2 > xCO2 + (y-3)/2 H2O + NO3 + ΔH
VSV
CxHyOzN + O2 + NH3 >C5H7NO2 + H2O + CO2 + ΔH
VSV

C5H7NO2 + 5 O2 > CO2 + NH3 + 2H2O + ΔH
NH3 + O2 > HNO2 + O2 > HNO3
VSV THAM GIA QUÁ TRÌNH PHÂN HUỶ HP CHẤT HỮU CƠ HIẾU KHÍ