khả năng tự làm sạch hst lưu vực sông đồng nai

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
VIỆN KHCN VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

TIỂU LUẬN:
ĐỀ TÀI:
GVHD: GS.TSKH LÊ HUY BÁ
SVTH : PHẠM THỊ THÁI
MSSV : 07705311
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
TP.HCM, tháng 6, năm 2009
LỜI NÓI ĐẦU
Lưu vực sông Đồng Nai là một trong những lưu vực sông lớn của Việt Nam với
tổng diện tích khoảng 44.612 km
2
. Với những thuận lợi về điều kiện tự nhiên và vị
trí phân bố lãnh thổ, vùng này đang được xem như một vùng kinh tế giàu tiềm
năng, vùng kinh tế động lực mạnh hàng đầu của Việt Nam. Đô thị hóa, công
nghiệp hóa và sự hình thành ngày càng nhiều các làng cá trên sông là nguyên nhân
chủ yếu của việc ô nhiễm môi trường nước. Khả năng khử được các chất ô nhiễm
của nguồn nước được gọi là khả năng "tự làm sạch" (self purification) của nguồn
nước.
Khi xả nước thải vào sông thì trong dòng sông có cơ chế tự làm sạch qua quá
trình lắng đọng, dòng chảy, vi sinh vật trong sông sẽ phân hủy chất thải. Nếu như
thải trong khả năng tự làm sạch thì nước sông sẽ không bị ô nhiễm. Nếu thải vượt
quá khả năng tự làm sạch hay còn gọi là sức chịu tải thì nước sông sẽ bị ô nhiễm.
Nghĩa là nước thải được pha loãng với nước nguồn tiếp nhận đến một khoảng nào
đó thì được xáo trộn hoàn toàn với nước nguồn. ở những điều kiện bình thường,
trong nguồn nước sẽ diễn ra một chu trình kín sự cân bằng giữa sự sống của các
loài động thực vật và vi sinh vật. Sự sống của chúng có quan hệ tương hỗ lẫn
nhau. Khi nguồn nước bị ô nhiễm bởi nước thải sinh hoạt và công nghiệp, sẽ tạo
thành một lượng dư chất gây phá vỡ chu trình. Sự ô nhiễm quá mức sẽ làm cho

nhiều chất hữu cơ trở nên không ổn định, làm cho cơ chế cân bằng của sinh vật, sự
cung cấp ôxy diễn ra không bình thường. Tuy nhiên, tiếp theo một khoảng cách
nào đó về hạ nguồn, tuỳ thuộc lượng các chất gây ô nhiễm, lưu lượng nước nguồn,
các điều kiện thuỷ động của dòng chảy , những chu trình bình thường sẽ được
phục hồi trở lại.
Trong quá trình thực hiện tiểu luận, vì điều kiện thời gian và kiến thức càng hạn
chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Mong thầy có những nhận xét và ý
kiến để bài tiểu luận hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
SV: Phạm Thị Thái
2
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
1. Tổng quan về lưu vực sông Đồng Nai:
1.1 Định nghĩa lưu vực:
Lưu vực sông (Cachment hay Basin hay Watershed) là một vùng địa lý được giới
hạn bởi đường ranh giới (Contour) phân thủy ; mà trong phạm vi đó, nước mặt
chảy tràn lên mặt đất, rồi đổ ra hệ thống sông ngòi và cuối cùng đổ vào nơi tích
nước (hồ, đầm, biển). Các thành phần trong lưu vực có liên quan chặt chẻ với nhau
theo qui luật hệ sinh thái môi trường.
1.2 Vị trí địa lý của lưu vực sông Đồng Nai:
Lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai có hình nan quạt kéo dài từ cuối sườn Tây của
dãy Trường Sơn thuộc Nam Trung Bộ, qua hết vùng Đông Nam Bộ đến giáp vùng
Đồng Tháp Mười thuộc Đồng bằng sông Cửu Long. Toàn bộ chiều dài sông Đồng
Nai đến cửa Soi Rạp ước khoảng 586km. Và diện tích lưu vực cho đến ngã ba
Lòng Tàu là 29.520 km
2
. Độ dốc trung bình của lưu vực là 0,064. Mật độ lưới
sông thay đổi từ 0,64 km/km
2
đến xấp xỉ 2 km/km

2
.
Dòng chính sông Đồng Nai phân bố theo trục Đông Bắc - Tây Nam và các nhánh
sông lớn quan trọng cùng đổ nước vào dòng chính là sông La Ngà (nằm bên trái
dòng chính theo hướng từ thượng nguồn ra cửa sông), sông Bé, sông Sài Gòn và
sông Vàm Cỏ (nằm bên phải). Toàn bộ hệ thống các sông suối trong lưu vực tập
trung về các cửa chính là Gành Rái và Soài Rạp. Điều kiện địa hình cũng hình
thành nên các lưu vực sông ven biển khá độc lập.
Lưu vực sông Đồng Nai và vùng phụ cận ven biển nằm trong vùng khí hậu nhiệt
đới gió mùa, có lưu vực tích thuỷ đi từ vùng cao nguyên Tây Nguyên đến hết đồng
bằng miền Đông Nam Bộ với dân số năm 2004: 17.420.000 người. Tổng diện tích
tự nhiên khoảng 43.450 km
2
(không kể phần diện tích thuộc lãnh thổ Campuchia)
nằm trải ra trên toàn bộ địa giới hành chính của các tỉnh Lâm Đồng, Bình Phước,
Bình Dương, Tây Ninh, Đồng Nai, Thành phố Hồ Chí Minh, Bà Rịa - Vũng Tàu,
Ninh Thuận, Bình Thuận và một phần địa giới hành chính của các tỉnh Đăk Lăk và
Long An, ở vào vị trí địa lý: từ 105
0
30'21'' đến 109
0
01'20" kinh độ Đông và từ
10
0
19'55" đến 12
0
20'38" vĩ độ Bắc.
SV: Phạm Thị Thái
3
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá

1.3 Đặc điểm kinh tế - xã hội lưu vực sông Đồng Nai:
1.3.1 Tài nguyên đất,nước, sinh vật, khí hậu của lưu vực sông Đồng Nai:
Đại bộ phận lưu vực này là đất phong hóa từ đá bazan có độ phì cao và có khả
năng giữ độ ẩm đủ cho cây trồng trong mùa khô. Đây là vùng trồng cao su rất
thích hợp và có diện tích trồng cao su lớn nhất của nước ta. Trên lưu vực cũng có
những nông trường lớn trồng chè, cà phê, những trung tâm công nghiệp, khu nghỉ
mát, v.v
Nguồn tài nguyên nước phong phú. Lưu vực sông Đồng Nai có lượng mưa tương
đối phong phú với trung tâm mưa lớn nhất tại Bảo Lộc trên cao nguyên Di Linh.
Lượng mưa đạt tới 2.876 mm mỗi năm. Ở thượng nguồn lưu vực phía nam cao
nguyên Lang Biang, lượng mưa vào loại trung bình: 1.300 mm đến 1.800 mm. Sau
cao nguyên Di Linh, lượng mưa có giảm, nhưng vẫn còn phong phú từ 2.000 đến
2.300 mm.
Tính trung bình, hằng năm trên lưu vực lượng mưa đạt xấp xỉ 2.300 mm. Mùa
mưa trên lưu vực bắt đầu từ tháng V và kết thúc vào tháng XI. Có một số vùng
mùa mưa bắt đầu sớm hơn, từ tháng IV, như Đà Lạt, Liên Khương, Di Linh, Bảo
Lộc. Tháng có lượng mưa lớn nhất thay đổi theo vùng, có nơi là tháng VII tháng
VIII, có nơi là tháng X. Trong biến trình lượng mưa tháng trong năm có một số
vùng thể hiện thêm một cực đại vào tháng V, nhất là ở vùng phía nam cao nguyên
Lang Biang. Lượng mưa phong phú đã cung cấp một lượng nước mặt phong phú.
Hằng năm, lưu vực sông Đồng Nai, không kể hai sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ,
tải ra biển khoảng trên 22 tỷ m
3
nước, ứng với môđun dòng chảy khoảng 30
l/s.km
2
. Tuy nhiên, dòng chảy phân bố trên lưu vực rất khác nhau. Lưu vực sông
La Ngà có dòng chảy phong phú nhất, đạt xấp xỉ 40 l/s.km
2
. Lưu vực sông Bé có

dòng chảy trung bình, đạt xấp xỉ 30 l/s.km
2
. Vùng thượng nguồn sông Bé, sông
Đồng Nai có dòng chảy nhỏ hơn hết, chỉ đạt 20 - 15 l/s.km
2
. Cá biệt có nơi như
lưu vực Đa Quyn dòng chảy năm chỉ đạt xấp xỉ 18 l/s.km
2
. Mùa lũ trên lưu vực
sông Đồng Nai thường là từ tháng VII đến tháng X hoặc XI và có lượng nước
SV: Phạm Thị Thái
4
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
chiếm 80-85% tổng lượng nước cả năm. Tháng có lượng nước lớn nhất trong năm
thường là tháng IX, có nơi tháng X, và có thể đạt từ 25 - 30% lượng nước năm.
1.3.2 Các hoạt động phát triển công nghiệp, giao thông vận tải trong lưu vực:
Lưu vực sông Đồng Nai là một trong những lưu vực sông lớn của Việt Nam và giữ
vai trò vô cùng quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Hệ thống
lưu vực sông Đồng Nai có tầm quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội hiện nay
và cả trong tương lai của 12 tỉnh, thành phố trên lưu vực sông. Là vùng tập trung
phát triển công nghiệp, thương mại, dịch vụ và đô thị hoá mạnh nhất trong số các
vùng kinh tế lớn của Việt Nam mà trọng tâm là vùng kinh tế trọng điểm phía Nam
(bao gồm thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương và Bà Rịa - Vũng Tàu).
Lưu vực sông Đồng Nai có tiềm năng kinh tế lớn, có điều kiện thuận lợi về phát
triển thủy lợi. Nguồn thủy năng tiềm tàng tính đến Trị An có thể đạt tới trên 31 tỷ
kW/h, ứng với lưu lượng nước bình quân năm khoảng 553m
3
/s. Còn sông Bé có
lưu lượng nước bình quân năm khoảng 389m3/s cho một nguồn thủy năng tiềm
tàng trên 9 tỷ kWh.

1.4 Hiện trạng ô nhiễm môi trường và suy thoái tài nguyên tại lưu vực:
Cùng với sự tăng trưởng về kinh tế trong khu vực, các hoạt động khai thác các
dòng sông cho mục đích kinh tế - xã hội ngày càng gia tăng làm cho chất lượng
nước sông cũng như đa dạng sinh học trong lưu vực ngày càng suy giảm.
Trong xu thế phát triển kinh tế - xã hội của khu vực này đang và sẽ nảy sinh hàng
loạt các vấn đề ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước của hai con
sông chính và quan trọng là sông Đồng Nai và sông Sài Gòn. Các khu đô thị, khu
dân cư và khu công nghiệp tập trung được hình thành và phát triển mạnh mẽ dọc
theo 2 con sông này từ thượng nguồn (Lâm Đồng, Bình Thuận, Bình Phước, Tây
Ninh) đến trung lưu (Đồng Nai, Bình Dương) và hạ lưu (Thành phố Hồ Chí Minh,
Bà Rịa - Vũng Tàu) đã, đang và sẽ là nguồn gây ô nhiễm nước cho 2 con sông
này. Nếu không có các biện pháp hữu hiệu để sớm quản lý và giám sát các hoạt
động dân sinh và sản xuất công nghiệp dọc theo lưu vực 2 con sông này thì trong
tương lai không xa, nguồn nước của 2 con sông này sẽ bị ô nhiễm nặng với nhiều
SV: Phạm Thị Thái
5
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
loại chất độc hại khác nhau, không thể sử dụng được (hoặc nếu sử dụng được phải
tốn một khoản chi phí rất lớn cho việc xử lý nước), đe dọa sự sống của hơn 10
triệu dân trên lưu vực này khi không còn có nước sạch để ăn uống, sinh hoạt.
Bên cạnh các nguồn ô nhiễm nước do các hoạt động dân sinh và công nghiệp, các
hoạt động khai thác cát dưới lòng sông, giao thông vận tải thuỷ và các hoạt động
khác như nông nghiệp, ngư nghiệp cũng góp phần không nhỏ vào việc ô nhiễm
nguồn nước 2 con sông này với nhiều lại chất thải hữu cơ, dầu mỡ, kim loại nặng,
thuốc trừ sâu rất nguy hại đối với sức khoẻ con người khi sử dụng nước để ăn
uống, sinh hoạt.
Do 2 con sông này chảy qua nhiều tỉnh khác nhau, cho nên đến nay vẫn chưa
thống nhất được mục đích sử dụng và bảo vệ nguồn nước. Trong nhiều trường
hợp, phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh này làm ảnh hưởng đến môi trường (cả
không khí lẫn nguồn nước) trong phạm vi của tỉnh kia. Đặc biệt các tỉnh đầu

nguồn như Lâm Đồng, Bình Phước, Bình Dương, Đồng Nai, Tây Ninh, Long An
nếu gây ô nhiễm thì khu vực hạ lưu như thành phố Hồ Chí Minh, Bà Rịa - Vũng
Tàu, kể cả Đồng Nai phải gánh chịu hậu quả.
2. Lý thuyết chung về khả năng tự làm sạch của hệ sinh thái lưu vực sông:
2.1 Dấu hiệu lưu vực sông bị ô nhiễm:
Những dấu hiệu khi lưu vực sông bắt đầu bị ô nhiễm xuất hiện với việc giảm nồng
độ oxy hòa tan trong nước, các thực vật thủy sinh bản địa suy giảm, các tính chất
vật lý thông thường của nước biến đổi, như biến đổi màu, độ đục tăng, có mùi vị
lạ, bắt đầu xuất hiện các loại động thực vật ưa ô nhiễm như cỏ dại, rêu, v.v. Ở các
mức độ cao hơn, xảy ra hiện tượng chết hoặc di cư hàng loạt các loài động vật bậc
cao, hàm lượng vi sinh vật gia tăng, xuất hiện các loài nấm và vi khuẩn, đặc biệt là
vi khuẩn yếm khí, rêu tảo phát triển mạnh, độ đục, độ màu của nước tăng đáng kể,
cuối cùng, xảy ra các hiện tượng lên men, thối rữa, hàm lượng ô xy hòa tan tiến tới
0, nhiều loài sinh vật bản địa biến mất.
Về mặt tự nhiên, môi trường nước có khả năng tự làm sạch thông qua một loạt các
quá trình biến đổi lý – hóa – sinh học như lắng, lọc, tạo keo, hấp phụ, phân tán,
SV: Phạm Thị Thái
6
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
biến đổi có hoặc không xúc tác hóa học, sinh học, oxy hóa khử, phân ly, polyme
hóa hay các quá trình trao đổi chất, và sau một thời gian bị ô nhiễm, nước có thể
trở về trạng thái ban đầu. Cơ sở để quá trình này đạt hiệu quả cao phụ thuộc chủ
yếu vào hàm lượng oxy hòa tan, và do vậy, quá trình tự làm sạch trong môi trường
nước động (sông, suối) dễ thực hiện hơn so với môi trường nước tĩnh (hồ, ao) do
quá trình đối lưu và khuếch tán oxy của khí quyển vào nước xảy ra dễ dàng hơn.
Ngoài ra, nó cũng phụ thuộc vào hàm lượng tảo, vi tảo và các thực vật thủy sinh
khác, đóng vai trò quyết định trong việc cung cấp oxy trong nước thông qua các
phản ứng quang hợp. Khi các chất ô nhiễm được đưa vào nước quá nhiều, vượt
quá giới hạn của quá trình tự làm sạch thì kết quả là nước sẽ bị ô nhiễm lâu dài.
2.2 Khái niệm khả năng tự làm sạch của HST lưu vực:

Khả năng tự làm sạch là khả năng tự điều tiết trong hoạt động của môi trường
thông qua một số cơ chế đặc biệt để giảm thấp ô nhiễm từ bên ngoài vào hoặc làm
cho chất độc thành chất không độc. Tự làm sạch nguồn nước là quá trình phục hồi
lại trạng thái chất lượng nước ban đầu nhờ các quá trình thuỷ động học, vật lý, hoá
học, sinh hoá… diễn ra trong môi trường nước.
2.3 Các công thức tính toán của các quá trình tự làm sạch xảy ra của nguồn
nước:
Nguồn nước bị nhiễm bẩn là ở đó đã mất sự cân bằng sinh thái tự nhiên. Để có sự
cân bằng như ban đầu, trong nguồn nước xảy ra một quá trình tái lập tự nhiên.
Theo thời gian qua nhiều sự biến đổi sinh hóa, lí hóa và hóa học của nguồn nước,
chất bẩn do nước thải mang vào tuần tự được giảm dần. Khả năng của nguồn nước
tự giải phóng những chất nhiễm bẩn và biến đổi thao qui luật oxy hóa tự nhiên gọi
là khả năng tự làm sạch nguồn nước, và diễn biến của nó được gọi là quá trình tự
làm sạch.
Quá trình tự làm sạch của nguồn nước có thể xảy ra 2 giai đoạn:Xáo trộn và tự
làm sạch
SV: Phạm Thị Thái
7
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
Yếu tố đảm bảo khả năng tự làm sạch của nước mặt là tương quan giữa lưu lượng
nước nguồn và lưu lượng nước thải. Xác định mức độ cần thiết để xử lý nước thải
có tính đến tương quan lưu lượng sẽ cho phép đạt hiệu quả kinh tế và xử lý
Tương quan lưu lượng là hệ số pha trộn n:
n=
nggh
ng
CC
CC
q
qQ

−
−
=
+
(1.1)
Trong đó:
Q: Lưu lượng nước nguồn tham gia vào quá trình xáo trộn, m
3
/s
q : Lưu lượng nước thải xả vào nguồn, m
3
/s
C : Hàm lượng chất bẩn của nước thải, mg/l
C
ng
: Hàm lượng chất bẩn của nước nguồn, mg/l
C
gh
: Hàm lượng giới hạn của hỗn hợp nước thải với nước nguồn sau khi đã xáo
trộn kĩ, mg/l
Thực tế, thì không phải lưu lượng nước nguồn tham gia vào quá trình xáo trộn mà
chỉ có một phần nào đó mà thôi. Phần nước nguồn tham gia vào quá trình được
đặc trưng bởi hệ sổ pha trộn. Công thức (1.1) viết lại thành:
n =
q
qQ
+
γ
(1.2)
Hệ số pha trộn

λ
(phần nước nguồn tham gia vào quá trình ) phụ thuộc vào đặc
tính thủy lực và hình dạng dòng chảy, đối với sông ta xác định theo công thức:
γ
=
3
3
1
1
L
L
e
q
Q
e
α
α
−
−
+
−
(1.3)
Trong đó:
L : Khoảng cách từ cửa xả nước thải tới mặt cắt tính toán (tính theo chiều dòng
chảy),m;
α
: Hệ số tính đến ảnh hưởng thủy lực :
3
q
E

ϕζα
=
(1.4)
SV: Phạm Thị Thái
8
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
Với
ϕ
: Hệ số cong- tính bằng tỉ số giữa khoảng cách theo chiều dòng sông L và
khoảng cách theo đường thẳng L
1

E : Hệ số khuếch tán
Trường hợp dòng chảy phức tạp thì hệ số E được xác định theo công thức của
Makaveev (1.5), còn đối với dòng chảy êm thì dùng công thức của Potonov (1.6)
E =
mc
HgV
tbtb
2
(1.5)
Hay E =
200
tbtb
HV
(1.6)
Trong đó : g : Gia tốc rơi tự do, m/s
2

V

tb
: tốc độ trung bình của dòng chảy, m/s
H
tb
: Độ sâu trung bình của dòng chảy, m
m : Tỉ số giữa tốc độ dòng chảy của nước trong nguồn và nước thải qua miệng xả
c : Nồng độ bẩn của nước nguồn
ζ
: Hệ số bằng 1 khi cửa xả đặt gần bờ, bằng 1,5 khi cửa xả đặt xa bờ
Từ công thức (1.3) thấy hệ số
γ
tiến tới 1 khi khoảng cách dài vô hạn. Trong thực
tế , một khoảng cách như thế là không thế có. Chính vì vậy, người ta chỉ xác định
một khoảng cách nào đó để nguồn nước có thể tham gia được 70-80% lưu lượng
vào quá trình xáo trộn đối với nguồn nước mặt công suất nhỏ và 25-30% đối với
nguồn nước mặt cở trung bình và lớn .
Bảng xác định vị trí xáo trộn toàn phần, khoảng cách L:
Tỉ lệ giữa lưu lượng
nước nguồn và nước
Khoảng cách (km) từ cửa xả nước thải tới mặt cắt xáo trộn
Hoàn toàn với lưu lượng nước nguồn , m
3
/h
Đến 5 5
10
÷
50
10
÷
0 >500

SV: Phạm Thị Thái
9
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
thải Q:q
1:1
÷
5:1
5:1
÷
25:1
25:1
÷
125:1
125:1
÷
600:1
>600
0,54
0,54
10
25
50
0,72
4
12
30
60
0,9
6
15

35
70
1,35
9
20
50
100
Sự xáo trộn khuếch tán chủ yếu là do lực gió, sóng, đuổi về mọi hướng và do
chênh lệch áp suất, nhiệt độ, ở các lớp nước tạo nên.
Để quá trình tự làm sạch diễn ra bình thường cần đảm bảo các điều kiện sau: Sau
khi xả nước thải vào nguồn, nước hỗn hợp còn lượng oxi dự trữ
Trong nước nguồn xảy ra cùng lúc 2 quá trình: Tiêu thụ oxi và hòa tan oxi
Quá trình tiêu thụ oxi hay oxy hóa chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật diễn
ra 2 giai đoạn:
• Giai đoạn 1: oxy hóa các hợp chất hữu cơ chứa cacbon tạo CO
2
và H
2
O
• Giai đoạn 2: oxy hóa các hợp chất hữu cơ chứa nito, ban đầu thành nitrit
sau dó là nitrat
Nếu lượng oxy đầy đủ, thì giai đoạn 1 tuân theo qui luật “ tốc độ tiêu thụ oxy (tốc
độ oxy hóa) ở nhiệt độ không đối, tại một thời điểm cho trước tỉ lệ lượng chất hữu
cơ có trong nước thải “
Từ đó có thể thiết lập phương trình đặc trưng cho quá trình tiêu thụ oxy. Kí hiệu S
0
là nhu cầu oxy cho quá trình sinh hóa lúc ban đầu ; S là lượng oxy cần thiết để oxy
hóa chất hữu cơ sau thời gian t. Ta có công thức:
S = S
0

10
–k
1
t
(1.7)
S
0
– S = S
0
(1-10
k
1
t
) (1.8)
Hệ số k
1
phụ thuộc vào nhiệt độ của nước. Khi nhiệt độ của nước thải tăng thì k
1

cũng tăng. Bằng thực nghiệm người ta đã thiết lập công thức tính toán k
1
như sau:
k
1(T2)
= k
1(T1)
1.047
(T2-T1)

(1.9)

Trong đó: k
1(T2) ,
k
1(T1)
là hệ số phân hủy ở nhiệt độ tương ứng T1 và T2
SV: Phạm Thị Thái
10
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
Vì BOD thường được xác định trong phòng thí nghiệm ở nhiệt độ 20
0
C nê n biểu
thức (1.9) có thể viết thành :
k
1(T2)
= k
1(T1)
θ
(T2-T1)


trong đó
θ
nằm trong khoảng 1,056
÷
1,135
Các giá trị k
1
đối với nước thải sinh hoạt lấy theo nhiệt độ, và căn cứ vào bản sau :
Nhiệt độ nước
thải

0
C
10 15 20 25 30
Giá trị k
1
0,063 0,08 0,1 0,126 0,158
Song song với quá trình tiêu thụ oxy, trong nguồn nước luôn bổ sung lượng oxy
mới . Nguồn bổ sung oxy chủ yếu là oxy không khí thâm nhập vào nước. Ngoài ra
oxy còn được bổ sung do quá trình quang hợp của thực vật nước. Thực vật nước
đồng hóa cacbon từ axit cacbonat giải phóng oxy tự do.
Tuy nhiên, oxy cũng như các khí khác đều có thể hòa tan vào trong nước tới giá trị
bão hòa, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, bề mặt tiếp xúc giữa 2 pha khí và nước
Nếu lượng oxy hòa tan trong nước nguồn nước nhỏ hơn lượng oxy ứng với độ bão
hòa hoàn toàn ở nhiệt độ cho trước thì trong nguồn nước bị thiếu oxy
Nếu kí hiệu D
a
là độ thiếu hụt oxy lúc ban đầu , D
t
là độ thiếu hụt sau thời gian t,
thì quá trình hòa tan oxy có thể được biểu diễn bởi công thức sau:
D
t
= D
a
10
–k
2
t
(1.10)
Với k

2
là hệ số tốc độ hòa tan, phụ thuộc vào bản chất không khí, nhiệt độ môi
trường, trạnh thái bề mặt tiếp xúc và điều kiện khuấy trộn không khí với nước ,
tham khảo bảng sau
Đặc điểm nguồn nước Giá trị k
2
khi nhiệt độ của nước nguồn
10
0
C 15
0
C 20
0
C 25
0
C
Nguồn nước không có 0,11 0,15
SV: Phạm Thị Thái
11
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
dòng chảy hoặc chảy
chậm
Nguồn nước với tốc độ
dòng chảy <0,5m/s
0,17 0,185 0,02 0,215
Nguồn nước với tốc độ
dòng chảy mạnh
0,425 0,46 0,05 0,54
Nguồn nước nhỏ với
dòng chảy mạnh

0,684 0,74 0,08 0,865
Nếu đề cập quá trình tiêu thụ oxy xảy ra đồng thời với quá trình hòa tan oxy, thì
độ thiếu hụt oxy sau thời gian t sẽ là:
D
t
=
tk
a
tktk
hh
D
kk
Sk
221
10)1010(
12
1
−−−
+−
−
Trong đó:
S
hh
: BOD của hỗn hợp nước nguồn và nước thải ở thời điểm xả nước thải vào
nguồn, nghĩa là thời điểm ban đầu của quá trình tiêu thụ oxy.
Xét về khả năng tự làm sạch của dòng sông, về mặc cơ học sự biến đổi của 2 yếu
tố BOD và DO- ô nhiễm hữu cơ dòng chảy được mô tả bởi những công thức sau:
 Với BOD có nồng độ B:
q
B

A
q
BKKB
A
q
x
B
E
x
B
U
t
B
++−−=+
)31(
2
2
2
2
δ
δ
δ
δ
δ
δ
 Với DO có nồng độ D:
)2,1,(1)(2
2
2
NNAfDq

A
q
BKDDsKD
A
q
x
B
E
x
D
U
t
D
t
++−−+−=+
δ
δ
δ
δ
δ
δ
Trong đó:
Bq,Dq tương đương là nồng độ BOD và DO trong dòng gia nhập với lưu lượng q
Ds là độ bão hòa oxy
K1 hằng số giảm BOD
K2 hằng số thấm khí
K3 hằng số biến đổi BOD do lắng đọng
U vận tốc trung bình của dòng chảy
F(At, N1, N2) là hàm số phụ thuộc sinh khối tảo, nồng độ amoni N1va nitonitrit
SV: Phạm Thị Thái

12
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
E hệ số phân tán không đều của vận tốc trên mặt cắt ngang so với vận tốc trung
bình
Ds là hàm số nhiệt độ. Nhiệt độ dòng chảy cao thì nhiệt độ bão hòa oxy giảm
Chúng ta có các hệ số thực nghiệm sau:
K2 = 5,344U
0,67
d
-1,85
đối với 0,12<d<3,3 và 0,03<U<1,5m/s
K2 = 5,15Ud
-1,33
K2 = 3,95U
0,5
d
-1,5
2.4 Cơ chế tự làm sạch của HST lưu vực sông :
2.4.1 Các quá trình tự làm sạch:
2.4.1.1 Sự pha loãng, bốc hơi, phân tán:
Quá trình xáo trộn (pha loãng ) thuần tuý lý học giữa nước thải với nguồn nước.
Quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nguồn nước. Do hai quá
trình trên nồng độ các chất ô nhiễm đưa vào nguồn nước sau một thời gian sẽ giảm
xuống đén một mức nào đó. Đối với nguồn nước có dòng chảy (sông) nước thải
được pha loãng với nguồn nước và theo dòng chảy đổ ra biển hay một nơi nào đó.
Quá trình xáo trộn nước thải với nước nguồn: Khi xác định mức độ xáo trộn giữa
nước thải với nước sông không lấy toàn bộ lưu lượng nước sông để tính vì ở khía
cạnh cống xả quá trình xáo trộn chưa thể đạt hoàn toàn chỉ đạt mà chỉ đạt hoàn
toàn ở một khoảng cách nào đó xa cống xả. Mặc khác, tỉ lệ giữa lưu lượng nước
thải và lưu lượng nước nguồn càng lớn thì khoảng cách từ cống xả đến điểm tính

toán (là nơi đã thực hiện quá trình xáo trộn hoàn toàn) sẽ càng lớn.
2.4.1.2 Sự phân hủy chất hữu cơ:
Sự phân huỷ chất bẩn có ý nghĩa lớn nhất trong quá trình tự làm sạch của nguồn
nước là sự sinh chuyển hoá chất bẩn. Khi chất ô nhiễm xuất hiện, 70-80 % bị lên
men, oxi hóa tạo cacbonic, nước, và ammoniac.
Cơ chế: vi khuẩn là nhân tố chính trong quá trình sinh hoá bình thường trong
SV: Phạm Thị Thái
13
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
nguồn nước thiên nhiên. Chúng biến các chất hữu cơ hoà tan thành tế bào của
mình và các chất vô cơ. Các chất vô cơ lại được tảo sử dụng. Động vật hạ đẳng, vi
khuẩn làm thức ăn cho cá bé, rồi cá lớn. Cá lại là nguồn thức ăn cho con người. Vi
khuẩn và nấm phân huỷ chất hữu cơ để giải phóng CO2 , H2O và một số muối
khoáng. Trong quá trình này chúng sử dụng một lượng oxy rất lớn nên thường gây
ra hiện tượng thiếu hụt oxy ngay sau khi xả nước thải vào sông hồ. Qúa trình này
diễn ra càng mạnh thì hiệu quả tự làm sạch nguồn nước càng cao.
Vi khuẩn đóng vai trò chính trong quá trình phân huỷ các chất hữu cơ trong thiên
nhiên và được coi là tác nhân thu gom có hiệu quả chất hữu cơ trong dung dịch
loãng. Vi khuẩn oxy hoá chất hữu cơ để tự cung cấp đủ năng lượng nhằm tổng hợp
các phân tử hữu cơ phức tạp cần cho sự hình thành các tế bào mới. Sự hấp thụ thức
ăn của vi khuẩn diễn ra trên toàn bộ bề mặt của nó.
Lượng vi khuẩn và nấm trong nước tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố. Trong nước sạch
thường không đủ chất hữu cơ (chất dinh dưỡng) cho các loại hoại sinh. Khi các
chất hữu cơ lẫn vào nước nguồn thì các vi sinh vật phát triển nhảy vọt. Trong quá
trình sinh trưởng phát triển các vi sinh vật tiêu thụ càng nhiều oxy. Kết quả nồng
độ oxy trong nước giảm, thậm chí bị tiêu thụ hoàn toàn, tạo điều kiện yếm khí
trong môi trường.
Thực vật phù du: là thực vật sống trôi nổi trong nước, có thể tự dưỡng qua quá
trình quang hợp góp phần phân giải chất hữu cơ hạn chế ô nhiễm nước.Nó làm
giàu oxy trong nước, oxy rất cần cho quá trình phân huỷ chất hữu cơ, làm giảm

các nguyên tố dinh dưỡng trong nước. Nó là nguồn thức ăn cho các loại sinh vật
ăn thực vật. Tuy nhiên, thực vật phù du phát triên quá mạnh thì lại làm nguồn
nước biến đổi lần thứ hai.
Bèo hoa dâu, bèo tây, bèo tấm… bộ rễ phát triển lơ lửng trong nước và hút các
chất ô nhiễm làm thức ăn trong quá trình sinh trưởng.
Những loài thực vật lớn cũng làm giàu oxy trong nước và làm giảm lượng các chất
dinh dưỡng; tham gia tích cực vào việc khử các sản phẩm dầu, các chất độc; dễ
tách khỏi bùn nước. Ở những nơi ít nước, chúng sẽ biến hồ thành đầm lầy.
SV: Phạm Thị Thái
14
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
Lau sậy, cỏ năng… không những hút các chất hữu cơ có trong đất trong nước mà
còn hấp thu cả kim loại nặng làm giảm bớt ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng; cây
tràm có cấu tạo sinh lý đặc biệt không những có khả năng sống ở trong độ phèn
cao giảm lân cho đất mà còn giảm phèn cho nước.
Có thể tách các chất lơ lửng và làm cho nước trong. Chúng làm giảm lượng oxy
trong nước do hô hấp cũng như do chúng ăn động vật phù du; làm xáo trộn nước
và hấp thu các vi sinh vật gây bệnh, có thể dùng khử trùng trong nước.
Các loại động vật phù du lớn ăn thực vật phù du, tham gia quá trình phân huỷ chất
hữu cơ, ở mức độ nào đó cũng ảnh hưởng tới chế độ oxy trong nước.Những loài cá
ăn thực vật sẽ làm cản trở hiện tượng “nở hoa” trong nguồn nước.
2.4.1.3 Sự trầm tích:
Là sự tách rời các chất rắn trong nước thải dưới dạng cặn bùn.
Khả năng tự làm sạch còn có sự giúp đỡ của sự tách rời các chất rắn xác định trong
nước thải ở dạng bùn lắng. Có thể nêu ra 4 dạng chất rắn trong nước thải đó là:
Dạng lơ lửng, dạng keo tụ, dang bị phân hủy, và dạng lắng xuống. Đây là những
loại ổn định và dễ tách.
Đối với những nước bị phèn sự tương tác giữa các hạt keo sắt (keo âm) trong phù
sa lơ lửng trong nước gặp các cation Al
3+

, Fe
3+
chúng tạo ra phức dạng càng cua
lắng tụ xuống, vừa làm sạch nước,giảm phèn, vừa tăng phù sa màu mỡ cho đất.
2.4.1.4 Quá trình hấp thụ sinh học:
Là hiện tượng nhiều loài sinh vật (thực vật thủy sinh, tảo, nấm, vi khuẩn ) có khả
năng giữ lại trên bề mặt hoặc thu nhận vào bên trong các tế bào của cơ thể chúng
các kim loại nặng tồn tại trong đất và nước (hiện tượng hấp thu sinh học-
biosorption).
Sự hấp thu sinh học các kim loại nặng có thể được biểu diễn bằng các đường đẳng
nhiệt Freundlich hoặc Langmuir thể hiện một mối tương quan theo cân bằng tuyến
tính giữa nồng độ kim loại nặng trong dung dịch và nồng độ kim loại nặng liên kết
với bề mặt tế bào. ở tảo có nhiều vị trí liên kết tiềm tàng nằm trên thành tế bào và
SV: Phạm Thị Thái
15
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
các khuôn ngoại bào do chúng được cấu tạo từ polysaccharid, celluose, acid uronic
và các protein. Cả hai loại liên kết ion và cộng hóa trị đều tham gia vào việc hấp
thu sinh học lên các protein và các polysaccharid quan trọng. Các nghiên cứu cũng
chỉ ra rằng hấp thu sinh học có thể bị ảnh hưởng của các cation khác, bởi pH, bởi
mật độ tế bào. Tuy nhiên, độc tính và sự chết của tế bào có thể dẫn đến sự hấp thu
nội bào không đặc hiệu. Tỷ lệ hấp thu sinh học trên hấp thu toàn phần và năng lực
hấp thu có thể dao động giữa các loài tảo rất khác nhau. ở Ankistrodesmus braunii
và Chlorella vulgaris, sự liên kết Cd lên thành tế bào có thể chiếm tới 80% hấp thu
toàn phần. Tuy nhiên ở Eremosphaera viridis sự hấp thu nội bào lại chiếm phần
lớn trong hấp thu toàn phần.
2.4.1.5 Sự tác động của ánh sáng mặt trời:
Một trong hai khía cạnh: Hóa học và sinh học có thích hợp cho sự thủy phân chất
hữu cơ. Các sinh vật yếm khí hóa lỏng, chia nhỏ thành phần các hợp chất hữu cơ
Đó là sự hữu dụng trong khả năng tự làm sạch thông qua sự ổn định tẩy tráng trên

vi khuẩn và xuyên qua tác động sinh học của các vi sinh vật, nguồn năng lượng từ
mặt trời, chúng tự chuyển đổi thành chất dinh dưỡng cho các loại hình sóng khác
nhau. Hấp thụ oxi và thải CO
2
quá trình này được biết như sự quang hợp.
2.4.2 Các vùng biến đổi của chất thải:
• Vùng phân rã:Vùng này xảy ra ở nơi thấp hơn của cống, khi lượng nước
chảy vào sông. Tiêu biểu của vùng này là nước trở nên đậm và đục với sự
hình thành các cặn lắng. Hàm lượng oxy hòa tan giảm xuống 40%, hàm
lượng CO
2
tăng lên, xảy ra sự thông khí trở lại nhưng chậm hơn khử oxit.
Tình trạng này không thuận lợi cho sự phát triển của thủy sinh vật. Nấm
phát triển ở những điểm cao hơn, vi khuẩn phát triển ở những điểm thấp
hơn, sinh ra những côn trùng nhỏ chiếm ưu thế sống ổn định trong nước
cống.
SV: Phạm Thị Thái
16
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
• Vùng phân huỷ mạnh: Vùng này thấy rất rõ khi nước bị ô nhiễm nặng và
đặc trưng bởi sự vắng mặt ôxy hoà tan, diễn ra sự phân huỷ kỵ khí. Do kết
quả của sự phân huỷ cặn, các bọt khí và bùn cặn có thể xuất hiện trên mặt
nước tạo thành váng màu đen. Nước sẽ có màu xám đen và có mùi hôi thối
của các hợp chất chứa lưu huỳnh. Các vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn kỵ
khí, nấm hầu như đã biến mất; các loài động vật bậc cao cũng rất ít, chỉ có
một ít loài ấu trùng, côn trùng
• Vùng phục hồi: ở vùng này nhiều chất hữu cơ đã lắng đọng xuống ở dạng
cặn. Cặn bị phân huỷ kỵ khí dưới đáy hoặc trong dòng nước chuyển động.
Vì nhu cầu tiêu thụ ôxy của nước nhỏ hơn tốc độ làm thoáng bề mặt nên
tình trạng được cải thiện, nước được trong hơn. Lượng CO2, NH4 giảm và

ôxy hoà tan, NO2-, NO3- tăng lên. Vi khuẩn có xu hướng giảm về số lượng
vì việc cung cấp thức ăn bị giảm, chúng chủ yếu là loài hiếu khí. Nấm xanh,
tảo xuất hiện đã sử dụng các hợp chất chứa nitrơ và CO2 rồi giải phóng ôxy
giúp cho việc làm thoáng và hoà tan ôxy mạnh mẽ hơn. Tiếp theo, nhu cầu
tiêu thụ ôxy giảm; các loài khuê tảo cũng ít hơn; xuất hiện các loài nguyên
sinh động vật, nhuyễn thể, các thực vật nước; quần thể cá cũng ổn định dần
và tìm thức ăn trong vùng này.
• Vùng nước trong: ở đây dòng chảy đã trở lại trạng thái tự nhiên và có các
loài phù du thông thường của nước sạch. Do ảnh hưởng của độ phì dưỡng
do ô nhiễm trước đây cho nên các loài phù du sẽ xuất hiện với số lượng lớn.
Nước trở lại trạng thái cân bằng ôxy - lượng ôxy hoà tan lớn hơn lượng ôxy
tiêu thụ - trạng thái ban đầu của nước đã được phục hồi hoàn toàn
Sơ đồ 4 vùng biến đổi nước ô nhiễm trong quá trình tự làm sạch của dòng sông
SV: Phạm Thị Thái
17
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
Đường cong
độ hụt oxy hòa
tan(DO)
Vùng ô nhiễm
Chỉ thị vật lý
Sự tồn tại của
cá
Vùng phân rã
-Cặn bả lắng
xuống đáy
-Thay đổi chất
rắn
Tổn hại đến cá
chép

Vùng phân hủy
-Cặn lắng xuống
đáy
-Đục do khí độc
hại
không
Vùng thu hồi
-Đục
-Cặn lắng
xuống đáy
Tổn hại đến
cá chép
Vùng làm sạch
-Sạch
- Cặn
không
có dưới
đáy
2.5 Vai trò của giới thủy sinh vật trong quá trình tự làm sạch của nước:
Quá trình tự làm sạch của nước lien quan tới hoạt động sống của thủy sinh vật.
Quá trình hoạt động sống của chúng dựa trên mối quan hệ cộng sinh(hoặc hội
sinh) của toàn bộ quần thể sinh vật có trong nước. Phần chất không tan của hợp
chất hữu cơ khi vào nước sẽ lắng xuống đáy, phần hòa tan sẽ được pha loãng ở
trong nước. Theo chiều sâu của sông sẽ chia làm 3 khu vực: vùng kỵ khí ở đáy,
vùng kỵ khí tùy nghi là lớp nước ở giữa, và vùng trên mặt là vùng hiếu khí.
Vùng kỵ khí sẽ xảy ra quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ ở điều kiện kỵ khí
có trong bùn hoặc lớp nước ở đáy. Các sản phẩm phân hủy kỵ khí trước tiên là các
axit hữu cơ sau đó thành NH
3
,H

2
S, CH
4
, CO
2
,
Trên vùng kỵ khí là vùng kỵ khí tùy nghi với hệ vi sinh vật khá phong phú, gồm
các giống Pseudomonas, Bacillus, Flavobactarium, Achromobacter,…Các vi
khuẩn này phân hủy chất hữu cơ thành nhiều chất trung gian khác, cuối cùng là
CO
2
và H
2
O, đồng thời tạo ra các tế bào mới, chúng sử dụng oxi do tảo và các loài
SV: Phạm Thị Thái
18
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
thực vật trong nước sinh ra. Các sinh vật nitrat hóa sẽ oxi hóa amon thành nitrat.
Một nhóm khác có tác dụng khử nitrat như loài vi khuẩn Pseudomonas,
Denitrificans, Bacillus lichenniformis, Thiobacillus Denitrificans, khử nitrat thành
nito phân tử.
Các vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ thành chất vô cơ (khoáng hóa) cung cấp
cho thực vật thủy sinh, trước hết là tảo. Tảo và các thực vật thủy sinh khác lại cung
cấp oxi cho vi khuẩn. Các loại thực vật thủy sinh, như tảo, rong đuôi chó, rong
xương chó, rau lác, các loại bèo ,…có rễ, thân tạo điều kiện cho vi sinh vật bám
vào mà không bị chìm xuống đáy. Chúng cung cấp oxi cho vi khuẩn hiếu khí,
ngoài ra còn cung cấp cho vi sinh vật những hoạt chất sinh học cần thiết, ngược lại
vi khuẩn cung cấp ngay tại chỗ cho thực vật những sản phẩm trao đổi chất của
mình , đồng thời thực vật cũng che chở cho vi khuẩn khỏi bị chết dưới ánh sang
mặt trời. Tảo khi sống còn là nguồn thức ăn cho cá và các loại thủy sản khác , khi

chết sẽ là dinh dưỡng cho vi sinh vât. Các quá trình biến đổi hóa sinh trong nước
được mô tả dưới sơ đồ sau:
SV: Phạm Thị Thái
19
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
Các tế bào vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn trong nước cùng với tảo là thức ăn của
các động vật bậc thấp (động vật nguyên sinh). Các động vật bậc thấp và tảo cũng
là thức ăn của các loại cá bé. Các loại cá bé, cá lớn lại là nguồn thức ăn cho con
SV: Phạm Thị Thái
20
Mặt
Trời
Các khí khác CO
2
O
2
CH
4,
CO
2
,và các
khí khác
Tảo
Vi khuẩn
Tế bào chếtO
2
CO
2
+ NH
3

+ PO
4
Nước đưa vào xử
lý
Lượng chất rắn
Tế bào chết
Tế bào mới
Bùn lắng
Các chất hữu cơ
Vi
sinh
Vật
Các axit hữu
cơ
CH
4
+CO
2
+ NH
3

Vùng kỵ
khí
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
người. Con người ăn và bài tiết chất thải làm nhiễm bẩn nguồn nước. Chu trình
nhiễm bẩn và tự làm sạch lại trở lại như ban đầu . Chu trình được minh họa dưới
sơ đồ sau:
Tóm lại, vai trò của thủy sinh vật trong quá trình tự làm sạch được tóm tắt như
sau:
Vi khuẩn đóng vai trò chủ yếu trong quá trình phân hủy chất hữu cơ. Chúng có

khả năng phân hủy bất kỳ trong tự nhiên, các chất đường bột, protein, chất béo sẽ
sớm được phân hủy ; xenlulozo, hemixenlulozo bị phân hủy muộn hơn; cao su;
chất dẻo; chất hóa học phân hủy chậm và rất chậm (có khi vài trăm năm). Các chất
hữu cơ hydratcacbon, protein, chất béo, cùng với nguồn nito, photpho,…là chất
dinh dưỡng của vi khuẩn. Bản thân tế bào vi khuẩn, kể cả vi khuẩn gây bệnh, là
nguồn thức ăn cho nguyên sinh động vật. Trong quá trình sống của vi khuẩn CO
2

được sinh ra làm nguồn cacbon dinh dưỡng choc ho tảo và các thực vật nổi khác.
Tảo và thực vật khác sử dụng chất khoáng, trong đó có CO
2
,NH
4
+
do vi khuẩn tạo
thành , để phát triển tăng sinh khối và sinh ra oxy. Oxy phân tử làm giàu oxy hòa
tan trong nước tạo điều kiện cho vi khuẩn hiếu khí phát triển và được sử dụng cho
SV: Phạm Thị Thái
21
Vi
khuẩn,tảo
Động vật
nguyên sinh
Cá bé
Cá lớn
Người
Nước thải
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
các phản ứng oxy hóa khử trong quá trình phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ.
Thực vật phù du , trong đó tảo là thức ăn cho động vật nguyên sinh và cá nhỏ .

Các thực vật bậc cao hơn, như rong, rêu, cỏ, bèo, cũng tham gia vào chu trình này
, khử các sản phẩm phân hủy các hợp chất hữu cơ do vi khuẩn, sử dụng CO
2
cùng
với nguồn amon, photphat, để tăng sinh khối và tạo thải oxy.
Động vật phù du ăn thực vật phù du và vi khuẩn, đồng thời cũng tham gia vào quá
trình phân hủy chất hữu cơ. Chúng có thế tách các chất lơ lửng ra khỏi nước và
làm nước trong. Chúng làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước.
Như vậy, việc làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ chủ yếu là do vi khuẩn
có trong nước, tảo và thực vật nổi khác chỉ sinh O
2
và có rễ để vi khuẩn bám vào,
cùng tán lá che ánh nắng để vi khuẩn khỏi chết. Vai trò chính của tảo và thực vật
là khử nguồn nito amon hoặc nitrat, nguồn photpho có trong nước.
3. Khả năng tự làm sạch của lưu vực sông Đồng Nai:
3.1 Các yếu tố tự nhiên và xã hội ảnh hưởng tới khả năng tự làm sạch của
lưu vực sông Đồng Nai:
3.1.1 Dòng chảy:
Môđun dòng chảy trung bình trên toàn lưu vực hệ thống sông Đồng Nai khoảng 25
1/s/km
2
, tương ứng với dòng chảy 800mm trên tổng lớp nước trung bình 2100mm,
hệ số dòng chảy 0,83 thuộc vào loại dòng chảy trung bình ở nước ta. Do sự phân
bố lượng mưa không đều ở các vùng nên dòng chảy cũng không giống nhau ở các
vùng. Số liệu của một số vùng như sau:
• Lưu vực có môđun dòng chảy nhỏ:
Sông Vàm Cỏ, hạ lưu sông Đồng Nai- Sài Gòn có môđun dòng chảy khoảng 15-20
1/s/km
2
. Đây là những vùng có hiệu suất dòng chảy thấp(từ 22-33% lượng mưa)

vì thế khu vực này khả năng tự làm sạch rất thấp do sự pha loãng chất ô nhiễm
không hiệu quả.
• Lưu vực có môđun dòng chảy trung bình:
SV: Phạm Thị Thái
22
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
Lưu vực sông Bé, ven biển Vũng Tàu, Tp.HCM, thượng lưu sông Sài Gòn: môđun
dòng chảy khoảng 18-28 1/s/km
2
. Khu vực này khả năng tự làm sạch thấp.
• Lưu vực có môđun dòng chảy lớn:
Trung lưu sông Đồng Nai, thượng lưu sông Bé, sông La Ngà có môđun dòng chảy
khoảng 38-43 1/s/km
2

. môđun dòng chảy khoảng 18-28 1/s/km
2
. môđun dòng
chảy khoảng 18-28 1/s/km
2
.Vì thế vùng này có khả năng tự làm sạch lớn nhất.
3.1.2 Ảnh hưởng của chế độ thủy văn từ thượng lưu:
Lưu lượng của dòng sông phụ thuộc rất lớn vào lượng mưa trên lưu vực. Lượng
mưa trung bình hàng năm trong khu vực vào khoảng 1700 – 1800 mm, ở vùng ven
biển Vũng Tàu và Đà Lạt là nơi thấp nhất, ở vùng Bình Phước, Bảo Lộc là cao
nhất. Trên 80% lượng mưa tập trung chủ yếu vào các tháng 5-11.
Lưu lượng sông phụ thuộc rõ rệt vào lượng mưa. Giá trị này thấp vào mùa khô, và
cao vào mùa mưa. Do đó khả năng tự làm sạch cao nhất vào mùa khô.
Hoạt động của hồ Dầu Tiếng, hồ Thác Mơ, hồ Hàm Thuận – Đa Mi đặc biệt là hồ
Trị An đã ảnh hưởng đến lưu lượng của sông và thay đổi đặc tính thủy van dẫn

đến khả năng tự làm sạch ở những vùng này ngày một suy giảm.
Trong thập kỷ tới, khi đưa vào thêm hoạt động của các hồ chứa trên thượng nguồn,
sẽ làm thay đổi lưu lượng nước sông ở vùng hạ lưu. Thí dụ, việc chuyển một phần
khá lớn lưu lượng nước từ sông Bé (65-75m
3
/s) vào sông Sài Gòn (dự án thủy lợi
Phước Hòa) chế độ thủy văn trong lưu vực tiếp tục bị thay đổi. Từ đó có thể làm
giảm ô nhiễm sông Sài Gòn nhưng sẽ tăng mức độ ô nhiễm sông Đồng Nai do lưu
lượng sông Đồng Nai bị mất đến 20-30% vào mùa khô.
3.1.3 Ảnh hưởng của khí hậu:
3.1.3.1 Nhiệt độ:
Nhiệt độ của nước nguồn cũng có ảnh hưởng đáng kể đến chế độ oxy của nguồn
nước. Về mùa hè khi nhiệt độ của nước nguồn tăng, quá trình oxy hóa sinh hóa các
chất hữu cơ xảy ra với cường độ mạnh hơn. Trong khi đó độ hòa tan của oxy vào
nước lại giảm xuống. Vì vậy về mùa hè, độ thiếu hụt oxy tăng nhanh hơn so với
SV: Phạm Thị Thái
23
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
mùa đông. Về mùa đông nhiệt độ nước nguồn thấp nên độ hòa tan tăng, tuy nhiên
với nhiệt độ thấp các vi khuẩn hiếu khí tham gia vào quá trình oxy hóa sinh hóa
các chất hữu cơ sẽ hoạt động yếu. Do đó quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ xảy
ra chậm chạp. Nói một cách khác, về mùa đông quá trình tự làm sạch của nước
nguồn xảy ra một cách chậm chạp.
Do ảnh hưởng của chế độ chuyển động biểu kiến của mặt trời nên mỗi địa điểm
trên lưu vực sông Đồng Nai mỗi năm đều có 2 lượt mặt trời qua thiên đỉnh và
khoảng cách giữa 2 lần qua đỉnh này là khá dài (khoảng 118-128 ngày), cho nên
nền nhiệt của lưu vực này khá cao và ổn định. Tuy nhiên, do trong lớp khí quyển
dưới thấp (tầng đối lưu), theo qui luật nhiệt độ giảm theo độ cao, cho nên một số
nơi trên phần phía Bắc của lưu vực như Đà Lạt (1500m), Bảo Lộc (800m), Phước
Long (250m) nhiệt độ trung bình tháng và năm đều thấp hơn các trạm phía Nam

lưu vực. Do vậy, phía Nam lưu vực khả năng tự làm sạch cao hơn các khu vực còn
lạiTrên lưu vực sông Đồng Nai nhiệt độ thấp nhất TB năm khoảng 14
0
C-
17,5
0
CNhiệt độ TB thấp nhất trung bình hầu hết đều xuất hiện vào tháng 1, và cao
nhất vào tháng tư hoặc tháng 5. Điều này cũng giải thích nguyên nhân tại sao khả
năng tự làm sạch của lưu vực cao nhất vào mùa khô.
3.1.3.2 Bốc hơi:
Trong lưu vực, khu vực Bảo Lộc- Đà Lạt có độ cao 850-1500 m, nên nhiệt độ thấp
và độ ẩm cao tức là độ chênh lệch ở đây nhỏ, áp suất khí quyển nhỏ và lượng bốc
hơi nhỏ (33mm/tháng -198mm/tháng). Lượng bốc hơi trung bình tháng ở Phước
Long nhỏ hơn Biên Hòa nhưng lại cao hơn Bảo Lộc- Đà Lạt.
Lượng bốc hơi TB năm cũng chia thành 2 vùng khá rõ rệt: trên các vùng cao (Bảo
Lộc- Đà Lạt, Phước Long) tổng lượng bốc hơi TB năm chỉ từ 600mm – 872mm,
các vùng thấp(phía Nam lưu vực) tổng lượng bốc hơi TB năm xấp xỉ 1193mm –
1512mm. Khi lượng bốc hơi cao thì giải phóng các khí độc và mùi hôi tăng khả
năng tự làm sạch cho nguồn nước. Do đó, phía Nam lưu vực cũng có khả năng tự
làm sạch cao hơn các vùng khác.
SV: Phạm Thị Thái
24
Tiểu luận: Môi Trường Học Cơ Bản GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá
3.1.4 Ảnh hưởng của thủy triều:
Thủy triều biển Đông xâm nhập sâu vào đất liền thông qua các cửa sông của lưu
vực sông Đồng Nai. Tại Vũng Tàu, dao động mực nước hàng ngày có 2 lần nước
lên, 2 lần nước xuống với biên độ không điều nhau. Trước ngày trăng tròn hoặc
trăng non khoảng 3 ngày và kéo dài khoảng 5 ngày, độ cao nước lớn thấp hơn độ
cao nước lớn cực đại trong vòng nửa tháng 10-15cm. Độ cao nước ròng thấp hơn
độ cao nước ròng cực tiểu 30-40cm.

Trong dao động này, khi nước lên, khối nước ô nhiễm được đẩy vào bờ hoặc xâm
nhập lên thượng nguồn. Khi nước xuống, khối nước ô nhiễm này đẩy xuống phía
hạ lưu. Với vận tốc dòng chảy TB khoảng 0,5m/s chảy vô và 0,6m/s chảy ra và
thời gian 6h thì cự ly lan truyền khoảng 11- 13km, khá đều theo cả 2 hướng.
Ảnh hưởng của thủy triều đáng kể vào các tháng 12, 1, 2 trong năm và giảm một ít
vào tháng 6, 7.
Thủy triều tại ven biển TP.HCM, Bà Rịa Vũng Tàu, mang tính nhật triều. Biên độ
thủy triều tại cửa sông rất cao(3-4m). Các khu vực xuất hiện thủy triều là: ven biển
TP.HCM, Bà Rịa Vũng Tàu, Thủ Dầu Một,…
Thủy triều đóng vai trò quan trọng trong việc phát tán, lan truyền, pha loãng chất ô
nhiễm nên ở những vùng có xuất hiện thủy triều thì khả năng tự làm sạch tốt hơn
những vùng không có thủy triều.
3.1.5 Các chất ô nhiễm trong lưu vực:
3.1.5.1Các chất rắn:
Ở sông Đồng Nai, La Ngà:
Chất rắn lơ lửng (SS) trong nguồn nước tạo ra do bào mòn, rửa trôi đất đá trong
lưu vực, chất thải sinh hoạt công nghiệp, nông nghiệp,…
Sông La Ngà có SS khá thấp (10 -15mg/l) vào cả 2 mùa khô và mùa mưa.
SV: Phạm Thị Thái
25