HÓA MT _ phú dưỡng nguồn nước

HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG NGUỒN NƯỚC

GVHD:Phạm Thị Hà


NỘI DUNG CHÍNH

K

C

D
C

Khái quát hiện tượng phú dưỡng nước

Các nguồn gây hiện tượng phú dưỡng

Diễn biến quá trình phú dưỡng – PD hóa

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phú dưỡng

A

Ảnh hưởng của hiện tượng phú dưỡng

H

Hiện tượng phú dưỡng ở Việt Nam

G

K

Giải pháp khống chế hiện tượng phú dưỡng

Kết Luận


1. Khái quát hiện tượng phú dưỡng nước

Khái niệm:
Phú dưỡng hóa (Eutrophication) được định
nghĩa như là sự làm giàu quá mức bởi
những chất dinh dưỡng vô cơ cùng với dinh
dưỡng có nguồn gốc thực vật.
Thông thường đó là muối nitrat và photphat

3


- Phú dưỡng là hiện tượng thường gặp trong các hồ đô thị, các sông và kênh dẫn nước thải. Biểu hiện phú dưỡng của
các hồ đô thị là nồng độ chất dinh dưỡng N, P cao, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự kém đa dạng của
các sinh vật nước, đặc biệt là loài cá, nước có màu xanh đen hoặc đen và có mùi hôi thối.

Hồ bình thường

Hồ phú dưỡng


NGUỒN GỐC CỦA PHÚ DƯỠNG NGUỒN NƯỚC

❖ CÁC NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG CHÍNH CẦN CHO SỰ PHÁT TRIỂN SỰ PHÚ DƯỠNG LÀ:
➢

NITƠ: TỒN TẠI DƯỚI DẠNG PHÂN TỬ (CỐ ĐỊNH BỞI TẢO LAM VÀ VI KHUẨN) DƯỚI DẠNG OXI HÓA (NITRAT VÀ NITRIT) VÀ DƯỚI DẠNG
KHỬ (AMONIAC VÀ CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ).

➢

PHOTPHO: TỒN TẠI TRONG NƯỚC DƯỚI DẠNG HẠT CẶN (85%) VÀ DƯỚI DẠNG HÒA TAN (PHOTPHAT VÀ POLYPHOTPHAT).

➢

CACBON: BỊ ĐỒNG HÓA BỞI TẢO KHI QUANG HỢP DƯỚI DẠNG CO2 CỦA KHÍ QUYỂN, BICACBONAT VÀ CÁC VẬT LIỆU HỮU CƠ PHÂN
HỦY SINH HỌC.

➢ TỔNG LƯỢNG CÁC NGUYÊN TỐ PHÚ DƯỠNG CÓ THỂ BAO GỒM LƯỢNG NGUYÊN TỐ PHÚ DƯỠNG BÊN NGOÀI TỪ SỰ Ô NHIỄM CÁC
NGUỒN NƯỚC CHẢY VÀO HỒ, DO XÓA MÒN VÀ RỬA TRÔI ĐẤT NÔNG NGHIỆP, ĐỒNG THỜI BAO GỒM LƯỢNG NGUYÊN TỐ PHÚ DƯỠNG
BÊN TRONG DO CÁC NGUYÊN TỐ PHOTPHO VÀ NITƠ ĐƯỢC TÁI TẠO TỪ CÁC LẮNG ĐỌNG ĐÁY HỒ


2. Các nguồn gây hiện tượng phú dưỡng.

2.1 Nguồn điểm: (point source) Các nguồn thải từ hệ thống cống rãnh trong các thị trấn, thành phố,
các khu công nghiệp. Hàm lượng các chất dinh dưỡng từ nguồn này đổ trực tiếp vào hồ thường rất
cao. Ngoài ra, việc sử dụng bột giặt, các chất tẩy rửa chứa P được đưa trực tiếp vào ao hồ cũng đang
rất đáng báo động. Nguồn thải này phụ thuộc rất nhiều vào mức sống của nhân dân và chuẩn mực vệ
sinh trong khu vực

6

Nguồn phân tán (nonpoint source)

Khu vực này rất rộng lớn, bao gồm các khu vực sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp và các vùng chảy tràn. Các dòng
chảy tràn trên bề mặt cũng có khả năng mang về hồ rất nhiều chất dinh dưỡng. Dần dần hồ tích tụ nhiều chất hữu cơ
và bùn đẩy nhanh sự phát triển của các vi sinh vật dưới nước làm cho hồ trở nên giàu chất dinh dưỡng. Hoạt động sản
xuất nông nghiệp cũng là một trong những tác nhân rất quan trọng gây nên hiện tượng phú dưỡng. Phân bón hóa học
sử dụng ngày càng nhiều, nhất là phân đạm (chứ a N), phân lân (chứa P).


NGUỒN PHÂN TÁN (Nonpoint Sources)


3. Diễn biến quá trình phú dưỡng – Phú dưỡng hóa.

- Trong các hệ sinh thái dưới nước luôn luôn tồn tại sẵn các loài tảo và một hàm lượng nhất định các chất
N, P để đảm bảo sự phát triển bình thường của các hệ sinh thái này.

-

Khi nồng độ N, P tăng lên, nó sẽ kích thích sự phát triển của tảo gọi là hiện tượng tảo nở hoa – đó là sự

phát triển một cách vượt bậc về số lượng các loài tảo trong hệ sinh thái nước. Tùy thuộc vào sự tham gia
của các loài tảo vào hiện tượng tảo nở hoa mà số lượng tảo phát triển ở các mức độ khác nhau. Ở điều kiện
bình thường, tảo có 10-100 tế bào /ml nước, còn trong điều kiện phú dưỡng, tảo có thể lên tới 1000 – 10000
tế bào/ml (thậm chí lên tới hàng triệu tb/ml nước), kéo theo đó là sự đổi màu nước – đây là dấu hiệu dễ
nhận biết nhất của hệ sinh thái nước.

-

Tảo phát triển bao nhiêu thì cũng có một lượng lớn tảo bị chết đi. Khi tảo chết đi sẽ được các vi khuẩn
phân hủy chúng, chúng lấy đi O2 khuếch tán trong môi trường nước để phân hủy tảo.

-

Phương trình hóa học:
(CH2O)106(NH3)16H3PO4 + 138O2 = 106CO2 + 122H2O
+16HNO3 +H3PO4
Như vậy, để phân hủy một phân tử tảo thì vi khuẩn đã lấy đi của môi trường 276 nguyên tử ôxi, làm giảm

nồng độ ôxi làm cho các loài cá và sinh vật thủy sinh khác không đủ ôxi mà chết ngạt.
Đồng thời, tảo chết đi, rơi xuống đáy cũng là nguyên nhân gây làm cho nước hôi thối và có màu vẫn đục,
màu đen hoặc xám đen.


Sau nhiều
thập kỷ

Hình vẽ mô tả quá trình phú dưỡng hóa nguồn nước

12


Hồ nghèo dinh dưỡng: hồ không hoặc có ít chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của tảo các hồ này
có thể nhìn tận đáy và có vùng sinh trưởng động thực vật mở rộng. Hồ có nồng độ P thấp và có xu hướng giảm.
Hơn nữa tỷ lệ N,P > 16:1 khi đó sự phú dưỡng hóa là do P khống chế và việc đưa P vào hồ là chỉ số then chốt để
đánh giá vấn đề phú dưỡng có xảy ra hay không.

13

13


Hồ giàu dinh dưỡng: Đặc trưng bởi nồng độ cao và không cân đối các chất dinh dưỡng chủ
yếu là Nito, photpho đã tạo điều kiện thúc đẩy rong tảo tạo nên sự phát triển gây suy giảm chất
lượng nước

14

14


CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÚ
DƯỠNG

1. CHẤT DINH DƯỠNG:
ĐÂY LÀ YẾU TỐ QUAN TRỌNG NHẤT, BỞI NÓ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ SINH SÔI, NẢY NỞ CỦA TẢO. CÁC
HOẠT ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI NGÀY CÀNG CUNG CẤP CHO HỆ SINH THÁI NƯỚC HÀM LƯỢNG LỚN N, P
QUÁ TRÌNH PHÚ DƯỠNG HÓA DO CON NGƯỜI, TUY NHIÊN CÒN CÓ HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG HÓA DO TỰ
NHIÊN

15


2. Độ sâu của hồ:
Hồ càng sâu thì các chất dinh dưỡng sẽ bị lắng xuống tầng đáy, cách xa phạm vi sinh sống ở tầng mặt do vậy hạn chế được
hiện tượng “tảo nở hoa”.

3. Khả năng lưu chuyển nước:
Nước mà lưu chuyển càng nhanh thì sẽ kéo các chất dinh dưỡng ra khỏi hệ sinh thái, khiến cho các loài tảo không đủ thời
gian để sử dụng các chất dinh dưỡng này. Những ao, hồ tụ đọng - ao, hồ mà không có dòng nước dẫn vào, đi ra mà nguồn
cung cấp nước chủ yếu từ nước ngầm, nước chảy tràn trên mặt còn nước đi ra do ngấm qua đất hay bốc hơi nước, có nguy cơ
lớn dẫn đến hiện tượng phú dưỡng.

4. Các điều kiện khí hậu:
Khi có các yếu tố về ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm thích hợp thì sẽ đẩy nhanh quá trình phát triển của tảo gây ra hiện tượng phú
dưỡng. Chính vì lẽ đó, hiện tượng phú dưỡng thường gặp vào mùa đông hơn mùa hè.

16


5. Ảnh hưởng của hiện tượng phú dưỡng

❖

Đối với hệ sinh thái nước:
✓ Tăng sinh khối thực vật và động vật.
✓ Tăng tỷ lệ lắng đọng trầm tích.
✓ Làm thay đổi các loài sinh vật chiếm ưu thế.
✓ Tăng tần số nở hoa của tảo.

✓ Làm tăng độ vẫn đục của nước
✓ Làm giảm tuổi thọ tối đa của hồ
✓ Giảm sự đa dạng các loài.
Sự giảm đa dạng sinh học của ao, hồ do các nguyên nhân:
- Nồng độ ôxi khuếch tán trông nước giảm, dẫn đến sự thiếu O 2 cung cấp cho các loài cá và sinh vật thủy sinh
trong hệ sinh thái, gây ra hiện tượng chết hàng loạt của các loài này.
- Trong quá trình “tảo nở hoa”, đã sản sinh ra một số chất độc gây hại cho những loài sinh vật ăn tảo.

17


- Nhiều loại tảo không có độc tuy nhiên với hình dạng gai, kim của tế bào và mật độ dày đặc đã gây nên cái chết do cá
và các loài động vật có mang khác. Do vi tảo làm nghẹt mang các lài động vật, đưa đến việc hô hấp ngừng trệ và chết
hàng loạt.

❖

Đối với con người:

➢

Ảnh hưởng đến nguồn cung cấp nước.

Nhiều vùng đã xử lý nguồn nước ở hệ sinh thái nước ngọt để cung cấp cho các hoạt động hàng ngày. Để đưa vào sử
dụng, người ta tiến hành các phương pháp lọc, tuy nhiên sự tăng trưởng của các loài thực vật trôi nổi đặc biệt là tảo
trong quá trình phú dưỡng đã gây cản trở trong việc làm sạch nước, nguồn nước sau khi lọc vẫn chứa một lượng đáng
kể các loại tảo có kích thước nhỏ. Sản phẩm phân hủy chúng đã tạo phức chất với Fe, Al dẫn đến tăng lượng lim loại
trong nước, đồng thời các sản phẩm phân hủy đó còn thúc đẩy sự lớn mạnh của vi khuẩn, nấm và động vật không
xương sống.

18


➢

Ảnh hưởng đến sức khỏe:

Nguồn nước chứa nhiều nitrat tiềm ẩn mối nguy hại lớn
đối với sức khỏe con người. Trẻ em dưới 6 tháng tuổi có
thể mắc bệnh Met-H do uống sữa bình chứa nhiều
nitrat. Trẻ nhỏ có pH dịch vị rất thấp dể khử nitrat thành
nitrit. Ion nitrit dễ dàng thâm nhập vào máu, ở đó chúng
ion hóa sắt trong phân tử hemoglobin, làm giảm khả
năng vận chuyển máu. Tỉ lệ tử vong của bệnh này
khoảng 60-80%.

Làn da đặc biệt của một người mắc bệnh
Methaemoglobinaemia

19

19


c. Ảnh hưởng đến giá trị du lịch, giải trí:
Khi nước bị phú dưỡng, giá trị này thường giảm đi đáng kể. Việc câu cá, bơi thuyền có thể bị cản trở do việc tạo
váng trên bề mặt khi tảo nở hoa. Các loài tảo phân hủy thường bốc mùi khó chịu, gây ảnh hưởng cảnh qua xung
quanh.

Hồ công viên 29/3 xuất hiện hiện tượng phú dưỡng nước


Hiện trạng phú dưỡng nước ở Việt Nam

Báo cáo: “Hiêên trạng môi trường quốc gia năm 2005” cho biết: “khu
vực nôêi thành của các thành phố lớn (Hà Nôêi, TP.Hồ Chí Minh, Hải
Phòng, Huế,…) hêê thống các hồ, ao, kênh, rạch là nơi tiếp nhâên và vâên

chuyển chất thải của khu công nghiêêp và khu dân cư, mức đôê ô nhiễm
đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép 5-10 lần, các hồ trong nôêi thành hầu
hết ở trạng thái phú dưỡng, nhiều hồ bị phú dưỡng hóa đôêt biến và tái
nhiễm bẩn.

Hồ Hoàn Kiếm

Hồ Xuân Hương


Đà Nẵng

Công viên 29/3

Thành phố đẹp

Nhưng….

hơi HÔI


Đà Nẵng

Cầu Phú Lộc

“Thành phố đẹp nhưng hơi……. HÔI”


Đà Nẵng

Hồ Thạch Gián

“Thành phố đẹp nhưng hơi……. HÔI”


7. Giải pháp khống chế hiện tượng phú dưỡng.

- Phương pháp hiệu quả nhất để khống chế hiện tượng phú dưỡng là xử lý nước thải chứa các chất dinh dưỡng với hàm lượng
N, P lớn trước khi đổ ra nguồn nước. Tất cả các nhà máy cần phải có hệ thống để xử lý nước thải bao gồm đầy đủ ba công đoạn:
xử lý sơ cấp, thứ cấp và tam cấp.

- Ngoài ra, có thể giảm dinh dưỡng đổ vào bằng cách thay đổi phương thức sử dụng đất trên lưu vực sông. Ngăn chặn bào mòn,
sử dụng có hiệu quả phân bón và phát triển các phương pháp xử lý phân động vật, hạn chế súc vật tới bên hồ.

-Hiện nay, cách xử lý

phổ biến là dùng các loài thực vật thủy sinh để loại bỏ bớt các chất dinh dưỡng ở trong hồ, đưa lượng

chất dinh dưỡng dư thừa trong nước hồ chuyển vào sinh khối của thực vật thủy sinh( hấp thụ thức ăn).
- Bên cạnh các phương pháp xử lý, một biện pháp không thể thiếu được là việc nâng cao nhận thức cộng đồng về hiện tượng
phú dưỡng: về tác hại cũng như cách phòng tránh.

25