ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HOÀNG LỤC BÁU
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƢỚC THẢI SINH HOẠT TẠI KÝ TÚC XÁ
K1 ĐẾN K6 TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Khoa học Môi trƣờng
Khoa
: Môi trƣờng
Khoá
: 2011 – 2015
Thái Nguyên, 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HOÀNG LỤC BÁU
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƢỚC THẢI SINH HOẠT TẠI KÝ TÚC XÁ
K1 ĐẾN K6 TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Khoa học Môi trƣờng
Lớp
: K43 – KHMT N02
Khoa
: Môi trƣờng
Khoá
: 2011 – 2015
Giảng viên hƣớng dẫn: Ths. Hoàng Thị Lan Anh
Thái Nguyên, 2015
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình đào tạo trong nhà trường thực hiện phương
châm học đi đôi với hành, mỗi sinh viên ra trường cần phải trang bị cho mình
lượng kiến thức cần thiết, chuyên môn vững vàng để ra trường phục vụ cho
công việc của bản thân mang lại lợi ích cho xã hội. Thực tập tốt nghiệp là giai
đoạn cần thiết đối với mỗi sinh viên trong nhà trường chuyên nghiệp nhằm
hệ thống lại toàn bộ kiến thức đã học, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn. Qua
đó mỗi sinh viên ra trường sẽ hoàn thiện về kiến thức lý luận, phương pháp
làm việc, năng lực công tác nhằm đáp ứng yêu cầu thực tiễn và nghiên cứu
khoa học.
Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân, được sự đồng ý của Ban giám
hiệu trường ĐH Nông lâm Thái nguyên và Ban chủ nhiệm khoa Môi trường,
em được phân công thực tập tại khoa Môi trường trường ĐH Nông Lâm Thái
Nguyên. Có được kết quả này em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới cô
giáo Hoàng Thị Lan Anh cùng toàn thể các thầy cô giáo đã trực tiếp hướng
dẫn, giảng dạy trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình làm báo
cáo đề tài tốt nghiệp.
Dù đã rất cố gắng, song luận văn vẫn không thể tránh khỏi được những
thiếu sót và hạn chế. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của
các thầy cô và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn.
Thái nguyên, ngày 20 tháng 05 năm 2015
Sinh viên
Hoàng Lục Báu
ii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Lưu lượng dòng chảy của một số dòng sông lớn..........................................15
Bảng 2.2: Diện tích được tưới của thế giới .....................................................................16
Bảng 3.1: Từng chỉ tiêu và phương pháp phân tích .......................................................25
Bảng 4.1: Bảng kết quả điều tra số lượng sinh viên sinh hoạt tại KTX K trường ĐH
Nông lâm Thái Nguyên ....................................................................................26
Bảng 4.2: Tổng lượng nước tiêu thụ và nước thải sinh hoạt cụ thể tại ký túc xá K1 –
K6 (1 năm học) ..................................................................................................27
Bảng 4.3: Kết quả phân tích nước thải KTX K1 ............................................................28
Bảng 4.4: Kết quả phân tích nước thải KTX K2 ............................................................29
Bảng 4.5: Kết quả phân tích nước thải KTX K3 ............................................................31
Bảng 4.6: Kết quả phân tích nước thải KTX K1 ............................................................32
Bảng 4.7: Kết quả phân tích nước thải KTX K5 ............................................................33
Bảng 4.8: chất lượng phân tích nước thải KTX K6 .......................................................34
Bảng 4.9: Đánh giá của sinh viên về hiện trạng nước thải sinh hoạt ............................36
Bảng 4.10: Biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt theo ý kiến sinh viên ........................37
iii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện kết quả phân tích nước thải sinh hoạt KTX K1 ................28
Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện kết quả phân tích nước thải sinh hoạt KTX K2 ................30
Hình 4.3: Biểu đồ thể hiện kết quả phân tích nước thải sinh hoạt KTX K3 ................31
Hình 4.4: Biểu đồ thể hiện kết quả phân tích nước thải sinh hoạt KTX K4 ................32
Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện kết quả phân tích nước thải sinh hoạt KTX K5 ................33
Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện kết quả phân tích nước thải sinh hoạt KTX K6 ................35
Hình 4.7: Thể hiện mức độ ô nhiễm của nước thải KTX ..............................................36
Hình 4.8: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các biện pháp sinh viên đưa ra để xử lý nước thải sinh
hoạt......................................................................................................................37
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
STT
Nghĩa
1
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
2
NĐCP
Nghị định Chính phủ
3
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
4
NCKH
Nghiên cứu khoa học
5
KHKT
Khoa học kỹ thuật
6
BYT
Bộ y tế
7
MT
Môi trường
8
PTN
Phòng Thí Nghiệm
9
BTNMT
Bộ Tài nguyên Môi trường
10
BKHCNMT
Bộ khoa học công nghệ môi trường.
11
QH
Quốc hội
12
KTX
Ký túc xá
13
KLN
Kim loại nặng
14
ĐH
Đại học
15
CĐ
Cao đẳng
16
BOD5
Nhu cầu oxi sinh hóa
17
COD
Nhu cầu oxi hóa học
18
TDS
Tổng chất rắn hòa tan
19
TSS
Tổng chất rắn lơ lửng
v
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
DANH SÁCH CÁC BẢNG .............................................................................. ii
DANH SÁCH CÁC HÌNH .............................................................................. iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................. iv
MỤC LỤC ......................................................................................................... v
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài ................................................................... 2
1.2.1. Mục tiêu................................................................................................... 2
1.2.2. Yêu cầu.................................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 3
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 3
2.1.1. Cơ sở lý luận ........................................................................................... 3
2.1.2. Một số khái niệm chung về môi trường nước thải .................................. 6
2.1.3. Ô nhiễm và phân loại ô nhiễm ................................................................ 9
2.1.4 . Định nghĩa, phân loại và nước thải ...................................................... 10
2.2. Cơ sở pháp lý ........................................................................................... 13
2.3. Cơ sở thực tiễn ......................................................................................... 14
2.3.1. Tổng quan về tài nguyên nước trên Thế giới. ....................................... 15
2.3.2. Tổng quan về tài nguyên nước ở Việt Nam .......................................... 17
2.3.3. Tổng quan về tài nguyên nước tỉnh Thái Nguyên ................................ 19
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 21
3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................... 21
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 21
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 21
vi
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 21
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 21
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 21
3.4.1. Phương pháp kế thừa............................................................................. 21
3.4.2. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp ...................................... 22
3.4.3. Phương pháp tổng hợp đánh giá ........................................................... 22
3.4.4. Phương pháp điều tra thực tiễn ............................................................. 22
3.4.5. Phương pháp phân tích tổng hợp và xử lý số liệu................................. 22
3.4.6. Phương pháp so sánh............................................................................. 23
3.4.7. Phương pháp lấy mẫu. ........................................................................... 23
3.4.8. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm. .................................. 25
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊNCỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 26
4.1. Thực trạng điều tra nước thải tại KTX K ĐH Nông Lâm Thái Nguyên . 26
4.1.1. Kết quả điều tra số lượng sinh viên sinh hoạt tại KTX K1 đến K6
trường ĐH Nông lâm Thái nguyên. ................................................................ 26
4.1.2. Đánh giá lưu lượng nước thải sinh hoạt tại khu KTX K ĐH Nông Lâm
Thái Nguyên .................................................................................................... 27
4.1.3. Đánh giá hiện trạng nước thải của khu KTX K ĐH Nông Lâm Thái
Nguyên ............................................................................................................ 28
4.2. Đánh giá nhận biết của sinh viên về hiện trạng nước thải khu KTX K Đại
học Nông Lâm Thái Nguyên. .......................................................................... 36
4.2.1. Đánh giá mức độ ô nhiễm nước qua ý kiến của sinh viên. ................... 36
4.2.2. Đánh giá nhận thức của sinh viên trong công tác xử lý nước thải sinh
hoạt .................................................................................................................. 37
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 39
5.1. Kết luận .................................................................................................... 39
5.2. Đề nghị ..................................................................................................... 39
TÀI LIỆUTHAM KHẢO ............................................................................. 41
PHỤ LỤC
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Nước đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu và đảm bảo
cho sự sống trên trái đất, các hoạt động sống của con người gắn liền với nhu
cầu sử dụng nước đặc biệt là các hoạt động sinh hoạt. Ô nhiễm nước thải sinh
hoạt đang tác động tiêu cực, đe dọa đến chất lượng sống ở toàn bộ các khu đô
thị Việt Nam, quá trình đô thị hóa nhanh chóng ở nước ta gây sức ép lên môi
trường, đặc biệt là tại các khu chung cư và các thành phố lớn lượng nước thải
sinh hoạt được thải ra mỗi ngày là vô cùng lớn, người dân sinh sống và làm
việc tại đây đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do tiếp xúc với môi
trường nước đang ngày một ô nhiễm.
Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên là một trong những trường lớn
với số lượng sinh viên vào khoảng 4000 người đang sống và sinh hoạt tại
KTX của trường. Trong đó có khu KTX K vừa mới được xây dựng, bao gồm
6K (K1 – K6), Phần lớn sinh viên đang học và sinh hoạt tại 6 dãy KTX K lên
đến khoảng 1700 sinh viên vậy nên nhu cầu về nước sinh hoạt là rất lớn kéo
theo đó là một khối lượng lớn nước thải sinh hoạt thải ra ngoài môi trường
gây ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi trường nước và gây mất cân bằng sinh
thái đồng thời cũng gây mất mĩ quan trong khuôn viên của trường ngoài ra
ảnh hưởng đến sức khỏe của mọi người sinh sống và làm việc trong trường.
Xuất phát từ thực tiễn trên được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà
trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường và sự hướng dẫn của Th.s Hoàng Thị
Lan Anh tôi tiến hành thực hiện đề tài“Đánh giá hiện trạng nước thải sinh
hoạt tại ký túc xá K1 đến K6 Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”.
2
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu
Đánh giá hiện trạng nước thải sinh hoạt tại ký túc xá K1 đến ký túc xá
K6 Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
1.2.2. Yêu cầu
- Các số liệu phải chính xác, có độ tin cậy cao và phản ánh đúng thực tế.
- Đánh giá đúng hiện trạng nước thải sinh hoạt tại KTX K1 đến K6
Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:
+ Áp dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế
+ Nâng cao hiểu biết thêm về kiến thức thực tế.
+ Tích lũy kinh nghiệm cho công việc sau này khi ra trường.
+ Bổ sung tư liệu cho học tập.
- Ý nghĩa trong thực tiễn:
+ Phản ánh môi trường nước thải sinh hoạt tại một số điểm KTX K
Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên.
+ Cảnh cáo các vấn đề nguy cơ tiềm tàng gây ô nhiễm do nước thải
sinh hoạt.
+Từ việc đánh giá hiện trạng dẫn đến đề xuất biện pháp xử lý phù hợp
nhằm đáp ứng nhu cầu về phát triển.
3
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Cơ sở lý luận
Hiện nay ở trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng quá trình
công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang trên đà phát triển. Dân số tăng lên nhanh
chóng đặc biệt là các khu đô thị, nơi tập chung đông dân cư, kéo theo đó
nhiều vấn đề cần lo ngại trong đó có nước thải sinh hoạt, với dân số đông
lượng nước thải sinh hoạt thải ra ngoài môi trường tăng mà đa phần là chưa
qua xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường nên gây ảnh hưởng lớn tới sức
khỏe con người và làm ảnh hưởng xấu tới cảnh quan môi trường.
Cùng với sự phát triển của nền giáo dục, số lượng các trường ĐH, CĐ,
Trung cấp và các trung tâm dạy nghề ngày càng tăng. Chính vì vậy các khu
nhà tập thể, nhà trọ, khu KTX sinh viên được xây dựng ngày càng nhiều
nhằm đáp ứng nhu cầu tạm trú của sinh viên, do đó lượng nước thải sinh hoạt
của các khu tập thể, khu KTX ngày càng lớn.
Các thành phần gây ô nhiễm đặc trưng của nước thải sinh hoạt thường
thấy là BOD5, COD, N, P ,colifom. Trong nước thải nguồn Nitơ và Photpho
rất lớn nếu không loại bỏ thì làm cho nguồn tiếp nhận nước thải bị phú dưỡng
– một hiện tượng thường xảy ra ở nguồn nước có hàm lượng Nitơ và photpho
cao, trong đó các loài thực vật thủy sinh phát triển mạnh rồi chết đi, thối rữa,
làm cho nguồn nước trở nên ô nhiễm tạo điều kiện cho các loại dịch bệnh phát
sinh và phát triển.
Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước thải sinh hoạt đó là các
vi sinh vật gây bệnh, chúng có khả năng lây lan nhanh qua nhiều nguồn khác
nhau, qua tiếp xúc trực tiếp, qua môi trường (đất, nước, không khí, cây trồng,
4
vật nuôi, ... ), thâm nhập vào cơ thể người qua đường thức ăn, nước uống, hô
hấp …, và sau đó có thể gây bệnh.
Với thành phần ô nhiễm là các tạp chất nhiễm bẩn có tính chất khác
nhau, từ các loại chất không tan đến các chất ít tan và cả những hợp chất tan
trong nước. Việc lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp thường căn cứ trên
đặc điểm của các tạp chất có trong nước thải. Các phương pháp chính
thường sử dụng là: phương pháp hóa học, phương pháp hóa lý, và phương
pháp sinh học.
* Đánh giá chất lƣợng nƣớc
- Các chỉ tiêu vật lý, ví dụ như:
+ Độ pH: Là đại lượng toán học biểu thị nồng độ hoạt tính ion H+ trong
nước,pH được sử dụng để đánh giá tính axit hay tính kiềm của dung dịch
(nước). pH = - log(H+).
Tính chất của nước được xác định theo các giá trị khác nhau của pH
Sự thay đổi pH dẫn tới sự thay đổi thành phần hóa học của nước (sự kết tủa,
sự hòa tan, cân bằng carbonat…), các quá trình sinh học trong nước. Giá trị
pH của nguồn nước góp phần quyết định phương pháp xử lý nước. pH được
xác định bằng máy đo pH hoặc bằng phương pháp chuẩn độ.
+ Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều
kiện môi trường và khí hậu. Sự thay đổi nhiệt độ phụ thuộc vào từng loại
nước. Nước mạch nông có to: 4 – 40oC, nước ngầm là : 17 – 31oC. Nhiệt độ
nước thải cao hơn nhiệt độ nước cấp.
+ Màu sắc: Nước nguyên chất không có màu. Màu sắc gây nên bởi các
tạp chất trong nước (thường là do chất hữu cơ (chất mùn hữu cơ – acid
humic), một số ion vô cơ (sắt…), một số loài thủy sinh vật…)
+Tổng chất rắn hoà tan Total Dissolved Solids (TDS): là tổng số các
ion mang điện tích, bao gồm khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong
5
một khối lượng nước nhất định, thường được biểu thị bằng hàm số mg/l hoặc
ppm (phần ngìn). TDS thường được lấy làm cơ sở ban đầu để xác định mức
độ sạch/ tinh khiết của nguồn nước.
+TSS (turbidity & suspendid solids): là tổng rắn lơ lửng. Thường đo
bằng máy đo độ đục (turbidimeter). Độ đục gây ra bởi hiện tượng tương tác
giữa ánh sáng và các chất lơ lửng trong nước như cát, sét, tảo và những vi
sinh vật và chất hữu cơ có trong nước. Các chất rắn lơ lửng phân tán ánh sáng
hoặc hấp thụ chúng và phát xạ trở lại với cách thức tùy thuộc vào kích thước,
hình dạng và thành phần của các hạt lơ lửng và vì thế cho phép các thiết bị đo
độ đục ứng dụng để phản ánh sự thay đổi về loại, kích thước và nồng độ của
các hạt có trong mẫu....
- Các chỉ tiêu hóa học, ví dụ như:
+ DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các
sinh vật nước (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh, côn trùng, vvv...) thường được tạo ra
do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do
trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào
nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo, vvv... 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 thuỷ vực.
+ BOD (Biochemical oxygen Demand- nhu cầu oxy sinh hoá) là lượng
oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ.
Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi
sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết
cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng
của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các
chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật.
6
+ COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) là lượng
oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ
và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá
học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một
phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật.
Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà
tan trong nước (DO). Do vậy nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm
giảm nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói
chung. Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hoá chất là các tác
nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước.
+NO3-: là dạng hợp chất vô cơ của nitơ có hóa trị cao nhất và có nguồn
gốc chính từ nước thải sinh hoạt hoặc nước thải một số ngành công nghiệp
thực phẩm, hóa chất …, chứa một lượng lớn các hợp chất nitơ. Khi vào sông,
hồ chúng tiếp tục bị ntrat hóa tạo thành nitrat.
Nitrat là giai đoạn cuối cùng của quá trình khoáng hóa các hợp chất
hữu cơ chứa nitơ.
+ Các yếu tố KLN: các kim loại nặng là những yếu tố mà tỷ trọng của
chúng bằng hoặc lớn hơn 5 như Asen, cacdimin, Fe, … ở hàm lượng nhỏ nhất
định chúng cần cho sự sinh trưởng và phát triển của động, thực vật nhưng khi
hàm lượng tăng thì chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và con người
thông qua chuỗi mắt xích thức ăn.
- Các thông số sinh học, ví dụ như:
+ Coliform: là nhóm sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường xác
định mức độ nhiễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nước.
2.1.2. Một số khái niệm chung về môi trường nước thải
- Khái niệm môi trường:
7
Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi
trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất
tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người
và sinh vật”.
- Khái niệm về ô nhiễm môi trường:
Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014: “Ô
nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù
hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh
hưởng xấu đến con người và sinh vật”.
Chất gây ô nhiễm là những nhân tố làm cho môi trường trở thành độc hại,
gây tổn hại hoặc có tiềm năng gây tổn hại đến sức khỏe, sự an toàn hay sự phát
triển của con người và sinh vật trong môi trường đó. Chất gây ô nhiễm có thể là
chất rắn (như rác) hay chất lỏng (các dung dịch hóa học, chất thải của dệt
nhuộm, rượu, chế biến thực phẩm), hoặc chất khí (SO2 trong núi lửa phun, NO2
trong khói xe, CO từ khói đun …), các kim loại nặng như chì, đồng … cũng có
khi nó vừa ở thể hơi vừa ở thể rắn như thăng hoa hay ở dạng trung gian.
Suy thoái môi trường là sự làm thay đổi chất lượng và số lượng của thành phần
môi trường, gây ảnh hưởng xấu cho đời sống của con người và thiên nhiên.
- Khái niệm ô nhiễm môi trường nước: Ô nhiễm môi trường nước là sự
biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn
nước và gây nguy hiểm cho con người, cho động vật nuôi và các loài hoang
dã, ảnh hưởng tới sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá…..
Như vậy, sự ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính
chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người
và sinh vật. Khi sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá một
ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số
bệnh cho người.
8
Hiến chương châu Âu đã có định nghĩa ô nhiễm nước như sau: “Sự ô
nhiễm nước là một biến đổi chủ yếu do con người gây ra đối với chất lượng
nước, làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp,
nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi – giải trí, cho động vật nuôi cũng như các
loài hoang dại”.
- Khái niệm nước thải sinh hoạt: nước thải sinh hoạt là loại nước thải
phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của các cộng đồng dân cư như: khu vực
đô thị, trung tâm thương mại, khu vực vui chơi giải trí, cơ quan công sở,…
Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là
BOD5, COD, Nitơ và Phốt pho. Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong
nước thải sinh hoạt đó là các loại mầm bệnh được lây truyền bởi các vi sinh
vật có trong phân. Vi sinh vật gây bệnh cho người bao gồm các nhóm chính là
virus, vi khuẩn, nguyên sinh bào và giun sán.
- Khái niệm quy chuẩn môi trường (theo khoản 5 điều 3 luật bảo vệ
Môi trường Việt Nam năm 2014/BTNMT): “Quy chuẩn kỹ thuật môi
trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung
quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ
thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng
văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường”.
- Khái niệm tiêu chuẩn môi trường (theo Luật bảo vệ Môi trường Việt
Nam năm 2014/BTNMT): “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các
thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô
nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan
nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để
bảo vệ môi trường”.
9
2.1.3 Ô nhiễm và phân loại ô nhiễm
Dựa vào tính chất ô nhiễm có thể phân loại ô nhiễm nước thải sinh hoạt
như sau:
- Ô nhiễm sinh học của nước: Sự ô nhiễm về mặt sinh học chủ yếu là
do sự thải các chất hữu cơ có thể lên men được: sự thải sinh hoạt hoặc kỹ
nghệ có chứa chất cặn bã sinh hoạt, phân tiêu, nước rửa của các nhà máy
đường, giấy, lò sát sinh...
Sự ô nhiễm sinh học thể hiện bằng sự nhiễm bẩn do vi khuẩn rất nặng,
đặt thành vấn đề lớn cho vệ sinh công cộng chủ yếu các nước đang phát
triển. Các bệnh cầu trùng, viêm gan do siêu vi khuẩn tăng lên liên tục ở nhiều
quốc gia chưa kể đến các trận dịch tả. Các sự nhiễm bệnh được tăng cường do
ô nhiễm sinh học nguồn nước. Ví dụ: thương hàn, viêm ruột siêu khuẩn.
- Ô nhiễm vật lý: Các chất rắn không tan khi được thải vào nước làm
tăng lượng chất lơ lửng, tức làm tăng độ đục của nước. Các chất này có thể là
gốc vô cơ hay hữu cơ, có thể được vi khuẩn ăn. Sự phát triển của vi khuẩn và
các vi sinh vật khác lại càng làm tăng độ đục của nước và làm giảm độ xuyên
thấu của ánh sáng.
- Ô nhiễm hóa học do các chất hữu cơ tổng hợp: chủ yếu do các hợp
chất dầu mỡ, bột giặt, xà bông …
Bột giặt tổng hợp phổ biến từ năm 1950. Chúng là các chất hữu cơ có
cực (polar) và không có cực (non-polar). Có 3 loại bột giặt: anionic, cationic
và non-ionic. Bột giặt anionic được sử dụng nhiều nhất, nó có chứa TBS
(tetrazopylène benzen sulfonate), không bị phân hủy sinh học.
Xà bông là tên gọi chung của muối kim loại với acid béo. Ngoài các xà
bông Natri và Kali tan được trong nước, thường dùng trong sinh hoạt, còn các
xà bông không tan thì chứa calci, sắt, nhôm...sử dụng trong kỹ thuật (các chất
bôi trơn, sơn, verni).
10
- Ở nước ta hiện nay, các loại nước thải sinh hoạt hầu hết được thải trực
tiếp ra ngoài môi trường mà chưa qua xử lý. Trường hợp đã xử lý thì chỉ qua
biện pháp lắng. Nhưng hiệu quả không cao, khi thải ra ngoài môi trường vẫn
gây ảnh hưởng xấu cho con người.
2.1.4. Định nghĩa, phân loại và nước thải
a, Định nghĩa nước thải
Tất cả các hoạt động sinh hoạt và sản xuất trong mỗi cộng đồng đều tạo
ra các chất thải, các thể khí, lỏng hoặc rắn. Thành phần chất lỏng, hay nước
thải được định nghĩa như một dạng hòa tan hay trộn lẫn giữa nước (nước
dung, nước mưa, nước mặt, nước ngầm . . . ) và chất thải từ sinh hoạt trong
cộng đồng dân cư, các khu sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp,
thương mại, giao thông vận tải và nông nghiệp… ở đây cần hiểu là sự ô
nhiễm nước lớn hơn khả năng tự làm sạch của tự bản thân nguồn nước.
Hay nói cách khác nước thải được định nghĩa theo TCVN 5980- 1995
và ISO 6107/1 – 1980: Nước thải là nước đã được thải ra sau khi sử dụng
hoặc được tạo ra sau một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp
với quá trình đó.
b, Phân loại nước thải
Để hiểu và tìm được biện pháp xử lý nước thải phù hợp phải phân loại
nước thải. thông thường nước thải thông thường được phân loại theo nguồn
gốc phát sinh ra chúng, được phân thành 3 loại cơ bản sau:
Nƣớc thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là loại nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh
hoạt của các cộng đồng dân cư như: khu vực đô thị, trung tâm thương mại,
khu vực vui chơi giải trí, cơ quan công sở,… Các thành phần ô nhiễm chính
đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là BOD5, COD, Nitơ và Phốt
pho. Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước thải sinh hoạt đó là các
11
loại mầm bệnh được lây truyền bởi các vi sinh vật có trong phân. Vi sinh vật
gây bệnh cho người bao gồm các nhóm chính là virus, vi khuẩn, nguyên sinh
bào và giun sán. Lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư phụ thuộc vào số
dân, vào các tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước.
Thành phần của hệ thống nước thải sinh hoạt bao gồm 2 loại:
- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh
- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt chữa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học,
ngoài ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất
nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các chất như:
protein (40-50%), hydratcacbon (40-50%), chất béo (5-10%), nồng độ chất
hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-450mg/l. Lượng
nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức sống
và các thói quen của người dân, có thể tính bằng 80% lượng nước được cấp.
Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh
hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi
trường nghiêm trọng.
Nƣớc thải công nghiệp
Nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sản
xuất công nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản
xuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh hoạt
của công nhân viên.
Nước thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phần cũng như
lượng phát thải và phụ thuộc vàonhiều yếu tố: loại hình công nghiệp, loại hình
công nghệ sử dụng, tính hiện đại của côngnghệ, tuổi thọ của thiết bị, trình độ
quản lý của cơ sở và ý thức cán bộ công nhân viên.Cơ sở để nhận biết và phân
loại như sau: Nước thải được sản sinh từ nước không được dùng trực tiếp
12
trong các công đoạn sảnxuất, nhưng tham gia các quá trình tiếp xúc với các
khí. chất lỏng hoặc chất rắn trong quá trình sản xuất. Loại này có thể phát sinh
liên tục hoặc không liên tục, nhưng nói chungnếu sản xuất ổn định thì có thể
dễ dàng xác định được các đặc trưng của chúng. Nước thải được sản sinh
ngay trong bản thân quá trình sản xuất. Vì là một thành phần củavật chất tham
gia quá trình sản xuất, do đó chúng thường là nước thải có chứa nguyên liệu,
hoá chất hay phụ gia của quá trình và chính vì vậy những thành phần nguyên
liệuhoá chất này thường có nồng độ cào và trong nhiều trường hợp có thể
được thu hồi lại. Vídụ như nước thải này gồm có nước thải từ quá trình mạ
điện, nước thải từ việc rửa hay vệ sinh các thiết bị phản ứng, nước chứa
amonia hay phenol từ quá trình dập lửa của công nghiệp than cốc, nước
ngưng từ quá trình sản xuất giấy. Do đặc trưng về nguồn gốc phát sinh lên
loại nên loại nước thải này nhìn chung có nồng độ chất gây ô nhiễm lớn, có
thể mang tính nguy hại ở mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào bản thân quá trình
công nghệ và phương thức thải bỏ. Nước thải loại này cũng có thể có nguồn
gốc từ các sự cố rò rỉ sản phẩm hoặc nguyên liệu trong quá trình sản xuất, lưu
chứa hay bảo quản sản phẩm, nguyên liệu.Thông thường các dòng nước thải
sinh ra từ các công đoạn khác nhau của toàn bộ quá trình sản xuất sau khi
được xử lý ở mức độ nào đó hoặc không được xử lý, được gộp lại thành dòng
thải cuối cùng để thải vào môi trường (hệ thống cống, lưu vực tự nhiên
nhưsông, ao hồ...). Có một điều cần nhấn mạnh: thực tiễn phổ biến ở các đơn
vị sản xuất, do nhiều nguyên nhân, việc phân lập các dòng thải (chất thải lỏng,
dòng thải có nồng độ chất ô nhiễm cao với các dòng thải có tải lượng gây ô
nhiễm thấp nhưng lại phát sinh với lượng lớn như nước làm mát, nước thải
sinh hoạt, nước mưa chảy tràn...), cũng như việctuần hoàn sử dụng lại các
dòng nước thải ở từng khâu của dây chuyền sản xuất, thường ít được thực
hiện. Về mặt kinh tế, nếu thực hiện tốt 2 khâu này sẽ giúp doanh nghiệp giảm
đáng kể chi phí sản xuất, chi phí xử lý nước thải.
13
Trong nước thải sản suất công nghiệp lại được chia ra làm 2 loại:
- Nước thải sản xuất bẩn, là nước thải sinh ra từ quá trình sản xuất sản
phẩm, xúc rửa máy móc thiết bị, từ quá trình sinh hoạt của công nhân viên,
loại nước này chưa nhiều tạp chất, chất độc hại, vi khuẩn, ...
- Nước thải sản xuất không bẩn là loại nước sinh ra chủ yếu khi làm
nguội thiết bị, giải nhiệt trong các trạm làm lạnh, ngưng tụ hơi nước cho nên
loại nước thải này thường được quy ước là nước sạch.
Nƣớc thải là nƣớc mƣa
Đây là loại nước thải sau khi nước mưa chảy tràn trên mặt đất và lôi
kéo theo các chất cặn bã, hóa chất BVTV, dẫu mỡ … đi vào hệ thống
thoát nước.
Hầu hết các khu đô thị, thành phố của nước ta đều có hệ thống thoát
nước thải và nước mưa. Lượng nước được chảy về nhà máy gồm nước thải sinh
hoạt, nước thải công nghiệp, nước ngầm thâm nhập và một phần nước mưa.
2.2. Cơ sở pháp lý
-Luật Bảo vệ môi trường của nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt
Nam số 55/2014/QH13 ngày 23 tháng 6 năm 2014 (Luật này có hiệu lực thi
hành từ ngày 01 tháng 01 năm 2015).
- Luật Tài ng n nước của Quốc Hội số 17/2012/QH13 ngày 21 tháng 6
năm 2012.
- Các nghị định, thông tư, quyết định, chị thị và văn bản của Chính phủ,
cơ quan TW, địa phương liên quan đến công tác bảo vệ môi trường, tài
nguyên nước:
+ Nghị đinh 80/2006/NĐ-CP ban hành ngày 09/08/2006 của Chính phủ
về việc hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường.
+ Nghị định 21/2008/NĐ-CP ban hành ngày 08/02/2008 của Chính
phủ về sửa đổi và bổ sung một số điều của nghị định 80/2006/NĐ-CP của
Chính phủ về việc quy định và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật
Bảo vệ môi trường.
14
+ Quyết định 35/2002/QĐ-BKHCNMT ngày 25/06/2002 của Bộ
khoa học, công nghệ và môi trường về việc ban hành tiêu chuẩn môi trường
Việt Nam.
+ Quyết định số 22/2006 /QĐ-BTNMT ngày 18/12/2006 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường về việc bắt buộc áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường.
+ Chỉ thị số 02/2004/CT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường về
tăng cường công tác quản lý tài nguyên nước dưới đất.
- Các tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam liên quan đến chất lượng nước.
+ QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
sinh hoạt.
+ TCVN 5992:1995 (ISO 5667-2: 1991) – Chất lượng nước – Lấy mẫu.
Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu.
+ TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3: 1985) – Chất lượng nước – Lấy mẫu.
Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
+ TCVN 5996:1995 (ISO 5667-6: 1990) – Chất lượng nước – Lấy mẫu.
Hướng dẫn lấy mẫu ở song và suối.
+ TCVN-5980-1995 tiêu chuẩn việt nam về chất lượng nước
2.3. Cơ sở thực tiễn
Quá trình đô thị hóa tại Việt Nam diễn ra rất nhanh. Những đô thị lớn
tại Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước nặng nề.
Đô thị ngày càng phình ra tại Việt Nam, nhưng cơ sở hạ tầng phát triển không
cân xứng, đặc biệt là hệ thống xử lý nước thải tại Việt Nam vô cùng thô sơ.
Vì hệ thống cỗng rãnh thoát nước còn trong tình trạng thô sơ, không hợp lý
cũng như không theo kịp đà phát triển dân số tại các thành phố lớn nên việc
giải quyết và xử lý nước thải này hầu như không thực hiện được. Nước thải
sau khi qua mạng lưới cống rãnh được chảy thẳng vào song, rạch và sau cùng
đổ ra biển mà không qua giai đoạn xử lý, độ ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận
15
nước thải đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Có thể nói người Việt Nam
đang làm ô nhiễm nguồn nước uống bằng chính nguồn nước sinh hoạt thải
ra hàng ngày.
2.3.1 Tổng quan về tài nguyên nước trên Thế giới.
Hơn 70% diện tích của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Lượng nước
trên Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỉ km³. Trong đó 97,4% là nước mặn trong
các đại dương trên thế giới, phần còn lại, 2,6%, là nước ngọt, tồn tại chủ yếu
dưới dạng băng tuyết đóng ở hai cực và trên các ngọn núi, chỉ có 0,3% nước
trên toàn thế giới (hay 3,6 triệu km³) là có thể sử dụng làm nước uống.
Khối lượng nước đóng băng ở các cực của trái đất chiếm tỷ lệ lớn
(99%), nhưng lượng nước này rất khó khai thác cho nên lượng nước hàng
ngày chúng ta sử dụng chủ yếu được lấy từ các sông, suối ao, hồ …
Nước sông luôn vận động và tuần hoàn, nên nhanh chóng được phục
hồi. Nhờ vậy tuy thể tích chứa của các song ước tính bằng 1.200 km3 nhưng
lưu lượng dòng chảy song phong phú hơn nhiều, tăng gấp 34.6 lần, tức là từ
1.200km3 lên 41.520 km3. Điều đó đã làm tăng khả năng khai thác đáng kể
trên các dòng sông.
Bảng 2.1: Lƣu lƣợng dòng chảy của một số dòng sông lớn
TT
Tên sông
Lƣợng dòng
Lƣu lƣợng trung
Diện tích lƣu
chảy TB năm W
bình ở cửa sông
vực (103km3)
(km3)
(l/s)
1
Amazôn
693
220.000
7.000
2
Cônggô
1.350
43.000
3.670
3
Hằng
1.200
38.000
2.000
4
Dương Tử
693
22.000
1.940
5
Baraxmaputra
630
22.000
936
6
Mê kông
551
17.500
810
(Nguồn: Dư Ngọc Thành, Bài giảng Quản lý tài nguyên nước,2010)[3]
16
Đặc điểm nổi bật của dòng chảy là sự phân bố không đồng đều theo
thời gian và không gian. Ở một số vùng khí hậu hàn đới, ví dụ như ở dải miền
trung Cộng hòa liên bang Nga dòng chảy được hình thành chủ yếu vào mùa
xuân trong thời gian tan băng tuyết, tuy chỉ xảy ra trong 3 tháng, nhưng chiếm
tới 50 – 60 %, có nơi tới 90 – 95 % tổng dòng chảy cả năm. Sự phân bố dòng
chảy không đều theo thời gian và vùng lãnh thổ là đặc trưng phổ biến đối với
nhiều nước trong đó có Việt Nam.
Nhu cầu sử dụng nước ở các quốc gia khác nhau cũng khác nhau. Tính
theo đầu người cho một năm thì nhu cầu này ở các nước đang phát triển là
100 m3 trong khi ở Mĩ là 1500m3, điêu đó nói lên rằng cùng với sự phát triển
của xã hội thì nhu cầu sử dụng nước của con người không ngừng tăng lên.
Theo điều tra của Ủy ban kinh tế châu Âu – năm 1966 ở 20 nước tỷ trọng
sử dụng nước trong các ngành là: Nước cho sinh hoạt và đô thị chiếm 14%, nước
dung trong nông nghiệp là 38%, nước dung trong công nghiệp là 48%.
Bảng 2.2: Diện tích đƣợc tƣới của thế giới
Năm
Diện tích được tưới(100 ha)
Khu vực
2000
2003
2005
Châu phi
9.125
10.319
11.058
Bắc mỹ và Trung mỹ
21.838
27.161
25.740
Nam mỹ
6.032
6.952
8.586
Châu Á
113.888
135.297
142.301
Châu Âu
11.910
15.079
16.833
Oceania(Australia)
Liên Xô Cũ
1.636
11.991
1.864
18.608
2.105
20.485
Tổng cộng
176.390
216.132
227.108
(Nguồn: Dư Ngọc Thành, Bài giảng Quản lý tài nguyên nước,2010)[3]
17
Những khó khăn của hầu hết các nước về vấn đề nước: Đó là vấn đề ô
nhiễm công nghiệp và xử lý nguồn nước. Những thành phố công nghiệp lớn
của các nước hầu như được xây dựng ở nhưng nơi có sông chảy qua. Sông
Huson chảy qua Newyork, sông Themes chảy qua London, sông Seine chảy
qua Paris, … Do chất thải công nghiệp không được xử lý nghiêm ngặt ngay từ
đầu nên các dòng sông, nơi thu thập nước thải dần dần trở nên ô nhiễm. Trong
nước thải công nghiệp có chứa các muối của các kim loại nặng như chì, đồng,
kẽm, sắt, crôm, …khi xả vào sông chúng gây độc hại ảnh hưởng đến chất
lượng môi trường nước gây ô nhiễm, nhà nước phải đầu tư kinh phí khá lớn
cho việc xử lý.
Ví dụ: Ở Mỹ mỗi năm trung bình 33 tỷ gallon nước thải sinh hoạt phải
xử lý sơ bộ trước khi đổ ra sông. Nếu chỉ tính riêng tiền điện thì mỗi năm Mỹ
phải chi 25 tỷ USD cho quá trình vận hành hệ thống xử lý. Đó là chưa kể đến
một lượng lớn hóa chất tiêu tốn. Với Mỹ chi phí cho đầu tư để xử lý chất thải
hàng năm đứng vị trí thứ 3 sau giáo dục và giao thông vẫn tải.[4]
2.3.2. Tổng quan về tài nguyên nước ở Việt Nam
Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng và là thành phần thiết yếu của
sự sống. Nước quyết định sự tồn tại, phát triển bền vững của mọi quốc gia,
mặt khác nước cũng có thể gây ra tai hoạ cho con người và môi trường. Tài
nguyên nước bao gồm các nguồn nước mặt, nước mưa, nước dưới đất,
nước biển.
Trong tự nhiên, nước luôn chuyển động không ngừng theo một chu
trình tuần hoàn, liên tục, vĩnh viễn, bất di bất dịch gọi là “Chu trình thuỷ văn”.
Chu trình thuỷ văn bao gồm 5 quá trình chính: bốc thoát hơi, ngưng tụ, giáng
thuỷ (mưa, tuyết), trữ (trữ trên mặt và trữ ngầm qua thấm mặt và thấm lọc) và
chảy trên bề mặt trái đất (trong các hệ thống kênh rạch, sông suối, qua một