Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật xử lý nước cấp cho vùng nông thôn

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT
XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO VÙNG NÔNG THÔN

LÊ VĂN CÁT

Hà Nội 3 -2009

1


Lời nói đầu
Tài liệu “hướng dẫn kỹ thuật xử lý nước cấp cho vùng nông thôn” được biên soạn nhằm
mục đích cung cấp cho đọc giả các thông tin:
 Kiến thức cơ bản về các kỹ thuật xử lý nước cấp: nguyên lý của từng kỹ thuật, các
thông số kỹ thuật sử dụng để thiết kế, một số đặc điểm kỹ thuật mang tính chất
đặc thù, tính năng tác dụng của từng kỹ thuật và tính liên quan tương hỗ giữa các
kỹ thuật xử lý nước.
 Phương pháp tổ hợp hợp lý các đơn vị công nghệ trong một hệ thống xử lý nước
cấp từ các nguồn nước có đặc trưng khác nhau.
 Khả năng, điều kiện để cải tiến công nghệ xử lý nước trên nền của các sơ đồ công
nghệ cơ bản đối với nước mặt, nước ngầm.
 Sử dụng đúng và hiệu quả các loại hóa chất, vật liệu phục vụ quá trình xử lý nước
cấp.
 Đặc điểm chất lượng nguồn nước cấp tại một số vùng của Việt Nam.
 Trong một chừng mực nhất định, tài liệu trên cũng có thể có ích đối với các nhà
quản lý chất lượng nước hoặc khi quyết đinh phương án kỹ thuật trong quá trình
xây dựng hệ thống cấp nước.
Nội dung của tài liệu được bố trí như sau:
Phần đầu ( chương 1,2,3) trình bày về ảnh hưởng của chất lượng nước lên sức
khỏe người sử dụng; một số đặc trưng nổi bật về chất lượng nước nguồn và một số
nguyên tắc khi xây dựng một hệ thống xử lý nước cấp.

Phần hai (chương 3 đến chương 11) trình bày các kỹ thuật cơ bản trong công nghệ
xử lý nước. Các kỹ thuật cơ bản đóng vai trò là “ những viên gạch” để tổ hợp thành một
hệ thống xử lý từ các nguồn nước mặt hoặc nước ngầm.
Phần ba (chương12 đến chương17) trình bày một số phương pháp xử lý đối tượng
đặc thù thường gặp trong nguồn nước ngầm, nước mặt trên cơ sở phối hợp các kỹ thuật
xử lý cơ bản.
Phần cuối (chương 18,19) trình bày phương thức cấp nước áp dụng ở vùng nông
thôn Việt Nam cũng như vấn đề ăn mòn trong hệ thống xử lý và mạng dẫn nước nhằm
giúp các nhà quản lý một cái nhìn toàn cảnh hơn về một hệ thống cấp nước cần có.
Là một tài liệu chuyên môn bao gồm nhiều lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, công
nghệ và đa dạng về đối tượng quan tâm, nội dung tài liệu chắc chắn có thiếu sót, chưa
đáp ứng được nhiều đối tượng sử dụng và kể cả những lỗi chuyên môn thuần túy. Tác
giả sẵn sàng đón nhận những ý kiến phản biện và sửa chữa nhằm mục đích có ích hơn
cho người đọc.
Tác giả chân thành cảm ơn tổ chức UNICEF Việt Nam đã tài trợ kinh phí biên
soạn tài liệu, cảm ơn sự giúp đỡ thiết thực của các cán bộ Chương trình Nước, môi
trường và vệ sinh của UNICEF, Trung tâm Quốc gia nước sạch và vệ sinh môi trường
2


nông thôn thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và Trung tâm Nước sinh hoạt
và vệ sinh môi trường nông thôn các tỉnh. Tác giả cũng rất trân trọng và biết ơn các ý
kiến đóng góp quý báu, xác đáng tại hội thảo đóng góp ý kiến cho tài liệu vào ngày 4 –
5/12/2008 tại Hải Phòng.

Tác giả

Lê Văn Cát

MỤC LỤC

Trang

3


1.

CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ SỨC KHỎE

1

1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6

Nhiễm bẩn sinh học
Nhiễm bẩn do hóa chất vô cơ
Nhiễm bẩn do hóa chất bảo vệ thực vật
Chất khử trùng và sản phẩm phụ
Chất lượng cảm quan
Tiêu chuẩn nước sinh hoạt

2
6
11
12
13

15

2.

NGUỒN NƯỚC

2.1
2.2
2.3
3.

17

Nước mưa
Nước mặt
Nước ngầm

17
18
20

NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP

3.1

Đặc điểm chung

24
24

3.2

Lựa chọn nguồn nước cấp

26

3.3

Tính năng của các đơn vị công nghệ

27

4.

TRUNG HÒA NƯỚC

30

4.1

pH, độ kiềm của nước và vai trò của chúng

30

4.2

Vật liệu trung hòa

32

4.3

Hệ thống điều chỉnh pH

35

4.4

Ứng dụng

37

5
.
5.1
5.2
5.3
6.
6.1
6.2
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.3
6.3.1
6.3.2

BÃO HÒA KHÍ
Cơ sở của phương pháp bão hòa khí

Kỹ thuật bão hòa khí
Ứng dụng
LẮNG
Nguyên tắc hoạt động của bể lắng
Dạng bể lắng
Bể lắng ngang
Bể lắng đứng
Bể lắng nghiêng
Thiết kế bể lắng
Yếu tố ảnh hưởng
Thông số thiết kế

39
39
41
44
47
47
49
49
51
53
54
54
55

4


6.3.3

6.3.3.1
6.3.3.2
6.3.3.3
6.3.3.4
6.4
7.
7.1
7.2
7.3
7.3.1
7.3.2
7.3.3
7.3.4
7.4
7.5
8.
8.1
8.2
8.3.
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
8.9
8.10
9.

9.1
9.2

9.2.1
9.2.2
9.2.3
9.2.4
9.2.5

Thiết kế các dạng bể lắng
Bể lắng ngang theo chiều dọc
Bể lắng tròn từ trung tâm
Bể lắng tiếp xúc
Bể lắng nghiêng
Ứng dụng
LỌC
Phân loại và cơ chế lọc
Vật liệu lọc
Kỹ thuật lọc
Lọc nhanh
Lọc chậm
Lọc bề mặt
Lọc màng
Lọc trực tiếp
Rửa ngược và hệ lọc rửa tự động
KEO TỤ
Chất rắn không tan trong nước
Tính bền của hệ keo trong nước
Keo tụ với muối nhôm
Ảnh hưởng của một số yếu tố
Keo tụ với poly nhôm clorua
Keo tụ với muối sắt
Chất trợ keo tụ

Tiêu chí lựa chọn chất keo tụ
Thực hiện quá trình keo tụ
Hướng dẫn xác định liều lượng chất keo tụ, trợ keo tụ
KHỬ TRÙNG
Một vài nét chung
Khử trùng bằng phương pháp hoá học
Khử trùng với clo
Khử trùng bằng ozon
Khử trùng với hydro peroxit
Khử trùng với kali permanganat
Khử trùng với bạc
5

57
57
59
60
62
63
65
65
67
68
68
70
72
73
77
77
81

81
83
86
88
89
90
91
95
96
99
102
102
103
104
111
112
113
114


9.3
9.4
9.5
9.6
10.
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5

11.
11.1
11.2
11.3
11.4.
11.4.1
11.4.2
11.4.3
11.5.
12.
12.1
12.2
12.2.1
12.2.2
12.2.3
12.2.4
12.2.5
12.3
13.
13.1
13.2
13.2.1

Xác định liều lượng chất khử trùng
Khử trùng bằng tia cực tím
Khử trùng bằng phương pháp lọc màng
Khử trùng bằng phương pháp hóa lý
HẤP PHỤ - LOẠI BỎ
CHẤT HỮU CƠ TRONG NƯỚC
Đặc thù của tạp chất hữu cơ trong nước

Than hoạt tính và đặc trưng hấp phụ trong môi trường nước
Phương thức sử dụng than trong thực tế
Tái sinh than hoạt tính
Ứng dụng
TRAO ĐỔI ION
Khái niệm cơ bản
Vật liệu trao đổi ion
Đặc trưng kỹ thuật và tính chất của vật liệu trao đổi ion
Cột trao đổi ion
Các yếu tố ảnh hưởng
Tính toán thiết kế cột trao đổi ion
Độ bền của nhựa trao đổi ion
Ứng dụng
LOẠI BỎ SẮT VÀ MANGAN TRONG NƯỚC NGẦM
Sự tồn tại của sắt và mangan trong nước ngầm
Phương pháp xử lí sắt, mangan
Phương pháp oxy hóa – kết tủa
Oxy hoá Fe (II) với oxy hoà tan.
Oxy hoá Mn (II) với oxy phân tử
Oxy hoá Fe (II), Mn (II) với permanganat
Oxy hoá Mn (II), Fe (II) với HOCl
Tổ hợp hệ thống xử lí sắt và mangan
XỬ LÝ ASEN
Dạng tồn tại của asen trong nước.
Kỹ thuật xử lý asen
Phương pháp phối hợp

6

114

121
123
125
126
126
127
131
136
138
141
141
143
147
150
150
151
154
157
159
159
160
160
162
163
164
164
165
170
171
171

172


13.2.2
13.2.3
13.2.4
14.
14.1
14.2
14.3
15.
15.1
15.2
15.2.1
15.2.2
16.
16.1
16.2

16.2.1
16.2.2
16.2.3
16.2.4
17.
17.1
17.2
17.2.1
17.2.3
17.2.4
17.3

17.4
17.5
18.
18.1
18.2
18.3
18.4
18.5

Phương pháp trao đổi ion
Phương pháp hấp phụ
Phương pháp sử dụng thủy thực vật
XỬ LÝ FLO
Kết tủa với tricanxi photphat
Hấp phụ flo trên Mg(OH)2
Hấp phụ flo trên oxit nhôm
LÀM MỀM NƯỚC
Độ kiềm, độ cứng của nước
Khử độ cứng của nước
Khử cứng theo phương pháp kết tủa
Khử cứng theo phương pháp trao đổi ion
XỬ LÝ AMONI
Sự tồn tại của amoni trong nước
Kỹ thuật xử lý amoni
Phương pháp cơ học
Clo hóa tại điểm đột biến
Phương pháp trao đổi ion
Xử lý sinh học
LÀM NGỌT NƯỚC
Giới thiệu phương pháp

Thẩm thấu ngược
Hiện tượng thẩm thấu
Kỹ thuật thẩm thấu ngược
Thiết bị thẩm thấu ngược
Bảo dưỡng màng
Kỹ thuật điện thẩm tích và thẩm tích xoay chiều
Phương pháp trao đổi ion
Chưng cất nước
PHƯƠNG THỨC CẤP NƯỚC SINH HOẠT
TẠI VÙNG NÔNG THÔN VIỆT NAM
Sử dụng nước theo điểm
Cấp nước tập trung
Cấp nước phân tán
Sử dụng nguồn nước mưa
Cấp nước trong tình trạng khẩn cấp
7

174
175
179
181
181
182
182
185
185
188
188
192
196

196
197
197
198
199
201
204
205
205
205 17.2.2
206
208
211
211
213
214
219
219
223
233
234
235


19.
ĂN MÒN VÀ BIỆN PHÁP BẢO VỆ
19.1
Hiện tượng và nguyên nhân
19.1.1
Ăn mòn do yếu tố vật lý

19.1.2
Ăn mòn do yế tố hóa học
19. 2
Biện pháp chống ăn mòn kim loại
19.2.1
Lựa chọn vật liệu
19.2.2
Xử lý hóa học
19.2.3
Phương pháp bảo vệ catod
19.2.4
Kiểm soát vi sinh trong mạng dẫn
TÀI LIỆU THAM KHẢO

8

241
241
242
243
244
244
245
246
247
248


1. CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ SỨC KHỎE
 Nước có chất lượng không an toàn có nguy cơ gây bệnh, 80% bệnh tật có liên

quan đến chất lượng nước.
 Chất lượng nước được đặc trưng bởi các thành phần: vi sinh, hoá chất, chất
phóng xạ và cảm quan.
 Vi sinh gây bệnh chủ yếu là bệnh đường ruột do vi khuẩn, virus, động và thực vật
nguyên sinh.
 Hoá chất, dạng hữu cơ và vô cơ có nguồn gốctừ tự nhiên, hoạt động sản xuất,
sinh hoạt hoặc trong quá trình xử lý nước không hợp lý. Tác nhân gây độc mãn
tính hay cấp tính thể hiện qua các triệu chứng: gây độc, gây ung thư, gây độc thần
kinh, đột biến gien và gây ra hiện tượng quái thai.
 Chất lượng cảm quan ít mang tính độc hại nhưng mang lại cảm giác cho người sử
dụng. Tính chất cảm quan của nước thể hiện ở mùi, vị, màu, độ đục và độ khoáng
tan trong nước.
Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), khoảng 80% bệnh tật của con người có liên
quan đến chất lượng không an toàn của nước sinh hoạt.
Trong quá trình lưu chuyển của nước mặt, lưu giữ trong lòng đất của nước ngầm,
một loạt các tác nhân có khả năng gây độc cho người sử dụng hình thành và tồn tại trong
nước. Chất gây độc cũng có thể hình thành trong quá trình xử lý và phân phối nước đến
người tiêu dùng nếu các công đoạn trên không được thực hiện hợp lý. Hoạt động trong
sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, sinh hoạt thải ra nhiều loại tạp chất, chúng
thâm nhập vào các nguồn nước và rất nhiều loại trong đó có tính độc hại rất lớn ngay với
nồng độ rất thấp.
Có đủ nước sử dụng cho sinh hoạt là nhu cầu cơ bản của cuộc sống. Nước sinh hoạt
đảm bảo về chất lượng là một trong các yếu tố quan trọng để giữ gìn sức khỏe, ngăn
ngừa bệnh tật.
Nước sinh hoạt khai thác từ các nguồn khác nhau chứa chủng loại tạp chất khác
nhau và với mức độ khác nhau. Loại tạp chất có lợi hoặc vô hại cho người sử dụng
không nhiều, phần lớn thuộc loại có hại và rất nguy hại.
9

Nước đảm bảo an toàn về chất lượng là loại nước không chứa các loại tạp chất độc
hại hoặc có mặt nhưng chỉ với nồng độ tối đa cho phép được qui định theo tiêu chuẩn
của Tổ chức Y tế thế giới, của quốc gia, của ngành hay địa phương.
Chủng loại tạp chất gây độc cho sức khỏe trong nước khá phong phú, có thể phân
thành ba nhóm chính: tạp chất vi sinh vật, tạp chất hóa học và tạp chất phóng xạ.
Với mức độ khác nhau, các nguồn nước phần lớn nhiễm bẩn bởi vi sinh và các hợp
chất hóa học. Tạp chất phóng xạ ít gặp ở các nguồn nước, trừ những khu vực đặc biệt
(do bản chất tự nhiên hay nhân tạo).
1.1 Nhiễm bẩn sinh học
Bệnh lây nhiễm do vi khuẩn gây bệnh, do virus, động vật nguyên sinh hoặc ký sinh
trùng có liên quan đến nước sinh hoạt là rất phổ biến. Bệnh truyền nhiễm chủ yếu lây lan
qua các chất thải vào nguồn nước và các loài động vật, đặc biệt qua đường phân. Khi
nguồn nước bị ô nhiễm các tác nhân gây bệnh trên được sử dụng vào ăn uống, tắm giặt
sẽ dễ gây ra các bệnh truyền nhiễm, có thể trở thành dịch.
Vi sinh vật có tiềm năng gây bệnh thông qua con đường nước uống có thể phân
chia ra làm bốn nhóm: vi khuẩn, virus, động vật nguyên sinh và giun sán.
Bảng 1.1. Các nhóm sinh vật có tiềm năng gây bệnh và các nguồn phát sinh chủ
yếu của chúng [1]
1. Vi khuẩn
Bệnh chủ yếu

Nguồn xuất phát

Sốt thương hàn

Phân người

Phó thương hàn

Phân người

Thương hàn do khuẩn salmonella

Phân người, phân gia súc

Bệnh lỵ

Phân người

Bệnh tả

Phân người

Bệnh đau dạ dày, viêm đường ruột

Phân người, phân gia súc

Bệnh phổi

Phân người, phân gia súc

2. Virus đường ruột
Bệnh chủ yếu

Nguồn xuất phát

Bại liệt

Phân người

Bệnh màng não

Phân người
10


Đau dạ dày, viêm ruột

Phân người

Viêm gan

Phân người

3. Động vật nguyên sinh
Bệnh chủ yếu

Nguồn xuất phát

Bệnh amip

Đất, nước

Bệnh lỵ

Phân người

Bệnh đường ruột liên quan đến tảo

Nước tự nhiên

4. Giun sán:
Bệnh đường ruột do phân người, đất, nước, không khí.
Vi khuẩn
Vi khuẩn là các sinh vật đơn bào, thường có kích thước thước nhỏ khoảng 1 - 5µm
(1000 µm = 1mm), có phương thức sinh sản bằng cách nhân đôi tế bào. Chủng loại vi
khuẩn rất phong phú và là tác nhân gây ra nhiều bệnh cho con người. Vi khuẩn liên quan
đến nước sinh hoạt đáng quan tâm là: Salmonella, Shigella, Yersinia, Etoropathogenic,
Campylobacter jejuni, legionella, Entopathogenic, E.coli, Vibro cholerae,
Mycobacterium và một số vi khuẩn cơ hội khác [42].
Salmonella: Có trên 2000 loại salmonella kiểu huyết thanh và tất cả đều có khả
năng gây bệnh. Phần lớn chúng là tác nhân gây bệnh viêm đường ruột, riêng S.typhi và
Sparatyphi gây bệnh thương hàn và phó thương hàn. Hai loại sau cùng chỉ gây bệnh trên
người, loại khác gây bệnh cả trên người lẫn súc vật.
Shigella: Bao gồm bốn nhóm con S.sonnei, S.flexneri, S.boydii và S.dynensterial.
Chúng gây ra bệnh lỵ trực khuẩn.
Yersinia enterocolitica: Loại vi khuẩn này có thể gây bệnh viêm đường ruột cấp
tính. Chúng có thể truyền bệnh từ người qua người và một số loài động vật. Loại vi
khuẩn này có thể phát triển ngay cả ở nhiệt độ 4 0C, dễ có mặt trong các nguồn nước mặt
và ít có mối liên hệ trực tiếp với loại vi khuẩn đường phân.
Campylobacter: Là loại vi khuẩn có thể gây bệnh cho người và nhiều loại gia súc.
Chúng có thể gây bệnh viêm đường ruột cấp tính trong vòng vài tuần.

11


Legionella: Người ta đã phân lập được 26 chủng loại Legionella trong đó có bảy
loại là tác nhân gây bệnh viêm phổi, đứng đầu danh sách là Legionella pneumophila.
Chúng có khả năng gây bệnh viêm phổi cấp tính.
Enteropathogennic E.coli: Khoảng 11 loại E.coli trong tổng số trên 140 có khả

năng gây bệnh đường ruột cho người. Enteropathogenic E.coli là tác nhân lớn nhất gây
bệnh tiêu chảy ở trẻ em. Rất nhiều trận dịch tả xảy ra là do nguyên nhân nguồn nước
nhiễm phân.
Vibrio cholerae: Vi khuẩn dạng này gây rối loạn tiêu hóa với các triệu chứng tiêu
chảy, nôn mửa, bí tiểu tiện, mất nước, giảm huyết áp, sốt lạnh, co giật. Bệnh có thể dẫn
đến tử vong trong vài giờ nếu không được điều trị đúng. Bệnh có thể lan truyền thành
những trận dịch lớn, diện rộng.
Mycobacterium: Mycobacterium tuberculosic gây bệnh lao đối với người. Lây
nhiễm thông qua tiếp xúc giữa người với người và cũng có thể lây lan thông qua nguồn
nước ô nhiễm ví dụ từ nước thải của bệnh viện lao. Bệnh cũng có thể lan truyền qua con
đường nước uống.
Vi khuẩn cơ hội: Vi khuẩn cơ hội là nhóm dị tính thuộc vi khuẩn dạng gram âm,
không gây bệnh thường xuyên, chỉ gây bệnh đối với trẻ sơ sinh, người già yếu hoặc
người có tình trạng sức khỏe kém. Nhóm vi khuẩn này luôn tồn tại ở trong nước và trong
nước đã qua xử lý.
Virus
Virus là nhóm tác nhân gây bệnh, nhỏ hơn nhiều so với vi khuẩn, trong phần lớn
trường hợp có kích thước từ 10 – 300nm (1000nm = 1µm).
Virus không có cấu tạo tế bào, là tiểu phần gồm protein và nhân axit nucleic. Virus
sống ký sinh trên tế bào (vi khuẩn) chủ, không có quá trình trao đổi chất độc lập. Virus
gây bệnh thông qua con đường tiêu hóa cho người, cho một số gia súc và thải ra ngoài
qua đường phân. Hiện nay người ta phát hiện được hơn 1000 loại virus gây bệnh. Loại
Virus gây bệnh liên quan đến nước sinh hoạt gồm: Hepatitis A, loại virus Norwark,
rotaviruses, adenovirus, enterovirus và reovirus.
Hepatitis A: Mặc dù tất cả các loại virus gây bệnh đều có khả năng truyền nhiễm
thông qua môi trường nước nhưng điển hình nhất là loại hepatitis A (HAV). HAV gây
bệnh viêm gan, khi bị bệnh, gan bị viêm tấy, hoại tử. Loại virus này có sức sống dai,
chịu đựng tốt so với các loại khác.
Loại virus Norwark: Là loại virus gây bệnh đường ruột cấp tính, ít nhất người ta
có thể phân lập được ba loại thuộc nhóm này.

Rotavirus: Rotavirus gây bệnh đường ruột cấp tính, đặc biệt đối với trẻ em. Ở các
nước đang phát triển bệnh này có tỷ lệ tử vong cao.
12


Adenovirus, enterovirus và reovirus: Đây cũng là ba nhóm virus gây bệnh qua
đường tiêu hóa và hô hấp. Adenovirus được tìm thấy trong nước thải và nước mặt bị ô
nhiễm nhưng không phát hiện ra trong nước uống. Entrovirus và reovirus được tìm thấy
cả trong nước thải, nước nguồn và nước sau xử lý.
Động vật nguyên sinh
Động vật nguyên sinh là loại sinh vật đơn bào có khả năng chuyển động. Sinh vật
đơn bào không có thành tế bào. Động vật nguyên sinh có thể chia làm nhiều nhóm: amip,
trùng lông roi, trùng lông tơ, trùng bào tử. Động vật nguyên sinh gây bệnh liên quan đến
nước sinh hoạt gồm: Giardia lamblia, Entamobea histotica, Cryptosporidium và
Naegleria fowleri.
Các loài động vật nguyên sinh có khả năng gây bệnh đường ruột thông qua nước
uống. Do có kích thước khá lớn (một vài chục m) nên chúng có sức chống chịu cao với
chất khử trùng và có thể tách loại chúng tốt thông qua phương pháp lọc.
Tảo cũng là loại sinh vật đơn bào, là loại thực vật (phần lớn) không có khả năng tự
di chuyển. Kích thước của tảo nằm trong khoảng 5 - 100 m. Tảo không gây độc trực
tiếp cho người nhưng một số chất độc tiết ra từ tảo có tính nội hay ngoại độc tố. Khi các
độc tố trên thâm nhập vào cơ thể với lượng đủ lớn có thể sẽ gây độc.
Chỉ thị sinh học
Hai nhóm vi sinh vật được sử dụng nhiều nhất làm chỉ thị ô nhiễm vi sinh là tổng
coliform và E.coli.
Nhóm vi sinh vật tổng coliform phân bố rộng rãi trong tự nhiên, là nhóm vi khuẩn
ưa khí, tùy nghi và kỵ khí, dạng gram âm, không tạo bào tử, dạng que. Loại vi sinh trên
có thể lên men đường lactose, tạo ra khí ở nhiệt độ 35 0C trong thời gian 48 giờ. Tổng
coliform bao gồm cả E.coli là loại vi khuẩn dạng tùy nghi chiếm số đông trong phân của
động vật máu nóng và loại Entrobacter, Ktebsicilla, Citribacter.

Không có loại sinh vật nào đáp ứng đầy đủ đòi hỏi tiêu chí của “chỉ thị sinh học”
nhưng tổng coliform là lựa chọn tốt nhất. Nhược điểm của tổng coliform với tư cách là
chỉ thị là chúng có thể “tái phát triển” trong môi trường nước, có nghĩa là trị số xác định
được có nguy cơ cao hơn giá trị thực trong nguồn nước. Mặt khác có nhiều loại vi sinh
vật có khả năng sống dai hơn nhóm thuộc tổng coliform. Tuy vậy tổng coliform là tiêu
chí thích hợp đặc trưng cho chất lượng nước sinh hoạt về phương diện sinh học. Tiêu
chuẩn ban hành theo Quyết định số 09/2005 của Bộ Y tế quy định coliform tổng số là 50
vi khuẩn/100ml.
Chỉ số E.coli (vi khuẩn đường phân) là tiêu chuẩn thể hiện rõ nhất sự có mặt của vi
khuẩn gây bệnh từ ô nhiễm phân, nó là một nhóm nhỏ nằm trong coliform (xác định ở
nhiệt độ cao hơn 43 - 450C). Các phương pháp đánh giá không cho phép phân biệt được
13


dạng vi khuẩn có nguồn gốc từ phân người hay động vật. Trị số E.coli nhỏ hơn nhiều so
với tổng coliform. Sự có mặt của E. coli là dấu hiệu chỉ ra nguồn nước đang bị nhiễm
phân của động vật máu nóng. Tiêu chuẩn nước sinh hoạt nói chung của Việt Nam không
cho phép sự có mặt của E.coli trong nước.
1.2 Nhiễm bẩn do hóa chất vô cơ
Bất kỳ một loại hóa chất nào cũng có ảnh hưởng đến cơ thể sống hoặc có lợi, vô
hại hay có hại tới sức khỏe khi tiếp xúc với chúng [1,2,14,42].
Phản ứng của cơ thể sống đối với hóa chất phụ thuộc vào nồng độ của hóa chất
khi tiếp xúc. Thông thường, tác hại càng lớn khi nồng độ càng cao. Điều này rất quan
trọng vì chỉ hiểu đơn giản là một loại hóa chất nào đó có khả năng gây ra một loại bệnh
cụ thể mà đưa ra kết luận là không đủ cơ sở, mà phải tiếp xúc bao lâu với một liều lượng
cụ thể thì hóa chất đó mới trở thành nguyên nhân gây bệnh. Vì lý do đó, tạp chất gây độc
trong nước được quy định với một giá trị nào đó, nó chỉ gây hại khi nồng độ của nó vượt
quá giá trị đó.
Hóa chất dạng vô cơ có thể tồn tại trong nước tự nhiên, trong các nguồn nước bị
nhiễm bẩn, thậm chí do thiết bị xử lý, đường ống dẫn nước, dụng cụ nấu nướng, chứa

nước (ví dụ như chì, đồng là các thành phần có thể có nguồn gốc từ các mối hàn đường
dẫn nước).
Do hạn chế phạm vi tài liệu, phần tới sẽ điểm qua một số hợp chất vô cơ có liên
quan trong tiêu chuẩn chất lượng nước ban hành kèm theo Quết định số 09/2005 của Bộ
Y tế.
Amoni (NH4+) – 3mg/l
Trong môi trường nước tồn tại đồng thời hai dạng: amoni tích điện dương (NH 4+)
và amoniac không mang điện tích (NH3).
Amoniac là chất khí, một bazơ yếu, độ tan trong nước rất cao: tại 20 oC, áp suất
thường độ tan của nó là 520g/l. Amoniac có khả năng bay hơi do không tích điện, mức
độ bay hơi tăng tại nhiệt độ và pH cao. Trong nước, amoniac bị thủy phân (phản ứng với
nước) tạo ra amoni.
Amoni là chất không có khả năng bay hơi, hàm lượng amoni trong nước ngầm
thường cao hơn trong nước mặt. Trong nước ngầm vùng đồng bằng, hàm lượng amoni
thường có giá trị cao thường nằm trong khoảng 10 – 30 mg/l.
Trong môi trường nước amoniac và amoni tồn tại phụ thuộc vào pH của môi
trường, khi pH < 7 dạng tồn tại chủ yếu là amoni, NH 4+ (100%). Khi pH > 11, dạng tồn
tại chính là amoniac, NH 3 (100%). Tại pH = 9,25, mỗi dạng chiếm 50%. Như vậy có
14


thể thấy trong phần lớn các nguồn nước tự nhiên (thường có độ pH trong khoảng 6,5 –
8,5) hợp chất trên tồn tại chủ yếu ở dạng amoni.
Amoni chỉ gây ảnh hưởng độc hại tới sức khoẻ của những người khoẻ mạnh khi
lượng hấp thụ lớn hơn khả năng đào thải của con người. Nói chung độc tính của amoni
không cao đối với người nhưng trong quá trình bơm, lọc, vận chuyển, lưu giữ amoni sẽ
chuyển hoá (do vi sinh vật) thành dạng độc là nitrit, nó tiếp tục chuyển hoá trong cơ thể
con người và gây độc.
Asen (As) – 0.05mg/l
Asen hình thành trong nước ngầm chủ yếu do quá trình hòa tan các khoáng vật

trong đất, tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ hay hữu cơ. Asen dạng vô cơ trong nước tồn
tại ở hai trạng thái hoá trị là +3 và +5, tỷ lệ giữa hai dạng hoá trị phụ thuộc vào tính khử
của môi trường (thế oxy hoá khử cao thì loại hoá trị +5 nhiều hơn và ngược lại) và pH
của nguồn nước.
Asen hoá trị +3 có tính độc cao hơn loại hoá trị +5. Cả As(V) lẫn As(III) đều thâm
nhập vào cơ thể qua đường tiêu hoá và đường hô hấp. Trong cơ thể, hợp chất As(V) bị
khử về dạng As(III) độc hơn. Cơ thể thải asen qua nước tiểu khá nhanh, 50 - 80% trong 3
- 5 ngày. Lượng asen dư trong cơ thể được tích tụ lại trong keratin của da, tóc và móng
tay. Trong cơ thể người, As(V) sẽ thay thế vị trí của photphat trong tế bào và kìm hãm
quá trình trao đổi chất. Asen dạng vô cơ được liệt vào danh sách các chất gây ung thư da
và các dạng ung thư khác. Có tồn tại mối tương quan giữa mức độ ung thư với hàm
lượng asen trong nước và tuổi tác trong cộng đồng sử dụng nước có hàm lượng asen cao.
Chì (Pb) – 0.01mg/l
Chì tồn tại ở các dạng hóa trị: 0, +2, +4 trong đó muối chì hóa trị 2 là hay gặp nhất
và có độ bền cao nhất. Trong các hợp chất hữu cơ chì thường có hóa trị +4. Trong không
khí chì kim loại bị oxy hóa tạo ra lớp màng oxit bảo vệ, trong nước tạo ra lớp hydroxit.
Trong tự nhiên tồn tại các loại quặng galenit (PbS), cerusit (PbCO 3) và anglesit (PbSO4).
Chì trong nước máy có nguồn gốc tự nhiên chiếm tỉ trọng khiêm tốn, chủ yếu do ăn
mòn từ đường ống dẫn, các thiết bị tiếp xúc có chứa chì. Hàm lượng chì trong nước phụ
thuộc vào pH, độ cứng, nhiệt độ, thời gian tiếp xúc.
Chì có thể thâm nhập vào cơ thể người qua thức ăn, nước uống và hít thở, chủ yếu
do thức ăn. Chúng được tích tụ trong xương, ít gây độc cấp tính trừ trường hợp liều
lượng rất cao. Nguy hiểm hơn là sự tích lũy lâu dài trong cơ thể của lượng nhỏ trong thời
gian dài. Trẻ sơ sinh, trẻ em dưới sáu tuổi và phụ nữ có thai là đối tượng nhạy cảm nhất
với độc tố chì.
Clorua (NaCl) – 300mg/l
15


Clorua tồn tại rộng rãi trong tự nhiên dưới dạng các muối natri (NaCl), kali (KCl)

và canxi (CaCl2). Quá trình phong hoá làm cho clorua thấm rỉ từ các đá khác nhau vào
trong đất và nước. Các ion clorua rất dễ di truyển trong môi trường nước và được vận
chuyển tới các tầng chứa nước và đại dương. Clorua có mặt trong tất cả các nguồn nước
tự nhiên nhưng phần lớn với hàm lượng thấp. Hàm lượng clorua trong các nguồn nước
không bị ô nhiễm thường dưới 10mg/l và đôi khi nhỏ hơn 1mg/l. Trong phần lớn các
sông suối, clorua có hàm lượng thấp hơn hàm lượng sunfat hoặc bicarbonat.
Clorua trong nước mặt và nước ngầm còn có nguồn gốc nhân tạo, do con người sử
dụng các loại phân hoá học vô cơ, thấm từ nước rác của các bãi chôn lấp, nước thải từ hệ
thống bể tự hoại, thức ăn động vật, nước thải công nghiệp, nước thoát từ các hệ thống
thuỷ lợi và xâm nhập mặn ở các khu vực ven biển.
Không phát hiện thấy độc tính clorua đối với cơ thể con người trừ những trường
hợp đặc biệt như khi hệ trao đổi chất clorua natri hoạt động không tốt, ví dụ trong trường
hợp dị tật tim bẩm sinh. Hiện tại con người biết rất ít về ảnh hưởng của việc hấp thụ một
lượng clorua lớn lâu dài trong thức ăn.
Clorua làm tăng độ dẫn điện của nước và do vậy làm tăng độ ăn mòn. Trong các
đường ống dẫn nước bằng kim loại, clorua phản ứng với các ion kim loại tạo ra các muối
hoà tan do đó làm tăng hàm lượng kim loại trong nước uống. Trong các đường ống chứa
kim loại chì có một lớp ôxit bảo vệ nhưng clorua có thể làm tăng ăn mòn.
Đồng (Cu) – 2mg/l
Trong nước tự nhiên đồng tồn tại ở hai trạng thái hóa trị: +1 và +2, thường với
nồng độ vài g/l. Trong nước biển 1- 5g/l. Đồng tích tụ trong các hạt sa lắng và phân
bố lại vào trong môi trường nước ở dạng phức chất và trong các hợp chất hữu cơ tự
nhiên tồn tại trong nước.
Trong nước sinh hoạt, đồng có nguồn gốc từ ống dẫn và thiết bị nội thất, nồng độ
của nó có thể đạt tới vài mg/l nếu nước tiếp xúc lâu với các thiết bị đồng. Nồng độ đồng
trong nước đã được xử lý thường tăng trong quá trình phân phối nước, đặc biệt trong các
hệ thống có độ pH thấp hoặc nước chứa nhiều carbonat với độ kiềm cao.
Đối với cơ thể người, đồng là nguyên tố vi lượng cần thiết tham gia vào quá trình
tạo hồng cầu, bạch cầu và là thành phần của nhiều enzym trong cơ thể. Thiếu đồng có
thể sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển, đặc biệt đối với trẻ em. Từ các nguồn thức ăn, cơ thể

tiếp nhận hàng ngày 1- 3mg. Khả năng hấp thụ đồng của người lớn khác trẻ em. Ngộ độc
do đồng hiếm khi xảy ra, tuy nhiên nếu có thì ở vùng nước có nồng độ đồng trên 3mg/l.
Flo (F) – 1.5mg/l
Trong các nguồn nước tự nhiên, flo tồn tại dưới dạng ion F -. Nước mặt thường có
hàm lượng flo thấp hơn 0,3mg/l, trong khi đó hàm lượng flo trong nước ngầm tại một số
vùng ( miền trung) có giá trị cao, có thể đạt tới 10 mg/l ở những vùng chứa nhiều khoáng
16


chất flo và quặng apatit. Hàm lượng flo cao trong nước ngầm chủ yếu do sự tương tác
của nước với đá và trầm tích. Nước kiềm (pH >7.5) và sự có mặt của các anion khác (ví
dụ, bicarbonat) làm tăng sự vận động của flo do nó bị đẩy ra khỏi trầm tích sét và các bề
mặt khoáng khác.
Nguyên tố flo dạng florua là nguyên tố cần cho cơ thể người, có tác dụng ngăn
ngừa bệnh sâu răng, phát triển xương và giảm quá trình xơ cứng động mạch ở người già.
Nhiều khảo sát cho kết quả: nếu hàm lượng flo trong nước sinh hoạt vượt quá 1,5mg/l sẽ
dẫn đến bệnh đốm và giòn răng, giòn xương.
Kẽm (Zn) – 3mg/l
Kẽm là một nguyên tố vết, hầu như có mặt trong tất cả các loại thực phẩm và nước
sinh hoạt ở dạng muối hoặc hợp chất vô cơ. Mặc dù trong nước mặt và nước ngầm hàm
lượng kẽm tương ứng thường không vượt quá 0,01 và 0,05mg/l, trong nước máy nồng độ
của nó có thể cao hơn nhiều do sự hòa tan kẽm từ các đường ống dẫn và thiết bị.
Trong nước, kẽm tích tụ ở phần sa lắng, chiếm 45 - 60% nhưng nếu ở dạng phức
chất thì có thể tan trở lại và phân bố đều trong nước. Một số thực vật và động vật có khả
năng tích tụ kẽm. Nó gây độc đối với rong, tảo ở nồng độ thấp (1 - 4g/l).
Kẽm là nguyên tố vi lượng và là thành phần của trên 70 enzym trong cơ thể người.
Nó có vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp protein, cấu tạo và hoạt động của các
màng sinh học cũng như hoạt động của các cơ quan cảm giác. Kẽm có tác dụng tốt cho
việc chữa lành vết thương, thiếu kẽm dẫn tới sự kìm hãm phát triển cơ thể. Người ta
chưa quan sát thấy sự gây độc do kẽm qua thức ăn và nước uống. Tuy nhiên, ngộ độc hơi

kẽm có quan sát thấy (ví dụ hàn hay nấu kẽm). Liều lượng kẽm lớn qua đường miệng
gây hại dạ dày.
Mangan (Mn) – 0.5mg/l
Mangan là một trong những kim loại phổ biến nhất trong vỏ trái đất. Mangan có
thể tồn tại ở một số dạng, với mangan hóa trị 2 chủ yếu tồn tại trong môi trường thiếu
oxy và dạng mangan hóa trị 4 trong môi trường giàu oxy. Mn(IV) kết tủa, không tan và
có màu đen.
Nước mặt thường có hàm lượng mangan thấp (< 0,1 mg/l). Mangan tồn tại trong
nước ngầm dưới dạng ion hóa trị 2, Mn(II) với hàm lượng cao hơn nhiều, thậm chí trên
1mg/l. Mangan hòa tan thường đi kèm với sắt trong môi trường khử.
Mangan là thành phần vi lượng cần thiết cho cơ thể con người. Tuy nhiên, ngày
càng có nhiều nghiên cứu cho thấy phơi nhiễm với hàm lượng managan cao trong nước
uống có thể gây ảnh hưởng xấu đến thần kinh.
Nitrat và nitrit (NO3- và NO2-) – 50mg/l và 3mg/l

17


Nitrat và nitrit tồn tại trong tự nhiên với tư cách là một phần của chu trình nitơ.
Nitrat chủ yếu được sử dụng trong các loại phân bón vô cơ và nitrit được sử dụng trong
chất bảo quản thực phẩm. Hàm lượng nitrat trong nước ngầm và nước mặt thường thấp
nhưng có thể đạt hàm lượng cao do rửa trôi từ đất canh tác nông nghiệp hoặc ô nhiễm
bởi chất thải của con người và động vật. Nitrit có thể hình thành do hoạt động của các vi
sinh vật trong hệ thống xử lý và trong mạng dẫn nước nếu nguồn nước đó chứa
amoni.Quá trình nitrit hóa trong hệ thống phân phối có thể làm tăng hàm lượng nitrit, từ
0,2–1,5mg/l.
Độc tính của nitrat đối với con người chủ yếu là do hậu quả của quá trình khử nitrat
thành nitrit. Tác động sinh học chính của nitrit lên con người là sự tham gia của nó vào
quá trình ôxy hóa hemoglobin bình thường thành methemoglobin, nó không thể vận
chuyển ôxy đến các mô tế bào, tình trạng này được gọi là methemoglobinaemia.

Việc sử dụng nước ăn uống có hàm lượng nitrat, nitrit cao có thể gây bệnh
Methemoglobinemia, đặc biệt là ở trẻ sơ sinh dưới 6 tháng tuổi. Trẻ bị nhiễm
methemoglobinemia cấp sẽ bị xanh da do lượng ôxy trong hệ tuần hoàn giảm.
Sắt (Fe) – 0.5mg/l
Mặc dù rất phổ biến trong vỏ trái đất, hàm lượng sắt trong nước tự nhiên nhìn
chung là thấp. Đặc tính hoá học của sắt và độ hoà tan của nó trong nước phụ thuộc rất
nhiều vào cường độ ô xy hoá khử và độ pH trong hệ thống.
Sắt trong nước ngầm, do điều kiện thiếu ôxy nên tồn tại ở dạng sắt hoá trị +2, Fe
(II), sắt này tan trong nước và có mùi tanh rất đặc trưng. Sắt (II) trong nước tồn tại dưới
dạng hợp chất sắt vô cơ (các muối sắt bicarbonat, sulfat, clorua), sắt ở dạng hợp chất
phức hữu cơ và hỗn hợp của hai loại trên. Thực tế trong tất cả các nguồn nước ngầm, sắt
đều tồn tại ở cả hai dạng: vô cơ và hữu cơ, chỉ khác nhau về mặt tỷ lệ của từng loại.Khi
sắt dạng hữu cơ tồn tại với tỷ lệ lớn thì nước sau khi phơi một thời gian sẽ có màu vàng
nhạt, không lắng như sắt dạng vô cơ kể cả khi có pH thích hợp..
Nước sông có hàm lượng sắt tan không đáng kể. Hàm lượng sắt trong nước ngầm
biến động trong một khoảng rất rộng, có thể từ 0,5 tới 150 mg/l (150 g/m 3 nước). Nước
giếng khơi có lượng sắt hoà tan thấp hơn giếng khoan, thường < 5 mg/l. Nước chứa
nhiều sắt có pH thấp, đôi khi dưới 5,5. Loại nước có pH thấp có tốc độ ôxy hoá sắt (II)
thành sắt (III) rắt chậm và khó lắng sắt (III) hyđrôxit tạo thành.
Sắt là một nguyên tố thiết yếu đối với con người. Lượng sắt trung bình cần thiết
hàng ngày cho con người phụ thuộc vào độ tuổi, giới tính, tình trạng sinh lý và dao động
trong khoảng 10 – 50 mg/ngày. Tuy nhiên, sử dụng nước uống có hàm lượng sắt quá lớn
và lâu dài có thể gây rối loạn gien (haemochromatosis) đặc trưng bởi sự tăng hấp thụ sắt
lâu dài và gây các bệnh cần truyền máu thường xuyên.
18


Sự có mặt của sắt trong nước với hàm lượng cao còn gây tắc và hiện tượng ăn
mòn đường ống dẫn nước và thúc đẩy sự phát triển của một số vi sinh vật trong nước.
Thủy ngân (Hg) - 0.001mg/l

Thủy ngân được sử dụng làm vật liệu điện cực, nhiệt kế, áp kế và trong một số thiết
bị khác. Nó còn được sử dụng làm vật liệu hàn răng ở dạng hỗn hợp với bạc. Trong một
vài trường hợp muối của thủy ngân được dùng làm xúc tác (sản xuất nhựa PVC, xúc tác
thủy ngân trên chất mang than hoạt tính) và chế tạo pin.
Nồng độ thủy ngân trong nước ngầm, nước mặt thấp, thường nhỏ hơn 0,5g/l. Tuy
nhiên, tại những nơi có quặng chứa thủy ngân hàm lượng của nó trong nước ngầm có thể
cao hơn. Nó có thể tồn tại ở dạng kim loại hoặc hóa trị +2. Trong môi trường nước giàu
oxy thì chủ yếu ở dạng +2, trong nước ít oxy và pH > 5 thì tồn tại ở dạng kim loại.
Độc tính của thủy ngân phụ thuộc vào dạng hợp chất hóa học: thủy ngân hóa trị 2
độc hơn thủy ngân hóa trị 1, hợp chất hữu cơ độc hơn nhiều so với hợp chât vô cơ và
phụ thuộc vào độ tan, tức là sự phân bố của chúng trong môi trường nước. Thủy ngân
trong tất cả các nguồn nước sinh hoạt không bị ô nhiễm được cho là ở dạng vô cơ. Tiêu
chuẩn 0,006mg/l của WHO là áp dụng cho thủy ngân vô cơ, không phải cho thủy ngân
tổng trong nước. Phơi nhiễm thủy ngân với hàm lượng cao có thể gây tổn hại nghiêm
trọng đến thận, não và hệ thống thần kinh.
Xianua (CN) – 0.07mg/l
Xianua (KCN, NaCN) được sử dụng rộng rãi trong công nghệ mạ, thủy luyện
(chiết) vàng, bạc từ quặng và có mặt trong nước thải của quá trình luyện cốc, luyện kim.
Xianua còn được thấy trong một số loại thực phẩm, đặc biệt là ở những nước đang phát
triển và hiếm khi thấy xuất hiện trong nước sinh hoạt, trừ khi bị ô nhiễm bởi hoạt động
công nghiệp.
Xianua tồn tại trong nước ở dạng anion CN -, HCN hay dạng hợp chất với kim loại,
thường với tổng nồng độ nhỏ hơn 10 g/l. Xianua có tính độc cấp, chủ yếu ảnh hưởng
tới tuyến giáp và hệ thần kinh.
1.3 Nhiễm bẩn do hóa chất bảo vệ thực vật
Hóa chất bảo vệ thực vật có thể thâm nhập vào các nguồn nước mặt hoặc nước
ngầm chủ yếu sau khi chúng được sử dụng để bảo vệ cho các loại cây trồng, tuy nhiên
thải bỏ không đúng hoặc sự cố cũng gây ô nhiễm nguồn nước. Tiềm năng một chất bảo
vệ thực vật gây ô nhiễm nước sinh hoạt phụ thuộc vào độ hòa tan và khả năng phân hủy
sinh học của nó, phương pháp sử dụng và các yếu tố môi trường như thổ nhưỡng, thời

tiết, mùa và khoảng cách tới các nguồn nước.

19


Trong những năm 1950 người ta đã sản xuất ra các chất bảo vệ thực vật hữu cơ
tổng hợp. Những chất bảo vệ thực vật hữu cơ đầu tiên là các hợp chất hữu cơ chứa clo
(chlorinated hydrocarbons) như DDT, aldrin, dieldrin, chlordan, endrin, heptachlor,
lindan và pentachlorophenol. Những hợp chất này ít hòa tan và có xu hướng tập trung
trên bề mặt thổ nhưỡng hơn là hòa tan trong nước. Tuy nhiên, chúng không bị phân hủy
theo con đường sinh học (bền trong môi trường tự nhiên) và có thể tích tụ trong các
nguồn thực phẩm, dẫn đến hàm lượng độc hại trong các loài động vật săn mồi. Do vậy,
những chất bảo vệ thực vật chứa clo này đã bị cấm hoặc hạn chế sử dụng trong vài thập
kỷ qua. Những chất bảo vệ thực vật được sử dụng phổ biến nhất ngày nay là những hợp
chất organophosphous (ví dụ, chlorpyrifos, diazinon và malathion) và carbamates (như
aldicarb, carbaryl, carbofuran và oxamyl), cả hai loại hợp chất này có độ hòa tan và tính
phân hủy sinh học khá cao.
Một loạt chất bảo vệ thực vật có tác động nghiêm trọng đến sức khỏe con người và
môi trường tự nhiên, gồm cả các cơ quan nội tạng và các loại bệnh ung thư. WHO đã
thiết lập tiêu chuẩn cho 32 loại thuốc bảo vệ thực vật và một số thuốc diệt ấu trùng được
sử dụng để bảo vệ sức khỏe con người (ví dụ để kiểm soát muỗi).
1.4 Chất khử trùng và sản phẩm phụ
Chất khử trùng nước cho đến nay thông dụng nhất là clo. Một số chất khác cũng có
tính năng khử trùng là cloamin, clodioxit, ozon, thuốc tím, iod, brom, ferrat, bạc, hydro
peroxit.
Trong nước tồn tại nhiều hợp chất hóa học có khả năng phản ứng với chất khử
trùng, qua đó có thể hình thành các độc tố ảnh hưởng có hại đến sức khỏe của người sử
dụng và chính bản thân chất khử trùng, trong một phạm vi nào đó cũng là những độc tố
[11,13,18].
Trong quá trình xử lý và phân phối nước phải sử dụng những hóa chất có thể để lại

dư lượng trong nước uống. Dư lượng chất khử trùng có thể là điều mong muốn nhằm
chống tái nhiễm vi khuẩn trong hệ thống dẫn nước nhưng lại là sản phẩm không mong
muốn của quá trình xử lý nước.
Clo tự do là hóa chất được sử dụng nhiều nhất trong xử lý nước với mục là khử
trùng. Để có tác dụng khử trùng cần lượng clo dư nằm trong khoảng 0,2 đến 0,7mg/l.
Không phát hiện thấy ảnh hưởng có hại cho sức khỏe khi bị phơi nhiễm với clo tự do
nhưng WHO đã đưa ra tiêu chuẩn 5mg/l, cao hơn nhiều ngưỡng phát hiện thấy mùi và vị
trong nước uống. Cloramin (hỗn hợp của monocloramin, dicloramin và tricloramin được
hình thành khi có amoniac trong nước đã được xử lý bằng clo) cũng là những chất khử
trùng hay được sử dụng với hàm lượng trung bình trong khoảng 0,5 - 2mg/l trong nước
sản phẩm (xem mục9.2.1).
20


Sản phẩm phụ của quá trình khử trùng
Tất cả các loại hóa chất khử trùng đều có tiềm năng sinh ra những sản phẩm phụ
hữu cơ hoặc vô cơ không mong muốn có thể tác động xấu tới sức khỏe con người.
Những sản phẩm phụ đầu tiên được nhận biết là các hợp chất trihalomethan, sinh ra do
phản ứng của clo tự do với chất hữu cơ tự nhiên trong nước. Trihalometan là một họ
chất: triclorometan, cloroform, dibrommoclorometan và bromoform, trong đó clorofom
thường chiếm tỷ trọng cao nhất trong nguồn nước. Khi trong nước có chứa brom có thể
tạo thành những sản phẩm phụ chứa brom cùng với những sản phẩm phụ chứa clo.
Những sản phẩm phụ khác gồm các axit haloacetic, halogenated ketones và
haloacetonitriles.
Các nghiên cứu chỉ ra mối liên quan rõ rệt giữa sự có mặt của hợp chất
trihanometan với nhiều loại bệnh, đặc biệt là ung thư. Hợp chất trihanometan hình thành
trong nước uống chủ yếu do nguyên nhân khử trùng với clo, với liều lượng cao hơn mức
cần thiết.
Trong quá trình khử trùng bằng clo dioxit sản phẩm phụ tạo ra là clorit, clorat và
clorua. Clorit có thể gây bệnh tiêu huyết, trong khi clorat được cho là có gây hại cho

máu.
Hiện nay các muối nhôm được sử dụng rộng rãi làm chất keo tụ trong xử lý nước
và có thể làm tăng hàm lượng nhôm trong nước đã được xử lý, đặc biệt khi công tác lắng
lọc được thực hiện không hiệu quả. Dư lượng nhôm cao trong nước có thể ảnh hưởng
đến màu và độ đục của nước đã được xử lý hoặc tạo bông (vật chất rắn nhỏ) trong hệ
thống phân phối. Đã có những tranh luận mâu thuẫn nhau về nguy cơ sức khỏe liên quan
đến hàm lượng nhôm trong nước uống, đặc biệt có thể liên quan đến bệnh Alzheimer.
1.5 Chất lượng cảm quan
Chất lượng cảm quan của nước bao gồm các chỉ tiêu mùi, vị, màu, độ đục, tổng
chất rắn hòa tan (TDS) và độ cứng. Các đặc trưng trên có thể xuất phát từ nguồn nước,
từ quá trình xử lý, vận chuyển nước trong mạng phân phối.
Mùi và vị
Vị và mùi của nước có thể có nguồn gốc từ các chất ô nhiễn hữu cơ và vô cơ, từ
các nguồn và quá trình sinh học (ví dụ, do các vi sinh vật trong nước gây ra), từ ô nhiễm
bởi các hóa chất tổng hợp, từ ăn mòn hoặc là kết quả của quá trình xử lý nước (ví dụ, do
khử trùng bằng clo). Vị và mùi có thể xuất hiện trong quá trình lưu trữ và phân phối
nước do các hoạt động vi sinh.

21


Vị và mùi của nước uống có thể là dấu hiệu của một số dạng ô nhiễm hoặc trục trặc
trong quá trình xử lý và phân phối nước. Do đó chúng có thể cho thấy sự có mặt của một
số chất có tiềm năng gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Khi phát hiện thấy sự
thay đổi về mùi và vị của nước, cần nghiên cứu kỹ nguyên nhân và tìm giải pháp khắc
phục kịp thời, đặc biệt khi có thay đổi lớn bất thường.
Vị của nước chủ yếu tạo ra bởi muối và một số kim loại đặc thù như sắt, đồng,
mangan và kẽm. Tổng chất rắn hòa tan (TDS) là một chỉ số đặc trưng về vị của nước.
Nhìn chung khi TDS nhỏ hơn 1200mg/l là có thể chấp nhận được đối với người sử dụng,
nhưng tốt hơn là nên nhỏ hơn 650mg/l. Một vài loại muối có ảnh hưởng rõ rệt đến vị của

nước là muối magie clorua và magie carbonat. Ngược lại muối sunfat của canxi và
magie không gây vị khó chịu [8].
Vị và mùi khó chịu cũng bị gây ra bởi một loại các hợp chất hữu cơ nhân tạo hay
do quá trình xử lý nước. Ví dụ mùi gây ra bởi các loại dung môi hữu cơ chứa clo như 1,4
diclorobenzen (0,0003mg/l), tricloethylen (0,5mg/l), tetraclorothylen (0,3mg/l),
carbontetraclorrid (0,2mg/l). Giá trị trong ngoặc đơn là nồng độ của chất đó trong nước
có thể phát hiện bằng cảm quan.
Nhiều người tiêu dùng không ưa mùi vị clo trong nước sau khử trùng, mức cảm
nhận được là 0,2mg/l tại pH trung tính. Monocloamin có thể cảm nhận được ở mức nồng
độ 0,48mg/l. Sản phẩm tạo thành của phản ứng giữa các chất hữu cơ với clo (hợp chất
hữu cơ chứa clo) cũng gây ra mùi và vị khó chịu. Vị của flo có thể cảm nhận khá rõ khi
nồng độ của nó vượt quá 2,4mg/l.
Trong nước ngầm hoặc trong đường ống dẫn nước mùi “trứng thối” có thể hình
thành do hợp chất hydro sunfua (H2S), được tạo thành do quá trình phân hủy sunfat
(SO4) của vi sinh.
Độ đục và mầu – 5NTU và 15TCU
Độ trong của nước là một yếu tố cảm quan đối với người sử dụng nước cũng như
đối với mục đích sử dụng trong công nghiệp. Nước sinh hoạt thường có độ màu nằm
trong khoảng 3 - 15 đơn vị Pt/Co, và độ đục từ 0 - 5 đơn vị NTU.
Màu của nước là do sự có mặt của các chất màu tan hay ít tan như axit humic,
fulvic, một số thành phần tự phân hủy thực vật hoặc chất thải. Nước chứa các chất thành
phần gây đục cũng làm tăng độ màu mặc dù nó không phải là độ màu đích thực, ví dụ
tảo chẳng hạn. Màu có thể tách loại (giảm bớt) qua các quá trình xử lý keo tụ, lọc, hấp
phụ hay oxi hóa. Độ đục trong nước là do sự có mặt của các chất huyền phù như sét,
bùn, mảnh hữu cơ, vô cơ có kích thước nhỏ, thực vật phù du.
22


Tổng chất rắn hòa tan – 1200mg/l
Nước chứa khoáng chất, đặc trưng bởi chất rắn hoà tan (TDS) có thể gây cảm giác

kém ngon, phụ thuộc vào dạng muối khoáng trong đó có thể gây tiêu chảy. Nước chứa
hàm lượng sunfat cao gây hiệu quả trên. Sunfat cũng ảnh hưởng đến vị của nước với
nồng độ cao hơn 300mg/l. Nồng độ clorua lớn hơn 250mg/l gây ra vị mặn.
Nồng độ khoáng cao trong nước gây khó khăn cho một số mục đích sử dụng trong
công nghiệp như làm mát, sản xuất hơi, nước đá, đồ uống, thực phẩm, công nghiệp điện
tử. Nồng độ sunfat và clo cao cũng gây ra ăn mòn kim loại.
Độ cứng - 350mg/l
Nước cứng là hiện tượng dễ nhận biết trong đời sống: khi sử dụng xà phòng để gội
đầu, tắm giặt thì tính chất tạo bọt của nó rất kém, tạo ra cảm giác là tóc sau khi gội bị
cứng, khác hẳn với khi sử dụng nước mưa để gội; tóc sau gội trở nên mềm mại. Hiện
tượng thường gặp khác khi sử dụng nguồn nước có độ cứng cao là có cặn kết tủa khi đun
nóng: cặn lắng trong phích nước, trong ấm đun nước và bình đun nước tắm.
Nguyên nhân gây ra độ cứng của nước là do sự có mặt của các ion hoá trị cao như
sắt, mangan, nhôm, canxi, magie, kẽm, bari. Tuy vậy, chỉ có hai nguyên tố là canxi và
magie trong nước là có nồng độ đáng kể, các nguyên tố khác có hàm lượng thấp ít tác
động đến độ cứng của nước.
Nước có độ cứng nhỏ hơn 75mgCaCO 3/l, (30mgCa/l) được coi là nước mềm, từ 75
- 100mg CaCO3/l là loại trung bình, từ 150 - 300mg/l là nước cứng và cao hơn là loại rất
cứng.
Gây vết ố
Vải, quần áo, đồ dùng tráng men có thể bị vết màu, ố khi nguồn nước bị vết sắt,
mangan, đồng. Các thành phần trên có mặt trong nước là do khâu xử lý chưa triệt để.
1.6 Tiêu chuẩn nước sinh hoạt
Do nước sinh hoạt không đảm bảo chất lượng có thể gây những tác động xấu đến
sức khỏe cộng đồng, các quốc gia đã đưa ra những tiêu chuẩn chất lượng nước áp dụng
cho các nguồn nước sinh hoạt. Tiêu chuẩn vệ sinh ăn uống ở mỗi quốc gia hoặc nhóm
quốc gia (cộng đồng châu Âu, EC) được quy định cụ thể, tùy thuộc vào hoàn cảnh kinh
tế, xã hội, trình độ khoa học và công nghệ của mình. Tiêu chuẩn nước uống an toàn
thường có xu hướng ngày càng ngặt nghèo hơn nhằm mục đích bảo vệ tốt hơn sức khỏe
của người sử dụng.

23


Tại Việt Nam, Bộ Y tế xây dựng và ban hành tiêu chuẩn chất lượng nước sinh hoạt
nhằm kiểm soát hàm lượng chất ô nhiễm trong nước sinh hoạt trên toàn quốc. Tiêu chuẩn
vệ sinh nước ăn uống (Ban hành kèm theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ Y tế số
1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/4/2002 bao gồm 112 chỉ tiêu cần kiểm soát trong đó tiêu
chuẩn cảm quan và các chất vô cơ chiếm 31 chỉ tiêu (chỉ tiêu 32, độ oxy hóa thật ra là
thành phần chất hữu cơ). Kim loại nặng đáng quan tâm là 13: Sb, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Pb,
Mn, Hg, Mo, Ni, Se, Zn. Các hợp chất hữu cơ riêng biệt chiếm 75 chỉ tiêu, mức nhiễm
xạ 2 chỉ tiêu, vi sinh vật 2 chỉ tiêu). Tiêu chuẩn này được áp dụng cho nước dùng để ăn
uống, nước dùng cho các cơ sở sản xuất, chế biến thực phẩm, nước cấp theo hệ thống
đường ống từ các nhà máy nước ở khu vực đô thị, nước cấp theo hệ thống đường ống từ
các trạm cấp nước tập trung cho 500 người trở lên.
Năm 2005 Bộ Y tế ban hành thêm Tiêu chuẩn vệ sinh nước sạch (Ban hành kèm
theo Quyết định số 09/2005/QĐ-BYT ngày 11 tháng 3 năm 2005 của Bộ trưởng Bộ Y
tế). Tiêu chuẩn này bao gồm 22 chỉ tiêu, trong đó có hai chỉ tiêu vi sinh, còn lại là các
chỉ tiêu cảm quan và các chất vô cơ. Trong qui định đó có 6 chỉ tiêu kim loại nặng đáng
quan tâm (As, Cu, Pb, Mn, Hg, Zn) về phương diện an toàn cho sức khỏe. Các chỉ tiêu
có ảnh hưởng đến tính an toàn của nguồn nước sinh hoạt theo Quyết định 09/2005/QĐBYT là khá khiêm tốn. Nước sạch quy định trong tiêu chuẩn này là nước dùng cho các
mục đích sinh hoạt cá nhân và gia đình, không sử dụng làm nước ăn uống trực tiếp. Tiêu
chuẩn này được áp dụng cho các hình thức cấp nước hộ gia đình, các trạm cấp nước tập
trung phục vu tối đa 500 người và các hình thức cấp nước sạch khác.

24


2. NGUỒN NƯỚC
 Nguồn nước cấp cho sinh hoạt là các nguồn: nước mặt, nước ngầm và ở

một số vùng là nước mưa. Tại Việt Nam hiện nay nguồn nước mặt chiếm tỷ
trọng cao nhất.
 Nước mặt có chất lượng không ổn định, dễ bị ô nhiễm vi sinh vật, chất hữu
cơ, dễ bị tổn thương bởi hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt,
mưa lũ. Tuy vậy, lợi thế của nó là dễ khai thác, giá thành hạ, công nghệ xử
lý ít cần đến các giải pháp đặc biệt.
 Nước ngầm có chất lượng ổn định hơn nhưng chứa nhiều tạp chất vô cơ có
hại: asen (Hà Tây, Hà Nam, Hà Nội, An Giang), amoni (vùng đồng bằng
sông Hồng, sông Cửu Long), mangan (vùng trung du và vùng núi phía
Bắc), flo (một số tỉnh miền trung). Khai thác nước ngầm có giá thành cao;
cần các giải pháp kỹ thuật đặc thù và tốn kém để xử lý các tạp chất vô cơ
gây hại cho sức khoẻ.
 Nước mưa có chất lượng khá tốt, ít chứa các tạp chất. Khai thác và tàng trữ
nước mưa cần có những biện pháp cụ thể để giữ gìn chất lượng nước,
tránh làm lây nhiễm các tạp chất từ ngoài vào.
 Nước tại vùng đồng bằng sông Cửu Long và một số nơi ở vùng đồng bằng
Bắc Bộ bị nhiễm chua. Nước có pH thấp, chứa nhiều kim loại nặng và chất
hữu cơ. Nguồn nước xung quanh khu vực khai thác mỏ cũng có đặc trưng
gần giống với nước chua phèn.
Nguồn nước cung cấp cho hoạt động của con người ba nguồn chính: nước mưa,
nước mặt và nước ngầm. Những nguồn nước này cũng có liên quan tới nhau. Mỗi nguồn
đều có những ưu và nhược điểm khác nhau tùy thuộc vào mục đích sử dụng vì chúng có
những đặc trưng riêng.
2.1 Nước mưa
Nước mưa nhìn chung có chất lượng tốt, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng cho nước
sinh hoạt. Do được tiếp xúc lâuvới không khí, nước mưa thường bão hòa oxy và nitơ.
Nước mưa chứa rất ít các muối hòa tan như magie và canxi vì vậy thường là nước mềm.
Nước mưa chứa ít tạp chất nhất trong tất cả các nguồn nước. Nó chỉ chứa một ít bụi,
carbon dioxit, lưu huỳnh dioxit, oxit nitơ, axit nitric, axit sunfuric, lượng vết một số tạp
chất muối biển.

25