Khảo sát chất lượng nước mặt trong thủy vực thành phố long xuyên (khu vực phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên) nhằm xác định mức ô nhiễm vùng nước

hịt. Ngoài thuận lợi về giao thông thủy, nước ngọt ở An Giang còn là nguồn tài nguyên vô cùng to lớn cho sản xuất và đời sống của hàng triệu người dân. Long Xuyên là thành phố trực thuộc tỉnh An Giang. Khu vực phường Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên nằm trong thành phố Long Xuyên có diện tích tự nhiên khoảng 7,75 km2. Mật độ dân số trung bình khoảng 2.391 người / km2 (Phòng thống kê thành phố Long Xuyên, 2008). Phần lớn dân cư trong vùng hoạt động trong các cơ sở thương mại dịch vụ (UBND phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên, 2008). Việc thường xuyên thải rác thải sinh hoạt xuống kênh rạch và sau đó lại sử dụng nước kênh rạch trong sinh hoạt hàng ngày của bộ phận dân cư sống ven rạch cho thấy họ chưa quan tâm lắm đến sức khỏe cộng đồng và việc bảo vệ môi trường. Thêm vào đó, với sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh An Giang nói chung, thành phố Long Xuyên nói riêng, nước mặt đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, chăn nuôi thủy sản… và sau khi sử dụng đều trở thành nước thải với các mức độ ô nhiễm khác nhau lại được đưa vào môi trường. Để đảm bảo phát triển kinh tế – xã hội nhanh và bền vững, bên cạnh chủ trương khai thác sử dụng tối ưu tài nguyên nước, Ủy ban nhân dân (UBND) tỉnh cũng đã có định hướng bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này. Xuất phát từ những định hướng trên, trong những năm qua Trung tâm Kỹ thuật Tài Nguyên và Môi trường thuộc Sở Tài Nguyên và Môi trường An Giang đã quan trắc chất lượng nước mặt trong địa bàn tỉnh trên sông Tiền, sông Hậu và các kênh rạch nội đồng (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh An Giang, 2008). Việc quan trắc nước mặt trong địa bàn tỉnh chủ yếu dựa trên các chỉ tiêu thủy lý, hóa. Trong khi đó với hoạt động của con người, số chất ô nhiễm thải vào môi trường có thể lên tới khoảng 1500 chất, vượt quá khả năng, kỹ thuật phân tích lý, hóa học (25 chất) và kinh phí phân tích. Vì vậy, ngày nay việc sử dụng sinh vật chỉ thị để đánh giá, kiểm soát và cải thiện chất lượng môi trường đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu và sử dụng mang lại nhiều thành tựu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn (Lê Văn Khoa, 2007), (Đặng Ngọc Thanh, 2000). Một điều hiển nhiên là các sinh vật luôn chịu ảnh hưởng bởi các nhân tố môi trường. Trong nghiên cứu nhiều nhóm sinh vật đã được xác định như là nhóm sinh vật chỉ thị cho môi trường sống. Dựa vào những thay đổi về cấu trúc thành phần loài, các nhóm ưu thế trong quần xã hay những thay đổi về độ đa dạng loài trong quần xã sinh vật sẽ cho ta thấy được tính chất của môi trường và một phần động thái trong môi trường nước. Vì vậy, đề tài “Khảo sát chất lượng nước mặt trong thủy vực thành phố Long Xuyên (khu vực phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên) nhằm xác định mức ô nhiễm vùng nước” được tiến hành phân tích, đánh giá xếp loại dựa trên các chỉ số thủy lý, hóa của nước, chỉ số về vi khuẩn và cấu trúc các quần xã sinh vật. Kết quả thu được sẽ là cơ sở tiền đề cho việc sử dụng, khai thác và bảo vệ nguồn nước mặt ở địa phương. 1 1.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 1.1.1. Mục tiêu Khảo sát hiện trạng nước mặt trong thuỷ vực thành phố Long Xuyên (khu vực phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên) dựa trên các chỉ số vật lý, hóa học và sinh học nhằm xác định mức ô nhiễm vùng nước, làm cơ sở cho việc sử dụng, khai thác nguồn nước mặt ở địa phương. 1.1.2. Nội dung - Điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế, xã hội tại các vùng khảo sát chất lượng nước. - Phân tích chất lượng nước + Thu mẫu nước mặt để phân tích chỉ số thủy lý – hóa – vi sinh, mẫu thực vật phiêu sinh để định tính, mẫu thực vật phiêu sinh để định lượng trong mỗi đợt khảo sát tại các địa điểm. + Phân tích các chỉ số vật lý, hóa học như: Nhiệt độ (t0), độ pH, độ dẫn điện (Ec), chất rắn lơ lững (TSS), dihydro Sunfua (H2S), oxy trong nước (DO), nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy sinh học (BOD5), Amoniac, tổng N, tổng P, chì (Pb). + Phân tích chỉ số vi sinh vật: Coliform + Xác định thành phần loài và số lượng loài của các ngành tảo theo mùa. - Phân tích, xếp loại và đánh giá chất lượng nước mặt trong vùng khảo sát. 1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.2.1. Đối tượng nghiên cứu Nước mặt trong thủy vực thành phố Long Xuyên (khu vực phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên) với các tính chất thủy lý, hóa, sinh. 1.2.2. Phạm vi nghiên cứu Khu vực phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên 1.3. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu 1.3.1. Thời gian thu mẫu Mẫu đợt I thu vào ngày 29 tháng 3 năm 2009, đại diện cho mùa khô. Mẫu đợt II thu vào ngày 4 tháng 10 năm 2009, đại diện cho mùa mưa. 1.3.2. Vị trí thu mẫu Trong rạch Long Xuyên thu 4 mẫu tại 4 vị trí . Mỗi mẫu tại 1 vị trí tương ứng với 1 kí hiệu VT1, VT2, VT3 hay VT4. Trong rạch Cái Sơn thu 2 mẫu tại 2 vị trí . Mỗi mẫu tại 1 vị trí tương ứng với 1 kí hiệu VT5 hay VT6. Trong rạch Tầm Bót thu 3 mẫu tại 3 vị trí . Mỗi mẫu tại 1 vị trí tương ứng với 1 kí hiệu VT7, VT8 hay VT9. Bằng phương pháp tham chiếu tọa độ, 9 địa điểm thu mẫu được cụ thể hóa với từng địa danh và vị trí tọa độ được nêu trong hình 1.1 và bảng 1.1 2 Hình 1.1. Bản đồ vị trí thu mẫu Bảng 1.1. Vị trí thu mẫu Vị Trí Địa danh N E VT1 Ngã 3 sông cái gần hội trường Tỉnh Ủy 100.23’.37.44” 1050.26’.02.24” VT2 Ngã 3 sông dưới chân cầu Nguyễn Trung Trực 100.23’.25.26” 1050.25’.44.19” VT3 Ngã 3 đầu rạch Ông Mạnh 100.22’.56.13” 1050.25’.52.63” VT4 Khu vực chợ gần cầu Duy Tân 100.23’.00.13” 1050.26’.20.62” VT5 Đầu rạch Cái Sơn đi vào khoảng 500m 100.22’.40.74” 1050.27’.00.99” VT6 Rạch Cái Sơn đoạn đầu bệnh viện Bình Dân 100.22’.23.43” 1050.26’.15.92” VT7 Cầu Tầm Bót ngoài vàm đi vào 100.22’.36.50” 1050.26’.29.04” VT8 Ngã 3 rạch Tầm Bót với rạch Xẻo Tranh 100.22’.22.09” 1050.26’.24.08” VT9 Điểm cuối rạch Tầm Bót cách rạch Mương Khai khoảng 500m 100.22’.17.98” 1050.26’.25.18” 3 Tại mỗi điểm thu 1 mẫu định tính thực vật phiêu sinh, 1 mẫu định lượng thực vật phiêu sinh, 1 mẫu phân tích chỉ số thủy lý, hóa và vi sinh. Như vậy tổng số mẫu thí nghiệm là 54 mẫu. 1.3.3. Công tác thực địa Tiến hành các đợt đi thu thập các tài liệu liên quan trong toàn vùng khảo sát, qua đó có cái nhìn tổng quát về vùng, nắm được các đặc điểm của điều kiện tự nhiên và mức độ ảnh hưởng của nó đến môi trường nước trong vùng. Thu mẫu thực vật nổi (Phytoplankton) để định tính bằng lưới hình chóp với kích thước mắc lưới 15 µm, lưới được kéo nằm ngang ở tầng mặt với tốc độ 0,5 m /giây trong vòng 5 phút. Thu mẫu thực vật nổi định lượng để xác định mật độ (số cá thể / m3) bằng cách lọc 60 lít nước qua lưới . Mẫu thu được cho vào lọ nhựa đã khử trùng, cố định bằng formol 4 % (Nguyễn Văn Tuyên, 2003). Thu mẫu nước để phân tích các chỉ số thủy lý, hóa, sinh. Chai, can lấy mẫu được rửa kỹ bằng nước sạch, tráng lại bằng nước tại vị trí cần lấy mẫu, đặt chai và can dưới mặt nước ở độ sâu 20 cm, lấy đầy nước, đậy nắp và cố định ngay trong thùng đá ở 4oC, bảo quản mẫu ở nhiệt độ này cho đến khi phân tích mẫu. Các chỉ số thủy lý: nhiệt độ, pH, DO, được đo trực tiếp bằng máy HACH Sension ngoài hiện trường. 1.3.4. Trong phòng thí nghiệm Mẫu thực vật phiêu sinh được phân tích tại phòng thí nghiệm của Phòng Công nghệ và Quản lý Môi trường – Viện Sinh học nhiệt đới tại 85 Trần Quốc Toản, Phường 7, Quận 3, Tp. Hồ Chí Minh. Mẫu định tính: Sử dụng kính hiển vi Olympus BX 51 để xác định các loài có trong mẫu. Danh lục các loài tảo được sắp xếp theo hệ thống phân loại Classification by Systema Naturae 2000. Mẫu định lượng: Đếm số lượng tế bào của các loài bằng buồng đếm Sedgewick Rafter Cell có thể tích 1ml và quy ra số lượng tế bào có trong 1m3. Độ tương đồng: dựa vào chỉ số Bray Curtis (1957). Xác định độ đồng đều giữa các loài tại một điểm thu mẫu: dựa vào chỉ số ưu thế Berger – Parker (1970). Độ đa dạng: dựa trên chỉ số Shannon và Wiener (1963). Các chỉ số thủy hóa Ec, TSS, BOD, COD, Ammonia (tính theo N) được đo và phân tích tại phòng thí nghiệm của khoa Kỹ thuật – Tài nguyên – Môi trường, trường Đại học An Giang. Các chỉ số tổng Nitơ, tổng photpho, H2S, Chì (Pb) và Coliform được phân tích tại phòng thí nghiệm của khoa Nông nghiệp, trường Đại học An Giang. Mỗi chỉ số được phân tích bởi một phương pháp ứng với một mã số. Chỉ số thủy hóa, sinh Phương pháp Ec HACH Sension TSS APHA 2540 BOD5 APHA 5210B COD APHA 5220C 4 Ammonia ( tính theo N ) Std. Method 4500 Chì ( Pb ) AOAC BTNMT (AAS) H2S QCVN 08 5370:1991 Tổng Nitơ QCVN 08 5987 / BTNMT Tổng phospho SMEWW 4500 – P – D Coliform QCVN 08 4883 / 90 1.3.5. Xử lý số liệu thống kê Dùng phần mềm thống kê sinh học Primer 5 tính các chỉ số Bray Curtis, Shannon – Wiener, đơn vị tính là loài và Excel 2003 để xử lý số liệu. 5 Chương 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Điều kiện tự nhiên 2.1.1. Vị trí địa lý Thành phố Long Xuyên là thành phố trực thuộc tỉnh An Giang có diện tích khoảng 115,31 km2 nằm ở vị trí 10023’28’’ vĩ độ bắc và 105025’48’’ kinh độ đông. Khu vực phường Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên nằm trong thành phố Long Xuyên có diện tích tự nhiên khoảng 7,75 km2. Phía bắc giáp với phường Bình Khánh, Phía Đông giáp với sông Hậu, phía Tây giáp các phường Mỹ Hoà, Đông Xuyên, phía nam giáp với phường Mỹ Qúi. Rạch Long Xuyên được xây dựng năm 1891, rạch có chiều dài khoảng 67.000 m, rộng đáy 30 m, cao trình đáy – 2,5 m. Trong 67.000 m chiều dài có khoảng 43.000 m thuộc địa phận tỉnh An Giang, chạy dài từ huyện Thoại Sơn đến khu vực phường Mỹ Bình thành phố Long Xuyên (Chi cục Thủy lợi tỉnh An Giang, 2005). Rạch Tầm Bót được xây dựng trước 1975, rạch có chiều dài khoảng 3.500 m, rộng đáy 10 – 12 m, cao trình đáy – 2 m, nằm trong khu vực phường Mỹ Phước, thành phố Long Xuyên (Chi cục Thủy lợi tỉnh An Giang, 2005). Rạch Cái Sơn có chiều dài khoảng 1200m, rộng đáy 6m, cao trình đáy khoảng – 1m (ở phía ngoài) và 0m (ở phía trong), nằm trong khu vực phường Mỹ Long, Mỹ Xuyên thành phố Long Xuyên (Chi cục Thủy lợi tỉnh An Giang, 2005). 2.1.2. Địa hình Khu vực khảo sát nằm trong vùng đồng bằng thuộc tứ giác Long Xuyên có độ cao trung bình từ 1,2 – 3 m và nghiêng đều tới giáp Kiên Giang (Bùi Đạt Trâm, 1985). 2.1.3. Địa chất Khu vực khảo sát thuộc đồng bằng tứ giác Long Xuyên có cấu tạo địa chất phân tầng. Tầng trên cùng là tầng đất đỏ hoặc xám được hình thành trong điều kiện trầm tích của phù sa sông Cửu Long, tầng này dễ bị rửa trôi do hiện tượng xói mòn. Tiếp tầng đất đỏ là tầng sét lam chứa nhiều gốc sulphat, có bề dày đều đặn, bình quân từ 1,8 – 2,2 m, được hình thành trong điều kiện biển ấm (Bùi Đạt Trâm, 1985). 2.2. Khí hậu, thuỷ văn 2.2.1. Khí hậu Khu vực khảo sát nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa có 2 mùa rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, trong thời gian này mưa nhiều từ tháng 7 đến tháng 10 mang hơi ẩm của gió mùa Tây Nam từ vịnh Thái Lan thổi vào. Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau mang theo gió mùa Đông Bắc khô khan thổi từ lục địa Châu Á (Bùi Đạt Trâm, 1985). • Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình năm 27,30C , nhiệt độ cao nhất vào tháng 4, nhiệt độ thấp nhất vào tháng 2 (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2008). 6 • Độ ẩm Ở An Giang, nhiệt độ trong năm thay đổi ít nên sự biến đổi độ ẩm phụ thuộc chủ yếu vào lượng mưa. Độ ẩm trung bình năm vào khoảng 81,3%, vào mùa mưa độ ẩm trung bình 78 – 85%, vào mùa khô độ ẩm trung bình 76 – 82% (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2008). • Nắng Do ở vĩ độ thấp và mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau nên An Giang có một mùa nắng chói chang. Tổng số giờ nắng trung bình khoảng 2195 giờ/năm. Tổng số giờ nắng thấp nhất 143,2 giờ (tháng 9), tổng số giờ nắng cao nhất 221giờ (tháng 3) (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2008). • Gió Trong năm vào mùa khô gió di chuyển theo hướng đông bắc và theo hướng tây nam trong mùa mưa với tốc độ trung bình trung bình đều đạt 3m/giây (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2008). Ngoài ra còn có dông, bão và lốc xoáy cục bộ … nhưng ít và cường độ không mạnh nên mức độ ảnh hưởng không đáng kể. • Mưa Chế độ mưa bị phân hoá thành 2 mùa rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, trong thời gian này mưa nhiều từ tháng 7 đến tháng 10. Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2008). Tổng lượng mưa hằng năm bình quân từ 1100mm – 1200mm/năm, giá trị cao nhất đạt 2.100mm/năm và thấp nhất 900mm/năm (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2008). 2.2.2. Chế độ thuỷ văn Khu vực khảo sát nằm trong vùng tứ giác Long Xuyên chịu ảnh hưởng tổng hợp của thuỷ triều biển Đông và triều biển Tây (Bùi Đạt Trâm, 1985). • Đặc điểm thuỷ văn mùa lũ Kết quả đo đạt thuỷ văn cho thấy khu vực trong mùa lũ chịu ảnh hưởng thuỷ triều biển Đông, mực nước hoạt động theo chế độ bán nhật triều, một ngày 2 lần triều lên và triều xuống. Vùng khảo sát chịu ảnh hưởng chủ yếu của lũ thượng nguồn về kết hợp với thuỷ triều biển Đông và lượng mưa tại chổ. Lúc này ảnh hưởng thuỷ triều biển Đông nhỏ, biên độ triều giảm dần chỉ đạt 0,1 – 0,3m (Trung tâm Khí tượng Thủy văn An Giang, 2008). Theo Trung tâm Khí tượng Thủy văn An Giang, khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ dòng chảy sông Hậu chảy qua với: Lưu lượng bình quân năm : 7505m3/s Lưu lượng bình quân mùa lũ : 11000m3/s Lưu lượng bình quân mùa kiệt: 3000m3/s Lưu lượng lớn nhất bình quân: 26000m3/s Lưu lượng nhỏ nhất bình quân: 880m3/s 7 • Đặc điểm thuỷ văn mùa kiệt Mùa kiệt kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau trùng với mùa khô. Lúc này lưu lượng và mực nước sông Hậu giảm nhanh, biên độ triều trên sông đạt từ 1 – 1,2m. Mực nước trên kênh rạch lúc này biến đổi theo dao động bán nhật triều biển Đông (Trung tâm Khí tượng Thủy văn An Giang, 2008). 2.3. Dân sinh, kinh tế, xã hội 2.3.1. Tình hình dân sinh Dân số thành phố Long Xuyên năm 2007 khoảng 275.688 người với cơ cấu giới tính 133.791 nam, 141.897 nữ. Mật độ dân số trung bình khoảng 2.391 người / km2. Trong đó: phường Mỹ Bình có 23.610 người với mật độ 14.665 người / km2 ; phường Mỹ Phước có 27.051 người / km2 với mật độ 6.291 người /km2; phường Mỹ Long có 25.472 người với mật độ 20.709 người / km2; phường Mỹ Xuyên có 11.979 người với mật độ 10.066 người / km2. Dân cư trong vùng gồm 4 dân tộc chủ yếu là Kinh, Khơme, Hoa và Chăm với tỉ lệ dân số tăng tự nhiên khoảng 1,12 % (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2008). 2.3.2. Tình hình kinh tế, xã hội • Nông nghiệp Trong năm 2007 khu vực khảo sát có 154 ha đất nông nghiệp tập trung ở phường Mỹ Phước, canh tác cây lúa với năng suất đạt 66,97 tạ /ha và tổng sản lượng đạt 1.048,12 tấn. Năm 2008, tổng diện tích xuống giống lúa được 151ha đạt 100% (so cùng kỳ giảm 3 ha) năng suất bình quân 13,5 tấn/ha/năm. Diện tích hoa màu 2,7 ha (trong đó 2 ha rau nhút còn lại rau dưa các loại) (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2008). • Dịch vụ, thương mại Thương mại có vị trí quan trọng trong quá trình tái sản xuất xã hội, là cầu nối giữa sản xuất và tiêu dùng. Dịch vụ bao gồm các hoạt động kinh tế, xã hội không trực tiếp tạo ra các sản phẩm vật chất. Danh mục các hoạt động dịch vụ ngày càng được mở rộng. Toàn khu vực khảo sát có khoảng 6888 cơ sở dịch vụ, Trong đó có 6177 cơ sở thương mại dịch vụ, 377 cơ sở dịch vụ vận tải, còn lại là công nghiệp xây dựng (UBND phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên. 2008). • Xây dựng cơ bản Trong năm 2008 khu vực đã đầu tư xây dựng 25 công trình thuộc các hạng mục: các tuyến đường nội ô, đường liên tổ, hệ thống cấp thoát nước, trường học, chợ, trụ sở phường đội, trạm y tế, câu lạc bộ các đoàn thể …(UBND phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên. 2008). • Mạng lưới giao thông Mạng lưới giao thông phát triển rộng khắp, đường quốc lộ, tỉnh lộ đều là đường nhựa. Ngoài ra, cũng tận dụng các bờ kênh làm đường giao thông. Đường thuỷ nội địa: ngoài sông Tiền và sông Hậu, trong địa bàn còn có nhiều tuyến do cấp tỉnh và cấp cơ sở quản lý có thể lưu thông các loại phương tiện nhỏ. 8 • Thông tin, liên lạc Thông tin liên lạc đã được kết nối xuống tận các phường, các ấp. Dịch vụ cung cấp phong phú, tiện lợi, nhanh chóng. • Y tế, giáo dục Mạng lưới y tế, giáo dục phát triển rộng khắp nằm chăm sóc sức khỏe cho nhân dân và phổ cập xoá mù chữ. Y tế: ngoài công tác khám chữa bệnh thường xuyên và thực hiện các chương trình y tế quốc gia. Trạm y tế các phường còn phối hợp với câu lạc bộ Y – Bác sĩ trẻ bệnh viện Đa khoa – An Giang tổ chức khám chữa bệnh và cấp thuốc miễn phí cho các hộ nghèo, các gia đình chính sách, người cao tuổi…(UBND phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên. 2008). Giáo dục: Bên cạnh thực hiện tốt công tác phổ cập giáo dục, việc vận động học sinh đầu cấp ra lớp cũng được thực hiện khá tốt với tỷ lệ huy động học sinh đến lớp ở cấp mầm non đạt trên 99%, cấp tiểu học trên 99,7% (UBND phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên. 2008).. • An ninh, quốc phòng Phối hợp chặt chẽ việc phát triển kinh tế, xã hội với cũng cố an ninh, quốc phòng. Lực lượng công an, quân sự và đội dân phòng chuyên trách phường, khóm phối hợp tuần tra, tấn công tội phạm, triệt xóa nhiều tụ điểm về tệ nạn xã hội và các băng nhóm. Thường xuyên thanh tra kiểm tra các nhà trọ cho thuê, nhà hàng, khách sạn, điểm karaoke, dịch vụ internet, quán bia …. (UBND phường: Mỹ Bình, Mỹ Phước, Mỹ Long, Mỹ Xuyên. 2008). 2.4. Sơ lược về nước mặt Nước mặt là thành phần của nước tự nhiên chỉ các nguồn nước trên mặt đất như sông, suối, kênh, rạch, ao, hồ…, có nguồn gốc chính là nước chảy tràn do mưa hoặc do nước ngầm chảy ra do áp suất cao hay dư thừa độ ẩm trong đất. Nước chảy vào các sông luôn ở trạng thái động, phụ thuộc vào lưu lượng và mùa trong năm. Chất lượng nước phụ thuộc nhiều đặc điểm khí hậu, địa chất, địa mạo và vị trí thủy vực. Các nguồn nước không nối liền nhau nên thành phần của nó có thể không giống nhau giữa các lưu vực và giữa các vị trí trong từng lưu vực. Thành phần hóa học trung bình của nước sông hồ được trình bày ở bảng 2.1. Bảng 2.1: Thành phần hóa học trung bình của nước sông hồ Thành phần % trọng lượng Thành phần % trọng lượng CO32- SO42- Cl- SiO2 NO3- 35,2 12,4 5,7 11,7 0,9 Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Fe(AlO2)3 20,4 3,4 5,8 2,1 2,7 (Đặng Kim Chi, 2006, nguồn Morel F. M. M , 1983 ) 9 2.5. Ô nhiễm nguồn nước và các chất gây ô nhiễm nước 2.5.1. Ô nhiễm nguồn nước Ô nhiễm nguồn 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. Theo hiến chương Châu Âu thì: “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 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” (Lê Văn Khoa. 2006). Có nhiều tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước, có thể có nguồn gốc tự nhiên như: núi lửa, lũ lụt, xói mòn, xâm nhập mặn, phong hóa... hay nguồn gốc nhân tạo do các hoạt động của con người trong sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng công trình thủy lợi, giao thông vận tải, dịch vụ du lịch....đã sản sinh ra các chất gây ô nhiễm nguồn nước (Đặng Kim Chi, 2006), (Lê Quốc Hùng 2006), (Lê Văn Khoa, 2006). 2.5.2. Các chất gây ô nhiễm nước • Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy Đây là các chất gây ô nhiễm chính có nhiều trong nước thải sinh hoạt. Trong thành phần các chất hữu cơ có khoảng protein (40 – 60%), hidratcacbon (25 – 50%), chất béo (10%). Các hợp chất này làm suy giảm oxi hòa tan trong nước dẫn đến giảm chất lượng nước cấp sinh hoạt (Lê Quốc Hùng 2006). • Các chất hữu cơ khó bị phân hủy Đây là các chất hữu cơ có độc tính cao, bền vững, khó bị vi sinh vật phân hủy, có độc tính cao đối với sinh vật và con người. Chúng có khả năng tồn lưu trong môi trường và trong cơ thể sinh vật nên có tính tích lũy qua chuỗi thức ăn, gây tác hại lâu dài đến đời sống sinh vật và từ sinh vật chuyển vào con người. Các chất này thường có trong nước thải công nghiệp lọc hóa dầu, sản xuất bột giấy, nhuộm... và nước chảy tràn từ các vùng nông nghiệp sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ... (Lê Quốc Hùng 2006). • Các chất vô cơ Các loại phân bón, hóa chất vô cơ Đây là các hóa chất có thành phần chủ yếu là cacbon, hydro, oxy, các nguyên tố N, P, K dưới dạng các hợp chất vô cơ, hữu cơ và các nguyên tố vi lượng khác. Chúng được bổ sung vào đất dưới dạng phân bón phức tạp, do một phần đưa vào bị rữa trôi theo nước, bốc hơi vào khí quyển hoặc chuyển hóa thành các dạng khác và tồn lưu trong môi trường (Đặng Kim Chi, 2006), (Lê Quốc Hùng 2006). Việc dư thừa các chất dinh dưỡng vô cơ sẽ gây nên hiện tượng “phú dưỡng” trong nước bề mặt là nguyên nhân của sự phát triển nhanh ở một số loài thực vật bậc thấp như tảo, rong, rêu và các thực vật thân mềm trong nước, trên lớp bề mặt của nguồn nước, ảnh hưởng tới sự cân bằng sinh học của nước. Các thực vật phát triển do hiện tượng phú dưỡng sau khi chết đi sẽ phân hủy trong nước tạo ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ. Những chất hữu cơ này trong quá trình oxy hóa sẽ tiêu thụ một lượng lớn oxy hòa tan trong nước, gây nên hiện tượng thiếu oxy làm xuất hiện các quá trình khử khiến cho nồng độ các chất có tính khử như H2S, NH3 tăng lên. Kết quả là các loại photphat sắt (Fe3+) khó hòa tan sẽ chuyển thành photphat sắt (Fe2+ ) dễ hòa tan. Các ion kim loại và HPO42- sẽ hòa tan trong nước do chuyển hóa từ các chất lắng cặn trong nước và như vậy 10 nguồn nước bề mặt sẽ bị nhiễm độc. Thêm vào đó, xác các thực vật, động vật chết do thiếu oxy sẽ phân hủy, các sinh vật sống dưới nước sẽ chết. (Đặng Kim Chi, 2006), (Lê Quốc Hùng 2006). Các hợp chất phân bón nitơ dưới dạng NO3- tiêu thụ nhanh trong đất hoặc các hợp chất nitơ dạng urê hay amôn tiêu thụ dần dần đều có đặc tính cơ bản là độ hòa tan của chúng trong nước khá lớn, điều này dễ ảnh hưởng tới sự ô nhiễm nước mặt. Do kết quả của quá trình oxy hóa các hợp chất nitơ mà hàm lượng nitrat trong nước sinh hoạt tăng lên rất nhiều. Điều này không có lợi cho sức khỏe con người. Khi hàm lượng nitrat (NO3-) trong nước uống tăng cao sẽ ảnh hưởng tới thành ruột và khi nó tạo thành nitrit (NO2-) sẽ gây nên phản ứng khử vi sinh ở dạ dày và đường ruột. Nitrit (NO2-) sinh ra sẽ kết hợp với hồng cầu (hêmôglôbin) trong máu chuyển hóa thành mêthêmôglôbin, cuối cùng chuyển thành mêthêmôglôbinamin là chất ngăn cản việc liên kết và vận chuyển oxy, gây bệnh thiếu oxy trong máu và sinh ra bệnh máu trắng (Đặng Kim Chi, 2006). 4 HbFe22+O2 + 4NO2- + 2H2O 4 HbFe23+OH + 4 NO3- + O2 Hêmôglôbin Mêthêmôglôbin Ngoài ra nitrit có thể nitrô hóa các amin và amit ở môi trường acid yếu thành các nitrôsamin là nguyên nhân gây ung thư, sinh quái thai... pH< 4 R2NH + HNO2 2H2O + R2N– NO Nitrôsamin Các khoáng acid Theo Đặng Kim Chi (2006) ở các mỏ than, khi không còn khai thác, sẽ có một khối lượng lớn các chất thải đi vào nguồn nước. FeS2 là chất bền trong môi trường thiếu oxy không khí, nhưng khi bị khai thác, tiếp xúc với không khí và có sự tham gia của vi sinh vật sẽ sinh ra phản ứng: 2 FeS2 + 2 H2O + 7O2 2Fe2+ + 4H+ + 4SO42- 4 Fe2+ + O2 + 4H+ 4 Fe3+ + 2 H2O Phản ứng sau xảy ra chậm khi pH < 3,5 nhưng khi có mặt vi khuẩn sắt triobacillius ferroxidants và pH = 3,5 ÷ 4,5 thì phản ứng xảy ra nhanh hơn với xúc tác là nhiều loại vi khuẩn có khả năng hòa tan pyrit: Vi khuẩn 14 Fe3+ + FeS2 + 8 H2O 15 Fe2+ + 2 SO42- + 16 H+ Hợp chất Fe( H2O)63+ có thể được xem như là một acid, ở pH > 3 sẽ cho kết tủa Fe(OH)3 như sau: Fe3+ + 3 H2O Fe(OH)3 + 3 H+ Đây chính là nguyên nhân ở các lòng suối bị ô nhiễm bởi các khoáng acid sẽ có lớp cặn vàng Fe(OH)3. Nước sẽ có màu đỏ Fe(OH)3 và H2SO4 phá hủy cân bằng sinh thái trong nước làm cá và rong tảo chết. (Đặng Kim Chi, 2006). 11 Chất lắng Quá trình khai thác mỏ, xây dựng và phát triển nông nghiệp một cách bừa bãi gây nên hiện tượng xói mòn đất tự nhiên làm tăng lượng cặn lắng trong nước, gây ô nhiễm nguồn nước mặt. Các chất lắng là nguồn sinh ra các chất vô cơ, hữu cơ trong suối, trong nước bề mặt, ở cửa sông và biển. Chúng có khả năng trao đổi cation với các chất trong môi trường nước (Đặng Kim Chi, 2006). Các nguyên tố vết trong nước Đó là những nguyên tố có rất ít trong nước, nhỏ hơn vài ppm, chúng thường là các kim loại (Pb, Cd, Hg, As, Se... ) hoặc các á kim (Se, Sb... ). Ở nồng độ thấp, một số là chất dinh dưỡng cho cơ thể sống của động thực vật, còn khi ở nồng độ cao chúng là những chất gây nhiễm độc rất mạnh. Tuy nhiên, một số kim loai nặng như: Hg, Cd, As rất độc đối với sinh vật kể cả ở nồng độ thấp (Đặng Kim Chi, 2006), (Lê Quốc Hùng 2006). • Phóng xạ Gồm các hạt alpha, beta, các tia gamma và bức xạ nơtron, chúng có khả năng xuyên và cơ thể sống qua đường hô hấp, tiêu hóa gây tác hại cho cơ thể. Đặc biệt bức xạ hạt nhân có khả năng gây tác động mãn tính đến nhiễm sắc thể gây ung thư, hại phôi thai và ảnh hưởng đến di truyền (Lê Quốc Hùng 2006). • Các sinh vật gây bệnh Nguồn nước bị ô nhiểm do nhận nước thải sinh hoạt, nước bị nhiễm phân và đặc biệt là nước thải bệnh viện. Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật gây bệnh sẽ theo nguồn nước bị ô nhiễm lan truyền bệnh cho người và động vật (Đặng Kim Chi, 2006). Trong nước bị nhiễm phân có 3 nhóm vi sinh chỉ thị: - Nhóm Coliform đặc trưng là Escherichia coli (E. coli). - Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis. - Nhóm Clostridia khử sulphit đặc trưng là Clostridium perfringents. Sự có mặt của các vi sinh vật này chỉ ra rằng nước bị nhiễm phân, có thể có vi trùng gây bệnh và ngược lại, nếu không có vi sinh vật chỉ thị phân có nghĩa là có thể không có vi trùng gây bệnh do phân. Trong 3 nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân thì nhóm Coliform là nhóm quan trọng nhất trong việc đánh giá vệ sinh nguồn nước và có đầy đủ các quy chuẩn của loại vi sinh chỉ thị (Đặng Kim Chi, 2006). 2.6. Chất lượng nước Chất lượng nước là đặc trưng hàm lượng các chất hòa tan trong nước, phục vụ yêu cầu dùng nước cụ thể theo quy chuẩn và đối tượng sử dụng nước. Tùy theo mục đích sử dụng mà người ta đưa ra các quy chuẩn chất lượng nước khác nhau về mức độ sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng. QCVN 08: 2008/ BTNMT quy chuẩn nước mặt, thể hiện ở bảng 2.2 12 Bảng 2.2. QCVN 08: 2008/ BTNMT Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt (trích). Giá trị giới hạn STT Thông số Đơn vị A1 A2 B1 B2 1 pH 6,0 - 8,5 6,0 - 8,5 5,5 - 9,0 5,5 - 9,0 2 BOD5 ( 200C ) mg/l 4 6 15 25 3 COD mg/l 10 15 30 50 4 Oxy hòa tan mg/l ≥ 6 ≥ 5 ≥ 4 ≥ 2 5 Chất rắn lơ lững mg/l 20 30 50 100 6 Chì mg/l 0,02 0,02 0,05 0,05 7 Ammonia theo N mg/l 0,1 0,2 0,5 1 8 Coliform MPN/100ml 2500 5000 7500 10000 (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt) Chú thích: A1: Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và các mục đích khác như loại A2, B1 và B2. A2: Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sử dụng như loại B1 và B2. B1: Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2. B2: Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp. 2.7. Một số thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước 2.7.1. Độ pH Độ pH là một trong những yếu tố quan trọng trong nước. Sự thay đổi giá trị pH có thể dẫn tới những thay đổi về thành phần các chất trong nước do quá trình hòa tan hoặc kết tủa, hoặc thúc đẩy hay ngăn chặn những phản ứng hóa học hay sinh học xảy ra trong nước (Đặng Kim Chi, 2006). 2.7.2. Độ dẫn điện (Ec) Độ dẫn điện (Ec) của nước phụ thuộc vào tổng ion trong nước. Ở nước ngọt Ec có trị số hàng chục µs/cm, ở nước sulphat Ec có trị số hàng trăm µs/cm và ở nước lợ mặn Ec có trị số hàng ngàn đến hàng chục ngàn µs/cm (Nguyễn Văn Tuyên, 2003). 2.7.3. Hàm lượng chất rắn Theo Đặng Kim Chi (2006) chất rắn có trong nước là do các chất vô cơ hòa tan hoặc không hòa tan và các chất hữu cơ. Chất rắn ảnh hưởng tới chất lượng nước khi sử dụng cho sinh hoạt và cho sản xuất. Một số chỉ tiêu biểu thị hàm lượng chất rắn: Tổng lượng chất rắn (TS): là trọng lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 1300C cho tới khi trọng lượng không đổi, đơn vị tính bằng mg/l. 13 Chất rắn lơ lững (SS): là trọng lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít mẫu nước qua phễu lọc Gooch rồi sấy khô ở 1300C / 1500C tới khi trọng lượng không đổi. Đơn vị tính bằng mg/l. Chất rắn hòa tan (DS): là hiệu số của tổng lượng chất rắn và hàm lượng chất rắn lơ lững. Đơn vị tính bằng mg/l. DS = TS / SS 2.7.4. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO) Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (mg/l) là lượng oxy từ không khí hòa tan vào nước trong điều kiện nhiệt độ, áp suất xác định hoặc do quang hợp của tảo. Oxy hòa tan trong nước sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất, duy trì năng lượng cho quá trình phát triển, sinh sản và tái sản xuất cho các vi sinh vật sống dưới nước. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước khoảng 8 – 10 ppm và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo. Do đó, DO là chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của thủy vực. (Đặng Kim Chi, 2006), (Lê Quốc Hùng, 2006). 2.7.5. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) BOD là lượng oxy cần cho vi sinh vật tiêu thụ để oxy hóa sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện quy chuẩn về nhiệt độ và thời gian. Như vậy, nếu lượng chất hữu cơ trong nước càng lớn và mật độ vi sinh vật càng cao thì lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy càng nhiều. Đơn vị của BOD là mg/l (Đặng Kim Chi, 2006), (Lê Quốc ._.