Đánh giá chất lượng nguồn nước cấp sinh học tại trạm bơm Bến Than nhà máy nước Tân Hiệp

phải cân bằng nguồn dự trữ và tái tạo, để tồn tại và phát triển sự sống lâu bền. Con người, động - thực vật sẽ không tồn tại được nếu thiếu nước. Tuy nhiên, nước cũng gây các bệnh lý thậm chí tử vong cho con người khi bị nhiễm bẩn, bão lụt, hạn hán. Các chuyên gia sức khỏe thế giới cho biết: Nước sinh hoạt không an toàn và hệ thống vệ sinh tồi tàn là nguyên nhân làm cho 4.000 trẻ em chết mỗi ngày (Theo điều tra của TTO ngày 15-04-2007). Giới chuyên môn cũng nhấn mạnh thêm rằng việc xóa bỏ đói nghèo, phổ cập giáo dục tiểu học và giảm tỷ lệ tử vong ở trẻ sẽ rất khó khăn nếu không giải quyết vấn đề nước sạch. Nước sạch cho người dân là nhu cầu chính đáng. Ở nước ta, 62,5% lượng nước (khoảng 570 tỉ m3) là từ lãnh thổ các quốc gia khác ở thượng lưu chảy vào. Lượng nước tạo ra trong lãnh thổ Việt Nam chỉ khoảng 325 tỉ m3/năm, chiếm 37,5% còn lại. Vậy lượng nước không thật dồi dào, đặc biệt là trong mùa khô, khi các quốc gia ở thượng nguồn sử dụng nhiều nước. Trữ lượng nước ngầm nước ta cũng ở mức trung bình so với các nước trên thế giới. Ở các thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng, TP.Hồ Chí Minh, tỉ lệ người dân được cấp nước sạch mới đạt từ 60-70%, còn ở nông thôn tỉ lệ người dân được dùng nước hợp vệ sinh mới chỉ đạt 30-40% [16]. Do vậy đi cùng với sự bùng nổ dân số thì nhu cầu về nước ngày càng tăng lên nên nhà nước ta đã có chủ trương lấy nước sông Sài Gòn và sông Đồng Nai cung cấp cho sinh hoạt ở thành phố Hồ Chí Minh. Hiện có khoảng 1,5 triệu người dân sử dụng nước sạch đã qua xử lí từ các nhà máy nước lấy nguồn nước thô từ sông Sài Gòn. Bên cạnh đó với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa nhanh chóng đã đẩy nhanh mức độ phát triển các khu công nghiệp – các khu chế xuất thì sông Sài Gòn hiện đang hứng chịu nhiều nguồn gây ô nhiễm từ hoạt động của các doanh nghiệp và việc xả thải từ sinh hoạt. Do vậy việc đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn tại trạm bơm nhà máy nước Tân Hiệp nhằm tìm nguồn cấp nước an toàn và bền vững là điều cần thiết. Ở Việt Nam việc đánh giá chất lượng nước được tiến hành theo từng chỉ số lý, hóa, sinh riêng biệt. Trong khi đó ở nước ngoài, ở các nước Châu Âu và Bắc Mỹ việc xếp loại chất lượng nước được tiến hành theo một thang bậc nhất định, rồi từ đó người ta hướng dẫn loại nước nào thì sử dụng cho việc gì. Tuy nhiên, các thang bậc đánh giá chất lượng nước trên thế giới thì không thống nhất, có nước sử dụng thang đánh giá là 4 – 5 bậc, có nước sử dụng thang đánh giá là 6 – 7 bậc. Chúng tôi sẽ tiến hành đánh giá chất lượng nguồn nước sông Sài Gòn cấp cho nhà máy nước Tân Hiệp tại trạm bơm theo thang 6 bậc của Viện Hàn Lâm khoa học Liên Xô cũ đã được nhiều người công nhận để xác định các chỉ số thủy lý, hóa của nước, đồng thời xác định cấu trúc các vi sinh vật thông qua các chỉ số cụ thể, từ đó sử dụng tổng hợp các chỉ số lý-hoá-sinh đó để đánh giá và xếp loại chất lượng nguồn nước cấp sinh hoạt. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài “ Đánh giá chất lượng nguồn nước cấp sinh hoạt tại trạm bơm Bến Than nhà máy nước Tân Hiệp” để giúp cho việc tham khảo khi đánh giá chất lượng nước. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là nước sông Sài Gòn với các tính chất thủy lý, hóa, sinh. Phạm vi nghiên cứu Vùng nước sông Sài Gòn tại trạm bơm đặt tại xã Hoà Phú, huyện Củ Chi. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn tại trạm bơm nhà máy nước Tân Hiệp một cách đầy đủ nhất, giúp các nhà hoạch định chính sách, các nhà quản lý thuận lợi hơn trong việc quản lý chất lượng nguồn cấp nước, để bảo đảm cung cấp hệ thống nước máy tốt nhất về mặt sức khỏe cho cộng đồng. Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên [16] 1.1.1. Vị trí địa lý : Huyện Củ Chi có tọa độ địa lý từ 10o53’ đến 10o10’vĩ độ Bắc và từ 106o22’ đến 106o40’ kinh độ Đông, nằm ở phía Tây Bắc TP.Hồ Chí Minh, với 434,70 km2 diện tích tự nhiên, bằng 20,74% diện tích toàn Thành Phố. Phía Bắc giáp huyện Trảng Bàng tỉnh Tây Ninh. Phía Đông giáp tỉnh Bình Dương. Phía Nam giáp huyện Hóc Môn, TP.Hồ Chí Minh. Phía Tây giáp tỉnh Long An. Về hành chánh, hiện nay huyện bao gồm thị trấn Củ Chi và 20 xã là: Phú Mỹ Hưng, An Phú, An Nhơn Tây, Trung Lập Thượng, Trung Lập Hạ, Nhuận Đức, Phạm Văn Cội, Phước Thạnh, Thái Mỹ, Phước Hiệp, Phước Vĩnh An, Phú Hòa Đông, Trung An, Tân An Hội, Tân Thạnh Tây, Tân Thạnh Đông, Tân Thông Hội, Tân Phú Trung, Hòa Phú, Bình Mỹ. Thị trấn Củ Chi là trung tâm kinh tế - chính trị - văn hóa của huyện, cách trung tâm Thành phố 50km về phía Tây Bắc theo đường xuyên Á. 1.1.2. Địa hình, địa mạo: Địa hình huyện Củ Chi nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Tây nam bộ và miền Đông nam bộ, với độ cao giảm dần theo 2 hướng Tây bắc – Đông nam và Đông bắc – Tây nam. Độ cao trung bình so với mặt nước biển từ 8m – 10m. Hình 1.1: Bản đồ hành chính huyện Củ Chi 1.1.3. Khí hậu: Huyện Củ Chi nằm trong vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mang tính chất cận xích đạo. Khí hậu chia thành hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, với đặc trưng chủ yếu là: Nhiệt độ tương đối ổn định, cao đều trong năm và ít thay đổi, trung bình năm khoảng 26,6oC. Lượng mưa trung bình năm từ 1.300 mm – 1770 mm, tăng dần lên phía Bắc theo chiều cao địa hình, mưa phân bổ không đều giữa các tháng trong năm, mưa tập trung vào tháng 7,8,9; vào tháng 12, tháng 1 lượng mưa không đáng kể. Độ ẩm không khí trung bình năm khá cao 79,5% cao nhất vào tháng 7,8,9 là 80 – 90%, thấp nhất vào tháng 12, tháng 1 là 70%. 1.1.4. Thủy văn: Huyện Củ Chi có hệ thống sông, kênh, rạch khá đa dạng, với những đặc điểm chính: Sông Sài Gòn chịu chế độ ảnh hưởng dao động bán nhật triều, với mực nước triều bình quân thấp nhất là 1,2m và cao nhất là 2,0 m. Các hệ thống kênh rạch tự nhiên khác, đa số chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ thủy văn của sông Sài Gòn như Rạch Tra, Rạch Sơn, Bến Mương … Riêng chỉ có kênh Thầy Cai chịu ảnh hưởng chế độ thủy văn của sông Vàm Cỏ Đông. 1.1.5. Tình hình xâm nhập mặn: Theo Viện Kỹ thuật tài nguyên nước và môi trường, vào mùa khô trong kỳ hạn hán nước nguồn sông Sài Gòn về ít, xâm nhập mặn tăng mạnh đột biến. Khu vực Củ Chi tại kênh An Hạ, kênh Xáng, kênh A, B, C bị nhiễm mặn 1-2‰, vùng kênh C ngoài cống độ mặn 2-3‰, trong cống độ mặn 0,5‰. Dự báo trong những năm tới, triều cường đỉnh, ranh mặn 4‰ có thể tiến sâu hơn so với hiện nay 5-10 km, mặn xâm nhập sâu và lâu, ảnh hưởng đến các hoạt động kinh tế và nông nghiệp. 1.2. Đặc điểm tài nguyên thiên nhiên [16] 1.2.1 Tài nguyên đất : Tổng diện tích đất tự nhiên của huyện Củ Chi là 434,70 km2, gồm 3 nhóm đất chính sau: Nhóm đất phù sa: Thành phần cấp hạt sét là chủ yếu (45-55 %). Chứa các chất dinh dưỡng về mùn, đạm, lân và kali rất giàu. Nhóm đất xám: Tầng đất thường rất dày, thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạt cát trung bình và cát mịn chiếm tỉ lệ rất cao (40 - 55%), cấp hạt sét chiếm 21 – 27%. Nhóm đất đỏ vàng: Đặc điểm chua, độ no bazơ thấp, khả năng hấp thụ không cao, khoáng sét phổ biến là Kaolinit, axit mùn chủ yếu là fuvic, chất hòa tan dễ bị rửa trôi. 1.2.2. Tài nguyên nước : Nguồn nước của huyện chủ yếu là nước ở các sông, kênh, rạch, hồ, ao. Tuy nhiên, phân bố không đều tập trung ở phía Đông của huyện (Sông Sài Gòn) và trên các vùng trũng phía Nam và Tây Nam với chiều dài gần 300 km cả hệ thống, đa số chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều. Theo các kết quả điều tra khảo sát về nước ngầm trên địa bàn huyện Củ Chi cho thấy, nguồn nước ngầm khá dồi dào và đang giữ vị trí quan trọng trong việc cung cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt của người dân. 1.2.3. Tài nguyên rừng : Theo số liệu thống kê, năm 2003 diện tích đất lâm nghiệp có rừng của huyện là 319,24 ha, trong đó rừng tự nhiên 139,27 ha chiếm 43,63% diện tích đất có rừng; rừng trồng 179,97 ha, chiếm 56,37% diện tích đất có rừng. Rừng tự nhiên chủ yếu ở các khu bảo tồn, khu di tích lịch sử nên trữ lượng hạn chế. 1.2.4. Tài nguyên khoáng sản : Tài nguyên khoáng sản trên địa bàn huyện gồm có các loại chủ yếu sau: · Mỏ Cao Lanh: có trữ lượng khoảng 5 triệu tấn phân bố chủ yếu ở Rạch Sơn. · Than bùn ở Tam Tân, trữ lượng khoảng 0,5 triệu tấn. · Sạn sỏi ở Bầu Chứa, trữ lượng cấp B khoảng 0,8 triệu tấn. Ngoài ra, còn có mỏ đất sét làm gạch ngói và đá xây dựng nhưng với trữ lượng không đáng kể. 1.3. Tình hình dân sinh kinh tế [16] 1.3.1. Tình hình dân sinh Khu dân cư Hòa Phú, xã Hòa Phú, Củ Chi với diện tích 9,07 km2. Dân số hiện trạng là 7.840 người, mật độ dân số trung bình là 864 người/km2. Dân cư của xã sống tập trung đông đúc ở hầu hết tuyến đường của xã, và dọc theo bờ sông Sài Gòn. 1.3.2. Kinh tế 1.3.2.1. Nông nghiệp Trồng trọt và chăn nuôi là những ngành sản xuất chính của nhiều hộ gia đình trong xã với năng suất ổn định và tăng dần qua các năm. 1.3.2.2. Công nghiệp Cơ cấu kinh tế của huyện hiện nay là: Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp, Nông nghiệp, Thương mại – Dịch vụ. Hiện nay trên địa bàn huyện có 2 Khu công nghiệp và 3 Cụm công nghiệp đang hoạt động là:  Khu công nghiệp Tây Bắc Củ Chi có diện tích 380 ha, nằm trên địa bàn thị trấn Củ Chi, xã Tân An Hội và xã Trung Lập Hạ. Hiện đã hoàn thành giai đoạn 1 với diện tích cho thuê là 127 ha, thu hút 23 doanh nghiệp vào đầu tư.  Khu công nghiệp Tân Phú Trung có diện tích 543 ha, nằm trên địa bàn xã Tân Phú Trung và xã Tân Thông Hội. Hiện có 47 doanh nghiệp đã đầu tư sản xuất kinh doanh tại đây.  Cụm công nghiệp Tân Qui - Khu A, có diện tích 65 ha, thuộc xã Trung An. Hiện có 5 doanh nghiệp đang hoạt động nằm xen kẽ dân cư với diện tích 14,27 ha.  Cụm công nghiệp Tân Qui – Khu B có diện tích 97 ha, thuộc xã Tân Thạnh Đông. Hiện có 16 doanh nghiệp đầu tư với diện tích 61 ha, trong đó có 12 doanh nghiệp đang hoạt động.  Cụm công nghiệp cơ khí Samco có diện tích 99 ha, thuộc xã Tân Thạnh Đông và xã Hoà Phú. 1.3.2.3. 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. Nó có vai trò điều chỉnh quan hệ cung cầu. 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: vận tải hành khách, du lịch, giáo dục, y tế, bảo hiểm.... 1.4. Lịch sử hình thành nhà máy nước Tân Hiệp [13] Vào những năm cuối thập niên 80, Tp Hồ Chí Minh đứng trước yêu cầu bức thiết về nước sinh hoạt và phát triển công nghiệp, đặc biệt là các khu vực phía Tây và Tây nam của thành phố (quận 6, 8, 10, 11, huyện Bình Chánh). Trong khi đó việc phát triển nguồn nước từ nước ngầm là không thể giải quyết kịp thời và cũng đã tới mức giới hạn. Các nhà quy hoạch tìm và cố gắng tạo sự bức phá về cấp nước. Vấn đề này nổi lên hai khó khăn là về công suất và nguồn nước. Nếu làm nhà máy có công suất 320.000m3/ngày thì đáp ứng được yêu cầu, nhưng hơi cao so với khả năng và trình độ của ta tại thời điểm đó, nếu hạ xuống thì không kịp đà phát triển. Vì vậy vẫn giữ công suất 320.000m3/ngày trong tiền dự án. Về nguồn nước, nếu lấy nguồn nước sông Đồng Nai sẽ thuận lợi hơn, nhưng lấy nước sông Sài Gòn thì sẽ tăng độ an toàn về cấp nước, nên dự án đã chọn nguồn nước sông Sài Gòn và nhà máy nước Tân Hiệp được ra đời từ đó. Dự án Hệ thống cấp nước sông sài Gòn giai đoạn 1 xây dựng nhà máy nước Tân Hiệp, gồm 4 hạng mục chính: trạm bơm nước thô công suất 320.000m3/ngày đặt tại xã Hòa Phú huyện Củ Chi; Tuyến ống nước thô đường kính D1500mm dài 9.093m đưa nước thô từ Hòa Phú về Tân Hiệp; Nhà máy xử lý nước công suất 300.000m3/ ngày đặt tại xã Tân Hiệp, huyện Hóc Môn; Tuyến ống nước sạch đường kính D1500mm dài 11.283 đưa nước sạch từ nhà máy Tân Hiệp về đến điểm đầu của mạng lưới cấp nước thành phố tại ngã 3 Tây Thạnh, quận Tân Bình. Từ tháng 7/2004, nhà máy nước Tân Hiệp chính thức phát nước. Ban đầu với sản lượng 150.000m3/ ngày đã giải tỏa một phần cơn khát nước của người dân khu vực quận 5, 6, 8, Bình Tân, và huyện Bình Chánh [15]. 1.5. Hiện trạng hoạt động của sông Sài gòn [16] Việc chất lượng nguồn nước sông Sài Gòn nhất là đoạn trạm bơm nước của Nhà máy nước Tân Hiệp ngày càng bị ô nhiễm là thực tế đáng lo ngại. Chi cục Bảo vệ môi trường TPHCM đã xác định chính xác nguồn nước thải ô nhiễm xuất phát từ nước thải sinh hoạt và công nghiệp từ khu dân cư sống dọc lưu vực và cụm công nghiệp Tân Quy (thải ra rạch Bà Bếp). Nguồn nước thải này chứa đựng hàm lượng lớn tải lượng ô nhiễm với các chất ô nhiễm chủ yếu là BOD5, COD, Mn, NH3, Coliform do cụm công nghiệp Tân Quy chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung. Không dừng lại đó, sông Sài Gòn cũng đang phải tiếp nhận lượng lớn nước thải ô nhiễm sinh hoạt và công nghiệp chưa qua xử lý của khu công nghiệp Tân Phú Trung, bãi rác Phước Hiệp, khu dân cư và cơ sở chăn nuôi huyện Củ Chi và Hóc Môn (thông qua rạch Tra và rạch Bà Hồng); khu dân cư và công nghiệp của thị xã Thủ Dầu Một và huyện Bến Cát tỉnh Bình Dương (xả ra sông Thị Tính). Các con rạch này chỉ cách trạm bơm Bến Than Nhà máy nước tân Hiệp, phục vụ sinh hoạt người dân TPHCM từ 1 – 14 km về phía thượng và hạ nguồn. Do đó, chất lượng nguồn nước ngày càng xấu. Trung bình nồng độ các chất ô nhiễm tăng 1 – 5 lần. 1.6. Nước tự nhiên và ô nhiễm nguồn nước 1.6.1. Nước tự nhiên 1.6.1.1. Thành phần hóa học của nước tự nhiên Nước tự nhiên chiếm khoảng 1% tổng lượng nước trên trái đất, gồm nước sông hồ, nước bề mặt và nước ngầm [3]. Đặc điểm của loại nước này phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu, địa chất, địa mạo và vị trí thủy vực. Các nguồn nước tự nhiên 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.  Các ion hòa tan Hầu hết các acid, bazơ và muối vô cơ đều tan trong nước tự nhiên. Trong nước sông hồ nồng độ HCO3- là cao nhất (58 mg/l), tiếp sau đó là Ca2+ (15 mg/l), Silic (13,1 mg/l), SO42- (11 mg/l), Cl- (8 mg/l). Sự hòa tan các ion trong nước chính là yếu tố quyết định độ mặn của nước. Nồng độ các ion hòa tan tỷ lệ thuận với độ dẫn điện (Ec) [5] . Thành phần hóa học trung bình của nước sông hồ được trình bày ở bảng [1.1]. Bảng 1.1: Thành phần hóa học trung bình của nước sông hồ [3] (nguồn Morel F. M. M , 1983 ) 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  Các khí hòa tan Hầu hết các chất khí có trong khí quyển đều có thể hòa tan hoặc phản ứng với nước, trừ khí metan (CH4) [3], [6].  Oxy hòa tan (DO) Oxy là khí hòa tan trong nước nhưng không tác dụng với nước về mặt hóa học. Oxy cần cho quá trình trao đổi chất, có ý nghĩa lớn đối với quá trình tự làm sạch của dòng sông. Độ hòa tan của oxy trong nước phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và áp suất của môi trường [3]. Trong nước ngọt oxy hòa tan DO (ở điều kiện 00C và 1at) bằng 14,6 mg/l và DO (ở 350C) bằng 7 mg/l, người ta thường lấy DO (ở 250C, 1at) bằng 8 mg/l [3]. Trong điều kiện nguồn nước không bị ô nhiễm các chất hữu cơ không bền, giá trị oxy hòa tan (DO) thường gần bằng giá trị oxy hòa tan ở mức bảo hòa. Theo Đặng Kim Chi (2006) [3] nếu nguồn nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ có khả năng oxy hóa bằng sinh học (chỉ số BOD cao), khi đó do hoạt động tiêu thụ oxy của các vi khuẩn hàm lượng oxy trong nước sẽ giảm. Khi lượng oxy trong nước thấp (< 2ppm), các vi khuẩn sẽ lấy oxy của các hợp chất chứa oxy để oxy hóa SO42- H2S S ..., nước sẽ không có oxy và vùng đó sẽ trở thành vùng yếm khí. Trong nước, oxy tham gia chủ yếu vào các quá trình sau: - Oxy hóa các chất hữu cơ bằng các vi sinh vật: vi sinh vật ( CH2O ) + O2 CO2 + H2O - Oxy hóa các hợp chất nitơ bằng các vi sinh vật, ví dụ: vi sinh vật NH4+ + 2O2 2H+ + NO3- + H2O - Oxy hóa các chất hóa học khác, ví dụ: 4Fe2+ + O2 + 10 H2O 4Fe(OH)3( r ) + 8H+ 2SO32- + O2 SO42- Mức tiêu thụ oxy trong nước bởi các chất ô nhiễm được biểu thị qua chỉ số BOD (nhu cầu oxy hóa sinh học ) hay COD ( nhu cầu oxy hóa học ).  Khí Cacbonic (CO2) trong nước [3], [6] Khí CO2 đóng vai trò rất quan trọng trong nước, CO2 phản ứng với nước tạo ra các ion bicacbonat (HCO3-) và cacbonat (CO32-) và tham gia vào quá trình cân bằng hóa học trong nước do khống chế ổn định pH trong nước, đồng thời ảnh hưởng tới sự tạo phức trong nước. Ngoài ra, CO2 còn tham gia vào hoạt động quang hợp của thực vật và quá trình lắng đọng của các trầm tích cacbonat trong nước. CO2 dễ hòa tan trong nước, độ hòa tan của CO2 trong nước tăng theo chiều tăng của nhiệt độ. Khi CO2 tan vào nước ta có phản ứng sau: pH < 5 CO2 + H2O H2CO3 pH ≥ 5 H2CO3 H+ + HCO3- pH ≥ 8 HCO3- H+ + CO32- Như vậy, khi pH = 8,3 trong nước chủ yếu là CO32-, khi pH = 5 trong nước chủ yếu là H2CO3 (CO2). Ở lớp trầm tích, CO2 tham gia phản ứng: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 Ca2+ + 2HCO3- Quá trình này dẫn đến làm thay đổi pH của môi trường.  Các chất rắn [6] Các chất rắn bao gồm các thành phần vô cơ, hữu cơ và sinh vật được phân thành hai loại dựa theo kích thước: - Chất rắn đi qua được giấy lọc: là chất rắn có đường kính ≤ 10-6 m trong đó gồm: chất rắn dạng keo có kích thước từ 10-9 đến 10-6 m và chất rắn hòa tan có kích thước nhỏ hơn 10-9 m - Chất rắn không qua được giấy lọc: là chất rắn có đường kính lớn hơn 106m. Ngoài ra, dựa theo độ bay hơi của nhiệt độ sấy 103 – 1050C có thể phân chất rắn thành chất rắn bay hơi và chất rắn không bay hơi.  Các chất hữu cơ [6] Các chất hữu cơ là các chất có nguyên tử cacbon (C) tạo liên kết C – H trong phân tử. Trong nguồn nước tự nhiên không ô nhiễm, hàm lượng chất hữu cơ rất thấp. Tuy nhiên, nếu nước bị ô nhiễm do chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp ... thì nồng độ chất hữu cơ trong nước sẽ tăng cao. Dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vật trong nước, có thể phân chất hữu cơ thành hai nhóm: - Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học: đường (cacbohydrat), chất béo, protein, dầu mỡ thực, động vật ... Trong môi trường nước các chất này dễ bị vi sinh vật phân hủy tạo ra khí cacbonic và nước. - Các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học: các hợp chất clo hữu cơ như: DDT, Lindane, Aldrine, polyclorobiphenyl – PCB, dioxin..., các hợp chất đa vòng ngưng tụ như: pren, naphtalen, anthraxen .... Hầu hết các chất này có độc tính cao, khó bị vi sinh vật phân hủy, bền vững trong môi trường nên có khả năng gây tác hại lâu dài cho đời sống sinh vật và sức khỏe con người. 1.6.1.2. Thành phần sinh học trong nước tự nhiên Theo Lê Quốc Hùng (2006) [6] trong nước tự nhiên các loài sinh vật chủ yếu là vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, tảo, cây cỏ, động vật nguyên sinh, động vật đa bào, các loài nhuyễn thể và các loài động vật có xương sống. 1.6.1.3. 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 tiêu chuẩn và đối tượng sử dụng nước. Tùy theo mục đích sử dụng mà người ta đưa ra các tiêu chuẩn chất lượng nước khác nhau về mức độ sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng. QCVN 08: 2008/ BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, thể hiện ở bảng 1.2 Tuy nhiên, Viện sinh học các thủy vực nội địa thuộc viện Hàn lâm khoa học Liên Xô cũ đã đưa ra thang đánh giá 6 bậc để đánh giá chất lượng nước, thể hiện ở bảng 1.3. Trên cơ sở bảng đánh giá chất lượng nước, Viện sinh học các thủy vực nội địa thuộc viện Hàn lâm khoa học Liên Xô cũ mới đưa ra bảng hướng dẫn sử dụng các loại nước, thể hiện ở bảng 1.4. Bảng 1.2: QCVN 08: 2008/ BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (trích), [14] Stt Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn A1 A2 B1 B2 1 pH 6 - 8,5 6 - 8,5 5,5 - 9 5,5 - 9 2 DO mg/l ≥ 6 ≥ 5 ≥ 4 ≥ 2 3 COD mg/l 10 15 30 50 4 BOD5 ( 200C ) mg/l 4 6 15 25 5 Chất rắn lơ lững(TSS) mg/l 20 30 50 100 6 N- NH4+ mg/l 0,1 0,2 0,5 1 7 Chì mg/l 0,02 0,02 0,05 0,05 8 Asen mg/l 0,01 0,02 0,05 0,1 9 Cadimi mg/l 0,005 0,005 0,01 0,01 10 Coliform MPN/100ml 2500 5000 7500 10000 Chú thích: A1, A2: áp dụng cho nước cấp sinh hoạt phải thông qua xử lý theo qui định. B1, B2: áp dụng cho các mục đích khác. Cho nông nghiệp và thủy sản có qui định riêng. Bảng 1.3: Bảng đánh giá chất lượng nước (Theo X. M. Drachev ) Nguồn: “Viện sinh học các thủy vực nội địa thuộc Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô cũ ” ( Bổ sung phần số loài động thực vật ở Việt Nam ) [12]. Loại nước Tính chất R ất s ạch C at ar ob e ( 1 ) Sạc h O lig os ap ro be ( 2 ) Sơ n hi ễm α Me so sa pr ob e (3 ) N hi ễm b ẩn β Me so sa pr ob e B ẩn Po ly sa pr ob e 1 ( 5 ) R ất b ẩn P ol ys ap ro be 2 ( 6 ) Chất lơ lững ( mg/l ) 1 - 3 4 – 10 11 – 19 20 - 50 51 - 100 > 100 Độ trong ( cm ) > 30 30 – 20 19 – 3 2 - 1 <1- 0,5 < 0,5 Mùi ( điểm ) 0 1 2 3 4 5 pH 6,5 – 8 6,5- 8,5 6 – 9 5 - 6 9 - 10 5 - 6 9 - 10 2 - 4 11 - 13 DO, Dissolved Oxygen (mg/l) 9 8 7 – 6 5 - 4 3 -2 0 BOD5, Biological Oxygen demand (mg/l) 0,5 – 1 1,1 - 1,9 2 - 2,9 3 - 3,9 4 - 10 > 10 COD, Chemical Oxygen demand (mg/l) 1 2 3 4 5 - 15 > 15 Đạm amonia (mg/l) 0,05 0,1 0,1- 0,3 0,4 - 1 1,1 - 3 > 3 Dầu hỏa (mg/l) 0 0,1- 0,2 0,3 1 2 3 Tổng chất độc so với lượng cho phép (lần) 0 0,1 – 9 1 - 5,9 6 - 10,9 11 - 20 20 Coli tite 100 - 10 < 10 - 1 <1-0,05 < 0,05 - 0,005 < 0,005 - 0,001 < 0,001 Coli index 10 - 100 100- 1000 1000 - 5.105 > 5.105 - 5.106 > 5.106 - 10.106 > 10.106 Trứng heminthos/m2 0 0 1 – 3 10 500 1000 Thực động vật (loài) 100-140 140- 100 100-79 100-70 <10 Có thể bằng 0 Bảng 1.4: Bảng hướng dẫn sử dụng các loại nước Nguồn: “Viện sinh học các thủy vực nội địa thuộc Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô cũ”[12], theo X.M.Drachev. 1.6.2. 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. Loại nước Dạng sử dụng Nước uống trong gia đình công nghiệp thực phẩm Tắm rửa thể dục nghệ thuật thể thao Sử dụng trong sinh hoạt Thủy sản nói chung và nghề nuôi Sử dụng trong công nghiệp Vận tải thủy xây dựng cảng Tưới Rất sạch Catarobe ( 1 ) Hoàn toàn dùng được Hoàn toàn dùng được Hoàn toàn dùng được Hoàn toàn dùng được Hoàn toàn dùng được Hoàn toàn dùng được Hoàn toàn dùng được Sạch Oligoarprobe ( 2 ) Dùng được Dùng được Sơ nhiễm α Mesosaprobe ( 3 ) Dùng được Phải xử lý Còn dùng được Còn dùng được Còn dùng được Còn dùng được Còn dùng được Còn dùng được Nhiễm bẩn β Mesosaprobe ( 4 ) Không dùng được Không dùng được Không dùng được Không dùng được Không dùng được Không dùng được Không dùng được Bẩn Polysaprobe 1 ( 5 ) Tuyệt đối không dung Tuyệt đối không dung Tuyệt đối không dung Tuyệt đối không dung Tuyệt đối không dung Tuyệt đối không dung Rất bẩn Polysaprobe 2 ( 6 ) Không dùng được nữa Không dùng được nữa Không dùng được nữa Không dùng được nữa Không dùng được nữa Không dùng được nữa 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” [7]. 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 [3], [6], [7]. 1.6.2.1. Các chất gây ô nhiễm nước  Các chất hữu cơ  Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học Theo Lê Quốc Hùng (2006) [6] trong nước thải từ khu dân cư, khu công nghiệp chế biến thực phẩm có chứa các chất gây ô nhiễm cacbohydrat, protein, chất béo...Các hợp chất này có phân tử lớn không thể thấm qua màng vi sinh nên quá trình phân huỷ hợp chất hữu cơ do vi sinh gồm: thủy phân cacbohydrat thành đường hòa tan, phân tử protein thành các acid amin, chất béo thành acid béo mạch ngắn, và phân hủy sinh học hiếu khí chuyển các chất hữu cơ này thành khí cacbonic và nước. Nếu phân hủy kỵ khí thì sản phẩm cuối cùng là các acid hữu cơ, rượu và các khí cacbonic, mêtan, hydro sulphua. Sơ đồ phân hủy sinh học các chất hữu cơ: Phân hủy hiếu khí: + O2 hòa tan trong nước Chất hữu cơ H2O + CO2 + Năng lượng Vi sinh hiếu khí Phân hủy kỵ khí: Vi sinh kỵ khí Chất hữu cơ CH4 + acid hữu cơ Trong nước thải sinh hoạt, có đến 60 - 80% tổng các chất hữu cơ kém bền, dễ bị phân hủy sinh học. Trong đó có 40 - 60% là protêin, 25 - 50% cacbohydrat và khoảng 10% là chất béo. Trong chất rắn từ nước thải sinh hoạt, chất hữu cơ chiếm 55% trong tổng chất rắn, 75% trong chất rắn lơ lững và 45% trong chất rắn hòa tan.  Các chất hữu cơ bền vững Đây là các chất hữu cơ 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...[6].  Các chất vô cơ  Các loại phân bón, hóa chất vô cơ [3], [6] 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 rửa trôi theo nước, bốc hơi vào khí quyển hoặc chuyển hóa thành các dạng khác và tồn lưu trong môi trường. 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 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. Trong điều kiện đó, chỉ có một số loài cá dữ có thể sống được. 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 ngầm và 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. 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 [3] 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.  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 tr._.ong suối, trong nước bề mặt, ở cửa sông và biển. Chúng có khả năng trao đổi cation với các chất trong môi trường nước [3].  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[3], [6].  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 [6].  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 [3]. 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 tiêu chuẩn của loại vi sinh chỉ thị [3] . 1.6.2.2. Các thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước  Màu sắc Nước tự nhiên sạch thường trong suốt và không màu, cho phép ánh sáng mặt trời chiếu tới các tầng nước sâu. Màu sắc của nước là do: các chất hữu cơ trong cây cỏ bị phân rã, nước có sắt và mangan ở dạng keo hoặc dạng hòa tan, nước có chất thải công nghiệp. Màu sắc làm ảnh hưởng đến chất lượng nước, gây tác động xấu đến hoạt động sống của thủy sinh vật trong môi trường và ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm khi sử dụng nước có màu trong sản xuất [6], [7].  Mùi và vị Nước tự nhiên không mùi vị. Mùi vị của nước là do có chất hữu cơ từ cống rãnh khu dân cư, xí nghiệp chế biến thực phẩm, có nước thải công nghiệp hóa chất, chế biến dầu mở, có các sản phẩm từ sự phân hủy cây cỏ, rong, tảo, động vật [8], [12].  Độ đục Độ đục trong nước là do các hạt rắn lơ lững, các chất hữu cơ phân rã hoặc do các động thực vật trong nước gây nên. Độ đục làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của sinh vật ở nước và làm suy giảm chất lượng nước [3].  Nhiệt độ Nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết của khu vực hay môi trường lưu vực. Nhiệt độ cao của nước sẽ làm thay đổi các quá trình sinh, hóa, lý học của hệ sinh thái nước [3], [6].  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 [3].  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 [12].  Hàm lượng chất rắn [3] 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. 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  Độ cứng của nước Độ cứng của nước do hàm lượng các muối canxi (Ca) và magiê (Mg) trong nước. Độ cứng của nước được gọi là vĩnh cửu khi nó do các muối sulphat, clorua và nhiều muối khác (trừ bicacbonat) khi đun sôi vẫn tồn tại trong dung dịch. Độ cứng tạm thời do các muối bicacbonat, khi đun sôi nước, muối bicarbonat sẽ chuyển sang dạng cacbonat không tan và nước sẽ bớt cứng [7], [12].  Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO) [3], [6], [7] 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.  Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) [3], [6], [7] 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 tiêu 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.  Nhu cầu oxy hóa học (COD) [3], [6], [7] Chỉ số COD là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong một đơn vị mẫu nước (mg/l) thành CO2 và H2O. COD biểu thị lượng chất hữu cơ có thể oxy hóa bằng hóa học. Như vậy, chỉ số COD luôn luôn có giá trị cao hơn BOD vì nó bao gồm cả lượng chất hữu cơ không thể bị oxy hóa bằng vi sinh vật. Tỷ lệ BOD và COD thường xấp xỉ từ 0,5 - 0,7.  Hàm lượng photpho Photpho có thể tồn lưu trong nước dưới dạng H2PO4-, HPO42-, PO43-, các polyphotphat và photpho vô cơ. Ở nồng độ thấp chúng là các chất dinh dưỡng đối với tảo và các sinh vật thủy sinh, khi ở nồng độ cao, các chất này gây ô nhiễm góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng ở ao, hồ [3].  Hàm lượng sulphat Ion sulphat (SO42-) thường có trong nước cấp và nước thải. Trong nước uống sulphat (< 250 mg/l) sẽ có tác dụng tẩy nhẹ với người [3]. Hàm lượng sulphat trong nước cao sẽ ảnh hưởng tới việc hình thành H2S trong nước, gây mùi khó chịu, nhiễm độc đối với cá, ngoài ra còn gây hiện tượng đóng cặn cứng trong nồi đun, gây hiện tượng xâm thực ăn mòn đường ống dẫn [3].  Hàm lượng nitơ [3] Nitơ trong nước tự nhiên là nguồn dinh dưỡng cho các thực vật. Trong nước có thể xảy ra các quá trình biến đổi oxy hóa: Vi khuẩn Vi khuẩn nitromonas nitrobacte khử nitrat Protein NH3 NO2- NO3- N2 Oxy hóa oxy hóa khử nitrit Nếu nước chứa hầu hết các hợp chất hữu cơ chứa nitơ, amoniac và NH4OH thì chứng tỏ nước mới bị ô nhiễm, NH3 trong nước sẽ ảnh hưởng nhiễm độc tới cá và các sinh vật. Nếu nước chứa chủ yếu hợp chất nitơ ở dạng nitrit là nước đã bị ô nhiễm một thời gian dài. Nếu nước chứa chủ yếu hợp chất nitơ ở dạng nitrat chứng tỏ quá trình oxy hóa đã kết thúc.  Hàm lượng kim loại nặng Một số kim loại nặng như Pb, Hg, As, Cd....đi vào nước, ở các điều kiện pH khác nhau chúng sẽ tồn tại những hình thái khác nhau gây ô nhiễm nước [3].  Hàm lượng chất dầu mỡ Chất dầu mỡ trong nước có thể là chất béo, acid hữu cơ, dầu, sáp... Chúng có thể gây khó khăn cho quá trình vận chuyển nước, ngăn cản oxy hòa tan do tạo lớp phân cách trên bề mặt nước với khí quyển [3]. Dưới tác hại của dầu mỡ, hầu hết các loài động, thực vật bị chết do dầu mỡ ngăn cản quá trình hô hấp, quang hợp và cung cấp dinh dưỡng [6].  Các chỉ tiêu vi sinh Nguồn gây ô nhiễm sinh học cho môi trường nước chủ yếu là phân, rác, nước thải sinh hoạt, xác chết sinh vật, nước và rác thải bệnh viện ...Để đánh giá mức độ ô nhiễm sinh học người ta thường dùng chỉ số Coliform vì chúng là nhóm vi sinh quan trọng nhất (chiếm 80% số vi khuẩn) và có đầy đủ các tiêu chuẩn của loại vi sinh chỉ thị. Đây là chỉ số phản ánh số lượng vi khuẩn E.coli trong nước thường gây bệnh cho người và động vật [3], [6], [7]. 1.7. Các công trình nghiên cứu về chất lượng nước sông Sài Gòn [5], [11], [16]. Theo các tài liệu thu thập được, đã có một số kết quả nghiên cứu về chất lượng nước sông Sài Gòn như sau: Năm 2006, tác giả tiến sĩ Lâm Minh Triết, Chủ nhiệm Chương trình bảo vệ môi trường và tài nguyên TPHCM, nghiên cứu thấy chất lượng nước sông Sài Gòn bị ô nhiễm với diễn biến khá phức tạp do chất hữu cơ, vi sinh và kim loại nặng. Chất lượng nguồn nước, đặc biệt là trạm bơm nước thô cấp 1 phục vụ cho nhà máy nước Tân Hiệp vào mùa khô khi mức độ ô nhiễm nước sông có xu hướng tăng mạnh thì các chỉ tiêu ô nhiễm đặc thù như amoniac, độ đục, BOD, Mn, Fe, pH, coliform, mangan… và tất cả đều vượt tiêu chuẩn của nguồn nước loại A – là nguồn nước phục vụ cho mục đích cấp nước. Trong kết quả phân tích của giáo sư Triết cho thấy hàm lượng sắt và mangan trong chất lượng nước sông và nước thô đầu vào nhà máy nước Tân Hiệp đều vượt chuẩn từ 1,2 đến 2,5 lần, độ đục, độ mangan tăng 4 – 7 lần so với năm 2005, amonia tăng 10 lần, coliform có lúc tăng 50 lần [5]. Năm 2007, Chi cục Bảo vệ môi trường TP trong kết quả khảo sát còn phát hiện kim loại nặng (đồng) sắp vượt ngưỡng cho phép (nồng độ phát hiện trong nước năm 2007 là 0,094 so với mức cho phép là 0,1mg/lít) cũng đang là vấn đề đáng lo ngại với chất lượng nguồn nước cấp. Vì hầu hết qui trình của nhà máy cấp nước không xử lý kim loại nặng [16]. Năm 2008, tác giả thạc sĩ Nguyễn Thị Vân Hà - giảng viên khoa môi trường ĐH Bách khoa TP.HCM, trong đề tài nghiên cứu đã kết luận hiện mức độ ô nhiễm trên sông Sài Gòn tiếp tục diễn biến phức tạp. Qua tổng hợp các số liệu và kết quả nghiên cứu đến tháng 5-2008 cho thấy độ pH sông thấp và dao động thất thường, độ đục, mangan (Mn), coliform (gây bệnh đường ruột), amoniac vẫn còn cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần (chỉ tính riêng từ năm 2005-2007, các chất trên tăng 4-30 lần). Do ảnh hưởng của chế độ thủy triều nên càng về phía hạ lưu, mức độ ô nhiễm nước càng trầm trọng [11]. Năm 2008, theo kết quả giám sát nguồn nước của Trung tâm Y tế dự phòng TP, hàm lượng amoniac vào thời điểm tháng 4-2008 tại khu vực lấy nước của Nhà máy nước Thủ Đức là 0,07mg/lít, còn tại điểm lấy nước của Nhà máy nước Tân Hiệp là 0,18mg/lít. Có thời điểm Nhà máy nước Tân Hiệp phát hiện hàm lượng này lên đến 1,34mg/lít (trong khi tiêu chuẩn qui định hàm lượng amoniac trong nguồn nước cấp chỉ 0,05mg/lít) [16]. Nhìn chung, các công trình nghiên cứu, khảo sát diễn biến chất lượng nước sông Sài Gòn những năm qua dựa vào chỉ tiêu lý, hóa học để đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn, còn kết hợp việc sử dụng sinh vật chỉ thị để đánh giá, kiểm soát và cải thiện chất lượng môi trường. 1.8. Một số nghiên cứu và ứng dụng chỉ thị sinh học ở Việt Nam [10], [12], [13],[17] Từ những năm 1984, tác giả Nguyễn Văn Tuyên đã sử dụng chỉ số dinh dưỡng Nygaard (1949) để đánh giá chất lượng nước ở một số thủy vực nội địa Việt Nam. Năm 1988, tác giả Nguyễn Văn Tuyên đã sử dụng vi tảo và động vật đáy để đánh giá chất lượng nước sông rạch thành phố Hồ Chí Minh. Năm 1989 – 1990, tác giả Phạm Văn Miên dựa trên cấu trúc quần xã, loài ưu thế của các nhóm thủy sinh vật để phân vùng, phân loại và đánh giá chất lượng nước trong hệ thống sông rạch thành phố Hồ Chí Minh. Ngoài việc phân tích cấu trúc quần xã, loài ưu thế, loài chỉ thị tác giả Phạm Văn Miên và cộng sự còn xác lập chỉ số ô nhiễm, chỉ số tương đồng để đánh giá chất lượng nước. Phạm Văn Miên và cộng sự (2003) trong chương trình “Nghiên cứu đề xuất các chỉ tiêu sinh học để giám sát hệ sinh thái thủy sinh thuộc lưu vực sông Mêcông của Việt Nam” đã xác lập danh mục các loài chỉ thị sinh học cho các loại nước ở vùng Điện Biên, vùng thượng lưu sông Xê Băng Hiên, cao nguyên Tây Nguyên và đồng bằng sông Cửu Long, đồng thời xây dựng chỉ số ô nhiễm Zelinka và Marvan và hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn hữu cơ 4 bậc cho các thủy vực. 1.9. Sinh vật chỉ thị và các chỉ số sinh học để đánh giá chất lượng môi trường nước [1], [2], [8], [10] 1.9.1. Sinh vật chỉ thị ( Bioindicator ) Sinh vật chỉ thị là những sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sống, nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxy và khả năng chống chịu của nó với môi trường. Sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng nào đó về điều kiện sinh thái trong giới hạn chịu đựng của sinh vật đó [8]. 1.9.2. Các chỉ số sinh học đánh giá chất lượng môi trường nước Có nhiều chỉ số sinh học đánh giá chất lượng môi trường nước. Tuy nhiên ở mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm. 1.9.2.1. Chỉ số đa dạng Shannon và Wiener (1949) n ni n niH s i 2 1 log'    Trong đó: ni : số lượng của các cá thể của loài thứ i trong mẫu lấy từ một quần xã. n : số lượng của các cá thể trong một mẫu lấy từ một quần xã. 1.9.2.2. Tỷ lệ các nhóm tảo [12] Được sử dụng để xác định độ phú dưỡng của nước, dựa theo Fefoldy Lajos thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Hungary, công bố trong Biologiai Vizminosities, 1980 trong tập Viziigyi Hydrobiologai 9 [12]. Cyanophyta index = Cy/D Chlorococcales index = Ch/D Diatomeae index = C/P Eulenophyta index = E/(Cy + Ch). (Thunmark, 1945. Nygaard, 1949) Index chung = (Cy + Ch + C + E)/E. Trong đó : Cy: số loài của Cyanophyta Ch: số loài của Chlorococcales C: số loài của Centrales P: số loài của Pennales D: số loài của Desmidiaceae E: số loài của Euglenophyta 1.9.2.3. Chỉ số tương đồng Bray Curtis (1957) [19]      xjkxij xjkxij Dij Trong đó: Xij: số lượng loài k trong mẫu i Xjk: số lượng loài k trong mẫu j 1.9.2.4. Chỉ số ưu thế Berger và Parker (1970) Trong đó: N: là tổng cá thể trong mẫu. Nmax: là tổng số cá thể của loài có số lượng cao nhất N ND max Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu 1. Phân tích chất lượng nước: - Phân tích các chỉ số vật lý của chất lượng nước: độ đục, màu sắc, mùi vị, nhiệt độ, lượng các chất rắn lơ lững, chất rắn hòa tan trong nước. - Phân tích các chỉ số hóa học của chất lượng nước: pH, oxy hòa tan (DO), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD), tổng hiệu thế oxy hóa khử (Eh), độ dẫn (Ec), đạm amonia (N), tổng Nitơ, tổng Photpho, Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ , CO32- , HCO3- , Cl-, SO42-, Cd, As và chì (Pb). - Phân tích chỉ số vi khuẩn: Coliform 3. Xây dựng sơ đồ thủy hóa R. Maucha để xác định thể loại hóa học cơ bản của nước. 4. Xác định thành phần loài và cấu trúc loài của các ngành tảo theo sự biến động trong năm. 5. Xác định các loài tảo độc, loài tiết ra các chất có khả năng gây độc, loài tiết ra các chất làm thay đổi mùi vị trong nước, nhóm loài làm tắc lọc nước và những loài có khả năng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước đang tiềm ẩn. 6. Phân tích, xếp loại và đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn tại trạm bơm nhà máy nước Tân Hiệp đặt tại xã Hòa Phú huyện Củ Chi. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Thời gian thu mẫu Mẫu thu vào tuần đầu của các tháng 9, tháng 11 năm 2009, đại diện cho mùa mưa. Mẫu thu vào tuần đầu của các tháng 1, tháng 3 năm 2010, đại diện cho mùa khô. 2.2.2. Vị trí thu mẫu Thu mẫu tại 5 điểm trong khu vực xung quanh trạm bơm Bến Than, 1 điểm ngay tại họng thu nước chính của trạm bơm, 4 điểm còn lại cách họng nước 20km – 30km phân về 2 hướng của điểm chính. Sau đó trộn các mẫu với nhau, sử dụng mẫu trộn đem phân tích. Hình 2.1:Sơ đồ vị trí thu mẫu Tại mỗi địa điểm sẽ thu 1 mẫu định tính, 1 mẫu định lượng, 1 mẫu phân tích vi sinh và 2 mẫu phân tích chỉ số thủy lý, hóa. 2.2.3. Công tác thực địa Thu mẫu thực vật nổi (Phytoplankton) để định tính bằng lưới hình chóp, đường kính miệng lưới 40 cm, chiều dài lưới 120 cm, kích thước mắc lưới 20 µm, lưới được kéo nằm ngang ở tầng mặt với tốc độ 0,5 m /giây trong vòng 3 – 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 %. 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: nhiệt độ, pH, Eh, Ec, DO, TDS, độ mặn, độ trong được đo trực tiếp ngoài hiện trường. Thiết bị đo các chỉ số trên được trình bày ở bảng 2.1 Các chỉ số Đơn vị đo Thiết bị Nhiệt độ 0C Máy Sension 156 pH Máy Sension 156 Eh mV Máy Sension 156 Ec mS/m SMEWW 2510 DO mg/l Máy Sension 156 TDS mg/l Máy Sension 156 Độ mặn 0 Máy Sension 156 Độ trong cm Đĩa secchi Bảng 2.1 : Các thiết bị đo các yếu tố vật lý 2.2.4. 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 85 Trần Quốc Toản, Phường 7, Quận 3, Tp. Hồ Chí Minh. Thực vật phiêu sinh được định loại trên cơ sở hình thái học dựa vào các tài liệu của nhiều tác giả trong và ngoài nước. Các mẫu định lượng được phân tích theo phương pháp Sedgewick Rafter [18], [21]. Danh lục các loài tảo được sắp xếp theo tác giả Nguyễn Văn Tuyên [12] .Thiết bị phân tích gồm: kính hiển vi Olympus BX 51, buồng đếm Sedgewick Rafter, lam, lamen, ống đong, pipet và máy chụp ảnh kỹ thuật số. Độ đa dạng: dựa trên chỉ số Shannon và Wiener (1949). Tỷ lệ các nhóm tảo: dựa theo Fefoldy Lajos thuộc viện hàn lâm khoa học Hungari, 1980. Độ tương đồng: dựa vào chỉ số Bray Curtis (1957). Xác định độ đồng đều giữa các loài tại mỗi tháng thu mẫu: chỉ số ưu thế Berger – Parker (1970). Đánh giá chất lượng nước dựa trên thang 6 bậc của Viện Hàn Lâm khoa học Liên Xô cũ. Các chỉ số thủy hóa Na+, K+, Ca2+, Mg2+, SO42-, Cl-, HCO3-, CO32-, Chì (Pb) TSS, BOD, COD, N- NH4, Nitơ tổng, Photpho tổng được phân tích tại Viện quy hoạch thủy lợi miền Nam 271/3 An Dương Vương, Phường 3, Quận 5, Tp. Hồ Chí Minh. Chỉ số vi sinh được phân tích tại phòng kiểm nghiệm Hóa, Lý, Vi sinh Viện Pasteur Tp. Hồ Chí Minh (167 Pasteur Quận 3 – Tp. Hồ Chí Minh). Mỗi chỉ số được phân tích bởi một phương pháp ứng với một mã số . Chỉ số thủy hóa, sinh Phương pháp Na+ TCVN 6196 – 1996 K+ TCVN 6196 – 1996 Ca2+ TCVN 6198 – 1999 Mg2+ TCVN 6198 – 1999 SO42- TCVN 5987 – 1995 Cl- TCVN 6194 – 1996 HCO3- TCVN 5945 – 1995 CO32- TCVN 5987 – 1995 Chì ( Pb ) TCVN 6496 – 1999 TSS TCVN 4560 - 1990 BOD Ủ, máy đo tự động COD K2Cr2O7 Ammonia ( tính theo N ) Salicylate Tổng Nitơ Chromotropic acid Tổng phospho Ascorbic acid Coliform TCVN 6187 – 1:1996 2.5. Xử lý số liệu thống kê Dùng phần mềm thống kê sinh học Primer 5 tính các chỉ số Bray Curtis, Margalef và Shannon – Wiener, đơn vị tính là loài (loài hình thái). Excel 2003 để xử lý số liệu và Photoshop 7.0 để xử lý hình ảnh. Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tính chất vật lý – hóa học của nước sông Sài Gòn trạm bơm nhà máy nước Tân Hiệp 3.1.1. Tính chất vật lý của nước trạm bơm  Nhiệt độ: Nhiệt độ nước trong vùng tương đối ổn định, không có sự dao động lớn giữa 2 mùa. Nhiệt độ trung bình vào mùa mưa (28,850C) cao hơn so với mùa khô (28,450C). Sự biến động nhiệt độ được thể hiện ở bảng 3.1 và hình 3.1. Bảng 3.1: Biến động nhiệt độ (0C) theo thời gian Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 Nhiệt độ (0C) 28,4 29,3 28,2 28,7 Trung bình 28,85 28,45 t0C Hình 3.1: Sự biến động nhiệt độ theo thời gian  Chất rắn lơ lững (TSS): Hàm lượng TSS trung bình vào mùa mưa (31) mg/l, vào mùa khô (48,5)mg/l. Hàm lượng TSS có sự chênh lệch giữa mùa mưa và mùa khô do mùa khô mực nước sông giảm thấp tích tụ nhiều chất rắn lơ lững. Nước thuộc loại 4/6 (theo X.M.Drachev)[12] vào cả mùa mưa và mùa khô. Sự dao động giá trị TSS được thể hiện ở bảng 3.2 và hình 3.2. Bảng 3.2: Biến động TSS (mg/l) theo thời gian Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 Giá trị TSS (mg/l) 30 32 45 52 Trung bình 31 48,5 mg/l Hình 3.2: Sự biến động TSS (mg/l) theo thời gian  Chất rắn hòa tan (TDS): Giá trị TDS trung bình vào mùa mưa (42,2)mg/l cao hơn so với trung bình mùa khô (29,8) mg/l. Giá trị TDS khảo sát thấp hơn nhiều so với mức cho phép của tiêu chuẩn nước sinh hoạt <1000mg/l) [12]. Biến động giá trị TDS được thể hiện ở bảng 3.3 và hình 3.3 Bảng 3.3: Biến động TDS (mg/l) theo thời gian Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 Giá trị TDS (mg/l) 47,3 37,1 25,9 33,6 Trung bình 42,2 29,8 mg/l Hình 3.3: Sự biến động TDS (mg/l) theo thời gian  Độ trong: Mùa mưa độ trong trung bình (20) cm cao hơn hơn so với trung bình mùa khô (12,5) cm. Do mùa khô hàm lượng TSS tăng nên nước sông mùa khô đục hơn mùa mưa. Nước sông thuộc dạng 3/6 vào mùa mưa, và 4/6 vào mùa khô [12]. Sự biến động độ trong được thể hiện ở bảng 3.4, hình 3.4. Bảng 3.4: Biến động độ trong (cm) theo thời gian Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 Độ trong (cm) 18 22 14 11 Trung bình 20 12.5 cm Hình 3.4: Sự biến động độ trong (cm) theo thời gian Nhìn chung, tính chất vật lý của môi trường nước qua các tháng khảo sát tại trạm bơm cho kết quả nước sông Sài Gòn đã bị sơ nhiễm (α Mesosaprobe) vào mùa mưa, và nhiễm bẩn (β Mesosaprobe ) trong mùa khô. 3.1.2. Tính chất hóa học của nước sông Sài Gòn tại trạm bơm  Thể loại hóa học cơ bản của nước Bảng 3.5: Các chỉ số thủy hóa cơ bản của nước trạm bơm T9/2009 g.m-3 Hệ số đổi g.e ra g g.e % của g.e (s) a (cm) K+ 3,3 39,102 0,084 7,19 0,30 Na+ 13,78 22,990 0,599 51,24 2,13 Ca2+ 4,42 20,040 0,221 18,91 0,79 Mg2+ 3,22 12,153 0,265 22,67 0,94 1,169 100% CO32- 24,56 30,004 0,819 0,39 0,016 HCO3- 26,37 61,017 0,432 0,21 0,009 Cl- 18,06 35,453 0,509 0,24 0,010 SO42- 16,61 48,031 0,346 0,16 0,007 2,106 100% I = 3,275 200% I = 3,275 I = 1,81 0,023 I = 0,04162 a = (0,023 I ).S (cm ) r = 0,572 I = 0,572 x 1,81 =1,04 Dựa vào các chỉ số thủy hóa ở bảng 3.5 ta có sơ đồ thủy hóa R. Maucha T 9/2009. Hình 3.5. Sơ đồ thủy hóa R. Maucha tại trạm bơm T9/2009 Bảng 3.6: Các chỉ số thủy hóa cơ bản nước trạm bơm T11/2009. g.m-3 Hệ số đổi g.e ra g g.e % của g.e (s) a (cm) K+ 0,82 39,102 0,021 7,19 0,149 Na+ 3,44 22,990 0,149 51,03 1,061 Ca2+ 1,1 20,040 0,055 18,84 0,392 Mg2+ 0,81 12,153 0,067 22,95 0,477 0,292 100% CO32- 6,13 30,004 0,204 38,86 0,808 HCO3- 6,58 61,017 0,108 20,57 0,428 Cl- 4,51 35,453 0,127 24,19 0,503 SO42- 4,14 48,031 0,086 16,38 0,341 0,525 100% I = 0,817 I = 0,904 0,023 I = 0,020792 a = (0,023 I ).S (cm ) r = 0,572 I = 0,517 Dựa vào các chỉ số thủy hóa ở bảng 3.6 ta có sơ đồ thủy hóa R. Maucha T11/2009. Hình 3.6. Sơ đồ thủy hóa R. Maucha tháng 11/2009 Bảng 3.7: Các chỉ số thủy hóa cơ bản nước trạm bơm T1/2010 g.m-3 Hệ số đổi g.e ra g g.e % của g.e (s) a (cm) K+ 2,31 39,102 0,059 7,22 0,25 Na+ 9,64 22,990 0,419 51,29 1,78 Ca2+ 3,09 20,040 0,154 18,85 0,66 Mg2+ 2,25 12,153 0,185 22,64 0,79 0,817 100% CO32- 17,17 30,004 0,572 38,86 1,35 HCO3- 18,44 61,017 0,302 20,52 0,71 Cl- 12,62 35,453 0,356 24,18 0,84 SO42- 11,6 48,031 0,242 16,44 0,57 1,472 100% I = 2,289 I = 1,513 0,023 I = 0,03479 a = (0,023 I ).S (cm ) r = 0,572 I = 0,865 Dựa vào các chỉ số thủy hóa ở bảng 3.7 ta có sơ đồ thủy hóa R. Maucha T1/2010. Hình 3.7. Sơ đồ thủy hóa R. Maucha tháng 1/2010 Bảng 3.8: Các chỉ số thủy hóa cơ bản nước trạm bơm T3/2010 g.m-3 Hệ số đổi g.e ra g g.e % của g.e (s) a (cm) K+ 2,11 39,102 0,054 7,23 0,24 Na+ 8,81 22,990 0,383 51,27 1,71 Ca2+ 2,82 20,040 0,141 18,88 0,63 Mg2+ 2,06 12,153 0,169 22,62 0,75 0,747 100% CO32- 15,7 30,004 0,523 38,86 1,29 HCO3- 16,85 61,017 0,276 20,51 0,68 Cl- 11,54 35,453 0,326 24,22 0,81 SO42- 10,61 48,031 0,221 16,42 0,55 1,346 100% I = 2,093 I = 1,447 0,023 I = 0,033281 a = (0,023 I ).S (cm ) r = 0,572 I = 0,828 Dựa vào các chỉ số thủy hóa ở bảng 3.8 ta có sơ đồ thủy hóa R. Maucha T3/2010. Hình 3.8. Sơ đồ thủy hóa R. Maucha nước trạm bơm T3/2010 Qua 4 sơ đồ thủy hóa R. Maucha nhận thấy nước sông Sài Gòn thuộc loại nước ngọt (Carbonate water) [12]. Kết quả hàm lượng Na+ cao, điều này có thể là do sự tồn lưu trong nước các chất phụ gia có trong Detergents (chất tẩy rửa tổng hợp) nhằm làm tăng hiệu quả của Detergents như các tổ hợp Phosphat-sulphate natri, Carbonxylmethyl-cellulose, Tripoliphotphat natri, Pyrophosphate natri…có nguồn gốc từ nước thải các khu công nghiệp hay từ nước sinh hoạt của dân cư xả ra sông.  Độ pH: Nhìn chung độ pH môi trường nước có đặc điểm acid nhẹ đến trung tính. Giá trị pH trung bình vào mùa khô (6,32) và mùa mưa (6,18). Giá trị pH cho thấy nước đang ở mức sơ nhiễm (α Mesosaprobe)[12]. Sự biến động pH được thể hiện qua bảng 3.9 và hình 3.9 Bảng 3.9: Biến động pH theo thời gian Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 pH 5,61 6,74 6,25 6,39 Trung bình 6,18 6,32 Hình 3.9: Sự biến động pH theo thời gian  Lượng oxy hòa tan (DO): Trung bình mùa mưa (4,65) mg/l, trung bình mùa khô (4,1) mg/l. Giá trị DO ở 2 mùa mưa và khô đều thấp, biểu thị nước nhiễm bẩn ở mức β Mesosaprobe [12]. Sự biến động DO được thể hiện ở bảng 3.10 và hình 3.10 Bảng 3.10: Biến động DO (mg/l) theo thời gian Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 DO (mg/l) 4.8 4,5 3,9 4,3 Trung bình 4,65 4,1 mg/l Hình 3.10: Sự biến động DO (mg/l) theo thời gian.  Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5): Giá trị BOD5 trung bình mùa mưa (2,5) mg/l, thuộc loại nước sơ nhiễm 3/6, vào mùa khô trung bình (3,0) mg/l, thuộc loại nước nhiễm bẩn 4/6 [12]. Sự biến động BOD5 được thể hiện ở bảng 3.11 và hình 3.11. Bảng 3.11: Biến động BOD5 (mg/l) theo thời gian. Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 BOD5 (mg/l) 2 3 3 3 Trung bình 2,5 3 mg/l Hình 3.11: Sự biến động BOD5 (mg/l) theo thời gian.  Nhu cầu oxy hóa học (COD): Giá trị COD trung bình mùa mưa (5,5) mg/l thấp hơn trung bình mùa khô (5,8) mg/l, do mùa mưa mực nước sông dâng cao đã pha loãng hàm lượng các chất hữu cơ của sông. Giá trị COD nước sông Sài Gòn được xếp vào loại nước bẩn Polysaprobe 1[12]. Sự biến động COD được thể hiện ở bảng 3.12 và hình 3.12. Bảng 3.12: Biến động COD (mg/l) theo thời gian. Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 COD (mg/l) 5,9 5,1 6,2 5,3 Trung bình 5,5 5,8 mg/l Hình 3.12: Sự biến động COD (mg/l) theo thời gian.  Hàm lượng đạm amoni (N-NH4+): Mùa mưa hàm lượng N-NH4+ trung bình (0,21) mg/l nước ở dạng sơ nhiễm, trung bình mùa khô (0,69) mg/l nước đang bị nhiễm bẩn. Sự biến động NH4+ được thể hiện ở bảng 3.13 và hình 3.13 Bảng 3.13: Biến động NH4+ (mg/l) theo thời gian. Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 N-NH4+ (mg/l) 0,17 0,25 0,45 0,92 Trung bình 0,21 0,69 mg/l Hình 3.13: Sự biến động N-NH4+ (mg/l) theo thời gian.  Thế oxy hóa – khử (Eh): Phản ứng oxy hóa – khử là phản ứng cơ bản và quan trọng trong hệ sinh thái. Mọi phản ứng hóa học xảy ra trong nước đều liên quan đến quá trình sinh học và phụ thuộc nhiều vào thế oxy hóa – khử. Tổng hiệu thế oxy hóa – khử sẽ cho biết mức độ cân bằng và xu thế của hệ [12]. Kết quả điều tra cho thấy xu thế chung là xu thế oxy hóa (hệ lệch dương) vào mùa mưa tốt hơn mùa khô, tổng hiệu thế oxy hóa – khử tại các tháng trên sông vào mùa khô dao động từ (85 – 103 mV) cao hơn mùa mưa (64 – 72 mV). Sự biến động Eh được thể hiện ở bảng 3.14 và hình 3.14 Bảng 3.14: Biến động Eh (mV) theo thời gian. Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 Eh (mV) 64 72 103 85 Trung bình 68 94 mV Hình 3.14: Sự biến động Eh (mV) theo thời gian.  Độ dẫn điện (Ec): Trung bình (74,4) mS/m, giá trị Ec dao động nhẹ giữa các tháng thu mẫu và giữa 2 đợt khảo sát. Vào mùa khô giá trị Ec trung bình (76,95) mS/m có phần cao hơn mùa mưa (71,85) mS/m. Giá trị Ec tại các tháng khảo sát tại trạm bơm giúp xác định thể loại hóa học cơ bản của nước sông Sài Gòn thuộc loại nước ngọt (Carbonate water). Sự biến động Ec được thể hiện ở bảng 3.15 và hình 3.15. Bảng 3.15: Biến động Ec (mS/m) theo thời gian. Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 Ec (mS/m) 115 28,7 80,4 73,5 Trung bình 71,85 76,95 mS/m Hình 3.15: Sự biến động Ec (mS/m) theo thời gian.  Hàm lượng Nitơ tổng (TN): Lượng N tổng trung bình vào mùa mưa (1,28) mg/l cao hơn trung bình mùa khô (1,19) mg/l. Với giá trị này dựa theo Fefoldy Lajos thuộc viện hàn lâm khoa học Hungary (1980) thì nước trong vùng tại các điểm khảo sát đang ở tình trạng phú dưỡng ở mức Eutrophy cả trong mùa khô lẫn mùa mưa [12]. Sự biến động hàm lượng N tổng được thể hiện ở bảng 3.16 và hình 3.16. Bảng 3.16: Biến động N tổng (mg/l) theo thời gian. Mùa mưa Mùa khô Thời gian T9/2009 T11/2009 T1/2010 T3/2010 TN (mg/l) 1,36 1,19 1,18 1,2 Trung bình 1,28 1,19 mg/l Hình 3.16: Sự biến động TN (mg/l) theo thời gian.  Hàm lượng photpho tổng (TP): Hàm lượng P tổng trung bình vào mùa mưa ( 0,04) mg/l, mùa khô (0,06) mg/l. Với kết quả trên, dựa theo Fefoldy Lajos thuộc viện hàn lâm khoa học Hungary (1980) nước sông Sài Gòn tại trạ._.