Đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh nguồn nước mặt tại rạch Ông Buông Quận 6 Tp.HCM

iêm trọng các nguồn nước. Thành phố Hồ Chí Minh giữ vai trò đầu tàu về kinh tế của cả nước. Song thành phố này cũng đang phải đối mặt với hiện tượng nước thải công nghiệp và sinh hoạt chưa qua xử lý đã xả thẳng ra hệ thống sông ngòi gây ô nhiễm nguồn nước mặt cũng như nước ngầm một cách nghiêm trọng, làm ảnh hưởng tới đời sống sinh hoạt của người dân. Các kênh rạch của Thành phố Hồ Chí Minh đang bị ô nhiễm nặng nề như kênh Tân Hoá- Lò Gốm, kênh Tham Lương- Vàm Thuật, kênh Đôi- Tẻ; kênh tiêu Ba Bò- Thủ Đức, Suối Cái- Xuân Trường, Rạch Bến Cát, hệ thống kênh Thầy Cai- An Hạ... Ô nhiễm nguồn nước do nhiều nguyên nhân. Trong đó có sự gia tăng tốc độ khu đô thị hoá và công nghiệp hoá nhanh chóng, việc lắp đặt và sử dụng dây chuyền sản xuất có công nghệ, thiết bị lạc hậu, đi đôi với việc xả nước thải vào nguồn nước không qua xử lý...Cộng thêm vào đó là tình trạng quy hoạch các khu đô thị chưa gắn với vấn đề xử lý chất thải, nước thải nên ô nhiễm môi trường trở nên ngày càng nghiêm trọng. Tuy nhiên, chất thải sinh hoạt cũng rất đáng lưu ý. Việc xây hầm vệ sinh không đúng quy cách, hoặc xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước cũng là một nguồn chất thải gây ô nhiễm đáng kể. Vì vậy, để bảo vệ môi trường nước tại các kênh rạch Thành Phố Hồ Chí Minh, bảo vệ sức khoẻ con người, thúc đẩy phát triển kinh tế bền vững của Thành Phố Hồ Chí Minh gắn liền với bảo vệ môi trường, việc nghiên cứu thực tế hiện trạng ô nhiễm vi sinh tại Rạch Ông Buông, Quận 6, Thành Phố Hồ Chí Minh, từ đó tìm ra các giải pháp thích hợp để khắc phục tình trạng ô nhiễm nguồn nước tại các con kênh nội thành Thành Phố Hồ Chí Minh là việc làm cần thiết và cấp bách. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Đề tài xác định và làm rõ hiện trạng ô nhiễm vi sinh của nguồn nước mặt tại Rạch Ông Buông, Quận 6, Thành Phố Hồ Chí Minh. Từ thực trạng đó, đề tài có những phân tích, đánh giá những nguyên nhân, tác hại của hiện trạng môi trường nước đối với sức khoẻ cộng đồng, đối với môi trường. Đề tài còn là nguồn tài liệu để các cơ quan, các nhà khoa học, các nhà bảo vệ môi trường tham khảo nhằm hoàn thiện công tác quản lý nhà nước về môi trường cũng như tập trung nghiên cứu khoa học để đưa ra những biện pháp bảo vệ môi trường được tốt hơn. PHẠM VI VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Phạm vi nghiên cứu: Trong giới hạn thời gian và điều kiện của luận văn này, đề tài chỉ tập trung vào việc theo dõi, phân tích liên tục sự hiện diện của Coliforms và vi khuẩn E.coli trong một khoảng thời gian và không gian đã được định sẵn tại Rạch Ông Buông, Quận 6, Thành Phố Hồ Chí Minh. Từ đó để đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh tại đây thông qua kết quả phân tích vi sinh trên. Nội dung nghiên cứu: Cụ thể như sau: Thu thập các tài liệu về đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội tại Rạch Ông Buông, Quận 6, Thành Phố Hồ Chí Minh. Khảo sát vùng Rạch Ông Buông, Quận 6, Thành Phố Hồ Chí Minh. Tiến hành lấy mẫu nước mặt tại 3 vị trí khác nhau của vùng Rạch Ông Buông là Cầu Ông Buông, đoạn giữa Rạch Ông Buông và Cầu Hậu Giang. Tiến hành phân tích hai chỉ tiêu vi sinh trong mẫu nước cụ thể như sau: Xác định tổng số Coliforms bằng phương pháp MPN Xác định E.coli bằng phương pháp MPN và thử nghiệm sinh hóa IMViC Đánh giá kết quả phân tích. Đề xuất biện pháp khắc phục hiện trạng ô nhiễm vi sinh Rạch Ông Buông, Quận 6, TP.HCM. GIẢI THÍCH MỘT SỐ THUẬT NGỮ “Nguồn nước” chỉ các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng được, bao gồm nước dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác. “Nước mặt” là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo. “Nước sinh hoạt” là nước dùng cho ăn uống, vệ sinh của con người. “Nước sạch” là nước đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước sạch của Tiêu chuẩn Việt Nam. “Bảo vệ tài nguyên nước” là biện pháp phòng, chống suy thoái, cạn kiệt nguồn nước, bảo đảm an toàn nguồn nước và bảo vệ khả năng phát triển tài nguyên nước. “Khai thác nguồn nước” là hoạt động nhằm mang lại lợi ích từ nguồn nước. “Suy thoái, cạn kiệt nguồn nước” là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của nguồn nước. “Lưu vực kênh rạch” là một vùng địa lý mà trong phạm vi đó nước mặt, nước nước dưới đất chảy tự nhiên vào kênh rạch. CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống và môi trường. Nước không thể thiếu cho sự tồn tại và phát triển của thế giới sinh vật và nhân loại trên trái đất. Nước quyết định sự tồn tại, phát triển bền vững của đất nước; mặt khác nước cũng có thể gây ra tai họa cho con người và môi trường. Tài nguyên nước là nguồn tài nguyên vừa hữu hạn, vừa vô hạn. Nước trên trái đất có số lượng rấl lớn. Với trữ lượng nước là 1,45tỷ km3 bao phủ 71% diện tích trên trái đất, tương đương với một lớp nước dày 2.700 m khi trải ra trên toàn bộ bề mặt trái đất. Tổng sản lượng nước trên trái đất gồm: 97,5% nước biển (mặn) và chỉ 2,5% nước ngọt. Trong 2,5% này chỉ có 0,4% nước mặt gồm sông ngòi, ao hồ và hơi nước trong không khí, 30,1% nước ngầm và phần còn lại là những tảng băng trải rộng ở Bắc và Nam cực. Và sau cùng trong 0,4% nước mặt đó, có 67,4% nước ao hồ, 1,6% sông ngòi, 12,2% nước đã thấm vào đất, 9,5% hơi nước trong không khí (Hội đồng Nước thế giới). Nước không ngừng thay đổi trạng thái, tạo nên vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên. Nước bốc hơi ngưng tụ thành mưa, nước mưa rơi xuống các ao hồ, thủy vực hoặc tạo dòng chảy ra biển. Nhìn chung đại dương là nơi nhận được lượng mưa, tuyết rơi nhiều nhất; trung bình hàng năm lượng ngưng tụ này trên đại dương lên tới khoảng 990 mm so với 650 - 670 mm trên lục địa. Lượng mưa và tuyết rơi hàng năm trên trái đất phân bố không đều, phụ thuộc vào các điều kiện khí hậu, địa hình ... Hiện nay, sự suy thoái các lưu vực sông cùng với sự gia tăng ô nhiễm nước khiến cho nguồn nước sạch đang ngày một giảm sút rất nhanh chóng tại nhiều nơi. Nhận thức về nước là một tài nguyên hữu hạn, cần phải sử dụng một cách tiết kiệm là một nhận thức cơ bản cần phải nhấn mạnh cho tất cả mọi người trong việc sử dụng nước. Nước là một tài nguyên có thể tái tạo nhưng dễ bị tổn thương nếu khai thác sử dụng không hợp lý. Nước trên lưu vực sông có thể tái tạo hàng năm cả về số lượng lẫn chất lượng nhờ chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên. Tuy nhiên, tài nguyên nước trên lưu vực sông cũng rất nhạy cảm và dễ bị tổn thương trước các biến đổi xấu đi của các nhân tố môi trường lưu vực. Sự khai thác và sử dụng không hợp lý nguồn nuớc có thể làm giảm khả năng tái tạo của nước và dẫn đến suy thoái nguồn nước của lưu vực sông. Nước là một tài nguyên có giá trị kinh tế và trong sử dụng phải coi trọng giá trị kinh tế của tài nguyên nước. Con người tuy nhận thức được tầm quan trọng và vai trò không thể thiếu của nước đối với cuộc sống, nhưng với nếp nghĩ coi nước là thứ trời cho nên thường sử dụng nước một cách tuỳ tiện và lãng phí. Phải trải qua hàng ngàn năm cho đến ngày nay, khi mà nguồn nước tại nhiều nơi đang trở nên khan hiếm và có nguy cơ cạn kiệt, đe doạ sự phát triển lâu dài của nhân loại thì con người mới nhận ra giá trị kinh tế đích thực của tài nguyên nước cũng như dầu hoả hay như bất kỳ tài nguyên quý hiếm nào khác và thấy rõ trong sử dụng cần phải coi nước như một loại hàng hoá. Đây là nhận thức mới được thế giới khẳng định trong mấy thập kỷ gần đây. Nó làm thay đổi căn bản quan điểm về sử dụng nước ngày nay so với trước đây và là cơ sở chủ yếu cho việc xây dựng chiến lược quản lý sử dụng tài nguyên nước trong thế kỷ 21 và các thế kỷ tiếp sau nữa. Tài nguyên nước bao gồm các loại tài nguyên nước mặt, nước dưới đất, nước mưa, nước biển, nước khác (nước thải). Nước mặt (dòng chảy sông ngòi) của một vùng lãnh thổ hay một quốc gia là tổng của lượng dòng chảy sông ngòi từ ngoài vùng chảy vào và lượng dòng chảy được sinh ra trong vùng (dòng chảy nội địa). Đặc điểm của tài nguyên nước mặt là chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện khí hậu và các tác động khác do hoạt động kinh tế xã hội của con người gây ra. Nước mặt dễ bị ô nhiễm và thành phần hoá lý của nước mặt thường bị thay đổi, khả năng hồi phục trữ lượng nhanh, nhất là những vùng thường có mưa. Sự phân bố nguồn nước mặt trên trái đất không đồng đều theo khu vực. Bảng 2.1. Sự phân bố nước mặt trên trái đất. Khu vực mặt nước Diện tích (km2) Thái Bình Dương 180.000 Biển Berinh 2.280.000 Biển Trung hoa 2.140.000 Biển Ô Khốt 1.720.000 Biển Nhật Bản 980.000 Đại Tây Dương 93.400.000 Bắc Caraip 2.600.000 Địa Trung Hải 2.560.000 Bắc Hải 570.000 Biển Ban Tích 410.000 Hắc hải 410.000 Biển Azốp 38.000 Ấn độ Dương 75.000.000 Biển Adamăng 790.000 Hồng Hải 450.000 Bắc Băng Dương 13.100.000 Biển Barăngxô 1.400.000 Biển Caxpi 850.000 Viển Đông Xibia 850.000 Biển Laptep 640.000 (Nguồn: Tài nguyên môi trường và phát triển bền vững) Ngày nay, con người tác động quá mạnh vào tự nhiên làm cho khí hậu toàn cầu thay đổi, hiệu ứng nhà kính phát huy tác dụng và hậu quả của nó làm mực nước biển dâng lên; việc xây dựng các hồ chứa nước, ngăn đập ... đã làm phá vỡ nghiêm trọng hệ thống các dòng chảy, gây suy thoái và ô nhiễm các nguồn nước. Như sông Detroit hàng ngày đổ vào hồ Erie khoảng 20 triệu tấn chất thải đủ loại trong đó có cả chất diệt cỏ, trừ sâu, dầu hỏa... biến hồ Erie trở thành hồ chết. Qua nghiên cứu người ta nhận thấy sông Missisipi ở Mỹ chứa đến 36 loại hợp chất hoá học. Nhìn chung nguồn nước mặt trên thế giới đã bị ô nhiễm trầm trọng. Nước ta có khoảng 2.860 con sông suối với tổng độ dài trên 40.000 km và diện tích mặt nước 63.566 ha; 394.000 ha diện tích hồ; 56.000 ha diện tích ao. Với nguồn tài nguyên như vậy cho phép nước ta phát triển ngành thủy sản, thủy lợi và giao thông thủy. Có 9 hệ thống sông lớn như Cửu Long, sông Hồng, Đồng Nai, sông Mã, sông Cả, Thái Bình, Thu Bồn, sông Ba... Trữ lượng tài nguyên nước khoảng 880 km3. Trong đó phần dòng chảy từ ngoài vào lãnh thổ Việt Nam đạt 556 km3/năm, phần nước mặt sản sinh ở nội địa đạt 324 km3/năm. Do vậy, tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối phong phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới, trong khi đó diện tích đất liền nước ta chỉ chiếm khoảng 1,35% của thế giới. 2.2 VAI TRÒ CỦA TÀI NGUYÊN NƯỚC 2.2.1 VAI TRÒ CỦA TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỐI VỚI ĐỜI SỐNG CON NGƯỜI Nước là chất tham gia thường xuyên, không thể thiếu trong quá trình sinh hóa trong các cơ thể sống. Phần lớn các phản ứng hóa học có liên quan đến sự trao đổi chất trong cơ thể sống đều có dung môi là nước. Không có một loại sinh vật nào mà trong thành phần cấu tạo của nó lại không có nước. Nhờ đó mà nước trở thành tác nhân mang sự sống cho con người và sinh vật trên trái đất chúng ta. Nước chiếm tới 80-90% trong cơ thể thực vật và khoảng 70% trong cơ thể động vật. Trong cơ thể con người trưởng thành thì nước chiếm 65% trọng lượng, trong cơ thể trẻ chiếm 70%. Con người có thể thiếu ăn trong vài tuần, nhưng nếu thiếu nước trong vài ngày con người sẽ không thể sống nổi. Mỗi ngày, nhu cầu sinh lý của con người đòi hỏi 1,83 lít nước, có khi cần đến 2,5-2,8 lít/ngày đêm tuỳ theo điều kiện tính chất môi trường xung quanh và theo cường độ lao động của mỗi người. 2.2.2 VAI TRÒ CỦA TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG Nước có nhiệt dung rất lớn, quyết định lên yếu tố khí hậu của toàn trái đất, làm cho đại dương tích lũy nhiệt lượng vào mùa hè và sưởi ấm khí quyển vào mùa đông bằng chính nhiệt lượng ấy. Các dòng hải lưu mang nhiệt năng từ các vùng biển nhiệt đới lên phía bắc làm cho khí hậu của hành tinh dịu đi. Hơi nước trong khí quyển cùng một số “khí nhà kính” đã quyết định lên thế cân bằng nhiệt của trái đất vì nó có khả năng cho tia tới của mặt trời đi qua và giữ lại một phần đáng kể các tia phản xạ. Trong quá trình hình thành địa chất của trái đất, nước là nhân tố tạo thành bề mặt của trái đất. Ở nhiệt độ 400C thì nước có tỉ trọng lớn nhất, làm cho các tảng băng nổi lên và trôi bồng bềnh trên bề mặt, hạn chế sự xáo trộn theo chiều thẳng đứng của các tầng có tỉ trọng khác nhau trong lòng môi trường nước. Ở những nơi lạnh giá hoặc nóng gay gắt không thể phá được các núi băng đá khổng lồ thì nước sẽ hoàn thành tốt việc đó. Một khi nước đã biến thành băng thì hầu như không loại đá nào mà không chịu tác động của nước. Nước là dung môi hoà tan và là vật mang các khoáng trên bề mặt trái đất. Các chất bị hoà tan và các hạt bị vỡ vụn của lớp đất từ nơi này sẽ được mang đi để rồi tích tụ lại và tác động vào nơi khác. Người ta ước tính, hàng năm các sông trên thế giới hoà tan và đổ vào đại dương khoảng 320 triệu tấn canxi, 560 triệu tấn silic và nhiều chất khác. 2.2.3 VAI TRÒ CỦA TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘNG KINH TẾ-XÃ HỘI Vai trò của nước trong thiên nhiên là muôn màu muôn vẻ. Trong hoạt động đời sống kinh tế của xã hội loài người, nước đóng vai trò rất to lớn. Nước dùng trong sản xuất nông nghiệp: Trong nông nghiệp, nước có ý nghĩa quan trọng. Ông cha ta thường nói: “nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”. Nếu không có nước thì các khoáng chất không hoà tan, không có dung dịch đất và rễ cây sẽ không có gì để hấp thụ. Bất cứ một loài thực vật nào cũng đều cần nước, chỉ có điều là lượng nước đó cần nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính chất sinh học của từng loại cây, nhiệt độ, độ ẩm, khí tượng, thủy văn, lượng mưa ... Ví dụ đậu phộng cần 370-570 mm nước/vụ; cây cam quít cần 1.500-2.000 mm/năm; lúa là loại cây có nhu cầu sử dụng nước khá lớn: trong quá trình canh tác nước cần cung cấp cho lượng nước bị mất đi 1.400 mm/vụ; nhu cầu nước cho ruộng lúa là 10m3/ha/ngày; v.v... Bảng 2.2. Nhu cầu nước của một số loại cây nông nghiệp Loại cây Nhu cầu Loại cây Nhu cầu ( mm/vụ) Đậu phộng 370-570 mm/vụ Đậu xanh 300-600 Khóm 1,25-2 mm/ngày Cam 875-1.400 mm/năm Quít 1.100-1.400 mm/năm Chanh 1.500-2000 mm/năm (Nguồn:Trường Đại học Cần Thơ, giáo trình hoa màu) Nhu cầu sử dụng nước trong chăn nuôi gia súc cũng rất lớn. Tuỳ theo thời điểm sinh trưởng, đặc điểm thời tiết khí hậu trong khu vực mà nhu cầu sử dụng nước của gia súc khác nhau. Ví dụ như heo nái đang nuôi con cần 14 lít nước/ngày, heo thịt cần 6-8 lít nước/ngày, bò sữa cần 90 lít/ngày, bò thịt cần 60 lít/ngày Bảng 2.3. Nhu cầu sử dụng nước của một số gia súc Gia súc, gia cầm Nhu cầu (lít/ngày) Gia súc, gia cầm Nhu cầu (lít/ngày) Bò sữa (đang cho sữa) 90 Bò thịt (đang cho sữa) 60 Bò sữa, duy trì 60 Cừu 4-6 Ngựa (cho sữa) 50 Ngựa 40 Heo nái nuôi con 14 Heo nái thịt 6-8 Gà đẻ 0.6 (Nguồn:Trường Đại học Cần Thơ - Giáo trình dinh dưỡng gia súc) Nước dùng trong sản xuất công nghiệp: Nhu cầu nước sử dụng trong công nghiệp cũng rất lớn. Nước dùng để làm nguội các động cơ, làm lạnh sản phẩm, làm quay tuabin, làm dung môi hoà tan các chất màu và các phản ứng hóa học v.v... Trong mỗi ngành công nghiệp, mỗi loại sản phẩm, mỗi loại công nghệ yêu cầu một lượng nước khác nhau, chất lượng nước khác nhau. Ví dụ như trong mỗi giây đồng hồ, một nhà máy nhiệt điện công suất 1 triệu KW cần 60-70 m3 nước đề làm nguội máy; sản xuất 1 tấn giấy cần 200-900 m3 nước. Bảng 2.4. Lượng nước cần tiêu thụ trong sản xuất công nghiệp. Sản phẩm ĐV sản phẩm (tấn) Lượng nước tiêu thụ (m3) Sản phẩm ĐV sản phẩm (tấn) Lượng nước tiêu thụ (m3) Nhôm 1 1.500 Bột ngọt 1 300 Gang 1 31 Nước chấm 1 100 Kền 1 1.400 Miến 1 100 Thép 1 25 Đường 1 165 Cán thép 1 140 Phân đạm 1 630 Giấy 1 200-900 Phân lân 1 130 Vải 1 50 Dầu hỏa 1 18 Sợi 1 600 Cao su 1 2.500 Nilon 1 500 (Nguồn: Trường cán bộ khí tượng thủy văn- giáo trình thủy văn đại cương) Dùng cho nhu cầu giao thông vận tải: Các sông, kênh rạch, biển, đại dương ... là những môi trường thuận lợi để phát triển giao thông thủy. Ngày nay, nhu cầu phát triển giao thông thủy ngày càng gia tăng vì những thuận lợi của nó như khối lượng vận chuyển lớn, chi phí giá thành thấp ... Vận chuyển bằng giao thông thủy có giá thành rất rẻ chỉ bằng 1/10 đường hàng không và bằng 1/2 đến 1/3 đường bộ. Việt Nam có 2.860 sông ngòi với tổng chiều dài các con sông lên đến 40.000 km đã được đưa vào khai thác vận tải 15.000 km và 3.260 km bờ biển dọc theo chiều dài đất nước với những tuyến giao thông hàng hải đi khắp các nơi trên thế giới. Vùng đặc quyền kinh tế biển của Việt Nam rộng khoảng 1 triệu km2, gấp 3 lần lãnh thổ trên đất liền. Giao thông đường thủy ở Nam bộ phát triển hơn ở Bắc bộ và Trung bộ vì Nam bộ có rất nhiều hệ thống sông, kênh rạch. Các hoạt động khác:... Hoạt động du lịch cũng gắn liền với nguồn nước. Nước dùng để cung cấp sinh hoạt du lịch hàng ngày đồng thời là môi trường phát triển các loại hình du lịch dã ngoại trên sông, du lịch đường biển, du lịch các bãi tắm biển, các hồ bơi, công viên nước v.v... Nước ta có nhiều loại hình du lịch gắn liền với sông nước như du lịch vịnh Hạ Long, du lịch trên sông Mê kông, sông Hồng, du lịch Hồ Tây, bãi biển Nha Trang, Sầm Sơn, Đồ Sơn, Bãi Cháy, Vũng Tàu v.v... Nhìn chung, nước là điều kiện cần thiết góp phần vào việc phát triển các loại hình du lịch. Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC Trước khi con người xuất hiện, môi trường trên quả đất hoàn toàn là môi trường nguyên thủy, chỉ có biển xanh, tuyết trắng, rừng nguyên thủy xanh tươi mà không có đô thị, không có nhà máy, hầm mỏ, ô tô… Từ khi con người xuất hiện, quá trình sinh hoạt và sản xuất của con người đã gây nên ô nhiễm môi trường. Ô nhiễm môi trường có nhiều dạng, bao gồm ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất, ô nhiễm tiếng ồn với các nguồn gây ô nhiễm mang tính đa dạng và luôn luôn biến đổi. Nguồn nước được coi là bị ô nhiễm khi thành phần và tính chất lý, hóa, sinh học của nước bị thay đổi không đảm bảo chất lượng của nguồn cung cấp cho các mục đích sinh hoạt, ăn uống và các mục đích khác. Các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước do tự nhiên và hoạt động của con người. Do các nguyên nhân tự nhiên: Do đặt tính địa chất của nguồn nước, ví dụ: nước trên đất phèn thường chứa nhiều sắt, nhôm, sunfat. Nước lấy từ lòng đất thường chứa nhiều sắt và mangan…Nước vùng núi đá chứa nhiều canxi. Mưa trôi xuống các chất bản: lá cây, xác động vật. Do hoạt động của con người: Đây là nguyên nhân chính làm suy giảm chất lượng nguồn nước. Có thể xếp thành mấy loại nguyên nhân như sau: Sử dụng đất quá tải và đời sống kém vệ sinh Sử dụng hóa chất trong nông nghiệp (phân bón, thuốc trừ sâu, diệt cỏ…) Chất thải từ các khu chăn nuôi, bệnh viện, nước thải thành phố. Chất thải công nghiệp. SƠ LƯỢC VỀ NHỮNG VI KHUẨN GÂY BỆNH PHỔ BIẾN TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Vi sinh vật có mặt ở khắp nơi trong các nguồn nước. Sự phân bố của chúng hoàn toàn không đồng nhất mà rất khác nhau tuỳ thuộc vào đặc trưng của từng loại môi trường. Các yếu tố môi trường quan trọng quyết định sự phân bố của vi sinh vật là hàm lượng muối, chất hữu cơ, pH, nhiệt độ và ánh sáng. Nguồn nhiễm vi sinh vật cũng rất quan trọng vì ngoài những nhóm chuyên sống ở nước, còn có những nhóm nhiễm từ các môi trường khác vào. Ví dụ như từ đất, từ chất thải của người và động vật. Nước nguyên chất không phải là nguồn môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, vì nước nguyên chất không phải là môi trường giàu dinh dưỡng. Trong nước thiên nhiên có hoà tan nhiều chất hữu cơ và muối khoáng khác nhau. Những chất hoà tan này rất thuận lợi cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển. Vi sinh vật trong nước được đưa từ nhiều nguồn khác nhau: Có thể từ đất do bụi bay lên, nguồn này chủ yếu bị nhiễm vi sinh vật trên bề mặt. Có thể do nước mưa sau khi chảy qua những vùng đất khác nhau cuống theo nhiểu vi sinh vật nơi nước chảy qua. Có thể do nước ngầm hoặc nguồn nước khác qua những nơi nhiễm bẩn nghiêm trọng. Số lượng và thành phần vi sinh vật có trong nước mang đặt trưng vùng đất bị nhiễm mà nước chảy qua. Ở môi trường nước ngọt, đặc biệt là những nơi luôn có sự nhiễm khuẩn từ đất, hầu hết các nhóm vi sinh vật có trong đất đều có mặt trong nước, tuy nhiên với tỷ lệ khác biệt. Nước ngầm và nước suối thường nghèo vi sinh vật nhất do ở những nơi này nghèo chất dinh dưỡng. Trong các suối có hàm lượng sắt cao thường chứa các vi khuẩn sắt như Leptothrix ochracea. Ở các suối chứa lưu huỳnh thường có mặt nhóm vi khuẩn lưu huỳnh màu lục hoặc màu tía. Những nhóm này đều thuộc loại từ dưỡng hoá năng và quang năng. Ở những suối nước nóng thường chỉ tồn tại các nhóm vi khuẩn ưa nhiệt như Leptothrix thermalis. Ở ao, hồ và sông do hàm lượng chất dinh dưỡng cao hơn nước ngầm và suối nên số lượng và thành phần vi sinh vật phong phú hơn nhiều. Ngoài những vi sinh vật tự dưỡng còn có rất nhiều các nhóm vi sinh vật dị dưỡng có khả năng phân huỷ các chất hữu cơ. Hầu hết các nhóm vi sinh vật trong đất đều có mặt ở đây. Ở những nơi bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt còn có mặt các vi khuẩn đường ruột và các vi sinh vật gây bệnh khác. Tuy những vi khuẩn này chỉ sống trong nước một thời gian nhất định nhưng nguồn nước thải lại được đổ vào thường xuyên nên lúc nào chúng cũng có mặt. Đây chính là nguồn ô nhiễm vi sinh nguy hiểm đối với sức khoẻ con người. Ngày nay các nguồn nước, ngay cả nước ngầm và nước biển ở những mức độ khác nhau đã bị ô nhiễm do các nguồn chất thải khác nhau. Do đó khu hệ vi sinh vật bị ảnh hưởng rất nhiều và khả năng tự làm sạch các nguồn nước do hoạt động phân giải của vi sinh vật cũng bị ảnh hưởng. Phần lớn các nguồn nước bị ô nhiễm bởi nước thải sinh hoạt cũng như trong nước thải sau xử lý đều có sự hiện diện của một số vi khuẩn gây bệnh phổ biến như: Salmolella: là vi khuẩn đường ruột được phân bố rộng rãi trong môi trường. Chúng là vi khuẩn sinh bệnh chiếm ưu thế trong nguồn nước bị ô nhiễm. Chúng gây nên bệnh thương hàn, phó thương hàn và viêm dạ dày ruột. Sự nhiễm Salmonella chủ yếu do nhiễm bẩn thực phẩm nhưng sự lây bệnh này do nước uống vẫn là mối quan tâm lớn. Salmonella typhi là căn nguyên của sốt thương hàn, một bệnh gây chết người. Vi sinh vật gây bệnh này tạo ra nội độc tố gây sốt, buồn nôn, tiêu chảy, và có thể tử vong nếu không được điều trị bằng kháng sinh. Shigella: là tác nhân của lị trực khuẩn, bệnh tiêu chảy tạo ra phân có máu do sự viêm và loát của niêm mạc ruột. Sự nhiễm Shigella chủ yếu do tiếp xúc trực tiếp với những người bị nhiễm khuẩn bài xuất đến 109 Shigella trong mỗi gram phân. Mặc dù tiếp xúc người với người là phương thức lây bệnh chính, nhưng cũng có thể lây qua nước và thực phẩm. Thí dụ, nước ngầm được phát hiện là thủ phạm làm bùng phát hiện tượng nhiễm Shigella ở Florida xảy ra cho 1200 người. Vibrio cholerae: là vi khuẩn hình gậy cong gram âm, hầu như hoàn toàn lây truyền qua nước. Nó phóng thích một loại độc tố ruột gây nên tiêu chảy từ nhẹ đến nặng, nôn ói và mất nước nhanh, có thể gây tử vong trong một thời gian ngắn. Hiếm ở Hoa Kỳ và Châu Âu, bệnh này hầu như lưu hành ở nhiều vùng khắp châu Á. Vi khuẩn này được tìm thấy trong nước thải và ở mức từ 10 đến 104 vi khuẩn trong 100ml nước thải trong một vụ dịch. Sự bùng nổ của dịch tả và thương hàn đã được chứng minh ở Peru và Chile là có liên quan đến việc tiêu thụ rau bị nhiễm nước thải. Vi khuẩn này cũng tồn tại một cách tự nhiên trong môi trường. E.coli: sinh độc tố ruột gây viêm dạ dày, ruột, mất nước kèm theo nôn ối và đau quặn bụng. Thức ăn và nước là yếu tố quan trọng gây lây bệnh do vi khuẩn này. Yersinia: là tác nhân gây viêm dạ dày ruột cấp. Lợn là ổ chứa chính nhưng nhiều động vật nuôi và động vật hoang dại cũng đóng vai trò là ổ chứa vi khuẩn này. Nạn dịch do thực phẩm (sữa) nhiễm Yersinia đã xảy ra ở Hoa Kỳ. Vi khuẩn này được phân lập từ nước thải sau xử lý, nước chưa quan nấu chín và đôi khi từ nước uống. Campylobacter: vi khuẩn này gây bệnh cho người cũng như những động vật nuôi và động vật hoang dại. Nó gây viêm dạ dày cấp (sốt, buồn nôn, đau bụng). Nguồn lây nhiễm do thức ăn bị nhiễm bẩn, chủ yếu là gia cầm và nước bị nhiễm bẩn. Vi khuẩn này là nguyên nhân của một số vụ bùng phát bệnh viêm dạ dày ruột ở Hoa Kỳ và một số vùng khác. Nguồn nước cấp đô thị cũng như nguồn nước suối được kết luận có thể là nguồn gây bệnh. Campylobacter đã được phát hiện ở nước bề mặt, nước uống, và nước thải. Hình 2.1. Vi khuẩn Salmonella, nguồn: Hình 2.2. Vi khuẩn Shigella, nguồn: Hình 2.3. Vi khuẩn Vibrio cholerae, nguồn: Hình 2.4. Vi khuẩn E.coli, nguồn: Hình 2.5. Vi khuẩn Yersinia, nguồn: Hình 2.6. Vi khuẩn Campylobacter, nguồn: 2.5 GIỚI THIỆU THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ SỰ Ô NHIỄM VI SINH NGUỒN NƯỚC MẶT Theo tiêu chuẩn Việt Nam 5942-1995, tiêu chuẩn chất lượng nước mặt (Water quality-surface quality Seaticandard) qui định giới hạn các thông số và nồng độ cho phép của các chất ô nhiễm trong nước mặt, từ đó để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước mặt ví dụ: đối với nước mặt có thể dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt thì pH từ 6-8,5, nước mặt dùng cho các mục đích khác thì pH từ 5,5-9. (xem phụ lục 1. Bảng 1. Giá trị giới hạn cho phép của các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước mặt). Để đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh của một nguồn nước mặt, thông số Coliforms là một thông số đặc trưng tiêu biểu để đánh giá tình trạng ô nhiễm vi sinh của nguồn nước, đối với nước mặt có thể dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt thì Coliforms giới hạn cho phép là 5.000 MPN/100ml, còn nước mặt dùng cho các mục đích khác thì Coliforms giới hạn cho phép là 10.000 MPN/100ml. Ngoài ra, thông số E.coli (dòng vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy) cũng là một trong những thông số quan trọng để đánh giá nguồn nước có ô nhiễm phân hay không. TỔNG SỐ COLIFORMS Tổng số coliforms bao gồm những vi khuẩn hiếu khí hay kỵ khí tuỳ tiện, gram âm, không sinh bào tử, hình que, lên men lactose và sinh khí trong vòng 48 giờ ở 370C. Coliforms được xem là nhóm vi sinh vật chỉ thị : những vi khuẩn chỉ thị này hữu dụng trong việc xác định chất lượng của nước. Nhóm Coliforms gồm 4 giống là : Escherichia với một loài duy nhất là E. coli, Citrobacter, Klebsiella và Enterobacter.(xem phụ lục 1. Bảng 2. Phân loại vi khuẩn đường ruột). Tính chất sinh hoá đặc trưng của nhóm này được thể hiện qua các thử nghiệm Indol (I), Methyl Red (MR), Voges-Proskauer (VP) và Citrate (iC) thường được gọi tóm tắt chung là IMViC. Coliforms chịu nhiệt (Thermotolerant Coliform) là những Coliforms có khả năng lên men lactose sinh hơi trong khoảng thời gian 24 giờ khi được ủ ở 440C trong môi trường canh EC. Coliforms phân (Fecal Coliforms) là Coliforms chịu nhiệt có khả năng sinh indole khi được ủ khoảng 24 giờ ở 44,50C trong canh Trypton. Coliforms phân là một thành phần của hệ vi sinh ruột đường ở người và các động vật máu nóng khác và được sử dụng để chỉ thị mức độ vệ sinh trong quá trình chế biến, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nước uống cũng như để chỉ thị sự ô nhiễm trong mẫu môi trường. VI KHUẨN E.COLI E.coli sống bình thường ở ruột người và loài vật, nhiều nhất trong ruột già. Vi khuẩn theo phân ra ngoài thiên nhiên, do đó thường thấy trong nước, đất, không khí. Năm 1885, tại München, một bác sĩ nhi khoa tên là Theodor Escherich rất quan tâm đến những phát hiện quan trọng của Louis Pasteur và Robert Kock về vi khuẩn. Cùng với việc nghiên cứu bệnh tiêu chảy, Escherich tỏ rõ mối lưu ý tới một vi sinh vật đường ruột trẻ em qua nhiều thí nghiệm lâm sàng. Vi khuẩn do Escherich phát hiện từ trong tã lót của trẻ em được công bố với tên gọi đầu tiên là Bacterium coli commune. Chỉ 4 năm sau vi khuẩn này được giới chuyên môn đổi tên thành Escherich nhằm tri ân người có công khám phá. Năm 1895, mọi người lại gọi bằng tên Bacillus coli. Năm 1896, gọi thành Bacterium coli. Sau nhiều kiểu gọi, đến năm 1991, vi khuẩn này được định danh thống nhất toàn cầu là Escherichia coli (E.coli). 2.5.2.1 HÌNH DẠNG Trực khuẩn Gam âm, dài hay ngắn tùy thuộc môi trường nuôi cấy. Một số di động, một số lại bất động. Vi khuẩn không sinh bào tử. 2.5.2.2 TÍNH CHẤT SINH HÓA E.coli lên men nhiều loại đường, sinh hơi, khử nitrate thành nitrite. Để phân biệt E.coli với vi khuẩn đường ruột khác, người ta thường dùng thử nghiệm IMViC. Thử nghiệm IMViC với Indol dương tính (+), Methyl Red dương tính (+), Voges-Proskaur âm tính (–), và Simmon Citrate âm tính (–). 2.5.2.3 PHÂN LOẠI Theo cơ chế gây bệnh: người ta chia E.coli ra làm 5 nhóm chủ yếu: Nhóm E.coli gây xuất huyết đường ruột (Enterohemorrhagic E.coli viết tắc là EHEC). Nhóm E.coli gây bệnh (Enteropathogenic E.coli viết tắc là EPEC). Nhóm E.coli sinh độc tố ruột (Enterotoxigenic E.coli viết tắt là ETEC). Nhóm E.coli xâm nhập (Enteroinvasive E.coli viết tắt là EIEC). Nhóm E.coli kết dính ruột (Enteroaggregative E.coli viết tắt là EaggEC). 2.5.2.4 TRIỆU CHỨNG CHUNG KHI NHIỄM CÁC NHÓM E.COLI Bệnh phát đột ngột. Tiêu chảy ra máu là triệu chứng chính của nhiễm E. coli.  Người bị nhiễm cũng có thể cảm thấy đau thắt bao tử và nôn ói.  Triệu chứng thường bắt đầu 3 hay 4 ngày sau khi bị phơi nhiễm vi khuẩn E. coli.  Phần lớn bệnh nhân hồi phục sau vài ngày hay một tuần sau khi mắc bệnh.  Phần lớn bệnh nhân cũng chẳng cần đến bác sĩ vì họ không biết mình bị nhiễm E. coli.  Ngoài ra, nhiều người bị nhiễm mà không có triệu chứng và cũng không mắc bệnh. Khi bệnh nhân bị nhiễm E. coli nghiêm trọng (tức có thể làm rối loạn máu và suy thận), một số triệu chứng sau đây thường được ghi nhận: da trở nên xanh xao, cảm lạnh, cảm thấy yếu cơ, có những vết thâm tím trên người, đi tiểu rất ít nước tiểu. 2.5.2.5 MỘT SỐ NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM VÀ NGUỒN NƯỚC DO VI KHUẨN E.COLI TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM Tháng 9 năm 2006, một biến cố ngộ độc thực phẩm do rau spinach nhiễm vi khuẩn E.coli đã làm cho trên một trăm người ngã bệnh và có một cụ bà phải thiệt mạng tại Hoa Kỳ. Qua điều tra, đã xác định là rau spinach nói trên đã được sản xuất tại California và được phân phối đi khắp các tiểu bang Hoa Kỳ bởi 2 công ty rất nổi tiếng. Đó là công ty River Ranch, ở Salinas, Calif và công ty Natural Selections Foods ở San Juan Bautista, Calif. Rau spinach của 2 công ty nói trên được bán ra thị trường dưới rất nhiều tên khác nhau. Tháng 5 năm 2000, thành phố Walkerton, Ontario Canada đã chấn động lên sau khi có trên 2000 cư dân thình lình ngã bệnh, đau bụng, tiêu chảy và ói mửa. Trong số bệnh nhân này, cuối cùng có 7 người kém may mắn phải thiệt mạng. Các test thử nghiệm sau đó đã tìm ra được thủ phạm: đó chính là vi khuẩn E.coli 0157:H7 hiện diện trong nguồn nước uống của thành phố. ._.