Bài thuyết trình Ô nhiễm nguồn nước

Chào mừng các bạn đến với bài thuyết trình Nội dung1. Khái niệm về ô nhiễm nước.2. Các nguồn gây ô nhiễm chính:- Ô nhiễm do nước thải.Ô nhiễm do chất thải hữu cơ.Ô nhiễm do chất thải vô cơ.1. Khái niệm về ô nhiễm nước.Hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa nước ô nhiễm như sau:“Ô nhiễm nước là do con người gây nên một biến đổi nào đó làm thay đổi chất lượng của nước tức là làm ô nhiễm nước và gây nguy hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, thủy sản, với cả động vật nuôi cũng như động vật hoang dã”.Việc nhận biết nước bị ô nhiễm có thể căn cứ vào cac trạng thái hóa học, vật lí, sinh học của nước. Ví dụ như khi nước bị ô nhiễm sẽ có mùi khó chịu, vị không bình thường, màu khong trong suốt, số lượng cá và các thủy sinh vật khác giảm, cỏ dại phát triển m ạnh nhiều mùn hoặc có váng dầ mỡ trên mặt nước, 2. Ô nhiễm do nước thải.2.1. Thành phần của nước thải.Nước thải từ nhà máy luyện cốc có chứa ammoniac, các chất kiềm, H2SNước thải từ nhà máy sản xuất sơn có chứa: bari, clorat, cadimi, coban, chì, kẽm, ammoniac, xut, các axit, các chất hữu cơThành phần của nước thải sẽ phụ thược vào nguồn thải, do đó thành phần và mức độ ô nhiễm của nước thải cũng khác nhau:Nước thải từ nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật: bari, cadimi, đồng, asen, silic, CCl4, flo, clo, các chất độc hữu cơNước thải từ nhà máy sản xuất phân bón có chứa kali, ammoniac, natri photphat, các oxit, các kim loạiHình ảnh nước thải nhàmáy thuốc bảo vệ thựcvật tại Hưng yênNước thải từ nhà máy hóa dược có chứa: brom, boran, muối amoni, kali, các axit, các loại kiềm, các oxit kim loại, các hợp chất hữu cơNước thải sinh hoạt có chứa các chất như: chất tẩy rửa, các loại muối, các vi khuẩn, vi rút, các chất hữu Nước thải bệnh việnthành phầnnguồn thảiảnh hưởng trong nướccác chất có nhu cầu oxichất thải hữu cơ, chất cặn bã của con ngườitiêu thụ oxi hòa tancác chất hữu cơ ít khả năng phân hủy sinh họcchất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạtđộc hại cho thủy sinh vậtvirutchất thải của con ngườinguyên nhân gây bệnh( có khả năng ung thư), chủ yếu ngăn cản quá trình tái sinh nước thảicác chất tẩy rửacác chất tẩy rửa sinh hoạtđộc hại cho các thủy sinh vậtphophatcác chất tẩy rửachất dinh dưỡng cho các loài rong tảocác kim loại nặngchất thải công nghiệp, phòng thí nghiệm hóa chấtđộ độc hại trong nước caochất thải rắnmọi nguồn thảiđộc hại đối với thủy sinh vật Bảng: một số thành phần nước thải đô thị2.2. kiểm soát các nguồn nước thải.Để xử lý nước thải thường phải sử dụng tổng hợp các phương pháp: cơ học, hóa học, hóa lý, sinh học: Xử lý cơ học (xử lý sơ bộ). Cách xử lý này nhằm loại bỏ dầu mỡ, rác rưởi và các chất rắn lơ lửng. Nước thải cho chảy qua ống xiphon để gom rác rưởi, hút các màng dầu mỡ nổi trên mặt nước, sau đó lọc qua lưới rồi cho chảy từ từ qua 2 – 3 bể chứa cát sỏi để loại các chất bền không tan.Bể lắng xử lý nước thảiXử lý bằng hóa học và hóa lý. Cách xử lý này nhằm thu hồi các chất quý, để khử các hóa chất độc có ảnh hưởng xấu tới các giai đoạn làm sạch sau đó như dùng các phản ứng oxi hóa khử, phản ứng kết tủa hay phản ứng phân hủy để loại bỏ các chất độc hại, phản ứng trung hòa kèm theo quá trình ngưng tụ và nhiều hiện tượng vật lý khác nhau ( hấp phụ, bay hơi, tuyển nổi) Xử lý bằng sinh học. Cách xử lý này dựa vào hoạt động của các vi sinh vật (thường dùng một loại mùn hoạt hóa) để phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước.3. Ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.Chất hữu cơThành phần chất bảo vệ thực vậtChất tẩy rửaDầu mỏCác chất hữu cơ khácTrong nông nghiệp, khi phun các loại thuốc bảo vệ thực vật cho cây thì chỉ khoảng 50% lượng thuốc bám trên lá để diệt sâu bọ, còn khoảng 50% thì bay vào không khí và rơi xuống đất và nước. Thuốc bảo vệ thực vật xâm nhập vào nguồn nước, gây ô nhiễm bằng nhiều cách:Do quá trình rửa trôi đất nông nghiệp, sau khi phun thuốc xong bị mưa;Do gió thổi trong quá trình phun thuốc.Do các hạt bụi trong không khí có hấp phụ thuốc bảo vệ thực vật rơi vào nước, lắng đọng xuống trầm tích.Do nước thải.Do phun thuốc diệt muỗi3.1. các chất hữu cơ dùng làm chất bảo vệ thực vật.Hiện nay có khoảng 10 ngàn loại thuốc bảo vệ thực vật khác nhau, bao gồm: thuốc trừ sâu (insecticides) dùng để diệt côn trùng sâu bọ phá hoại mùa màng, thuốc diệt nấm (fungicides)Thuốc diệt nấm mốcThuốc diệt động vật gặm nhấmNhóm hợp chất là dẫn xuất halogen (hữu cơ- halogen)Rất bền vững trong môi trường tự nhiênThời gian bán hủy dàiKhi xâm nhập vào cơ thể sinh vật chúng ít bị đào thải mà tích tụ trong các mô dự trữ. Lidan (666) Aldrin dieldrinClodan aldrin D.D.T (điclođiphenyltricloetan)Nhóm các hợp chất hữu cơ phốt pho- Thời gian bán phân hủy tương đối dài- Có độc tính cao Tác động mạnh vào thần kinh ( Ngăn cản sự tạo men cholinestraza cần cho sự hoạt động bình thường của thần kinh.)Photphat hữu cơ MalathionR1, R2 Là ankyl, aryl, alkoxi, aroxi, amitX là S, O, nhóm axitsự thoái biến thuốc BVTV trong nước.Sự thoái biến của thuốc bảo vệ thực vật trong đất và trong nước rất quan trọng. Trong quá trình thái biến, tạo ra một số sản phẩm trung gian độc hơn hợp chất ban đầu hay sản phẩm hoàn toàn không độc ( sản phẩm có tính chọn lọc cao).Quá trình từ DDT DDD ( sản phẩm độc hơn).Ngược lại, các enzym làm xúc tác sống cho quá trình thủy phân malathion chỉ có trong loài động vật có vú, nhưng lại không có ở sâu bọ, côn trùng..  Có tính chọn lọc3.2 chất tẩy rửaChất tẩy rửa là những chất có hoạt tính bề mặt cao, hòa tan tốt trong nước và có sức căng bề mặt nhỏ.Trong chất tẩy rửa bao giờ cũng có thành phần chính là chất hoạt động bề mặt (chiếm khoảng 10-30%), chất phụ gia (khoảng 12%) và một số chất độn khác.Ví dụ chất ABS: - Khả năng phân hủy rất kém vì có cấu trúc mạch nhánh. - Làm giảm sức căng bề mặt của nước, hình thành những khối bọt khổng lồ, các nhũ tương dầu mỡ, phá hủy các vi khuẩn hữu ích.LAS không có mạch nhánh .LAS có khả năng phân hủy sinh học dễ hơn ABS rất nhiều.  Giảm ô nhiễm nước ABS hiện nay bị cấm dùng và được thay thế bằng LAS:Chất hoạt động bề mặtChất phụ giaChất phụ gia thường dùng là Na5P3O10, có cấu trúc như sau: Trong nước thủy phân : P3O105 – + 2H2O 2HPO42 – + H2PO4 – Các sản phẩm tuy không gây độc hại gì, nhưng nó lại là chất dinh dưỡng của thực vật nên gây ô nhiễm do hiện tượng “phú dưỡng” Người ta đã thay thế nó bằng chất natri nitrilotriaxetat (NTA):Chất này rẻ tiền và bị phân hủy nhanh chóng, xong chất này hút ẩm nên làm cho chất tẩy rửa dạng bột dễ bị đóng bánh và có nghi vấn gây một số bệnh khi sử dụng. Xà phòng ( R-COONa)COONa : ưa nước, tan trong nướcR : kị nước, tan trong chất hữu cơKhi sử dụng nước cứng xảy ra PƯ :2R – COONa+ + Ca2+(Mg2+) (RCOO)2Ca↓ + 2NaKết tủa này sẽ bám lên vải .  Vừa làm mất tác dụng tẩy rửa của xà phòng lại vừa làm mục vải. 3.3. ô nhiễm bởi dầu mỏ.Nguồn gốc ô nhiễm dầu mỏ trên nước biển là do:Sự rò rỉ của các dàn khoan dầu trên biển;Sự rò rỉ của các nhà máy lọc dầu, hóa dầu đặt ở gần biển;Sự vận chuyển dầu trên các tầu chở dầu lớn (do va chạm làm đắm tầu, do rửa tầu, do bơm dầu lên tầu và từ tầu lên kho bị rơi vãi);Do dầu từ các bồn chứa bay hơi, các nhiên liệu cháy không hết bay vào khí quyển, gặp lạnh ngưng tụ rồi theo mưa rơi xuống sông chảy ra biểndầu loang trên mặt biển sẽ tạo thành một màng mỏng ngăn cách nước biển với khí quyển, ngăn cản quá trình trao đổi oxi giữa biển với khí quyển.Hậu quả:Vì trong dầu có độc tố nên nó sẽ hủy hoại các vi sinh vật biển.Gây rối loạn sinh lý làm cho các sinh vật chết dầnMặt biển bị màng dầu che phủ sẽ ngăn cản oxi tan và vận chuyển trong nước, ngăn ánh sáng chiếu vào nước biển nên thay đổi môi trường sống của các sinh vật biển. 3.4 các chất hữu cơ khácDấu hiệuChỉ số DO trong nước giảmChỉ số BOD, COD cao Cơ chế gây ung thư của benzopiren : do tăng mức chuyển hóa đột biến có tính xúc tác men dẫn tới tạo thành cation (1) có thể phản ứng với thành phần trong nhân tế bào của AND.Những hợp chất hữu cơ halogen phân tử thấp như vinylclorua, các dung môi 1, 2 – dicloetan, tricloetan và tetracloetan (hàng năm sản xuất tới 30 triệu tấn chúng là những chất dễ bay hơi nên có tới 25% lượng sản xuất ra bị thoát vào môi trường). Việc sử dụng Cl2 làm chất khử trùng nước uống cũng có thể tạo thành các hợp chất H4-xCClx. Các hợp chất này đều là những chất gây độc hại. Trong nước nó lại bị phân hủy bởi vi sinh vật và phản ứng thủy phân.4. Ô nhiễm bởi các chất vô cơÔ nhiễm bởi chất vô cơNguyên tố hóa học.Dầu mỡ và vi khuẩnPhân bón vô cơKhoáng axitChất cặn lắng4.2. ô nhiễm bởi dầu mỡ và vi khuẩn.Chất dầu mỡ là các chất béo, các axit hữu cơ, dầu, sápCác chất này gây ô nhiễm do chúng tạo một lớp màng trên bề mặt nước gây khó khăn cho quá trình vận chuyển nước, ngăn cản oxi hòa tan vào nước.Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, các đơn bào, rong tảo. Chúng thâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh, chúng sống và phát triển trong nước. Loại vi sinh vật có hại là các vi trùng gây bệnh có trong các nguồn chất thải, bệnh của người và gia súc như bệnh tả, lị, thương hàn Vi khuẩn E –coli là vi khuẩn đặc trưng cho mức độ nhiễm trùng của nước. Số lượng vi khuẩn có trong 1 lít nước được gọi là chỉ số E- coli. Theo QCVN, nước dùng cho sinh hoạt phải có chỉ số E-coni nhỏ hơn 20.Các loại rong tảo làm cho rong tảo có mầu xanh không bị chết, thối rữa sẽ làm tăng chất hữu cơ trong nước, làm cho nước có mùi, giảm DO và tăng BOD của nước tức là làm ô nhiễm nước.4.3. phân bón vô cơ.Khi bón cho cây, một phần sẽ bị nước rửa trôi vào nguồn nước gây ô nhiễm nguồn nước.Gây hiện tượng “phú dưỡng” (thừa chất dinh dưỡng) nước bề mặt, các loại thực vật sống trong nước (tảo, rong, rêu, các thực vật thân mềm) sẽ phát triển rất nhanh, ảnh hưởng tới sự cân bằng sinh học của nước. Trong nước các vi sinh vật yếm khí sẽ phát triển, chúng khử NO3-, SO42- thành H2S, NH3 và khử PO43- trong các photphat khó tan (Fe3(PO4)2↓) thành tan (Fe2+ và HPO42-), do đó sẽ hòa tan các chất lắng cặn trong nước, làm nước bị ô nhiễm.Các loại phân đạm khi bón cho cây, vi sinh vật trong đất sẽ chuyển các dạng của hợp chất nito ( amoni, ure) thành NO3- để cây hấp thụ. Nếu NO3- trôi vào nước sẽ ngấm vào các nguồn nước ngầm và nước sinh hoạt. Hàm lượng NO3- trong nước sinh hoạt lớn sẽ gây hại cho sức khỏe. Khi nitrat thâm nhập vào dạ dầy, dưới tác dụng của vi sinh vật trong dạ dầy và thành ruột nó bị khử đến NO2-. Nitrit sinh ra sẽ kết hợp với hemoglobin của máu là chất không có khả năng vận chuyển oxi, gây bệnh thiếu oxi trong máu và sinh ra bệnh máu xanh. 4Hb(Fe2+)-O2 + 4NO2- + 2H2O 4Hb(Fe3+)-OH + 4NO3- + O2 Hemoglobin mang oxi metemoglobin không mang oxi4.4. khoáng axit.Các khoáng axit khi gặp oxi của không khí và vi sinh vật nó sẽ tạo ra các axit trôi vào nguồn nước gây ảnh hưởng lớn tới đời sống của các sinh vật, đồng thời tạo ra hàng loạt các phản ứng phụ gây ô nhiễm môi trường nước.Ví dụ mỏ quặng pyrite (FeS2) 2FeS2 + 2H2O + 7O2 2Fe2+ + 4H+ + 4SO42- 4Fe2+ + O2 + 4H+ 4Fe3+ + 2H2OFe3+ + 3H2O Fe(OH)3↓ +H2O (K=10-39) Do các phản ứng trên nước chảy ra từ khu mỏ sẽ có môi trường axit và nước cặn vàng Fe(OH)3, chảy vào các suối, làm cho nước có mầu vàng và có tính axit sẽ phá hủy môi trường sinh thái trong nước (các sinh vật trong nước chết).4.5. các chất cặn lắng gây ô nhiễm nước.Trong nước có các chất cặn lắng đó là do:Quá trình sói mòn tự nhiên: sụt lở, tưới tiêu, nước mưa tạo các dòng chảy cuốn theo các chất cặn lắng vào nước.Quá trình sói mòn do khai thác mỏ, quá trình xây dựng và phát triển nông nghiệp một cách bừa bãi không theo đúng quy luật, quá trình khai thác chặt phá rừng bừa bãi gây hiện tượng lũ lụt, sụt lở.Các chất cặn lắng trong nước là nguồn phân bón rất tốt cho nông nghiệp tạo nên các bãi bồi mầu mỡ, nhưng mặt khác nó làm cho nguồn nước bị ô nhiễm, mang một số mầm bệnh gây hại, làm giảm sự chiếu sáng của ánh sáng mặt trời vào nguồn nước, làm giảm tầm nhìn của các loại cá sống trong nguồn nước, gây bồi đắp các luồng lạch, gây cản trở giao thông đường thủy, phải tốn công nạo vét.