Ảnh hưởng của ô nhiễm đến nước hồ
31/07/2022 21:41
Ảnh hưởng của ô nhiễm đến nước hồ
– Ảnh hưởng của sự ô nhiễm đối với nước hồ khác với ảnh hưởng của ô nhiễm đối với nước sông về một số khía cạnh. Yếu tố quan trọng nhất cần được đề cập trong đầu hồ học (Limnology) là ánh sáng và nhiệt độ.
– Ánh sáng chính là nguồn năng lượng trong các phản ứng quang hợp. Vì vậy sự xuyên thấu của ánh sáng vào nước hồ có vai trò vô cùng quan trọng. Sự xuyên thấu của ánh sáng này theo hàm số logarit. Ví dụ, ở độ sâu 0,3048 m, ánh sáng có cường độ I = 10000 | footcandles, ở 0,6096 m chỉ còn 1) = 1000 footcandles, ở 0,9144 m thì I, = 100 footcandles và ở độ sâu 1,2192 m chỉ còn 14 = 10 footcandles.
Như vậy phản ứng quang hợp chỉ diễn ra ở lớp nước nhất định gần mặt thoáng.
Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đối với đời sống của một hồ. Do những tính chất đặc biệt của nước như p, C, nên tạo ra sự phân tầng và dẫn nhiệt kém nhưng giữ nhiệt rất tốt. Nhiệt độ của nước hồ dao động rất mạnh theo mùa như mô tả ở hình 1.10 a và điểm uốn của đường cong gọi là điểm thay đổi đột ngột nhiệt độ nước.
Khi thời tiết lạnh, lớp nước phía trên bắt đầu lạnh trở nên nặng hơn và chìm xuống dưới tạo thành sự đối lưu trong hồ là sự rơi nghịch đảo (fall turnover). Hiện tượng nghịch đảo cũng thường xảy ra trong mùa xuân (spring turnover).
Các phản ứng sinh hóa trong hồ tự nhiên có thể minh họa như trên hình 1.10b. Dòng vào hồ từ sông sẽ cung cấp cho hồ nguồn C, P, N hoặc sinh vật năng lượng cao và các hợp chất năng lượng thấp. Tảo – thực vật trôi nổi (phytoplankton) sử dụng nguồn năng lượng – ánh sáng mặt trời và các chất dinh dưỡng C, N, P tổng hợp nên các hợp chất năng lượng cao – Đây là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn trong môi trường nước hồ.
Trong hồ không bị ô nhiễm, việc bổ sung C, P, N tương đối nhỏ sẽ hạn chế năng suất tảo và năng suất toàn bộ hệ sinh thái. Nhưng khi C, P, N cấp vào hồ với lượng lớn và dự thừa so với nhu cầu sẽ dẫn đến sự phát triển bùng nổ không kiểm soát được của chúng và người ta gọi là sự “nở hoa của nước”. Hiện tượng ô nhiễm này của hồ do dư thừa các chất dinh dưỡng gây ra gọi là hiện tượng phì dưỡng.
Như vậy quá trình phì dưỡng có liên quan trực tiếp đến chuỗi thức ăn trong môi trường nước. Chính sự tích tụ bùn lắng và các chất hữu cơ trong hồ là nguyên nhân gây ra quá trình này. Quá trình phì dưỡng có thể minh họa tóm tắt như trên hình 1.11. Một hồ trẻ thường đặc trưng bởi hàm lượng chất dinh dưỡng trong nước và năng suất thực vật thấp (oligotrophic). Do các dòng chảy khác nhau về hồ mang theo các chất dinh dưỡng làn dân làm cho hồ có mức dinh dưỡng trung bình (mezotrophic). Bình thường lượng thực vật phát triển cân bằng với lượng động vật trong chuỗi thức ăn và bị giới hạn bởi hàm lượng các chất dinh dưỡng. Trải qua một thời gian, sự tích tụ các mảnh hữu cơ và bùn đã đẩy nhanh sự phát triển các sinh vật dưới nước, hồ trở nên giàu dinh dưỡng. Do các chất rắn, bùn lắng xuống đáy hồ và sự phát triển mạnh của các loài thực vật có rễ ở ven bờ làm cho hồ nước ngày càng trở nên nông hơn và mặt thoáng bị thu hẹp dần. Cứ như thế, hồ nước dần dần chuyển thành đầm lầy rồi thành đất khô.
Quá trình phì dưỡng là một quá trình tự nhiên, có thể xảy ra trong hàng nghìn năm. Tuy nhiên, tốc độ của quá trình này có thể tăng nhanh chỉ trong vài thập kỷ do ảnh hưởng các hoạt động của con người.
Nước thải đô thị, nước thải sản xuất và nước từ các vùng đất canh tác dư thừa phân bón đã làm tăng thêm các chất dinh dưỡng, kích thích sự phát triển của tảo và giảm chất lượng nước. Sự “phát triển bùng nổ” của tảo làm cho nước trở nên đục. Tảo dư thừa chết kết thành khối trôi nổi trên mặt nước, khi phân hủy phát sinh mùi và làm giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước hồ, ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống của một số loài cá.
Có nhiều yếu tố kiểm soát quá trình sinh trưởng của tảo, bao gồm ánh sáng, các chất dinh dưỡng … Lượng ánh sáng tạo có thể nhận được sẽ liên quan tới tính trong suốt của nước mà độ trong đó lại là hàm số của mức dinh dưỡng. Tuy ánh sáng là một yếu tố hạn chế sinh trưởng của tảo, song thật khó có thể nghĩ được cách kiểm soát để hạn chế quá trình phì dưỡng.
Các chất dinh dưỡng đối với tảo bao gồm C, N, P, S, Ca, Mg, K, Na, Fe, Mn, Zn, Cu v.v. Theo định luật tối thiểu của Liebig, cách kiểm soát quá trình phần dưỡng nhanh nhất là nhận dạng dinh dưỡng giới hạn sinh trưởng của tảo và giảm nồng độ của chất dinh dưỡng đó, Phương pháp thực tiễn duy nhất để kiểm soát quá trình phì dưỡng là tập trung kiểm soát nồng độ photpho trong nước.
Như vậy, để sản xuất một lượng tảo trên cần lượng nitơ gấp 7,2 lần lượng photpho. Tuy nhiên tỷ lệ N/P trong nước nói chung là trên 20. Điều đó chỉ ra rằng, photpho là chất dinh dưỡng giới hạn. Ngược lại, khi tỷ lệ N/P bằng hoặc nhỏ hơn 5 phản ánh một hệ bị giới hạn bởi dinh dưỡng nitơ (Thomann và Mueller, 1987).
Sawyer (1947) cho rằng, nồng độ photpho trên 0,015 mg/1 và nồng độ nitơ trên 0,3 11g/1 là đủ gây ra “sự phát triển bùng nổ của tảo. Cũng trên cơ sở đó, gần đây Vollenweider (1975) cho rằng, nồng độ photpho bằng 0,010 mg/1 là chấp nhận được đối với nước hồ và 0,020 mg/1 sẽ gây ra dư thừa photpho.
Mặc dù kiểm soát nồng độ các chất dinh dưỡng là biện pháp đề phòng hiện tượng phì dưỡng hiệu qua nhất nhưng trong thực tế biện pháp này rất khó thực hiện. Để hạn chế những ảnh hưởng xấu của các hồ nước giàu dinh dưỡng, người ta đã sử dụng một số biện pháp tạm thời như khuấy trộn nhân tạo, thu hoạch tảo, dùng hóa chất (CuSO4) và tạo dòng chảy xiết. Tuy nhiên, khi dùng hóa chất để kiểm soát sự phát triển của tảo cần chú ý tới giới hạn CuSO, có thể gây ngộ độc cho cá.
Hệ thống bộ bình lọc thiết bị cột lọc nước giếng khoan gia đình ở Đắk Lắk
Lọc Nước Đắk Nông Hệ thống bộ bình lọc phèn, thiết bị cột lọc nước giếng khoan gia đình
