1. Giới thiệu về tầm quan trọng của việc đánh giá ô nhiễm nước thải

Trong bối cảnh công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh chóng, việc đánh giá và kiểm soát ô nhiễm nước thải đã trở thành một nhiệm vụ cấp bách. Nước thải từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt hàng ngày chứa nhiều hợp chất hóa học, sinh học có hại cho môi trường và sức khỏe con người. Việc kiểm soát nước thải không chỉ giúp bảo vệ môi trường tự nhiên mà còn đảm bảo an toàn cho các hệ sinh thái, nguồn nước uống và sức khỏe của cộng đồng.

Tầm quan trọng của quản lý nước thải:

• Quản lý nước thải hiệu quả giúp ngăn ngừa ô nhiễm nguồn nước, giảm thiểu các hiện tượng phú dưỡng hóa, cạn kiệt oxy, và ngăn ngừa sự phát triển của các loài vi khuẩn gây hại.
• Đảm bảo chất lượng nước cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp.
• Giảm thiểu các tác động tiêu cực đến sức khỏe con người như các bệnh về da, tiêu hóa và hô hấp.

Vai trò của việc kiểm soát nước thải trong công nghiệp và sinh hoạt:

• Trong công nghiệp, việc kiểm soát nước thải đóng vai trò quan trọng để tuân thủ các quy định môi trường, bảo vệ thương hiệu và tránh các chi phí phát sinh do vi phạm.
• Trong sinh hoạt, nước thải chưa qua xử lý sẽ làm ô nhiễm nguồn nước tự nhiên, gây ảnh hưởng đến đời sống và môi trường sống của con người.

2. Các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến chất lượng nước

pH:
pH là thước đo mức độ axit hoặc kiềm của nước. Trong nước thải, pH quá cao hoặc quá thấp đều có thể ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học, vì nhiều loại vi sinh vật xử lý nước thải yêu cầu pH trung tính (khoảng 6.5-8.5). Nếu pH không được kiểm soát đúng mức, nó có thể làm giảm hiệu suất của các hệ thống xử lý sinh học, gây hại cho môi trường và ảnh hưởng đến sinh vật dưới nước.

Nhiệt độ:
Nhiệt độ nước thải có thể ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy các hợp chất hữu cơ và khả năng hòa tan oxy trong nước. Nước thải có nhiệt độ cao có thể làm giảm lượng oxy hòa tan (DO) và ảnh hưởng xấu đến các sinh vật dưới nước, đặc biệt là các loài cá nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ. Ngoài ra, nhiệt độ cao cũng có thể thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật gây hại.

Mùi:
Mùi khó chịu trong nước thải thường xuất phát từ các hợp chất hữu cơ và vô cơ như hydro sunfua (H₂S), ammonia, hoặc các hợp chất dễ bay hơi khác. Mùi không chỉ gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng không khí và đời sống con người mà còn là chỉ báo quan trọng về sự ô nhiễm và phân hủy chất hữu cơ trong nước thải.

Màu:
Màu sắc của nước thải phản ánh mức độ ô nhiễm và loại chất thải có trong nước. Ví dụ, nước thải công nghiệp có thể có màu đen, nâu hoặc đỏ do các hợp chất hóa học hoặc kim loại. Nước thải có màu cũng là một thách thức trong việc xử lý, vì màu sắc thường liên quan đến các hợp chất khó phân hủy. Các phương pháp xử lý như keo tụ, hấp phụ hoặc lọc sinh học có thể được sử dụng để loại bỏ màu trong nước thải.

Độ đục:
Độ đục của nước thải là chỉ số đo lượng chất lơ lửng (bao gồm cát, bụi, bùn) có trong nước. Nước thải có độ đục cao sẽ ảnh hưởng đến sự truyền ánh sáng trong nước, làm giảm khả năng quang hợp của thực vật thủy sinh và gây hại cho các loài động vật dưới nước. Các phương pháp xử lý như lọc hoặc lắng có thể loại bỏ các hạt chất rắn lơ lửng, giảm độ đục và cải thiện chất lượng nước.

3. Các chỉ số hóa học trong đánh giá ô nhiễm

BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa):
BOD là chỉ số đo lượng oxy cần thiết để vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải. Chỉ số này rất quan trọng vì nó giúp xác định mức độ ô nhiễm hữu cơ và khả năng xử lý sinh học của nước thải. Nước thải có chỉ số BOD cao có thể gây cạn kiệt oxy trong nước, làm ảnh hưởng đến sự sống của các sinh vật dưới nước.

COD (Nhu cầu oxy hóa học):
COD đo lượng oxy cần thiết để oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ (bao gồm cả chất không thể phân hủy sinh học) trong nước thải. Chỉ số COD cung cấp cái nhìn tổng quát hơn về mức độ ô nhiễm hữu cơ so với BOD. Nó thường được sử dụng để kiểm tra nhanh chất lượng nước thải trước khi tiến hành các phương pháp phân tích chi tiết khác.

TOC (Tổng lượng cacbon hữu cơ):
TOC là chỉ số quan trọng để đo lường lượng cacbon hữu cơ trong nước, một thành phần chính của chất ô nhiễm. TOC giúp xác định mức độ ô nhiễm hữu cơ và cung cấp thông tin về khả năng xử lý sinh học của nước thải.

Oxy hòa tan (DO):
DO là lượng oxy có sẵn trong nước cho sự sống của các sinh vật. DO thấp có thể gây ra hiện tượng thiếu oxy, dẫn đến chết hàng loạt các loài cá và động vật thủy sinh khác. Để duy trì DO trong nước thải, các biện pháp như sục khí hoặc lưu thông nước có thể được áp dụng.

4. Các yếu tố sinh học trong đánh giá ô nhiễm

Vi sinh vật:
Các vi sinh vật như E. coli là chỉ báo quan trọng về ô nhiễm vi sinh học, thường xuất hiện trong nước thải chứa chất thải sinh hoạt hoặc từ các nguồn ô nhiễm phân bón. Vi sinh vật gây bệnh trong nước thải có thể gây ra các dịch bệnh nguy hiểm cho con người, đặc biệt là trong nước uống chưa qua xử lý.

Hợp chất phenol:
Phenol là hợp chất hữu cơ độc hại thường xuất hiện trong nước thải công nghiệp (như nhà máy hóa chất, nhà máy lọc dầu). Nó có thể gây hại cho hệ sinh thái và sức khỏe con người nếu tiếp xúc ở nồng độ cao.

5. Các chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm dinh dưỡng

Nitrat và Photphat:
Nitrat và photphat là hai hợp chất dinh dưỡng chính gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa, làm bùng nổ sự phát triển của tảo và làm suy giảm lượng oxy trong nước. Nguồn nitrat và photphat trong nước thải thường xuất phát từ phân bón, chất thải nông nghiệp và chất tẩy rửa. Việc kiểm soát các chất dinh dưỡng này là cần thiết để ngăn ngừa ô nhiễm nguồn nước và bảo vệ hệ sinh thái.