Ao, hồ, kênh, sông có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái. Là môi trường sống của các loài thủy sinh, điều tiết nước mưa, đồng thời còn là nơi chứa và làm sạch nước thải. Nhưng hiện nay, với mức độ tăng dần của dân số, kèm theo đó là sự phát triển của kinh tế, xã hội, ngày càng nhiều chúng đang rơi vào tình trạng ô nhiễm, đặc biệt là hiện tượng phú dưỡng hóa gây ảnh hưởng lớn đến cảnh quan, môi trường và sinh thái. Vậy, hiện tượng phú dưỡng nguồn nước – tác hại và cách kiểm soát  NTS sẽ cùng bạn giải đáp vấn đề này qua bài viết sau đây.

Các dạng tồn tại của nitơ và photpho trong nước thải

Trong nước thải, nitơ tồn tại ở các dạng phổ biến và tương ứng với trạng thái oxi hóa của chúng như: amoniac(NH₃), amoni (NH₄+), khí nito (N₂), nitrit (NO₂–), nitrat (NO₃–). Trong đó, tổng nitơ (TN) được xác định bao gồm: nito amoni (N_-NH4+), nitơ nitrit (N_-NO2–), nito nitrat (N_-NO3–) và nito hữu cơ. Nitơ hữu cơ bao gồm hỗn hợp các axit amin, đường amin, protein (polime của axit amin). Các nitơ trong hợp chất này dễ dàng chuyển đổi thành amoni thông qua hoạt động của vi sinh vật. Nitơ là chất dinh dưỡng quan trọng trong quá trình phát triển của vi sinh trong các công trình xử lý sinh học.

Photpho cũng giống như nitơ, cũng là nguồn dinh dưỡng cần thiết cho vi khuẩn phát triển trong các hệ thống xử lý nước thải. Các dạng photpho trong nước gồm: orthophosphate (PO₄^3-, HPO₄^2-, H₂PO₄^–, H₃PO₄), polyphosphate và phosphate hữu cơ. 

Thành phần nitơ và photpho bắt nguồn từ chất thải là phân, nước tiểu, ure, phân bón dùng trong nông nghiệp và các chất tẩy rửa dùng trong sinh hoạt hằng ngày,… Nếu nồng độ của chúng thải xả ra nguồn nước tự nhiên vượt quá mức cho phép sẽ kích thích sự phát triển của rêu, tảo làm bẩn nguồn nước, gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn nước.

Hiện tượng phú dưỡng và nguyên nhân dẫn đến phú dưỡng 

Hiện tượng phú dưỡng là một dạng biểu hiện của ao hồ bị ô nhiễm do dư thừa các chất dinh dưỡng khi hàm lượng nitơ (N) lớn hơn 500µg/L và photpho (P) lớn hơn 20µg/L. 

Đặc điểm nhận thấy của hiện tượng này là nguồn nước chuyển sang màu xanh do sự phát triển mạnh của rêu, tảo. Tảo sản sinh với số lượng lớn trong thời gian nhanh chóng (sinh khối có thể tăng gấp đôi trong vòng 24h) làm nước bị đục và ô nhiễm do mất cân bằng môi trường. Quá nhiều phú dưỡng sẽ gây ra hiện tượng nở hoa với mức độ tập trung lên tới vài triệu tế bào tảo trên 1ml.

Xem thêm: Các phương pháp xử lý photpho trong nước thải mang lại hiệu quả tốt nhất

Nguyên nhân gây ra tình trạng phú dưỡng 

Hiện tượng phú dưỡng xuất hiện do nhiều nguyên nhân. Trước hết, từ các nguồn gây ô nhiễm như nước thải nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, khu dân cư,… chứa các thành phần dinh dưỡng chưa được xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn xả thải trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận là chủ yếu. 

Bên cạnh đó, một nhân tố vô cùng lớn cũng góp phần tạo nên hiện tượng phú dưỡng chính là các hoạt động nông nghiệp. Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2020, nước ta đã sử dụng 7,6 triệu tấn phân bón hóa học. Cũng theo Báo cáo ngành phân bón tháng 9/2019 cho thấy, cơ cấu tiêu thụ lượng phân bón hóa học năm 2018 tới hơn 90%; trong đó nổi bật là NPK chiếm tỷ lệ cao nhất (35,5%). Lượng phân bón hóa học sử dụng ngày càng nhiều với liều lượng vượt quá giới hạn, trong khi cây trồng chỉ hấp thụ một lượng nhất định chất dinh dưỡng cung cấp, lượng còn lại sẽ theo các dòng chảy tràn về lại nguồn tiếp nhận hoặc tồn đọng lại trong đất và thẩm thấu tới nguồn nước.

Một nguyên nhân khách quan khác như khả năng tự lọc nước của hồ nhờ các vi sinh vật tự nhiên. Các vi sinh vật này đảm nhận vai trò cân bằng sinh thái và tạo ra dưỡng chất. Dưỡng chất khi không được tiêu thụ hết sẽ bị dư thừa dẫn đến hiện trạng phú dưỡng. 

Các hiện tượng tự nhiên cũng là nguyên nhân gây ra phú dưỡng. Sạt lở, xói mòn mang theo các dưỡng chất có trong đất sẽ theo đó đi vào nguồn nước làm cho nước mất ổn định và có hiện tượng phú dưỡng.

Xem thêm: Chu trình của Nitơ và quá trình xử lý Nitơ trong nước thải

Tác động của hiện tượng phú dưỡng

Làm giảm oxy trong nước: tảo được biết đến với vai trò là một thiết bị cung cấp khí O2 nhờ quá trình quang hợp trong điều kiện có ánh sáng. Tuy nhiên, vào ban đêm, tảo lại thực hiện quá trình hô hấp dẫn đến tình trạng hao hụt, gây nên sự cạnh tranh oxi giữa các sinh vật khác.

Mất cân bằng sinh thái: rong, tảo phát triển, làm hạn chế quá trình sinh trưởng của các loài sinh vật. Một số loài do thiếu dưỡng chất do quá trình trao đổi chất bị hạn chế sẽ chết đi làm suy giảm số lượng loài.

Tạo lớp bùn đáy dày: tảo, rêu khi chết đi sinh khối của chúng sẽ tạo nên lượng lớn bùn lắng xuống đáy. Mực nước trong ao, hồ sẽ ngày càng giảm đi, diện tích hồ bị thu hẹp và trở thành đầm lầy.

Gây mùi hôi làm mất mỹ quan: phú dưỡng khiến sinh vật thủy sinh chết hàng loạt, kèm theo đó là quá trình phân hủy sinh khối trong điều kiện thiếu khí, quá trình này tạo ra lượng lớn NH₃ và H₂S gây ra mùi hôi ảnh hưởng đến môi trường sống.

Suy giảm chất lượng nước: quá trình phân hủy sinh khối sản sinh ra một số hợp chất khác, làm thay đổi thành phần hóa học của nguồn nước, các chỉ tiêu nồng độ không đảm bảo, do vậy chất lượng nguồn nước sẽ bị suy giảm.

Gây đột biến sinh vật trong nước: sinh vật sống trong môi trường điều kiện phát triển không thuận lợi sẽ rất dễ bị mắc bệnh, điều này ảnh hưởng rất lớn đến hệ gen của chúng.

Cách kiểm soát phú dưỡng hóa

Cần có các trạm xử lý nước thải (sinh hoạt, công nghiệp, chăn nuôi,…). Kiểm soát, thu gom các nguồn nước thải về trạm xử lý nước thải

Kiểm soát nguồn nước thải trước khi xả thải. Việc khử nito và photpho đến dưới nồng độ cho phép trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là cần thiết. Các công trình xử lý nước thải hiện nay đều có các quy trình, công nghệ xử lý hiệu quả chất dinh dưỡng riêng bằng phương pháp sinh học, hóa lý,…

Xử lý bằng thực vật thủy sinh để loại bỏ yếu tố phú dưỡng, thân thiện với môi trường. Ngoài hiệu quả loại bỏ thành phần phú dưỡng, sử dụng thực vật thủy sinh còn loại bỏ hiệu quả vi tảo và vi kim loại có trong nước. Công nghệ này có chi phí thấp nhưng ổn định và mang lại hiệu suất cao, có thể ứng dụng để xử lý phú dưỡng trên diện rộng.

Xem thêm: Ứng dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải phân tán, chi phí vận hành thấp, hiệu quả cao

Xử lý bùn đáy: việc xử lý bùn đáy ao là cần thiết để làm giảm tác động tiêu cực của lớp bùn đáy sinh ra như: mùi hôi, khí độc, thiếu oxy,…

Áp dụng các biện pháp sản xuất sạch hơn trong quá trình sản xuất nhằm làm giảm lượng chất thải.

Khuyến khích sử dụng các loại phân hữu cơ, phân chuồng ít tác động môi trường hạn chế phân bón hóa học.

Thực hiện trồng cây ven kênh, sông, ao, hồ, đồi trọc để giảm hiện tượng sạt lở, xói mòn rửa trôi chất dinh dưỡng.

---

Với nhiều năm kinh nghiệm xử lý nước thải và tái sử dụng nước thải cho nhiều lĩnh vực khác nhau, NTS không chỉ là đơn vị hỗ trợ tư vấn giải pháp sử dụng nước mà còn là đơn vị hỗ trợ miễn phí thiết kế hệ thống xử lý nước thải, nước cấp cho các dự án vừa và nhỏ. NTS cam kết sẽ giúp doanh nghiệp của bạn sở hữu công trình đạt hiệu quả tối ưu và tiết kiệm nhất.

Tư vấn miễn phí sử dụng vật liệu, chọn thiết bị phù hợp công nghệ Gọi ngay: 0944595900

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT NTS

Trụ sở: Số 15, đường số 3, Khu dân cư Gia Hòa, Phường Phước Long B, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh

Điện thoại: 0888 167 247

Email: nts@ntse.vn

Website: ntse.vn/xu-ly-nuoc

Facebook: facebook.com/INTSE.VNI/