Nước và vệ sinh nước

Tác giả: Bộ Y tế
Cập nhật: 03/02/2021

Giới thiệu về các nguồn nước trong thiên nhiên, vấn đề cung cấp nước và quản lý nguồn nước

Nguồn nước trong thiên nhiên

Hành tinh của chúng ta có diện tích khoảng 510 triệu km², trong đó biển và đại dương là 70,8%, lục địa 29,2%. Theo các nhà khoa học thì tổng lượng nước trên trái đất chừng 1, 45 tỷ km³được phân chia như sau:

Biển và đại dương chiếm 93,96%.

Nước ngầm chiếm 4,12%.

Băng hà chiếm 1,65%.

Hồ chiếm 0,019%.

Độ ẩm trong đất chiếm 0,006%.

Hơi nước trong khí quyển chiếm 0,001%.

Sông chiếm 0,0001%.

Nói một cách khác, khoảng 70% trái đất được bao phủ bởi nước, nhưng chỉ có 2,5% thể tích nước trên trái đất là nước ngọt (là nguồn nước mà con người, động vật và thực vật có thể tiêu thụ); trong 2,5% này thì khoảng 1,7% là bị đóng băng và lượng còn lại chỉ 0,8% là được giữ trong đất, sông, hồ, trong khí quyển v.v. (Postel, Daily và Ehrlich, 1996).

Chu trình tuần hoàn của nước trong thiên nhiên:

Mọi người đều biết chu trình chuyển hoá của nước trong tự nhiên là: gần một nửa nước mưa bốc hơi cùng đất, vỏ cây và động vật; còn nửa kia chảy vào sông hồ và ngấm xuống đất. Cuối cùng nước bề mặt và nước ngầm tập trung bởi các dòng chảy sẽ trở lại biển. Nước bốc hơi từ mặt biển và mặt đất tập hợp trong mây và chu trình tái diễn. Hình 6.1 trình bày vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên.

Hình 6.1. Vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên

Nước biển và đại dương

Nước biển và đại dương chiếm một thể tích khá lớn với hàm lượng muối trung bình 3,5g/lít. Con người chưa đủ sức và khả năng sử dụng dễ dàng nguồn nước này để phục vụ cho nhu cầu hàng ngày của mình.

Nước ngầm

Nước nằm sâu trong lòng đất có trữ lượng khá lớn, nguồn nước ngầm tại các khu vực có thể khai thác được chiếm khoảng 4 triệu km³ nhưng con người cũng không dễ dàng khai thác và sử dụng. Nước ngầm nông ở cách mặt đất từ 5 -10 m, chất lượng nước tốt nhưng cũng thay đổi, có liên quan mật thiết với nước mặt và các nguồn ô nhiễm trên mặt đất, lưu lượng còn phụ thuộc theo mùa. Nước ngầm sâu có chất lượng ổn định nhưng ở độ sâu từ 20-150 m so với mặt đất nên việc khai thác gặp khó khăn.

Nước ngầm ở một số vùng tại Việt Nam có hàm lượng sắt cao từ 1- 20 mg/l. ở Việt Nam, do lượng nước ngầm phân bố không đồng đều, khai thác tùy tiện và không được quản lý chặt chẽ, thêm vào đó là ý thức bảo vệ tài nguyên môi trường còn thấp nên nhiều nơi hiện đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt nguồn nước ngầm cùng với các nguy cơ sụt lấn mặt đất.

Nước sông hồ (nước mặt)

Đây là loại nước mà con người có thể sử dụng và khai thác dễ dàng, thuận lợi để phục vụ cho mọi hoạt động hàng ngày nhưng lại chiếm tỷ lệ khá nhỏ 0,0191%, với trữ lượng chừng 218.000 km³ nước, phân phối đều khắp mọi nơi. Việt Nam có một hệ thống sông ngòi dày đặc, ước tính cả nước có khoảng 2360 con sông với chiều dài trên 10km. Trong số này có 8 con sông lớn với trữ lượng từ 10.000 km³ trở lên (World Bank, 2003). Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động, con người đã thải các chất bẩn làm ô nhiễm nguồn nước mặt gây nên tình trạng thiếu nước sạch ở nhiều nơi.

Nước mưa

Bản chất của nước mưa là rất sạch. Nhưng nước mưa có nhược điểm là không đủ số lượng cung cấp nước dùng trong cả năm cho những tập thể đông người, số lượng nước mưa phụ thuộc theo mùa trong năm hàm lượng muối khoáng thấp, đồng thời, nước mưa phân bố không đồng đều về mặt địa lý, có những vùng mưa rất nhiều lần trong năm nhưng có những vùng sa mạc thì lượng mưa lại rất ít.

Nước mưa bị nhiễm bẩn bởi không khí bị ô nhiễm, cách thu hứng chứa đựng không đảm bảo vệ sinh. Tuy vậy, ở những vùng khan hiếm nước cần tận dụng nước mưa để ăn uống.

Cung cấp nước cho các vùng đô thị và nông thôn

Trong hơn 45 năm qua Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã không ngừng tập trung vào vấn đề cấp nước sinh hoạt và những ảnh hưởng tới sức khoẻ con người. Một trong những mục tiêu chính của WHO là: Tất cả mọi người, không phân biệt già, trẻ, điều kiện kinh tế -xã hội đều có quyền có đủ nước an toàn cho sinh hoạt. Theo WHO, tỷ lệ dân được cung cấp nước tăng từ 79% (4,1 tỷ người) năm 1990 đến 82% (4, 9 tỷ người) năm 2000. Vào đầu năm 2000, khoảng 1/6 dân số thế giới (1,1 tỷ người) đã không được cung cấp nước sạch mà chủ yếu là ở các nước châu á và châu Phi. Trong 10 năm qua, dịch vụ cung cấp nước sạch ở nông thôn tăng lên nhưng ở thành phố lại giảm đi.

Tuy nhiên, tỷ lệ người dân nông thôn được cung cấp nước sạch vẫn ít hơn rất nhiều so với ở thành phố.

WHO dự đoán rằng trong vòng 25 năm tới, dân số đô thị ở châu á sẽ tăng lên gấp đôi, ở châu Phi sẽ tăng lên hơn gấp đôi. Theo như dự đoán này thì các thành phố ở châu Phi và châu á sẽ đứng trước một thách thức rất lớn nhằm đáp ứng nhu cầu về nước sinh hoạt cho nhân dân. Theo mục tiêu của Hội đồng Quốc tế về Cung cấp nước sạch và Công trình vệ sinh (WSSCC) thì đến năm 2025 tất cả người dân trên thế giới sẽ được cung cấp nước sạch, nghĩa là sẽ có thêm khoảng 3 tỷ người sẽ có nước sạch để sinh hoạt hay trung bình có thêm 330.000 người được cung cấp nước sạch mỗi ngày trong vòng 25 năm tới. Theo thống kê năm 2000 của WHO và Quỹ nhi đồng Liên hợp quốc (UNICEF) thì trên thế giới đã có 23 quốc gia đạt mức 100% dân số được sử dụng nước sạch hoặc nguồn nước có bảo vệ.

Theo chương trình nghiên cứu chiến lược quốc gia về cấp nước và vệ sinh môi trường nông thôn của NRWSS (1998) thì vùng Bắc Trung Bộ là vùng có tỷ lệ người dân được sử dụng nguồn nước an toàn cao nhất trên 7 vùng sinh thái Việt Nam, nhưng tỷ lệ này cũng chỉ mới đạt 35-40%. ở đồng bằng Sông Cửu Long chỉ có 25% số nguồn nước được xếp là an toàn. Theo số liệu thống kê của Quỹ nhi đồng Liên hợp quốc và WHO thì năm 2000, Việt Nam có 56% dân số được sử dụng nguồn nước an toàn hoặc có bảo vệ, trong đó có 81% dân thành thị và 50% dân nông thôn. Tuy nhiên, theo số liệu thống kê của Trung tâm Nước sinh hoạt và Vệ sinh môi trường Nông thôn (2004), năm 2000 chỉ mới có 42% nhưng đến hết năm 2004 đã có 58% dân số nông thôn được cấp nước sạch. Đông Nam Bộ là vùng có tỷ lệ số dân sử dụng nước sạch cao nhất (65%) và Tây Nguyên là vùng có tỷ lệ số dân sử dụng nước sạch thấp nhất (50%).

Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, mục tiêu đề ra đến năm 2020 là đảm bảo 100% dân số trong cả nước được cấp nước sạch với tiêu chuẩn 120-150 lít/người/ngày, ở thành phố lớn là 180-200 lít /người/ngày. Đồng thời đáp ứng đủ nhu cầu nước cho phát triển công nghiệp và các dịch vụ xã hội khác.

Cung cấp nước cho đô thị việt nam

Nước cung cấp cho dân cư ở thành phố – đô thị được lấy từ trạm cấp nước của thành phố. Trạm cấp nước có thể chọn nguồn nước tốt nhất về địa điểm cũng như về chất lượng. Nước được phân phối trong đường ống có sự kiểm soát của chuyên môn về tiêu chuẩn nước ăn uống và sinh hoạt. Tuỳ theo nguồn nước cung cấp cho trạm cấp nước (nước ngầm hay nước mặt) mà trạm cấp nước có những công đoạn sản xuất nước như nêu trong hình 6.2.

Hệ thống cung cấp nước máy cho nhân dân thành phố gồm: nơi bơm nước từ sông hoặc giếng, nơi lọc nước, nơi tiệt khuẩn nước và đường ống dẫn nước tới tận nơi dùng.

Sơ đồ một hệ thống cung cấp nước lấy từ sông hay hồ như sau: ở chỗ sạch nhất của sông /hồ đặt bơm hút nước và dẫn nước về nhà máy. Nếu nước đủ tiêu chuẩn vệ sinh, nước sẽ chảy vào bể chứa nước sạch, rồi lại bơm vào các ống dẫn ngầm để tới các vòi nước.

Hình 6.2. Các công đoạn sản xuất nước

ở một vài nhà máy nước, nếu nước đủ tiêu chuẩn vệ sinh, người ta bơm nước sông lên đài chứa nước cao hơn các nhà ở trong thành phố, để nước theo trọng lực tự chảy xuống ống dẫn đến các vòi nước. Như vậy sẽ không cần đến bơm.

Thường nước bơm lên không đúng tiêu chuẩn vệ sinh và cần phải chế hoá (lọc và tiệt khuẩn) trước khi vào bể chứa và ống dẫn. Hệ thống cung cấp nước sẽ gồm thêm các bể lọc sạch (như bể lắng, bể lọc). Bơm nước sông (hay hồ) lên bể lắng rồi nước chảy sang bể lọc. Nước lọc sạch chảy vào một ống chính để nhận liều clo cần thiết để tiệt khuẩn, rồi tới bể chứa và bơm vào ống dẫn.

Phải giữ gìn ống dẫn nước cho tốt để ngăn ngừa nước bẩn ở trên mặt đất không thể ngấm vào. Máy bơm nước bao giờ cũng phải có đủ sức đề đẩy nước từ ống dẫn lên các tầng gác cao. Nếu dùng nước ngầm để cung cấp nước uống cho thành phố thì cách xây cất nhà máy nước có hơi khác.

Giếng khoan là phương pháp chính để lấy nước ngầm. Giếng đứng thẳng, hình trụ và xuống tới tầng nước sâu. Thành giếng là những ống bằng kim loại. Giếng khoan là phương pháp chính để lấy nước ngầm. Giếng đứng thẳng, hình trụ và xuống tới lớp nước sâu. Thành giếng là những ống bằng kim loại.

Cung cấp nước cho nông thôn

Tuỳ theo tình hình cụ thể về nguồn nước và chất lượng nước của từng địa phương mà lựa chọn hình thức cung cấp nước ăn uống và sinh hoạt cho phù hợp. Có thể áp dụng một trong các hình thức cung cấp nước sau đây:

Bể chứa nước mưa

Nước ta nằm trong khu vực mưa tương đối nhiều 1900-2000 mm/năm. Tính trung bình lượng mưa là 1600 mm/năm. Tổng lượng nước ước tính là 600 tỷ m³.

Bể chứa nước mưa có thể áp dụng cho các vùng:

Đào giếng bị nước mặn (vùng ven biển, hải đảo, đồng bằng Nam bộ…).

Đào sâu không gặp nước ngầm.

Giếng khơi

Là hình thức cung cấp nước phổ biến ở nước ta hiện nay.

Giếng khơi xây khẩu: được áp dụng cho vùng có nguồn nước ngầm cách mặt đất từ 5-10 m. Giếng xây bằng khẩu gạch hay bằng cống bê tông. Giếng có sân, nền bằng gạch hay xi măng, có gầu để múc nước, giếng nên xa nguồn bẩn 10 -15 m. Hàng năm tổng vệ sinh giếng, vét bùn đáy, sửa chữa thành vách, sân giếng, rãnh thoát nước bẩn (xem sơ đồ giếng khơi xây khẩu, hình 6.3).

Giếng khơi sâu 3 – 4 m (hình 6.4): áp dụng cho vùng ven biển, hải đảo vì đào sâu dễ bị nhiễm mặn. Đường kính giếng 1 – 2 m, sâu 3 – 4 m.

Giếng hào lọc (hình 6.5): áp dụng cho những vùng đào sâu không có nước ngầm, phải dùng nước ao, hồ, nước suối, nước giếng đất… Nước được chảy vào giếng qua một hào lọc cát ở dưới đáy giếng. Đối với vùng ven biển thì hào lọc cần được bịt kín để đỡ nhiễm mặn.

Giếng chân đồi, chân núi (hình 6.6): áp dụng cho vùng có núi, gò, đồi… địa

điểm đào giếng cần chọn nơi có nhiều cây cỏ mọc quanh năm, hoặc nơi có mạch

nước nhỏ chảy ra. Khi đào giếng chân đồi thì xung quanh phải đắp bờ xây thành giếng ngăn nước bẩn chảy vào giếng để phía trên không có nguồn nhiễm bẩn.

Giếng bên sông, bên suối, bên hồ: nước ta có hàng nghìn con sông lớn nhỏ, có 4000 – 5000 hồ chứa nước tự nhiên và nhân tạo, có trữ lượng nước rất lớn đủ cung cấp nước cho công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt hàng ngày của con người. Tại những địa phương này có thể áp dụng giếng hào lọc, lấy nước từ suối, sông, hồ …

Hình 6.3. Sơ đồ giếng khơi xây khẩu

Hình 6.4. Giếng khơi sâu 3-4m

Bể chứa nước, đập chứa nước khe núi (hình 6.7)

ở nhiều vùng có nguồn nước chảy quanh năm không cạn, có thể xây bể chứa hoặc đập ngăn nước rồi dẫn nước về khu vực dân cư bằng đường ống. Nước có thể tự chảy nhờ sự chênh lệch về độ cao từ 30-60 m. Để thu nước, đập ngăn nước cần có mái che, xung quanh có hàng rào bảo vệ cho hệ thống thu nước.

Hình 6.7. Bể chứa nước, đập chứa nước khe núi

Giếng khoan đặt máy bơm tay (hình 6.8)

Dựa vào đặc điểm của nước ngầm sâu là ổn định tương đối về trữ lượng và chất lượng nước, người ta đã khoan sâu để lấy nước ngầm phục vụ cho nông thôn. Giếng khoan được đặt máy bơm tay, giảm sức lao động, chất lượng nước ổn định và vệ sinh.

Chất lượng nước, vệ sinh nước và mối quan hệ của chúng với sức khoẻ cộng đồng

Chất lượng nước và tiêu chuẩn

Tuỳ theo yêu cầu của việc sử dụng nước vào các mục đích khác nhau như nông nghiệp, công nghiệp, ngư nghiệp, văn hoá, thể dục thể thao, phục vụ ăn uống và sinh hoạt mà quy định những tiêu chuẩn của ngành. Đối với nước ăn uống và sinh hoạt có tiêu chuẩn quốc tế, tiêu chuẩn khu vực, tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn địa phương. Tiêu chuẩn quốc tế về nước sinh hoạt là tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), ban hành năm 1958 và bổ sung sửa đổi năm 1963, 1971 và 1984. Tiêu chuẩn bao gồm 3 nhóm chỉ tiêu: vật lý, hoá học (chất vô cơ tan, chất hữu cơ) và sinh học.

Năm 2002, với sự giúp đỡ của Unicef, Bộ Y tế đã xây dựng và ban hành Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống theo Quyết định số 1329/2002/BYT-QĐ ngày 18/4/2002 của Bộ trưởng Bộ Y tế để giám sát chất lượng nước dùng cho ăn uống và sinh hoạt. Tiêu chuẩn này quy định ngưỡng tối đa cho phép của 112 chỉ tiêu vật lý, hoá học và sinh học. Đây là chìa khoá pháp lý cho cả người tiêu dùng cũng như nhà sản xuất và cung cấp nước sạch. Tuy nhiên, phạm vi áp dụng chủ yếu là đối với đô thị, công trình cấp nước tập trung cho 500 người trở lên, do vậy đối với vùng nông thôn hiện chưa phải là đối tượng áp dụng bắt buộc.

Để khắc phục hạn chế này, Bộ Y tế ban hành Tiêu chuẩn ngành: Tiêu chuẩn vệ sinh nước sạch theo Quyết định số 09/2005/BYT-QĐ ngày 11/3/2005 của Bộ trưởng Bộ Y tế. Tiêu chuẩn này chỉ quy định 22 chỉ tiêu cơ bản về cảm quan, thành phần vô cơ và vi sinh vật. Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các hình thức cấp nước sạch hộ gia đình, các trạm cấp nước tập trung phục vụ tối đa 500 người và các hình thức cấp nước sạch khác. Nước sạch quy định trong tiêu chuẩn này chỉ là nước dùng cho các mục đích sinh hoạt cá nhân và gia đình, không sử dụng làm nước ăn uống trực tiếp. Nếu dùng trực tiếp cho ăn uống phải xử lý để đạt tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống ban hành kèm theo Quyết định số 1329/QĐ -BYT ngày 18/4/2002 của Bộ trưởng Bộ Y tế.

Nhìn chung, về mặt số lượng có thể chấp nhận được ở mức 30l/người/ngày ở nông thôn và 100 – 150l/người/ngày ở thành thị. Về mặt chất lượng, nước dùng để ăn uống và sinh hoạt phải đảm bảo nhưng yêu cầu chung sau đây:

Nước phải có tính cảm quan tốt, phải trong, không có màu, không có mùi, không có vị gì đặc biệt để gây cảm giác khó chịu cho người sử dụng.

Nước phải có thành phần hoá học không độc hại cho cơ thể con người, không chứa các chất độc, chất gây ung thư, chất phóng xạ… Nếu có thì phải ở mức tiêu chuẩn nồng độ giới hạn cho phép theo quy định của Nhà nước-Bộ Y tế.

Nước không chứa các loại vi khuẩn, virus gây bệnh, các loại ký sinh trùng và các loại vi sinh vật khác, phải đảm bảo an toàn về mặt dịch tễ học.

Vệ sinh nước và mối quan hệ của chúng với sức khoẻ cộng đồng

Rất nhiều nghiên cứu trên thế giới đã kết luận rằng chất lượng nước và dung lượng nước sinh hoạt có ảnh hưởng rất lớn tới sức khoẻ con người. Nhiều vụ dịch bệnh liên quan đến nước bị ô nhiễm như bệnh tả, thương hàn, lỵ, ỉa chảy, viêm gan Ađã và đang xảy ra ở cả những nước phát triển và đang phát triển. Thiếu nước cũng gây ảnh hưởng trầm trọng, đặc biệt là sự phát sinh và lây nhiễm các bệnh về da, mắt và các bệnh truyền qua đường phân miệng. Ước tính trên thế giới có khoảng 6 triệu người bị mù do bệnh đau mắt hột và khoảng 500 triệu người có nguy cơ bị mắc bệnh này. Theo thống kê sức khoẻ toàn cầu của trường Đại học Harvard, của Tổ chức Y tế Thế giới và Ngân hàng Thế giới thì hàng năm có khoảng 4 tỷ trường hợp bị ỉa chảy, làm 2, 2 triệu người chết mà chủ yếu là trẻ em dưới 5 tuổi (tương đương cứ 15 giây thì có một trẻ em bị chết). Con số này chiếm khoảng 15% số trẻ em chết vì tất cả các nguyên nhân ở những nước đang phát triển. Nâng cao chất lượng nước sinh hoạt và cung cấp các công trình vệ sinh phù hợp sẽ giảm 1/4 đến 1/3 số ca bị ỉa chảy hàng năm.

Vai trò của nước đối với con người

Con người sử dụng nước cho nhiều mục đích khác nhau. Nước dùng trong sinh hoạt bao gồm nước uống, nước dùng trong nấu nướng, tắm giặt và dùng trong nhà vệ sinh. Nước dùng cho công nghiệp chủ yếu phục vụ các ngành sản xuất giấy, xăng dầu, hoá chất và luyện kim. Nước dùng để xử lý rác thải chủ yếu là dùng trong vận chuyển phân và nước tiểu từ các hố xí tự hoại tới nhà máy xử lý. Nước dùng cho mục đích vui chơi giải trí như để bơi thuyền, lướt ván, bơi lội v.v. Nước dùng để tưới tiêu trong nông nghiệp và ngoài ra còn dùng cho một số mục đích khác như chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ sản, vận chuyển, sản xuất điện trong các nhà máy thuỷ điện và dùng trong các quá trình làm lạnh.

Đối với sự sống thì nước cũng như không khí rất cần thiết cho con người và các sinh vật khác. Khoảng 50 đến 65% trọng lượng cơ thể chúng ta là nước và chỉ cần thay đổi khoảng 1-2% lượng nước trong cơ thể cũng có thể gây ảnh hưởng đến sức khoẻ và gây khát. Mất 5% nước trong cơ thể có thể gây hôn mê và nếu mất một lượng khoảng 10-15% thì có thể dẫn tới tử vong. Mặc dù có nhiều bằng chứng cho thấy con người có thể nhịn đói trong vài tháng nhưng trong điều kiện khí hậu khô nóng thì chúng ta chỉ có thể sống được 1 đến 2 ngày mà không tiêu thụ (ăn và uống) một tý nước nào. Trung bình mỗi người tiêu thụ khoảng 2 lít nước mỗi ngày và với dân số thế giới hiện nay vào khoảng 6 tỷ người thì mỗi ngày chúng ta tiêu thụ hết 12 triệu mét khối nước uống. Do đó, cung cấp nước đầy đủ và trong sạch là một trong những yếu tố cơ bản để bảo vệ sức khoẻ. Chúng ta có thể tóm tắt những vai trò chính của nước đối với cơ thể là:

Nước được coi như là thực phẩm cần thiết đối với con người. Nước đưa vào trong cơ thể những chất bổ hoà tan và thải ra ngoài cơ thể những chất cặn bã dưới dạng hòa tan và nửa hoà tan.

Nước cung cấp cho cơ thể những vi yếu tố cần thiết như: flo, calci, mangan v.v…

Nước rất cần cho vệ sinh cá nhân và vệ sinh công cộng.

Nước có thể đưa vào cơ thể những chất độc hại, những vi khuẩn gây bệnh khi nước không được trong sạch.

Bệnh có liên quan tới nước

Năm 1980 Tổ chức Y tế Thế giới thông báo 80% bệnh tật của con người có liên quan tới nước. Một nửa số giường bệnh trên thế giới là các bệnh có liên quan tới nước và 25.000 người chết hàng ngày là do các bệnh có liên quan tới nước. Bình quân trên thế giới cứ 5 người thì 3 người không có đủ nước dùng hàng ngày.

Các bệnh liên quan với nước có thể được chia thành một số nhóm chính:

Bệnh lây lan qua nước ăn uống

Những căn bệnh này xảy ra do ăn uống nước bị nhiễm sinh vật gây bệnh, ví dụ như các bệnh đường ruột (thương hàn, tả, viêm gan A). Nước là môi trường làm lây lan và gây ra các đại dịch bệnh đường ruột ở nhiều khu vực khác nhau trên thế giới.

Các vi khuẩn đường ruột tồn tại trong nước khá lâu (bảng 6.1).

Bảng 6.1. Thời gian sống trong nước máy của một số vi khuẩn đường ruột

Tên vi khuẩn	Thời gian sống (ngày)
Vi khuẩn đại tràng	2 – 262
Thương hàn	2 – 93
Lỵ	5 – 12
Tả	4 – 28

Người ta đã tìm thấy các vi khuẩn gây bệnh tả, thương hàn, phó thương hàn, lỵ… trong nước máy của thành phố có nguồn nước bị nhiễm bẩn, hoặc nơi áp dụng biện pháp khử trùng không đảm bảo. Đồng thời, có nhiều xét nghiệm cho thấy các vi khuẩn gây bệnh ỉa chảy trẻ em như Leptospira, Brucella, Tularensis; các virus bại liệt, viêm gan A, Coksaki tồn tại trong nước tự nhiên và trong nước uống. Biện pháp dự phòng các căn bệnh này là tránh làm nhiễm bẩn nguồn nước đặc biệt là với phân người và động vật hoặc xử lý tốt nước sinh hoạt trước khi sử dụng và thực hiện ăn chín uống sôi.

Bệnh do tiếp xúc với nước

Những bệnh này có thể lây truyền qua tiếp xúc trực tiếp với các sinh vật gây bệnh trong nước. Ví dụ bệnh giun Guinea và bệnh sán máng (schistosomiases) có thể xảy ra ở những người bơi lội dưới nước có loài ốc bị nhiễm những sinh vật gây các bệnh này sinh sống. Các ấu trùng rời khỏi cơ thể ốc vào nước và sẵn sàng xuyên qua da của con người. Biện pháp phòng chống những bệnh này là thu gom, xử lý phân người và động vật hợp vệ sinh, đồng thời ngăn không cho mọi người tiếp xúc với nước bị nhiễm bẩn.

Các bệnh liên quan đến nước

Các bệnh trong nhóm này phải kể đến là bệnh sốt rét, bệnh sốt xuất huyết Dengue, bệnh giun chỉ. Côn trùng trung gian truyền bệnh là các loại muỗi, trong đó nước đóng vai trò là môi trường sống của các sinh vật truyền bệnh. Muỗi sống trong các vùng có bệnh dịch lưu hành, quá trình sinh sản của muỗi phải qua môi trường nước. Muỗi đẻ trứng trong nước, trứng nở thành bọ gậy, bọ gậy thành cung quăng và thành muỗi. Biện pháp dự phòng là loại bỏ côn trùng truyền bệnh hoặc tránh không tiếp xúc với chúng.

Các bệnh do thiếu nước trong tắm giặt

Một số ví dụ về loại bệnh này là bệnh do Shigella, bệnh ngoài da, bệnh mắt hột và bệnh viêm màng kết. Theo điều tra dịch tễ học, các bệnh ngoài da, bệnh về mắt có tỷ mắc bệnh liên quan chặt chẽ với việc cung cấp và sử dụng nước sạch. Nguyên nhân chủ yếu là do ký sinh trùng, các vi khuẩn, virus, nấm mốc gây ra, nhưng thiếu nước sạch để vệ sinh cá nhân không kém phần quan trọng. Nghiên cứu tại các vùng trước đây có tỷ lệ mắc các bệnh trên cao, sau khi được cải thiện việc cung cấp nước, vệ sinh môi trường và giáo dục vệ sinh thì tỷ lệ mắc các bệnh trên đã giảm xuống rõ rệt.

Bệnh do vi yếu tố và các chất khác trong nước

Bệnh do yếu tố vi lượng, hoặc các chất khác có trong nước gây ra cho người là do thừa hoặc thiếu trong nước. Trong nhóm này có các bệnh sau:

Bệnh bướu cổ: bệnh phát sinh ở những nơi mà trong đất, trong nước, trong thực phẩm quá thiếu iod, ví dụ vùng núi cao, vùng xa biển. Nhu cầu hàng ngày của cơ thể là 200mcg iốt, nếu không đủ tuyến giáp phải làm việc nhiều và làm cho bướu cổ to ra. Tuy vậy, bệnh bướu cổ còn do các yếu tố khác như giới tính, địa dư, di truyền, khả năng kinh tế và xã hội.

Bệnh về răng do thiếu hoặc thừa flo: flo cần thiết cho cơ thể để cấu tạo men răng và tổ chức của răng. Tiêu chuẩn cho phép trong nước uống là 0,7-1,5 mg/l. Nếu flo nhỏ hơn 0,5mg/l sẽ bị bệnh sâu răng, nếu lớn hơn 1,5 mg/l sẽ làm hoen ố men răng và các bệnh về khớp.

Bệnh do nitrat cao trong nước: nitrat là sản phẩm phân huỷ cuối cùng của chất hữu cơ trong tự nhiên. Nitrat cao trong nước còn do nước bị ô nhiễm nước thải. Trong nước có hàm lượng nitrat trên 10 mg /l có thể gây bệnh tím tái ở trẻ em. Người ta thấy rằng hàm lượng methemoglobin trong máu cao ở cả trẻ em và người lớn khi dùng nước có hàm lượng nitrat cao quá giới hạn cho phép.

Bệnh do nhiễm độc bởi các chất độc hoá học: nước có thể bị nhiễm bẩn bởi các chất hoá học dùng trong sinh hoạt hàng ngày, trong nước thải sản xuất công nghiệp v.v.

Trong quá trình làm sạch nước để ăn uống nếu không kiểm soát chặt chẽ chất lượng nước theo tiêu chuẩn vệ sinh thì các chất hoá học trong nước có nhiều khả năng gây bệnh cho con người dưới dạng nhiễm độc cấp tính, bán cấp tính hoặc mạn tính. Ví dụ, nước bị nhiễm dimetyl thuỷ ngân người ta sẽ mắc bệnh Minamata, nước có quá nhiều catmi sẽ gây bệnh Itai -Itai. Trong nước có các chất gây ung thư, con người cũng có thể bị ung thư khi dùng nước này.

Phòng ngừa các bệnh do nước truyền cần đặc biệt quan tâm việc giám sát chất lượng nước theo tiêu chuẩn vệ sinh. Quản lý, giám sát, thanh tra việc thu gom và xử lý chất thải một cách hữu hiệu tránh làm ô nhiễm nước, ô nhiễm môi trường xung quanh.

Các chỉ tiêu cơ bản để giám sát chất lượng nước

Thông thường để giám sát chất lượng nước về mặt vệ sinh người ta thường quan tâm đến các chỉ tiêu cơ bản sau:

Các chỉ tiêu vật lý: độ pH, độ đục, chất cặn lơ lửng, tổng hàm lượng cặn.

Các chỉ tiêu hoá học: độ oxy hoá, hàm lượng amoniac; hàm lượng nitrit, nitrat, clorua, sắt tổng số, độ cứng toàn phần.

Các chỉ tiêu vi sinh: tổng số Coliforms, Colifeacal chịu nhiệt hay E. coli.

Những trường hợp đặc biệt nghi ngờ khác cần xét nghiệm thêm các chỉ tiêu trong bảng tiêu chuẩn nước ăn uống số 1329/ BYT/ QĐ ngày 13/2/2002.

Ô nhiễm nước, các nguồn gây ô nhiễm nước và tác động của chúng lên sức khoẻ môi trường

Ô nhiễm nước

Định nghĩa về ô nhiễm nước

Hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa:

“Ônhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã

Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của chúng.

Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường.

Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm nước như sau: ô nhiễm vô cơ và hữu cơ ô nhiễm hoá chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý.

Hoạt động của con người và vấn đề ô nhiễm nước

Trong hoạt động sống của mình, hàng ngày con người đã thải vào môi trường xung quanh một khối lượng nước bẩn tương đương với khối lượng nước sạch đã được cung cấp. Nước bẩn thải ra từ các khu dân cư, đô thị, thành phố, các nhà máy xí nghiệp v.v. có chứa một khối lượng lớn chất bẩn rất đa dạng. Khi nước bẩn chảy vào nguồn nước sẽ làm thay đổi những đặc tính cơ bản của nguồn nước tự nhiên. Ví dụ như thay đổi tính chất cảm quan của nước, làm cho nước có màu, mùi đặc biệt, hoặc thay đổi thành phần hoá học của nước, làm tăng hàm lượng chất hữu cơ, muối khoáng xuất hiện các hợp chất độc hại, hoặc thay đổi hệ sinh vật trong nước, xuất hiện các loại vi khuẩn và virus gây bệnh. Ngày nay, với mật độ dân đô thị ngày càng tăng, chính phủ và cộng đồng ngày càng quan tâm tới lĩnh vực bảo vệ môi trường, mối liên quan giữa chất lượng môi trường và sức khoẻ ngày càng được hiểu rõ, đồng thời những tổn thất kinh tế do ô nhiễm nước gây ra cũng được đánh giá chính xác hơn nên đã thúc đẩy cải thiện các biện pháp áp dụng nhằm kiểm soát ô nhiễm.

Nguồn gây ô nhiễm nước

Nước có thể bị nhiễm bẩn bởi nhiều nguồn gốc khác nhau, mỗi nguồn gây ra ô nhiễm nước lại có nhiều tác nhân ô nhiễm. Thông thường nước bị nhiễm bẩn bởi:

Chất thải trong sinh hoạt hàng ngày

Chất thải trong sinh hoạt hàng ngày bao gồm:

Nước dùng để tắm, rửa, giặt quần áo.

Nước qua chế biến thức ăn uống.

Nước lau cọ nhà cửa.

Nước tiểu, nước từ các hố xí tự hoại.

Rác bẩn trong nhà.

Phân người và gia súc.

Chất thải trong công nghiệp

Các ngành công nghiệp đã thải ra một khối lượng chất bẩn vô cùng to lớn. Nước thải của các ngành công nghiệp đã chiếm một tỷ lệ lớn, có nơi gấp 5 – 100 lần lượng nước thải sinh hoạt, ví dụ như ở Pháp hàng năm thải ra 100 triệu m³ nước thải, trong đó nước thải công nghiệp là 90 triệu m³. Nước thải công nghiệp hình thành do quá trình sử dụng nước trong sản xuất. Điều kiện hình thành nước thải, số lượng và thành phần nước thải rất khác nhau. Cho tới nay người ta biết tới trên 140 loại nước thải công nghiệp.

Rác thải công nghiệp: trong quá trình sản xuất, nhiều phế thải, rác thải đã được đưa vào môi trường xung quanh, trong đó có môi trường nước. Bã thải công nghiệp có khối lượng khá lớn ví dụ như xỉ than của ngành nhiệt điện; vỏ hoa quả, bã mía … trong ngành công nghiệp thực phẩm, các hoá chất trong ngành công nghiệp hoá chất.

Chất bẩn do ngành nông nghiệp và chăn nuôi

Trong nông nghiệp người ta đã sử dụng nhiều loại phân bón để tăng năng suất cây trồng như phân người, phân gia súc, phân xanh, phân hoá học. Để bảo vệ hoa màu người ta đã dùng nhiều loại hoá chất trừ sâu, diệt cỏ để tiêu diệt sâu bệnh và cỏ dại. Sự dư thừa của phân bón và hoá chất trừ sâu diệt cỏ đã là những tác nhân gây ô nhiễm nước.

Các nguồn gây ô nhiễm khác

Ngoài các nguồn gốc kể trên, nước còn bị ô nhiễm bởi các chất thải trong ngành giao thông đường thuỷ. Các chất thải hàng ngày trên con tàu như phân, nước tiểu, rác, nước rửa sàn tàu, dầu mỡ v.v. đều được đổ xuống sông biển. Không khí bẩn tại các khu công nghiệp, đất bẩn bởi rác, phân trong các khu dân cư cũng là nguồn gốc gây ra ô nhiễm nước và ô nhiễm môi trường.

Rất nhiều con sông chảy qua các thành phố lớn ở những nước đang phát triển đã và đang đóng vai trò như là hệ thống cống rãnh mở dẫn các loại nước thải của thành phố. Rác thải sinh hoạt và rác thải công nghiệp đã gia tăng tổng lượng ô nhiễm vượt xa khả năng tự làm sạch của những con sông này. Một vấn đề khác cũng đáng quan tâm đó là các hoạt động khai thác nước ngầm quá mức dẫn tới một số vấn đề về chất lượng nước. Khi mức nước ngầm tự nhiên bị giảm đi thì nước mặn sẽ được hút vào để thay thế nước ngọt. Đồng thời nước thải từ hệ thống cống rãnh có thể ngấm xuống đất mang theo các sinh vật gây bệnh và nhiều hoá chất độc hại do các nhà máy thải ra.

Các yếu tố gây ô nhiễm nước

Do các chất hữu cơ dễ phân huỷ

Các chất hữu cơ tháo vào sông hồ có nguồn gốc từ thực vật như xác cây cỏ, hoa quả, các chất mùn. Nguyên tố cơ bản của chất bẩn là carbon. Các chất hữu cơ có nguồn gốc động vật do các chất thải của con người như nước chế biến thức ăn, nước tắm giặt, nước từ các nhà tiêu tự hoại, nước thải của các nhà máy chế biến thực phẩm, lò giết mổ, trại chăn nuôi v.v. Nguyên tố cơ bản trong chất bẩn là nitơ. Các loại vi khuẩn hoại sinh trong nước đóng vai trò chính trong việc phân huỷ các chất hữu cơ thành các chất vô cơ vô hại, đồng thời cũng làm tăng thêm lượng vi khuẩn trong 1 đơn vị thể tích nước.

Trong nước bị ô nhiễm ít, hàm lượng oxy hoà tan trong nước ở trên mức giới hạn cho phép, các chất hữu cơ sẽ được phân huỷ bởi các vi khuẩn hiếu khí để tạo thành các sản phẩm cuối cùng như nitrat sulphat, phosphat, CO₂ v.v. Khi nguồn nước bị ô nhiễm nặng và liên tục bởi các chất hữu cơ, hàm lượng oxy hoà tan trong nước giảm xuống còn rất thấp, quá trình phân huỷ các chất hữu cơ do các vi khuẩn yếm khí đảm nhiệm và tạo thành các sản phẩm trung gian, làm cho nước có mùi hôi, màu đen, xuất hiện các khí thối như H₂S, NH₃, CH₄ và aldehyd.

Để đánh giá mức độ nhiễm bẩn trong nước bởi các chất hữu cơ, người ta thường dùng các chỉ số sau:

Nồng độ oxy hoà tan trong nước.

Nhu cầu oxy về hoá học (COD).

Nhu cầu oxy về hoá sinh học (BOD).

Trong đó:

DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật sống trong nước như cá, lưỡng cư, động thực vật thuỷ sinh, côn trùng v.v… DO thường được tạo ra do sự hoà tan oxy từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy hoà tan trong nước thường nằm trong khoảng 8-10 ppm. Tuy nhiên, nồng độ này thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ các chất và sự quang hợp của tảo v.v. Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật sống trong nước giảm hoạt động hoặc thậm chí có thể bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thủy vực.

BOD (biological oxygen demand) là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ theo phản ứng

Vi khuẩn

Chất hữu cơ + O₂ → CO₂ + H₂O + Tế bào mới + Sản phẩm trung gian

Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD cho ta biết lượng chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật.

COD (chemical oxygen demad) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật.

Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà tan trong nước (DO). Do đó, nếu nhu cầu oxyhoá học và oxy sinh học cao thì sẽ làm giảm nồng độ oxy hoà tan trong nước, có hại cho sinh vật sống trong nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nông nghiệp là các tác nhân làm gia tăng giá trị BOD và COD của môi trường nước.

Do các yếu tố sinh học

Nước là môi trường trung gian truyền bệnh, đặc biệt là các bệnh đường ruột và gây ra các vụ dịch lớn như vụ tả Hăm Buốc năm 1892 có 18.000 người bị bệnh và làm chết 8.605 người, tại Xanh-Petécbua năm 1908 có 20.835 người mắc bệnh và làm chết 4.000 người. Nguyên nhân chính là do nước bị nhiễm phẩy khuẩn tả.

Từ năm 1845 đến 1935 đã có 124 vụ dịch thương hàn và phó thương hàn. Năm 1965, vụ dịch thương hàn ở Mỹ có 16.000 mắc bệnh và người ta đã tìm thấy vi khuẩn thương hàn trong nước máy của thành phố. Nhiều công trình nghiên cứu khoa học đã tìm thấy vi khuẩn lỵ, vi khẩn gây bệnh ỉa chảy ở trẻ em, các vi khuẩn Leptospira và Tularensia, vi khuẩn đường ruột, virus viêm gan v.v. Nước còn bị nhiễm bẩn bởi các loại ký sinh trùng như amíp, trứng giun sán các loại. Con người có thể mắc bệnh ký sinh trùng khi dùng nước không sạch. Bảng 6.2 trình bày các sinh vật gây bệnh chính sống trong nước.

Bảng 6.2. Các sinh vật gây bệnh chính sống trong nước

Sinh vật gây bệnh	Tầm quan trọng tới sức khoẻ con người		Thời gian sống sót trong đường cung cấp nước	Khả năng kháng lại clo	Liều gây nhiễm tương đối	Tầm quan trọng của động vật trong việc chứa sinh vật gây hại
Vi khuẩn
Campylobacter jejuni, C. coli	Cao		Trung bình	Thấp	Trung bình	Có
E. coli gây bệnh	Cao		Trung bình	Thấp	Cao	Có
Salmonella typhi	Cao		Trung bình	Thấp	Cao	Không
Các loài Salmonella khác	Cao		Dài	Thấp	Cao	Có
Shigella spp.	Cao		Ngắn	Thấp	Trung bình	Không
Vibrio cholera	Cao		Ngắn	Thấp	Cao	Không
Yersinia enterocolitica	Cao		Dài	Thấp	Cao	Có
Pseudomonas aeruginosa	Trung bình		Có thể nhân lên	Trung bình	Cao	Không
Aeromonas spp.	Trung bình		Có thể nhân lên	Thấp	Cao	Không
Virus
Các Adenovirus		Cao	Dài	Trung bình	Thấp	Không
Virus đường ruột		Cao	–	Trung bình	Thấp	Không
Virus viêm gan A		Cao	–	Trung bình	Thấp	Không
Virus viêm gan E		Cao	–	–	Thấp	Không
Virus Norwalk		Cao	–	–	Trung bình	Không
Rotavirus		Cao	–	–	Trung bình	Không
Virus tròn nhỏ		Trung bình	–	–	Thấp	Không
Động vật nguyên sinh
Entamoeba histolytica		Cao	Trung bình	Cao	Thấp	Không
Giardia intestinalis		Cao	Trung bình	Cao	Thấp	Có
Cryptosporidium parvum		Cao	Dài	Cao	Thấp	Có
Giun sán
Dracunculus medinensis		Cao	Trung bình	Trung bình	Thấp	Có

Do các yếu tố hóa học

Nguồn nước gây ra ô nhiễm nước bởi các chất hóa học chủ yếu là do chất thải công nghiệp, đặc biệt là ngành công nghiệp hoá chất. Chất độc hoá học vào nước làm cho nước có màu sắc, mùi vị khó chịu, ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tự làm sạch tự nhiên của nước, có hại đến hệ thống sinh vật sống trong nước bị tiêu diệt hoặc di chuyển nơi sinh sống, tiêu diệt hoặc làm giảm các nguồn thuỷ sản làm thức ăn cho con người và gia súc, ảnh hưởng xấu tới chất lượng nước ngầm, nước bề mặt, đó là nguồn cung cấp nước cho cộng đồng. Có tới 55.000 hợp chất hoá học thải vào môi trường xung quanh. Những ngành công nghiệp tháo nước thải có chứa các chất hoá học phải kể đến ngành công nghiệp khai thác, chế biến dầu mỏ, công nghiệp luyện kim màu, luyện kim đen, công nghiệp sản xuất hoá chất nói chung và hoá chất trừ sâu diệt cỏ, các bột giặt.

Ngoài các chất hoá học do con người thải vào môi trường thì nước còn bị ô nhiễm bởi các nguồn tự nhiên. Một ví dụ rất điển hình là ô nhiễm arsen trong nước ngầm. Tổ chức Y tế Thế giới mô tả thực trạng ô nhiễm arsen tại Bangladesh là một thảm họa môi trường lớn nhất từ trước tới nay. ở quốc gia đứng đầu khu vực châu á về số lượng giếng khoan bơm tay này hiện đã có khoảng 35 đến 77 triệu người có nguy cơ bị nhiễm độc. ở Việt Nam, theo một số nghiên cứu mới được thực hiện tại một số tỉnh đồng bằng Sông Hồng, sông Cửu Long cho thấy nồng độ arsen trong nước ngầm đã vượt quá nhiều lần tiêu chuẩn cho phép của Bộ Y tế và của Tổ chức Y tế Thế giới. Tại một số điểm lấy mẫu ở đồng bằng Sông Hồng có tới 80% mẫu vượt quá tiêu chuẩn của WHO (Nguyễn, 2005).

Ngoài các tác nhân ô nhiễm môi trường nêu trên người ta còn quan tâm tới sự ô nhiễm nước bởi nhiệt độ và các chất phóng xạ.

Xử lý nước và kiểm soát ô nhiễm nước

Xử lý nước ăn uống, sinh hoạt

Lọc nước

Để đảm bảo nước ăn uống và sinh hoạt đạt tiêu chuẩn vệ sinh, nước cần phải được xử lý trước khi sử dụng. Cần phải lọc sạch nước nếu dùng nước sông để cung cấp nước uống. Hệ thống lọc ở các nhà máy nước có mục đích làm cho nước mất các chất đục và trở nên trong, đồng thời cũng cải thiện các tính chất lý học (như màu sắc) và giảm đi một phần vi sinh vật. Nước sông thường có rất nhiều chất đục vì dòng nước lôi theo đất cát ở lòng sông và hai bên bờ.

Nếu các chất lơ lửng trong nước hơi nặng hoặc to thì có thể làm trong ở các bể lắng sơ bộ. Nhưng nếu có những hạt keo nhỏ (như đất sét) làm đục nước, thì không thể làm lắng cặn trong một thời gian ngắn được mà cần phải sử dụng chất keo tụ để tăng nhanh quá trình này.

Làm đông tụ

Muốn làm cho nước mất hết các hạt nhỏ, người ta áp dụng phương pháp làm đông tụ. Làm đông tụ là phương pháp liên kết các hạt phân tán trong nước thành từng đám. Các dung dịch keo có tính ổn định là nhờ các hạt có mang điện tích.

Các hạt lơ lửng trong nước thiên nhiên có điện tích âm là do tính chất hoá học của nó. Các hạt keo thường là SiO₂ có điện tích âm nhờ sự phân ly của các phân tử H₂SiO₃. Các hạt đất sét lơ lửng trong nước chủ yếu là aluminium silicat có nhiều điện ly âm nên có điện tích âm. Các chất mùn (humus) ở trong nước thiên nhiên cũng có điện tích âm vì nó có nhiều acid humic có nhiều điện ly âm.

Nếu cho chất làm đông tụ vào nước (hoá chất, điện cực, chất điện tích) thì trong nước sản sinh một hỗn dịch keo gồm các hạt có điện tích dương. Lúc đó, các hạt này cùng các hạt làm đục nước tự nhiên tác dụng lẫn nhau. Điện tích âm dương của chúng trung hoà nhau, hút nhau và ngưng tụ thành từng đám. Khi các đám ngưng tụ lắng xuống đáy, chúng sẽ kéo theo các chất lơ lửng khác trong nước.

Người ta dùng các hoá chất dưới đây để làm đông tụ:

Nhôm sulfat: Al₂(SO₄)₃.10H₂O.

Sắt sulfat: Fe₂(SO₄)₃.

Sắt clorua: FeCl₃.

Khi cho nhôm sulfat vào nước sẽ phát sinh các phản ứng hoá học sau đây: Nhôm sunfat sẽ thuỷ phân và đồng thời tạo thành muối calci.

Al₂(SO₄)₃ + 3Ca(OH)₂ + 6 H₂O = 2Al(OH)₃ + 3CaSO₄ + 6H₂O

Al(OH)₃ sản sinh một dung dịch keo mà các hạt có điện tích dương làm trung hoà các hạt có điện tích âm của nước đục. Đối với nước có tính kiềm, ít nhất cần phải cho thêm vôi tôi Ca(OH)₂ vào nước trước khi cho chất làm đông.

Việc lọc trong nước thực hiện bằng các phương pháp sau đây:

Làm đông rồi làm lắng hoặc làm lắng ngay.

Lọc.

Làm lắng ngay thường chỉ có thể áp dụng với nước cung cấp cho các xí nghiệp. Đối với nước cung cấp cho nhân dân cũng có thể làm lắng ngay nếu nước chỉ hơi đục. Thời gian làm lắng lâu ít nhất 2-3 giờ. ở các nhà máy nước thường dùng nước sông, bao giờ cũng làm đông tụ rồi làm lắng.

Bể lắng: làm lắng thực hiện ở các bể chứa. Tuỳ theo tính chất chuyển động của nước, người ta phân biệt hai loại bể lắng: bể ngang và bể đứng.

Bể lắng ngang: dùng ở các nhà máy phải cung cấp nhiều nước (trên 40.000m³ mỗi ngày). Bể đào ở trong đất, xây bằng bê tông cốt sắt hình chữ nhật, dài 10-30m, rộng 5-15m và sâu 2-6m; tốc độ nước chảy là 10-12mm/giây (5mm/giây) nếu làm lắng ngay.

Bể lắng đứng: là những bể xây bằng bê tông cốt sắt hình trụ (đường kính 6-8m; bề cao 3-5m). Nước nguồn chuyển động từ dưới lên trên, với tốc độ 0,5 -0,75mm/giây. Các bể lắng này dùng ở các nhà máy có lưu lượng vừa hoặc nhỏ.

Bể lọc: sau khi qua bể lắng, nước còn có khá nhiều hạt nhỏ cho nên cần phải lọc để được trong hẳn. Có hai loại bể lọc:

Bể lọc chậm: tốc độ lọc không quá 10cm/giờ. Trong một tháng, nước lọc qua cát các chất lơ lửng, các vi sinh vật và vi khuẩn lắng thành váng ở trên cát; hiện nay ít khi dùng bể lọc chậm.

Bể lọc nhanh: tốc độ lọc cao tới 3-5m/giờ. Là những bể bằng bê tông cốt sắt, đựng đầy cuội, cát xếp riêng thành lớp cao tất cả 0,7-0,9m. Bể có hai đáy, đáy trên có lỗ thủng. Từ đáy lên trên có các lơp sau đây: cuội to ở dưới, cát nhỏ ở trên. Tốc độ lọc là 8m /giờ.

Nước chảy từ bể lắng và rãnh, rồi lọc qua lớp cát, lớp sỏi và theo ống chảy sang bể chứa nước sạch. Các hạt lơ lửng đọng lại ở trên các hạt cát thành một váng lọc. Cần phải mất 10-15 phút để váng này hình thành. Dần dần các chất này đọng lại sẽ làm bẩn bể lọc, cho nên ít lâu lại phải rửa sạch bằng cách cho nước sạch chảy ngược chiều các lớp lọc với tốc độ 10-15 lít mỗi m²/giây. Cát, cuội sẽ được rửa sạch bùn.

Hiện nay người ta chỉ xây những bể lọc nhanh. Gần đây, người ta xây một kiểu mới để đồng thời làm lắng và lọc, gọi là bể lọc tiếp xúc. Bể lọc tiếp xúc là một bể bằng bê tông cốt sắt đựng cát. Nước tới phía dưới bể chảy qua các lớp cát hạt nhỏ dần và đá lọc trong khi lên bề mặt. Tốc độ của dòng nước là 4,5 – 5,5 m/giờ hay 1,25 – 1,55 mm/giây.

Khử chất sắt trong nước

Một số mạch nước ngầm có nhiều sắt (tới vài chục mg/lít), chất sắt dù có rất ít trong nước uống cũng ảnh hưởng không tốt tới mùi, vị, màu sắc và độ trong. Theo tiêu chuẩn vệ sinh thì nồng độ sắt ở trong nước uống không được quá 0,3mg/lít. Trong thực tế, nếu sắt trong nước nguồn quá 1mg/lít thì phải khử chất sắt. Nguyên lý của sự khử chất sắt căn cứ theo sự biến đổi của sắt hoá trị 2 thành sắt hoá trị 3 và có khả năng kết tủa.

Cách khử sắt khác nhau, tuỳ theo tính chất hoá học của sắt. Khử sắt sẽ dễ nếu sắt ở trong nước dưới hình thái bicarbonat Fe(HCO₃)₂ vì bicarbonat không bền và dễ thuỷ phân trong nước:

Fe(HCO₃)₂ + 2H₂O = Fe(OH)₂+ 2H₂CO₃

H₂CO₃ = H₂O + CO₂

Fe(OH)₂bị oxy hoá khi tiếp xúc với oxy của không khí thành Fe(OH)₃.

4Fe(OH)₂+ H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃ + 2Fe₂O₃ + 6H₂0

Bể lọc và bể lắng dùng sau khi khử sắt cũng giống các bể dùng để lọc nước.

Làm mất mùi và dư vị

Nước uống phải không có mùi. Mùi lạ dù nhẹ cũng khó chịu, cho dù nước có thành phần hoá học tốt và không truyền bệnh. Nước có mùi lạ vì:

Có H₂S (nhất là trong nước ngầm).

Có nhiều thực vật sống ở trong nước (nhất là nước hồ ao).

Có lẫn nước bẩn kỹ nghệ (hoá hợp hữu cơ), các chất này hoá hợp với chất clo cho thêm vào nước uống.

Do vậy, cần thiết phải làm mất mùi nước dùng cho mục đích ăn uống và sinh hoạt. Tùy theo nguồn gốc của nước mà người ta sử dụng các phương pháp khác nhau để khử mùi của nước.

Làm thoáng khí nước để khử H₂S bằng cách tăng diện tích tiếp xúc với không khí, phun nước; làm nước chảy lắt léo thành lớp mỏng trên các tấm ván hoặc thổi không khí nén qua lớp nước. H₂S hoà tan trong nước sẽ bay ra không trung, nhờ sự chênh lệch giữa áp lực riêng phần giữa không khí và H₂S hoà tan. Nếu nguồn gốc của H₂S là sinh vật sống ở trong nước thì loại bỏ nó đi. Nếu nước có H₂S vì có lẫn nước bẩn kỹ nghệ thì chế hoá nước bằng sulfat đồng, rồi bằng than hoạt tính có khả năng hút rất cao. Cách tốt nhất là cho thêm than bột vào nước, trước khi nước chảy vào bể lắng hay bể lọc. Than bột sẽ đọng thành váng trên cát của bể lọc và hút hết các chất làm nước có mùi, màu và dư vị.

Cách làm mất mùi bằng clo cũng rất tốt. Các liều lượng clo thấp sẽ hoà hợp với các chất hữu cơ và sinh vật mùi lạ và dư vị. Liều lượng clo cần thiết phải tính thử trong phòng thí nghiệm. Cần nhớ rằng nước chế hoá bằng clo sẽ có mùi khó chịu nếu nước chỉ có vết phenol. Phenol dù pha rất loãng (10 triệu lần) cũng sinh với clo các hoá hợp có mùi, vị không thể chịu được. Nước thiên nhiên không có phenol, nguồn gốc của nó là nước thải công nghiệp. Cách hợp lý nhất để tránh phenol là cấm tháo nước bẩn công nghiệp và các nguồn nước uống. Nếu không thể được sẽ phải dùng tới amoniac. Clo sẽ hoà hợp với amoniac để sinh chloramin và sẽ không có clorophenol. Tuy vậy, amoniac không thể làm mất mùi đã có sẵn.

Giảm độ cứng của nước

Giảm độ cứng của nước là giảm nồng độ của muối calci và magiê trong nước. Có hai cách thông dụng để giảm độ cứng:

Giảm độ cứng bằng hoá chất: xử lý nước bằng các chất hoá hợp với các điện ly Ca⁺⁺ và Mg⁺⁺ thành các hợp chất không hoà tan. Thông thường người ta thường xử lý nước bằng các dung dịch vôi hoặc sôđa. Vôi tôi Ca(OH)₂ phản ứng với Ca(HCO₃)₂ hay Mg(HCO₃)₂ để sinh ra carbonat không hoà tan.

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2 CaCO₃ + 2 H₂O

Đối với muối không phải là carbonat sẽ có phản ứng sau đây:

Ca SO₄ + Na₂CO₃= Ca CO₃ + Na₂SO₄

Với các hoá chất, người ta đã giảm được độ cứng của nước xuống 4^o và 6^o

Giảm bằng cách trao đổi các điện ly: lọc nước qua các chất đặc biệt ví dụ chất zeolithes có điện ly Na⁺ và H⁺ các điện ly Na⁺ và H⁺ sẽ thay thế các điện ly Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nước cứng. Các chất trao đổi điện ly âm của nó gọi là cation, các chất trao điện ly dương của nó gọi là anion. Các phản ứng hoá học xảy ra ở trên mặt chất zeolithes. Các lượng tương đương điện ly trao đổi với nhau: tình trạng cân bằng có rất mau, trong vài giây đầu của phản ứng (90-95% điện ly trao đổi với nhau).

Để giảm độ cứng của nước, người ta dùng chất có điện ly âm như than, nhựa hoá hợp. Lọc nước qua chất này sẽ có sự trao đổi giữa các điện ly Na với các điện ly Ca²⁺ và Mg²⁺ hoà tan trong nước.

2Na-R + Ca(CO₃H)₂ = CaR₂ + 2NaHCO₃

Sau một thời gian sử dụng, người ta tái tạo các chất điện tích âm bằng cách rửa bằng dung dịch muối có 5-10% NaCl.

CaR₂ +2NaCl = 2NaR + CaCl₂

Tiệt khuẩn nước

Tiệt khuẩn là giai đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nước ở nhà máy nước. Các giai đoạn đánh phèn, làm lắng và lọc đã giảm nhiều chỉ số đầu tiên của vi khuẩn nhưng chưa triệt tiêu hết. Như vậy, nước uống còn nguy hiểm và có thể truyền bệnh cho người.

Nước suối trong nên không cần lọc, tuy vậy, vẫn cần phải tiệt khuẩn. Đối với các loại nước khác không được bảo đảm đầy đủ về phương diện vệ sinh thì bắt buộc phải tiệt khuẩn. Có nhiều phương pháp tiệt khuẩn nước như tiệt khuẩn bằng clo, tia tử ngoại, bạc, ozon. Tuy vậy, tiệt khuẩn bằng clo là phương pháp thông dụng nhất vì đơn giản, không tốn kém và có kết quả chắc chắn.

Xử lý nước thải

Làm sạch nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuẩt trước khi tháo ra sông, hồ là một biện pháp chủ động và tích cực nhất trong việc bảo vệ giữ gìn nguồn nước trong sạch. Việc làm sạch nước thải trước khi tháo ra sông, hồ cũng còn tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn của nước thải, khả năng tự làm sạch của dòng sông và mục đích của việc sử dụng nguồn nước. Người ta có thể áp dụng phương pháp làm sạch nước thải như sau:

Làm sạch cơ học (lắng, lọc, bể tự lọc, bể hai vỏ).

Làm sạch sinh học (bể lọc sinh học, cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, ao hồ sinh học).

Làm sạch hoá học, vật lý (hấp phụ, trung hoà, keo tụ, trao đổi ion …).

Những năm gần đây người ta đã thiết kế các trạm xử lý nước thải ngay tại các nhà máy, xí nghiệp. Nước qua xử lý được tái sử dụng (nước tuần hoàn), chỉ thải bùn và cặn, người ta gọi đó là nhà máy không có nước thải.

Kiểm soát ô nhiễm nước và quản lý chất lượng nước

Ngoài các biện pháp cơ bản để bảo vệ nguồn nước không bị nhiễm bẩn, công tác kiểm soát ô nhiễm nước là không thể thiếu được. Công tác kiểm soát ô nhiễm nước bằng các kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp, bằng các kỹ thuật hiện đại, nhằm phát hiện nhanh các hiện tượng và nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước. Cơ quan thanh tra giám sát Nhà nước, của địa phương đề xuất các biện pháp thích hợp để bảo vệ nguồn nước; phạt vi cảnh những cá nhân, tập thể, cơ quan đã gây ra nhiễm bẩn cho nguồn nước.

Cơ quan kiểm soát nguồn nước có kế hoạch định kỳ kiểm tra môi trường nước trong năm, đồng thời có thể kiểm tra đột xuất khi phát hiện nguồn nước có nguy cơ bị nhiễm bẩn.

Về khung thể chế cho quản lý chất lượng nước, Bộ Y tế đã ban hành Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống theo Quyết định số 1329/2002/BYT-QĐ ngày 18/4/2002 của Bộ trưởng Bộ Y tế và Tiêu chuẩn vệ sinh nước sạch theo quyết định số 09/2005/BYT-QĐ ngày 11/3/2005 của Bộ trưởng Bộ Y tế. Bộ Y tế cũng đã thiết lập được một mạng lưới từ trung ương đến cấp huyện nhằm kiểm tra, giám sát chất lượng nước.

Ở cấp trung ương có Cục Y tế Dự phòng và Phòng chống HIV/AIDS, các viện thuộc hệ y tế dự phòng quốc gia và khu vực với hệ thống labô xét nghiệm hiện đại. ở tuyến tỉnh có trung tâm y tế dự phòng tỉnh. Các trung tâm này được trang bị labô xét nghiệm thực hiện việc giám sát chất lượng các nguồn nước cấp trên địa bàn tỉnh. Hàng tháng cán bộ trung tâm đến các cơ sở cấp nước lấy mẫu và tiến hành xét nghiệm. Tuy nhiên, hiện nay năng lực xét nghiệm labô của các trung tâm y tế dự phòng có thể xét nghiệm được khoảng 10-15 chỉ tiêu giám sát nhóm A. Hầu hết các trung tâm y tế dự phòng tỉnh chưa đủ phương tiện và khả năng tiến hành xét nghiệm các chỉ tiêu giám sát nhóm B, C. Đối với các chỉ tiêu này, khi có yêu cầu hoặc chỉ định các mẫu nước được lấy dưới sự giám sát và chỉ định của trung tâm y tế dự phòng và gửi lên kiểm nghiệm tại các viện trung ương thuộc hệ y tế dự phòng hoặc Tổng cục đo lường chất lượng. Ngoài ra trung tâm tham gia thẩm định, xét duyệt các dự án cung cấp nước sạch của địa phương.

Ở tuyến huyện có đội y tế dự phòng huyện có nhiệm vụ kiểm tra, giám sát chất lượng nước trên địa bàn huyện. Tuy nhiên, tuyến huyện chưa đủ năng lực và trang thiết bị cho công tác xét nghiệm nước mà chỉ có thể kiểm tra nguồn nước và lấy mẫu nước xét nghiệm theo yêu cầu của trung tâm y tế dự phòng tỉnh. ở tuyến xã, cán bộ chỉ phối hợp tham gia lấy mẫu và kiểm tra nguồn nước khi có yêu cầu chứ chưa đủ năng lực và phương tiện để xét nghiệm nước.

Nội dung