Ô NHIỄM SÔNG: NGUYÊN NHÂN, CHẤT Ô NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG - SINH HỌC - 2025

Các ô nhiễm sông là thay đổi hoặc suy thoái của trạng thái tự nhiên của các cơ quan của nước bởi sự ra đời của nguyên tố hóa học hay vật lý mà đe dọa sự cân bằng của nó như là một hệ sinh thái.

Sự ô nhiễm của các hệ sinh thái quan trọng này đe dọa sự sống và sự sẵn có của nước ngọt trên hành tinh. Các con sông và hệ sinh thái liên quan của chúng cung cấp cho chúng ta nước uống cần thiết cho thực phẩm của chúng ta và cho các quy trình công nghiệp, do đó, chúng rất cần thiết cho cuộc sống của con người.

Chất thải đổ xuống sông Huallaga ở Peru. Nguồn: Averyaudio, từ Wikimedia Commons

Nước ngọt có sẵn trên Trái đất là một nguồn tài nguyên khan hiếm. Chỉ 2,5% tổng lượng nước trên hành tinh là nước ngọt. Trong đó, khoảng 70% là ở dạng sông băng, phần còn lại xuất hiện dưới dạng nước ngầm, hồ, sông, độ ẩm môi trường, …

Trong những thập kỷ gần đây, nhu cầu nước ngọt toàn cầu đã tăng lên do gia tăng dân số và các yếu tố liên quan, chẳng hạn như đô thị hóa, công nghiệp hóa, tăng sản xuất và tiêu thụ thực phẩm, hàng hóa và dịch vụ.

Bất chấp tầm quan trọng được công nhận của các con sông và sự khan hiếm của các nguồn nước ngọt, chúng vẫn tiếp tục bị ô nhiễm. Người ta ước tính rằng, trên toàn thế giới, mỗi ngày có hai tỷ tấn nước bị ô nhiễm bởi hai triệu tấn chất thải.

Nguyên nhân

Ô nhiễm là một hiện tượng có nguồn gốc nhân sinh ảnh hưởng đến các con sông và các hệ sinh thái liên quan của chúng một cách hệ thống. Do đó, các nguyên nhân gây ô nhiễm của các vùng nước quan trọng này phải được giải thích theo cách tiếp cận hệ sinh thái.

Theo nghĩa cấu trúc, các nguyên nhân được tạo ra bởi các mô hình toàn cầu về sử dụng, quản lý và thải bỏ nước, liên quan đến cách sống không bền vững, ưu tiên các biến kinh tế tức thời hơn các biến môi trường và xã hội.

Ví dụ, người ta ước tính rằng cần khoảng 250 lít nước để sản xuất một kg giấy. Trong nông nghiệp, cần 1.500 lít và 800 lít để sản xuất 1 kg lúa mì hoặc đường tương ứng. Trong luyện kim, 100.000 lít là cần thiết để sản xuất 1 kg nhôm. Thiên nhiên có thể cung cấp những nhu cầu này không?

Nói chung, các nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm sông và các hệ sinh thái lotic khác có thể được nêu trong:

• Trực tiếp, chẳng hạn như các yếu tố, hoạt động và các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến nước.
• Gián tiếp, được tạo thành từ một tập hợp các yếu tố tạo nên khả năng, có lợi và tăng cường tác động của các nguyên nhân trực tiếp.

Trong số các nguyên nhân trực tiếp là do thiếu nhận thức và giáo dục về mối đe dọa ô nhiễm các hệ sinh thái, yếu kém trong luật pháp và việc thực thi ở các quy mô khác nhau, thiếu đạo đức, cũng như bất bình đẳng xã hội.

Rác thải đô thị

Nguồn chính của ô nhiễm sông là chất thải lỏng từ các trung tâm đô thị, do nước thải không được xử lý đúng cách.

Hơn nữa, nước chảy trên bề mặt có thể đến các con sông mang theo các chất ô nhiễm như chất tẩy rửa, dầu, mỡ, nhựa và các dẫn xuất dầu mỏ khác.

Chất thải công nghiệp

Chất thải công nghiệp dù ở thể rắn, lỏng hay khí đều có khả năng gây ô nhiễm cao nếu không được xử lý đúng cách. Những chất thải này có thể gây ô nhiễm cho các con sông thông qua hệ thống nước thải / nước thải của ngành.

Một yếu tố gây ô nhiễm khác là mưa axit xảy ra do phát thải lưu huỳnh và nitơ oxit. Các hợp chất hóa học này phản ứng với hơi nước và dẫn đến axit sau đó được kết tủa bởi mưa.

Hệ thống thoát nước khai thác axit ở Centralia, Hoa Kỳ. Nguồn: Michael C. Rygel, từ Wikimedia Commons

Khai thác và dầu mỏ

Các hoạt động khai thác và dầu mỏ là nguyên nhân nghiêm trọng nhất gây ra ô nhiễm sông. Trong khai thác vàng lộ thiên, lớp đất mặt bị phá hủy, do đó làm tăng xói mòn và nước chảy.

Ngoài ra, nước được sử dụng để rửa các chất phù sa cuối cùng chảy vào các con sông gây ô nhiễm nặng, bao gồm cả kim loại nặng.

Một trong những trường hợp ô nhiễm nghiêm trọng nhất do khai thác xảy ra khi thủy ngân hoặc xyanua được sử dụng để khai thác vàng. Cả hai hợp chất đều có độc tính cao.

Các hoạt động nông nghiệp

Nền nông nghiệp hiện đại sử dụng một số lượng lớn các chất hóa học, chẳng hạn như chất diệt khuẩn để kiểm soát sâu bệnh và phân bón.

Các sản phẩm hóa học này được bôi trực tiếp vào đất hoặc lên tán lá của cây trồng, cuối cùng sẽ bị rửa trôi bởi nước tưới hoặc mưa với tỷ lệ cao. Tùy thuộc vào loại đất, đặc điểm địa hình và mực nước ngầm, các chất ô nhiễm này thường kết thúc ở các sông.

Trong một số cây trồng như bông, liều lượng cao chất diệt khuẩn được sử dụng bằng cách phun trên không (máy bay hun trùng). Trong những trường hợp này, gió có thể là tác nhân vận chuyển các sản phẩm hóa học này ra sông.

Mặt khác, nhiều chất diệt khuẩn không dễ phân hủy, đó là lý do chúng tồn đọng lâu ngày, gây ô nhiễm vùng biển và ảnh hưởng đến đa dạng sinh học.

Phân bón ảnh hưởng đến khả năng uống của nước bằng cách kết hợp hàm lượng nitơ, phốt pho và kali cao.

Chăn nuôi gia súc, gia cầm và lợn thâm canh là những nguồn gây ô nhiễm sông, chủ yếu do sự tích tụ của phân. Chăn nuôi lợn thâm canh là một hoạt động gây ô nhiễm nặng do hàm lượng phốt pho và nitơ cao trong phân.

Các thành phần gây ô nhiễm

Các dẫn xuất dầu mỏ

Sự cố tràn dầu là sự cố ô nhiễm khó khắc phục nhất do sự tích tụ của lớp dầu trên bề mặt nước và cuối cùng là sự kết hợp của nó vào các hệ sinh thái ven biển, chẳng hạn như rừng ngập mặn, đầm lầy hoặc đầm lầy. Điều này dẫn đến mất khả năng uống của nước, làm chết nhiều loài thủy sinh và thay đổi hệ sinh thái.

Các hydrocacbon và kim loại nặng chứa trong dầu gây hại cho cá và các loài động thực vật khác là một phần của hệ sinh thái sông. Những thiệt hại này có thể là mãn tính (dài hạn) hoặc cấp tính (ngắn hạn), và có thể bao gồm tử vong.

Ô nhiễm dầu mỏ, Ecuador. Nguồn: Julien Gomba, qua Wikimedia Commons

Sự cố tràn dầu nặng chứa nhiều Asphaltene rất rắc rối. Asphaltenes tích tụ trong mô mỡ của động vật và tạo ra sự tích tụ sinh học.

Chất tẩy rửa

Chất tẩy rửa không dễ phân hủy sinh học nên rất khó loại bỏ chúng khỏi môi trường nước. Ngoài ra, chúng còn chứa các hợp chất hoạt động bề mặt cản trở sự hòa tan của oxy trong nước, do đó gây ra cái chết của động vật thủy sinh.

Sản phẩm nông nghiệp và chăn nuôi

Trong số các sản phẩm nông nghiệp có thể gây ô nhiễm cho các dòng sông là chất diệt khuẩn (thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, diệt chuột và acaricide) và phân bón (hữu cơ và vô cơ). Trong số những vấn đề khó khăn nhất là thuốc trừ sâu clo và phân bón nitơ và phốt pho.

Purine (bất kỳ chất hữu cơ nào có khả năng lên men) được tạo ra từ các hoạt động nông nghiệp và chăn nuôi là chất gây ô nhiễm ở các con sông gần đó. Trong số những chất gây ô nhiễm và phong phú nhất là phân thải ra từ động vật trang trại.

Ô nhiễm từ các hoạt động nông nghiệp ở Wairarapa, New Zealand. Alan Liefting, từ Wikimedia Commons

Kim loại nặng, kim loại và các hợp chất hóa học khác

Các hợp chất hóa học từ các hoạt động công nghiệp và khai thác mỏ là những chất ô nhiễm có độc tính cao. Chúng bao gồm các kim loại nặng khác nhau như thủy ngân, chì, cadmium, kẽm, đồng và asen.

Ngoài ra còn có các kim loại nhẹ hơn như nhôm và berili có khả năng gây ô nhiễm cao. Các nguyên tố phi kim loại khác, chẳng hạn như selen, cũng có thể đến sông thông qua các vụ tràn từ hoạt động khai thác hoặc công nghiệp.

Các chất kim loại như asen hoặc antimon là một nguồn ô nhiễm ở các con sông. Chúng đến từ việc sử dụng thuốc trừ sâu và nước thải đô thị và công nghiệp.

Chất hữu cơ và vi sinh vật có nguồn gốc từ phân

Nhiều loài vi khuẩn gây bệnh, động vật nguyên sinh và vi rút xâm nhập vào nước sông. Con đường đến là rác thải sinh hoạt và các trang trại chăn nuôi không qua xử lý nước thải đổ thẳng xuống lòng sông.

Sự tích tụ của các vi sinh vật này trong nước có thể gây ra các bệnh với mức độ nghiêm trọng khác nhau.

Hiệu ứng sửa đổi

Uống nước

Các con sông là nguồn cung cấp nước uống quan trọng cho cả con người và động vật hoang dã. Tương tự như vậy, trong nhiều trường hợp, chúng cung cấp nước cần thiết cho các hoạt động nông nghiệp và chăn nuôi.

Ô nhiễm sông làm mất nước cho con người hoặc động vật tiêu thụ và trong những trường hợp nghiêm trọng khiến nước tưới cũng vô dụng. Ngoài ra, sự hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh có nguồn gốc từ phân tạo điều kiện cho bệnh lây lan.

Đa dạng sinh học

Ô nhiễm nguồn nước gây ra sự biến mất của các loài trong hệ sinh thái ven sông. Cả các loài thủy sinh và ven sông đều có thể biến mất, cũng như các loài động vật tiêu thụ nước từ các con sông bị ô nhiễm.

Nước tưới

Nước của các con sông bị ô nhiễm bởi nước đô thị chưa được xử lý hoặc từ các trang trại chăn nuôi không thích hợp để tưới tiêu. Điều tương tự cũng xảy ra với nước của các con sông gần các hoạt động khai thác hoặc các khu công nghiệp.

Nếu nước bị ô nhiễm được sử dụng để tưới tiêu, phân và các hợp chất độc hại hoặc các sinh vật gây bệnh có thể đọng lại trên biểu bì của cây hoặc bị rễ hấp thụ. Các sản phẩm nông nghiệp bị ô nhiễm trở thành nguy cơ đối với sức khỏe nếu con người tiêu thụ.

du lịch

Các con sông và các hệ sinh thái liên quan có thể là những khu du lịch quan trọng về kinh tế đối với cư dân. Sự ô nhiễm của những thứ này làm giảm giá trị của chúng và dẫn đến thiệt hại kinh tế.

Các dòng sông bị ô nhiễm có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe do sự hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh hoặc chất thải độc hại. Hơn nữa, nó mất đi giá trị danh lam thắng cảnh đặc biệt là do tích tụ chất thải rắn.

Làm thế nào để tránh ô nhiễm sông?

Hành động toàn cầu

Giảm thiểu ô nhiễm các hệ sinh thái nước mặt là mục tiêu toàn cầu chỉ có thể đạt được nếu có thể thay đổi cấu trúc các mô hình toàn cầu về sử dụng, quản lý và thải bỏ nước liên quan đến các cách sống không bền vững.

Nhìn chung, luật pháp cần được tăng cường ở tất cả các cấp để bảo vệ môi trường. Ngoài ra, cần thúc đẩy nền giáo dục ngoài việc nâng cao nhận thức, xây dựng các giá trị tôn trọng thiên nhiên.

Một số hành động quốc gia

Pháp luật

Cần có một hệ thống pháp luật nghiêm ngặt để bảo vệ các dòng sông nhằm giảm thiểu thiệt hại do ô nhiễm.

Một trong những khía cạnh quan trọng nhất phải được quy định là xử lý nước thải. Một khía cạnh khác được quan tâm trong luật là điều chỉnh các hoạt động có thể được thực hiện trên các bờ và trong dải bảo vệ của các dòng nước.

Cuộc điều tra

Các con sông tạo nên các lưu vực, là những vùng rộng lớn mà hệ thống thoát nước tự nhiên hoặc nhân tạo hội tụ trong một mạng lưới phụ lưu của một con sông chính. Do đó, chúng là những hệ thống phức tạp phải được nghiên cứu để đề xuất các phương án quản lý.

Cần phải theo dõi thường xuyên chất lượng nước và hoạt động của hệ sinh thái.

Bảo tồn thảm thực vật ven sông

Thảm thực vật ven bờ tham gia vào chu trình dinh dưỡng, vệ sinh môi trường và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu. Vì vậy, điều quan trọng là phải thúc đẩy việc bảo tồn và bảo vệ chúng.

Một số hành động địa phương

Nhà máy điều trị

Nguồn chính của ô nhiễm sông là nước thải từ các trung tâm công nghiệp và đô thị. Để giảm thiểu tác động của nó, việc xử lý nước ô nhiễm đầy đủ là cần thiết thông qua việc lắp đặt các nhà máy xử lý.

Các nhà máy xử lý sử dụng các hệ thống khác nhau tùy thuộc vào bản chất của các chất ô nhiễm. Chúng bao gồm gạn lọc chất thải rắn, lọc nước, xử lý khử nhiễm bằng hóa chất và xử lý sinh học.

Thực hành khắc phục hậu quả

Khi một con sông đã bị ô nhiễm, các biện pháp khắc phục phải được thực hiện. Các biện pháp này khác nhau tùy thuộc vào loại chất gây ô nhiễm.

Một trong những biện pháp này là làm sạch cơ học. Đối với điều này, việc khai thác chất thải rắn ném xuống sông được thực hiện bằng máy móc nạo vét và thiết bị thu gom.

Một trong những thực hành phổ biến nhất là xử lý bằng thực vật. Một số loài thực vật có hiệu quả trong việc chiết xuất kim loại nặng từ các dòng sông ô nhiễm được sử dụng. Ví dụ, Eichhornia crassipes (hoa súng) đã được sử dụng để hấp thụ cadmium và đồng. Tương tự như vậy, hệ cộng sinh Azolla-Anabaena azollae được sử dụng để xử lý sinh học các dòng sông bị nhiễm asen và các chất kim loại khác.

Một số loài vi khuẩn và một số dẫn xuất của nấm được sử dụng để phân hủy các hợp chất gây ô nhiễm trong sông (phân hủy sinh học). Các loài vi khuẩn thuộc các chi Acinetobacter, Pseudomonas và Mycobacterium phân hủy ankan, đơn sắc và đa sắc tương ứng.

Người giới thiệu

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, A Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales và PE Díaz Flores (2014) Ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích của một khu vực ven sông ở San Luis Potosi, Mexico. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Alarcón A và R Ferrera-Cerrato (điều phối viên) (2013) Xử lý sinh học đối với đất và nước bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Trillas, Mexico, 333 trang.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres và AC Gómez-Prieto (2005) Các chỉ tiêu vi sinh về ô nhiễm nguồn nước. Nova 3: 69-79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios và LA Taramona-Ruiz (2018) Các nguồn ô nhiễm theo mùa ở lưu vực sông Utcubamba, vùng Amazon, Peru. Arnaldoa 25: 179-194.
5. Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock và MK Banks (2008) Đánh giá nhà kính và hiện trường về xử lý thực vật đối với các chất gây ô nhiễm dầu mỏ ở vùng ven sông. Công nghệ nguồn sinh học, 99: 1961–1971.
6. Fennessy MS và JK Cronk (1997) Hiệu quả và tiềm năng phục hồi của các vùng sinh thái ven sông đối với việc quản lý ô nhiễm nguồn phi điểm, đặc biệt là nitrat. Đánh giá quan trọng trong Khoa học và Công nghệ Môi trường. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F Corroto và LA Taramona-Ruiz (2018) Các nguồn gây ô nhiễm theo mùa ở lưu vực sông Utcubamba, vùng Amazon, Peru Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R, R Leonard và J Sheridan (1985) Quản lý hệ sinh thái ven sông để kiểm soát ô nhiễm phi điểm. Tạp chí Bảo tồn Đất và Nước 40: 87-91
9. Sowder AG, PM Bertsch và PJ Morris (2003) Phân vùng và sự sẵn có của Uranium và Nickel trong trầm tích sông bị ô nhiễm. Tạp chí Chất lượng Môi trường. 32: 885.
10. Chương trình Đánh giá Nước Thế giới. Báo cáo của Liên hợp quốc về tài nguyên nước trên thế giới năm 2015. Trang 12.