Thực trạng chất lượng nước sinh hoạt cấp cho Hà Nội và một số giải pháp
Thực trạng chất lượng nước nguồn
Trước những năm 1970, Hà Nội được xem là có nguồn nước ngầm tốt, chỉ cần xử lý sắt là sử dụng được. Từ sau năm 1970, GS. Nguyễn Kim Cương (Trường ĐH Mỏ-Địa chất) đã báo động về hiện tượng nhiễm amôni. Trên cơ sở các tài liệu địa hóa của Hồ Vương Bớnh (1996, 1997) các tác giả kết luận nước ngầm tầng qp - tầng cấp nước chủ lực của Hà Nội nhìn chung là tốt, tốt hơn so với tầng qp ở trên và m 4ở dưới. Đối với tầng qp (pleixtocen) các thông số cơ bản như tổng khoáng hóa, pH, hàm lượng Cl -, So 42-rất tốt so với TCVN 5944 - 1995.
Về sắt là thông số nhiễm bẩn rất hay gặp trừ bãi giếng Mai Dịch (từ nay về sau tên khu vực - bãi giếng đồng nghĩa với tên nhà máy nước) có nồng độ nhỏ hơn 1mg/L; Tương Mai 11,8mg/L; Pháp Vân 8mg/L. Các nhà máy khác ở phía bắc thành phố thường gặp dưới 5mg/L; khu vực các huyện Đông Anh, Sóc Sơn có hàm lượng nhỏ gần bằng Mai Dịch (2mg/L). Khu vực giữa sông Hồng và sông Đuống có bức tranh tương tự ở huyện Thanh Trì.
Về mangan nói chung là cao hơn TCVN, chỉ có Hạ Đình là nhỏ hơn 0,1mg/L, có nơi như Ngọc Hà, Ngô Sĩ Liên đạt tới 0,9mg/L vượt TCVN gần 2 lần.
Riêng đối với các hợp chất nitơ thì có sự nhiễm amôni (NH +4), các hợp chất oxy của nitơ (nitrat, nitrit) không đáng kể. Ta thấy bức tranh tương tự như đối với sắt. Nếu đi từ bắc đến nam thành phố ta thấy Mai Dịch có hàm lượng nhỏ nhất, thấp hơn cả các tiêu chuẩn nước cấp. Càng về phía nam nồng độ amôni càng cao, cao nhất là khu vực Pháp Vân (trung bình gần 20mg/L), sau đó là khu vực Hạ Đình (12mg/L), Tương Mai (10mg/L).Ởphía Bắc sông Hồng về các hợp chất nitơ khu vực Đông Anh có chất lượng tốt tương tự Mai Dịch, khu vực giữa sông Hồng và sông Đuống chất lượng kém tương tự khu vực Thanh Trì.
Xu thế nói trên được khẳng định thêm qua báo cáo của Cơ quan nghiên cứu địa chất Anh trong khuôn khổ dự án ODA do Chính phủ Anh tài trợ. Tuy nhiên, báo cáo cũng chỉ ra khả năng nước ngầm chớm bị ô nhiễm do các nguồn thải chưa được xử lý thấm vào qua các cửa sổ địa chất xét theo sự tăng của hai thông số đặc trưng là hàm lượng clorua và biacarbonat.
Các số liệu gần đây của Trung tâm Công nghệ môi trường và phát triển bền vững (Trường ĐHKHTN) cho thấy nước ngầm Hà Nội còn có tiềm năng chứa asen, chất hữu cơ ở mức độ nhất định đối với tầng nước nông ph - nguồn nước thô chủ yếu của các giếng khoan gia đình, trong hai năm 1999-2000 đã khảo sát 68 giếng khoan ở cả 4 huyện ngoại thành. Trong tổng số 196 mẫu nước thô có tới 72% số mẫu nước có hàm lượng asen cao hơn hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới là 10àg/L. Nồng độ asen trong nước thô dao động rất rộng trong khoảng 1-3050 àg/L. Đặc biệt khu vực Thanh Trì, trong số 45 mẫu khảo sát, 89% số mẫu vượt tiêu chuẩn cũ của VN là 50 àg/L. Về chất lượng của các nhà máy, do nguồn nước lấy ở tầng qp sâu hơn, chất lượng tốt hơn nên chất lượng nước cấp cao hơn. Về nước thô, trong 15 tháng khảo sát đã lấy 7 đợt, mỗi đợt 16 mẫu ở cả 8 nhà máy chính của Công ty KDNSHN. Số liệu nước thô cho thấy chỉ có hai nhà máy có nồng độ đạt TCVN cũ (<50 àg/L). Tuy nhiên, nước sau xử lý lọc sắt chỉ có 3 nhà máy chưa đạt tiêu chuẩn, mặc dù nước thô có hàm lượng asen tới 200-300 àg/L. Kết quả phân tích 29 mẫu nước lấy tại các gia đình cho thấy 27/29 mẫu đã đạt tiêu chuẩn cũ của VN. Điều này có lẽ do asen đã lắng đọng trong hệ thống phân phối. Các kết quả nghiên cứu độc lập của các tác giả Nhật Bản cũng khẳng định các kết quả về chất lượng nước thô này.
Về nồng độ các hợp chất có clo - sản phẩm của quá trình clo hóa sát trựng mà các nhà máy nước Hà Nội áp dụng, cụ thể là THM - trihalometan là những chất có tiềm năng gây ung thư thì kết quả rất tốt: nồng độ THM trong tất cả các mẫu nước cấp đều thấp hơn ngưỡng quốc tế lo ngại là 100 g/L. Tuy nhiên, đó là do các nhà máy nước Hà Nội hiện áp dụng liều clo thấp ở mức 1 mg/L, trong trường hợp nước ngầm nhiễm amôni tạo mon-ocloamin có hiệu quả sát trùng, bảo vệ hệ phân phối kém hơn clo hàng trăm lần.
Về công nghệ xử lý nước ngầm Hà Nội.
Hiện nay tuyệt đại số các nhà máy nước Hà Nội, trừ nhà máy nước Gia Lâm (xây dựng 1997), sử dụng dây chuyền công nghệ như sau để sử lý nước ngầm:
Nước thô từ các giếng ngầm lấy nước ở tầng pheixtocen có độ sâu 40 - 80 mét theo đường ống áp lực lần lượt qua các công đoạn như sau:
Làm thoáng: Là công đoạn mà tại đó nước được hòa trộn tối đa với không khí nhằm đuổi CO 2và các khí hòa tan, nâng pH, bão hòa ôxy. Nếu thực hiện tốt thì quá trình oxy hóa sắt (II) sẽ xảy ra rất tốt trong công đoạn tiếp theo. Hiện nay ở Hà Nội áp dụng 3 kỹ thuật làm thoáng: Dàn mưa cổ điển, dàn mưa tải trọng cao và tháp làm thoáng cưỡng bức.
Lắng tiếp xúc: Chức năng của bể lắng tiếp xúc là tạo điều kiện tiếp xúc lỏng (nước thô)/khí (ôxy hòa tan) và rắn (sắt (III) hyđrôxit mới tạo thành do kết quả của phản ứng ôxy hóa sắt Fe (II) + O 2FeOOH) nhằm thúc đẩy quá trình ôxy hóa sắt (II). Ngoài ra, bề lắng tiếp xúc phải thực hiện chức năng thứ hai cũng rất quan trọng là lắng cặn để giảm tải cho bể lọc tiếp theo. Hà Nội áp dụng hai kỹ thuật lắng chính là bể lắng tiếp xúc kiểu đổi dòng (nước chảy theo chiều ngang và phải đổi dòng nhiều lần nhờ hệ thống vách hướng dòng), hoặc lắng đứng với ống thu trung tâm. Loại thứ hai chủ yếu áp dụng cho các nhà máy nhỏ.
Lọc: Có chức năng loại bỏ cặn, làm trong nước, một phần nhỏ Fe (II) nếu chưa ôxy hóa tiếp ở đây. Nếu pH đủ lớn, những hệ thống lọc kiểu này có thể lọc được cả mangan. Các nhà máy nước Hà Nội đều áp dụng bể lọc nhanh hơn đơn lớp tự chảy, nghĩa là tốc độ lọc khoảng 120 - 144 m 3/m 2ngày.
Clo hóa: Có chức năng sát trùng và bảo vệ nước sau xử lý, chống nhiễm vi sinh thứ cấp trong quá trình chứa và phân phối tới người sử dụng. Các nhà máy nước của Hà Nội đều áp dụng kỹ thuật sát trùng bằng clo ở mức xung quanh 1 mg/L. Riêng nhà máy nước Gia Lâm, nước sau lọc cấp 1 được clo hóa và lọc cấp 2 bằng cát phủ mangan nên xử lý rất tốt. Các nhà máy khác chưa được như vậy nhưng cũng đang tận thu cát "đen" thải của những bể lọc cũ sử dụng cho những bể lọc mới, kết quả rất tốt.
Một số đề xuất nhằm tăng cường chất lượng nước sạch cấp cho Hà Nội.
Công nghệ xử lý nước ngầm hiện tại của Hà Nội nói chung và Việt Nam nói riêng xử lý tốt sắt, ở mức độ nhất định xử lý đồng thời được mangan, còn các tác nhân khác thì chưa rõ hoặc không thể. Trong thiết kế công nghệ của nhà máy nước Hà Nội hiện tại hoàn toàn không tính đến khả năng đối phó với các nguy cơ nhiễm amôni, asen, nhiễm chất thải sinh hoạt, đó là chưa nói tới nước thải công nghiệp, cơ clo sinh ra do sát trùng bằng clo.
Do thiếu những nghiên cứu bài bản và chi tiết, đôi khi chúng ta cũng vấp trong vấn đề tưởng chừng như đơn giản như xử lý sắt, mangan. Mặc dù Hà Nội đã có nhiều dự án cấp nước, nhưng yếu tố công nghệ chưa được chú ý đúng mức, về bản chất công nghệ thì ngay cả các nhà máy mới xây cũng không khác nhiều so với nhà máy nước đầu tiên của Việt Nam được xây dựng cách đây cả trăm năm.
Về nước mặt, vấn đề chính hiện nay là hàm lượng cặn cao, không ổn định theo mùa. Đối với tương lai, nguy cơ ô nhiễm nước sông là có thật mà thành phố Hồ Chí Minh đã phải đối mặt, vì vậy các nghiên cứu cho tương lai phải tính đến các yếu tố này. Những nghiên cứu xung quanh vấn đề cải thiện công nghệ xử lý nước ngầm để nâng cao chất lượng nước cấp ở Việt Nam chưa nhiều, chủ yếu liên quan đến công nghệ xử lý sắt, mangan. Ngay cả đối với vấn đề này, ảnh hưởng của các tác nhân cản trở quá trình ôxy hóa sắt, mangan cần được chú ý. Đối với thế giới vấn đề quan trọng nhất là nhiễm hữu cơ và các hợp chất nitơ. So với thế giới, chúng ta bắt đầu chậm hơn khoảng 30 năm cả về nghiên cứu lẫn ứng dụng các kỹ thuật xử lý hữu cơ, amôni. Ngoài ra, cần có những nghiên cứu mang tính dự báo sâu hơn về diễn biến chất lượng nước ngầm về cả không gian lẫn thời gian để phục vụ các công tác bảo vệ nguồn, quy hoạch các nhà máy nước và nghiên cứu phát triển công nghệ xử lý. Đặc biệt là đối với những chỉ tiêu mà hiện nay chưa được chú ý nhiều như các hợp chất hữu cơ (tự nhiên và do ô nhiễm), kim loại nặng như asen. Để giúp ngành nước chủ động hơn trong việc đảm bảo số lượng cũng như chất lượng nước cấp, cần có dự án liên kết các nhà khoa học làm công tác điều tra cơ bản về chất lượng và tiềm năng các nguồn nước với các nhà khoa học nghiên cứu các công nghệ xử lý mang tính đón đầu. Chỉ có thế ngành nước mới có được bước đi bền vững, đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của xã hội, và phát huy được tiềm năng của cán bộ khoa học kỹ thuật trên địa bàn Thủ đô./.
