Hiện tượng nước sông đục ngầu sau những cơn mưa lớn là tình trạng thường gặp tại nhiều vùng miền, đặc biệt là khu vực miền Bắc và Tây Nguyên. Độ đục không chỉ làm thay đổi màu sắc nguồn nước mà còn tiềm ẩn nhiều rủi ro đối với sinh hoạt, sản xuất và hệ sinh thái thủy sinh. Việc nắm rõ khái niệm, nguyên nhân và biện pháp xử lý độ đục giúp kiểm soát chất lượng nước hiệu quả.

Độ đục là gì và nguyên nhân gây ra

Độ đục (Murky Water) là hiện tượng nước mất đi độ trong do sự hiện diện của các hạt rắn lơ lửng, bùn đất, tảo và chất hữu cơ hòa tan. Những hạt này, dù có kích thước từ đất sét siêu nhỏ đến mảnh vụn hữu cơ lớn, đều phân tán và hấp thụ ánh sáng, khiến nước chuyển sang màu nâu, xám, xanh lục hoặc vàng. Chỉ số này phản ánh trực tiếp nồng độ chất rắn lơ lửng trong môi trường nước.

Nguyên nhân gây ra tình trạng này bao gồm cả yếu tố tự nhiên và tác động từ con người. Về mặt tự nhiên, các vùng đồng bằng phù sa như Đồng bằng sông Cửu Long thường xuyên chịu ảnh hưởng bởi lượng phù sa dồi dào.

Tại miền núi phía Bắc, Hà Giang và Lào Cai, mưa lớn gây xói mòn mạnh, cuốn trôi đất, cát và bùn từ bờ sông, sườn đồi xuống nguồn nước. Sau những trận mưa, nước mưa cũng trực tiếp cuốn trôi lá cây, đất đá và chất bẩn từ mặt đất vào sông suối.

Hoạt động của con người có ảnh hưởng đáng quan tâm trong việc làm tăng độ đục. Quá trình đô thị hóa khiến nước mưa chảy tràn từ đường xá, cầu và bãi đậu xe mang theo nhiều chất gây đục. Các hoạt động xáo trộn đất như xây dựng và nông nghiệp, cùng với sự phát triển của thực vật phù du, cũng góp phần làm gia tăng tình trạng này.

Đặc biệt, các ngành công nghiệp nặng như khai thác đá, khai thác mỏ và thu hồi than tạo ra lượng lớn hạt keo. Việc khai thác mỏ còn khiến trầm tích theo dòng nước mưa chảy tràn vào nguồn nước, trong khi khu vực bờ sông dễ bị xói mòn, dẫn đến đất đá rơi xuống nước.

Đơn vị đo độ đục và cách xác định

Các tiêu chuẩn và kỹ thuật đo lường khác nhau quy định những đơn vị độ đục riêng biệt. Trong khi NTU (Nephelometric Turbidity Units) dựa trên hiện tượng tán xạ ánh sáng thì tiêu chuẩn châu Âu ISO 7027 lại ưu tiên FNU (Formazin Nephelometric Units). FTU (Formazin Turbidity Unit) và JTU (Jackson Turbidity Unit) gắn liền với phương pháp so sánh nến Jackson.

Việc xác định độ đục trong nước thực hiện qua nhiều cách tiếp cận. Với nước sạch hoặc ít tạp chất, người ta dùng ống thử độ trong. Đối với các vùng nước mặt, đĩa Secchi là công cụ phù hợp nhất. Phương pháp đo bức xạ khuếch tán thường dùng cho nước có độ đục thấp, cho kết quả nằm trong khoảng 0 đến 40 FNU. Ngược lại, việc đo suy giảm thông lượng bức xạ hiệu quả hơn với môi trường nước đục nhiều, khi đó giá trị dao động từ 10 đến 4000 FAU.

Để có con số chính xác, thiết bị chuyên dụng như máy nephelometer, PTH 090 của Palintest hay Model 711 là bắt buộc. Nếu thiếu dụng cụ này, không thể quy đổi độ đục thành giá trị số cụ thể. Điều này cũng mở rộng sang vật liệu trong suốt như nhựa hay thủy tinh, nơi độ đục được định lượng bằng tỷ lệ phần trăm ánh sáng bị lệch góc hơn 2,5 độ so với tia tới.

Ý nghĩa của độ đục đối với môi trường và môi trường và sức khỏe

Việc kiểm soát ô nhiễm và đánh giá chất lượng nguồn nước dựa nhiều vào chỉ số độ đục. Nguyên nhân chính khiến nước trở nên đục thường là do sự hiện diện của bùn đất, sét, các chất hữu cơ lơ lửng cùng với nước thải phát sinh từ hoạt động xây dựng, khai thác mỏ và canh tác nông nghiệp.

Về khía cạnh sức khỏe cộng đồng, tình trạng nước có độ đục cao làm gia tăng nguy cơ mắc các bệnh lý đường tiêu hóa, nhất là đối với nhóm người có hệ miễn dịch suy yếu. Các hạt lơ lửng là nơi trú ẩn an toàn cho vi khuẩn, virus và ký sinh trùng.

Cụ thể, các tác nhân gây bệnh như E. coli, Giardia và Cryptosporidium có khả năng bám dính vào các hạt này, khiến chúng khó bị tiêu diệt. Điều này làm giảm hiệu quả của các phương pháp khử trùng sử dụng hóa chất hoặc tia UV do mầm bệnh được che chắn. Các chất ô nhiễm độc hại như thủy ngân, chì và kim loại nặng cũng thường bám vào hạt lơ lửng, tạo điều kiện vận chuyển mầm bệnh nguy hiểm.

Đối với hệ sinh thái và hoạt động công nghiệp, độ đục cao cản trở ánh sáng mặt trời xuyên qua nước, gây ức chế quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh. Hệ quả là lượng oxy hòa tan trong nước giảm sút, khiến các vi sinh vật như thực vật phù du và động vật dưới nước gặp khó khăn trong việc sinh tồn. Độ đục cũng làm giảm khả năng hấp thụ oxy qua mang cá, gây ra stress sinh thái nghiêm trọng.

Trong lĩnh vực xử lý nước, các hệ thống RO và UF dùng trong sản xuất điện, thực phẩm và dược phẩm, nước đục làm giảm tuổi thọ của màng lọc và đẩy chi phí vận hành lên cao. Chỉ số SDI (Silt Density Index) được sử dụng để phản ánh nồng độ hạt lơ lửng gây tắc màng RO; độ đục cao thường kéo theo SDI tăng, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất lọc.

Các quy định về tiêu chuẩn độ đục được đặt ra nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối. Theo QCVN 01:2009/BYT, ngưỡng tối đa cho phép đối với nước ăn uống là 2 NTU, trong khi khuyến nghị của WHO là lý tưởng dưới 1 NTU và tối đa 5 NTU.

Đối với nước sinh hoạt, QCVN 01-1:2018/BYT quy định giá trị không vượt quá 5 NTU. Tại Hoa, Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) yêu cầu 95% mẫu thử hàng tháng phải đạt mức dưới 0,3 NTU. Khu vực Châu, Châu Âu áp dụng tiêu chuẩn chặt chẽ với mức giới hạn là 4 NTU.

Nguyên nhân cụ thể sau mưa lớn

Hiện tượng nước đục sau những trận mưa lớn xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau. Khi mưa rơi xuống, dòng chảy sẽ cuốn theo đất đá, lá cây cùng các tạp chất từ bề mặt đất rồi đổ trực tiếp vào các nguồn nước.

Trong đó, xói mòn đất được xem là tác nhân chủ yếu; sức nặng của mưa hoặc tốc độ dòng chảy nhanh có thể làm bật gốc và cuốn trôi lớp đất, cát, bùn từ chân núi, bờ sông vào lòng suối. Các chất hữu cơ như lá rụng, cành khô mục nát hay xác sinh vật phân hủy cũng tan rã thành những hạt siêu nhỏ, bám lơ lửng khiến nước mất đi độ trong.

Tại các vùng trũng, hồ tù đọng, điều kiện thuận lợi giúp tảo và vi sinh vật sinh sôi mạnh mẽ, góp phần làm nước biến đổi màu sắc. Con người cũng vô tình đẩy nhanh quá trình này thông qua việc xả thẳng nước thải sinh hoạt, công nghiệp hay nông nghiệp chưa qua xử lý ra môi trường.

Đặc biệt, các khu vực có địa hình phức tạp như miền núi Hà Giang, Lào Cai thường xuyên chịu tác động mạnh của xói mòn sau mưa. Ngược lại, tại vùng đồng bằng phù sa như Đồng bằng sông Cửu Long, nước vốn đã đục sẵn do hàm lượng phù sa dồi dào, càng trở nên hỗn loạn hơn khi mưa lớn nhấn chìm và khuấy động lớp trầm tích dưới đáy.

Tiêu chuẩn và biện pháp xử lý nước đục

Kiểm soát độ đục là yếu tố cần thiết trong công nghiệp và sinh hoạt. Để đảm bảo nguồn nước an toàn sử dụng, cần tuân thủ tiêu chuẩn quy định của chính phủ và áp dụng các biện pháp xử lý.

Biện pháp làm giảm độ đục của nước bao gồm:

  • Keo tụ (Coagulation): Sử dụng hóa chất như phèn chua, phèn nhôm, thạch cao (CaSO4.2H2O), poly-aluminum chloride. Liều lượng phèn chua khoảng 50 gam/1m3 nước. Tán nhỏ, hoà tan hết phèn chua trong chậu, cho vào bể rồi khuấy đều, đợi 30 phút sau mới khử trùng. Cần lưu ý liều lượng và ảnh hưởng đến pH nước, tránh khuấy trộn quá mức làm bông keo vỡ.
  • Lắng (Sedimentation): Để nước yên trong vài giờ. Các hạt nặng hơn như cát và bùn sẽ lắng xuống đáy. Phần nước trong hơn ở trên được gạn lấy.
  • Lọc: Sử dụng hệ thống lọc nước như bể lọc, bể lắng hoặc máy lọc nước hiện đại. Hệ thống lọc vật liệu đa tầng Amiad giúp giảm độ đục.
  • Khử trùng: Sau khi lọc, nước có thể đã trong nhưng vẫn còn virus. Cần khử trùng bằng đun sôi, hóa chất chứa Clo hoặc đèn UV. Đun nước sôi mạnh trong ít nhất một phút để tiêu diệt toàn bộ mầm bệnh.

Đối với bể bơi công cộng, thường yêu cầu độ đục dưới 0,5 NTU để đảm bảo vệ sinh. Nước thải sau xử lý có thể cho phép độ đục dưới 10 NTU. Xử lý nước đục hiệu quả giúp loại bỏ các chất rắn lơ lửng, đảm bảo vệ sinh môi trường và an toàn sức khỏe. Việc kiểm soát độ đục giúp giảm thiểu rủi ro bệnh tật và bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh.

Quy trình xử lý nước đục hiệu quả bao gồm keo tụ, lắng và lọc. Trong keo tụ, cần lưu ý liều lượng và ảnh hưởng đến pH nước. Tránh khuấy trộn quá mức làm bông keo vỡ.

Sau khi bông keo hình thành, chúng lắng xuống đáy trong vài giờ. Phần nước trong hơn ở trên được gạn lấy. Bước tiếp theo là lọc sơ bộ bằng vải sạch hoặc khăn để loại bỏ cặn lớn.

Lọc tinh sử dụng thiết bị chuyên dụng. Khử trùng bằng đun sôi ít nhất một phút hoặc hóa chất Clo. Đợi đủ thời gian để hóa chất phát huy tác dụng.

Thiết bị lọc lâu ngày chưa được vệ sinh cũng có thể gây đục nước. Xử lý nước đục giúp bảo vệ sức khỏe, nâng cao hiệu quả xử lý nước và duy trì cân bằng sinh thái.