1. Lấy mẫu nước
Nước được coi là an toàn nếu chúng đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn về nước uống. Nước bị ô nhiễm là nguyên nhân chính gây bệnh thủy sản, gây nguy hiểm nghiêm trọng cho người tiêu dùng.
Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã ban hành các hướng dẫn về chất lượng nước uống, một báo cáo trong ba phần. Phần 1: Giải quyết các hướng dẫn về chính sách; Phần 2: Giải quyết với mỗi chất gây nhiễm; Phần 3: Cung cấp thông tin về cách xử lý nguồn cung cấp nước tại các cộng đồng nhỏ ở nông thôn. WHO công nhận rằng, các tiêu chuẩn rất nghiêm ngặt không thể được sử dụng phổ biến. Do đó, một loạt các giá trị hướng dẫn cho hơn 60 thông số đã được xây dựng. Hầu hết các quốc gia đều có hướng dẫn hoặc tiêu chuẩn riêng. Sự kiểm soát được thực hiện bởi các cơ quan quản lý địa phương có thể khác nhau tùy theo từng địa phương. Vậy, làm cách nào để xác định chất lượng nước? “Thuyền trưởng” có thể làm gì để đảm bảo chất lượng nước? Đảm bảo chất lượng của lưu vực bến cảng khi nó tiếp giáp với cửa sông hoặc vùng nước ven biển có lẽ nằm ngoài phạm vi của chủ bến cảng ngoại trừ việc đảm bảo rằng, các hoạt động trong bến cảng đó không gây ô nhiễm. Tuy nhiên, thuyền trưởng là người cần phải đảm bảo nước được sử dụng để uống, làm sạch cá, làm đá và chế biến cá đáp ứng các tiêu chuẩn trong khả năng của mình.
Cần có các phép đo định tính và định lượng theo thời gian để theo dõi liên tục chất lượng nước từ các nguồn cung cấp khác nhau. Chủ bến cảng nên đảm bảo xử lý nước thích hợp trong khu phức hợp cảng cá cũng như bắt đầu các biện pháp khắc phục với các nhà cung cấp khi nguồn nước từ bên ngoài bị ô nhiễm.
Việc lấy mẫu và phân tích nước phải được thực hiện bởi các phòng thí nghiệm được chứng nhận ISO. Bất cứ phòng thí nghiệm có sẵn không được chứng nhận theo tiêu chuẩn ISO nên được đánh giá chất lượng bởi phòng thí nghiệm đã được chứng nhận ISO, bằng cách thực hiện các thử nghiệm cộng tác để đảm bảo rằng, độ chênh lệch của kết quả là đủ nhỏ. Kết quả không đáng tin cậy sẽ làm trầm trọng thêm các vấn đề ô nhiễm khi không được khắc phục kịp thời. Thử nghiệm lấy mẫu và theo dõi nên được thực hiện bởi các kỹ thuật viên có trình độ.
Tùy thuộc vào tình trạng thực tế của cơ sở hạ tầng cảng cá và điều kiện môi trường trong và xung quanh bến cảng, việc giám sát phải được thực hiện theo một chương trình cụ thể cho từng nguồn cung cấp nước.
Giếng khoan
Nhiễm bẩn có thể phát sinh từ các chất gây ô nhiễm xâm nhập vào nước từ cảng hoặc từ nước thải vào lỗ khoan chính trong khu vực thông qua vỏ nứt hoặc bị ăn mòn. Trong trường hợp quá tải là điều hiển nhiên (nước lợ), các xét nghiệm cần được tiến hành ít nhất là hàng tháng.
Ống dẫn nước thành phố
Nguồn cung có thể bị ô nhiễm ngay tại nguồn hoặc thông qua các đường ống bị ăn mòn dẫn ra đến bến cảng. Các thử nghiệm hoàn chỉnh phải được thực hiện sau mỗi nửa năm, và các cơ quan chức năng cần được thông báo khi có các kết quả ô nhiễm.
Bể chứa nước và thùng nước
Cả hai loại cấu trúc này đều dễ bị vi khuẩn tấn công nếu mức clo dư trong đó thấp hoặc không tồn tại. Thử nghiệm có thể không cần thiết nếu thực hiện chà định kỳ. Xét nghiệm vi khuẩn nên được thực hiện ít nhất nửa năm.
Nước lưu vực cảng
Thông thường, lưu vực cảng được kiểm tra hàng năm. Tuy nhiên, ở những nơi gió mùa thường xuyên, ta nên thử nghiệm lúc vào đầu mùa khô, khi lượng nước thải còn trong nước và một lần nữa trong mùa mưa khi các hoạt động nông nghiệp ở mức cao. Một giai đoạn quan trọng khác đối với bến cảng là đỉnh điểm của mùa đánh bắt cá. Khi đó, ô nhiễm thường đạt mức cao nhất và nguyên nhân chính là do tàu thuyền.
2. Quy trình thử nghiệm
Mặc dù các chi tiết về lấy mẫu, thử nghiệm và phân tích nằm ngoài phạm vi của cuốn sổ tay này, những gì sau đây là mô tả chung về tầm quan trọng của các thử nghiệm chất lượng nước thường được thực hiện.
Các quy trình và thông số thử nghiệm có thể được nhóm thành các loại vật lý, hóa học, vi khuẩn và vi mô.
- Các thử nghiệm vật lý cho thấy các đặc tính có thể phát hiện được bằng các giác quan.
- Các thử nghiệm hóa học xác định lượng khoáng và các chất hữu cơ ảnh hưởng đến chất lượng nước.
- Xét nghiệm vi khuẩn cho thấy sự hiện diện của vi khuẩn, đặc trưng của ô nhiễm trong các chất lắng.
Thử nghiệm vật lý
Màu sắc, độ đục, chất rắn tổng, chất rắn hòa tan, chất rắn lơ lửng, mùi và hương vị được ghi lại.
Màu sắc trong nước có thể do sự hiện diện của các khoáng chất như sắt và mangan hoặc các chất có nguồn gốc thực vật như tảo và cỏ dại. Kiểm tra màu cho biết hiệu quả của hệ thống xử lý nước.
Độ đục trong nước là do chất rắn lơ lửng và chất keo. Nó có thể là do đất bị xói mòn do nạo vét hoặc do sự phát triển của vi sinh vật. Nếu có chất rắn thải, mầm bệnh có thể được bọc trong các hạt và thoát khỏi hoạt động của clo trong quá trình khử trùng.
Mùi và hương vị có liên quan đến sự hiện diện của các vi sinh vật sống; hoặc phân hủy các chất hữu cơ bao gồm cỏ dại, tảo; hoặc các chất thải công nghiệp có chứa amoniac, phenol, halogen, hydrocacbon. Hương vị này được truyền cho cá, khiến chúng trở nên khó chịu. Trong khi clo làm loãng mùi và hương vị do một số chất gây ô nhiễm gây ra, nó tạo ra mùi hôi khi thêm vào nước bị ô nhiễm với chất tẩy rửa, tảo và một số chất thải khác.
Thử nghiệm hóa học
Độ pH, độ cứng, sự hiện diện của một nhóm các thông số hóa học, biocides, hóa chất độc hại cao và B.O.D được chọn.
pH là thước đo nồng độ ion hydro. Nó là một chỉ số về độ axit tương đối hoặc độ kiềm của nước. Các giá trị từ 9,5 trở lên cho thấy độ kiềm cao, trong khi các giá trị từ 3 trở xuống biểu thị độ axit. Giá trị pH thấp giúp khử clo hiệu quả nhưng gây ra sự ăn mòn. Giá trị dưới 4 thường không hỗ trợ sinh vật sống trong môi trường biển. Nước uống nên có độ pH từ 6,5 đến 8,5. Nước lưu vực cảng có thể thay đổi từ 6 đến 9.
B.O.D: biểu thị lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật để ổn định chất hữu cơ phân hủy trong điều kiện hiếu khí. B.O.D cao có nghĩa là có ít oxy hơn để hỗ trợ sự sống và cho biết ô nhiễm hữu cơ.
Xét nghiệm vi khuẩn
Vì lý do kỹ thuật và kinh tế, các thủ tục phân tích để phát hiện sinh vật gây hại là không thực tế đối với việc giám sát chất lượng nước thông thường. Tất cả các phân tích vi khuẩn có thể chứng minh rằng, tại thời điểm kiểm tra, vi khuẩn chỉ định ô nhiễm phân, có thể hoặc không thể được chứng minh trong một mẫu nước nhất. Ngoài ra, kết quả kiểm tra vi khuẩn thường xuyên phải được hiểu theo những kiến thức về nguồn cung cấp nước, bao gồm nguồn, điều trị và cách phân phối chúng.
Bất cứ khi nào thay đổi trong điều kiện dẫn đến suy giảm chất lượng nước cung cấp, cần tăng tần suất kiểm tra vi khuẩn để hàng loạt mẫu từ các địa điểm được lựa chọn có thể xác định mối nguy và cho phép thực hiện hành động khắc phục. Khi xét nghiệm vệ sinh an toàn, bao gồm cả kiểm tra trực quan, chỉ ra rằng, một nguồn cung cấp nước rõ ràng là đối tượng ô nhiễm, hành động khắc phục phải được thực hiện, không phân biệt kết quả kiểm tra vi khuẩn. Đối với nguồn cung cấp nước tại nông thôn chưa được lấy mẫu, các cuộc điều tra vệ sinh thường là hình thức kiểm tra duy nhất có thể được thực hiện thường xuyên.
Việc công nhận nhiễm trùng vi sinh vật dẫn đến sự phát triển của các phương pháp kiểm tra định kỳ để đảm bảo rằng, nước dành cho con người không bị ô nhiễm. Mặc dù hiện nay có thể phát hiện sự hiện diện của nhiều tác nhân gây bệnh trong nước, nhưng các phương pháp cô lập và liệt kê thường phức tạp và tốn thời gian. Do đó, không thể giám sát nước uống cho mọi mầm bệnh vi khuẩn có thể xảy ra do nhiễm bẩn. Một cách tiếp cận hợp lý hơn là phát hiện các vi sinh vật thường có trong phân của con người và các động vật máu nóng khác làm chỉ số ô nhiễm phân, cũng như hiệu quả của xử lý nước và khử trùng. Sự hiện diện của các vi sinh vật ấy chính là tác nhân gây bệnh đường ruột. (Đường ruột của người đàn ông chứa vô số vi khuẩn hình que được gọi là sinh vật coliform và mỗi người thải ra từ 100 đến 400 tỷ sinh vật coliform mỗi ngày ngoài các loại vi khuẩn khác). Ngược lại, sự vắng mặt của các sinh vật phân bào cho thấy rằng mầm bệnh có thể không xuất hiện. Tìm kiếm các chỉ số ô nhiễm phân như vậy cung cấp một phương tiện để kiểm soát chất lượng. Việc sử dụng các sinh vật đường ruột cũng như các chỉ số về ô nhiễm phân là một nguyên tắc được chấp nhận rộng rãi để theo dõi và đánh giá sự an toàn của các nguồn cung cấp nước. Lý tưởng nhất là, việc tìm ra vi khuẩn chỉ thị như vậy biểu thị sự hiện diện của tất cả các tác nhân gây bệnh có liên quan.
Các sinh vật chỉ thị nên có trong phân, nhưng chỉ với số lượng nhỏ, chúng phải dễ dàng bị cô lập, xác định, liệt kê và không được phát triển trong nước. Chúng cũng nên tồn tại lâu hơn mầm bệnh trong nước và có khả năng chống lại các chất khử trùng, chẳng hạn như clo. Trong thực tế, các tiêu chí này không thể được đáp ứng bởi bất kỳ một sinh vật nào, mặc dù nhiều sinh vật được thực hiện bởi các sinh vật coliform, đặc biệt là Escherichia coli - chỉ số quan trọng về ô nhiễm do vật liệu phân của nguồn gốc động vật hoặc người.
3. Phương pháp xử lý nước
Xử lý nước thô để sản xuất ra nước có chất lượng rất tốn kém. Vậy nên, việc xác định số lượng nước cần xử lý trở nên quan trọng, vì không phải tất cả nước được sử dụng trong một bến cảng thủy sản hoặc nhà máy chế biến cần phải đạt chất lượng có thể uống được. Kích thước của thiết bị cũng rất quan trọng để sản xuất nước với chi phí hợp lý. Điểm chính cần nhớ là, các hệ thống và đường ống riêng biệt phải đúng tiêu chuẩn cho nước sạch và phải được đảm bảo để tránh nhiễm chéo. Mỗi hệ thống phải được xác định rõ ràng bằng cách tương phản đường ống màu.
Nước được sử dụng để uống, làm sạch cá và làm đá phải không có vi khuẩn gây bệnh và có thể cần xử lý thứ cấp hoặc thậm chí xử lý hoàn toàn tùy thuộc vào các nguyên tố hóa học cần được loại bỏ. Nước cho các nhu cầu khác như vệ sinh chung có lẽ chỉ cần xử lý sơ cấp
3.1. Xử lý sơ cấp
Có bốn phương pháp xử lý chính: Clo hóa, xử lý ozone, điều trị tia cực tím và lọc màng.
Clo hóa: Nước ngọt hoặc nước biển có thể được clo hóa bằng cách sử dụng khí clo hoặc hypochlorites. Nước clo hóa giảm thiểu sự phát triển chất nhờn trên bề mặt và giúp kiểm soát mùi hôi.
Những ưu điểm chính của việc sử dụng khí clo:
• Đây là phương pháp hiệu quả nhất để tạo clo tự do cho nước thô.
• Nó làm giảm độ pH trong nước một chút.
• Điều khiển rất đơn giản, thử nghiệm đơn giản và nó không phải là một phương pháp đắt tiền.
Những bất lợi chính:
• Khí clo rất độc hại và có thể kết hợp với các hóa chất khác để tạo thành vật liệu dễ cháy nổ.
• Hệ thống điều khiển tự động đắt tiền.
• Xi lanh clo có thể không có sẵn ở các trung tâm nhỏ.
• Clo mở rộng nhanh chóng khi gia nhiệt và do đó, các chai phải có các phích cắm dễ nóng chảy được đặt ở 70°C. Nó cũng phản ứng với nước, giải phóng nhiệt. Do đó, nước không được phun vào một xy lanh bị rò rỉ.
Xử lý ozone: Mặc dù nguyên tắc là tương đối đơn giản, phương pháp này cần thiết bị đặc biệt, cung cấp oxy tinh khiết và các nhà khai thác được đào tạo. Ozone được tạo bằng cách truyền oxy tinh khiết qua bộ khuyếch tán khí ở đáy cột hấp thụ, theo hướng ngược lại với dòng chảy của nước thô. Thời gian lưu giữ hoặc tiếp xúc rất quan trọng và kích thước của cột hấp thụ phụ thuộc vào lưu lượng nước.
Ưu điểm chính của xử lý ozone:
• Ozone là một chất diệt khuẩn mạnh hơn nhiều so với clo đặc biệt cho vi khuẩn phân.
• Nó làm giảm độ đục của nước bằng cách phá vỡ các thành phần hữu cơ.
• Quá trình này được kiểm soát dễ dàng.
Những bất lợi:
• Oxy tinh khiết có thể không có sẵn tại địa phương
• Ozon hóa nước ăn mòn đường ống kim loại.
• Ozone phân hủy nhanh chóng thành oxy.
• Nước phải được sục khí trước khi sử dụng để loại bỏ ozon.
Xử lý chiếu xạ tia cực tím: Phương pháp này thường được sử dụng để xử lý nước uống. Việc lắp đặt thành công đã được thực hiện để làm sạch nước biển trong các nhà máy chế biến cá lớn.
Ưu điểm chính của điều trị U-V:
• Các tia U-V trong khoảng 2500-2600 đơn vị angstrom diệt tất cả các loại vi khuẩn.
• Không có sự thay đổi về cảm quan, hóa học hoặc vật lý đối với chất lượng nước.
• Phơi nhiễm quá mức không có bất kỳ ảnh hưởng xấu nào.
Những bất lợi chính:
• Cung cấp điện phải đáng tin cậy.
• Độ đục làm giảm hiệu quả.
• Nước có thể yêu cầu xử lý trước như lọc.
• Các đơn vị đòi hỏi phải thường xuyên kiểm tra và bảo trì.
• Độ dày của màng nước không được vượt quá 7,5cm
Màng lọc: Phương pháp xử lý màng thẩm thấu thường đắt tiền cho việc lắp đặt quy mô thương mại. Kết hợp xử lý màng với các đơn vị điều trị U-V có sẵn để sử dụng trong nước.
3.2. Xử lý thứ cấp
Xử lý nước thứ cấp bao gồm trầm tích và lọc, tiếp theo là clo hoá. Trầm tích có thể được thực hiện bằng cách giữ nước thô trong ao hoạc bể. Bốn loại lọc cơ bản là dạng lọc ống, lọc thanh bằng cát, lọc cát đa phương tiện và lọc dòng chảy.
Lọc dạng ống: Hệ thống này được thiết kế để xử lý nuóc có độ đục thấp và sẽ laoij bỏ các chất rắn trong phạm vi từ 5 đến 100 micron.
Những ưu điểm chính:
• Chi phí thấp và cài đặt “in-line”.
• Thay ống rất đơn giản.
• Khi ống bị tắc, dòng chảy sẽ dừng lại.
Những bất lợi chính
• Tăng đột ngột độ đục của hệ thống
• Ống lọc có thể không có sẵn và yêu cầu số lượng lớn.
Lọc nhanh bằng cát: Hệ thống này bao gồm một lớp sỏi. Khi chất rắn tích tụ trên đỉnh, dòng chảy giảm cho đến khi nó dừng lại. Điều này được hiệu chỉnh bằng cách dội ngược lại dòng để loại bỏ chất rắn tích tụ trên đỉnh.
Những ưu điểm chính:
• Chi phí của phương tiện lọc là không đáng kể.
• Thao tác rất đơn giản.
Những bất lợi chính:
• Một bể chứa cho nước lọc được yêu cầu để cung cấp nước sạch trở lại.
• Tải trọng bơm tăng khi trầm tích tích tụ.
Lọc cát đa phương tiện (lọc sâu): Hệ thống này tương tự như phương pháp lọc cát nhanh (yêu cầu thêm các lớp vật liệu khác như than antraxit, cát mịn, sỏi mịn).
Lọc dòng chảy: Lọc có thể ở ấp xuất khí quyển hoặc bằng cách sử dụng hệ thống điều áp.
Những ưu điểm chính:
• Tốc độ dòng chảy cao dễ dàng đạt được.
• Nước có độ đục đến khoảng 1500ppm có thể được xử lý.
• Mức độ lọc có thể dễ dàng điều chỉnh
• Có thể dễ dàng làm sạch bộ lọc bằng cách sử dụng nước đã lọc.
Những bất lợi chính:
• Cần giám sat chặt chẽ để đảm bảo rằng màng lọc không vỡ.
3.3. Xử lý hoàn toàn
Xử lý hoàn toàn bao gồm keo tụ, lắng đọng, khử trùng và lọc. Sự kết tụ và lắng đọng sẽ giúp loại bỏ chất gây ô nhiễm trong nước, gây ra độ đục, mùi vị. Điều này có thể đạt được bằng cách thêm vôi để làm cho nước có tính kiềm nhẹ. Tiếp theo là việc bổ sung các chất đông như alum (nhôm sunfat), sunfat sắt hoặc clorua sắt. Kết tủa có thể được loại bỏ bằng cách lắng đọng và lọc.
Có thể cần phải xử lý hoá học để giảm hàm lượng sắt, mangan, phấn và chất hữu cơ quá mức. Sắt được loại bỏ bằng cách sục khí hoặc clo để tạo ra chất flocculant mà sau đó, có thể loại bỏ bằng cách lọc. Mangan được loại bỏ bằng cách sục khí. Sau đó, điều chỉnh pH và lọc dòng chảy. Hầu hết các màu sắc được loại bỏ bằng cách xử lý sunphat sắt để làm lắng đọng kết tủa có màu.
HOÀNG NAM
(Theo FAO)
Tạp chí Thử nghiệm Ngày nay số 13 tháng 11/2018