Phú dưỡng hóa: nguyên nhân và giải pháp

Phú dưỡng hóa là một trong những nguyên nhân chính gây nên tình trạng tảo nở hoa do tồn đọng quá nhiều chất dinh dưỡng từ các loại phân bón, nước thải vào môi trường nước. Hãy cùng Nhất Tinh tìm hiểu chi tiết nguyên nhân và giải pháp xử lý tình trạng phú dưỡng hóa trong bài viết sau. 

Phú dưỡng hóa là gì? 

Theo NOAA - Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương quốc gia Hoa Kỳ, phú dưỡng hóa là hiện tượng xảy ra khi có quá nhiều chất dinh dưỡng chủ yếu là nitơ (N) và photpho (P) trong phân bón, nước thải tồn đọng trong môi trường nước. Thêm vào đó, lượng nước thải từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và nước thải sinh hoạt đổ ra môi trường nước càng nhiều sẽ càng làm tăng tốc độ phú dưỡng, nhất là ở các khu vực như ao hồ, vùng nước ven biển,...

H

Nguyên nhân gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa

Kể từ những năm 1940, lượng P toàn cầu đã tăng lên gấp 18 lần, N đã tăng hơn gấp 6 lần. Trong đó, ước tính rằng, lượng P hàng năm thải vào các hệ thống thuỷ sinh đã tăng gấp 3 lần, N tăng gấp 2 lần.

Mặt khác, tình trạng khai thác đất đai, phát triển nông nghiệp, nuôi trồng thuỷ hải sản cùng sự gia tăng dân số toàn cầu đã làm tăng thêm lượng nước thải vào môi trường cũng đã làm gia tăng tình trạng phú dưỡng hóa trong môi trường nước. 

Một số nguyên nhân cụ thể gây ra tình trạng phú dưỡng hóa gồm:

Nông nghiệp

Sự phát triển của các hoạt động nông nghiệp, trồng cây, chăn nuôi sẽ kéo theo tình trạng gia tăng lượng phân bón, nước thải có chứa N, P. Điều này sẽ làm giải phóng nhiều chất dinh dưỡng hơn vào môi trường nước và không khí. 

Nước thải

Các loại chất tẩy rửa trong giặt giũ, vệ sinh cũng có chứa nhiều N, P và được thải trực tiếp ra các cống rãnh mà không qua xử lý. Các hệ thống thoát nước và xử lý nước thải của thành phố lại không loại bỏ được N và P ra khỏi lượng chất thải thải ra môi trường. Mặt khác, sự gia tăng dân số toàn cầu cũng làm tăng thêm lượng N, P thải ra môi trường làm cho tình trạng phú dưỡng hóa ngày một nghiêm trọng hơn.

Nhiên liệu hóa thạch

Nhiên liệu hóa thạch như hydrocarbon, than, dầu nhiên liệu hoặc khí tự nhiên được sử dụng rộng rãi trong sản xuất, giao thông vận tải, sản xuất điện năng và nông nghiệp đã giải phóng lượng lớn khí thải gây ô nhiễm không khí và nguồn nước. Các hoạt động công nghiệp, máy bay, tàu, các phương tiện giao thông đường bộ, nhà máy điện than là những nguồn gây ô nhiễm N đáng kể.

Nước mưa

N là nguyên tố có trong thành phần của không khí. Các hoạt động của con người đã tạo ra một lượng N dư thừa đáng kể dưới dạng NOx. Khi gặp mưa, lượng N này đã lắng đọng lại và chảy vào môi trường đất và các vùng nước gần đó. 

Kéo theo đó, tình trạng phú dưỡng hóa tăng cao kích thích sự phát triển của hiện tượng tảo nở hoa tạo ra nhiều vùng nước thiếu oxy và làm nhiễm độc cho các sinh vật dưới nước.

Tác hại của tình trạng phú dưỡng hóa

Việc dư thừa các chất dinh dưỡng trong môi trường nước làm đẩy mạnh sự phát triển của tảo, làm mất cân bằng hệ sinh thái dưới nước và làm suy giảm chất lượng nguồn nước. 

Phú dưỡng hoá còn làm thay đổi đáng kể lưới thức ăn trong ao hồ, sông suối và các hệ sinh thái ven biển. Dẫn đến các loại thực vật phù du ngày càng có nhiều trong nguồn nước còn các loại vi tảo và đại thực vật đáy giảm làm ảnh hưởng đến sự phát triển của các loài cá. 

Tình trạng thừa dưỡng chất này còn tình trạng thiếu oxy và mất đa dạng sinh học do thiếu oxy hoà tan trong nước, thúc đẩy tảo nở hoa. Tăng thêm lượng khí thải nhà kính, khí metan, oxit nitơ gây biến đổi khí hậu cũng là hậu quả do phú dưỡng gây ra.

Về mặt kinh tế, hiện tượng phú dưỡng hóa ,tăng tình trạng tảo nở hoa còn làm tiêu tốn khá nhiều chi phí lọc nước, xử lý nước thải. Gây ảnh hưởng đáng kể cho cả sức khoẻ con người, động vật, các ngành nuôi trồng thuỷ sản và thậm chí là các lĩnh vực du lịch, khách sạn,... 

Xem thêm: Thiệt hại kinh tế liên quan đến hiện tượng tảo nở hoa

Một số giải pháp xử lý tình trạng phú dưỡng hóa

Để xử lý và ngăn ngừa tình trạng phú dưỡng, chính phủ, doanh nghiệp và cả cá nhân cần phải chung tay làm giảm thiểu lượng dưỡng chất thải ra môi trường. Một số giải pháp tiêu biểu để xử lý tình trạng này chẳng hạn như:

• Kiểm soát lượng P có trong các sản phẩm giặt xả, tẩy rửa vệ sinh

• Kiểm soát tảo nở hoa để duy trì chất lượng nước và hệ sinh thái thủy sinh

• Bảo toàn nguồn năng lượng sử dụng trong hộ gia đình giúp giảm thiểu thải dưỡng chất dư thừa gây ô nhiễm không khí

• Tích cực di chuyển bằng các phương tiện công cộng để giảm thải lượng NOx vào không khí

• Nỗ lực làm giảm lượng khí thải, nước thải tại các mỏ, nhà máy và nước sinh hoạt

• Nâng cao trong công tác quản lý sử dụng đất, quản lý cảnh quan và nâng cấp các hệ thống xử lý nước thải

• Giảm sử dụng phân bón và giảm thiểu thất thoát chất dinh dưỡng từ nuôi trồng thông qua các biện pháp quản lý chất dinh dưỡng bền vững.

• Trồng nhiều cây phủ xanh đồi trọc, ngăn ngừa xói mòn đất để giảm thất thoát các chất dinh dưỡng chảy vào nguồn nước.

Xem thêm: Các biện pháp xử lý và phòng tránh hiện tượng tảo nở hoa

Cách khôi phục và duy trì  lại hệ sinh thái thuỷ sinh

Nhiều nghiên cứu cho thấy việc kiểm soát các nguồn dinh dưỡng từ bên ngoài chảy vào môi trường nước không phải lúc nào cũng làm giảm được tình trạng phú dưỡng hóa và tảo nở hoa. Các vùng ao, hồ gần như phục hồi rất chậm khi được sử dụng các biện pháp xử lý vì các chất dinh dưỡng đã tồn đọng trong thời gian dài. Chúng bổ sung cho tảo nở hoa và làm cho hiện tượng phú dưỡng hóa ngày càng nghiêm trọng hơn.

Vì vậy, việc phục hồi hệ sinh thái thuỷ sinh phải bao gồm cả phục hồi các hệ sinh thái nước bị hư hỏng và các chức năng, tính chất sinh học, vật lý và hóa học của các vùng nước đó. Một số phương pháp mang đến hiệu quả tốt có thể kể đến như dùng hoá chất, sục khí và dùng công nghệ siêu âm để kiểm soát tảo. Trong đó, công nghệ kiểm soát tảo bằng sóng siêu âm được xem là giải pháp an toàn và thân thiện với môi trường và hữu hiệu trong việc xử lý tình trạng phú dưỡng.