ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
VŨ HOÀI NAM
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
HỒ BƠI Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ ĐỀ XUẤT
BIỆN PHÁP QUẢN LÝ
Chuyên ngành: Quản Lý Môi Trường
Mã số: 60 85 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ
QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học:
TS. TÔ THỊ HIỀN
Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2010
i
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn trân trọng và sâu sắc nhất đến Cô hướng dẫn,
TS. Tô Thị Hiền – cô đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo cho em trong suốt
quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Môi Trường, trường Đại
Học Khoa Học Tự Nhiên đã cho em những ý kiến quý báu trong quá trình em thực
hiện đề tài.
số clo dư, pH, Cloramin, tổng Coliforms và nhiệt độ. Kết quả cho thấy có 100% hồ
không đạt tiêu chuẩn về nhiệt độ và clo dư trong nước; 71 - 77% hồ vi phạm chỉ
tiêu pH; 29 - 35% hồ có nồng độ cloramin cao hơn 0,2 ppm; 82 – 100% hồ nhiễm vi
sinh vào Thứ 7, Chủ Nhật. Từ kết quả trên tác giả đã đề xuất một số biện pháp quản
lý nhằm cải thiện chất lượng nước hồ bơi ở TPHCM hiện nay.
Từ khóa: hồ bơi, chất lượng nước, TPHCM.
iii
ABSTRACT
Pool water quality is one of the factors that affect directly to swimmer’s health
and decide the success or failure in the business of a pool. Pool water quality is not
satisfactory, swimmer may be infected some diseases on respiratory, digestive, skin,
eyes ... Therefore the studying and evaluating the quality of pool water in Ho Chi
Minh city (HCM City) is now a necessary task to help the pool managers and
swimmers more understanding on the quality and the treatment of pool water in
HCM City today, since it can develop more scientific research in the field of
swimming pools and water quality in Vietnam. This study was carried out from
August 2009 to June 2010 in 84 swimming pools in the HCM city. The purpose of
the study was to investigate the current status of water quality, management of
water quality at public pools and propose appropriate management methods. All
swimming pool water samples were taken from Monday to Friday, of which 9 pools
were more surveyed on the weekends, to analysis carefully for chlorine - residue,
pH, chloramine, temperature, and total Coliforms. Results showed that 100% pool
violated in temperature and residual chlorine, 71 - 77% pool violated in pH
indicators; 29 - 35% pool had chloramine concentration over 0,2 ppm and 82 100% pool were contaminated by micro-organisms on the weekends. From the
above results the authors proposed some management methods to improve water
quality in public swimming pools in HCM City.
Key words: swimming pool, water quality, HCM City.
1. Tính cấp thiết của đề tài ____________________________________________ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu _______________________________________________ 1
3. Nội dung nghiên cứu ______________________________________________ 2
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ______________________________________ 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài _______________________________ 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN __________________________________________ 3
1.1. Thành phần nước hồ bơi __________________________________________ 3
1.2. Ô nhiễm nước hồ bơi _____________________________________________ 4
1.3. Xử lý nước hồ bơi ________________________________________________ 6
1.3.1. Lọc tuần hoàn __________________________________________________ 6
1.3.2. Pha loãng _____________________________________________________ 8
1.3.3. Kết tủa – tạo bông ______________________________________________ 8
1.3.4. Điều chỉnh pH _________________________________________________ 8
1.3.5. Sử dụng chất khử trùng __________________________________________ 8
1.3.5.1. Các phản ứng của clo trong nước _________________________________ 9
v
1.3.5.2. Ảnh hưởng của pH ___________________________________________ 13
1.4. Các sản phẩm phụ của quá trình xử lý và vấn đề sức khỏe người bơi _____ 15
1.5. Tình hình quản lý chất lượng nước hồ bơi trên thế giới ________________ 16
1.6. Tình hình quản lý chất lượng nước hồ bơi ở Việt Nam _________________ 20
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU _________________________ 23
2.1. Phương pháp điều tra phỏng vấn __________________________________ 23
2.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm _____________________________ 23
2.2.1. Giai đoạn 1: Nghiên cứu chất lượng nước hồ bơi trong trường hợp kiểm tra
có báo trước _______________________________________________________ 23
2.2.2. Giai đoạn 2: Nghiên cứu chất lượng nước hồ bơi trong trường hợp kiểm tra
đột xuất ___________________________________________________________ 24
3.7. Đề xuất các giải pháp quản lý khả thi ______________________________ 55
3.7.1. Về hệ thống quản lý ____________________________________________ 55
3.7.2. Về phương pháp kiểm tra, đánh giá, xếp loại hồ bơi ___________________ 55
3.7.3. Về biện pháp quản lý chất lượng nước _____________________________ 56
3.7.3.1. Xây dựng quy trình quản lý chất lượng nước tại các hồ bơi ___________ 56
3.7.3.2. Ban hành tiêu chuẩn chất lượng nước cho hồ bơi, spa _______________ 57
3.7.3.3. Ban hành tiêu chuẩn kỹ thuật ___________________________________ 57
3.7.3.4. Chuyển đổi loại hình hồ bơi ____________________________________ 57
3.7.3.5. Tuyên truyền giáo dục _________________________________________ 58
KẾT LUẬN _______________________________________________________ 59
PHỤ LỤC ________________________________________________________ 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ___________________________________________ 94
vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BYT
Bộ Y tế.
CLB
Câu lạc bộ.
DBPs
Disinfection by products – phụ phẩm diệt khuẩn.
TTTDTT
Trung tâm thể dục thể thao.
TPHCM
Thành phố Hồ Chí Minh.
TTYTDP/TP
Trung tâm Y tế dự phòng thành phố Hồ Chí Minh.
VH-TT-DL/TP
Văn hóa – Thể thao – Du lịch thành phố Hồ Chí Minh.
WHO
World Health Organization - Tổ chức y tế thế giới.
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng nước sinh hoạt thông thường ________ 3
Bảng 1.2. Chất khử trùng và dư lượng chất khử trùng (mg/L) trong hồ bơi _______ 9
Bảng 1.3. Ảnh hưởng của pH trong nước hồ bơi
Hình 1.5. Ảnh hưởng của pH đến sự phân ly HClO và ClO-__________________________ 14
Hình 2.1. Sơ đồ vị trí lấy mẫu _________________________________________ 25
Hình 2.2. Sơ đồ phản ứng của DPD với clo ______________________________ 30
Hình 3.1. Hệ thống quản lý các hồ bơi tại TPHCM ________________________ 33
Hình 3.2. Nguồn nước sử dụng cho hồ bơi _______________________________ 39
Hình 3.3. Máy lọc phèn tại hồ bơi Lý Thường Kiệt (Quận Tân Bình) ___________ 40
Hình 3.4. Tỉ lệ hồ bơi thay nước và tuần hoàn nước tại TPHCM ______________ 41
Hình 3.5. Lượng hồ bơi đạt tiêu chuẩn về clo dư, pH, vi sinh trong đợt khảo sát lần
1 ________________________________________________________________ 43
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn khoảng dao động của clo dư và pH tại 84 hồ bơi trong
trường hợp kiểm tra có báo trước ______________________________________ 43
Hình 3.7. Tỉ lệ các chỉ tiêu không đạt tiêu chuẩn chất lượng nước qua các đợt kiểm
tra _______________________________________________________________ 44
Hình 3.8. Chất lượng nước hồ bơi vào các ngày Thứ 4, Thứ 7 và Chủ Nhật _____ 47
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn khoảng dao động của clo dư và pH tại 9 hồ bơi trong
trường hợp kiểm tra đột xuất __________________________________________ 48
x
Hình 3.10. Lượng clo dư trung bình và vi sinh trung bình trong 34 mẫu nước hồ bơi
khảo sát cuối tuần __________________________________________________ 49
Hình 3.11. Hệ thống quản lý hành chính các hồ bơi (mô hình đề xuất) _________ 55
-1-
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Bơi lội là một trong những hoạt động vui chơi giải trí, thư giãn và rèn luyện
Điều tra hiện trạng quản lý và công tác quản lý các hồ bơi tại TPHCM: bao
gồm hệ thống quản lý, nội dung quản lý, các biện pháp xử lý vi phạm.
- Điều tra hiện trạng chất lượng nước tại các hồ bơi ở TPHCM.
- Đề xuất biện pháp quản lý.
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: chất lượng nuớc trong các hồ bơi công cộng.
- Phạm vi: Thành phố Hồ Chí Minh.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Đề tài nghiên cứu, đánh giá chất lượng nước hồ bơi và đề xuất biện pháp quản
lý là một đề tài hết sức cần thiết trong tình hình hiện nay ở TPHCM, khi mà hệ
thống quản lý hồ bơi cũng như chất lượng nước hồ bơi luôn là tâm điểm chú ý của
nhiều người nhất là vào mùa nắng nóng.
Kết quả của đề tài góp phần tổng hợp lại các vấn đề liên quan đến chất lượng
nước hồ bơi, bước đầu giúp các nhà quản lý, người dân tham gia bơi lội có một cái
nhìn khái quát hơn về tình hình chất lượng nước và phương pháp xử lý nước hồ bơi
hiện nay ở TPHCM từ đó có thể phát triển thêm nhiều nghiên cứu khoa học về lĩnh
vực hồ bơi và chất lượng nước hồ bơi tại Việt Nam.
-3-
Chương 1 ‐ TỔNG QUAN
1.1. Thành phần nước hồ bơi
Nước sử dụng cho hồ bơi thường là nước sinh hoạt, ở những vùng không có hệ
thống cấp nước sinh hoạt thì có thể dùng nước ngầm hoặc nước mưa nhưng phải
đảm bảo một số chỉ tiêu chất lượng theo quy định của từng vùng, từng quốc gia.
Chẳng hạn ở Việt Nam, giới hạn các chỉ tiêu chất lượng nước sinh hoạt thông
Không có
Không có
mùi vị lạ
mùi vị lạ
3
Độ đục (*)
NTU
5
5
4
Clo dư
mg/L
0,3 – 0,5
-
5
Chỉ số Pecmanganat
mg/L
4
4
9
Độ cứng tính theo
mg/L
350
-
CaCO3 (*)
10
Hàm lượng clorua (*)
mg/L
300
-
50
150
14
E. Coli hoặc Coliforms
Con/100 mL
0
20
chịu nhiệt
Chú thích:
(*) Là chỉ tiêu cảm quan.
Giới hạn tối đa cho phép I: Áp dụng đối với các cơ sở cung cấp nước.
Giới hạn tối đa cho phép II: Áp dụng đối với hình thức tự khai thác nước của
cá nhân, hộ gia đình (giếng khoan, giếng đào, bể nước mưa).
Ngoài ra, trong nước hồ bơi còn có một số chất khử trùng như clo, brôm, axit
xyanuric, hoặc các chất khử trùng khác như vôi, đồng sunfat; izo xyanurat - chất ổn
định clo; nhôm sunfat – chất lắng cặn; poly đialyl đimetyl amoni clorit – chất làm
hồ bơi trong vắt và óng ánh; Soda ash (NaHCO3) – dùng để kiểm soát tổng lượng
kiềm, điều chỉnh pH (Queensland, 2006). Việc sử dụng những hóa chất này tùy theo
quy định của mỗi quốc gia và mỗi hồ bơi sao cho nước hồ phải cân bằng, không ảnh
hưởng đến sức khỏe người bơi, không làm hư hỏng các trang thiết bị trong hồ và
quan trọng hơn hết là phải đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng nước hồ bơi theo quy
định của từng khu vực, quốc gia.
khác, nhiệt độ tăng cao cũng làm giảm khả năng hòa tan của khí, điều này dẫn đến
việc bốc thoát hơi nước, clo vào không khí, làm giảm nồng độ clo dư trong nước,
giảm khả năng khử trùng, ảnh hưởng đến chất lượng nước. Khi nhiệt độ tăng cao
còn làm mất đi lượng CO2 trong nước, pH tăng lên gây ảnh hưởng đến khả năng
khử trùng của clo và ảnh hưởng đến sức khỏe của người bơi. Ngoài ra một số con
vật như chim, thằn lằn có thể chết khi chúng uống nước hồ bơi.
Sự ô nhiễm có nguồn gốc chủ quan như thiếu nguồn kinh phí đầu tư cho máy
móc, thiết bị sử dụng cho việc lọc – tuần hoàn nước, thiếu kinh nghiệm trong việc
xử lý nước hồ bơi; việc quản lý chất lượng nước hồ bơi chưa đạt hiệu quả, và đặc
biệt là sự tác động mạnh mẽ của người bơi. Người bơi có thể mang theo xuống hồ
vô số vi khuẩn tích tụ trên da, hoặc có trong nước bọt. Theo ước tính mỗi người bơi
mang xuống hồ từ 50 đến 600 000 vi khuẩn (Powick, 1989), một số vi khuẩn có thể
gây nên những bệnh như tả, lỵ, thương hàn, tiêu chảy khi người bơi nuốt phải.
Ngoài ra, những chất bài tiết từ người bơi có chứa những hợp chất khó phân hủy,
khi tan vào nước có chứa chất khử trùng như clo, những chất này nhanh chóng kết
-6-
hợp với clo tạo thành những sản phẩm phụ của quá trình diệt trùng gọi tắt là DBPs
(Disinfection - by - products) có ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe người bơi (xem
phần 1.4).
Chính vì vậy, để giữ được chất lượng nước hồ bơi, đảm bảo sức khỏe cho
người bơi, các hồ bơi bắt buộc phải tiến hành việc xử lý nước thường xuyên.
1.3. Xử lý nước hồ bơi
Mục đích của việc xử lý nước hồ bơi là loại bỏ những chất ô nhiễm, khống chế
sự phát sinh mầm bệnh, tiêu diệt vi khuẩn, vi sinh có trong nước; giữ cân bằng
nước, đem lại sự thoải mái, an toàn cho người bơi.
Có nhiều phương pháp khác nhau để xử lý nước hồ bơi, tuy nhiên hiện nay đa
- Các chất bẩn dạng rắn, xác vi trùng… sẽ được giữ lại trong buồng lọc sau
một thời gian sẽ bị thải ra ngoài khi tiến hành súc bộ lọc.
- Các chất bẩn dưới dạng lỏng như nước tiểu, mồ hôi… sẽ đi qua thiết bị khử
trùng tự động và chuyển hóa thành nước sạch.
Giai đoạn 3: Phần nước sau khi lọc sẽ được chạy qua hệ thống châm hóa chất
khử trùng, sau đó sẽ được đưa qua hệ thống điều chỉnh nhiệt, điều chỉnh đến nhiệt
độ thích hợp và trả vào hồ thông qua các đầu trả nước.
Sơ đồ làm việc của thiết bị lọc tuần hoàn trên được mô tả qua Hình 1.1.
Nước cấp bù khi
hao hụt
Hệ thống thu
nước mặt
Hệ thống lọc
NƯỚC HỒ BƠI
Hệ thống thu
nước tầng giữa
Trả nước sau khi
lọc
Hệ thống thu
nước tầng đáy
Hệ thống điều
chỉnh nhiệt
Khử trùng bằng
1.3.4. Điều chỉnh pH
Độ pH của nước hồ bơi là một chỉ số rất quan trọng ảnh hưởng tới tác dụng
khử trùng của clo, an toàn về sức khỏe, tạo sự thoải mái cho người bơi và độ bền
của thiết bị. Theo tiêu chuẩn chất lượng nước hồ bơi của hầu hết các nước trên thế
giới, pH phải nằm trong khoảng 7,2 – 7,6.
1.3.5. Sử dụng chất khử trùng
Chất khử trùng là những hóa chất có tính oxi hóa mạnh như clo, brôm, clo
dioxit, ozôn, các hypoclorit và các muối của nó. Cơ sở của phương pháp khử trùng
bằng hóa chất là sử dụng chất oxi hóa mạnh hơn để oxi hóa tế bào vi sinh vật,
khống chế hoạt động sống và tiêu diệt chúng. Việc lựa chọn hóa chất khử trùng
cũng như liều lượng, cách sử dụng và những chỉ tiêu cho phép về nồng độ chất khử
-9-
trùng có trong nước hồ bơi tùy thuộc vào các quốc gia, các vùng lãnh thổ khác nhau
(xem Bảng 1.2).
Bảng 1.2. Chất khử trùng và dư lượng chất khử trùng (mg/L) trong hồ bơi (WHO,
2000b).
Chất khử
Anh
trùng
Trung
Mỹ
Cloxyanurat
2,5 - 5
-
-
-
-
Clo dioxit
-
0,2 – 0,3
-
-
0,3
Trong bảng trên ta thấy nồng độ clo dư ở Đức được quy định rất thấp (0,2 –
0,6 mg/L) do ở Đức có một quy định rất nghiêm ngặt bắt buộc người bơi phải tắm
trước khi xuống hồ để giảm bớt phần lớn các chất ô nhiễm do người bơi, vì thế
lượng clo dư không cần phải cao như các nước khác. Ở Ý, lượng clo dư cũng không
cao (0,6 – 1,2 mg/L) do ở nước này bên cạnh việc dùng clo để khử trùng thì còn sử
NCl3 + H2O
Tricloramine
Theo nghiên cứu của Griffin & Chamberlin (1941) sự hình thành các hợp chất
monocloramin, dicloramin và tricloramin (gọi chung là cloramin) và nồng độ của
chúng phụ thuộc chủ yếu vào pH, nhiệt độ, và tỉ lệ Cl : N trong nước hồ.
- 11 -
Nguồn: Palin, 1950 .
Hình 1.2. Mối liên hệ giữa pH và sự hình thành cloramin trong hồ bơi.
Công trình nghiên cứu bởi Weil và Morris (1949) đã xác định được dicloramin
và tricloramin bắt đầu hình thành ở tỉ lệ Cl : N = 5 : 1. Dicloramin và monocloramin
cũng có tính khử trùng, nhưng khả năng khử trùng của chúng rất yếu; dicloramin có
tính khử trùng mạnh hơn monocloramin khoảng 2 - 3 lần, nhưng yếu hơn clo từ 20
– 25 lần. Mặt khác, các cloramin là những chất độc gây chứng bệnh hen suyễn cho
những người thường xuyên tiếp xúc, chúng có mùi rất khó chịu, làm đục nước hồ,
cay mắt người bơi…. Tuy nhiên nếu tỉ lệ Cl : N = 9 : 1 thì các cloramin bắt đầu bị
phân hủy, tạo thành N2O, NO2-, N2 và NO3-. Điểm cloramin bắt đầu bị phân hủy
được gọi là điểm clo hóa hay điểm tới hạn (xem Hình 1.3).
- 12 -
Hình 1.3. Hiện tượng clo hóa trong nước hồ bơi.
Xác định được điểm clo hóa là một yếu tố rất quan trọng trong việc xử lý
phải kể đến là pH.
1.3.5.2. Ảnh hưởng của pH
pH là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả của quá trình khử trùng bằng clo.
Khi pH < 6 thì lượng clo dư trong hồ nhanh chóng bị thất thoát vào không khí
vì HClO sẽ bị phân hủy thành oxi và HCl theo phương trình: 2HClO O2 + 2HCl.
Mặt khác, pH thấp gây bỏng da, mắt người bơi, đồng thời phá hủy những trang thiết
bị bằng kim loại có trong hồ bơi.
Khi pH > 8, nước hồ bơi sẽ bị đục, hiệu quả khử trùng giảm vì 90% lượng
HClO có trong nước hồ sẽ chuyển ngay thành dạng ClO-. Khoảng pH thích hợp cho
- 14 -
người sử dụng và an toàn cho các trang thiết bị trong hồ bơi được xác định là từ 7,2
đến 7,6 (xem Bảng 1.3).
Bảng 1.3. Ảnh hưởng của pH trong nước hồ bơi
(Nguồn: www.education.tas.gov.au)
100
100
80
80
60
60
8.5
pH
Hình 1.5. Ảnh hưởng của pH đến sự phân ly HClO và ClO-