Ô nhiễm phốt pho ở mức báo động trên toàn thế giới

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Water Resources Research của Liên đoàn Địa Vật lý Mỹ (AGU), trên khắp thế giới, mức độ ô nhiễm phốt pho trong nước ngọt do con người gây ra đang ở mức nguy hiểm.

Hàm lượng phốt pho dư thừa trong nước khiến tảo phát triển nhanh chóng. Ảnh: Bill Yates.

Phốt pho là thành phần phổ biến có trong phân bón bởi vì nó làm tăng năng suất cây trồng. Tuy nhiên, một lượng lớn phốt pho không được cây trồng hấp thụ sẽ tích tụ trong đất hoặc bị cuốn trôi ra sông, hồ và vùng ven biển. Phốt pho có thể kích thích sự nở hoa của tảo. Khi tảo chết đi và phân hủy, nguồn nước bị ô nhiễm này có thể làm chết cá. Nhưng phần lớn lượng phốt pho không biến mất trong nước sau hiện tượng trên mà được tích tụ trong đất. Đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa có cách xử lý lượng phốt pho tồn dư này.

“Nhiều nơi trên thế giới không có đủ nước để pha loãng phốt pho hoặc có tải lượng ô nhiễm quá lớn khiến hệ thống nước không thể đồng hóa tất cả mọi thứ”, TS. Mesfin Mekonnen ở Đại học Nebraska, Mỹ, đồng tác giả nghiên cứu nói.

Nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát hoạt động nông nghiệp để tính toán tổng lượng phốt pho do con người tạo ra xâm nhập vào nước trên bề mặt Trái Đất từ năm 2002 đến năm 2010. Họ thu thập dữ liệu về lượng phân bón dùng để canh tác nông nghiệp ở mỗi quốc gia, đồng thời ước tính sản lượng phốt pho công nghiệp và nội địa bằng cách nhìn vào mức tiêu thụ protein trên đầu người của mỗi nước.

“Nhiều nghiên cứu khác từng tính toán tải lượng phốt pho toàn cầu. Nhưng chúng tôi đã tiến xa hơn vì chúng tôi chia nhỏ tải lượng phốt pho theo nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như loại cây trồng, quốc gia và thành phần kinh tế. Đây là điều chưa ai từng làm”, Mekonnen nói.

Kết quả của nghiên cứu mới cho thấy, hoạt động của con người mỗi năm thải ra 1.62 triệu tấn phốt pho vào các lưu vực nước ngọt lớn trên khắp thế giới. Trung Quốc đóng góp 30% tải lượng phốt pho vào các vùng nước ngọt, đứng sau là Ấn Độ và Mỹ (lần lượt ở mức 8% và 7%).

Nguyên nhân gây ô nhiễm phốt pho toàn cầu chủ yếu đến từ nước thải sinh hoạt (54%), tiếp theo là canh tác nông nghiệp (38%) và sản xuất công nghiệp (8%). Nhóm nghiên cứu nhận thấy, tải lượng phốt pho trong nông nghiệp tăng 27% trong giai đoạn nghiên cứu, từ 579 tấn vào năm 2002 đến 734 tấn vào năm 2010.

Các nhà nghiên cứu cũng ước lượng mức độ ô nhiễm nước (WPL) trên những lưu vực sông lớn của Trái Đất. Họ so sánh lượng nước ngọt cần thiết để pha loãng phốt pho dư thừa đến nồng độ cho phép với dòng chảy thực tế của sông trong lưu vực. Nếu lưu vực nước ngọt có WPL trên giá trị 1, các tiêu chuẩn chất lượng nước đang không được đảm bảo và lưu vực nhận nhiều phốt pho hơn lượng nó có thể đồng hóa, Mekonnen cho biết.

Kết quả so sánh cho thấy, các lưu vực nước ngọt với WPL trên giá trị 1 ở 38% diện tích mặt đất – là nơi sinh sống của 90% dân số thế giới (ngoại trừ Nam Cực). Những lưu vực này thường gắn liền với vùng đông dân cư hoặc vùng nông nghiệp thâm canh.

Các khu vực nước ngọt bị ô nhiễm phốt pho nặng nề nhất bao gồm lưu vực thoát nước Aral (giữa các quốc gia Kazakhstan và Uzbekistan), sông Hoàng Hà ở Trung Quốc, sông Ấn và sông Hằng ở Ấn Độ, sông Danube ở châu Âu. Các khu vực ít dân cư như Australia và phía bắc châu Phi cũng bị ô nhiễm nước ở mức độ cao. Những khu vực này tuy có tải lượng phốt pho nhỏ hơn so với Trung Quốc và châu Âu nhưng lại có ít nước để pha loãng phốt pho dư thừa hơn.

Joep Schyns – nhà nghiên cứu trong lĩnh vực quản lý nước tại Đại học Twente (Hà Lan) – cho biết, các vùng nước ngọt có hàm lượng phốt pho ở mức cao sẽ khả năng xảy ra hiện tượng phú dưỡng, hoặc dư thừa chất dinh dưỡng. “Tình trạng nước phú dưỡng do ô nhiễm phốt pho gây ra hiện tượng tảo nở hoa, dẫn đến cái chết của cá và nhiều loài sinh vật thủy sinh do chúng bị thiếu oxy và ánh sáng”, Schyns nói.

Quốc Hùng dịch

Nguồn: https://phys.org/news/2018-01-phosphorus-pollution-dangerous-worldwide.html