Tài liệu Đánh giá mức độ ô nhiễm hệ thống thủy lợi bắc nam hà và đề xuất giải pháp làm giảm ô nhiễm trong điều kiện phát triển kinh tế - xã hội hiện nay

LỜI CẢM ƠN   Để hoàn thành bài Luận văn này em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ nhiệt tình của Thầy Cô, cá nhân và tổ chức. Trước tiên, em xin được gửi lời cảm ơn đến ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa, cùng toàn thể quý Thầy, Cô khoa Kỹ thuật tài nguyên nước Trường Đại Học Thủy Lợi đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức bổ ích và những bài học kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian em học tập tại trường. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô PGS.TS Lê Thị Nguyên và Thầy TS Nguyễn Việt Anh đã định hướng đề tài và hướng dẫn tận tình trong suốt thời gian thực hiện khóa luận. Sau cuối em xin cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã đã hỗ trợ, động viên trong suốt quá trình học tập, làm việc và hoàn thành khóa luận. Khóa luận này như một trong những thành quả đúc kết trong suốt hai năm học trên ghế giảng đường. Trong quá trình làm khóa luận, mặc dù đã rất cố gắng song cũng không tránh khỏi nhưng thiếu sót. Chính vì vậy, em rất mong sự góp ý bổ sung từ Quý thầy cô để khóa luận được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2014 Học viên thực hiện Nguyễn Viết Huy   BẢN CAM KẾT Em xin cam kết đề tài nghiên cứu : “ Đánh giá mức độ ô nhiễm hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà và đề xuất giải pháp làm giảm ô nhiễm trong điều kiện phát triển kinh tế - xã hội hiện nay” là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu có nguồn gôc rõ ràng tuân thủ đúng nguyên tắc, kết quả trình bày trong luận văn được thu thập trong quá trình nghiên cứu là trung thực chưa từng được ai công bố trước đây. Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2014 Học viên thực hiện Nguyễn Viết Huy     MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1  CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU .............................................................4  1.1. Tổng quan tình hình ô nhiễm trên các hệ thống thủy lợi ...............................4  1.1.1 Các nguồn chủ yếu gây ô nhiễm nguồn nước ....................................................4  1.1.2. Tình hình ô nhiễm nước mặt trên một số hệ thống thủy lợi ở nước ta .............7  1.1.3 Ảnh hưởng ô nhiễm nguồn nước đến phát triển kinh tế xã hội .......................14  1.1.4. Các nghiên cứu có liên quan đến đề tài . .......................................................15  1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu..................................................................16  1.2.1 Điều kiện tự nhiên ............................................................................................16  1.2.2 Điều kiện kinh tế xã hội ...................................................................................20  1.2.3. Tài nguyên nước của hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà .....................................29  1.3. Tình hình môi trường chung của hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà ...............32  1.3.1 Chất lượng nước mặt của hệ thống thủy lợi .....................................................32  1.3.2. Nguyên nhân và nguồn gây ô nhiễm chất lượng nước ...................................33  1.3.3. Ảnh hưởng của ô nhiễm nguồn nước đến sự phát triển kinh tế xã hội ..........36  Kết luận chương 1 ...................................................................................................38  CHƯƠNG II: MẠNG LƯỚI KHẢO SÁT – CHẾ ĐỘ LẤY MẪU – PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH – CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM .....................39  2.1. Mạng lưới khảo sát chất lượng nước trong hệ thống ...................................39  2.1.1 Các nguyên tắc lựa chọn vị trí điều tra quan trắc.............................................39  2.1.2 Phạm vi điều tra phân tích chất lượng nước. ...................................................41  2.2. Chế độ lấy mẫu – kỹ thuật lấy mẫu ................................................................43  2.2.1 Chế độ lấy mẫu.................................................................................................43  2.2.1. Kỹ thuật trong công tác lấy mẫu .....................................................................43  2.3. Phương pháp phân tích và các chỉ tiêu phân tích .........................................44  2.4. Cơ sở đánh giá mức độ ô nhiễm ......................................................................45  CHƯƠNG III: DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY CỦA HỆ THỐNG THỦY LỢI BẮC NAM HÀ .............................................................47  3.1. Diễn biến chất lượng nước trên hệ thống những năm gần đây ...................47  3.1.1 Diễn biến chất lượng nước mùa khô (tháng 3 và tháng 4 ) ..............................47  3.1.2. Diễn biến chất lượng nước mùa mưa (tháng 7 và tháng 11 )..........................60  3.1.3. So sánh diễn biến một số nhóm chỉ tiêu ô nhiễm điển hình trong mùa mưa và mùa khô trên hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà giai đoạn năm (2010, 2011, 2012, 2013)..........................................................................................................................72  3.2. Một số kết luận về chất lượng nước và nguồn gây ô nhiễm hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà........................................................................................................79  3.2.1. Nguyên nhân và các nguồn ô nhiễm. ..............................................................79  3.2.2. Chất lượng nước mặt của hệ thống thủy lợi ....................................................80  Kết luận chương III ................................................................................................81  CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH VÙNG NHẠY CẢM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC .......................................................................82  4.1 Xác định các vùng nhạy cảm gây ô nhiễm chất lượng nước trên hệ thống. 82  4.2. Đề xuất một số biện pháp quản lý chất lượng nước trên hệ thống..............85  4.2.1 Biện pháp thể chế .............................................................................................85  4.2.2 Biện pháp kỹ thuật ...........................................................................................86  4.2.3 Biện pháp kinh tế ............................................................................................95  4.3.4. Giải pháp giám sát chất lượng hệ thống thủy lợi ............................................99  Kết luận chương IV ...............................................................................................103  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................104  DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 - Nhiệt độ trung bình tháng, năm các trạm khí tượng khu vực Bắc Nam Hà 30  Bảng 1.2 - Độ ẩm tương đối trung bình tháng, năm các trạm Khí tượng - đơn vị :%... 30  Bảng 1.3 - Tốc độ gió trung bình tháng , năm các trạm khí tượng - Đơn vị: m/s....31  Bảng 1.4 - Các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ............................................35  Bảng 1.5 : Dự báo tải lượng các chất ô nhiễm đổ vào hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà trung bình trong ngày ................................................................................................35  Bảng 1.6: Tỷ lệ mắc một số bệnh liên quan đến ô nhiễm nước (số ca/100.000 người) 37  Bảng 2.1: Vị trí điều tra khảo sát chất lượng nước và nguồn gây ô nhiễm nước hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà.......................................................................................41  Bảng 2.2: Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hoá, vi sinh ...........................45  Bảng 4.1: Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt ..............................................................91  Bảng 4.2 : Vị trí các trạm giám sát chất lượng nước hệ thống thủy nông Bắc Nam Hà 100  Bảng 4.3. Tần suất lấy mẫu và chỉ tiêu giám sát chất lượng nước ........................101  DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 - Bản đồ hành chính hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà ................................17  Hình 2.1: Bản đồ vị trí điều tra, khảo sát chất lượng nước năm 2012 ......................40  Hình 3.6 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu DO tháng 3 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................48  Hình 3.7: Diễn biến trung bình chỉ tiêu DO tháng 4 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................48  Hình 3.8: Diễn biến trung bình chỉ tiêu BOD5 tháng 3 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................48  Hình 3.9 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu BOD5 tháng 4 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................48  Hình 3.10: Diễn biến trung bình chỉ tiêu COD tháng 3 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................49  Hình 3.11: Diễn biến trung bình chỉ tiêu COD tháng 4 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................49  Hình 3.12 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu As tháng 3 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................49  Hình 3.13: Diễn biến trung bình chỉ tiêu As tháng 4 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................49  Hình 3.14 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fe tháng 3 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................50  Hình 3.15 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fe tháng 4 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................50  Hình3.16: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Coliform tháng 3 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................51  Hình 3.17: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Coliform tháng 4 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................51  Hình 3.20 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu pH - tháng 3 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................52  Hình 3.21: Diễn biến trung bình chỉ tiêu pH tháng 4 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................52  Hình 3.22 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Cl - tháng 3 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................53  Hình 3.23 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Cl - tháng 4 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................53  Hình 3.24: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Tổng CRLL tháng 3 khu vực trạm bơm năm 2010-2013..........................................................................................................53  Hình 3.25 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Tổng CRLL tháng 4 khu vực trạm bơm năm 2010-2013..........................................................................................................53  Hình 3.26: Diễn biến trung bình chỉ tiêu DO tháng 3 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................54  Hình 3.27: Diễn biến trung bình chỉ tiêu DO tháng 4 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................54  Hình 3.28: Diễn biến trung bình chỉ tiêu BOD5 tháng 3 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................55  Hình 3.29: Diễn biến trung bình chỉ tiêu BOD5 tháng 4 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................55  Hình 3.30: Diễn biến trung bình chỉ tiêu COD tháng 3 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................55  Hình 3.31 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu COD tháng 4 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................55  Hình 3.32: Diễn biến trung bình chỉ tiêu As tháng 3 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................56  Hình 3.33 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu As tháng 4 khu vực nội động năm 20102013 ...........................................................................................................................56  Hình 3.34: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fe tháng 3 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................56  Hình 3.35 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fe tháng 4 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................56  Hình 3.36 :Diễn biến trung bình chỉ tiêu Coliform tháng 3 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................57  Hình 3.37 :Diễn biến trung bình chỉ tiêu Coliform tháng 4 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................57  Hình 3.38: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fecal Coliform tháng 3 khu vực nội đồng năm 2010-2013..........................................................................................................58  Hình 3.39 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fecal Coliform tháng 4 khu vực nội đồng năm 2010-2013..........................................................................................................58  Hình 3.40 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu pH tháng 3 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................58  Hình 3.41 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu pH tháng 4 khu vực nội động năm 20102013 ...........................................................................................................................58  Hình 3.42 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Cl - tháng 3 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................59  Hình 3.43: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Cl - tháng 4 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................59  Hình 3.44 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Tổng CRLL tháng 3 khu vực nội đồng năm 2010-2013..........................................................................................................60  Hình 3.45 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Tổng CRLL tháng 4 khu vực nội đồng năm 2010-2013..........................................................................................................60  Hình 3.46: Diễn biến trung bình chỉ tiêu DO tháng 7 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................61  Hình 3.47 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu DO tháng 11 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................61  Hình 3.48: Diễn biến trung bình chỉ tiêu BOD5 tháng 7 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................61  Hình 3.49: Diễn biến trung bình chỉ tiêu BOD5 tháng 11 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................61  Hình 3.50: Diễn biến trung bình chỉ tiêu COD tháng 7 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................62  Hình 3.51: Diễn biến trung bình chỉ tiêu COD tháng 11 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................62  Hình 3.52 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu As tháng 7 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................62  Hình 3.53 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu As tháng 11 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................62  Hình 3.54 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fe tháng 7 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................63  Hình 3.55 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fe tháng 11 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................63  Hình 3.56: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Coliform tháng 7 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................64  Hình 3.57 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Coliform tháng 11 khu vực trạm bơm năm 2010-2013..........................................................................................................64  Hình 3.58 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fcal Coliform tháng 7 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 ..................................................................................................................64  Hình 3.59 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fcal Colifor tháng 11 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 ..................................................................................................................64  Hình 3.60 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu PH tháng 7 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................65  Hình 3.61 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu PH tháng 11 khu vực trạm bơm năm 2010-2013 .................................................................................................................65  Hình 3.62 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Cl- tháng 7 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................65  Hình 3.63 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Cl- tháng 11 khu vực trạm bơm năm 20102013 ...........................................................................................................................65  Hình 3.64: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Tổng CRLL tháng 7 khu vực trạm bơm năm 2010-2013..........................................................................................................66  Hình3.65: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Tổng CRLL tháng 11 khu vực trạm bơm năm 2010-2013..........................................................................................................66  Hình 3.66: Diễn biến trung bình chỉ tiêu DO tháng 7 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................67  Hình 3.67: Diễn biến trung bình chỉ tiêu DO tháng 11 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................67  Hình 3.68: Diễn biến trung bình chỉ tiêu BOD5 tháng 7 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................67  Hình 3.69: Diễn biến trungbình chỉ tiêu BOD5 tháng 11 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................67  Hình 3.70 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu COD tháng 7 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................68  Hình 3.71: Diễn biến trung bình chỉ tiêu COD tháng 11 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................68  Hình 3.70 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu As tháng 7 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................68  Hình 3.71: Diễn biến trung bình chỉ tiêu As tháng 11 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................68  Hình 3.74: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fe tháng 7 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................69  Hình 3.75: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fe tháng 11 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................69  Hình 3.76: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Coliform tháng 7 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................70  Hình 3.77: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Coliform tháng 11 khu vực nội đồng năm 2010-2013 .................................................................................................................70  Hình 3.78: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fecal Coliform tháng 7 khu vực nội đồng năm 2010-2013..........................................................................................................70  Hình 3.79: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Fecal Coliform tháng 11 khu vực nội đồng năm 2010-2013 ..........................................................................................................70  Hình 3.80 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu pH tháng 7 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................71  Hình 3.81 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu pH tháng 11 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................71  Hình 3.82: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Cl - tháng 7 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................71  Hình 3.83: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Cl - tháng 11 khu vực nội đồng năm 20102013 ...........................................................................................................................71  Hình 3.84 : Diễn biến trung bình chỉ tiêu Tổng CRLL tháng 7 khu vực nội đồng năm 2010-2013..........................................................................................................72  Hình 3.85: Diễn biến trung bình chỉ tiêu Tổng CRLL tháng 11 khu vực nội đồng năm 2010-2013..........................................................................................................72  Hình 3.87: Diễn biến TB COD theo mùa mưa và mùa khô năm ( 2010- 2013 ) .........................74  Hình 3.88: Diễn biến DO theo mùa mưa và mùa khô năm(2010-2013) ..........................75  Hình 3.89: Diễn biến TB As theo mùa mưa và mùa khô năm ( 2010-2013 )...........................76  Hình 3.90: Diễn biến Fe theo mùa mưa và mùa khô năm ( 2010-2013 ) .......................76  Hình 3.91: Diễn biến TB Coliform theo mùa mưa và mùa khô năm ( 2010-2013)...........77  Hình 3.92: Diễn biến TB Cl- theo mùa mưa và mùa khô năm ( 2010-2013) .................78  Hình 3.93: Diễn biến pH theo mùa mưa và mùa khô năm ( 2010-2013 )....................78  Hình 4.1. Bảng đồ phân vùng ô nhiễm của khu vực nghiên cứu ..............................83  Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ hệ thống BASTAFAT-F................................................90  Hình 4.3 : Sơ đồ công nghệ hệ thống BASTAFAT-F...............................................93  Hình 4.16. Sơ đồ mô hình xử lý rác thải sinh hoạt ...................................................94  DANH MỤC VIẾT TẮT VN : Việt Nam KCN : Khu công nghiệp CTR : Chất thải rắn TCCP : Tiêu chuẩn cho phép XLNT : Xử lý nước thải BQL : Ban quản lý CN-TB : Công nghệ - Thiết bị 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Những năm gần đây chất lượng nước của các hệ thống thủy lợi ở Việt Nam đã được quan tâm đánh giá xem xét bởi vì hiện nay vấn đề ô nhiễm chất lượng nước của nhiều hệ thống thủy lợi ở nước ta là rất đáng lo ngại. Những kết quả điều tra đánh giá chất lượng nước ở một số hệ thống thủy lợi lớn như Bắc Hưng Hải, Sông Nhuệ (Hà Nội-Hà Nam), Đa Độ và An Kim Hải (Hải Phòng), Sông Chu (Thanh Hóa), Bắc Nghệ An,... đã cho thấy một số đặc điểm và hiện trạng như sau: - Tất cả các hệ thống thủy lợi lớn với diện tích trên dưới 100.000 ha đều đi qua các vùng dân cư tập trung, các khu công nghiệp và các thành phố, thị xã, các khu vực này có rất nhiều loại chất thải trực tiếp vào hệ thống kênh sông, đặc biệt là nước thải chưa qua xử lí. - Các hệ thống thủy lợi lớn nằm trong vùng đồng bằng khá phát triển và có nhiều ngành nghề truyền thống như thủ công, mỹ nghệ, dệt nhuộm,... Mặt khác dân trí còn thấp việc xả thải là thiếu ý thức, các khu vực sản xuất thủ công không có xử lí, ngoài ra còn có chất thải do chăn nuôi gia súc tập trung của vùng nông thôn. - Việc kết hợp bảo vệ và quản lí các hệ thống thủy lợi còn rất hạn chế, nhất là giữa các ngành nông nghiệp, công nghiệp, đô thị. Sự tham gia của cộng đồng dân cư trong vùng cũng còn rất ít. - Việc điều tra, kiểm tra, đánh giá thường xuyên về chất lượng nước của các hệ thống cũng chưa được thực hiện, mới chỉ một số hệ thống được đánh giá trong một số năm, nên số liệu không liên tục, các nguồn gây ô nhiễm hiện nay cũng rất khó xử lí do cơ chế chưa hoàn chỉnh giữa các ngành, các cấp. Hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà là một hệ thống lớn ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, với đặc điểm chính là đi qua nhiều trung tâm đô thị, các khu dân cư của thành phố Nam Định, thị xã Phủ Lý và các huyện Lý Nhân, Bình Lục, Thanh Liêm, Mỹ Lộc, Ý Yên,Vụ Bản. Đồng thời hệ thống cũng đi qua rất nhiều cơ sở công nghiệp, tiểu 2 thủ công nghiệp và làng nghề truyền thống như làng nghề tre nan, may mặc, nhuộm dệt và chế biến thức ăn gia súc, sản xuất bia.... Hệ thống được bao quanh bởi các sông lớn và một số sông trong nội địa của hệ thống khá phức tạp, bao gồm sông Hồng, sông Đáy, sông Đào, sông Châu Giang, sông Sắt và sông Lấp - Châu Giang. Đây là hệ thống thủy lợi liên tỉnh gồm Nam Định và Hà Nam nên việc điều hành trong quản lí, khai thác,... cũng có phần khó khăn. Mặt khác, các hệ thống này lấy nước chủ yếu từ các sông lớn đang chịu nhiều ảnh hưởng khác nhau từ các nguồn ô nhiễm từ sinh hoạt đô thị, nước mặt từ cửa sông, là đoạn cuối hạ lưu của các sông như sông Hồng, sông Đáy và sông Đào,... Hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà, qua hàng chục năm hoạt động hệ thống này đã nhiều lần được tu bổ nâng cấp, gần đây nhất là cuối những năm 1990. Tuy vậy vẫn còn nhiều bất cập, nhất là các vấn đề liên quan đến chất lượng nước mà đến nay chưa được đánh giá đúng. Hiện nay hệ thống đang bị ô nhiễm khá nhiều khu vực, hơn nữa nhiều khu công nghiệp, đô thị hóa đang phát triển rất nhanh chóng. Vì vậy việc nghiên cứu đề tài: “Đánh giá mức độ ô nhiễm hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà và đề xuất giải pháp làm giảm thiểu ô nhiễm trong điều kiện phát triển kinh tế - xã hội hiện nay” là có tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 2. Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước và nguyên nhân gây ô nhiễm nước của hệ thống. - Xác định các vùng nhạy cảm và cảnh báo các nguy cơ gây ô nhiễm nước từ đó đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng nước nhằm giảm thiểu ô nhiễm trong điều kiện phát triển kinh tế - xã hội hiện nay. 3. Nội dung nghiên cứu của đề tài - Tổng quan vấn đề nghiên cứu - Mạng lưới khảo sát, chế độ lấy mẫu, phương pháp phân tích và cơ sở đánh giá mức độ ô nhiễm nước 3 - Nguyên nhân, hiện trạng và diễn biến chất lượng nước qua các năm gần đây trên hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà. - Xác định các vùng nhạy cảm và đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước. 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu - Cách tiếp cận Kế thừa các tài liệu và kết quả nghiên cứu đã có và chọn lọc bổ sung các tài liệu. Tiếp cận hệ thống. - Phương pháp nghiên cứu Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu các kết quả có liên quan đến đề tài nhằm làm rõ các nội dung và vấn đề nghiên cứu. Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu, số liệu và thống kê số liệu có liên quan. Phương pháp phân tích: Phân tích các số liệu để xây dựng các đại lượng, các giải pháp cần thiết. 4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan tình hình ô nhiễm trên các hệ thống thủy lợi 1.1.1 Các nguồn chủ yếu gây ô nhiễm nguồn nước Hiện nay, tình trạng ô nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại ở nước ta. Ô nhiễm nước làm thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý – hoá học – sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm đa dạng sinh vật trong nước, giảm giá trị sử dụng của nước. Các nguồn gây ô nhiễm nguồn nước có thể kể đến như sau: 1.1.1.1. Nước thải sinh hoạt Quá trình đô thị hoá tại VN diễn ra rất nhanh. Những đô thị lớn tại VN như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước rất nặng nề. Đô thị ngày càng phình ra tại VN, nhưng cơ sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại VN vô cùng thô sơ. Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam (VACNE), nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng càng ngày càng xấu đi. Ước tính, hiện chỉ có khoảng 6% lượng nước thải đô thị được xử lý. Quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá khiến luồng di cư đổ về đô thị. Song việc thu gom, xử lý rác thải và nước thải sinh hoạt lại không được để ý. Theo đánh giá VN trong vòng ít nhất là 10-15 năm nữa sẽ còn phải hứng chịu các tác động nặng nề do nước thải sinh hoạt không được xử lý. Một báo cáo toàn cầu mới được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công bố hồi đầu năm 2010 cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện nước sạch và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém. Còn theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 5 80% các bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước. Người dân ở cả nông thôn và thành thị đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do môi trường nước đang ngày một ô nhiễm trầm trọng. Hình ảnh nước thải sinh hoạt của người dân thải trực tiếp ra kênh mương ở hình 1.1, phụ lục 1. 1.1.1.2. Nước thải công nghiệp Ô nhiễm môi trường nước do nước thải từ KCN trong những năm gần đây là rất lớn, tốc độ gia tăng này cao hơn rất nhiều so với tổng nước thải từ các lĩnh vực khác. Tính đến tháng 6/2012, có khoảng 62% các KCN đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung nhưng theo đánh giá chung của Cục cảnh sát phòng chống tội phạm về môi trường PC49, các công trình này dù đã đi vào hoạt động nhưng hiệu quả không cao, dẫn đến tình trạng 75% nước thải KCN thải ra ngoài với lượng ô nhiễm cao. Điển hình là Khu vực kinh tế trọng điểm phía Nam gồm Tp. Hồ Chí Minh (TPHCM), Đồng Nai và Bình Dương được xem là khu vực tập trung nhiều KCN và dự án FDI lớn nhất cả nước, mặc dù tỷ lệ xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung ở khu vực này khá cao, nhưng tình trạng vi phạm các qui định về môi trường vẫn thường xuyên xảy ra. Hình ảnh nước thải công nghiệp của nhà máy Sabeco Sông Lam thải trực tiếp ra kênh mương ở hình 1.2, phụ lục 1 1.1.1.3. Nước thải y tế Ở Việt Nam, mỗi ngày có 120 nghìn m3 nước thải y tế thải ra, 350-400 tấn chất thải y tế, trong đó có 42 tấn chất thải y tế độc hại cần được xử lý. Nước thải từ các bệnh viện chưa qua xử lý xả ra môi trường đang là vấn đề gây bức xúc trong nhân dân các khu vực lân cận vì nó gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt. Thậm chí nhiều nơi ứ đọng, thẩm thấu còn ảnh hưởng đến mạch nước ngầm. Mỗi ngày các bệnh viện xả hàng triệu mét khối nước thải ra môi trường, một phần trong số đó mang theo mầm bệnh hòa vào dòng chảy mương, máng, sông ngòi qua các khu dân cư. Hình ảnh nước thải Y tế thải trực tiếp ra hồ ao giới thiệu ở hình 1.3, phụ lục 1. 1.1.1.4. Nước thải các làng nghề Theo thống kê, hiện cả nước có 1.450 làng nghề, trong đó có hơn 300 làng nghề truyền thống. Trên thực tế hầu hết các cơ sở sản xuất nhỏ của làng nghề vẫn 6 nằm xen lẫn khu dân cư hoặc tập trung thành cụm, nhưng không có ranh giới rõ rệt giữa khu sản xuất và khu sinh hoạt tại cơ sở, công nghệ thì lạc hậu, thủ công, thiết bị cũ chắp vá, thiếu đồng bộ. Từ các tồn tại trên dẫn đến năng suất, chất lượng sản phẩm rất yếu kém, đặc biệt do các cơ sở sản xuất còn hoạt động theo hướng phân tán, tự phát, quy mô nhỏ đã dẫn đến khó khăn trong việc tổ chức quản lý chất thải (xử lý thu gom) để giảm thiểu ô nhiễm môi trường... Theo kết quả điều tra, khảo sát mới đây nhất mà Bộ Khoa học - Công nghệ công bố cho thấy 100% mẫu nước thải, thậm chí cả nước mặt, nước ngầm ở các làng nghề đều vượt các tiêu chuẩn cho phép. Tỷ lệ người dân làng nghề mắc bệnh cao hơn ở các làng thuần nông, thường gặp ở các bệnh về đường hô hấp, đau mắt, bệnh đường ruột, bệnh ngoài da. Tại một số làng nghề đặc thù, xuất hiện các bệnh nguy hiểm như ung thư, quái thai, nhiễm độc kim loại nặng. Nhiều dòng sông chảy qua các làng nghề hiện nay đang bị ô nhiễm nặng; nhiều ruộng lúa cây trồng bị giảm năng suất do ô nhiễm không khí từ làng nghề. Hình ảnh nước thải làng nghề thải trực tiếp ra sông giới thiệu ở hình 1.4, phụ lục 1. 1.1.1.5. Chất thải rắn (các nguồn rác thải) Các KCN mới do được đầu tư công nghệ hiện đại, hệ thống xử lý khí thải đồng bộ trước khi xả thải ra môi trường, dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường không khí tại các KCN này đã được cải thiện một cách rõ rệt. Thống kê cho thấy, năm 2011 mỗi ngày các KCN nước ta thải ra khoảng 8000 tấn chất thải rắn (CTR), tương đương khoảng ba triệu tấn một năm. Tuy nhiên, lượng CTR đang tăng lên cùng với việc gia tăng tỷ lệ lấp đầy các KCN, nếu như tính trung bình cả nước, năm 2005 - 2006, một ha diện tích đất cho thuê phát sinh CTR khoảng 134 tấn/năm, thì đến năm 2008 - 2009, con số này đã tăng lên 204 tấn/năm (tăng 50%). Sự gia tăng phát thải trên đơn vị diện tích đã phản ánh sự thay đổi trong cơ cấu sản xuất công nghiệp, xuất hiện các ngành có mức phát thải cao và quy mô ngày càng lớn tại các khu công nghiệp và dự báo tổng phát thải CTR từ các KCN năm 2015 sẽ vào khoảng 6 đến 7,5 triệu tấn/năm và đến năm 2020 đạt từ 9 đến 13,5 triệu tấn/năm. Hình ảnh chất thải rắn thải trực tiếp ra môi trường giới thiệu ở hình 1.5, phụ lục 1. 7 1.1.1.6. Nước thải từ khu vực sản xuất nông nghiệp Trong những năm gần đây, sản xuất nông nghiệp nước ta có nhiều biểu hiện lạm dụng thuốc tăng trưởng, thuốc bảo vệ thực vật cũng như phân bón. Tất cả dư lượng đó tham gia vào làm ô nhiễm nước sông. Do hiện tượng thấm nước mà dư lượng các loại thuốc trừ sâu cũng như phân bón ở các vùng sản xuất nông nghiệp có thể gây ô nhiễm nước ngầm và đất. Sự có mặt của những chất này, kể cả khi có nồng độ rất nhỏ cũng gây những hậu quả nghiêm trọng. Ước tính trên địa bàn tỉnh có khoảng một nửa lượng phân bón đưa vào đất được cây trồng sử dụng, nửa còn lại là nguồn gây ô nhiễm môi trường. Hệ số sử dụng phân đạm khoảng 60%; trong đó từ 15-20% bị huỷ ra khỏi đất dưới dạng khí, 20-25% được chuyển vào chất hữu cơ trong đất; 20-25% bị rửa trôi ra sông suối dưới dạng NO3. Còn lượng phôtpho bị rửa trôi khỏi đất và đi vào hệ thống sông suối dưới dạng đất bị sói mòn trung bình khoảng 6-15kg phôtpho (dạng P2O5) trên 1 ha đất canh tác. Hình ảnh nước thải do sản xuất nông nghiệp thải trực tiếp ra kênh mương giới thiệu ở hình 1.6, phụ lục 1. 1.1.2. Tình hình ô nhiễm nước mặt trên một số hệ thống thủy lợi ở nước ta 1.1.2.1. Hệ thống thuỷ lợi Bắc Hưng Hải Bắc Hưng Hải là hệ thống công trình thuỷ lợi lớn nhất trong 9 hệ thống thuỷ lợi ở vùng Bắc Bộ với diện tích canh tác gần 135.00 ha thuộc các tỉnh Hải Dương, Hưng Yên, Bắc Ninh và một phần diện tích của thành phố Hà Nội. Hệ thống thuỷ lợi Bắc Hưng Hải có nhiệm vụ tưới, tiêu và tạo nguồn cho cấp nước sinh hoạt, công nghiệp và sản xuất của các làng nghề trong khu vực hưởng lợi. Cùng với quá trình hiện đại hoá và phát triển dân số ở khu vực nông thôn, nguồn gây ô nhiễm trên lưu vực Hệ thống Bắc Hưng Hải ngày càng đa dạng và nhiều nơi đã bị ô nhiễm đến mức báo động. Theo số liệu quan trắc chất lượng nước trong hệ thống Bắc Hưng Hải do Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam thực hiện từ năm 2003 đến nay, tại 40 điểm quan trắc 8 trong hệ thống hàm lượng các chất ô nhiễm đều lớn hơn so với mẫu nước tại cống Xuân Quan (nước nguồn vào hệ thống). Tại sông Cầu Bây, trạm bơm Bình Hàn và trạm bơm An Vũ có hàm lượng các chất hữu cơ tính theo COD vượt tiêu chuẩn cấp nước cho nông nghiệp. Đây là những vị trí bị ảnh hưởng rất lớn của chất thải đô thị, khu công nghiệp và các làng nghề. Tại 25/40 vị trí quan trắc trong hệ thống đều phát hiện thấy hàm lượng NO2 – là sản phẩm của quá trình phân huỷ của các chất hữu cơ chứa đạm vượt tiêu chuẩn nước dùng cho nông nghiệp. Tổng hợp số liệu các lần quan trắc cho thấy hàm lượng các chất vô cơ chênh lệch giữa mùa mưa và mùa khô rất lớn và có xu hướng tăng cao trong mùa mưa, nguyên nhân chủ yếu của sự biến thiên này là do ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phân huỷ chất hữu cơ; tại hầu hết các vị trí trong hệ thống đều có hàm lượng Coliforms tổng số cao hơn nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép như tại vị trí cống Báo Đáp, Xuân Thuỷ, Cầu Bây, Đoàn Thượng... Ngoài ra, các điểm quan trắc đều có hàm lượng kim loại nặng cao hơn so với nước nguồn vào hệ thống chứng tỏ ảnh hưởng rất lớn của nguồn chất thải và nước thải từ các làng nghề đến chất lượng nước trong hệ thống. Hiện nay, nước các sông trong hệ thống đều đang bị ô nhiễm ở mức độ trung bình , hầu hết các chỉ tiêu đều đạt tiêu chuẩn nước dùng cho nông nghiệp nhưng không đạt tiêu chuẩn nước cấp cho ăn uống và sản xuất chế biến nông sản thực phẩm; cá biệt có sông Cầu Bây nguồn nước không đạt tiêu chuẩn nước cấp cho nông nghiệp. Hàm lượng các chất ô nhiễm ở cuối sông đều cao hơn đầu nguồn: chất hữu cơ tăng 2,16 lần, Cl- tăng 1,6 lần, N02- tăng 4 lần, riêng chất lơ lửng lại có xu hướng giảm xuống so với điểm lấy tại đầu nguồn. 1.1.2.2. Hệ thống thuỷ lợi Bắc Đuống Hệ thống thủy lợi Bắc Đuống là một trong các hệ thống thủy lợi quan trọng của đồng bằng châu thổ sông Hồng được xây dựng từ năm 1962 có nhiệm vụ tưới cho 41.000ha và tiêu 53.000ha diện tích phần lớn tỉnh Bắc Ninh gồm các huyện Tiên Sơn, Quế Võ, Yên Phong, thị xã Bắc Ninh. Tổng chiều dài hệ thống kênh tưới tiêu các loại khoảng 500km.