Tài liệu Nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước hệ thống công trình thủy lợi bắc nam hà

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian dài thực hiện, luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Quy hoạch và Quản lý Tài nguyên nước với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước hệ thống công trình thủy lợi Bắc Nam Hà” đã được hoàn thành. Ngoài sự nỗ lực của bản thân, tác giả còn được sự chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo và các đồng nghiệp, bạn bè. Đầu tiên, tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới cô hướng dẫn khoa học PGS.TS. Lê Thị Nguyên - Trường Đại học Thủy lợi đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cung cấp những tài liệu, những thông tin cần thiết cho tác giả hoàn thành Luận văn này. Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, các thầy giáo, cô giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, các thầy giáo, cô giáo các bộ môn đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn trong quá trình học tập. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các đồng nghiệp, bạn bè đã cung cấp các tài liệu cần thiết và đóng góp ý kiến cho tác giả hoàn thành luận văn. Tuy nhiên do thời gian có hạn,nên những thiếu sót của luận văn là không thể tránh khỏi. Tác giả rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô giáo cũng như những ý kiến đóng góp của bạn bè và của đồng nghiệp. Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn tấm lòng của những người thân trong gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ khích lệ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn. Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2013 Tác giả Hoàng Thị Tâm LỜI CAM ĐOAN Tên tác giả: Hoàng Thị Tâm Học viên cao học: Lớp CH20Q11 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Lê Thị Nguyên Tên đề tài luận văn “Nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước hệ thống công trình thủy lợi Bắc Nam Hà” Tác giả xin cam đoan đề tài luận văn được làm dựa trên các số liệu, tư liệu được thu thập từ nguồn thực tế, được công bố trên báo cáo của các cơ quan Nhà nước, được đăng tải trên các tạp chí chuyên ngành, sách, báo… để làm cơ sở nghiên cứu. Tác giả không sao chép bất kỳ một luận văn hoặc một đề tài nghiên cứu nào trước đó. Hà Nội, ngày 23 tháng 11 năm 2013 Tác giả Hoàng Thị Tâm BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HOÀNG THỊ TÂM NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI BẮC NAM HÀ Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước Mã số: 60-62-30 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ THỊ NGUYÊN Hà Nội – 2013 MỤC LỤC MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .......................................5 1.1 Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước tại Việt Nam.. Error! Bookmark not defined. 1.2 Hiện trạng chất lượng nước một số hệ thống thủy lợi ở nước ta ...................7 1.2.1 Hệ thống An Kim Hải ................................................................................7 1.2.2 Hệ thống Nam Thái Bình ..........................................................................8 1.3 Tổng quan về tình hình giám sát chất lượng nước .........................................9 1.3.1 Tình hình giám chất Lượng nước ở một số nước ....................................9 1.3.2 Tình hình giám sát chất lượng nước ở Việt Nam ...................................11 1.3.3 Những tồn tại trong giám sát chất lượng nước các hệ thống sông ở Việt Nam ....................................................................................................................12 CHƯƠNG II:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THỦY LỢI BẮC NAM HÀ ..........15 2.1 Điều kiện tự nhiên ..........................................................................................15 2.1.1 Vị trí địa lý ................................................................................................15 2.1.2 Đặc điểm địa hình ....................................................................................15 2.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng ...............................................................17 2.2 Đặc điểm khí tượng, thủy văn ........................................................................17 2.2.1 Đặc điểm khí tượng, khí hậu ...................................................................17 2.2.1.1 Mưa .....................................................................................................17 2.2.1.2 Nhiệt độ...............................................................................................18 2.2.1.3 Độ ẩm.................................................................................................18 2.2.1.4 Bốc hơi ...............................................................................................19 2.2.1.5 Gió, bão...............................................................................................19 2.2.1.6 Nắng...................................................................................................20 2.2.2 Đặc điểm thủy văn, sông ngòi ..................................................................20 2.2.2.1 Mạng lưới sông ngòi .........................................................................20 2.2.2.2 Điều kiện thủy văn .............................................................................21 2.2.2.3 Thủy triều ..........................................................................................22 2.2.2.4 Tình hình mặn ...................................................................................22 2.3 Thực trạng kinh tế - xã hội ................................................................................23 2.3.1 Dân số .......................................................................................................23 2.3.2 Hiện trạng các ngành kinh tế ..................................................................24 2.3.2.1 Nông nghiệp .......................................................................................24 2.3.2.2 Công nghiệp .......................................................................................30 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 2.3.2.3 Du lịch, dịch vụ .................................................................................32 2.3.2.4 Hiện trạng giao thông ........................................................................33 2.5 Mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà ...............34 2.5 Hiện trạng tài nguyên nước hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà .......................36 2.5.1 Nguồn nước mưa......................................................................................36 2.5.2 Nguồn nước mặt .......................................................................................37 CHƯƠNG III:ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG THỦY LỢI BẮC NAM HÀ ...................................................................................................................39 3.1 Hiện trạng hệ thống công trình thủy lợi Bắc Nam Hà ................................39 3.1.1 Hiện trạng cơ sở vật chất .........................................................................40 3.1.2 Hiện trạng trong hệ thống ......................................................................40 3.1.3 Hiện trạng quản lí hệ thống....................................................................41 3.2 Tình hình môi trường chung hệ thống thủy nông Bắc Nam Hà .................43 3.3 Đánh giá chất lượng nước hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà .........................44 3.3.1 Phạm vi đánh giá ......................................................................................44 3.3.2 Cơ sở đánh giá ..........................................................................................45 3.3.3 Chất lượng nước một số sông kênh những năm trước đây ...................48 3.3.4 Đánh giá chất lượng nước một số năm hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà ............................................................................................................................49 3.3.4.1 Đánh giá chất lượng nước hệ thống thủy Lợi Bắc Nam Hà năm 2009 .................................................................................................................49 3.3.4.2 Đánh giá chất lượng nước hệ thống thủy Lợi Bắc Nam Hà năm 2010 .................................................................................................................66 3.4 Nguyên nhân và nguồn gây ô nhiễm .............................................................84 3.5.Ảnh hưởng của chất lượng nước đến dân sinh kinh tế - xã hội ..................85 3.6 Sự cần thiết xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước ..........................87 CHƯƠNG IV:NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG THỦY LỢI BẮC NAM HÀ ....................................93 4.1 Mục tiêu giám sát chất lượng nước ...............................................................93 4.1.1.Khái quát giám sát môi trường ................................................................93 4.1.2 Mục đích giám sát chất lượng nước ........................................................93 4.2 Cơ sở khoa học xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước ....................94 4.2.1 Xác định thông tin cần thu thập ..............................................................94 4.2.2 Xác định tiêu chí thiết kế .........................................................................95 4.2.3 Thiết kế mạng lưới giám sát ....................................................................95 4.3.2.1 Xác định số lượng trạm giám sát ......................................................96 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 4.3.2.2 Xác định vị trí trạm giám sát .............................................................97 4.3.2.3 Phân loại hạng giám sát chất lượng nước ......................................97 4.3.2.4 Xác định các thông số giám sát .........................................................98 4.3.2.5 Xác định tần suất lấy mẫu ...............................................................100 4.2.4 Xây dựng kế hoạch và triển khai mạng giám sát..................................101 4.2.5 Xây dựng báo cáo thông tin ...................................................................102 4.3 Xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước hệ thống công trình thủy lợi Bắc Nam Hà ........................................................................................................102 4.3.1 Xác định thông tin cần thu thập ............................................................102 4.3.1.1 Phân vùng ô nhiễm hệ thống thủy nông Bắc Nam Hà ..................102 4.3.1.2 Qui hoạch phân vùng sử dụng nước ..............................................103 4.3.1.3 Phương hướng phát triển kinh tế xã hội của khu vực ...................103 4.3.2 Xác định tiêu chí thiết kế hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà....................103 4.3.3 Thiết kế mạng lưới giám sát hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà...............103 4.3.3.1 Xác định số trạm giám sát chất lượng nước hệ thống ...................103 4.3.3.2 Xác định vị trí và phân hạng trạm giám sát hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà.........................................................................................................104 4.3.3.3 Lựa chọn các chỉ tiêu và tần suất giám sát chất lượng nước giám sát ..................................................................................................................105 4.3.3.4 Quy mô các trạm quan trắc .............................................................107 4.3.4 Quản lý và khai thác số liệu giám sát chất lượng nước hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà ....................................................................................................107 4.3.4.1 Quản lý và lưu trữ dữ liệu ...............................................................107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................109 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 - Bản đồ hành chính hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà............................16 Hình 3.1 - Bản đồ hệ thống công trình thủy lợi Bắc Nam Hà..............................39 Hình 3.1- Bản đồ phân vùng tiêu hệ thống thủy nông Bắc Nam Hà ....................42 Hình 3.2 - So sánh pH tại các trạm bơm mùa khô 2009 của hệ thống với QCVN08/2008 (A2) ..................................................................................................50 Hình 3.3 - So sánh DO tại các trạm bơm mùa khô 2009 của hệ thống với QCVN08/2008 (A2) ..................................................................................................50 Hình 3.4 - So sánh BOD tại các trạm bơm mùa khô 2009 của hệ thống với QCVN08/2008 (A2) ..................................................................................................51 Hình 3.5 - So sánh COD tại các trạm bơm mùa khô 2009 của hệ thống với QCVN08/2008 (A2) ..................................................................................................51 Hình 3.6 - So sánh NO3- tại các trạm bơm mùa khô 2009 của hệ thống với QCVN08/2008 (A2) ..................................................................................................52 Hình 3.7 - So sánh P2O5 tại các trạm bơm mùa khô 2009 của hệ thống với QCVN08/2008 (A2) ..................................................................................................52 Hình 3.8 - So sánh Coliform tại các trạm bơm mùa khô 2009 của hệ thống với QCVN08/2008 (A2) ..................................................................................................53 Hình 3.10 - Hàm lượng COD tại khu vực nội đồng tháng 3 và 4/2009 so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................55 Hình 3.11-Hàm lượng DO tại khu vực nội đồng tháng 3 và 4/2009 so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................55 Hình 3.12- Hàm lượng DO tại khu vực nội đồng tháng 3 và 4/2009 so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................56 Hình 3.13 - Hàm lượng COD tại khu vực nội đồng tháng 3 và 4/2009 so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................56 Hình 3.14 - Hàm lượng P2O5 tại khu vực nội đồng tháng III và IV/2009 so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................57 Hình 3.15-Hàm lượng Coliform tại khu vực nội đồng tháng 3 và 4/2009 so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................57 Hình 3-16: Chỉ tiêu pH tháng mùa mưa tại các trạm bơm mùa mưa 2009 so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................59 Hình 3.17 - Chỉ tiêu DO tháng mùa mưa năm 2009 tại các trạm bơm so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................59 Hình 3.18 - Chỉ tiêu BOD tháng mùa mưa năm 2009 tại các trạm bơm so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................60 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước Hình 3.19 - Chỉ tiêu NO3- tháng mùa mưa năm 2009 tại các trạm bơm so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................60 Hình 3.20 - Chỉ tiêu P2O5 tháng mùa mưa năm 2009 tại các trạm bơm so với QCVN08-2008 ..........................................................................................................60 Hình 3.21- Chỉ tiêu Coliform tháng mùa mưa năm 2009 tại các trạm bơm so với QCVN 08-2008 .........................................................................................................61 Hình 3.22 - Chỉ tiêu pH tại các vị trí nội đồng tháng mùa mưa 2009 so với quy chuẩn ........................................................................................................................63 Hình 3.23 - Chỉ tiêu DO tại các vị trí nội đồng tháng mùa mưa năm 2009 so với quy chuẩn .................................................................................................................63 Hình 3.24 - Chỉ tiêu BOD tại các vị trí nội đồng tháng mùa mưa năm 2009 so với quy chuẩn .................................................................................................................63 Hình 3.25-Chỉ tiêu COD tại các vị trí nội đồng tháng mùa mưa năm 2009 so với quy chuẩn .................................................................................................................64 Hình 3.26- Chỉ tiêu P2O5 tại các vị trí nội đồng tháng mùa mưa năm 2009 so với quy chuẩn .................................................................................................................64 Hình 3.27- Chỉ tiêu NO3- tại các vị trí nội đồng tháng mùa mưa năm 2009 so với quy chuẩn .................................................................................................................65 Hình 3.29 - Chỉ tiêu pH tại các trạm bơm vào các tháng mùa khô 2010 so với quy chuẩn ........................................................................................................................67 Hình 3.30 - Chỉ tiêu pH tại các trạm bơm vào các tháng mùa khô 2010 so với quy chuẩn ........................................................................................................................67 Hình 3.31 - Chỉ tiêu BOD tại các trạm bơm vào các tháng mùa khô 2010 so với quy chuẩn .................................................................................................................67 Hình 3.30 - Chỉ tiêu COD tại các trạm bơm vào các tháng mùa khô 2010 so với quy chuẩn .................................................................................................................68 Hình 3.31- Chỉ tiêu NO3- tại các trạm bơm vào các tháng mùa khô 2010 so với quy chuẩn .................................................................................................................68 Hình 3.32-Chỉ tiêu P2O5 tại các trạm bơm vào các tháng mùa khô 2010 so với quy chuẩn ........................................................................................................................68 Hình 3.32 - Chỉ tiêu Coliform tại các trạm bơm vào các tháng mùa khô 2010 so với quy chuẩn ...........................................................................................................69 Hình 3.3- Chỉ tiêu pH tại khu vực nội đồng vào các tháng mùa khô 2010 so với quy chuẩn .................................................................................................................71 Hình 3.34 - Chỉ tiêu DO tại khu vực nội đồng vào các tháng mùa khô 2010 so với qui chuẩn ............................................................................................................71 Hình 3.35 - Chỉ tiêu BOD tại khu vực nội đồng vào các tháng mùa khô 2010 so với quy chuẩn ...........................................................................................................72 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước Hình 3.37 - Chỉ tiêu P2O5 tại khu vực nội đồng vào các tháng mùa khô 2010 so với qui chuẩn ...........................................................................................................72 Hình 3.38 - Chỉ tiêu NO3 tại khu vực nội đồng vào các tháng mùa khô 2010 so với qui chuẩn ............................................................................................................73 Hình 3.39 - Chỉ tiêu Coliform tại khu vực nội đồng vào các tháng mùa khô 2010 so với qui chuẩn ......................................................................................................73 Hình 3.39 - Chỉ tiêu pH tại các trạm bơm vào các tháng mùa mưa 2010 so với qui chuẩn ........................................................................................................................75 Hình 3.40 -Chỉ tiêu DO tại các trạm bơm vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn ........................................................................................................................76 Hình 3.41- Chỉ tiêu BOD tại các trạm bơm vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .................................................................................................................76 Hình 3.42 - Chỉ tiêu COD tại các trạm bơm vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .................................................................................................................76 Hình 3.43 - Chỉ tiêu NO3- tại các trạm bơm vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .................................................................................................................77 Hình 3.44- Chỉ tiêu P2O5 tại các trạm bơm vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .................................................................................................................77 Hình 3.45 - Chỉ tiêu Coliform tại các trạm bơm vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn ...........................................................................................................77 Hình 3.46 - Chỉ tiêu pH tại các khu vực nội đồng vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .......................................................................................................79 Hình 3.46- Chỉ tiêu DO tại các khu vực nội đồng vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .......................................................................................................80 Hình 3.47 - Chỉ tiêu BOD tại các khu vực nội đồng vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .......................................................................................................80 Hình 3-48: Chỉ tiêu COD tại các khu vực nội đồng vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .......................................................................................................80 Hình 3.49 - Chỉ tiêu BOD tại các khu vực nội đồng vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .......................................................................................................81 Hình 3.50 - Chỉ tiêu NO3- tại các khu vực nội đồng vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .......................................................................................................81 Hình 3.51 - Chỉ tiêu P2O5 tại các khu vực nội đồng vào các tháng mùa mưa 2010 so với quy chuẩn .......................................................................................................81 Hình 3-52: Chỉ tiêu Coliform tại các khu vực nội đồng vào các tháng mùa mưa so với quy chuẩn ...........................................................................................................82 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước DANH MỤC BẢNG Bảng 2-1 : Lượng mưa trung bình tháng , năm các trạm khí tượng khu vực Bắc Nam Hà .....................................................................................................................17 Bảng 2-2: Lượng mưa tiêu thiết kế 1, 3, 5 ngày max với tần suất P=10% ..........17 tại trạm Nam Định ...................................................................................................18 Bảng 2-3: Nhiệt độ trung bình tháng, năm các trạm khí tượng khu vực .............18 Bắc Nam Hà .............................................................................................................18 Bảng 2.4 :Độ ẩm tương đối trung bình tháng, năm các trạm Khí tượng..............19 Bảng 2.5: Lượng bốc hơi tháng trung bình nhiều năm .........................................19 Bảng 2-6. Tốc độ gió trung bình tháng , năm các trạm khí tượng .......................19 Bảng 2-7: Tình hình phát triển chăn nuôi các tỉnh Nam Định .............................26 Bảng 2-8: Tình hình phát triển chăn nuôi tỉnh Hà Nam......................................27 Bảng 2-9: Diện tích mặt nước nuôi trồng thủy sản tỉnh Nam Định .....................29 Bảng 2-10: Diện tích mặt nước nuôi trồng thủy sản .............................................30 Bảng 2-11: Tình hình sản xuất công nghiệp tỉnh Nam Định ................................31 Bảng 3-1: Các vùng tưới hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà ......................................40 Bảng 3-2: Các lưu vực tiêu hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà ..................................41 Bảng 3-3: Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt (QCVN08-2008) ..48 Bảng 3-4: Chỉ tiêu chất lượng nước tại các trạm bơm tưới, tiêu hệ thống thống thủy lợi Bắc Nam Hà tháng III/2009 ......................................................................49 Bảng 3-5: Chỉ tiêu chất lượng nước tại các trạm bơm tưới, tiêu hệ thống thống thủy lợi Bắc Nam Hà tháng IV/2009.......................................................................49 Bảng3-6 : Chỉ tiêu chất lượng nước tại khu vực nội đồng hệ thống.....................54 Bảng3-7 : Chỉ tiêu chất lượng nước tại khu vực nội đồng hệ thống tháng IV/2009 ...................................................................................................................................54 Bảng 3-8: Chỉ tiêu chất lượng nước tại các trạm bơm vào tháng VII/2009 .........58 Bảng 3-9: Chỉ tiêu chất lượng nước tại các trạm bơm vào tháng XI/2009 ...........58 Bảng 3-10: Chỉ tiêu chất lượng nước tháng VII/2009 tại các trạm bơm ..............62 Bảng 3-11: Chỉ tiêu chất lượng nước tại các vị trí trạm bơm tháng XI/2009 .......62 Bảng 3-12 : Chỉ tiêu chất lượng nước tại các trạm bơm tưới, tiêu của hệ thống tháng III/2010 ..........................................................................................................66 Bảng 3-12 : Chỉ tiêu chất lượng nước tại các trạm bơm tưới, tiêu của hệ thống IV/2010......................................................................................................................66 Bảng 3-14: Chất lượng nước tại khu vực nội đồng hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà III/2010 .....................................................................................................................70 Bảng 3-15: Chất lượng nước tại khu vực nội đồng hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà IV/2010......................................................................................................................71 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước Bảng 3-16: Chất lượng nước tại các trạm bơm hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà VII/2010 ....................................................................................................................75 Bảng 3-17: Chất lượng nước tại các trạm bơm hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà XI/2010......................................................................................................................75 Bảng 3-19: Chất lượng nước tại khu vực nội đồng hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà ...................................................................................................................................79 Bảng 3-20: Chất lượng nước tại khu vực nội đồng hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà XI/2010......................................................................................................................79 Bảng3-21:Tỷ lệ mắc một số bệnh liên quan đến ô nhiễm nước (số ca/100.000 người)........................................................................................................................86 Bảng 4-1 : Mật độ lưới trạm theo quy định GEMS ................................................96 Bảng 4-2: Các tác động của một số nguồn gây ô nhiễm ........................................99 Bảng 4-3: Các thông số chỉ thị chất lượng nước .................................................100 Bảng 4-4 : Vị trí các trạm giám sát chất lượng nước hệ thống thủy nông Bắc Nam Hà ...................................................................................................................104 Bảng 4-5:Tần suất lấy mẫu và chỉ tiêu giám sát chất lượng nước .....................106 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước DANH MỤC VIẾT TẮT TX: Thị Xã TB : Trạm bơm K : Kênh K/C: Khống chế TP: Thành Phố KTCTTL: Khai thác công trình thủy Lợi Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 2 MỞ ĐẦU I. Tính cấp thiết của đề tài Hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà là một trong những hệ thống lớn được bao bọc bởi 4 con sông lớn: Sông Hồng, Sông Đào, Sông Đáy, Sông Châu. Diện tích tự nhiên của hệ thống là 100. 261 ha (Diện tích trong đê: 85.236 ha, ngoài đê: 15.025 ha), bao gồm 4 huyện, thị của tỉnh Nam Định (Thành phố Nam Định, huyện Mỹ Lộc, huyện Vụ Bản, huyện Ý Yên), 4 huyện thị của tỉnh Hà Nam (thành phố Phủ Lý, huyện Thanh Liêm, huyện Bình Lục, huyện Lý Nhân). Hệ thống Bắc Nam Hà được phân thành 5 vùng tưới và 5 vùng tiêu với các nhiệm vụ chính: + Đảm bảo cấp nước tưới cho khoảng 5900 ha đất nông nghiệp của toàn hệ thống, tạo nguồn cấp nước phục vụ chăn nuôi gia súc; gia cầm; nuôi trồng thủy sản . + Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho khoảng 1,2 triệu dân, các khu công nghiệp tập trung và các cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp trong vùng. + Tiêu nước, chống ngập úng cho khoảng 85.300 ha diện tích phía trong đê, hỗ trợ tiêu cho diện tích trong bối ngoài đê khoảng 15.000 ha. + Duy trì dòng chảy trên các sông trục trong hệ thống, góp phần giảm thiểu ô nhiễm, cạn kiệt nguồn nước, cải thiện môi trường sinh thái … Cũng như một số các hệ thống thủy lợi có nhiệm vụ tiêu thoát nước cho các khu công nghiệp và khu đô thị lớn khác trên phạm vi toàn quốc như: Hệ thống Bắc Hưng Hải, hệ thống Bắc Đuống, hệ thống Sông Nhuệ, Đa Độ, An Kim Hải, Dầu Tiếng …, Hệ thống thủy nông Bắc Nam Hà đang đứng trước thực trạng chất lượng nước ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng. Do hầu hết các hệ thống thủy lợi của nước ta đều được xây dựng từ lâu, trong thiết kế không tính toán đến các vấn đề giảm thiểu ô nhiễm, đồng thời do ảnh hưởng của quá trình gia tăng dân số và phát triển kinh tế như: Hệ thống thủy lợi đảm nhận nhiệm vụ tiêu cho các làng nghề, khu công nghiệp, thành phố, thị trấn thì vấn đề không còn là suy giảm chất lượng trong hệ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 3 thống mà thậm chí còn là nguồn ẩn họa đối với phát triển bền vững nông nghiệp, thủy sản, dân sinh… Trước thực trạng trên vấn đề đặt ra là cần phải giám sát, theo dõi được mức độ ô nhiễm của chất lượng nước ở các hệ thống thủy lợi để có những giải pháp khắc phục hiệu quả tình trạng đó trên hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà nói riêng và các hệ thống thủy lợi khác nói chung. Chính vì vậy việc“ Nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước hệ thống công trình thủy lợi Bắc Nam Hà” là một vấn đề thiết thực, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn. II. Mục tiêu của đề tài + Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước. + Thiết lập hệ thống giám sát chất lượng nước hệ thống công trình thủy lợi Bắc Nam Hà. III. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Phạm vi thực hiện của đề tài bao gồm toàn bộ hệ thống thủy thủy lợi Bắc Nam Hà, hệ thống kênh tưới, tiêu, trạm bơm cấp và thoát nước. IV. Nội dung đề tài - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu - Chương 2: Tổng quan hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà - Chương 3: Đánh giá chất lượng nước hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà - Chương 4: Nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà V. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu - Cách tiếp cận Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 4 + Kế thừa và có chọn lọc bổ sung + Tiếp cận hệ thống - Phương pháp nghiên cứu + Phương pháp kế thừa tài liệu và kết quả nghiên cứu đã có. + Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu, số liệu liên quan. + Phương pháp phân tích, xử lý, đánh giá số liệu. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC TẠI VIỆT NAM Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ô nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại. Tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước các vùng trong lãnh thổ. Các nguồn nước ở khu vực có nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm nguồn nước do không có công trình và thiết bị xử lý chất thải. Ô nhiễm nguồn nước do sản xuất công nghiệp là rất nặng. Ví dụ: Ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình từ 9-11; chỉ số nhu cầu ô xy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD) có thể lên đến 700mg/l và 2500mg/l; hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép. Hàm lượng nước thải của các ngành này có chứa xyanua(CN-) vượt đến 84 lần , H2S vượt 4,2 lần hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phếp nên đã gây ô nhiễm nặng nề đến nguồn nước mặt trong vùng dân cư. Mức độ ô nhiễm nước ở các khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn. Tại cụm công nghiệp Tham Lương, thành phố Hồ Chí Minh, nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải công nghiệp với tổng lượng nước thải ước tính 500.000 m3/ngày từ các nhà máy giấy, bột giặt, nhuộm, dệt. Ở thành phố Thái Nguyên, nước thải công nghiệp thải ra từ các cơ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, luyện kim màu, khai thác than, về mùa cạn tổng lượng nước thải khu công nghiệp Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lưu lượng sông Cầu; nước thải từ sản xuất giấy có pH từ 8,4-9 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 6 và hàm lượng NH4 là 4mg/l, hàm lượng chất hữu cơ cao, nước thải có màu nâu, mùi khó chịu….. Khảo sát một số làng nghề sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt nhuộm ở Bắc Ninh cho thấy có lượng nước thải hàng ngàn m3/ngày không qua xử lý, gây ô nhiễm nguồn nước và môi trường trong khu vực. Tình trạng ô nhiễm nước ở các đô thị thấy rõ nhất là ở thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Ở các thành phố này, nước thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn nhận (sông, hồ, kênh, mương). Mặt khác, còn nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nước thải, phần lớn các bệnh viện và cơ sở y tế lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải; một lượng rác thải lớn trong thành phố không thu gom hết được… là những nguồn quan trọng gây ra ô nhiễm nguồn nước. Hiện nay mức độ ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các thành phố lớn là rất nặng. Ở thành phố Hà Nội, tổng lượng nước thải thành phố lên 300.000 – 400.000m3/ngày; hiện mới chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải; lượng rác thải sinh hoạt chưa được thu gom, khoảng 1.200m3/ngày đang xả vào các khu đất ven các hồ, kênh, mương trong nội thành; chỉ số BOD, oxy hòa tan, các chất NH4, NO2, NO3 ở các sông, hồ mương nội thành đều vượt quá quy định cho phép. Ở thành phố Hồ Chí Minh thì lượng rác thải lên đến 4.000 tấn/ngày; chỉ có 24/142 cơ sở y tế lớn là có xử lý nước thải; khoảng 3.000 cơ sở sản xuất gây ô nhiễm thuộc diện phải di dời. Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các đô thị khác như Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh hoạt cũng không được xử lý, mức độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép, các thông số chất lơ lửng (SS), BOD, COD, Ôxy hòa tan (DO) đều vượt từ 5-10 lần, thậm chí là 20 lần tiêu chuẩn cho phép. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước ở khu vực nông thôn và khu vực sản xuất nông nghiệp, hiện nay Việt Nam có gần 76% dân số đang sinh sống ở nông thôn là nơi cơ sở hạ tầng còn lạc hậu, phần lớn các chất thải của con người và gia súc Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 7 không được xử lý nên thấm xuống đất hoặc bị rửa trôi, làm cho tình trạng ô nhiễm nguồn nước về mặt hữu cơ và vi sinh vật ngày càng cao. Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số vi khuẩn Feca coliform trung bình biến đổi từ 1.500 - 3500 MNP/100ml ở các vùng ven sông Tiền và sông Hậu, tăng lên tới 380012500MNP/100ML ở các kênh tưới tiêu. Trong sản xuất nông nghiệp, do lạm dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, các nguồn nước ở sông, hồ, kênh, mương bị ô nhiễm, ảnh hưởng lớn đến môi trường nước và sức khỏe của nhân dân. Theo thống kê của Bộ thủy sản, tổng diện tích nước mặt sử dụng nuôi trồng nước ta tính đến năm 2001 là 751.999 ha. Do nuôi trồng thủy sản ồ ạt, thiếu quy hoạch, không tuân theo quy trình kỹ thuật nên đã gây nhiều tác động tiêu cực tới môi trường nước. Cùng với việc sử dụng nhiều không đúng cách các loại hóa chất trong nuôi trồng thủy sản, các thức ăn dư thừa lắng xuống đáy ao, hồ, lòng sông làm cho môi trường nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ, làm phát triển một số loài sinh vật gây bệnh và xuất hiện một số tảo độc, thậm chí đã có dấu hiệu xuất hiện thủy triều đỏ ở một số vùng ven biển ở Việt Nam. Có nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước, như sự gia tăng dân số, mặt trái của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, cở sở hạ tầng yếu kém lạc hậu. Đáng chú ý là sự bất cập trong hoạt động quản lý, bảo vệ môi trường. Nhận thức của nhiều cấp chính quyền, cơ quan quản lý, tổ chức và cá nhân có trách nhiệm về nhiệm vụ bảo vệ môi trường nước chưa sâu sắc, đầy đủ; chưa thấy rõ ô nhiễm môi trường nước là loại ô nhiễm gây nguy hiểm trực tiếp, hàng ngày và khó khắc phục với đời sống con người cũng như sự phát triển bền vững của đất nước. Chính vì vậy đây là một vấn đề cần được quan tâm của cả xã hội. 1.2. HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MỘT SỐ HỆ THỐNG THỦY LỢI Ở NƯỚC TA 1.2.1. Hệ thống An Kim Hải Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 8 An Kim Hải là hệ thống thủy lợi vùng ven biển. Mức độ ô nhiễm tăng dần từ thượng lưu về hạ lưu và các vị trí xa nguồn nước, ít được tiêu thoát. Do chất thải ngày một gia tăng, hiện trạng tiêu thoát nước chưa được triệt để nên một số chỉ tiêu quan trọng phản ánh chất lượng nước đã có chiều hướng xấu đi, nhất là vào mùa kiệt và ở những nơi xa nguồn nước, nhiều chỉ tiêu đã đến gần hoặc vượt quá giới hạn quy định của các tiêu chuẩn hiện hành, cần phải có giải pháp kịp thời mới có thể giảm thiểu nguy cơ gây ô nhiễm lớn cho nguồn nước trong những năm tới. Qua các kết quả điều tra, phân tích chất lượng nước và các nguồn ô nhiễm nước hệ thống thủy nông An Kim Hải cho thấy: - Tình hình ô nhiễm trong khu vực hệ thống đã có một số nơi gia tăng đáng kể như Thị trấn Kim Thành, Phú Thái và một số vùng cuối hệ thống, đặc biệt là đoạn từ quốc lộ 5 chuyển xuống đây là khu vực có tốc độ xây dựng các công trình nhà cửa, đô thị hóa tăng rất nhanh. - Diện tích các khu chứa nước thải tạm thời bị thu hẹp nên mọi nguồn nước thải đều đổ trực tiếp ra kênh vào hệ thống. - Đổ vật liệu, phế liệu, rác thải ra môi trường xung quanh gây ô nhiễm do rác thải, phế thải phân huỷ. - Các hoạt động khác cũng có thay đổi nhiều, như các khu sản xuất công nghiệp, các khu chợ, các hoạt động giao thông, sinh hoạt dọc kênh, sông… - Mùa khô mức độ ô nhiễm đoạn cuối kênh, sông (Khu vực qua thành phố Hải Phòng) cao hơn nhiều so với mùa mưa, nguyên nhân chủ yếu là do thiếu nước, và do các hoạt động phát triển xây dựng dân dụng. - Chất lượng nước trong toàn hệ thống có xu hướng giảm dần từ đầu hệ thống đến cuối hệ thống. 1.2.2. Hệ thống Nam Thái Bình Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước