Tài liệu đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước sông hiến từ năm 2011 đến tháng 4 năm 2014 và đề xuất các giải pháp kiểm soát chất lượng môi trường nước

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------- ĐINH VĂN TIẾN Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG HIẾN TỈNH CAO BẰNG TỪ NĂM 2011 ĐẾN THÁNG 4 NĂM 2014 VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Khoa Khoá học : Chính quy : Khoa học môi trường : Môi trường : 2010 - 2014 Thái Nguyên, năm 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------- ĐINH VĂN TIẾN Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG HIẾN TỈNH CAO BẰNG TỪ NĂM 2011 ĐẾN THÁNG 4 NĂM 2014 VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Khoa Khoá học : Chính quy : Khoa học môi trường : Môi trường : 2010 - 2014 Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đặng Thị Hồng Phương Khoa Môi trường - Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường, các thầy giáo, cô giáo đang giảng dạy trong trường và khoa đã dạy dỗ và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu cho em suốt những năm học ngồi trên giảng đường Đại học. Em xin đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Th.S: Đặng Thị Hồng Phương, người đã tận tâm giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Em xin được gửi lời cảm ơn đến tập thể các cô, các chú, các anh, các chị đang công tác tại Chi cục Bảo vệ Môi trường, Sở tài nguyên Môi trường tỉnh Cao Bằng đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu trong đợt thực tập tốt nghiệp vừa qua. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, người thân những người đã luôn theo sát và động viên em trong suốt quá trình theo học vào tạo mọi điều kiện để em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2014 Sinh Viên Đinh Văn Tiến DANH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT Bộ tài nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ Môi trường COD Nhu cầu oxy hóa học DO Nồng độ oxy hòa tan DS Chất rắn hòa tan HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật LVS Lưu vực sông NĐ-CP Nghị định - Chính Phủ QC Quy chuẩn QCVN Quy chuẩn Việt nam SS Chất rắn lơ lửng TC Tiêu chuẩn TCCP Tiêu chuẩn cho phép TNMT Tài nguyên Môi trường TSS Tổng chất rắn TT Thông tư UBND Ủy ban Nhân dân VT1 Vị trí 1 VT2 Vị trí 2 VT3 Vị trí 3 MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 4.1: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng ở thượng nguồn sông Minh Khai xã Minh Khai - Thạch An............................. 20 Bảng 4.2: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng ở thượng nguồn sông Tài Hồ Sìn - Lê Chung - Hòa An. ................................... 21 Bảng 4.3: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng tại cách điểm hợp lưu Pác Háo (sông Minh Khai và sông Tài Hồ Sìn) 200m .. 22 Bảng 4.4: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng tại hạ nguồn (chân cầu Sông Hiến) ............................................................... 23 Bảng 4.5: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng ở thượng nguồn sông Minh Khai xã Minh Khai - Thạch An............................. 28 Bảng 4.6: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng ở thượng nguồn sông Tài Hồ Sìn - Lê Chung - Hòa An. ................................... 28 Bảng 4.7: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng tại cách điểm hợp lưu Pác Hao (sông Minh Khai và sông Tài Hồ Sìn) 200m 29 Bảng 4.8: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng tại hạ nguồn (chân cầu Sông Hiến) ............................................................... 30 Bảng 4.9: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng ở thượng nguồn sông Minh Khai xã Minh Khai - Thạch An............................. 34 Bảng 4.10: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng ở thượng nguồn sông Tài Hồ Sìn - Lê Chung - Hòa An. ................................... 35 Bảng 4.11: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng tại Cách điểm hợp lưu Pác Háo (sông Minh Khai và sông Tài Hồ Sìn) 200m 36 Bảng 4.12: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng tại hạ nguồn (chân cầu sông Hiến - thành phố Cao Bằng) ........................... 37 Bảng 4.13: Kết quả phân tích chất lượng môi trường nước sông Hiến năm 2014 tại các vị trí quan trắc. ............................................................................... 42 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 4.1: Diễn biến các chỉ tiêu Độ đục, TSS, PH, COD, DO, BOD5 chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2011 qua các vị trí quan trắc................................................................................................ 24 Hình 4.2: Diễn biến các chỉ tiêu NO2-,NO3-, NH4+, PO43-, CN-, pb, Zn, Cu, Fe, Hg, Dầu mỡ chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2011 qua các vị trí quan trắc. ................................................................. 26 Hình 4.3: Diễn biến chỉ số Coliforms chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2011 qua các vị trí quan trắc. ....................................... 27 Hình 4.4: Diễn biến các chỉ tiêu Độ đục, TSS, pH, COD, DO, NO3- chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2012 qua các vị trí quan trắc................................................................................................ 31 Hình 4.5: Diễn biến các chỉ tiêu NH4+, NO2-, PO43-, CN-, Zn, Fe, Cu chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2012 qua các vị trí quan trắc................................................................................................ 32 Hình 4.6: Diễn biến các chỉ tiêu PH, DO, COD, BOD5, Độ đục chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2013 qua các vị trí quan trắc. 38 Hình 4.7: Diễn biến các chỉ tiêu NO2-, PO43-, CN-, Fe, Cu,Zn, Cr6+, NO3NH4+, Cl-, pb, Hg, Dầu mỡ chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2013 qua các vị trí quan trắc. ................................................ 40 Hình 4.8: Diễn biến chỉ số Coliforms chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2013 qua các vị trí quan trắc. ....................................... 41 Hình 4.9: Diễn biến các chỉ số chất lượng nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2014 qua các vị trí quan trắc. ........................................................ 43 Hình 4.10. Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại thượng nguồn sông Minh Khai xã Minh Khai - Thạch An qua các năm 2011, 2012, 2013, 2014 các chỉ số PH, DO, TSS, COD, BOD5, độ đục. .......... 45 Hình 4.11: Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại thượng nguồn sông Minh Khai xã Minh Khai - Thạch An qua các năm 2011, 2012, 2013 các chỉ số NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, CN-, Zn, Cu, Fe. .......... 46 Hình 4.12: Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại thượng nguồn sông Tài Hồ Sìn -Lê Chung - Hòa An qua các năm 2011, 2012, 2013, 2014 các chỉ số pH, DO, TSS, COD, BOD5, độ đục. ............................. 47 Hình 4.13: Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại thượng nguồn sông Tài Hồ Sìn -Lê Chung - Hòa An qua các năm 2011, 2012, 2013 các chỉ số NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, CN-, Zn, Cu, Fe. ............................... 48 Hình 4.14: Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại tại cách điểm hợp lưu Pác Háo (sông Minh Khai và sông Tài Hồ Sìn) 200m qua các năm 2011, 2012, 2013,2014 các chỉ số pH, DO, TSS, COD, BOD5, Độ đục.. ........................................................................................ 49 Hình 4.15: Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại tại cách điểm hợp lưu Pác Háo (sông Minh Khai và sông Tài Hồ Sìn) 200m qua các năm 2011, 2012, 2013 các chỉ số NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, CN-, Zn, Cu, Fe. .......................................................................................... 50 Hình 4.16: Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại hạ nguồn chân cầu sông Hiến thành phố Cao Bằng qua các năm. năm 2011, 2012, 2013,2014 các chỉ số pH, DO, TSS, COD, BOD5, độ đục............................... 51 Hình 4.17: Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại hạ nguồn chân cầu sông Hiến thành phố Cao Bằng qua các năm 2011, 2012, 2013 các chỉ số NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, CN-, Zn, Cu, Fe. ................................... 52 MỤC LỤC Trang Phần 1: MỞ ĐẦU ......................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................... 1 1.2. Mục tiêu, mục đích, ý nghĩa và yêu cầu của đề tài ................................... 2 1.2.1. Mục tiêu của đề tài ............................................................................... 2 1.2.2. Mục đích của đề tài............................................................................... 2 1.2.3. Yêu cầu cầu đề tài ................................................................................ 3 1.2.4. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................. 3 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ........................................................................ 4 2.1.1. Cơ sở lí luận ......................................................................................... 4 2.1.1.1. Một số khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi trường nước .................................................................................................... 4 2.1.1.2. Những chỉ tiêu cơ bản để đánh giá nguồn nước bị ô nhiễm. ............... 4 2.1.2. Cơ sở pháp lí ........................................................................................ 7 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .............................................. 7 2.2.1. Vấn đề ô nhiễm môi trường nước trên thế giới ..................................... 7 2.2.2. Vấn đề ô nhiễm nước tại Việt Nam....................................................... 9 2.3. Tài nguyên nước của tỉnh Cao Bằng ...................................................... 11 Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................................................... 13 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................... 13 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................. 13 3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 13 3.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 13 3.4.1. Phương pháp thống kê ........................................................................ 13 3.4.2. Phương pháp điều tra, khảo sát ngoài hiện trường ............................. 14 3.4.3. Phương pháp kế thừa .......................................................................... 14 3.4.4. Phương pháp lấy mẫu..…………….………………………………….14 3.4.5. Phương pháp phân tích…………….………………………………….14 3.4.6. Phương pháp so sánh và đánh giá ....................................................... 15 3.4.7. Phương pháp xử lí số liệu ................................................................... 15 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU................................................................... 16 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của LVS Hiến tỉnh Cao Bằng . ....... 16 4.1.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 16 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................... 17 4.1.2.1 Dân số và nguồn nhân lực................................................................. 17 4.1.2.2 Thực trạng phát triển các ngành kinh tế ............................................ 18 4.2. Diễn biến môi trường nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng ........................... 20 4.2.1. Diễn biến chất lượng nước sông nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng trong 3 năm gần đây ..................................................................................... 20 4.2.1.1. Chất lượng nước sông sông Hiến tỉnh Cao Bằng trong năm 2011 ... 20 4.2.1.2. Chất lượng nước sông sông Hiến tỉnh Cao Bằng trong năm 2012 .... 27 4.2.1.3. Chất lượng môi trường nước sông sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2013...................................................................................................... 33 4.2.1.4: Chất lượng môi trường nước sông sông Hiến tỉnh Cao Bằng năm 2014...................................................................................................... 42 4.2.2. Diễn biến môi trường nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng qua các năm. ... 44 4.2.2.1. Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại thượng nguồn sông Minh Khai xã Minh Khai - Thạch An. ................................................................... 44 4.2.2.2. Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại thượng nguồn nhánh sông Tài Hồ Sìn -Lê Chung - Hòa An. .................................................................. 46 4.2.2.3. Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại cách điểm hợp lưu Pác Háo (sông Minh Khai và sông Tài Hồ Sìn) 200m. ............................................... 49 4.2.2.4 Diễn biến môi trường nước sông Hiến tại hạ nguồn (chân cầu sông Hiến thành phố Cao Bằng) qua các năm. ...................................................... 51 4.2.3. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước sông Sông Hiến tỉnh Cao Bằng...................................................................................................... 53 4.2.3.1. Yếu tố tự nhiên. ............................................................................... 53 4.2.3.2. Yếu tố nhân tạo................................................................................ 54 4.3. Đề xuất giải pháp để nâng cao chất lượng nước Sông Hiến tỉnh Cao Bằng .............................................................................................. 56 4.3.1. Giải pháp quản lý ............................................................................... 57 4.3.2. Giải pháp kỹ thuật .............................................................................. 58 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 60 5.1. Kết luận ................................................................................................. 60 5.2. Kiến nghị ............................................................................................... 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 61 I. Tài liệu tiếng Việt ..................................................................................... 61 II. Tài liệu từ Internet ................................................................................... 61 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Nước là một phần tất yếu của cuộc sống. Chúng ta không thể sống nếu không có nước vì nó cung cấp cho mọi nhu cầu sinh hoạt trong xã hội. Con người sử dụng nước trong sản xuất, trong sinh hoạt hàng ngày (tắm, nước uống, tưới…) với sự phát triển về kinh tế, văn hóa, xã hội ngày nay nước trở thành vấn đề sống còn không chỉ của riêng một quốc gia mà còn là vấn đề của toàn nhân loại. song song với việc phát triển kinh tế xã hội con người ngày càng thải ra nhiều chất thải vào môi trường dẫn đến việc môi trường bị suy thoái và ô nhiễm nặng nề. ảnh hưởng đến chất lượng môi trường xung quanh và sức khỏe cộng đồng mà trong đó vấn đề về chất lượng nước là một trong những vấn đề được quan tâm hang đầu. Cao Bằng là một tỉnh miền núi vùng cao biên giới, có tọa độ địa lí có tọa độ địa lí theo chiều Bắc- Nam là 80 km, từ 23°07'12" - 22°21'21" vĩ bắc (tính từ xã Trọng Con huyện Thạch An đến xã Đức Hạnh, huyện Bảo Lâm). Theo chiều đông- tây là 170 km, từ 105°16'15" - 106°50'25" kinh đông (tính từ xã Quảng Lâm, huyện Bảo Lâm đến xã Lý Quốc, huyện Hạ Lang)., phía Bắc và Đông Bắc giáp tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc với đường biên giới dài 331 km. phía Nam giáp các tính Lạng Sơn, Bắc Cạn, Tuyên Quang. Phía Tây giáp tỉnh Hà Giang. Kinh tế Cao Bằng ước đạt tốc độ tăng trưởng trung bình 10,96%/ năm, trong đó giai đoạn 2000-2005, tăng trưởng 10,97%/năm, giai đoạn 2006-2008 tăng cao hơn giai đoạn trước đạt 11,23%/năm . Ngành đạt tăng trưởng cao nhất là ngành xây dựng, toàn giai đoạn tăng trên 20%/năm, tiếp đến là ngành dịch vụ tăng trên 16%/ năm, ngành công nghiệp tăng 11,69%, ngành nông lâm thủy sản tăng 2,61%/ năm. Quá trình phát triển kinh tế xã hội Cao Bằng trong những năm qua đã đạt được nhiều kết quả đáng khích lệ, tuy nhiên cũng tác động không nhỏ đến môi trường. các quá trình gia tăng dân số, công nghiệp hóa, hiện đại hóa dẫn đến khai thác tài nguyên một cách quá mức, đáng báo động là các cánh rừng 2 đầu nguồn, các con sông chính, nạn khai thác vàng sa khoáng trái phép trên sông, khai thác triệt để nguồn tài nguyên cát cuội sỏi vốn rất nghèo trên sông Hiến, sông Bằng Giang, sông Quây Sơn, sông Gâm… Môi trường ô nhiễm đã để lại nhiều hậu quả xấu cho con người, tự nhiên và xã hội. Điển hình hiện nay là nước sông Hiến, sông Bằng Giang, sông Nguyên Bình… tại Cao Bằng đang bị ô nhiễm, mực nước sông thay đổi thất thường, các loài thủy sinh trên sông suy giảm với số lượng lớn, người dân thành phố Cao Bằng phải sử dụng nguồn nước cấp lấy từ sông Hiến với hàm lượng một số chất vượt nhiều lần so với QCVN. Việc bảo vệ nước sông Hiến, tỉnh Cao Bằng là một nhiệm vụ thực sự cấp bách đối với các cấp, các ngành tỉnh Cao Bằng hiện nay. Chính vì những lí do trên đề tài “Đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước sông Hiến từ năm 2011 đến tháng 4 năm 2014 và đề xuất các giải pháp kiểm soát chất lượng môi trường nước” được thực hiện. 1.2. Mục tiêu, mục đích, ý nghĩa và yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu sơ bộ điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của LVS Hiến tỉnh Cao Bằng. - Đánh giá các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng. - Đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước sông Hiến tỉnh Cao Bằng giai đoạn 2011 đến tháng 4 năm 2014. - Đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu, khắc phục tình trạng suy thoái, giảm chất lượng môi trường nước sông Hiến, tỉnh Cao Bằng 1.2.2. Mục đích của đề tài - Nắm được diễn biến môi trường nước sông Hiến, tỉnh Cao Bằng qua các năm. - Xác định những khó khăn trong công tác quản lí hiện trạng môi trường nước sông Hiến, tỉnh Cao Bằng. - Kiến nghị một số biện pháp quản lí cũng như bảo vệ nguồn nước được tốt hơn. 3 1.2.3. Yêu cầu cầu đề tài - Đánh giá đúng diễn biến môi trường nước sông Hiến, tỉnh Cao Bằng. - Số liệu thu được phản ánh trung thực, khách quan. - Những kiến nghị đưa ra có tính khả thi, phù hợp với điều kiện của địa phương. - Kết quả phân tích thông số hiện trạng chất lượng nước mặt sông Hiến, so sánh với QCVN 08:2008/ BTNMT.. 1.2.4. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học + Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã được học tập và nghiên cứu. + Nâng cao ý thức, kỹ năng và rút kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này. + Bổ sung tư liệu cho học tập sau này. + Tích lũy kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường. - Ý nghĩ trong thực tế: + Đưa ra được các đánh giá chung nhất về chất lượng môi trường nước, giúp cho cơ quan quản lí nhà nước về môi trường có biện pháp thích hợp bảo vệ môi trường. + Tạo số liệu làm cơ sở cho công tác lập kế hoạch xây dựng chính sách bảo vệ môi trường và kế hoạch cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố Cao Bằng cũng như các huyện trong lưu vực sông. + Nâng cao nhận thức tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi trường cho mọi cộng đồng dân cư. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1. Cơ sở lí luận 2.1.1.1. Một số khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi trường nước * Khái niệm môi trường: Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2005 [4], môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật”. * Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường 2005 [4]: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu tới con người, sinh vật”. * Khái niệm ô nhiễm môi trường nước: “Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lí - hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện của các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật, làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước. Xét về tốc độ lan truyền và nguy hiểm thì ô nhiễm nước nguy hiểm hơn ô nhiễm đất” (Dư Ngọc Thành, 2006) [2]. * Khái niệm tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi Trường Việt Nam 2005 [4]: “Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền qui định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường”. 2.1.1.2. Những chỉ tiêu cơ bản để đánh giá nguồn nước bị ô nhiễm. * DO (nồng độ oxy hòa tan ) DO: Oxigen hòa tan trong nước không tác dụng với nước về mặt hóa học. Hàm lượng oxigen hòa tan là một chỉ số đánh giá tình trạng của nước. 5 Mọi nguồn nước đều có khả năng tự làm sạch nếu như nguồn nước đó có đủ hàm lượng DO nhất định. Khi DO xuống đến khoảng 4-5mg/l, số sinh vật có thể sống trong nước giảm mạnh. Hàm lượng O2 hòa tan phụ thuộc vào áp suất riêng phần O2 trong không khí, vào nhiệt độ nước và quang hợp, vào hàm lượng muối trong nước. O2 hòa tan giảm là dấu hiệu ô nhiễm nước. Khi hàm lượng O2 hòa tan gần bằng 0 thì nước ô nhiễm nặng. Nước sạch thì O2 bão hòa. Quy định nước uống DO không được nhỏ hơn 6 mg/l ( Phạm Văn Tú, 2012) [12]. *BOD (Nhu cầu oxy hóa sinh hóa ) BOD: Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD: Biochemical Oxygen Demand) là lượng oxigen cần thiết để vi khuẩn có trong nước phân hủy các chất hữu cơ. Tương tự như COD, BOD cũng là một chỉ tiêu dùng để xác định mức độ nhiễm bẩn của nước (đơn vị tính cũng là mg O2/L). Trong môi trường nước, khi quá trình oxid hóa sinh học xảy ra thì các vi khuẩn sử dụng oxigen hòa tan để oxid hóa các chất hữu cơ và chuyển hóa chúng thành các sản phẩm vô cơ bền như CO2, CO32-, SO42-, PO43- và cả NO3-. Đó là lượng O2 cần thiết để vi sinh vật thực hiện quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ bị phân hủy. Đơn vị là mg O2/l. Chỉ số BOD cao thì ô nhiễm nặng. Nước sạch thì BOD < 2 mg O2/l. Nước thải sinh hoạt thường có BOD: 80-240 mg O2/l. Thông thường phải có thời gian dài khoảng 20 ngày thì 80-90% lượng chất hữu cơ mới bị oxy hóa hết. Người ta quy ước để 5 ngày vì vậy gọi là BOD5 ( Phạm Văn Tú, 2012) [12]. * COD (Nhu cầu oxy hóa hóa học ) COD: Nhu cầu oxigen hóa học (COD: Chemical Oxygen Demand) là lượng oxigen cần thiết (cung cấp bởi các chất hóa học) để oxid hóa các chất hữu cơ trong nước. Chất oxid hóa thường dùng là KMnO4 hoặc K2Cr2O7 và khi tính toán được qui đổi về lượng oxigen tương ứng. Các chất hữu cơ trong nước có hoạt tính hóa học khác nhau. Khi bị oxid hóa không phải tất cả các chất hữu cơ đều chuyển hóa thành nước và CO2 nên 6 giá trị COD thu được khi xác định bằng phương pháp KMnO4 hoặc K2Cr2O7 thường nhỏ hơn giá trị COD lý thuyết nếu tính toán từ các phản ứng hóa học đầy đủ. Mặt khác, trong nước cũng có thể tồn tại một số chất vô cơ có tính khử (như S2-, NO2-, Fe2+ …). Như vậy, COD giúp phần nào đánh giá được lượng chất hữu cơ trong nước có thể bị oxid hóa bằng các chất hóa học (tức là đánh giá mức độ ô nhiễm của nước). Vì BOD không tính đến các chất hữu cơ bền vững vốn không bị oxy hóa sinh hóa, còn COD thì có tác dụng với mọi chất hữu cơ, nên COD được coi là đặc trưng hơn trong giám sát ô nhiễm nước. Nồng độ COD cho phép với nguồn nước mặt là COD > 10 mg/l ( Phạm Văn Tú, 2012) [12]. *pH: Nước trung tính có pH = 7, nếu pH < 7 là có tính acid, pH > 7 có tính kiềm. Nước ngầm thường có pH = 4-5, nước thải có pH dao động nhiều, đặc biệt trong các quá trình keo tụ, khử trùng, khử sắt, làm mềm nước, chống ăn mòn. pH là chỉ tiêu rất cần thiết cho phép xác định phương pháp xử lý nước thích hợp ( Phạm Văn Tú, 2012) [12]. * Hàm lượng chất rắn Các chất rắn bao gồm các chất vô cơ hòa tan (các muối) hoặc không hòa tan (đất đá dạng huyền phù) và các chất hữu cơ như vi sinh vật (kể cả động vật nguyên sinh và tảo), các chất hữu cơ tổng hợp (phân bón, chất thải). Người ta thường giám sát hàm lượng chất rắn qua các thông số sau: Tổng chất rắn (TS) là trọng lượng khô (mg/l) của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít nước, sấy khô ở 103oC. Chất rắn lơ lửng (SS) là trọng lượng khô phần rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh 1 lít nước, sấy khô ở 103-105oC. Chất rắn hòa tan (DS) là hiệu số (TS -SS) = DS ( Phạm Văn Tú, 2012) [12]. * Coliform Trong thực tế, hóa nước thường xác định chỉ số vi trùng đặc trưng. Trong chất thải của người và động vật luôn có loại vi khuẩn E.Coli sinh sống và phát triển. Sự có mặt của E.Coli trong nước chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi phân rác, chất thải của người và động vật và như vậy cũng có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác. Số lượng E.Coli nhiều hay ít tùy 7 thuộc mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Đặc tính của khuẩn E.Coli là khả năng tồn tại cao hơn các loại vi khuẩn, vi trùng gây bệnh khác nên nếu sau khi xử lý nước, nếu trong nước không còn phát hiện thấy E.Coli thì điều đó chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định số lượng E.Coli thường đơn giản và nhanh chóng nên loại vi khuẩn này thường được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn do vi trùng gây bệnh trong nước. Chỉ số E.Coli là số lượng vi khuẩn E.Coli có trong 1 lít nước. Tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt ở các nước tiên tiến qui định trị số E.Coli không nhỏ hơn 100 mL, nghĩa là cho phép chỉ có 1 vi khuẩn E.Coli trong 100 mL nước (chỉ số E.Coli tương ứng là 10). TCVN qui định chỉ số E.coli của nước sinh hoạt nhỏ hơn 2 ( Phạm Văn Tú, 2012) [12]. 2.1.2. Cơ sở pháp lí - Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 . - Luật Tài nguyên nước năm 2012. - Nghị định số 179/2013/NĐ-CP ngày 14/11/2013 của Chính phủ về xử lý vi phạm pháp luật trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. - Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09 tháng 08 năm 2006 về việc quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trường. - Quyết định 879/ QĐ-TCMT về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước. - Thông tư 29/2011/TT-BTNMT ngày 1/08/2011 Quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường nước mặt lục địa. - Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 08:2008/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. - QCVN 24:2009/ BTNMT, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải. - QCVN 47: 2012/BTNMT về quan trắc thủy văn. 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2.2.1. Vấn đề ô nhiễm môi trường nước trên thế giới Không ai có thể phủ nhận được vai trò quan trọng của nước trong việc đáp ứng các nhu cầu ăn uống, sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, công 8 nghiệp,... Chúng ta đều biết rằng 97% nước trên Trái Đất là nước muối, chỉ 3% còn lại là nước ngọt nhưng gần hơn 2/3 lượng nước này tồn tại ở dạng sông băng và các mũ băng ở các cực. Phần còn lại không đóng băng được tìm thấy chủ yếu ở dạng nước ngầm, và chỉ một tỷ lệ nhỏ tồn tại trên mặt đất và trong không khí [5]. Nước ngọt là nguồn tài nguyên tái tạo, tuy vậy mà việc cung cấp nước ngọt và sạch trên thế giới đang từng bước giảm đi. Nhu cầu nước đã vượt cung ở một vài nơi trên thế giới, trong khi dân số thế giới vẫn đang tiếp tục tăng làm cho nhu cầu nước càng tăng. Bên cạnh đó các hoạt động của con người đang gây ô nhiễm nguồn nước một cách nghiêm trọng, dưới đây là một số ví dụ: Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên Trung Quốc công bố về kết quả khảo sát được thực hiện trong ba năm, Trung Quốc còn 22.909 sông tính đến năm 2011, nghĩa là ít hơn khoảng 28.000 sông so với số liệu trước đó của chính phủ. Chất lượng nước của hai con sông dài nhất Trung Quốc là Dương Tử và Hoàng Hà suy giảm nghiêm trọng, góp phần dẫn đến cuộc khủng hoảng nguồn nước nghiêm trọng ở quốc gia đông dân nhất thế giới. Một số quan chức Trung Quốc cho rằng, nguyên nhân nhiều sông biến mất là do hiện tượng nóng lên toàn cầu. Nhiều chuyên gia lại khẳng định, nguyên nhân chính là do phát triển kinh tế ồ ạt, quản lý môi trường yếu kém, khiến nhiều con sông bị vùi lấp [7]. Số liệu thống kê của Trung Quốc cho thấy, mỗi năm ở nước này xảy ra 1.700 sự cố gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, hơn 40% sông ngòi đã bị ô nhiễm. Trong số hơn 100 con sông ở Bắc Kinh, chỉ có 2-3 sông có nước đủ chất lượng để dùng cho nhà máy nước [7]. Tại Ấn Độ con sông linh thiêng của người dân nước này đang hấp hối vì ô nhiễm từ quá trình công nghiệp hóa nhanh. Theo ước tính, có hơn 400 triệu người sống dọc hai bờ sông Hằng và mỗi ngày có 2 triệu người tới bờ sông làm các nghi thức tắm rửa tại đây. Trong quá khứ, một đặc trưng thường được nhắc đến của sông Hằng là khả năng tự lọc khi hầu hết các loại vi khuẩn trong nước như tả hay lị thường 9 bị tiêu diệt, tránh gây cho con người những đại dịch lớn. Ngoài ra, nước ở đây cũng có tỉ lệ giữ oxy hòa tan cao gấp nhiều lần so với các con sông thường. Theo gangajal.org - trang web chuyên theo dõi môi sinh của sông Hằng, nước sông giờ không những không thể dùng ăn uống, tắm giặt mà còn không thể dùng cho sản xuất nông nghiệp. Các nghiên cứu cũng phát hiện tỉ lệ các kim loại độc trong nước sông khá cao như thủy ngân (nồng độ từ 65-520 ppb), chì (10-800 ppm), crôm (10-200ppm) và nickel (10-130 ppm) [7]. 2.2.2. Vấn đề ô nhiễm nước tại Việt Nam Tốc độ công nghiệp hóa, đô thị hóa và sự gia tăng dân số đã gây áp lực không nhỏ đến tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. Môi trường nước tại một số khu công nghiệp, đô thị đang bị ô nhiễm nghiêm trọng do khí thải, chất thải rắn, trong đó ô nhiễm do công nghiệp năng là nghiêm trọng nhất, ví dụ: Nước thải của ngành công nghiệp dệt may, giấy,…có pH trung bình từ 9 - 11, chỉ số BOD và COD lên đến 700mg/l và 2.500mg/l. Nước thải của các ngành này có hàm lượng CN- vượt 84 lần, H2S vượt 4,2 lần tiêu chuẩn cho phép. 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 khoảng 500.000m3/ngày từ các nhà máy giấy, dệt nhuộm,… Ở thành phố Thái Nguyên nước thải từ các nhà máy luyện thép, kim loại màu, khai thác khoáng sản,…vào mùa khô chiếm khoảng 15% lưu lượng nước sông Cầu, nước thải từ nhà máy sản xuất giấy có pH từ 8,4-9 và hàm lượng NH4 là 4mg/l, nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao, có màu nâu, mùi khó chịu [17] Ô nhiễm nước được thấy rõ nhất tại Hà Nội và Thành phố Hồ chí Minh tại đây nước thải chưa qua xử lí mà đổ thẳng ra kênh rạch, nguồn tiếp nhận và một lượng lớn nước thải từ các cơ sở sản xuất chưa qua xử lí đổ xuống. Mặt khác một lượng lớn chất thải rắn chưa thu gom hết cũng là nguyên nhân lớn gây ô nhiễm nguồn nước. Hiện nay tại thành phố Hà Nội lượng nước thải lên đến 300.000400.000 m3/ ngày. Hiện có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lí nước thải chiếm 25% lượng nước thải Bệnh viện, 36/400 cơ sở sản xuất có hệ thống xử lí nước thải, lượng chất thải sinh hoạt chưa được thu gom lên đến 1200m3/ngày đang xả trực tiếp vào các kênh, mương nội thành. Tại Thành phố Hồ Chí Minh 10 lượng rác thải lên đến 4000 tấn/ngày, 24/142 cơ sở tế lớn có hệ thống xử lí nước thải, có đến 3000 cơ sở sản xuất thuộc diện phải di dời [17]. Không chỉ Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh mà ở các đô thị như Huế, Hải Phòng, Nam Định,… nước thải không được xử lí gây ô nhiễm cho nguồn nước tiếp nhận các thông số DO, TSS, COD đều vượt từ 5-10 lần thậm chí 20 lần TCCP. Về tình trạng ô nhiễm nước ở khu vực nông thôn và vùng sản xuất nông nghiệp, hiện nay có 76% dân cư sinh sống ở các vùng nông thôn, nơi mà chất thải của con người và các loại gia súc không được xử lí mà ngấm thẳng xuống đất hoặc bị rửa trôi làm cho tình trạng ô nhiễm nước về mặt và vi sinh vật ngày càng cao. Theo thống kê của Bộ nông nghiệp & Phát triển Nông thôn thì hàm lượng Coliform ven sông Tiền từ 1.500-3.500 MNP/100ml lên 3.80012.500 MNP/100ml [17]. Theo tin từ Cục Bảo vệ môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường), hiện nay môi trường lưu vực sông Đồng Nai (bao gồm các sông chính là Đồng Nai, sông Bé, Sài Gòn, Vàm Cỏ và Thị Vải) đang ở mức báo động đỏ. Theo kết quả phân tích gần đây nhất, hạ lưu sông Đồng Nai đoạn từ Nhà máy nước Thiện Tân đến Long Đại đã bắt đầu ô nhiễm chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng vượt 3 - 9 lần giới hạn cho phép. Phần hạ lưu của nhiều sông trong lưu vực đã bị ô nhiễm nghiêm trọng, trong đó có đoạn sông Thị Vải từ sau khu vực hợp lưu Suối Cả - sông Thị Vải đến khu công nghiệp Mỹ Xuân dài hơn 10km đã trở thành “sông chết”, là đoạn sông bị ô nhiễm nhất trong lưu vực. Ở đây, nước bị ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng, có màu nâu đen và bốc mùi hôi thối, kể cả khi thủy triều lên và xuống, thậm chí có nơi nồng độ oxy hòa tan trong nước gần bằng không, các loài sinh vật không còn khả năng sinh sống. Cơ quan chuyên môn còn phát hiện hàm lượng thủy ngân (một loại hóa chất rất độc hại) tại khu vực cảng Vedan, cảng Mỹ Xuân… trên sông Thị Vải có hàm lượng vượt chuẩn 1,5 - 4 lần, hàm lượng kẽm vượt chuẩn 3 - 4 lần (nước loại B). Riêng ô nhiễm vi sinh (Coliform) đã vượt chuẩn từ vài chục đến hàng trăm lần. Các cơ quan chuyên môn cho rằng, nguyên nhân của tình trạng ô nhiễm là từ các nguồn nước thải công nghiệp, khai thác khoáng sản, làng nghề, sinh