Tài liệu Đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt của khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG THỊ KIỀU OANH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC MẶT CỦA KHU VỰC TRUNG TÂM THỊ XÃ PHỔ YÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG THỊ KIỀU OANH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC MẶT CỦA KHU VỰC TRUNG TÂM THỊ XÃ PHỔ YÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành: Khoa học môi trường Mã ngành: 8 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Lợi Thái Nguyên - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đã chỉ rõ trong nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày 10 tháng 09 năm 2018 Tác giả luận văn Hoàng Thị Kiều Oanh ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình và những lời chỉ bảo ân cần của các tập thể và các cá nhân, các cơ quan trong và ngoài Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Trước tiên, tôi xin trân trọng cảm ơn sâu sắc TS. Nguyễn Thị Lợi đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi về mọi mặt để hoàn thành luận văn thạc sĩ khoa học môi trường. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Phòng Quản lý sau đại học, tập thể các thầy, cô giáo bộ môn khoa học môi trường cùng bạn bè đã giúp đỡ tôi về thời gian cũng như vật chất để tôi hoàn thành quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi rất trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của cán bộ phòng Tài nguyên và Môi trường, cán bộ Ban Quản lý Môi trường và Đô Thị, UBND thị xã Phổ Yên; Chi cục Thống kê Thị xã Phổ Yên đã tạo điều kiện cho tôi thu thập số liệu, những thông tin cần thiết và tổ chức, xây dựng cuộc điều tra để thực hiện tốt đề tài nghiên cứu của mình. Tôi xin bày tỏ sự giúp đỡ của các học viên lớp cao học Khoa học Môi trường khóa 24 và thân nhân trong gia đình, trong những năm qua đã động viên và chia sẻ cùng tôi những khó khăn về mặt vật chất cũng như tinh thần để tôi vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận văn thạc sĩ Khoa học Môi trường này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 10 tháng 07 năm 2018 Tác giả luận văn Hoàng Thị Kiều Oanh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ vi DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ vii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài.......................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................1 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .............................................................................2 Chương :TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................3 1.1. Cơ sở lý luận khoa học và pháp lý của đề tài ...................................................3 1.1.1. Cơ sở lý luận khoa học của đề tài ..............................................................3 1.1.2. Cơ sở pháp lý .............................................................................................9 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam ........................................11 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..........................................................11 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ...........................................................15 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .22 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ......................................................................22 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..............................................................................22 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................22 2.2. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................22 2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................23 2.3.1. Phương pháp thu thập các số liệu thứ cấp ...............................................23 2.3.2. Phương pháp thu thập các số liệu sơ cấp .................................................23 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................27 3.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội, tình hình sử dụng nguồn nước mặt của Thị xã Phổ Yên ......................................................................................................27 3.1.1. Điều kiện tự nhiên....................................................................................27 iv 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ........................................................................31 3.1.3. Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thị xã Phổ Yên ....33 3.2. Đánh giá chất lượng nguồn nước mặt khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên. ....34 3.2.1. Chất lượng nguồn nước mặt khu vực trung tâm thông qua việc đánh giá của người dân .....................................................................................................34 3.2.2. Chất lượng nguồn nước mặt khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên thông qua việc đánh giá một số chỉ tiêu lý, hóa. ................................................................36 3.3. Các yếu tố tác động đến chất lượng nguồn nước mặt khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên. ................................................................................................................45 3.3.1.Do đời sống sinh hoạt của người dân .......................................................45 3.3.2. Do hoạt động chăn nuôi ...........................................................................46 3.3.3. Do hoạt động canh tác nông nghiệp ........................................................47 3.3.4. Đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố đến môi trường nước mặt khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên ...................................................................................48 3.4. Đề xuất biện pháp, giải pháp cải thiện chất lượng nguồn nước mặt khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên. ....................................................................................49 3.4.1. Các giải pháp về quản lý ..........................................................................49 3.4.2. Giải pháp về mặt công nghệ, kỹ thuật .....................................................51 3.4.3. Giải pháp về mặt kinh tế ..........................................................................57 KẾT LUẬN TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................59 1. Kết luận tồn tại ..................................................................................................59 2. Kiến nghị ...........................................................................................................60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................62 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxy sinh học BQL : Ban quản lý BTNMT :Bộ tài nguyên và môi trường COD : Nhu cầu oxy hóa học DO : Lượng oxy hòa tan ĐTM : Đánh giá tác động môi trường MNP : Đơn vị đo số lượng vi khuẩn trên một đơn vị tính toán NĐ-CP : Nghị định - Chính phủ NTSH : Nước thải sinh hoạt NTSX : Nước thải sản xuất NT : Nước thải NTU : Đơn vị đo độ đục QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TN&MT : Tài nguyên và Môi trường TSS : Hàm lượng cặn lơ lửng UBND : Ủy ban nhân dân BVMT : Bảo vệ môi trường BYT : Bộ y tế vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Chất lượng nước các sông, ao hồ, kênh mương vùng đô thị năm 2010 ........... 21 Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu quan trắc chất lượng nước mặt thị xã Phổ Yên tháng 11/2017 ..................................................................................................... 24 Bảng 3.1: Hiện trạng sử dụng đất tại thị xã Phổ Yên năm 2017 ............................... 28 Bảng 3.2. Nhiệt độ trung bình tháng trong năm........................................................ 29 Bảng 3.3 Độ ẩm không khí trung bình tháng trong năm........................................... 29 Bảng 3.4: Bảng số liệu về tổng số lao động hàng năm phân theo loại hình doanh nghiệp từ năm 2010 – 2017 ........................................................... 32 Bảng 3.5. Ý kiến của người dân về chất lượng nước mặt ......................................... 34 Bảng 3.6: Một số vấn đề thường gặp về nguồn nước mặt ........................................ 35 Bảng 3.7: Đặc điểm và vị trí lấy mẫu nước tại khu vực trung tâm Thị xã Phổ Yên ....... 36 Bảng 3.8: Kết quả phân tích nước sông, hồ tại 7 điểm quan trắc tháng 11/2017 ..................................................................................................... 34 Bảng 3.9: Kết quả phân tích nước sông, hồ tại 7 điểm quan trắc tháng 07/2018 ..................................................................................................... 36 Bảng 3.10: Biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt của các hộ gia đình ....................... 45 Bảng 3.11: Biện pháp xử lý chất thải từ nhà vệ sinh của các hộ gia đình ................ 46 Bảng 3.12: Tình hình xử lý chất thải rắn sinh hoạt của các hộ gia đình ................... 46 Bảng 3.13: Kết quả điều tra về tình hình xử lý chất thải trong chăn nuôi lợn của người dân khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên .................................... 47 Bảng 3.14: Kết quả điều tra về tình hình xử lý chất thải trong chăn nuôi gà của người dân khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên .................................... 47 Bảng 3.15. Tình hình sử dụng phân bón cho cây trồng của người dân thị xã Phổ Yên ......... 48 Bảng 3.16: Phương pháp xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật ................................... 48 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1: Người dân đổ rác ......................................................................................................... 19 Hình 2: Rác thải ngập tràn ........................................................................................................ 19 Hình 4: Rác thải sinh hoạt gần ao, hồ ...................................................................................... 20 Hình 5: Nước thải trên mương, rạch........................................................................................ 20 Hình 3.1: Biểu đồ ý kiến của người dân về chất lượng nước mặt ........................................ 35 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn giá trị pH của các mẫu phân tích ................................................. 38 Hình 3.3.: Đồ thị biểu diễn NO3- của các mẫu ........................................................................ 38 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn giá trị DO của các mẫu................................................................ 39 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn giá trị COD của các mẫu.............................................................. 40 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn giá trị BOD5 của các mẫu ............................................................ 41 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn giá trị TSS của các mẫu .............................................................. 42 Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn giá trị P của các mẫu ................................................................... 42 Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn giá trị Fe, Zn của các mẫu ............................................................ 43 Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn giá trị Mn của các mẫu............................................................... 44 Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn giá trị Cl- của các mẫu ................................................................ 44 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nước là một tài nguyên vô cùng quan trọng mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau. Các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, du lịch thương mại, giải trí, môi trường đều cần tới nước, chủ yếu là nước ngọt. Nhưng do nhiều nguyên nhân khác nhau, mà nguồn tài nguyên nước ngày càng bị cạn kiệt, khan hiếm, ô nhiễm và nguyên nhân chủ yếu là do hoạt động của con người. Phổ Yên là thị xã trung du, là cửa ngõ phía Nam của tỉnh Thái Nguyên, tiếp giáp với thủ đô Hà Nội. Phổ Yên có hệ thống giao thông gồm đường bộ, đường sắt, đường sông, kết nối khá thuận lợi với các trung tâm kinh tế lớn trong vùng, đồng thời là vị trí cửa ngõ trung chuyển hàng hóa giữa vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ và vùng núi phía Bắc Cùng với các hoạt động công nghiệp, dịch vụ, thương mại… thì các hoạt động của con người cũng luôn gắn liền với như cầu sử dụng nước cho các mục đích khác nhau: cho đời sống sinh hoạt hàng ngày, nhà hàng, dịch vụ… và thải ra các loại nước thải tương ứng có chứa các tác nhân gây ô nhiễm sau quá trình sử dụng. Việc sử dụng tài nguyên nước không hợp lý đã dẫn đến nhiều hậu quả nghiêm trọng, ảnh hưởng tới chất lượng nguồn nước mặt. Do đó đề tài: “Đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt của khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên” với mục tiêu giới thiệu sơ lược về hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt trên địa bàn thị xã Phổ Yên và nhận thức của người dân về công tác quản lý tài nguyên nước. Từ đó giúp cho người dân hiểu được sự quan trọng của tài nguyên nước, góp phần nâng cao nhận thức trong việc bảo vệ tài nguyên nước cũng như bảo vệ môi trường sống của mình. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá tình hình sử dụng nước mặt của người dân khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên. - Đánh giá được hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt của khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên. 2 - Điều tra tình hỉnh xử lý nước, thu gom chất thải. - Đưa ra đề xuất, giải pháp để cải thiện chất lượng nguồn nước mặt khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học - Giúp cho người học nâng cao và hoàn thiện kiến thức đã học, rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này; - Khảo sát nguồn ô nhiễm nước mặt là một công cụ hỗ trợ cho việc thực hiện và đánh giá kế hoạch quản lý nước mặt nói riêng và môi trường nước nói chung. - Cung cấp cơ sở khoa học phục vụ bảo vệ, khai thác và sử dụng bền vững nguồn tài nguyên nước cũng như đưa ra các biện pháp khắc phục, xử lý ô nhiễm nước mặt. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Từ những cơ sở tài liệu của đề tài, đề tài xác định được cụ thể những đặc tính và các chỉ tiêu cơ bản về hiện trạng sử dụng nguồn nước mặt trên địa bàn trung tâm Thị xã Phổ Yên, các yếu tố tác động đến nguồn nước mặt từ đó đưa ra các biện pháp quản lý và phương án xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước. 3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở lý luận khoa học và pháp lý của đề tài 1.1.1. Cơ sở lý luận khoa học của đề tài 1.1.1.1. Một số khái niệm * Môi trường:Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”.[4] * Tài nguyên nước: là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào những mục đích khác nhau. Nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường. Hầu hết các hoạt động trên đều cần nước ngọt. * Nước mặt: là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. *Ô nhiễm môi trường nước : “Ô nhiễm nước là sự 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 độ đa dạng sinh vật trong nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất”. [4] *Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường. [4] 1.1.1.2. Nguồn gốc và chất lượng nước mặt a. Nguồn gốc nước mặt Nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. 4 b. Đặc tính chung - Nước sông: là nguồn chủ yếu để cung cấp nước. Đặc điểm của nước sông. + Mực nước, lưu lượng nước, nhiệt độ của nước có sự chênh lệch khá lớn giữa các mùa. + Độ đục cao nên xử lý khá tốn kém và phức tạp. + Nước sông chịu ảnh hưởng trực tiếp từ môi trường bên ngoài, là nguồn tiếp nhận của nước thải và nước mưa, vì vậy nước mặt có độ nhiễm bẩn cao hơn so với nước ngầm. - Nước ao, hồ: thường có màu, mùi do trong hồ thường có rong, rêu, hàm lượng cặn nhỏ nhiều. Nước ao, hồ thường dễ bị nhiễm bẩn. - Nước suối: giữa mùa lũ, mùa cạn có sự không ổn định về lưu lượng nước, mực nước, vận tốc dòng chảy, chất lượng nước. Mùa khô, nước suối có mực nước thấp, nhưng rất trong. Mùa lũ, thường đục và có những dao động về mực nước và tốc độ dòng chảy.[9] 1.1.1.3. Vai trò của nước a. Vai trò của nước đối với con người Nước chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thể, 65-75% trọng lượng cơ, 50% trọng lượng mỡ, 50% trọng lượng xương. Nước là yếu tố quan trọng để các phản ứng hóa học và sự trao đổi chất diễn ra trong cơ thể con người; là dung môi để các chất dinh dưỡng được đưa vào cơ thể, sau đó tới di chuyển tới máu dưới dạng dung dịch nước. Hàng ngày, một người có trọng lượng khoảng 60 kg cần 2 -3 lít nước để đổi mới lượng nước trong cơ thể và duy trì các hoạt động sống. Cơ thể không được cung cấp đủ nước sẽ dẫn tới suy giảm các chức năng của hệ thống cơ thể như suy giảm chức năng thận ngoài ra còn làm cho tóc khô, dễ gãy, táo bón, sỏi thận, sỏi mật… Con người có thể bị trụy tim mạch, hạ huyết áp, nhịp tim tăng cao khi cơ thể mất trên 10% lượng nước. Khi mất trên 20% lượng nước có thể gây tử vong. [7] Qua đó ta thấy được, ngoài oxy thì nước đóng vai trò quan trọng thứ hai để duy trì sự sống. 5 b. Vai trò của nước đối với sinh vật - Trong cơ thể sinh vật nước chữa một hàm lượng rất cao, khoảng 50 - 90% khối lượng cơ thể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% như ở một số cây mọng nước, ở ruột khoang (ví dụ: thủy tức). - Nước là dung môi cho các chất vô cơ, các chất hữu cơ có mang gốc phân cực (ưa nước) như hydroxyl, amin, các boxyl… - Trong quá trình quang hợp nước là một yếu tố tạo ra các chất hữu cơ. Nước là môi trường hoà tan chất vô cơ và phương tiện vận chuyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây, vận chuyển máu và các chất dinh dưỡng ở động vật. - Nước bảo đảm cho thực vật có một hình dạng và cấu trúc nhất định. Do nước chiếm một lượng lớn trong tế bào thực vật, duy trì độ trương của tế bào cho nên làm cho thực vật có một hình dáng nhất định. - Nước nối liền cây với đất và khí quyển góp phần tích cực trong việc bảo đảm mối liên hệ khăng khít sự thống nhất giữa cơ thể và môi trường. Trong quá trình trao đổi giữa cây và môi trường đất có sự tham gia tích cực của ion H+ và OH- do nước phân ly ra. - Nước tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể. - Nước còn là môi trường sống của rất nhiều loài sinh vật. - Nước giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật, nước còn là môi trường sống của nhiều loài sinh vật.[7 c. Vai trò của nước đối với sản xuất phục vụ cho đời sống con người - Trong nông nghiệp: tất cả các cây trồng và vật nuôi đều cần nước để sinh trưởng và phát triển. Nhân dân ta có câu: “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”, qua đó ta có thể thấy được tầm quan trọng của nước trong nông nghiệp. [7] - Trong Công nghiệp: được dung để là nguội động cơ máy móc, làm quay các tubin, là dung môi hòa tan các chất màu hay các phản ứng hóa học. Mỗi ngành công nghiệp, mỗi loại hình sản xuất, công nghệ thì có nhu cầu sử dụng nước khác nhau. Nước thúc đẩy sự phát triển kinh tế. Nước được coi là khoáng sản đặc biệt vì nó tàng trữ một nguồn năng lượng lớn và lại hòa tan nhiều vật chất có thể khai thác phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt của con người. 6 1.1.1.4. Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Ô nhiễm nước là hiện tượng các vùng nước như sông, hồ, biển, nước ngầm... bị các hoạt động của con người làm nhiễm các chất độc hại như chất có trong thuốc bảo vệ thực vật, chất thải công nghiệp chưa được xử lý,... tất cả có thể gây hại cho con người và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên. [3, 5] a. Ô nhiễm tự nhiên Các hiện tượng của tự nhiên như: mưa,tuyết tan, lũ lụt, gió bão… hoặc các sản phẩm do hoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước. Cây cối, sinh vật chết đi, bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu cơ. Một phần sẽ ngấm vào lòng đất, rồi vào nước ngầm, gây ô nhiễm hoặc theo dòng nước ngầm hòa vào dòng nước lớn. Lụt lội làm cho nước mất đi sự trong sạch, khuấy động những chất bẩn trong cống rãnh, mang theo nhiều chất thải độc hại từ nơi đổ rác và cuốn theo các loại hoá chất được cất giữ hay cuốn theo cả những hoá chất dùng trong nông nghiệp, kỹ nghệ hoặc do các tác nhân độc hại ở các khu phế thải. Con người làm việc trong những công trường kỹ nghệ bị lụt có thể bị tác hại bởi nước ô nhiễm hoá chất. Ô nhiễm nước do các yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt,...) có thể rất nghiêm trọng, nhưng không thường xuyên, và không phải là nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước toàn cầu. b. Ô nhiễm nhân tạo - Từ sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt: là nước thải phát sinh từ các bệnh viện, khách sạn, cơ quan trường học, hộ gia đình chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người. Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn và vi trùng. Mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao. [3, 5] - Từ các chất thải công nghiệp Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải. Ví dụ: nước thải của các xí nghiệp chế biến 7 thực phẩm thường chứa lượng lớn các chất hữu cơ; nước thải của các xí nghiệp thuộc da ngoài các chất hữu cơ còn có các kim loại nặng, sulfua,... Các tác nhân gây ô nhiễm chính thường là COD, BOD5, SS. Ngoài các nguồn gây ô nhiễm chính như trên thì còn có các nguồn gây ô nhiễm nước khác như từ y tế hay từ các hoạt động sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp của con người… 1.1.1.5. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước *Các chỉ tiêu hóa lý a. Giá trị pH pH là đơn vị biểu thị nồng độ ion H+ có trong nước. pH là một trong những thông số được sử dụng thường xuyên để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự keo tụ, khả năng ăn mòn,… và trong những tính toán về cân bằng axit bazơ. [6] Thể hiện ảnh hưởng của hóa chất khi xâm nhập vào môi trường nước, khi: pH < 7: tính axit pH > 7: tính kiềm Theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT, giá trị pH sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt là từ 6 - 8,5; mục đích tưới tiêu thủy lợi là từ 5,5 - 9. [6] b. Nitrogen – Nitrat (N-NO3) Sự phân hủy của các loại rau cỏ trong tự nhiên, việc sử dụng phân bón hóa học, hay từ các quá trình phân giải hợp chất chứa nitơ trong nước cống, nước thải công nghiệp đều tạo ra nitrat. Nước uống chứa nhiều nitơ sẽ gây bênh ung thư thanh quản. Nước mặt chứa nhiều nitơ sẽ xuất hiện hiện tượng “trẻ xanh”. [6] c. Oxy hòa tan (DO) Oxi có mặt trong nước được hòa tan từ oxi không khí, hay được sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hóa của tảo và các thực vật sống trong nước. Sự hòa tan oxi trong nước chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất khí quyển, dòng chảy, đặc điểm địa hình… DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lý, hóa học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó. 8 Tại các dòng sông, ao, hồ hàm lượng DO cao, có nhiều sinh vật sinh sống trong đó. Hàm lượng DO thấp làm giảm khả năng sinh trưởng của động vật thủy sinh, thậm chí làm biến mất một số loài, hoặc có thể gây chết một số loài nếu DO giảm đột ngột. Nguyên nhân làm giảm DO trong nước là do nước thải công nghiệp, nước mưa chảy tràn lôi kéo các chất thải nông nghiệp chưa nhiều chất hữu cơ, lá cây rụng…vi sinh vật sử dụng oxy để tiêu thụ các chất hữu cơ làm cho lượng oxy giảm. [6] d. Nhu cầu oxy hóa học(COD) COD là lượng oxi cần thiết để oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ khi mẫu nước được xử lý với chất oxy hóa mạnh. COD là chỉ tiêu để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước (nước thải, nước mặt, nước sinh hoạt) kể các chất hữu cơ dễ phân hủy và khó phân hủy sinh học.[6] e. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) BOD là lượng oxi cần thiết cho sinh vật để oxi hóa và ổn định các chất hữu cơ hoặc vô cơ trong nước, trong những điều kiện nhất định. BOD nói lên mức độ ô nhiễm do các chất có khả năng bị oxi hóa sinh học mà đặc biệt là các hợp chất hữu cơ. BOD5 là thông số được sử dụng phổ biến nhất đó chính là lượng oxi cần thiết để oxi hóa sinh học trong năm ngày ở nhiệt độ 200C. [6] f. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Là trọng lượng khô của đất bị giữ lại bởi lưới lọc. Nó là một chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước sử dụng để đo lường chất lượng nước thải sau khi xử lý tại một nhà máy xử lý nước thải. [6] *Các chỉ tiêu vi sinh a. Fecal coliform (Coliform phân) Nhóm vi sinh vật Coliform được dùng rộng rãi làm chỉ thị của việc ô nhiễm phân, đặc trưng bởi khả năng lên men lactose trong môi trường cấy ở 35 – 370 C với sự tạo thành axit aldehyd và khí trong vòng 48h.[6] 9 b. Escherichia Coli (E.Coli) E. Coli hay còn gọi là trực khuẩn đại tràng, sống trong ruột người và một số động vật. E.Coli đặc hiệu cho nguồn gốc phân, luôn hiện diện trong phân của người và động vật, chim với số lượng lớn. Sự có mặt của E.Coli vượt quá giới hạn cho phép đã chứng tỏ sự ô nhiễm về chỉ tiêu này. Đây được xem là chỉ tiêu phản ánh khả năng tồn tại của các vi sinh vật gây bệnh trong đường ruột như tiêu chảy, lị…[6] 1.1.2. Cơ sở pháp lý - Luật bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23 tháng 6 năm 2014 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01 tháng 01 năm 2015. - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 26 tháng 12 năm 2012 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01 tháng 01 năm 2013. - Quyết định số 81/2006/QĐ-TTg ngày 14 tháng 4 năm 2006 của Thủ tướng Chính phủ Phê duyệt Chiến lược quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2020; - Quyết định số 16/2007/QĐ-TTg ngày 29 tháng 01 năm 2007 của Thủ tướng Chính phủ về việc "Quy hoạch tổng thể mạng lưới quan trắc tài nguyên và môi trường Quốc gia đến năm 2020"; - Quyết định số 1511/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 7 năm 2008 của Bộ Tài nguyên và Môi trường phê duyệt thiết kế kỹ thuật, dự toán chi tiết và kế hoạch đấu thầu dự án “Tăng cường thiết bị tự động quan môi trường không khí và nước”; - Quyết định số 1698/QĐ-BTNMT ngày 29 tháng 10 năm 2007 của Bộ Tài nguyên và Môi trường phê duyệt dự án “Tăng cường thiết bị tự động quan trắc môi trường không khí và nước”; - Thông tư số 29/2011/TT-BTNMT ngày 1/8/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường nước mặt lục địa. - Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành 08 quy chuẩn Quốc gia để thay thế các tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường trong đó QCVN 08:2008/BTNMT 10 - Căn cứ Nghị định số 25/2013/NĐ-CP ngày 29/3/2013 của Chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải - Nghị định 117/2007/NĐ-CP ngày 11 tháng 07 năm 2007 của Chính Phủ về sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch. - Nghị định số 124/2011/NĐ-CP của Chính phủ : Về sửa đổi, bổ sung một số điều Nghị định số 117/2007/NĐ-CP ngày 11 tháng 7 năm 2007 của Chính phủ về sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch - Quyết định số 09/2005/QĐ-BYT ngày 11/03/2005 của Bộ trưởng Y tế về việc ban hành tiêu chuẩn ngành: Tiêu chuẩn vệ sinh nước sạch - Quyết định số 26/2006/QĐ-BTNMT ngày 18/12/2006 của Bộ Tài nguyên và môi trường về bắt buộc áp dụng TCVN về môi trường - Thông tư 48/2011/TT-BTNMT sửa đổi và bổ sung Thông tư 08/2009/TTBTNMT. - Ngày 17/06/2009 Bộ Y tế đã ra Thông tư số 04/2009/TT-BYT ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống” kí hiệu là QCVN 01:2009/BYT - Các tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam liên quan đến chất lượng nước mặt, nước ngầm. - QCVN 03:2008/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về giới hạn cho phép của KLN trong đất); - QCVN 15:2008/BTNMT (Quy chuẩn Quốc gia về dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất). - QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp - QCVN 62-MT:2016/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi có hiệu lực thi hành từ ngày 15/06/2016 - QCVN 11-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thuỷ sản (thay thế QCVN 11:2008/BTNMT từ ngày 31/12/2015) - QCVN 12-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy 01/06/2015) (thay thế QCVN 12:2008/BTNMT từ ngày 11 - QCVN 13-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt nhuộm (thay thế QCVN 13:2008/BTNMT từ ngày 01/06/2015) - QCVN 29:2010/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của kho và cửa hàng xăng dầu - QCVN 28:2010/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế - QCVN 09:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm - QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt - QCVN 38:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt bảo vệ đời sống thủy sinh - QCVN 39:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dùng cho tưới tiêu - QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. - TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-2:2006), Chất lượng nước – Lấy mẫu – Phần 1: Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu. - TCVN 6663-3:2003 (ISO 5667-3:1985) Chất lượng nước – Lấy mẫu – Phần 3: Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu; - TCVN 5994:1995 (ISO 5667-4:1987) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu ở hồ ao tự nhiên và nhân tạo; - TCVN 6663-6:2008 (ISO 5667-6:2005) Chất lượng nước – Lấy mẫu – Phần 6: hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối. 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Đánh giá mức độ ô nhiễm được dựa trên các chỉ tiêu về vật lý, hóa học, sinh học. Trên cơ sở bản chất và hàm lượng của các chất gây chết, cũng như tính mẫn cảm với các chất gây ô nhiễm của các loài thủy sinh vật, các nhà môi trường và sinh thái học đã định ra ngưỡng hàm lượng tối thiểu cho phép và ngưỡng an toàn đối với các chất thải được phép đưa vào môi trường nước.[12.16]