Tài liệu đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp kiểm soát, nâng cao hiệu quả hồ điều tiết đò xu tp đà nẵng

MỤC LỤC MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................ 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 2 5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 2 6. Bố cục đề tài ....................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 4 1.1. Tổng quan về hồ điều tiết ....................................................................................... 4 1.1.1. Phân loại hồ .................................................................................................. 4 1.1.2. Vai trò của hồ ................................................................................................ 5 1.2. Hiện trạng các hồ điều tiết ở Việt Nam ................................................................ 5 1.3.1. Cải thiện môi trường nước hồ bằng giải pháp công trình ........................... 11 1.4.2. Biện pháp tổng hợp bảo vệ môi trường của Liên hồ và Nguyệt hồ của thành phố Vũ Hán - Trung Quốc .................................................................................. 18 1.4.3. Sử dụng công nghệ IDRABEL trong xử lý ô nhiễm hồ Thanh Nhàn 2B, Hà Nội ................................................................................................................................. 19 1.4.4. Phục hồi và ổn định bền vững hồ Hoàn Kiếm ............................................ 19 1.4.5. Một số nghiên cứu, ứng dụng khác trong việc xử lý ô nhiễm hồ ............... 20 1.5. Khái quát đặc điểm thành phố Đà Nẵng ............................................................ 20 1.5.1. Đặc điểm tự nhiên ....................................................................................... 20 1.5.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội ............................................................................. 25 CHƯƠNG 2. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỒ ĐIỀU TIẾT ĐÒ XU – TP ĐÀ NẴNG ........................................................................................................................... 27 2.1. Vai trò của hồ Đò Xu ............................................................................................ 27 2.2. Hiện trạng hệ thống thoát nước lưu vực hồ Đò Xu ........................................... 29 2.2.1. Hệ thống cống bao thu gom nước thải ven hồ ............................................ 29 2.2.2. Các tuyến cống thu gom lưu vực SPS HC5 ................................................ 34 2.3. Đánh giá chất lượng nước lưu vực hồ Đò Xu .................................................... 41 2.3.1. Các nguồn gây ô nhiễm hồ điều tiết Đò Xu................................................ 41 2.3.2. Chất lượng nước lưu vực hồ Đò Xu ........................................................... 48 2.4. Bùn cặn từ hồ điều tiết Đò Xu ............................................................................. 53 2.4.1. Nguồn gốc phát sinh ................................................................................... 53 2.4.2. Đặc điểm thành phần, tính chất .................................................................. 54 2.4.3. Xác định khối lượng bùn cặn tại hồ ............................................................ 55 2.5. Công tác quản lý và xử lý ô nhiễm hồ Đò Xu hiện nay ..................................... 57 2.5.1. Công tác quản lý hồ .................................................................................... 57 2.5.2. Biện pháp cải thiện môi trường hồ đang được áp dụng ở hồ Đò Xu .......... 58 2.6. Nhận xét chung ..................................................................................................... 60 CHƯƠNG 3. NÂNG CAO HIỆU QUẢ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG HỒ ĐIỀU TIẾT ĐÒ XU .......................................................................................................................... 62 3.1. Giải pháp kỹ thuật ................................................................................................ 62 3.1.1. Cải tạo, nạo vét hệ thống tuyến cống thu gom và tuyến cống bao quanh hồ Đò Xu ............................................................................................................................ 62 3.1.2. Cải tạo, gia cố mái taluy hồ ........................................................................ 64 3.1.3. Kiểm soát rau bèo và bổ sung bè thực vật thủy sinh .................................. 65 3.1.4. Nạo vét lớp bùn cặn phát sinh từ đáy hồ .................................................... 67 3.1.5. Xây dựng đài phun nước............................................................................. 70 3.2. Giải pháp quản lý và khai thác lưu vực hồ điều tiết ......................................... 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO) ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT, NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỒ ĐIỀU TIẾT ĐÒ XU – TP ĐÀ NẴNG Học viên: Lê Thị Kiều Oanh Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Khóa: K34 Tóm tắt – Mục đích của đề tài là đánh giá hiện trạng hồ điều tiết Đò Xu nhằm đưa ra giải pháp kiểm soát, nâng cao hiệu quả hồ phù hợp trong việc điều tiết nước mưa, điều hòa khí hậu, tạo cảnh quan, …. Qua đánh giá về hệ thống thoát nước lưu vực hồ, chất lượng nước hồ, xác định khối lượng và tính chất bùn cặn trong hồ; tác giả nhận thấy hiện nay mức độ ô nhiễm của hồ đang có xu hướng tăng dần. Các chất hữu cơ và chất dinh dưỡng trong hồ hiện đang vượt quy chuẩn cho phép nhiều lần. Tại các CSO, nước thải thường xuyên tràn ra lòng hồ gây suy giảm chất lượng nước hồ. Khối lượng trầm tích ở đáy hồ rất lớn làm ảnh hưởng đến khả năng điều tiết nước mưa, và khả năng tự làm sạch của hồ. Để cải thiện môi trường hồ Đò Xu và nâng cao hiệu quả điều tiết nước của hồ, tác giả đã đưa ra các giải pháp kỹ thuật và giải pháp quản lý thiết thực và có tính khả thi cao. Trong đó giải pháp nạo vét lớp trầm tích hồ được chú trọng; Tuy giải pháp này có chi phí khá lớn nhưng đây là giải pháp không thể thiếu vì nó mang lại hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện chất lượng môi trường hồ Đò Xu. Từ khóa – Hồ đô thị, đánh giá hiện trạng, giải pháp kỹ thuật và quản lý, chất lượng môi trường, hồ điều tiết Đò Xu – Đà Nẵng. ASSESSING THE REALITY AND SUGGESTING SOLLUTIONS TO MANAGE AND RAISE THE EFFECTION OF ADMISITRATIVE DO XU LAKE - DA NANG CITY Student: Oanh Le Thi Kieu Code: Science: K34 Specialized: Enviromental engineer Polytechnic University – DN University Abstract - The purpose of topic is to assess the reality of administrative Do Xu lake in order to suggest sollutions to manage and raise the effection of the lake in controlling rainwater, regulate the climate, improve the landcape, etc. Through assessment of water – output water, the quality of the lake water, determining the volume and sediment properties in the lake; The author found that the current level of pollution of the lake is increasing. Organic substances and nutrients in the lake are currently exceeding the permitted standards many times. At CSOs, waste water often spills into the lake causing deterioration of lake water quality. The volume of sediment at the bottom of the lake is very large, affecting the ability to regulate rainwater, and the lake's self-cleaning ability. In order to improve the environment of Do Xu lake and improve the water regulation efficiency of the lake, the author has introduced practical and highly feasible technical solutions and management solutions. In which the solution of dredging lake sediments is focused; Although this solution has a large cost, this is an indispensable solution because it brings remarkable efficiency in improving the environmental quality of Do Xu lake. Keys – Urban lake, assessing the current status, technical solutions and management, environment quality, Do Xu lake - Da Nang. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BGDĐT : Bộ Giáo dục và Đào tạo BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa sau 5 ngày BTCT : Bê tông cốt thép BTH : Bể tự hoại BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường CERE : Trung tâm Nghiên cứu Môi trường và Cộng đồng COD : Nhu cầu oxy hóa học CSO : Giếng tách nước thải ĐKTV : Điều kiện thủy văn DO : Nồng độ Oxy hòa tan trong nước GRDP : Tổng sản phẩm trên địa bàn HAIDEP : Chương trình Phát triển Đô thị Tổng thể Thủ đô Hà Nội HĐND : Hội đồng Nhân dân HDPE Hight : Density Poli Etilen ISO : Tổ chức Quốc tế về tiêu chuẩn hóa NH4+ : Amoni NQ : Nghị quyết NSNN : Ngân sách nhà nước NT : Nước thải pH : Chỉ số đo độ hoạt động của các ion hydro QCVN : Quy chuẩn Việt Nam SPS : Trạm bơm nước thải T–N : Nitơ tổng số T–P : Photpho tổng số TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TDTT : Thể dục thể thao THCS : Trung học cơ sở THPT : Trung học phổ thông TP : Thành phố TSS : Tổng chất rắn lơ lửng TT : Thông tư TTB : Trung Trung bộ UBND : Uỷ ban Nhân dân XLNT : Xử lý nước thải DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1. Thống kê các hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng 7 1.2. Chất lượng nước của một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng 8 1.3. Tiêu chí đánh giá chất lượng nước hồ 10 1.4. 1.5. 1.6. Đặc trưng nhiệt độ trung bình các tháng trong năm tại TP Đà Nẵng (0C) Đặc trưng độ ẩm trung bình các tháng trong năm tại TP Đà Nẵng (%) Đặc trưng tổng lượng mưa các tháng trong năm tại TP Đà Nẵng (mm) 22 23 24 2.1. Một số loài sinh vật điển hình thuộc hệ sinh thái dưới nước ở hồ Đò Xu 29 2.2. Thông số các cửa xả tại hồ Đò Xu 29 2.3. 2.4. Số liệu khảo sát tại các đoạn cống chuyển tiếp đổ về cửa xả thuộc tuyến cống bao hồ Đò Xu Lưu lượng nước thải được bơm từ SPS HC5 về trạm XLNT Hòa Cường qua các năm 32 33 2.5. Các thông số cơ bản về trạm bơm SPS HC5 34 2.6. Kết quả khảo sát đấu nối xả thải lưu vực HC5 39 2.7. Các thông số chất lượng nước hồ Đò Xu thể hiện qua các năm 44 2.8. Các thông số ô nhiễm của nước thải tuyến thu gom HC5 50 2.9. Số liệu quan trắc chất lượng nước của hồ Đò Xu 51 2.10. Kết quả phân tích bùn cặn tại hồ Đò Xu 55 3.1. Khai toán chi phí thi công nạo vét hồ Đò Xu 70 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Trang 1.1. Sơ đồ tách nước thải, nước mưa đợt đầu ra khỏi hồ 11 1.2. Sơ đồ cấu tạo cống xả ejecto 13 1.3. Sơ đồ cấu tạo miệng xả nước phân tán 14 1.4. Phương án pha loãng nước hồ đô thị bằng nước sạch 14 1.5. Sơ đồ nguyên tắc thay nước tầng đáy 16 1.6. Bản đồ hành chính thành phố Đà Nẵng 21 2.1. Bản đồ vị trí hồ Đò Xu, Khuê Trung - TP Đà Nẵng 27 2.2. Hệ thống cống bao xung quanh hồ Đò Xu 30 2.3. Cấu tạo CSO HC5/1, HC5/2 30 2.4. Cấu tạo CSO HC5A/1 31 2.5. Sơ đồ lưu lượng nước thải được bơm từ SPS HC5 về trạm XLNT Hòa Cường 33 2.6. Mặt bằng bố trí trạm bơm HC5 35 2.7. Trạm bơm HC5 35 2.8. Sơ đồ lưu vực thoát nước tuyến thu gom đổ về CSO HC5A/1 37 2.9. Sơ đồ lưu vực thoát nước tuyến thu gom đổ về CSO HC5/1, HC5/2 38 2.10. Tỷ lệ sử dụng BTH của hộ/đơn vị thoát nước 40 2.11. Tỷ lệ đấu nối NT từ BTH ra công trình bên ngoài nhà 41 2.12. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần và tính chất nước mưa [12] 42 2.13. Nước mưa cuốn theo bụi bẩn, rác thải vào hệ thống thoát nước 42 2.14. Rác thải sinh hoạt bị vứt bừa bãi tại mái taluy hồ Đò Xu 43 2.15. Rác thải di chuyển tới hồ qua các cửa thu nước mưa 43 2.16. Nước thải sinh hoạt tràn ra hồ qua cửa xả 45 Số hiệu hình Tên hình Trang HC5A/1 2.17. Cấu trúc mái taluy hồ 45 2.18. Đất cát mái taluy bị rửa trôi 46 2.19. Đất cát mái taluy bị rửa trôi 46 2.20. Bãi bồi bùn cát hình thành gần cửa xả HC5A/1 47 2.21. Bãi bồi bùn cát hình thành gần cửa xả HC5/1 47 2.22. Bèo tây phát triển dày đặc tại hồ Đò Xu 48 2.23. Vị trí lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu 49 2.24. Biểu đồ so sánh TSS giữa các đợt lấy mẫu nước ở hồ Đò Xu 52 2.25. Biểu đồ so sánh COD giữa các đợt lấy mẫu ở hồ Đò Xu 52 2.26. Biểu đồ so sánh NH4+ giữa các đợt lấy mẫu ở hồ Đò Xu 53 2.27. Sơ đồ hình thành bùn cặn từ hệ thống thoát nước 54 2.28. Đo chiều cao bùn, chiều cao nước hồ Đò Xu 56 2.29. Sơ đồ hệ thống quản lý các hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng 57 2.30. Bè thủy sinh được trồng ở hồ Đò Xu 59 2.31. Công nhân cắt cỏ mái taluy hồ Đò Xu 59 2.32. Cỏ mái taluy hồ Đò Xu mọc dày đặc sau 3 tháng 60 3.1. Sơ đồ đấu nối thoát nước hộ gia đình 63 3.2. Sơ đồ đấu nối thoát nước cho hộ kinh doanh (nhà hàng, khách sạn) 63 3.3. Cỏ Vetiver 65 3.4. Mô hình đài phun nước thường lắp đặt ở hồ 71 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trên Thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, ao hồ đô thị có vai trò rất quan trọng như tạo cảnh quan mặt nước, điều hòa vi khí hậu, điều tiết nước mưa và xử lý nước thải, …. Một số hồ còn là nguồn cung cấp nước sinh hoạt, phục vụ nuôi trồng thủy sản, nông nghiệp; tạo không gian phục vụ nhu cầu tham quan, giải trí cho người dân. Ở nước ta, mặc dù nhận thức rõ về vai trò của hồ là rất quan trọng nhưng khi quy hoạch đô thị nhiều khi chúng ta thường xem nhẹ khâu tính toán diện tích cần thiết của hồ hoặc thu hẹp, san lấp diện tích hồ đã có sẵn thay vào đó bằng khu dân cư, thương mại, …. Do đó nhiều thủy vực bị mất, gia tăng ngập lụt. Bên cạnh đó, nhiều hồ bị ô nhiễm nặng do tiếp nhận một lượng lớn nước thải sinh hoạt, công nghiêp, dịch vụ vượt quá khả năng tự làm sạch của hồ. Thành phố Đà Nẵng là một đô thị phát triển nhanh chóng và vượt bậc trong khu vực miền Trung. Sự phát triển nhanh chóng của Thành phố đã và đang tạo sức ép lớn đến cơ sở hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt là hệ thống thoát nước, vệ sinh môi trường nước. Mặc dù vấn đề thoát nước, xử lý nước thải của Thành phố đã được chú trọng đầu tư nhưng vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu do lượng nước thải thoát ra môi trường tăng mạnh. Hiện nay hệ thống hồ điều tiết đang phải gánh chịu mức độ ô nhiễm lên mức báo động. Nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý đổ vào hồ, rác thải,…Sự xuất hiện quá mức của các loại tảo xanh, tảo độc trong hồ; bùn cặn tích tụ gây nên sự bồi lắng. Tất cả những vấn đề trên đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm hồ, ảnh hưởng đến hệ sinh thái, cảnh quan, hệ động thực vật sống dưới hồ và nhất là ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống sinh hoạt của người dân sống xung quanh hồ. Hồ Đò Xu là một trong các hồ điều tiết có vai trò rất quan trọng của Thành phố trong việc điều tiết nước mưa, điều hòa khí hậu. Nằm trong lưu vực thoát nước của quận Hải Châu về Trạm xử lý nước thải Hòa Cường. Tuy nhiên, hiện nay do nhiều yếu tố về kỹ thuật không đảm bảo, cũng như quản lý thoát nước không hiệu quả nên lòng hồ đã bị bồi lắng khá nghiêm trọng gây ô nhiễm môi trường nước khu vực lòng hồ và môi trường xung quanh, đồng thời làm giảm chức năng điều tiết của lưu vực khi có mưa lớn. Do đó, để góp phần cải thiện chất lượng nước hồ, tạo cảnh quan môi trường đô thị, điều tiết dòng chảy lưu vực thoát nước, tác giả chọn đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp kiểm soát, nâng cao hiệu quả hồ điều tiết Đò Xu - TP Đà Nẵng” làm đề tài nghiên cứu của mình. 2 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1. Mục tiêu tổng quát - Khảo sát, đánh giá hiện trạng hồ Đò Xu. - Đề xuất giải pháp cải thiện, nâng cao hiệu quả thoát nước hồ điều tiết. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Khảo sát hiện trạng thoát nước lưu vực xung quanh hồ Đò Xu. - Phân tích, đánh giá chất lượng nước lưu vực tuyến thu gom và chất lượng nước hồ. - Đo đạc chiều cao lớp bùn cặn lòng hồ. - Đưa ra giải pháp kiểm soát và nâng cao hiệu quả hồ điều tiết Đò Xu góp phần bảo vệ môi trường. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Đánh giá được hiện trạng hồ Đò Xu. - Đề xuất các giải pháp kiểm soát và nâng cao hiệu quả hồ điều tiết Đò Xu, góp phần cải thiện chất lượng hồ và bảo vệ môi trường sinh thái. - Từ các số liệu tác giả đã nghiên cứu, phân tích sẽ đóng góp vào kho tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về lĩnh vực thoát nước và xử lý bùn thải đô thị. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu - Hồ Đò Xu – phường Khuê Trung - quận Cẩm Lệ - TP Đà Nẵng. - Hệ thống thoát nước thuộc tuyến thu gom lưu vực trạm bơm HC5 – Q. Hải Châu – TP. Đà Nẵng. - Hệ thống cống bao thu gom nước thải tại lưu vực xung quanh hồ Đò Xu. - Chất lượng nước hồ Đò Xu và nước thải của tuyến thu gom thuộc lưu vực hồ. - Bùn cặn tại lòng hồ Đò Xu. 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Không gian: Lưu vực hồ Đò Xu. - Thời gian: Từ tháng 03/2018 đến 04/2019. 5. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện đề tài, tác giả sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp điều tra, khảo sát, đo đạc: + Khảo sát, đo đạt chiều cao bùn trong hồ Đò Xu và hệ thống thu gom nước thải tại lưu vực nghiên cứu. + Điều tra bằng phiếu câu hỏi đã lập sẵn nhằm đánh giá tỷ lệ phần trăm đấu nối mạng lưới cấp 3, từ bể tự hoại của hộ gia đình đấu nối vào hệ thống thu gom nước thải 3 lưu vực xung quanh hồ điều tiết. - Phương pháp lấy mẫu, phân tích: sử dụng các thiết bị đo để đo các thông số liên quan cũng như lấy mẫu và phân tích chất lượng bùn cặn và mẫu nước tại phòng thí nghiệm để xác định tính chất, thành phần bùn cặn và nước. - Phương pháp thống kê: thống kê, thu thập các tài liệu, số liệu liên quan đến điều kiện kinh tế, dân số, văn hóa xã hội của lưu vực nghiên cứu; thống kê, tổng hợp các kết quả phân tích đo đạc được. - Phương pháp kế thừa: kế thừa các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước, có thể áp dụng trong nghiên cứu khoa học. - Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu: tổng hợp các nguồn dữ liệu liên quan thu thập được, từ đó phân tích, tính toán để có những cơ sở những đánh giá chính xác. 6. Bố cục đề tài Mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Đánh giá hiện trạng hồ điều tiết Đò Xu – TP Đà Nẵng Chương 3: Nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường hồ điều tiết Đò Xu Kết luận và Kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về hồ điều tiết Hồ là vùng nước bao quanh bởi đất liền, thông thường là nước ngọt và có mực nước thay đổi theo mùa. Hồ thường gồm 2 loại là hồ tự nhiên và hồ nhân tạo, nguồn nước trong hồ thường được cấp bởi sông, suối, sự thoát nước mưa. Hồ đô thị là hồ nằm trong phạm vi của một đô thị và chịu ảnh hưởng của hệ sinh thái đô thị. 1.1.1. Phân loại hồ - Theo nguồn gốc hình thành + Hồ tự nhiên: Hình thành do sự vận động của kiến tạo địa chất làm cho địa hình biến đổi tạo vùng trũng chứa nước bề mặt chảy xuống hoặc nước ngầm. Hệ sinh thái trong hồ tự nhiên thường ổn định. + Hồ nhân tạo: Được hình thành do con người tác động (hồ đào và hồ đắp). Thời gian hình thành hồ ngắn nên hệ sinh thái trong hồ lúc đầu sẽ chưa ổn định, điều kiện sống dễ bị biến đổi và sinh vật khó thích nghi (dễ chết). - Theo độ mặn Gồm hồ nước ngọt, hồ nước mặn và hồ nước lợ. - Theo mức độ dinh dưỡng Gồm hồ giàu dinh dưỡng, hồ dinh dưỡng trung bình và hồ nghèo dinh dưỡng. - Theo mức độ xáo trộn và hiện tượng phân tầng Gồm hồ phủ băng, hồ lạnh, hồ ấm, hồ ít xáo trộn, hồ xáo trộn nước thường xuyên, .... - Theo chức năng và mục đích sử dụng + Nhóm 1: Các loại hồ thường được sử dụng vào mục đích cấp nước, du lịch, thể thao dưới nước, điều tiết nước mưa khu vực xung quanh hồ. Các hồ này có chất lượng nước thuộc loại A, QCVN 08-MT:2015/BTNMT. + Nhóm 2: Là các hồ phục vụ cho mục đích vui chơi giải trí trên mặt nước, điều tiết nước mưa cho lưu vực. Hồ có thể kết hợp nuôi cá. Chất lượng nước thuộc phải đảm bảo loại B, QCVN 08-MT:2015/BTNMT. + Nhóm 3: Là các hồ phục vụ cho nghỉ ngơi, giải trí của khu dân cư, điều hòa nước mưa cho lưu vực nhỏ, tiếp nhận một phần nước thải sau xử lý đến mức độ nhất định. Các hồ này thường kết hợp nuôi cá. Chất lượng nước thuộc phải đảm bảo loại B, QCVN 08-MT:2015/BTNMT. + Nhóm 4: Là các hồ chứa và điều tiết nước mưa cho lưu vực lớn hoặc nhiều lưu 5 vực của đô thị. Hồ có thể tiếp nhận nước thải đô thị sau xử lý, kết hợp nuôi cá và các loài thủy sản khác. Thông thường đây là các hồ đầu mối của hệ thống thoát nước đô thị. Chất lượng nước thuộc phải đảm bảo loại B, QCVN 08-MT:2015/BTNMT. + Nhóm 5: Là hồ có nhiệm vụ chính là xử lý môi trường, thường bố trí trong khu xử lý nước thải hoặc vùng trũng tự nhiên thường tiếp nhận nước thải sinh hoạt, công nghiệp và xử lý nước thải đó bằng hình thức tự làm sạch của hệ thủy sinh trong hồ. 1.1.2. Vai trò của hồ Hồ và lưu vực hồ tạo thành hệ sinh thái có vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống kinh tế, xã hội của con người. - Là môi trường sinh sống và trú ẩn của nhiều loài động thực vật, là nguồn cung cấp nhiều loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao cho con người. - Là nguồn thủy vực cung cấp nước sinh hoạt cho dân số khu vực, phục vụ mục đích tưới tiêu trong sản xuất nông nghiệp, tưới nước cho cây xanh, nuôi trồng thủy sản, thủy điện, phục vụ công tác phòng cháy chữa cháy, điều tiết nước mưa, điều hòa khí hậu, tạo cảnh quan môi trường,... - Là nơi tiếp nhận lưu giữ các chất lắng đọng; hòa tan và xử lý các chất dinh dưỡng, chất thải. - Hồ có vai trò quan trọng trong việc hấp thu khí nhà kính như CO2, NH4, NO3 bởi các thành phần vi sinh học sống trong lòng hồ. Điều này giúp làm giảm nồng độ các khí nhà kính và làm cho khí hậu vùng hồ mát mẻ hơn các vùng khác. - Có giá trị về giáo dục rất lớn: là điểm phục vụ các công trình nghiên cứu khoa học về các giá trị đa dạng sinh học, giá trị nguồn gen, .... Đồng thời góp phần phục vụ việc đào tạo thực tiễn cho học sinh, sinh viên. - Hồ còn mang lại các giá trị và dịch vụ văn hóa, tâm linh cho địa phương, khu vực. Hồ điều tiết có vai trò điều tiết, tăng và giảm lưu lượng dòng chảy nước mưa một cách tự nhiên nhằm hạn chế thiên tai (chống ngập lụt, hạn hán), giảm chi phí xây dựng (giảm bớt kích thước của cống dẫn, công suất trạm bơm nước), tiết kiệm chi phí quản lý hệ thống thoát nước, điều hòa khí hậu. Đối với hồ có lớp thực vật ven bờ giúp chống xói mòn dòng chảy bề mặt, giúp nước mưa thẩm thấu nhanh hơn và hạn chế ngập lụt cho vùng đất xung quanh hồ. Hồ điều tiết trong các đô thị thường tận dụng hồ tự nhiên để giảm kinh phí xây dựng, nhưng trong một số trường hợp đặc biệt thì có thể xây dựng hồ nhân tạo. 1.2. Hiện trạng các hồ điều tiết ở Việt Nam Việt Nam là một quốc gia có rất nhiều hồ, khoảng 3500 hồ chứa có dung tích lớn hơn 0,2 triệu m3. Trong đó có 1976 hồ có dung tích hơn 1 triệu m3, chiếm 55,9% tổng 6 số lượng hồ. Một số tỉnh thành có nhiều hồ là Nghệ An (249 hồ), Hà Tĩnh (166 hồ), Thanh Hóa (123 hồ), Phú Thọ (118 hồ), Đắc Lắc (116 hồ), Bình Định (108 hồ). Đây là nguồn tài nguyên quý giá mà không phải quốc gia nào cũng có được. Hồ đô thị ở nước ta thì chiếm số lượng nhỏ, tỷ lệ diện tích hồ trên tổng diện tích đô thị ở các đô thị ở Việt Nam rất khác nhau. Tỷ lệ này phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, vị trí địa lý của đô thị. Trong thực tế, việc quy hoạch các khu dân cư, khu đô thị cần đi liền với quy hoạch xây dựng các hồ, các hồ này có chức năng tạo cảnh quan và cải thiện môi trường, điều tiết lượng nước mưa cho khu vực. Trong vài thập kỷ qua, quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh chóng và sự gia tăng dân số nhanh đã tạo ra tác động môi trường tiêu cực đến ao hồ. Nhiều hồ phải tiếp nhận lượng nước thải vượt quá khả năng tự làm sạch của nó. Phần lớn các hồ trong nội thành ở trạng thái ô nhiễm nặng và phú dưỡng. Theo kết quả quan trắc của Cục Bảo vệ môi trường và của Viện Khoa học và Kỹ thuật môi trường (trường Đại học Xây dựng) thì nhiều năm qua, các hồ đô thị tại những thành phố chưa có hoặc đã có hệ thống thoát nước nhưng chưa hợp lý, trở thành nơi tiếp nhận nước thải, đều có giá trị các chỉ tiêu ô nhiễm vượt tiêu chuẩn cho phép theo quy định cột B của QCVN 08MT:2015/BTNMT [1] từ 2 đến 70 lần. Tại thành phố Hà Nội, theo thống kê của Trung tâm nghiên cứu môi trường và cộng đồng (CECR) [13], Liên hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam cho thấy: tính đến cuối năm 2015, thành phố có khoảng 112 hồ với tổng diện tích mặt nước hồ là 6.969.305 m2. Trong đó có 11 hồ có dấu hiệu ô nhiễm, 8 hồ ô nhiễm nặng và 6 hồ ô nhiễm rất nặng. Thành phố Đà Nẵng hiện có khoảng hơn 30 hồ lớn nhỏ khác nhau với tổng diện tích mặt nước khoảng 1,8 km2 và dung tích chứa tối đa hơn 3,3 triệu m3 nước. Các hồ này phân bố không đều trong phạm vi thành phố, tập trung vào một số quận, huyện như: Hải Châu, Thanh Khê, Hòa Vang, Liên Chiểu. Hồ có diện tích lớn nhất là hồ Bàu Tràm, chiếm đến 20% tổng diện tích; 21 hồ có diện tích trên 20.000 m2 và còn lại là các hồ có diện tích nhỏ. 7 Bảng 1.1. Thống kê các hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng STT Quận Tên hồ Độ sâu trung bình (m) Diện tích hồ (m2) 1 Hải Châu Đảo Xanh 2,9 239.018 2 Thạc Gián 1,6 16.322 3 Vĩnh Trung 1,6 15.147 Công viên 29/3 2,25 107.656 Xuân Hòa A 1,75 47.573 2 hecta 1,85 21.971 7 Phần Lăng 1 1,75 11.328 8 Bàu Làng 1,35 6.315 Hồ Xanh 3,25 74.844 Thành Vinh 2 1,35 1.950 11 Trung Nghĩa 1 1,35 30.726 12 Trung Nghĩa 2 2,25 27.286 Phước Lý 3,25 35.133 Hòa Phú 3,25 49.724 Bàu Sấu 3,5 34.851 4 5 6 9 10 13 14 15 Thanh Khê Sơn Trà Liên Chiểu 16 Bàu Tràm 5 540.314 17 Bàu Mạc 4,5 44.148 18 Đò Xu 0,8 68.559 19 Hồ khu C 3,25 33.239 20 Hồ khu E1 3,25 13.607 21 Hồ khu E2 MR GĐ 2 3,25 33.726 22 Hồ khu E2 MR GĐ 1 3,5 45.255 Bàu Gia Hạ 3,25 71.701 24 Bàu Gia Thượng 3,75 82.130 25 Hồ Nguyễn Phước Tần - Lê Kim Lăng 1,25 20.621 26 Bầu Sen 1,25 2.500 27 Hồ đường Nguyễn Nhàn 1,1 800 28 Hồ Nguyễn Thế Lịch - Trần Văn Lan 1,35 5.711 29 Đầm bãi La Hong 1,35 37.078 2,75 74.661 23 30 Cẩm Lệ Ngũ Bá Tùng Hành Sơn 8 Trong những năm gần đây, do phát triển và chỉnh trang đô thị nên diện tích một vài hồ trong nội thị bị thu hẹp như hồ hồ Bàu Tràm, hồ Phần Lăng; một vài hồ bị lấp như hồ Đầm Rong 1 (năm 2007), Đầm Rong 2 (năm 2009) và Gia Phước, Bàu Mạc. Hiện nay một số hồ đang có dấu hiệu bị ô nhiễm chất hữu cơ như hồ Thạc gián – Vĩnh Trung, hồ Công viên, hồ Đảo xanh, hồ Đò Xu, hồ Phước Tần. Các hồ này chủ yếu nằm trong hoặc lân cận khu vực nội thành của Thành phố. Đặc thù của các hồ này là nơi tiếp nhận, chứa và phân hủy chất thải sinh hoạt của người dân. Do đó tại nhiều thời điểm, nước hồ bốc mùi và có màu sắc đặc trưng của nguồn nước thải sinh hoạt đang bị phân hủy. Kết quả phân tích chất lượng môi trường nước tại Bảng 2 chứng minh cho điều đó. Vấn đề đáng quan tâm hiện nay là tại nhiều khu vực, mặc dù đã có cống bao xung quanh các hồ nhưng nước thải sinh hoạt vẫn còn xâm nhập vào hồ (rỉ), từ đó gây hiện tượng ô nhiễm cục bộ. Bảng chất lượng nước của một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng được thể hiện ở bảng dưới: Bảng 1.2. Chất lượng nước của một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng TT Tên hồ Thạc 1 Gián 2 Vĩnh Trung 3 Công Viên 4 Đò Xu 5 Trung Nghĩa 6 Phần Lăng 1 7 Phước Lý Năm Chỉ tiêu (mg/l) PO43- NH4+ NO2- NO3- tính BOD5 tính tính tính theo theo N theo P theo N N 19 17,1 5,9 KPH KPT 33 5,76 14,3 0,49 KPT 48 0.65 9.4 KPT 1.16 20 4,6 6,3 KPH KPT 35 1,12 8,1 0,34 KPT 49 0,57 7,6 KPT 1,08 pH DO COD TSS 2016 2017 2018 2016 2017 2018 8,44 7,1 7.3 7,65 7,0 7,3 5,48 1,36 3.4 6,81 5,16 4,2 29 56 56 24 44 72 KPT KPT 29 KPT KPT 41 2017 7,0 6,75 56 KPT 35 1,56 8 0,03 KPT 2016 2017 2018 2016 2017 2018 2016 2017 2018 2016 2017 7,34 7,5 7,3 7,38 6,9 6,9 7,33 7 7,3 7,38 6,6 86 165 146 14 50 64 38 105 49 19 19 KPT KPT KPT KPT KPT 32 KPT KPT KPT KPT KPT 67 141 119 8 30 47 25 83 29 10 8 8,35 1,86 0,87 7,55 9,2 0,97 5,9 2,15 0,9 1,9 0,3 6,9 5,4 4,8 2,5 9 5,2 18,2 2,8 19,4 7,1 KPT KPH KPH KPT KPH 0,01 KPT KPH KPH KPT KPH KPT KPT KPT KPH KPT KPT 0,64 KPT KPT KPH KPT KPT 1,45 5,9 4,8 6,74 1,4 4,1 3,85 2,9 3,45 5,97 5,5 9 TT Tên hồ 8 Hòa Phú 9 Bá Tùng 10 Bàu Sáu 11 Bàu Tràm 12 Phước Tần 13 Khu E Năm 2018 2016 2017 2018 2016 2017 2018 2016 2017 2018 2016 2017 2018 2016 2017 2018 2017 2018 pH DO COD 7,2 7,9 7,5 7,8 7,11 7,6 7,2 7,49 8,2 7,4 8,89 8,2 7,9 7,24 7,3 7,1 7,4 7,5 4,5 4,55 6,0 3,8 5,55 5,8 5,1 5,94 7,1 5,5 6,67 6,9 6,1 3,42 3,5 2,9 2,5 2,1 92 48 117 136 14 60 134 21 38 24 33 29 12 95 72 84 106 110 TSS 51 KPT KPT 65 KPT KPT KPT KPT KPT KPT KPT KPT KPT KPT KPT 47 KPT KPT Chỉ tiêu (mg/l) PO43- NH4+ NO2- NO3- tính BOD5 tính tính tính theo theo N theo P theo N N 74 0,13 3,7 KPT 1,22 33 3,6 12,8 0,11 KPT 80 10,85 20,7 0,04 KPT 113 1,46 4,8 KPT 3,26 9 1 8,4 KPH KPT 40 0,78 1,3 KPH KPT 98 0,09 1,5 KPT KPH 13 2,35 4,1 KPH KPT 22 0,12 KPT KPT KPT 15 0,96 3,8 KPT KPH 21 1,95 7,6 KPH KPT 15 0,12 KPT KPT KPT 9 0,95 8,1 KPT KPH 75 2,55 4,9 0,04 KPT 43 0,94 4,5 0,12 KPT 61 0,45 4,5 KPT 1,64 74 20,52 21,9 KPH KPT 82 0,98 23,7 KPT KPH Nguồn: Công ty Thoát nước và Xử lý nước thải Đà Nẵng [10] Ghi chú: - KPH: Không phát hiện. - KPT: Không phân tích. Quy chuẩn so sánh: QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, cột B2 – Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp. Nhận xét: Dựa vào kết quả phân tích một số chỉ tiêu lý hóa tại một số đầm hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng cho thấy: đa số các hồ đều đang trong tình trạng ô nhiễm hữu cơ khá cao. Hồ Thạc Gián có thông số Amoni vượt quy chuẩn xấp xỉ 16 lần, thông số Phosphat vượt quy chuẩn 11,52 lần, thông số Nitric vượt quy chuẩn 9,8 lần; tương tự các hồ Công Viên, hồ Vĩnh Trung, hồ Đò Xu, hồ E1, hồ Hòa Phú cũng có nồng độ các chất hữu cơ vượt nhiều lần so với quy chuẩn. Đây là một trong những hồ nội thành, ngoài chức năng điều tiết còn có vai trò tạo điểm nhấn trong khu vực và là nơi tập trung đông người đến vui chơi, giải trí (hồ Công Viên, hồ Vĩnh Trung) vì thế chất lượng nguồn nước gây ảnh hưởng đến mỹ quan cũng như sự quan tâm đến môi 10 trường của người dân trong khu vực và ảnh hưởng đến hình ảnh của thành phố Đà Nẵng trong mắt bạn bè, du khách. Hiện nay, TP Đà Nẵng đã chú trọng đầu tư thực hiện các giải pháp nhằm cải tạo hồ và cũng có những cải thiện đáng kể. Một số hồ có dấu hiệu cải thiện ô nhiễm rõ rệt như hồ Thạc Gián – Vĩnh Trung, hồ Công viên. Một số nguyên nhân chính dẫn đến sự suy thoái đang tiếp diễn của các hồ là: - Chất thải sinh hoạt bị vức xuống hồ, một số loại không phân hủy như thủy tinh, nilong sẽ lắng xuống và tích tụ dần. - Nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa qua xử lý bị thải thẳng xuống hồ. - Một số hồ bị san lấp hoặc bị thu hẹp diện tích do quy hoạch. Bên cạnh đó, việc sử dụng hồ đô thị vào mục đích điều tiết nước mưa ở nước ta chưa đạt hiệu quả cao, với những lí do: - Sự phân bố các hồ không đồng đều dẫn đến khả năng điều tiết nước chưa thực sự hiệu quả. - Dung tích điều tiết thực tế của các hồ giảm do bị lấn chiếm, bồi lắng hoặc ô nhiễm, sử dụng cho mục đích khác. - Sự kết nối giữa các hồ vào hệ thống thoát nước kém nên khả năng điều tiết của hồ giảm. - Một số hồ tiếp nhận nước thải quá khả năng tự làm sạch nên chất lượng nước hồ ngày càng suy giảm. - Khâu quản lý, vận hành hồ chưa khoa học, việc điều chỉnh nước vào và ra hồ chưa được kiểm soát chặt. Môi trường các hồ được thể hiện qua hai yếu tố chính: (1) Điều kiện vệ sinh trên và xung quanh hồ và (2) Chất lượng nước hồ. Để đánh giá chất lượng nước hồ, các tiêu chí đánh giá được xác định như sau: Bảng 1.3. Tiêu chí đánh giá chất lượng nước hồ Mức độ Chỉ tiêu COD (mg/l) Mức 1 Chất lượng tốt < 20 Mức 2 Đạt tiêu chuẩn < 35 Mức 3 Mức 4 Ô nhiễm Ô nhiễm nghiêm trọng 35 – 50 > 50 Tiêu chí Không có nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng và được thường xuyên bổ sung nước mới Không có nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng và không có bùn lắng ô nhiễm nhưng cũng không được bổ sung nước mới Giữ mức 2 và mức 4 Nồng độ các chất hữu cơ cao hoặc nhận nguồn nước thải chưa qua xử lý, hoặc có bùn lắng ô nhiễm [Nguồn: HAIDEP – Chương trình Phát triển tổng thể đô thị thủ đô Hà Nội] 11 1.3. Các biện pháp xử lý nước hồ bị ô nhiễm Cơ sở chính để áp dụng các biện pháp xử lý đối với hồ Mối quan hệ giữa các thành phần sinh thái trong hồ được thể hiện trong các khu vực. Chu trình chuỗi thức ăn và lưới thức ăn ở các hồ là chuỗi mắc xích: Sinh vật phân hủy tạo ra chất khoáng là thức ăn của động vật phù du, đây lại là thức ăn của các loài động vật lớn, chỉ một khâu trong đó bị phá vỡ sẽ dẫn đến mất cân bằng sinh thái. Cân bằng sinh thái tự nhiên được thiết lập khi có sự cân bằng giữa sinh vật – môi trường, sinh vật sản xuất – sinh vật tiêu thụ. Hệ sinh thái cũng có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng, nếu một thành phần thay đổi thì các thành phần khác cũng thay đổi theo ở mức độ nào đó để duy trì cân bằng, nếu biến đổi quá trình nhiều thì sẽ bị phá vỡ cân bằng sinh thái. Ví dụ: Quá mức độ tiếp nhận nước thải sẽ kéo theo quá mức độ về khả năng xử lý nước thải và sẽ phá vỡ hệ sinh thái trong ao hồ, dẫn đến hiện tượng suy thoái và ô nhiễm nước hồ. Có rất nhiều giải pháp để cải thiện chất lượng nước hồ, trong đó chia ra 2 nhóm giải pháp chính đó là giải pháp xử lý nước hồ ô nhiễm bằng công trình và giải pháp xử lý nước hồ ô nhiễm bằng biện pháp phi công trình. 1.3.1. Cải thiện môi trường nước hồ bằng giải pháp công trình a. Xây dựng hệ thống cống bao tách nước thải và nước mưa đợt đầu khỏi hồ Khi xả nước thải vào hồ sẽ gây ra quá trình lắng cặn, ô nhiễm hữu cơ làm giảm hàm lượng oxy hòa tan trong nước, gây phú dưỡng và độc hại đối với nguồn nước. Vì vậy các loại nước thải này cần được tách khỏi hồ hoặc phải được xử lý đáp ứng yêu cầu vệ sinh mới được xả và hồ. Nước mưa từ các khu dân cư, đô thị và khu công nghiệp cuốn trôi các chất bẩn trên bề mặt và khi chảy vào sông, hồ sẽ gây nhiễm bẩn thủy vực. Vì vậy, ngoài nước thải, nước mưa đợt đầu trong khu vực đô thị cũng cần phải tách khỏi hồ. 1 – CSO 2 – Cống bao 3 – Cửa xả Hình 1.1. Sơ đồ tách nước thải, nước mưa đợt đầu ra khỏi hồ 12 Bộ phận công trình chính để tách nước thải và nước mưa ra khỏi hồ là đập tràn tách nước. Về mùa khô hoặc khi mưa nhỏ, nước trong cống không thể vượt qua đập tràn để chảy vào hồ. Nước thải và nước mưa đợt đầu theo tuyến cống bao số 2 chảy ra mương thoát nước hoặc về trạm xử lý nước thải tập trung. Khi mưa to có thể một lượng cát trên bề mặt chảy vào cống nước mưa [5]. b. Xây dựng trạm xử lý nước thải trước khi xả vào hồ Trong trường hợp đặc biệt, khi tổ chức thoát nước phân tán, nước thải phải được xử lý đáp ứng các quy định về vệ sinh môi trường và phù hợp với khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận sẽ được xả vào hồ. Phương án này sẽ có hiệu quả kinh tế cao do giảm được kinh phí đầu tư xây dựng các tuyến cống thoát nước thải. Mặc khác, về mùa khô khi độ bốc hơi từ mặt nước hồ sẽ lớn, nước thải được xử lý sạch sẽ thường xuyên bổ sung vào hồ để duy trì mực nước, đảm bảo cảnh quan cho hồ đô thị. Đối với các trạm xử lý nước thải lưu vực hồ, các yêu cầu xử lý tập trung vào giảm hàm lượng cặn lơ lửng, BOD, các chất dinh dưỡng nitơ và photpho, tổng coliform,... đến mức giới hạn cho phép nhằm duy trì chế độ oxy hòa tan cũng như hạn chế nguy cơ phú dưỡng và xuất hiện bệnh dịch trong hồ. Mức độ xử lý nước thải cần thiết kế được xác định dựa vào các quy chuẩn môi trường Việt Nam như: QCVN 08-MT:2015/BTNMT [1] – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt; QCVN 14-MT:2015/BTNMT [2] – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt; QCVN 40:2011/BTNMT [3] – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. Các phương pháp xử lý nước thải lưu vực hồ có thể là xử lý cơ học, hóa học, sinh học hoặc là kết hợp. Sơ đồ công nghệ, cấu tạo và chế độ vận hành các công trình trạm xử lý nước thải phụ thuộc vào loại nguồn tiếp nhận. Khi xây dựng các trạm XLNT trong khu vực hồ đô thị, cần lưu ý đến việc đảm bảo các yêu cầu vệ sinh môi trường và cảnh quan. Vì vậy các vấn đề khử mùi, chống ồn, hợp khối công trình,... để hạn chế ô nhiễm môi trường, giảm diện tích xây dựng và giữ gìn cảnh quan phải được tính đến trong quá trình thiết kế trạm XLNT. Việc thiết kế trạm XLNT phải dựa vào yêu cầu bảo vệ môi trường khu vực theo TCVN 7222:2002. c. Kè hồ Kè hồ là một trong những biện pháp mang lại hiệu quả tích cực như hạn chế việc đổ rác bữa bãi ra ven hồ, lấn chiếm lòng hồ. Tuy nhiên, nếu kè hồ bằng biện pháp bê tông hóa toàn bộ đã gây ra những hạn chế như: - Làm cho hồ không thực hiện được chu trình tự nhiên giữa môi trường đất, nước (hoạt động sinh vật, thấm, lọc và giữ nước,...). - Ở nhiều nơi, việc kè hồ bịt luôn cống thoát nước dẫn đến hồ không được bổ sung nước.