Tài liệu đánh giá hiện trạng và đề xuất một số giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt huyện đại từ tỉnh thái nguyên giai đoạn 2018 2019

.. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN QUANG HẢI ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN GIAI ĐOẠN 2018 - 2019 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên – 2020 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN QUANG HẢI ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN GIAI ĐOẠN 2018 - 2019 Ngành: Khoa học môi trường Mã số : 8.44.03.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thanh Hải Thái Nguyên – 2020 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Thanh Hải. Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được ghi rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày 10 tháng 9 năm 2020 Người viết cam đoan Nguyễn Quang Hải Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự dạy bảo tận tình của các thầy cô, sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp, sự động viên to lớn của gia đình và những người thân. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Thanh Hải cùng các thầy, cô trong Khoa Môi trường, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ động viên tôi học tập, nghiên cứu khoa học và thực hiện luận văn, đã dìu dắt tôi từng bước trưởng thành trong chuyên môn cũng như trong cuộc sống. Xin trân trọng cảm ơn các đồng chí lãnh đạo Huyện ủy; Ủy ban nhân dân huyện Đại Từ; Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện; các ban ngành liên quan trong huyện đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong thời gian học và làm đề tài tốt nghiệp này. Trong thời gian tới, bản thân mong muốn tiếp tục nhận được sự quan tâm giúp đỡ của TS. Nguyễn Thanh Hải cùng các thầy, cô trong Khoa Môi trường, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên; Các đồng chí lãnh đạo Huyện ủy; Ủy ban nhân dân huyện Đại Từ; Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện; các ban ngành liên quan, Đảng ủy, Ủy ban nhân dân các xã, thị trấn trong toàn huyện. Do thời gian có hạn, lại là bước đầu làm quen với phương pháp nghiên cứu mới nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những kiến thức đóng góp của các thầy, cô giáo cùng toàn thể các bạn để luận văn này được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 10 tháng 9 năm 2020 Tác giả đề tài Nguyễn Quang Hải Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii MỤC LỤC ....................................................................................................... iii DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................. viii MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1 2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2 3. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 3 3.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................... 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4 1.1.1. Các khái niệm liên quan .......................................................................... 4 1.1.2. Ô nhiễm môi trường nước mặt ................................................................ 6 1.2. Cơ sở pháp lý của đề tài ........................................................................... 15 1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài .......................................................................... 18 1.3.1. Thực trạng môi trường nước mặt ở Việt Nam ...................................... 18 1.3.2. Thực trạng môi trường nước mặt tỉnh Thái Nguyên ............................. 23 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................................ 27 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 27 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 27 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 27 2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 27 2.3. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 27 2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp ...................................... 27 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iv 2.3.2. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp ...................................... 28 2.3.3. Phương pháp tính chỉ số chất lượng nước mặt WQI ............................ 29 2.3.4. Phương pháp kế thừa............................................................................. 32 2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 32 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 33 3.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên gây áp lực đến môi trường ................................................................. 33 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 33 3.1.2. Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội.................................................... 38 3.2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên ......................................................................................................................... 42 3.2.1. Đánh giá chất lượng nước phụ lưu sông Cầu chảy trên địa bàn huyện Đại Từ .................................................................................................................... 43 3.2.2. Đánh giá chất lượng nước mặt sông Công và các phụ lưu của sông Công chảy trên địa bàn huyện Đại Từ ...................................................................... 49 3.3. Tìm hiểu nhận thức, đánh giá của người dân về môi trường nước mặt và hoạt động bảo vệ môi trường trên địa bàn huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên .............. 65 3.3.1. Các nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho người dân ............................. 65 3.3.2. Đánh giá của người dân về các hoạt động bảo vệ môi trường .............. 67 3.4. Đề xuất một số giải pháp bảo vệ và quản lý môi trường nước mặt huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên ....................................................................................... 68 3.4.1. Các giải pháp kỹ thuật công nghệ ......................................................... 68 3.4.2. Giải pháp quản lý .................................................................................. 69 3.4.3. Nâng cao nhận thức và tăng cường sự tham gia của cộng đồng trong công tác bảo vệ môi trường. ..................................................................................... 71 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 73 1. Kết luận ....................................................................................................... 73 2. Đề nghị ........................................................................................................ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các hồ chứa thủy lợi, thủy điện quan trọng của Việt Nam ............ 20 Bảng 2.1. Vị trí các điểm lấy mẫu nước mặt trên địa bàn huyện Đại Từ ....... 29 Bảng 2.2. Mức đánh giá chất lượng nước theo giá trị WQI ........................... 30 Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế của huyện Đại Từ qua các năm . 39 Bảng 3.2. Biến động dân số, lao động qua một số năm .................................. 40 Bảng 3.3. Kết quả phân tích chất lượng nước suối Thủy Tinh năm 2019 ...... 43 Bảng 3.4. Tổng hợp đánh giá kết quả quan trắc chất lượng nước tại Suối Thủy Tinh năm 2019 ................................................................................................ 44 Bảng 3.5. Kết quả phân tích chất lượng nước suối Phục Linh, trước điểm hợp lưu suối Đường Bắc năm 2019........................................................................ 45 Bảng 3.6. Tổng hợp đánh giá kết quả quan trắc chất lượng nước tại Suối Phục Linh, trước điểm hợp lưu suối Đường Bắc năm 2019 .................................... 46 Bảng 3.7. Kết quả phân tích chất lượng nước suối Đường Bắc, trước khi chảy qua khu bãi thải của Công ty TNHH khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo năm 2019 ......................................................................................................... 46 Bảng 3.8. Tổng hợp đánh giá kết quả quan trắc chất lượng suối Đường Bắc, trước khi chảy qua khu bãi thải của Công ty TNHH khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo năm 2019 ...................................................................... 47 Bảng 3.9. Kết quả phân tích chất lượng nước mặt sông Công tại điểm cầu Phú Thịnh, xã Phú Cường năm 2019 ..................................................................... 51 Bảng 3.10. Tổng hợp đánh giá chất lượng nước tại điểm quan trắc cầu Phú Thịnh, xã Phú Cường năm 2019 ..................................................................... 52 Bảng 3.11. Kết quả phân tích chất lượng nước mặt sông Công khu vực cầu Huy Ngạc năm 2019................................................................................................ 53 Bảng 3.12. Tổng hợp đánh giá chất lượng nước tại điểm quan trắc khu vực cầu Huy Ngạc năm 2019........................................................................................ 54 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vi Bảng 3.13. Kết quả phân tích chất lượng nước suối Na Trầm, xã Minh Tiến năm 2019 ......................................................................................................... 55 Bảng 3.14. Tổng hợp đánh giá chất lượng nước tại suối Na Trầm, xã Minh Tiến năm 2019 ......................................................................................................... 56 Bảng 3.15. Kết quả phân tích chất lượng nước suối Na Mao, xã Na Mao năm 2019 ......................................................................................................... 56 Bảng 3.16. Tổng hợp đánh giá chất lượng nước tại suối Na Mao, xã Na Mao năm 2019 ......................................................................................................... 57 Bảng 3.17. Kết quả phân tích chất lượng nước suối Tiên Hội, xã Tiên Hội năm 2019 ................................................................................................................. 58 Bảng 3.18. Tổng hợp đánh giá chất lượng nước tại điểm quan trắc ............... 58 suối Tiên Hội, xã Tiên Hội năm 2019 ............................................................. 58 Bảng 3.19. Kết quả phân tích chất lượng nước suối Kẻn, xã Vạn Thọ năm 2019 59 Bảng 3.20. Tổng hợp đánh giá chất lượng nước tại điểm quan trắc suối Kẻn, xã Vạn Thọ năm 2019........................................................................................... 60 Bảng 3.21. Kết quả phân tích chất lượng nước suối Mỹ Yên năm 2019 ........ 61 Bảng 3.22. Tổng hợp đánh giá chất lượng nước Mỹ Yên năm 2019 ............. 62 Bảng 3.23. Các nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho người dân ..................... 65 Bảng 3.24. Nguồn tiếp nhận nước thải sinh hoạt ............................................ 65 Bảng 3.25. Ý kiến đánh giá của người dân về mức độ ô nhiễm nước mặt ..... 66 Bảng 3.26. Ý kiến đánh giá của người dân về nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước mặt .......................................................................................................... 66 Bảng 3.27. Hoạt động bảo vệ môi trường qua ý kiến của người dân ............. 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Vị trí địa lý của huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên .......................... 33 Hình 3.2. Đồ thị giá trị pH trên phụ lưu của sông Cầu đợt 5, 6 năm 2019 ..... 48 Hình 3.3. Diễn biến DO trên phụ lưu của sông Cầu đợt 5, 6 năm 2019 ......... 49 Hình 3.4. Diễn biến COD trên phụ lưu của sông Cầu đợt 5, 6 năm 2019 ...... 49 Hình 3.5. Diễn biến WQI trên phụ lưu của sông Cầu đợt 5, 6 năm 2019....... 49 Hình 3.6. Diễn biến chỉ số pH trên phụ lưu sông Công đợt 5, 6 năm 2019 ... 62 Hình 3.7. Diễn biến giá trị DO trên phụ lưu sông Công đợt 5, 6 năm 2019.............62 Hình 3.8. Diễn biến giá trị COD trên phụ lưu sông Công đợt 5, 6 năm 2019 ......................................................................................................... 63 Hình 3.9. Diễn biến Fe trên phụ lưu sông Công đợt 5, 6 năm 2019 ............... 63 Hình 3.10. Diễn biến Mn trên phụ lưu sông Công đợt 5, 6 năm 2019 ........... 63 Hình 3.11. Diễn biến As trên phụ lưu sông Công đợt 5, 6 năm 2019 ............ 64 Hình 3.12. Diễn biến Pb trên phụ lưu sông Công đợt 5, 6 năm 2019 ............. 64 Hình 3.13. Diễn biến chỉ số WQI trên phụ lưu sông Công đợt 5, 6 năm 2019 .. 64 Hình 3.14. Qui trình xử lý nước thải bằng công nghệ Unitank ...................... 68 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD5 Nhu cầu ô xy sinh hóa (sau 5 ngày) BTNMT Bộ tài nguyên môi trường BVMT Bảo vệ môi trường COD Nhu cầu ô xy hóa học CTR Chất thải rắn ĐTM Báo cáo đánh giá tác động môi trường KLN Kim loại nặng QCVN Quy chuẩn Việt Nam QĐ Quyết định TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN&MT Tài nguyên và môi trường TT Thông tư UBND Ủy ban nhân dân VLXD Vật liệu xây dựng WHO Tổ chức Y tế thế giới WQI Chỉ số chất lượng nước Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nước là một nguồn tài nguyên thiết yếu cho sự phát triển của sự sống trên Trái đất, có mặt ở mọi nơi trong lòng đất, trên mặt đất, trong các cơ thể sống và cả trên những tầng khí quyển. Vì vậy, nước có một vai trò rất là quan trọng đối với con người cũng như trái đất này. Nước không thể thiếu trong đời sống hàng ngày của con người, nó được sử dụng như: uống, tắm, tưới tiêu,… Nước giúp con người phát triển hơn, cây cối phát triển hơn và thế giới phát triển hơn. Nhưng trong những năm gần đây do sự tác động mạnh của các hoạt động do con người gây ra đã làm nguồn tài nguyên này có sự thay đổi đáng kể, tình trạng ô nhiễm môi trường sinh thái, đặc biệt là ô nhiễm môi trường nước do các hoạt động sản xuất, kinh doanh, khai thác khoáng sản, chăn nuôi, trồng trọt và sinh hoạt của con người gây ra. Vấn đề này ngày càng trầm trọng, đe dọa trực tiếp sự phát triển kinh tế - xã hội bền vững, sự tồn tại, phát triển của các thế hệ hiện tại và tương lai. Giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm môi trường nước mặt nói riêng trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá hiện nay không chỉ là đòi hỏi cấp thiết đối với các cấp quản lí, các doanh nghiệp mà đó còn là trách nhiệm của cả hệ thống chính trị và của toàn xã hội. Trong những năm đầu thực hiện đường lối đổi mới, vì tập trung ưu tiên phát triển kinh tế và cũng một phần do nhận thức hạn chế nên việc gắn phát triển kinh tế với bảo vệ môi trường chưa chú trọng đúng mức. Tình trạng tách rời công tác bảo vệ môi trường với sự phát triển kinh tế - xã hội diễn ra phổ biến ở nhiều ngành, nhiều cấp, dẫn đến tình trạng gây ô nhiễm môi trường diễn ra phổ biến và ngày càng nghiêm trọng. Đối tượng gây ô nhiễm môi trường nước mặt chủ yếu là hoạt động sản xuất của nhà máy trong các khu công nghiệp, hoạt động khai thác khoáng sản, chăn nuôi, trồng trọt, hoạt động làng nghề và sinh hoạt tại các đô thị lớn. Sự tác động mạnh của các hoạt động do con người gây ra đã làm nguồn tài nguyên nước ngày càng thay đổi, nước thải công Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 2 nghiệp, nước thải sinh hoạt, nước thải y tế,… làm cho nguồn nước ngày một ô nhiễm hơn. Từ ao, hồ, suối, sông cho đến biển đều dần dần bị ảnh hưởng và bị ô nhiễm nặng. Hơn thế nữa, những hậu quả mà sự ảnh hưởng và ô nhiễm này mang lại đã gây ra rất nhiều vấn đề nghiêm trọng đối với sức khỏe con người và môi trường xung quanh nơi bị ô nhiễm. Đại Từ là một huyện miền núi của tỉnh Thái Nguyên, có nhiều tiềm năng và lợi thế khoáng sản, chăn nuôi, trồng trọt, tuy nhiên cũng là một điểm nóng về ô nhiễm môi trường trong đó có ô nhiễm môi trường nước mặt. Nguồn nước mặt tại các sông, hồ có dấu hiệu bị ô nhiễm và đang có chiều hướng gia tăng, đặc biệt ở những khu vực đông dân cư, tốc độ phát triển kinh tế cao, khu du lịch, khu vực khai thác khoáng sản. Nguyên nhân bị ô nhiễm là do tất cả các loại rác thải, nước thải không qua xử lý hoặc qua xử lý nhưng không đảm bảo quy chuẩn đều thải ra sông, hồ, nước thải công nghiệp của các mỏ khai thác than chủ yếu là nước tháo khô từ các khai trường, nước này một phần là nước mưa, còn lại là nước mặt và nước ngầm ở khu vực xung quanh mỏ chảy vào moong khai thác, sau khi lắng cặn được bơm trực tiếp ra môi trường. Việc đánh giá chất lượng nước mặt thường xuyên, nắm bắt tình hình chất lượng nước tại các sông, suối trên địa bàn huyện để có thể đưa ra các biện pháp quản lý hữu hiệu, kịp thời để ngăn ngừa, hạn chế, khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước mặt, nhất là khi quá trình đô thị hóa diễn ra ngày càng mạnh, nhằm phát triển kinh tế - xã hội bền vững. Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi thực hiện nghiên cứu đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất một số giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2018 - 2019”. 2. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá được hiện trạng chất lượng môi trường nước mặt của huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 3 - Đề xuất được một số giải pháp bảo vệ và quản lý môi trường nước mặt huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Cung cấp bộ số liệu về hiện trạng môi trường nước mặt tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. - Góp phần hoàn thiện phương pháp luận nghiên cứu hệ thống quản lý môi trường nói chung và môi trường nước mặt nói riêng. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả của đề tài làm căn cứ để cơ quan chức năng tham khảo, tăng cường công tác quản lý môi trường nước mặt tại địa phương. - Cung cấp tài liệu cho truyền thông, tuyên truyền giáo dục nhận thức của người dân về môi trường nước mặt. - Kết quả của đề tài sẽ góp phần nâng cao được sự quan tâm của người dân về bảo vệ môi trường cũng như môi trường nước mặt. - Đưa các giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt cho huyện Đại Từ nói riêng và khu vực tỉnh Thái Nguyên nói chung. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1. Các khái niệm liên quan - 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” (Quốc hội, 2014). - Khái niệm Ô nhiễm môi trường: Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam 2014: “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 đến con người, sinh vật” (Quốc hội, 2014). - Khái niệm Quan trắc môi trường: Là quá trình đo đạc thường xuyên một hoặc nhiều chỉ tiêu về tính chất vật lý, hoá học và sinh học của môi trường, theo một kế hoạch lập sẵn về thời gian, không gian, phương pháp và quy trình đo lường, để cung cấp các thông tin cơ bản có độ tin cậy, độ chính xác cao và có thể đánh giá đựơc diễn biến chất lựơng môi trường nước. (Phạm Anh Đức, 2015). - Khái niệm Quy chuẩn kỹ thuật môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014: “Quy chuẩn kỹ thuật 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 cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường” (Quốc hội, 2014). - Khái niệm Tiêu chuẩn môi trường: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 5 Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014: “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” (Quốc hội, 2014). - Khái niệm Suy thoái môi trường: Theo khoản 9 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014: “suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật” (Quốc hội, 2014). - Khái niệm nước mặt: Theo khoản 3 điều 2 Luật Tài nguyên nước năm 2012: “Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo”. Nước mặt sẽ bao gồm cả nguồn nước chứa trên bề mặt lục địa và nước lưu thông. Theo đó, nước trong sông, hồ, đầm lầy, đại dương hoặc nước ngọt ở các đập chứa nước đều là nước mặt. Nước mặt sẽ không có muối, được bổ sung từ lượng nước mưa và lấy thêm từ nước ngầm. (Quốc hội, 2012). - Khái niệm Suy thoái nguồn nước: Theo khoản 15 điều 2 Luật Tài nguyên nước năm 2012: “Suy thoái nguồn nước là sự suy giảm về số lượng, chất lượng nguồn nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được quan trắc trong các thời kỳ trước đó”. (Quốc hội, 2012). - Khái niệm Khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước: Theo khoản 17 điều 2 Luật Tài nguyên nước năm 2012: “Khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước là khả năng nguồn nước có thể tiếp nhận thêm một lượng nước thải mà vẫn bảo đảm chất lượng nguồn nước cho mục đích sử dụng theo tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam hoặc tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật nước ngoài được cơ quan nhà nước có thẩm quyền cho phép áp dụng”. (Quốc hội, 2012). - Khái niệm Chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI): Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 6 Theo khoản 1 Điều 3 Phần I Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011: “Chỉ số chất lượng nước là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thang điểm”. 1.1.2. Ô nhiễm môi trường nước mặt Nước là yếu tố quan trọng hàng đầu cho sự sống, tồn tại và phát triển. Nước đã được xác định là tài nguyên quan trọng thứ hai sau tài nguyên con người. Thế nhưng, tài nguyên quý giá này đang bị đe dọa nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng (Lương Văn Hinh, 2015). 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 Nước bị ô nhiễm là do sự phú dưỡng xảy ra chủ yếu ở các khu nước ngọt và các vùng ven biển, vùng biển khép kín. Do lượng muối khoáng và hàm lượng các chất hữu cơ quá dư thừa làm cho các quần thể sinh vật trong nước không thể đồng hóa được, kết quả là làm cho hàm lượng oxi trong nước giảm đột ngột, các khí độc tăng lên, tăng độ đục của nước, gây suy thoái thủy vực. Ở các đại dương nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường đó là sự cố tràn dầu, ô nhiễm nước có nguyên nhân từ các loại chất thải, nước thải công nghiệp được thải ra các con sông mà chưa qua khâu xử lý đúng mức, các loại phân bón háo học và thuốc trừ sâu từ các khu dân cư sống ven sông. 1.1.2.1. Các nguồn gây ô nhiễm nước mặt - Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do nhiễm mặn, nhiễm phèn, gió, bão, lũ lụt... Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố đô thi công nghiệp, kéo theo các chất bẩn xuống sông, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 7 hồ hoặc các sản phẩm từ hoạt động sống của sinh vật, vi sinh vật kể cả xác chết của chúng. Sự ô nhiễm này còn gọi là ô nhiễm không xác định được nguồn. - Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xả nước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông v ận tải, thu thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và các phân bón trong nông nghiệp, giao thông đường biển… Có nhiều cách phân loại ô nhiễm nước. Hoặc phân loại theo nguồn thải bao gồm nguồn điểm và nguồn diện. Hoặc phân loại theo tính chất của ô nhiễm như ô nhiễm sinh học, ô nhiễm hóa học, ô nhiễm vật lí. Hoặc theo nguồn gốc phát sinh như nước thải sinh hoạt, công nghiệp…Hay người ta còn phân loại theo vị trí không gian như ô nhiễm nước mặt, ô nhiễm nước ngầm. Tùy vào mục đích và hoàn cảnh mà ta áp dụng cách phân chia. 1.1.2.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước mặt Khi quan tâm về chất lượng nước dùng vào các mục đích khác nhau, người ta thường dùng thuật ngữ chỉ tiêu chất lượng nước. Các chỉ tiêu này được nghiên cứu và đề ra thành tiêu chuẩn. Khi đề cập đến ô nhiễm nước, người ta dùng thuật ngữ mức độ ô nhiễm nước. Các thông số đánh giá chất lượng nước mặt bao gồm: Chỉ tiêu vật lý, chỉ tiêu hóa học, chỉ tiêu sinh học. (Lương Văn Hinh, 2015). a. Các chỉ tiêu vật lý Các chỉ tiêu vật lý, như: nhiệt độ; màu sắc; độ đục; tổng hàm lượng chất rắn (TS); tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS); tổng hàm lượng chất rắn hoà tan (DS); tổng hàm lượng các chất dễ bay hơi (VS). - Nhiệt độ: Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của nước đã được Anders Celsius dùng làm hai điểm mốc cho độ bách phân Celcius. Cụ thể, nhiệt độ đóng băng của nước là 0 độ Celcius, còn nhiệt độ sôi (760 mm Hg) bằng 100 độ Celcius. Nước đóng băng được gọi là nước đá. Nước đã hóa hơi được gọi là hơi nước. Nước có nhiệt độ sôi tương đối cao nhờ liên kết hydrô. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 8 Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu. Sự thay đổi nhiệt độ phụ thuộc vào từng loại nước. Nước mạch nông: 4 400C, nước ngầm là: 17 - 310C. Nhiệt độ nước thải cao hơn nhiệt độ nước cấp. - Màu sắc: Nước nguyên chất không có màu. Màu sắc gây nên bởi các tạp chất trong nước (thường là do chất hữu cơ (chất mùn hữu cơ - axit humic), một số ion vô cơ (sắt…), một số loài thủy sinh vật… Nước chứa nhiều thành phần hoá chất H2CO3, CH3COOH, H2S, Na2S ảnh hưởng tới: Giá trị cảm quan đối với người dùng nước, các hợp chất hữu cơ có màu trong nước cũng có thể tác dụng với Clo tạo ra một số sản phẩm độc như : clorofooc,… - Độ đục: Độ đục của nước là mức độ ngăn cản ánh sáng xuyên qua nước. Độ đục của nước có thể do nhiều loại chất lơ lửng, bao gồm các loại có kích thước hạt keo đến những hệ phân tán thô gây nên như các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật. Nó cũng chưa nhiều thành phần hoá học : vô cơ, hữu cơ... + Độ đục cao biểu thị nồng độ nhiễm bẩn trong nước cao. + Nó ảnh hưởng đến quá trình lọc vì lỗ thoát nước sẽ nhanh chóng bị bịt kín. + Khử trùng bị ảnh hưởng bới độ đục. Đơn vị đo độ đục: 1JTU = 1NTU = 1mg SiO2/L = 1 đơn vị độ đục Đo bằng máy quang phổ: đơn vị NTU, FTU Đo bằng trực quan: đơn vị JTU. - Tổng hàm lượng chất rắn (TS – Total Solids): Các chất rắn trong nước có thể là những chất tan hoặc không tan. Các chất này bao gồm cả những chất vô cơ lẫn các chất hữu cơ. Tổng hàm lượng các chất rắn (TS) là lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi làm bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 1050C cho tới khi khối lượng không đổi (mg/L). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 9 - Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS – Suspended Solids): Các chất rắn lơ lửng (các chất huyền phù) là những chất rắn không tan trong nước. Hàm lượng các chất lơ lửng (SS) là lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lượng không đổi (mg/L). - Tổng hàm lượng chất rắn hoà tan (DS – Dissolved Solids): Các chất rắn hòa tan là những chất tan được trong nước, bao gồm cả chất vô cơ lẫn chất hữu cơ. Hàm lượng các chất hòa tan (DS) là lượng khô của phần dung dịch qua lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc có giấy lọc sợi thủy tinh rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lượng không đổi (mg/L). DS = TS – SS - Tổng hàm lượng các chất dễ bay hơi (VS – Volatil Suspended Solids): Để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ có trong mẫu nước, người ta còn sử dụng các khái niệm tổng hàm lượng các chất không tan dễ bay hơi (VSS), tổng hàm lượng các chất hòa tan dễ bay hơi (VDS). Hàm lượng các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VSS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn huyền phù (SS) ở 5500C cho đến khi khối lượng không đổi. Hàm lượng các chất rắn hòa tan dễ bay hơi VDS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn hòa tan (DS) ở 5500C cho đến khi khối lượng không đổi (thường được qui định trong một khoảng thời gian nhất định). b. Các chỉ tiêu hóa học Các chỉ tiêu hóa học bao gồm: Độ pH, Độ kiềm toàn phần; độ cứng của nước; hàm lượng oxy hòa tan (DO); nhu cầu oxy hóa học (COD); nhu cầu oxy sinh hóa (BOD); một số chỉ tiêu hóa học khác trong nước - pH: Là đại lượng toán học biểu thị nồng độ hoạt tính ion H+ trong nước, pH được sử dụng để đánh giá tính axit hay tính kiềm của dung dịch (nước). pH = - log(H+). Tính chất của nước được xác định theo các giá trị khác nhau của pH. Sự thay đổi pH dẫn tới sự thay đổi thành phần hóa học của nước (sự kết tủa, sự hòa Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 10 tan, cân bằng carbonat…), các quá trình sinh học trong nước. Giá trị pH của nguồn nước góp phần quyết định phương pháp xử lý nước. Chỉ số pH được xác định bằng máy đo pH hoặc bằng phương pháp chuẩn độ. Hiện nay, không có bằng chứng cụ thể nào liên quan giữa độ pH và sức khỏe của người sử dụng. Theo tiêu chuẩn, pH của nguồn nước sử dụng cho sinh hoạt là 6,0 - 8,5 và pH của nước uống là 6,5 - 8,5. Tuy nhiên, các loại nước ngọt có gas có độ pH từ 2,0 - 4,0. Các loại thực phẩm thường có pH = 2,9 - 3,3. - Độ kiềm toàn phần: Độ kiềm toàn phần (Alkalinity) là tổng hàm lượng các ion HCO3-, CO3-, OH- có trong nước. Độ kiềm trong nước tự nhiên thường gây nên bởi các muối của axit yếu, đặc biệt là các muối cacbonat và bicacbonat. Độ kiềm cũng có thể gây nên bởi sự hiện diện của các ion silicat, borat, phosphat… và một số acid hoặc bazơ hữu cơ trong nước, nhưng hàm lượng của những ion này thường rất ít so với các ion HCO3-, CO3-, OH- nên thường được bỏ qua. - Độ cứng của nước: Độ cứng của nước gây nên bởi các ion đa hóa trị có mặt trong nước. Chúng phản ứng với một số anion tạo thành kết tủa. Trên thực tế vì các ion Ca2+ và Mg2+ chiếm hàm lượng chủ yếu trong các ion đa hóa trị nên độ cứng của nước xem như là tổng hàm lượng của các ion Ca2+ và Mg2+ . Người ta còn phân biệt các loại độ cứng khác nhau: - Độ cứng cacbonat (CH): là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca2+ và Mg2+ tồn tại dưới dạng HCO3-. Độ cứng cacbonat còn được gọi là độ cứng tạm thời vì sẽ mất đi khi bị đun sôi. - Độ cứng phi cacbonat (NCH) là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca 2+ và Mg2+ liên kết với các anion khác HCO3- như SO42-, Cl-… Độ cứng phi cacbonat còn được gọi là độ cứng thường trực hay độ cứng vĩnh cửu. Hiện nay, tùy theo độ cứng của nước người ta chia thành các loại sau: + Độ cứng = 0 – 50mg/l => Nước mềm + Độ cứng = 50 – 150mg/l => Nước hơi cứng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn