Tài liệu đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp của sông cẩm thị xã đông triều tỉnh quảng ninh và đề xuất các biện pháp bảo vệ nguồn nước

.. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN THU HUYỀN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP CỦA SÔNG CẦM, THỊ XÃ ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ NGUỒN NƢỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG Thái Nguyên – 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN THU HUYỀN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP CỦA SÔNG CẦM, THỊ XÃ ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ NGUỒN NƢỚC Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trƣờng Mã số: 8850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : TS. Nguyễn Diệu Trinh Thái Nguyên – 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất cả các nội dung của Luận văn này đƣợc hình thành và phát triển từ những quan điểm của cá nhân tôi, dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Diệu Trinh. Các số liệu và kết quả có đƣợc trong Luận văn là hoàn toàn trung thực, những sao chép, tham khảo từ các nghiên cứu khác đều đƣợc trích dẫn đầy đủ. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020 Tác giả Nguyễn Thu Huyền i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận đƣợc 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 ngƣời thân. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Diệu Trinh ngƣời cô mà tôi vô cùng kính trọng và khâm phục, cô đã hết lòng hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi cũng xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các Thầy, Cô thuộc Khoa Tài nguyên và Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên đã tận tâm hƣớng dẫn, giúp đỡ động viên tôi học tập, nghiên cứu khoa học và thực hiện luận văn, đã dìu dắt tôi từng bƣớc trƣởng thành trong chuyên môn cũng nhƣ trong cuộc sống. Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn gia đình, cơ quan, bạn bè và đồng nghiệp đã hết sức giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi, động viên tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng Học viên Nguyễn Thu Huyền ii năm 2020 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 biểu đồ ........................................................................................................vii MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................................ 4 1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu về khả năng chịu tải của nguồn nƣớc sông, hồ . 4 1.1.1. Các khái niệm ............................................................................................................. 4 1.1.2. Các công trình nghiên cứu trên thế giới ..................................................................... 5 1.1.3. Các công trình nghiên cứu tại Việt Nam và Quảng Ninh .......................................... 6 1.2. Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội lƣu vực sông Cầm ............................................... 8 1.2.1. Đặc điểm tự nhiên ...................................................................................................... 8 1.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội lƣu vực sông Cầm ........................................................... 13 1.3. Nguồn phát thải trên lƣu vực sông Cầm...................................................................... 21 1.4. Tác động của nƣớc thải công nghiệp đến chất lƣợng nƣớc và hệ sinh thái sông Cầm24 CHƢƠNG 2. CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 26 2.1. Cơ sở dữ liệu ............................................................................................................... 26 2.2. Quan điểm và phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 28 2.2.1. Quan điểm nghiên cứu.............................................................................................. 28 2.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................................... 28 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................... 32 3.1. Đánh giá hiện trạng chất lƣợng nƣớc mặt sông Cầm .................................................. 32 3.2. Đánh giá khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm........................... 42 3.2.1. Khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm tại nơi có điểm xả nƣớc thải của Nhà máy Nhiệt điện Mạo Khê .............................................................................. 42 3.2.2. Khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm tại nơi có điểm xả nƣớc thải của Công ty Cổ phần gốm Đất Việt............................................................................. 43 iii 3.2.3. Khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm tại nơi có điểm xả nƣớc thải của Công ty TNHH xây dựng Thắng Lợi .................................................................... 47 3.2.4. Đánh giá chung ......................................................................................................... 49 3.3. Đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc mặt sông Cầm ................................................... 50 3.3.1. Diễn biến chất lƣợng nƣớc mặt sông Cầm giai đoạn 2006 – 2010 .......................... 50 3.3.2. Diễn biến chất lƣợng nƣớc mặt sông Cầm giai đoạn 2011–2015 ............................ 50 3.3.4. Đánh giá chung ......................................................................................................... 57 3.4. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trƣờng ............................... 57 3.4.1. Các giải pháp quản lý ............................................................................................... 57 3.4.2. Giải pháp kinh tế ...................................................................................................... 60 3.4.3. Tuyên truyền giáo dục, nâng cao nhận thức của ngƣời dân và cán bộ làm công tác môi trƣờng về BVMT ......................................................................................................... 60 3.4.4. Giải pháp công nghệ - kỹ thuật ................................................................................ 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 63 1. Kết luận........................................................................................................................... 63 2. Kiến nghị ........................................................................................................................ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 65 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD5: Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trƣờng CLN: Chất lƣợng nƣớc COD: Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa học GHPH: Giới hạn phát hiện KLN: Kim loại nặng MT: Môi trƣờng NM: Nƣớc mặt NT: Nƣớc thải PP: Phƣơng pháp QCVN: Quy chuẩn Việt Nam QH: Quốc hội SMEWW: Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water - Các phƣơng pháp chuẩn xét nghiệm nƣớc và nƣớc thải TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH: Trách nhiệm hữu hạn TSS: Total suspendid solids - Tổng chất rắn lơ lửng trong nƣớc UBND: Ủy ban nhân dân WQI: Water Quality Index - Chỉ số chất lƣợng nƣớc v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. So sánh ƣu điểm và hạn chế của phƣơng pháp đánh giá khả năng chịu tải và phƣơng pháp đánh giá theo tiêu chuẩn truyền thống đối với CLN ...................................... 7 Bảng 1.2. Tổng lƣợng mƣa trung bình tháng và năm đo đƣợc tại Đông Triều (mm) ........ 10 Bảng 1.3. Phân phối dòng chảy năm sông Cầm, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh ..... 12 Bảng 1.4. Đặc trƣng hình thái lƣu vực sông Cầm [12] ...................................................... 12 Bảng 1.5. Thống kê diện tích, dân số của 21 đơn vị hành chính thị xã Đông Triều .......... 14 Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu ..................................................................................................... 26 Bảng 2.2. Thiết bị đo các thông số hiện trƣờng ................................................................. 29 Bảng 2.3. Phƣơng pháp bảo quản ....................................................................................... 29 Bảng 2.4. Phƣơng pháp phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm ........................... 30 Bảng 3.1. Kết quả quan trắc chất lƣợng nƣớc mặt sông Cầm ............................................ 33 Bảng 3.2. Kết quả quan trắc chất lƣợng nƣớc mặt sông Cầm năm 2019 ........................... 34 Bảng 3.3. Khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm tại nơi có điểm xả nƣớc thải của Nhà máy Nhiệt điện Mạo Khê ..................................................................... 42 Bảng 3.4. Khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm tại nơi có điểm xả nƣớc thải bến xuất sản phẩm của Công ty Cổ phần gốm Đất Việt .................................... 44 Bảng 3.5. Khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm tại nơi có điểm xả nƣớc thải nhà máy của Công ty Cổ phần gốm Đất Việt ..................................................... 46 Bảng 3.6. Khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm tại nơi có điểm xả nƣớc thải của Công ty TNHH xây dựng Thắng Lợi ........................................................... 48 vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện hàm lƣợng TSS ....................................................................... 35 Hình 3.2. Biều đồ hàm lƣợng TSS năm 2019 .................................................................... 36 Hình 3.3. Biểu đồ thể hiện hàm lƣợng COD ...................................................................... 37 Hinh 3.4. Biều đồ hàm lƣợng COD năm 2019 ................................................................... 38 Hình 3.5. Biều đồ hàm lƣợng BOD5 năm 2019 ................................................................. 39 Hình 3.6. Diễn biến hàm lƣợng BOD5 trong nƣớc sông Cầm [17] .................................... 51 Hình 3.7. Diễn biến hàm lƣợng TSS trong nƣớc sông Cầm [17] ....................................... 51 Hình 3.8. Diễn biến TSS của sông Cầm giai đoạn 2015-2019 [18] ................................... 54 Hình 3.9. Diễn biến COD của sông Cầm giai đoạn 2015-2019 [18] ................................. 55 Hình 3.10. Diễn biến BOD5 của sông Cầm giai đoạn 2015-2019 [18] .............................. 55 Hình 3.11. Diễn biến NH4+ của sông Cầm giai đoạn 2015-2019 [18] ............................... 56 Hình 3.12. Diễn biến Coliform của sông Cầm giai đoạn 2015-2019 [18] ......................... 56 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Bản đồ hành chính thị xã Đông Triều .................................................................. 8 Hình 2.1. Sơ đồ vị trí lấy mẫu trên sông Cầm .................................................................... 27 vii MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nƣớc là một loại tài nguyên quý giá và không phải là vô hạn. Nƣớc đƣợc sử dụng phục vụ sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thủy điện, giao thông thủy, nuôi trồng thủy sản,... Nƣớc là một trong những yếu tố quan trọng để phát triển kinh tế xã hội của một địa phƣơng, một vùng lãnh thổ, nhƣng ngƣợc lại các hoạt động phát triển kinh tế, trong đó có các hoạt động sản xuất công nghiệp. Nếu không đƣợc kiểm soát theo quy định sẽ có ảnh hƣởng tiêu cực đến môi trƣờng nói chung và môi trƣờng tài nguyên nƣớc mặt nói riêng. Sông Cầm thuộc thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh là con sông có giá trị lớn đối với việc cung cấp nƣớc cho sản xuất nông nghiệp, bảo tồn đời sống sinh vật, phát triển giao thông đƣờng thủy và điều hòa nƣớc về mùa mƣa. Sông Cầm còn có hệ sinh thái đa dạng, trong đó có loài giun nhiều tơ (rƣơi), cáy và cá ngần là các loài sinh vật đặc hữu và có giá trị dinh dƣỡng, mang lại nguồn lợi thủy sản khá cao trong vùng. Thị xã Đông Triều là vùng đất có tài nguyên khoáng sản phong phú chủ yếu là là than đá, đất sét, cát, rất thuận lợi cho phát triển công nghiệp xi măng, gốm sứ, vật liệu xây dựng và sản xuất nhiệt điện.... Tại đây có những khu cụm công nghiệp đang hoạt động nhƣ: Nhà máy Nhiệt điện Mạo Khê, Công ty TNHH xây dựng Thắng Lợi Đông Triều, Công ty Cổ phần gốm Đất Việt,... Các nhà máy, công ty này có nguồn xả ra sông Cầm trên địa bàn thị xã Đông Triều. Nguồn thải của nhà máy nhiệt điện gồm nƣớc thải: nƣớc mƣa chảy tràn, nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải sản xuất. Trong đó nƣớc mƣa tràn từ bãi thải xỉ có thể mang tính acid hoặc kiềm gây hại cho hệ sinh thái khu vực lân cận; nƣớc thải sinh hoạt có chứa BOD5, COD, Nitơ và Photpho; nƣớc thải sản xuất chủ yếu là các hóa chất có hàm lƣợng rất thấp nhƣ NH3, Hydrazine, Sodium phosphate…, chất thải rắn (tro bay, xỉ đáy lò, thạch cao), trong đó xỉ đáy lò tại các bãi thải xỉ thƣờng kết tụ kim loại nặng có thể gây ô nhiễm nguồn nƣớc. Nguồn thải của cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng gồm nƣớc thải sinh hoạt (có hàm lƣợng cao chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng và vi khuẩn gây bệnh), nƣớc mƣa chảy tràn (kéo theo đất đá có chứa một số chất độc hại, lƣợng nƣớc này nếu tràn ra đƣờng sẽ ảnh 1 hƣởng đến giao thông và khi khô sẽ sinh ra bụi), nƣớc thải sản xuất (chủ yếu phát sinh từ hoạt động vệ sinh công nghiệp, gồm các tạp chất vô cơ, một số chất hữu cơ và cặn lơ lửng). Các nguồn thải này xả ra sông sẽ làm tăng hàm lƣợng các chất gây ô nhiễm trong nƣớc sông và đến khi vƣợt ngƣỡng quy chuẩn, sẽ làm ô nhiễm nƣớc sông. Chính vì vậy, việc “Đánh giá khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất các biện pháp bảo vệ nguồn nƣớc” là cần thiết để bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên nƣớc mặt tại địa phƣơng. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá khả năng tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trƣờng nƣớc sông Cầm, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. 3. Nội dung nghiên cứu - Đánh giá hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt sông Cầm qua Quy chuẩn Việt Nam. - Tính toán khả năng tiếp nhận nƣớc thải của sông Cầm (cho các thông số: TSS, COD, BOD5, NH4+,NO3-, PO43-, Coliform, As, Pb, Fe). - Trên cơ sở khả năng tiếp nhận nƣớc thải, đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Cầm giai đoạn 2006 - 2019. - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trƣờng nƣớc sông Cầm. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng: khả năng tiếp nhận các nguồn nƣớc thải công nghiệp của sông Cầm. 2 4.2. Phạm vi nghiên cứu a) Về không gian: đoạn sông Cầm từ khu vực nhà máy nhiệt điện Mạo Khê đến đoạn cầu Cầm (qua đƣờng 18A) tại thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. b) Về thời gian: giai đoạn 2006 - 2019 4. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa khoa học: Bổ sung cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ tài nguyên nƣớc sông . - Ý nghĩa thực tiễn: +) Xác định đƣợc mức độ ô nhiễm môi trƣờng nƣớc sông Cầm, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. +) Kết quả nghiên cứu của luận văn là một trong những căn cứ khoa học hỗ trợ địa phƣơng trong định hƣớng quy hoạch và phát triển kinh tế xã hội tại thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. 3 CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu về khả năng chịu tải của nguồn nƣớc sông, hồ 1.1.1. Các khái niệm Các khái niệm đƣợc sử dụng trong luận văn này đƣợc trích từ Luật Tài nguyên nƣớc số 17/2012/QH13 đƣợc Quốc hội lần thứ 13 thông qua ngày 21/6/2012 tại kỳ họp thứ 3 [6], cụ thể nhƣ sau: - Nước mặt là nƣớc tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo. - Lưu vực sông là vùng đất mà trong phạm vi đó nƣớc mặt, nƣớc dƣới đất chảy tự nhiên vào sông và thoát ra một cửa chung hoặc thoát ra biển. - Nước thải là nƣớc đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất đƣợc thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác. - Nước thải công nghiệp là nƣớc đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất đƣợc thải ra từ các hoạt động sản xuất công nghiệp. - Khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước là khả năng nguồn nƣớc có thể tiếp nhận thêm một lƣợng nƣớc thải mà vẫn bảo đảm chất lƣợng nguồn nƣớc cho mục đích sử dụng theo tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam hoặc tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật nƣớc ngoài đƣợc cơ quan nhà nƣớc có thẩm quyền cho phép áp dụng [6]. Đánh giá khả năng tiếp nhận nƣớc thải của môi trƣờng có ý nghĩa quan trọng trong quản lý tổng hợp và phát triển bền vững vì nó xác định giới hạn tối đa sức tải có thể khai thác từ khu vực nghiên cứu trong bối cảnh phát triển kinh tế xã hội tƣơng ứng mà không gây ra những thay đổi bất lợi cho cả hệ sinh thái tự nhiên cũng nhƣ cấu trúc và chức năng của các thực thể xã hội. Theo một số chuyên gia quan niệm: - tải i t ư ng: là một thuộc tính của môi trƣờng và có thể đƣợc hiểu nhƣ khả năng tiếp nhận các hoạt động hay tốc độ của một hoạt động nào đó (lƣợng chất thải, sản lƣợng khai thác trên một đơn vị thời gian, trong một không gian ...) mà không gây ra hiệu ứng bất lợi 26]. Theo Luật bảo vệ môi trƣờng số 55/2014/QH13 đƣợc Quốc hội lần thứ 14 thông qua ngày 23/6/2014 tại kỳ họp thứ 7, quy định: 4 i t ư ng: là giới hạn chịu đựng của môi trƣờng đối với các - S c chịu tải của nhân tố tác động để môi trƣờng có thể tự phục hồi. Trong khuôn khổ các nội dung nghiên cứu của luận văn, tác giả sử dụng khái niệm S c chịu tải của i t ư ng theo Luật Bảo vệ Môi trƣờng 2014. 1.1.2. Các công trình nghiên cứu trên thế giới Trên thế giới, nghiên cứu và ứng dụng sức chịu tải của môi trƣờng đã đƣợc phát huy mạnh mẽ, nhất là trong nuôi trồng thủy sản và phát triển du lịch. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tính khả năng chịu tải ở vùng cửa sông, ven biển hay ở vùng vịnh của Pháp và Ireland. - Nghiên cứu của Carver, C. E. A. & Mallet, A. L.đã ƣớc tính khả năng chịu tải ở lối vào ven biển cho nuôi hến, năm 1990 [24]. - Nghiên cứu của Bacher, C., Duarte, P., Ferreira, J. G., Héral, M. & Raillard, O. đã đánh giá và so sánh khả năng tiếp nhận nƣớc thải của vịnh Marennes-Oléron (Pháp) với vịnh Carlingford Lough (Ireland) và mô hình hệ sinh thái, năm 1998 [22]. - Nghiên cứu của Inglis, G. J., Hayden, B. J. & Ross., A. H. trình bày tổng quan về các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng chịu tải của bờ biển cho nuôi hến, năm 2002 [27]. Một số các công trình lại đi sâu nghiên cứu về Mô hình hóa ảnh hƣởng của sự cạn kiệt chất dinh dƣỡng đối với sự tăng trƣởng của sò điệp trong vùng vịnh ở Trung Quốc hoặc hƣớng tới đánh giá khả năng tiếp nhận nƣớc thải của nƣớc nuôi trồng thủy sản ở vịnh tại Philippines. - Nghiên cứu của Bacher, C., Grant, J., Hawkins, A. J. S., Fang, J., Zhu, M. & Besnard, M. đã tạo mô hình hóa ảnh hƣởng của sự cạn kiệt chất dinh dƣỡng đối với sự tăng trƣởng của sò điệp trong Vịnh Sungo (Trung Quốc), năm 2003 [23]. - Năm 2010, Gecek, S. & Legovic, T. đã công bố nghiên cứu đánh giá khả năng tiếp nhận nƣớc thải của nƣớc nuôi trồng thủy sản ở vịnh Bolinao, Philippines: Một nghiên cứu về sự lƣu thông của thủy triều, [24]. Các công trình này đều hƣớng tới đánh giá sức chịu tải và khả năng tiếp nhận nƣớc thải của nƣớc mặt phục vụ nuôi trồng thủy hải sản và bảo tồn hệ sinh thái trên khu vực. 5 1.1.3. Các công trình nghiên cứu tại Việt Nam và Quảng Ninh Tại Việt Nam, nghiên cứu và ứng dụng khả năng chịu tải môi trƣờng đã đƣợc tiếp cận và triển khai trong gần 20 năm trở lại đây. Một số các công trình nghiên cứu điển hình đánh giá sức tải môi trƣờng nƣớc ven bở cả các đảo phục vụ phát triển bền vững hoặc thông qua việc đánh giá hiện trạng chất lƣợng nƣớc sông để tính toán khả năng chịu tải, tiếp nhận nƣớc thải của sông. - Nghiên cứu của Cao Thị Thu Trang & Nguyễn Thị Phƣơng Hoa về đánh giá sức tải môi trƣờng vùng nƣớc ven đảo Cát Bà phục vụ phát triển bền vững, năm 2009 [3]. - Nghiên cứu của tác giả Nguyễn Kỳ Phùng & Trƣơng Công Trƣờng đã xác định đƣợc khả năng chịu tải sông Sài Gòn vào năm 2009 [7]. - Nghiên cứu của các tác giả Nguyễn Thúy Hằng, Nguyễn Tri Quang Hƣng, Nguyễn Minh Kỳ, Thái Phƣơng Vũ về hiện trạng chất lƣợng nƣớc và đánh giá khả năng tiếp nhận nƣớc thải sông Đồng Nai giai đoạn 2012-2016: Đoạn chảy qua tỉnh Đồng Nai, năm 2018 [10]. Một số công trình thông qua việc xác định khả năng chịu tải để xây dựng khoa học cho việc khai thác sử dụng bền vững và đề xuất các giải pháp bảo vệ tài nguyên, môi trƣờng cho các vùng đầm, vũng, vịnh. - Tác giả Nguyễn Thị Thanh Thủy đã nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học cho việc khai thác sử dụng bền vững và đề xuất các giải pháp bảo vệ tài nguyên, môi trƣờng cho vịnh Quy Nhơn, đầm Thị Nại (Bình Định) vào năm 2010 [8]. - Năm 2012, các nhà nghiên cứu Trần Đức Thạnh, Trần Văn Minh, Cao Thị Thu Trang, Vũ Duy Vĩnh & Trần Anh Tú đã công bố công trình nghiên cứu về sức tải môi trƣờng vịnh Hạ Long - Bái Tử Long [18]. Ở Quảng Ninh, đã có nhiều công trình nghiên cứu đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt thông qua Quy chuẩn quốc gia về chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt và QCVN 08MT:2015/BTNMT hay phân vùng môi trƣờng thông qua chỉ số chất lƣợng nƣớc (Water Quality Index – WQI). Tuy nhiên, việc đánh giá chất lƣợng nƣớc thông qua khả năng chịu tải của nguồn nƣớc lại khá ít, chƣa có nhiều công trình nghiên cứu tại địa phƣơng. Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu nhƣ: - Tác giả Nguyễn Thị Thế Nguyên đã nghiên cứu xu thế diễn biến hàm lƣợng chất dinh dƣỡng trong nƣớc vịnh Hạ Long tỉnh Quảng Ninh, năm 2011 [9]. 6 - Nghiên cứu của tác giả Nguyễn Trung Ngọc về đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Cầm, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh thông qua chỉ số chất lƣợng nƣớc WQI, năm 2012 [11]. - Năm 2016, tác giả Trần Thiện Cƣờng đã nghiên cứu đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sông Uông, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh [16]. Việc sử dụng phƣơng pháp đánh giá CLN thông qua khả năng chịu tải của môi trƣờng có thể khắc phục đƣợc các hạn chế trong cách đánh giá nghiên cứu diễn biến CLN theo phƣơng pháp truyền thống đó là biết đƣợc mức chịu tải cho từng thông số trong môi trƣờng. Từ các tài liệu tham khảo đƣợc về phƣơng pháp nghiên cứu CLN thông qua khả năng chịu tải, đề tài đã tổng hợp và đánh giá về các ƣu điểm và hạn chế của phƣơng pháp này so với phƣơng pháp truyền thống – đánh giá bằng quy chuẩn cho từng thông số riêng biệt theo bảng 1.1: Bảng 1.1. So sánh ƣu điểm và hạn chế của phƣơng pháp đánh giá khả năng chịu tải và phƣơng pháp đánh giá theo tiêu chuẩn truyền thống đối với CLN Đánh giá Phƣơng pháp đánh giá CLN Phƣơng pháp đánh giá CLN theo quy chuẩn theo khả năng chịu tải Thuận lợi cho công tác theo dõi diễn biến CLN, đánh giá hiệu quả đầu tƣ để bảo vệ nguồn nƣớc và kiểm soát ô nhiễm nƣớc. Thuận lợi hơn trong việc theo dõi và đánh giá diễn biến CLN để kịp thời có những giải pháp quản lý thích hợp và đánh giá thuận lợi cho việc đánh giá hiệu quả đầu tƣ. Tính toán đƣợc khả năng tiếp nhận cụ thể Ƣu điểm Dễ dàng sử dụng, đánh giá tổng quan CLN khu vực nghiên cứu đối với từng thông số, đáp ứng nhu cầu quản lý của chính quyền để có những giải pháp thích hợp, kịp thời để xử lý ô nhiễm nguồn nƣớc. Nhƣợc điểm Khó xác định mức độ ô nhiễm, khả năng Khó khăn trong việc thu thập đủ số liệu để tiếp nhận nguồn thải đối với từng thông số thực hiện tính toán khả năng chịu tải của cụ thể. phƣơng pháp 7 1.2. Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội lƣu vực sông Cầm 1.2.1. Đặc điểm tự nhiên a) Vị trí địa lý Sông Cầm là một trong bốn con sông lớn của tỉnh Quảng Ninh, sông bắt nguồn từ sƣờn phía Nam của dãy núi Yên Tử có độ cao khoảng 800 – 1000m chảy qua các xã Thƣợng Yên Công (Uông Bí), xã Tràng Lƣơng và Bình Khê sau đó hình thành sông chính chảy qua các xã Đức Chính, Hƣng Đạo (thị xã Đông Triều). Sông Cầm uốn khúc quanh co rồi đổ vào sông Đá Vách rồi đổ ra biển. Hình 1.1. Bản đồ hành chính thị xã Đông Triều Thƣợng lƣu sông Cầm chảy qua các xã Tràng Lƣơng, Bình Khê, đây là các xã miền núi nằm phía Bắc của huyện Đông Triều. Các xã trên có địa hình đồi núi cao, phần lớn diện tích là rừng tự nhiên hoặc rừng trồng và không có cơ sở sản xuất công nghiệp. Khu vực trung lƣu sông Cầm chảy qua các xã Tràng An, Xuân Sơn. Đây là các địa phƣơng có các cơ sở sản xuất công nghiệp lớn đang và sẽ ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông Cầm. Các cơ sở điển hình nhƣ: Công ty Cổ phần gốm Đất Việt; Công ty TNHH xây dựng Thắng Lợi Đông Triều; Nhà máy nhiệt điện Mạo Khê có công suất 440MW. Các cơ sở này đã, đang và sẽ đƣa nƣớc thải, chất thải vào dòng chảy trên sông. Đây là một trong các vấn đề quan trọng, ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng nƣớc sông và các vấn đề bảo nguồn nƣớc, bảo vệ môi trƣờng của lƣu vực này. 8 Hạ lƣu sông chảy qua xã Kim Sơn và Hƣng Đạo trƣớc khi đổ ra sông Đá Vách. Dọc theo hạ lƣu sông Cầm không có cơ sở sản xuất công nghiệp, chủ yếu là các khu vực sản xuất nông nghiệp (trồng lúa, hoa mầu và nuôi trồng thủy hải sản). b) Địa hình, địa mạo Các đỉnh núi lớn ở cánh cung Đông Triều đƣợc cấu tạo bằng đá phun trào rhyolite. Các đỉnh cao nhất là núi Khoáng Nam Châu Lãnh cao 1.507m và núi Cao Xiêm cao 1.330m. Phía Nam của cánh cung thấp hơn phía bắc; có các đỉnh cao đáng kể là núi Yên Tử và núi Am Váp. Vùng đồi đá phiến giữa hai dãy Nam Mẫu và Bình Liêu có độ cao tƣơng đối đồng đều, chừng 200 - 300m, một số điểm cao 500m. Xen giữa vùng này là một vài lòng chảo giữa núi ở hai bên các sông Phố Cũ và sông Ba Chẽ. Phía mặt lõm của cánh cung Đông Triều (tức phía tây) là vùng đồi núi thấp Lục Ngạn. Có thể chia sông Cầm bao gồm 3 dạng địa hình chính sau đây: - Vùng thung lũng bãi bồi: phân bố dọc theo sông suối trên lƣu vực. Đây là vùng đất thấp, phù sa mới, phì nhiêu, bằng phẳng, độ cao trung bình khoảng 3,6 – 4,2m so với mực nƣớc biển. - Vùng địa hình bằng phẳng: nằm phía hạ lƣu sông, địa hình bằng phẳng và là các cánh đồng sản xuất nông nghiệp thuộc xã Hƣng Đạo. Vùng này có độ dốc thấp khoảng 1%. - Vùng địa hình đồi thấp có lƣợn sóng: nằm trên các nền phù sa cổ, chủ yếu là các đồi thấp với đỉnh bằng phẳng, độ dốc khoảng 3%, độ cao phổ biến từ 4,5 – 6,7m và là thƣợng lƣu, nơi tập hợp các dòng chảy hình thành lên sông Cầm. Trong thời gian gần đây, địa hình tự nhiên này đang bị biến động mạnh chủ yếu do phát triển kinh tế - xã hội của địa phƣơng nhƣ: công nghiệp nhiệt điện, công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản (than và sét), hoạt động cảng và giao thông thủy, sản xuất nông nghiệp. c) Địa chất Cấu tạo địa chất bao gồm các lớp đát đá nhƣ sau: Trên cùng là lớp đất mầu phù sa, tích lũy trong quá trình phong hóa, sau đó đến lớp trầm tích đệ tứ (chủ yếu là các lớp đất sét, đá sét, cát sỏi) có bề dày khoảng 26,4 – 44,5m. d) Đặc điểm khí hậu Khu vực thị xã Đông Triều nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới gió mùa và chịu ảnh hƣởng của khí hậu biển nên khá ôn hoà. Hằng năm có hai mùa rõ rệt, mùa hè từ 9 tháng 5 đến tháng 10 với đặc trƣng nóng ẩm, mƣa nhiều và mùa đông lạnh từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau [21]: Hƣớng gió: Có hai hƣớng gió mùa chính: - Gió Đông Nam: Xuất hiện vào mùa mƣa thổi từ biển vào mang theo hơi nƣớc và gây ra mƣa lớn. - Gió mùa Đông Bắc: Xuất hiện vào mùa khô từ tháng 10 năm trƣớc đến tháng 4 năm sau, gió Đông Bắc trang về thƣờng lạnh và mang theo gió rét. - Tốc độ gió: Tốc độ gió trung bình năm: 3m/s, tốc độ gió lớn nhất: 45m/s. Bão: Hàng năm, thƣờng chịu ảnh hƣởng trực của 3-5 tiếp của 3-5 cơn bão với cấp gió từ cấp 8 đến cấp 10, giật trên cấp 10. Nắng: - Số giờ nắng trung bình 1500 - 1600 giờ. - Số giờ nắng trung bình tháng cao nhất trên 183 giờ (tháng 7). - Số giờ nắng trung bình thấp nhất: 42 giờ (tháng 3). Nhiệt độ: - Nhiệt độ trung bình hàng năm vào khoảng 23,8oC, dao động từ 16,6oC đến 29,4oC. - Nhiệt độ tháng cao nhất trong năm là tháng 6, 7 đều trên 29oC, tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 1 và tháng 2, các nơi đều dƣới 16oC. - Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối: 39-40oC. - Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối: 3-5oC. Lƣợng mƣa: Lƣợng mƣa trung bình năm đạt 1444mm. Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 80 - 90% tổng lƣợng mƣa cả năm. - Mùa mƣa nhiều: từ tháng 5 đến tháng 9 chiếm 79,7% tổng lƣợng mƣa cả năm, tháng có lƣợng mƣa lớn nhất là tháng 8 đạt 282mm. - Mùa mƣa ít: Từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, lƣợng mƣa chỉ chiếm 20,3% tổng lƣợng mƣa cả năm, tháng có lƣợng mƣa ít nhất là tháng 1 (15,4mm) . Bảng 1.2. Tổng lƣợng mƣa trung bình tháng và năm đo đƣợc tại Đông Triều (mm) Tháng 1 2 3 4 5 6 10 7 8 9 10 11 12 Tổng Lƣợng mƣa 15,4 16,4 39,3 75,7 178 218 250 282 201 90 37,9 19,3 1418 Nguồn : Báo cáo tổng hợp Quy hoạch Thủy lợi chi tiết tỉnh Quảng Ninh đến nă 2020 và định hướng đến nă 2030 [21]. Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khí tƣơng đối trung bình năm đạt 82%, độ ẩm thƣờng thay đổi theo mùa và các tháng trong năm. Mùa mƣa độ ẩm không khí cao ở tháng 8 đạt 85%, tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng 11 vào mùa khô đạt 77%. e) Đặc điểm thủy văn Thị xã Đông Triều có hệ thống tài nguyên nƣớc mặt bao gồm hệ thống sông Cầm đổ vào sông Đá Bạc và 44 hồ chứa lớn nhỏ trong đó có 03 hồ lớn nhất gồm: hồ Khe Chè, hồ Bến Châu, và hồ Trại Lốc I. Ngoài ra, thị xã còn có các sông chảy qua: sông Đạm dài 5km, sông Đá Vách dài 15km, sông Vàng dài 3km và sông Kinh Thầy ngăn cách Đông Triều và Kinh Môn (Hải Dƣơng). Các sông trên địa bàn thị xã không lớn song cũng góp phần đáng kể trong việc phát triển kinh tế - xã hội. Thị xã có trữ lƣợng lớn nƣớc ngầm ở các xã Bình Khê, Tràng An, Tân Việt và phƣờng Đức Chính có khả năng khai thác phục vụ đời sống nhân dân thị xã Đông Triều. Thị xã Đông Triều có 44 hồ đập lớn nhỏ với tổng trữ lƣợng khoảng 500 tỷ m3, trong đó khoảng 24 hồ đƣợc sử dụng để cung cấp nƣớc cho sản xuất và đời sống dân sinh. Một số hồ nƣớc nổi tiếng ở thị xã Đông Triều: - Hồ Khe Chè thuộc thôn Ba Xã, xã An Sinh, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh có diện tích rộng 276ha. Ban đầu, hồ Khe Chè chỉ là một khu đồi trọc, có hồ nƣớc ngọt lớn phục vụ tƣới tiêu cho sản xuất nông nghiệp. Sau khi nhận thấy vẻ đẹp tự nhiên nơi đây, một số doanh nghiệp đã đầu tƣ trồng các loại cây ăn quả, cây bóng mát, làm kè và xây dựng các điểm nghỉ dƣỡng, ăn uống, vui chơi. - Hồ Bến Châu thuộc xã Bình Khê - Đông Triều - Quảng Ninh, hồ có vai trò vô cùng quan trọng trong công tác giữ nƣớc, thủy lợi của toàn bộ khu vực Bình Khê và các xã lân cận. Hồ có phong cảnh đẹp, nguồn nƣớc sạch, đập còn lƣu giữ di tích mổ cổ của vua Trần, là nơi nằm trong tuyến du lịch đã đƣợc quy hoạch: Đền Sinh (các mộ vua Trần), chùa Quỳnh, chùa Hồ Thiên, Yên Tử,... - Hồ Trại Lốc 1 và Hồ Trại Lốc 2 (ở xã An Sinh - Đông Triều) là hai trong những hồ đập quan trọng phục vụ sản xuất nông nghiệp của thị xã Đông Triều với tổng sức 11