Tài liệu đánh giá ô nhiễm nước sông bần vũ xá tỉnh hưng yên và đề xuất các biện pháp giảm thiểu

LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi, Khoa Môi trường đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Văn Thắng, người thầy đã trực tiếp tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp tại Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường, Sở Tài nguyên và Môi trường Hưng Yên, Chi cục môi trường huyện Văn Lâm và Mỹ Hào, Ban quản lý các khu công nghiệp tỉnh Hưng Yên đã giúp đỡ tạo điều kiện cung cấp những thông tin cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này. Qua đây, tôi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, khích lệ, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Mặc dù bản thân đã rất cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt huyết và năng lực của mình, song với kiến thức còn nhiều hạn chế và trong giới hạn thời gian quy định, luận văn này chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được những đóng góp quý báu của quý thầy cô, đồng nghiệp và các chuyên gia để nghiên cứu một cách sâu hơn, toàn diện hơn trong thời gian tới. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận văn PHAN THỊ HỒNG NHUNG LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: PHAN THỊ HỒNG NHUNG Mã số học viên: 138440301005 Lớp: 21KHMT11 Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: Khóa học: 2013 - 2015 Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Văn Thắng với đề tài nghiên cứu trong luận văn “Đánh giá ô nhiễm nước sông Bần Vũ Xá – Tỉnh Hưng Yên và đề xuất các biện pháp giảm thiểu”. Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước đây, do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào. Nội dung của luận văn được thể hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu và sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn nguồn. Nếu xảy ra vấn đề gì với nôi dung luận văn này, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm theo quy định./. NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN PHAN THỊ HỒNG NHUNG MỤC LỤC MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU............................................4 1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................................4 1.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................4 1.1.2. Địa hình, địa chất ..............................................................................................6 1.1.3. Khí hậu ..............................................................................................................6 1.1.4. Thủy văn............................................................................................................8 1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội ......................................................................................9 1.2.1. Dân số và lao động ............................................................................................9 1.2.2. Kinh tế .............................................................................................................10 1.3. Tình hình ô nhiễm nước và yêu cầu quản lý, bảo vệ chất lượng nước của sông Bần Vũ Xá .................................................................................................................10 1.3.1. Tình hình ô nhiễm nước ..................................................................................10 1.3.2. Yêu cầu quản lý, bảo vệ chất lượng nước .......................................................12 1.4. Nội dung nghiên cứu trong luận văn ..................................................................12 CHƯƠNG 2. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ DỰ BÁO BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG BẦN VŨ XÁ .....................................................................13 2.1. Các nguồn gây ô nhiễm nước .............................................................................13 2.1.1. Sinh hoạt.........................................................................................................13 2.1.2. Nguồn ô nhiễm do công nghiệp ......................................................................15 2.1.3. Nguồn ô nhiễm do nông nghiệp ......................................................................22 2.2. Tính toán/ước tính tải lượng chất ô nhiễm lưu vực sông Bần Vũ Xá ................24 2.2.1. Phương pháp tính toán ....................................................................................24 2.2.2. Tính toán/ước tính tải lượng chất ô nhiễm phát sinh trong lưu vực sông Bần Vũ Xá ........................................................................................................................24 2.3. Đánh giá chất lượng nước ..................................................................................26 2.3.1 Số liệu quan trắc chất lượng nước ....................................................................26 2.3.2. Đánh giá chất lượng nước ...............................................................................30 2.3.4. Đánh giá chung về ô nhiễm nước....................................................................42 2.4. Phân tích đánh giá nguyên nhân gây ô nhiễm nước...........................................42 2.4.1. Những động lực và áp lực làm suy giảm chất lượng môi trường nước ..........42 2.4.2.Nguyên nhân suy giảm chất lượng và ô nhiễm nguồn nước ............................44 2.5. Tính toán đánh giá biến đổi chất lượng nước và ô nhiễm nước sông theo mô hình toán chất lượng nước.........................................................................................45 2.5.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................45 2.5.2. Khái quát chung về mô hình toán và lựa chọn mô hình .................................45 2.5.3. Giới thiệu tóm tắt mô hình QUAL2K ............................................................47 2.5.4. Giới thiệu tóm tắt phương pháp mô phòng của mô hình QUAL2K ...............48 2.5.5. Phương pháp xác định thông số mô hình ........................................................59 2.5.6. Số liệu đầu vào và kết quả đầu ra của mô hình ...............................................59 2.5.7. Các bước ứng dụng mô hình ..........................................................................59 2.5.8. Ứng dụng mô hình mô phỏng biến đổi chất lượng nước sông Bần Vũ Xá ...60 CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, BẢO VỆ .....72 3.1. Giới thiệu chung .................................................................................................72 3.2. Ứng dụng mô hình toán xem xét các kịch bản/phương án quản lý bảo vệ chất lượng nước cho sông Bần Vũ Xá .............................................................................72 3.2.1. Xây dựng các kịch bản ....................................................................................72 3.2.2. Kết quả tính toán và dự báo biến đổi chất lượng nước theo các kịch bản ....74 3.2. Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý bảo vệ chất lượng nước .........................80 3.2.1. Biện pháp 1: Xem xét và rà soát quy hoạch phát triển công nghiệp hợp lý để các nguồn xả thải không vượt quá khả năng chiụ tải của dòng sông ........................80 3.2.2. Biện pháp 2: Quản lý kiểm soát chặt chẽ các nguồn xả thải để giảm áp lực ô nhiễm trong đoạn sông ..............................................................................................80 3.2.3 Biện pháp 3 : Giải pháp xây dựng công trình xử lý nước thải .........................81 3.2.4. Biện pháp 4: Giải pháp nâng cao năng lực quản lý, thanh tra giám sát để kiểm soát, giảm thiểu ô nhiễm ...........................................................................................82 3.2.5. Biện pháp 5: Tăng cường giáo dục, nâng cao nhận thức cho tất cả các thành phần liên quan về ý thức và trách nhiệm bảo vệ môi trường nước ...........................84 KẾT LUẬN ...............................................................................................................87 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................88 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Đặc trưng khí hậu năm trung bình nhiều năm của trạm Hưng Yên ...........7 Bảng 2.1: Khối lượng nước thải sinh hoạt vào sông. ................................................14 Bảng 2.2: Khối lượng nước thải công nghiệp từ Khu công nghiệp Phố Nối A xả trực tiếp vào sông Bần Vũ Xá. .........................................................................................17 Bảng 2.3: Khối lượng nước thải công nghiệp vào sông............................................18 Bảng 2.4: Khối lượng nước thải do làng nghề vào sông...........................................22 Bảng 2.5: Khối lượng nước thải do chăn nuôi ..........................................................23 Bảng 2.6: Tổng hợp khối lượng nước thải xả vào hệ thống sông Bần Vũ Xá ..........23 Bảng 2.7: Hệ số phát sinh chất thải trong nước thải sinh hoạt theo WHO ...............24 Bảng 2.8: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp theo nhóm ngành nghề sản xuất .............................................................................................................25 Bảng 2.9: Nồng độ các thành phần trong nước thải chăn nuôi .................................25 Bảng 2.10: Tổng hợp khối lượng BOD5 xả vào hệ thống sông Bần Vũ Xá .............26 Bảng 2.11: Vị trí lấy mẫu nước thải ..........................................................................27 Bảng 2.12: Vị trí quan trắc chất lượng nước sông Bần Vũ Xá .................................28 Bảng 2.13: Kết quả phân tích và đánh giá chất lượng nước sông Bần Vũ Xá tháng 12 năm 2012 theo QCVN 08:2008/BTNMT ............................................................28 Bảng 2.14: Kết quả phân tích và đánh giá chất lượng nước sông Bần Vũ Xá tháng 12 năm 2013 theo QCVN 08:2008/BTNMT ............................................................29 Bảng 2.15: Kết quả đánh giá chỉ tiêu TSS theo Quy chuẩn Việt Nam .....................32 Bảng 2.16: Kết quả đánh giá chỉ tiêu BOD5, COD và DO theo Quy chuẩn Việt Nam ...................................................................................................................................34 Bảng 2.17: Kết quả đánh giá chỉ tiêu Coliform theo Quy chuẩn Việt Nam .............36 Bảng 2.18: Quy định các giá trị qi, BPi ....................................................................38 Bảng 2.19: Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa ...................................39 Bảng 2.20: Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH.................................39 Bảng 2.21: Bảng đánh giá chỉ số chất lượng nước ...................................................40 Bảng 2.22: Kết quả tính toán chỉ số WQI sông Bần Vũ Xá .....................................41 Bảng 2.23 : Bảng đánh giá chỉ số chất lượng nước ..................................................41 Bảng 2.24. Giá trị đặc trưng cho số mũ của khúc quanh ước tính để xác định vận tốc và độ sâu từ lưu lượng ...............................................................................................52 Bảng 2.25. Hệ số thô (hệ số gồ ghề) cho các mặt kênh thông thoáng ......................54 Bảng 2.26. Những biến trạng thái/yếu tố được mô phỏng trong mô hình ..............56 Bảng 2.27: Nguồn thải của từng đoạn sông phân chia ..............................................61 Bảng 2.28: Kết quả hiệu chỉnh mô hình cho thông số DO và BOD5 ........................66 Bảng 2.29: Giá trị sai số của hiệu chỉnh mô hình .....................................................68 Bảng 2.30: Bộ thông số của mô hình xác định cho sông Bần Vũ Xá xác định thông qua quá trình hiệu chỉnh ............................................................................................68 Bảng 2.31: Kết quả kiểm định mô hình cho thông số DO và BOD5 ........................69 Bảng 2.32: Giá trị sai số của kiểm định mô hình ......................................................71 Bảng 3.1: Các kịch bản phát triển kinh tế xã hội đến năm 2020 ..............................72 Bảng 3.2: Dự báo dân số và lưu lượng nước thải sinh hoạt đến năm 2020 ..............73 Bảng 3.3: Nguồn thải của từng đoạn sông theo kịch bản 1 ......................................74 Bảng 3.4: Kết quả mô phỏng xu thế biến đổi BOD5 của đoạn sông theo kịch bản 1 ....... 75 Bảng 3.5: Nguồn thải của từng đoạn sông theo kịch bản 2 ......................................76 Bảng 3.6: Kết quả mô phỏng xu thế biến đổi BOD5 của đoạn sông theo kịch bản 2 ....76 Bảng 3.7: Kết quả mô phỏng xu thế biến đổi BOD5 của đoạn sông theo kịch bản 3 ....78 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ khu vực nghiên cứu - sông Bần Vũ Xá đoạn chảy qua tỉnh Hưng Yên 5 Hình 1.2: Cơ cấu lao động lưu vực sông Bần Vũ Xá năm 2012 ....................................... 9 Hình 1.3: Cơ cấu tổng sản phẩm của vùng nghiên cứu năm 2012 (%) ..........................10 Hình 2.1: Rãnh nước thải sinh hoạt tại thị trấn Bần đổ ra sông Bần Vũ Xá, huyện Mỹ Hào ......................................................................................................................................15 Hình 2.2: Sông Bần Vũ Xá (cầu Bần, TT Bần) bị ô nhiễm do nhận nước thải từ KCN Phố Nối A ...........................................................................................................................17 Hình 2.3: Biểu đồ thể hiện sự biến đổi của BOD5,COD và DO tại các vị trí ................35 Hình 2.4: Sự phân đoạn của QUAL2K trong hệ thống sông không có nhánh ...............49 Hình 2.5. Sự phân đoạn của QUAL2K cho trường hợp sông với các nhánh: (a) Hệ thống thực; (b) Hệ thống biểu diễn trong QUAL2K ............................................49 Hình 2.6. Sự cân bằng lưu lượng của khúc sông I ...........................................................50 Hình 2.7. Cách thức dòng chảy từ nguồn diện phân bố đến một nhánh sông ................51 Hình 2.8. Kênh hình thang .................................................................................................53 Hình 2.9. Cân bằng khối lượng .........................................................................................56 Hình 2.10. Mô hình động lượng và quá trình lan truyền chất. ........................................58 Hình 2.11: Sơ đồ phân chia đoạn sông tính toán và vị trí lấy mẫu chất lượng nước .....65 Hình 2.12: Kết quả hiệu chỉnh mô hình cho thông số DO và BOD5 ..............................67 Hình 2.13: Kết quả kiểm định mô hình cho thông số DO và BOD5 ...............................71 Hình 3.1: Xu thế biến đổi BOD5 theo KB1 ......................................................................75 Hình 3.2: Xu thế biến đổi BOD5 theo KB2 ......................................................................77 Hình 3.3: Xu thế biến đổi BOD5 theo KB3 ......................................................................78 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hưng Yên với vị trí nằm ở trung tâm đồng bằng Bắc Bộ, là địa phương có hệ thống kênh ngòi chằng chịt gồm các sông tự nhiên và sông đào, là bộ phận cấu thành của hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải. Ngoài sông Hồng và sông Luộc, tỉnh Hưng Yên hiện có 36 dòng sông và hệ thống kênh mương thủy lợi dày đặc, trong đó có 4 dòng sông chính là sông Kim Sơn, Điện Biên, Cửu An, Tây Kẻ Sặt, còn lại 32 dòng sông nhỏ. Ngày nay, khi kinh tế xã hội ngày càng phát triển, ngoài nhiệm vụ cung cấp nước cho tưới tiêu nông nghiệp, các con sông này còn là nơi tiêu nước cho các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản,... Dân số ngày càng tăng, số lượng lớn các nhà máy, xí nghiệp tập trung trên một diện tích nhỏ, cơ sở hạ tầng về xử lý chất thải còn kém là nguyên nhân chính khiến cho các dòng sông tỉnh Hưng Yên bị ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng, trong đó có các con sông nhỏ vì đây là nơi trực tiếp tiếp nhận các nguồn thải. Ô nhiễm nước sông đã và đang ảnh hưởng tới sản xuất và sức khỏe cộng đồng tại một số khu vực. Sông Bần Vũ Xá là một trong những con sông bị ô nhiễm nhất của tỉnh Hưng Yên. Sông bắt nguồn từ ngã ba sông Cầu Treo thị trấn Bần tới địa phận xã Hòa Phong và đổ ra Bắc Hưng Hải tại đại phận xã Trường Kỷ tỉnh Hải Dương, chảy qua các xã Minh Hải huyện Văn Lâm, xã Phan Đình Phùng, Nhân Hòa, Cẩm Xá, Dương Quang, Hòa Phong và thị trấn Bần huyện Mỹ Hào. Sông có chiều dài 17km trong đó có 15,2km thuộc địa phận huyện Văn Lâm và Mỹ Hào tỉnh Hưng Yên và 2,8km thuộc địa phận xã Trường Kỷ, tỉnh Hải Dương. Sông có vai trò quan trọng trong cấp nước tưới tiêu cho nông nghiệp huyện Mỹ Hào và Văn Lâm, tuy nhiên trong những năm gần đây sông đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do có nhiều các nguồn thải công nghiệp, sinh hoạt chưa được xử lý đổ thẳng ra sông. Nước sông thường đục, có màu vàng sậm và có nhiều rác. Nước sông ô nhiễm không thể sử dụng cho sinh hoạt cũng như tưới tiêu được. Những hộ dân sống hai bên bờ sông đoạn chảy qua thị trấn Bần và xã Phan Đình Phùng quanh năm chịu mùi hôi thối từ sông bốc lên, đặc biệt là vào mùa 2 hè. Nước sông dùng cho các ao nuôi cá của xã Phan Đình Phùng làm giảm chất lượng cá, cá màu đen, thịt có mùi hôi nên phải bán với giá thấp. Nước sông ô nhiễm cũng là nguyên nhân gây ra các bệnh cho dân cư sống dọc hai bên sông như bệnh các bệnh ngoài da, bệnh phụ khoa ở phụ nữ,... Do đó, luận văn “Đánh giá ô nhiễm nước sông Bần Vũ Xá – Tỉnh Hưng Yên và đề xuất các biện pháp giảm thiểu” mong muốn có thể đánh giá được thực trạng ô nhiễm nước sông Bần Vũ Xá, dự báo chất lượng nước sông trong tương lai và qua đó đề xuất các biện pháp quản lý và giảm thiểu ô nhiễm. 2. Mục đích yêu cầu Vận dụng những kiến thức đã học đánh giá ô nhiễm nước và nghiên cứu, đề xuất các biện pháp quản lý, kiểm soát, giảm thiểu ô nhiễm nước của sông Bần Vũ Xá đoạn chảy qua tỉnh Hưng Yên 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Chất lượng nước sông Bần Vũ Xá. 3.2 Phạm vi nghiên cứu Sông Bần Vũ Xá đoạn chảy qua địa phận tỉnh Hưng Yên 4. Phương pháp nghiên cứu 1. Phương pháp thống kê và tổng hợp số liệu: Thống kê và tổng hợp số liệu từ các dự án, các báo cáo, số liệu từ các nguồn khác để phục vụ cho luận văn. 2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: Phương pháp này sử dụng để thu thập bổ sung các thông tin, số liệu tại hiện trường phục vụ cho đánh giá hiện trạng chất lượng nước và ô nhiễm nguồn nước của sông. 3. Phương pháp mô hình toán: luận văn sử dụng mô hình toán QUAL2K để tính toán và dự báo chất lượng nước sông phục vụ cho nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý kiểm soát các nguồn gây ô nhiễm. 4. Phương pháp kế thừa: Kế thừa các số liệu đã có về chất lượng nước của các đề tài, dự án và một số chương trình đã thực hiện những năm gần đây để đánh giá và mô phỏng biến đổi chất lượng nước. 3 5. Nội dung chính của luận văn Luận văn có những nội dung chính như sau: - Đánh giá chất lượng nước và ô nhiễm nguồn nước sông Bần Vũ Xá đoạn chảy qua tỉnh Hưng Yên. - Ứng dụng mô hình toán chất lượng nước để tính toán và dự báo biến đổi chất lượng nước sông. - Nghiên cứu, đề xuất một số biện pháp quản lý, kiểm soát các nguồn gây ô nhiễm, bảo vệ chất lượng nước sông. Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung luận văn được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Giới thiệu khu vực nghiên cứu Chương 2: Đánh giá chất lượng nướcvà biến đổi chất lượng nước sông Bần Vũ Xá Chương 3: Nghiên cứu đề xuất các biện pháp quản lý, bảo vệ 4 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Điều kiện tự nhiên 1.1.1. Vị trí địa lý Sông Bần Vũ Xá bắt nguồn từ ngã ba sông Cầu Treo Thị trấn Bần tới địa phận xã Hòa Phong, huyện Mỹ Hào và đổ ra Bắc Hưng Hải tại xã Trường Kỷ tình Hải Dương. Sông chảy qua các xã Minh Hải của huyện Văn Lâm, Thị trấn Bần, xã Nhân Hòa, Phan Đình Phùng, Cẩm Xá, Dương Quan và Hòa Phong huyện Mỹ Hào. 5 Hình 1.1: Sơ đồ khu vực nghiên cứu - sông Bần Vũ Xá đoạn chảy qua tỉnh Hưng Yên Ghi chú: 6 1.1.2. Địa hình, địa chất 1) Địa hình Địa hình của tỉnh tương đối đồng nhất và có hướng dốc chủ yếu theo hướng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông. Điểm cao nhất có cốt + 9 m đến 10 m tại khu đất bãi thuộc xã Xuân Quan huyện Văn Giang; điểm thấp nhất có cốt + 0,9 m tại xã Tiên Tiến, huyện Phù Cừ. Huyện Mỹ Hào có cốt đất cao + 6 đến + 7 m. 2) Địa chất Tỉnh Hưng Yên nằm gọn trong một ô trũng thuộc đồng bằng sông Hồng được cấu tạo bằng các trầm tích bở rời thuộc kỷ Đệ Tứ, chiều dày từ 150 m đến 160 m. Theo thứ tự địa tầng bao gồm các loại đất đá như sau: - Các trầm tích Phistoxen, bề dày 130 m đến 140 m với các trầm tích vụn thô gồm sạn, sỏi, cát thô, cát trung có xen kẹp các thấu kính xét bột. Bao gồm các lớp: + Tầng bồi tích sông, thành phần chủ yếu là cuội, sạn, cát đa khoáng xen kẹp các lớp sét mỏng màu xám, màu nâu, nâu gụ, bề dày đạt 75 đến 80 m, nằm chính hợp trên tầng bồi tích sông, phân bố khắp khu vực. + Tầng bồi tích sông kiểu hỗn hợp, thành phần là cát, sét, sét cát màu xám, màu nâu, nâu gụ, bề dày đạt 50 đến 60 m nằm chỉnh hợp trên tầng bồi tích sông, phân bố khắp khu vực. - Các trầm tích Holoxen, bề dày 5 đến 30 m thành phần chủ yếu là sét cát, sét bột, sét chứa hữu cơ, phân bố trên mặt địa tầng bao gồm các lớp: + Bồi tích sông biển hỗn hợp, thành phần có cát, cát sét, chiều dày trên dưới 10m. + Bồi tích biển, thành phần là sét cát, sét màu xám, chiều dày 3 đến 7 m. + Bồi tích sông hiện đại, chủ yếu phân bố ở dải cục bộ ven sông Hồng, chiều dày 3 đến 5m, thành phần là sét pha cát. 1.1.3. Khí hậu Hưng Yên thuộc vùng đồng bằng Bắc Bộ, tuy không giáp với biển nhưng vẫn chịu ảnh hưởng của khí hậu miền duyên hải, hàng năm chia hai mùa rõ rệt: mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10, thời tiết nóng ẩm mưa nhiều. Mùa đông lạnh, ít mưa từ tháng 11 đến tháng 3. 7 Vùng nghiên cứu nằm ở huyện Mỹ Hào và Văn Lâm, có trạm khí tượng Hưng Yên là gần nhất, đặc trưng cho chế độ khí hậu của vùng nghiên cứu. Dựa theo số liệu niên giám thống kê trong thời kì nhiều năm của trạm (giai đoạn 2003-2013) xác định được các đặc trưng khí hậu chủ yếu năm trung bình nhiều năm của trạm như Bảng 1.1 Bảng 1.1: Đặc trưng khí hậu năm trung bình nhiều năm của trạm Hưng Yên Chỉ tiêu Nhiệt độ Lượng mưa Giờ nắng Độ ẩm (0C) (mm) (giờ) (%) I 14,8 32 31 82 II 17,7 11 83 86 III 19,7 35 45 87 IV 23,9 82 46 88 V 27,1 161 137 85 VI 29,4 152 159 82 VII 29,6 219 215 73 VIII 28,7 219 129 86 IX 27,6 219 140 86 X 25,4 108 121 82 XI 22 82 90 79 XII 18,9 48 80 78 * Cả năm 23,7 1.369 1.276 84 Tháng (Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Hưng Yên) Từ bảng trên rút ra được những nhận xét về đặc điểm khí hậu vùng nghiên cứu như sau: 1) Nhiệt độ không khí Nằm trong vùng nhiệt đới, Hưng Yên quanh năm được tiếp nhận một lượng bức xạ rất dồi dào trên nền nhiệt độ cao. Nhiệt độ khá đồng nhất trên địa bàn tỉnh, phù hợp với yêu cầu phát triển nông nghiệp quanh năm, tuy nhiên do sự chi phối mạnh mẽ của hoàn lưu cực đới nên hàng năm nhiệt độ tại Hưng Yên phân hoá thành hai mùa có tính 8 chất khác nhau: Mùa hè nóng, nhiệt độ trung bình ổn định trên 250C, mùa đông rét lạnh, nhiệt độ trung bình dưới 200C. Nhiệt độ không khí năm trung bình nhiều năm là 23,70C. Tháng 1 có nhiệt độ trung bình thấp nhất 14,80C, tháng 7 có nhiệt độ trung bình lớn nhất 29,60C. 2) Số giờ nắng trong năm Theo số liệu năm trung bình nhiều năm như trong bảng 1.1, tổng số giờ nắng trung bình năm 1.276 giờ, tháng 7 có nhiều giờ nắng nhất trong năm 215 giờ, tháng 3 có ít giờ nắng nhất 31 giờ. 3) Độ ẩm Chịu ảnh hưởng của các hoàn lưu biển, Hưng Yên có độ ẩm không khí khá lớn. Độ ẩm tương đối năm trung bình nhiều năm là 84%. Tháng 4 có độ ẩm tương đối trung bình cao nhất là 88%, tháng 12 có độ ẩm tương đối trung bình thấp nhất là 78%. 4) Mưa Trong vùng, mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9, mùa khô thường từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Lượng mưa năm trung bình nhiều năm là 1.369mm. Tháng có lượng mưa trung bình trong nhiều năm cao nhất là tháng 7, tháng 8, tháng 9 (219mm). Tháng có lượng mưa trung bình trong nhiều năm thấp nhất là tháng 2 (11mm) 1.1.4. Thủy văn 1) Mực nước Đoạn sông nghiên cứu chảy qua huyện Mỹ Hào và Văn Lâm, mực nước của sông Bần Vũ Xá chịu ảnh hưởng chủ yếu của chế độ thủy văn của hệ thống Bắc Hưng Hải, nguồn nước được cấp từ Bắc Hưng Hải qua sông Kim Sơn và sông Cầu Treo. 2) Dòng chảy Mùa lũ thường xảy ra chung với mùa mưa (tháng 5 đến tháng 9). Trong mùa lũ, nước trong sông lớn chủ yếu là do mưa lớn xảy ra trong khu vực. Nước sông dâng cao không kịp tiêu ra hệ thống sông lớn nên thường xảy ra ngập úng một số vùng trong khu vực. 9 Dòng chảy trong sông trong mùa cạn chủ yếu là do nước ngầm và lượng nước tiêu bề mặt lưu vực cũng như lượng trữ trong lòng sông vào cuối mùa lũ cung cấp. Mặt khác, do sông nằm trong khu vực tưới của hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải, mùa kiệt được lấy nước từ sông Hồng vào qua cống Xuân Quan nên dòng chảy mùa kiệt của sông còn phụ thuộ vào chế độ cấp nước của hệ thống Bắc Hưng Hải. Tình hình hạn hán cũng thường xuyên xảy ra vào mùa cạn, mực nước sông xuống thấp vì vậy việc lấy nước tưới gặp nhiều khó khăn. 1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội 1.2.1. Dân số và lao động Theo kết quả điều tra của Cục thống kê tỉnh Hưng Yên, dân số lưu vực sông Bần Vũ Xá thuộc 2 huyện Văn Lâm và Mỹ Hào năm 2012 là 67.785 người. Theo số liệu niên giám thống kê, tỷ lệ lao động là 59%. Mặc dù trong những năm gần đây, cơ cấu kinh tế đang dần chuyển sang lĩnh vực công nghiệp, tổng sản phẩm của các ngành công nghiệp chiếm tỷ lệ cao nhất trong cơ cấu tổng sản phẩm của địa phương nhưng với đặc thù là vùng thuần nông, số lao động làm trong các lĩnh vực nông, lâm nghiệp, thủy sản vẫn đang chiếm tỷ lệ cao nhất 55,44% tổng số lao động, trong công nghiệp và xây dựng chiếm 25,07% tổng số lao động, còn lại số lao động trong lĩnh vực dịch vụ là 19,49%. Hình 1.2: Cơ cấu lao động lưu vực sông Bần Vũ Xá năm 2012 10 1.2.2. Kinh tế Cùng với sự phát triển chung của tỉnh Hưng Yên, những năm gần đây kinh tế của các địa phương của lưu vực sông cũng không ngừng phát triển. Cơ cấu kinh tế của địa phương đang chuyển dần sang hướng công nghiệp và dịch vụ. Đặc biệt các ngành công nghiệp phát triển nhanh và có tốc độ tăng trưởng cao, quy mô và công nghệ đều tăng, tạo ra nhiều sản phẩm phục vụ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. 2012 20,08 47,28 32,64 Nông, lâm nghiệp, thủy sản Công nghiệp và xây dựng Dịch vụ Hình 1.3: Cơ cấu tổng sản phẩm của vùng nghiên cứu năm 2012 (%) Năm 2012, tổng sản phẩm của các ngành công nghiệp và xây dựng chiếm tỷ lệ cao nhất là 47,28%, tiếp theo là tổng sản phẩm của các ngành nông, lâm nghiệp, thủy sản 32,64%, các ngành dịch vụ có tỷ lệ tổng sản phẩm thấp nhất 20,08%. 1.3. Tình hình ô nhiễm nước và yêu cầu quản lý, bảo vệ chất lượng nước của sông Bần Vũ Xá 1.3.1. Tình hình ô nhiễm nước 1) Nước thải Vùng nghiên cứu nhiều năm trước đây là vùng thuần nông, dân cư chủ yếu là làm nông nghiệp. Một số điểm tập trung dân cư như Thị trấn Bần chưa có điều kiện phát triển công nghiệp, dịch vụ. Mật độ dân số còn thấp nên nguồn gây ô nhiễm còn ít, chưa ảnh hưởng nhiều tới chất lượng nước. Trong khoảng hơn một chục năm trở lại đây, do yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội, nằm trong xu thế phát triển kinh tế xã hội các tỉnh đồng bằng, kinh tế xã hội của lưu vực song bắt đầu khởi sắc và phát triển với tốc độ nhanh hơn trước rất nhiều. Dân cư tập trung đông, bắt đầu xuất hiện ngàycàng nhiều các cơ sở sản xuất kinh doanh, dịch vụ, khu công nghiệp tập trung nên nguồn thải phát 11 triển nhanh, gây áp lực lên sông, biến đổi chất lượng nước sông. Chính vì vậy mà chất lượng nước sông đã bắt đầu suy giảm và ô nhiễm cục bộ tại một số khu vực, đặc biệt là khu vực chảy qua thì trấn Bần. Điều này đã ảnh hưởng nghiêm trọng tới sự phát triển kinh tế xã hội của khu vực. Bên cạnh việc tiếp nhận trực tiếp nước thải sinh hoạt và rác thải từ các hộ dân xã Minh Hải, Phan Đình Phùng, Cẩm Xá, Nhân Hòa, Dương Quang, Hòa Phong và thị trấn Bần thải trực tiếp xuống sông thì sông Bần Vũ Xá còn là nguồn tiếp nhận nước thải chính của một số công ty của khu công nghiệp Phố Nối A và một số cơ sở sản xuất kinh doanh phân tán dọc hai bên sông. Đây chính là những nguyên nhân gây nên tình trạng ô nhiễm nước sông. Kết quả điều tra thực tế cho thấy nước sông Bần Vũ Xá đục, có màu vàng nâu sậm, mùi hôi tanh. Trên sông không có thực vật nổi như bèo, rau muống nhưng có nhiều rác và có váng dầu. Theo phản ánh của cán bộ xí nghiệp khai thác các công trình thủy lợi huyện Mỹ Hào thì vào mùa hè, nhiều cá rô phi nổi lên mặt nước lấy ôxi, có đợt cá chết trắng nổi trên mặt nước. Qua điều tra tại thực địa quan sát bằng mắt thường cũng cho thấy đoạn sông chảy qua xã Phan Đình Phùng và thị trấn Bần nước sông ô nhiễm nặng, có nhiều rác thải hai bên bờ sông, trên sông có nhiều váng dầu. Về mùa hè bùn đen đóng thành bánh nổi trên mặt nước. Đoạn sông chảy qua thị trấn Bần vào mùa kiệt nước sông có màu đen bốc mùi hôi thối, có nhiều cá chết nổi vào mùa hè. 2) Chất thải rắn Bên cạnh việc ô nhiễm bởi nước thải thì chất thải rắn cũng là nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước sông. Dọc hai bên bờ sông Bần Vũ Xá hiện nay hình thành những đống rác đổ tự phát từ các khu vực dân cư sống hai bên sông. Với một khối lượng không nhỏ rác thải không được quản lý, xử lý, thải bỏ trực tiếp ra môi trường đã gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Đặc biệt là chất lượng nước sông, ngăn cản dòng chảy trên sông. Bên cạnh đó nó còn gây mất mỹ quan, ảnh hưởng tới sức khỏe của cộng đồng dân cư và các hoạt động sản xuất nông nghiệp trên toàn khu vực. 12 1.3.2. Yêu cầu quản lý, bảo vệ chất lượng nước Cũng như nhiều huyện lỵ khác thuộc vùng đồng bằng sông Hồng, tình hình phát triển kinh tế xã hội của hai huyện thuộc lưu vực sông cũng gia tăng nhanh trong thập kỷ tới. Nguồn thải sản sinh của dân cư, hoạt động công nghiệp, nông nghiệp cũng gia tăng với tốc độ nhanh làm suy giảm chất lượng nước cũng như môi trường sống của các loài sinh vật, động vật thủy sinh trên sông, qua đó ảnh hưởng tới phát triển bền vững. Để có thể phát triển bền vững kinh tế xã hội của khu vực, yêu cầu phải quản lý, kiểm soát các nguồn ô nhiễm, ngăn chặn kịp thời để không xảy ra ô nhiễm nghiêm trọng trong tương lai là cần thiết, cần phải có các nghiên cứu, đề xuất các giải pháp phù hợp ngay tại thời điểm hiện nay. Vấn đề này cũng sẽ được nghiên cứu trong các phần sau của luận văn.