Tài liệu Quan trắc chất lượng nước sông thương và xác định nguồn gây ô nhiễm đoạn chảy qua thành phố bắc giang

. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM --------------------------------------------------- NGUYỄN THỊ BÍCH PHƢỢNG QUAN TRẮC CHẤT LƢỢNG NƢỚC SÔNG THƢƠNG VÀ XÁC ĐỊNH NGUỒN GÂY Ô NHIỄM ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Thái Nguyên - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM --------------------------------------------------- NGUYỄN THỊ BÍCH PHƢỢNG QUAN TRẮC CHẤT LƢỢNG NƢỚC SÔNG THƢƠNG VÀ XÁC ĐỊNH NGUỒN GÂY Ô NHIỄM ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ BẮC GIANG Ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số ngành: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Đặng Văn Minh Thái Nguyên - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chƣơng trình cao học và đề tài nghiên cứu của luận văn này, tôi đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của quý thầy, cô giáo, đồng nghiệp cùng các bạn và ngƣời thân. Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn đến quý thầy, cô giáo trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đặc biệt là những thầy, cô đã tận tình dạy bảo cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trƣờng. Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Phó Giáo sƣ - Tiến sĩ Đặng Văn Minh đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hƣớng dẫn nghiên cứu và chỉ bảo tận tình để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Sau đại học - Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cùng quý thầy, cô giáo trong Khoa đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành tốt khóa học. Đồng thời, tôi cũng xin cảm ơn ban lãnh đạo và các anh chị đồng nghiệp đã tạo điều kiện, giúp đỡ cho tôi thu thập các tài liệu của khóa luận. Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện kết quả nghiên cứu bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót rất mong nhận đƣợc những đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Bích Phượng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. i MỤC LỤC ....................................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC TỪ VÀ CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ............................................... v DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................. vi DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................. vii MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 1. Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................... 2 3. Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................................ 2 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................... 4 1.1. Cơ sở khoa học ......................................................................................................... 4 1.2. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc các sông khác trên địa bàn tỉnh Bắc Giang ................. 8 1.2.1. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc sông Cầu................................................................... 8 1.2.2. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc sông Lục Nam .......................................................... 9 1.3. Công tác quản lý lƣu vực sông trên địa bàn tỉnh Bắc Giang ................................. 10 1.4. Cách tiếp cận trong nghiên cứu chất lƣợng nƣớc sông ở Việt Nam và trên thế giới .... 11 1.4.1. Tiếp cận thực tiễn, hệ thống và toàn diện ........................................................... 11 1.4.2. Tiếp cận kế thừa tri thức, kinh nghiệm và cơ sở dữ liệu đã có ........................... 12 1.4.3. Tiếp cận phƣơng pháp quản lý tài nguyên nƣớc, đa dạng sinh học và bảo vệ môi trƣờng ......................................................................................................... 12 1.4.4. Tiếp cận đa mục tiêu ........................................................................................... 13 1.4.5. Tiếp cận nguyên lý phát triển bền vững .............................................................. 14 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 15 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 15 2.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu .......................................................... 15 2.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 15 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................ 15 2.4.1. Phƣơng pháp thống kê, kế thừa ........................................................................... 15 2.4.2. Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa ............................................................. 16 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii 2.4.3. Phƣơng pháp thiết lập hệ thống quan trắc, lấy mẫu ngoài thực địa và phân tích trong phòng thí nghiệm............................................................................................................ 16 2.4.3.1. Vị trí quan trắc ................................................................................................. 16 2.4.3.2. Phƣơng pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu .......................................................... 20 2.4.3.3. Phƣơng pháp phân tích trong phòng thí nghiệm .............................................. 20 2.4.4. Phƣơng pháp phân tích, tổng hợp thông tin ........................................................ 21 2.4.5. Phƣơng pháp chuyên gia ..................................................................................... 21 2.4.6. Phƣơng pháp thống kê, xử lý số liệu và so sánh ................................................. 21 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ...................................................................... 23 3.1. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội của thành phố Bắc Giang .............................. 23 3.1.1. Đặc điểm tự nhiên ............................................................................................... 23 3.1.1.1. Vị trí địa lý ....................................................................................................... 23 3.1.1.2. Địa hình, thổ nhƣỡng ........................................................................................ 24 3.1.1.3. Điều kiện về khí tƣợng ...................................................................................... 26 3.1.1.4. Thủy văn ........................................................................................................... 27 3.1.2. Đặc điểm phát triển kinh tế - xã hội .................................................................... 28 3.1.2.1. Đơn vị hành chính và dân số ............................................................................ 28 3.1.2.2. Tình hình phát triển kinh tế - xã hội................................................................. 29 3.1.2.3. Ảnh hƣởng của phát triển kinh tế - xã hội đến chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng.................................................................................................................. 32 3.2. Đánh giá hiện trạng chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng, đoạn chảy qua thành phố Bắc Giang ..................................................................................................... 33 3.2.1. Kết quả quan trắc chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng ............................................... 33 3.2.2. Diễn biến thay đổi của nƣớc sông qua các năm từ 2011 đến nay ....................... 42 3.3. Các nguồn gây ô nhiễm nƣớc sông Thƣơng, đoạn chảy qua thành phố Bắc Giang ..... 48 3.3.1. Các nguồn nƣớc thải đổ vào nguồn nƣớc sông Thƣơng ..................................... 48 3.3.1.1. Nƣớc thải công nghiệp .................................................................................... 49 3.3.1.2. Nƣớc thải cơ sở sản xuất, kinh doanh ............................................................. 51 3.3.1.3. Nƣớc thải sinh hoạt .......................................................................................... 52 3.3.1.4. Nƣớc thải sản xuất nông nghiệp ....................................................................... 54 3.3.1.5. Nƣớc thải làng nghề ......................................................................................... 57 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv 3.3.1.6. Các tác động khác ............................................................................................ 57 3.3.2. Các nguồn gây ô nhiễm chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng ..................................... 59 3.3.2.1. Một số nghiên cứu về nƣớc sông Thƣơng đoạn chảy qua thành phố Bắc Giang ...... 59 3.3.2.2. Các nguồn gây ô nhiễm chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng ......................................... 62 3.4. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nƣớc sông Thƣơng, đoạn chảy qua thành phố Bắc Giang ...................................................................................................................... 63 3.4.1. Tăng cƣờng quản lý nhà nƣớc, thể chế và pháp luật về bảo vệ môi trƣờng ....... 63 3.4.2. Giải pháp về tuyên truyền, giáo dục, đào tạo nâng cao ý thức và trách nhiệm bảo vệ môi trƣờng ................................................................................................................ 65 3.4.3. Các giải pháp về khoa học công nghệ và kỹ thuật .............................................. 65 3.4.4. Giải pháp về chính sách tài chính ....................................................................... 67 3.4.5. Biện pháp giảm thiểu .......................................................................................... 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 68 1. Kết luận ..................................................................................................................... 68 2. Kiến nghị ................................................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 70 I. Tiếng Việt .................................................................................................................. 70 PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC TỪ VÀ CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng BVTV Bảo vệ thực vật BOD Nhu cầu ô xi sinh học CCN Cụm công nghiệp COD Nhu cầu ô xi hóa học CP Chính phủ DO Hàm lƣợng oxy hòa tan trong nƣớc HĐND Hội đồng nhân dân KCN Khu công nghiệp KT-XH Kinh tế - Xã hội MTV Một thành viên NĐ Nghị định NM Nƣớc mặt QH Quốc hội QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH Trách nhiệm hữu hạn TP Thành phố TT Thông tƣ TTCN Tiểu thủ công nghiệp UBND Uỷ ban nhân dân WHO WQI Tổ chức Y tế Thế giới Chỉ số chất lƣợng nƣớc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Vị trí các điểm quan trắc nƣớc sông Thƣơng ............................................... 16 Bảng 2.2. Các phƣơng pháp phân tích……………………………….………………..20 Bảng 2.3. Hệ số ô nhiễm nƣớc thải sinh hoạt…………………………………………21 Bảng 2.4. Lƣợng nƣớc thải phát sinh từ chăn nuôi……………………….…………22 Bảng 3.1: Nhiệt độ, độ ẩm không khí, lƣợng mƣa và số giờ nắng ............................... 26 Bảng 3.2: Mực nƣớc sông Thƣơng qua các năm .......................................................... 28 Bảng 3.3: Chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng, đoạn chảy qua thành phố Bắc Giang (trung bình năm)...........................................................................................39 Bảng 3.4: Các nguồn nƣớc thải đổ vào sông Thƣơng ................................................... 49 Bảng 3.5: Tính chất nƣớc thải nhà máy bia .................................................................. 50 Bảng 3.6: Lƣợng nƣớc cấp và lƣợng nƣớc thải trên địa bàn thành phố Bắc Giang ..... 53 Bảng 3.7: Tải lƣợng chất ô nhiễm trong nƣớc thải sinh hoạt của thành phố Bắc Giang năm 2014 ...................................................................................................... 53 Bảng 3.8: Tổng lƣợng phân bón và thuốc BVTV sử dụng trong sản xuất nông nghiệp tại thành phố Bắc Giang ............................................................................... 54 Bảng 3.9: Tải lƣợng các chất ô nhiễm của hoạt động chăn nuôi .................................. 56 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Đoạn sông Thƣơng chảy qua thành phố Bắc Giang………………….…….19 Hình 3.1. Bản đồ hành chính thành phố Bắc Giang ...................................................... 24 Hình 3.2. Độ pH tại các điểm quan trắc ........................................................................ 34 Hình 3.3. BOD5 tại các điểm quan trắc ......................................................................... 43 Hình 3.4. COD tại các điểm quan trắc ......................................................................... 44 Hình 3.5. Hàm lƣợng sắt tại các điểm quan trắc .......................................................... 44 Hình 3.6. Hàm lƣợng đồng tại các điểm quan trắc ...................................................... 45 Hình 3.7. Hàm lƣợng kẽm tại các điểm quan trắc ....................................................... 45 Hình 3.8. Hàm lƣợng dầu, mỡ tại các điểm quan trắc ................................................. 35 Hình 3.9. Hàm lƣợng coliform tại các điểm quan trắc ................................................. 35 Hình 3.10. Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng tại các điểm quan trắc .................................... 35 Hình 3.11. Hàm lƣợng clorua tại các điểm quan trắc .................................................. 35 Hình 3.12. Độ pH tại các điểm quan trắc ...................................................................... 38 Hình 3.13. BOD5 tại các điểm quan trắc ....................................................................... 38 Hình 3.14. COD tại các điểm quan trắc ....................................................................... 38 Hình 3.15. Hàm lƣợng dầu, mỡ tại các điểm quan trắc ............................................... 38 Hình 3.16. Hàm lƣợng sắt tại các điểm quan trắc ........................................................ 38 Hình 3.17. Hàm lƣợng đồng tại các điểm quan trắc .................................................... 39 Hình 3.18. Hàm lƣợng kẽm tại các điểm quan trắc ..................................................... 39 Hình 3.19. Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng tại các điểm quan trắc ................................... 39 Hình 3.20. Hàm lƣợng clorua tại các điểm quan trắc ................................................... 39 Hình 3.21. Hàm lƣợng coliform tại các điểm quan trắc ............................................... 39 Hình 3.22. Diễn biến thay đổi pH qua các năm ........................................................... 44 Hình 3.23. Diễn biến thay đổi BOD5 qua các năm ...................................................... 45 Hình 3.24. Diễn biến thay đổi COD qua các năm ........................................................ 45 Hình 3.25. Diễn biến thay đổi chất rắn lơ lửng qua các năm ....................................... 46 Hình 3.26. Diễn biến thay đổi sắt và kẽm qua các năm ............................................... 46 Hình 3.27. Diễn biến thay đổi đồng qua các năm ........................................................ 47 Hình 3.28. Diễn biến thay đổi dầu, mỡ qua các năm ................................................... 47 Hình 3.29. Diễn biến thay đổi clorua qua các năm ...................................................... 48 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn viii Hình 3.30. Diễn biến thay đổi coliform qua các năm .................................................. 48 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay, khi quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang ngày càng diễn ra mạnh mẽ, đặc biệt là tại các thành phố lớn thì con ngƣời càng phải đối mặt với nhiều vấn đề về môi trƣờng. Từ ô nhiễm môi trƣờng nƣớc đến ô nhiễm môi trƣờng đất, không khí. Từ xử lý chất thải rắn đến chất thải nguy hại, từ ô nhiễm ở thành thị đến nông thôn,… Thành phố Bắc Giang cũng không nằm ngoài xu hƣớng đó. Trong những năm gần đây, do đẩy nhanh quá trình phát triển kinh tế khu vực cùng với phát triển đô thị hóa, trên địa bàn thành phố đã xuất hiện thêm rất nhiều khu, cụm công nghiệp; khu dân cƣ; làng nghề, cơ sở sản xuất. Theo thống kê, hiện nay trên toàn thành phố Bắc Giang có 03 nhà máy, 08 cụm công nghiệp, khoảng hơn 2.000 cơ sở sản xuất và 05 làng đƣợc công nhận là làng nghề, với các ngành nghề nhƣ sản xuất bún, sản xuất mỳ gạo, làm bánh đa, nghề mộc, làng hoa,...[16]. Với tốc độ gia tăng dân số ngày càng cao, đã làm gia tăng một lƣợng chất thải không nhỏ thải vào môi trƣờng mỗi năm. Đặc biệt là thải vào nguồn nƣớc sông Thƣơng. Đây là nguồn tiếp nhận của hầu hết các nguồn nƣớc thải từ các hoạt động diễn ra trên toàn thành phố Bắc Giang. Con sông này cũng là nguồn cung cấp chủ yếu của nhà máy cấp nƣớc sinh hoạt trong khu vực. Chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng đƣợc đánh giá ô nhiễm ở mức độ nhẹ do tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp, nƣớc thải sinh hoạt cũng nhƣ các loại chất thải từ các hoạt động ở hai bên bờ sông [10]. Mặt khác, vấn đề quy hoạch và quản lý đô thị chƣa tốt là một trong những thực trạng đẩy các nguồn ô nhiễm lớn vào nguồn nƣớc sông Thƣơng, đoạn chảy qua thành phố Bắc Giang. Chất lƣợng nƣớc sông đang có dấu hiệu của sự ô nhiễm mà chƣa chỉ rõ các nguồn gây ô nhiễm để từ đó đề ra các biện pháp cụ thể giúp cải thiện tình trạng này. Hơn nữa, các nghiên cứu về chất lƣợng nguồn nƣớc sông Thƣơng còn ít, chƣa có nhiều ý kiến đánh giá của giới chuyên môn. Vì vậy, cần phải có những biện pháp tích cực hơn nữa để bảo vệ, cải thiện, giảm thiểu đƣợc các tác nhân gây ô nhiễm đến môi trƣờng nƣớc. Quan trắc đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt nói chung và sông Thƣơng đoạn chảy qua địa bàn thành phố Bắc Giang nói riêng là một trong những nội dung không Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2 thể thiếu trong công tác quản lý Nhà nƣớc về bảo vệ môi trƣờng nƣớc, đây là biện pháp hữu hiệu để giúp ta nhận biết, nắm bắt đƣợc diễn biến chất lƣợng môi trƣờng và có cái nhìn chính xác về thực trạng nguồn nƣớc trong khu vực. Hay nói cách khác, số liệu, kết quả quan trắc môi trƣờng đƣợc đánh giá là “đầu vào” quan trọng phục vụ cho công tác kiểm soát ô nhiễm, quản lý và bảo vệ môi trƣờng, dự báo ô nhiễm môi trƣờng cũng nhƣ đề ra các biện pháp, chính sách, chiến lƣợc phòng ngừa, cải thiện và giảm thiểu tình trạng ô nhiễm và suy thoái môi trƣờng. Đứng trƣớc thực tế đó, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Quan trắc chất lượng nước sông Thương và xác định nguồn gây ô nhiễm đoạn chảy qua thành phố Bắc Giang”. 2. Mục tiêu nghiên cứu a, Mục tiêu tổng quát Đánh giá thực trạng chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng đoạn chảy qua thành phố Bắc Giang, xác định các nguồn gây ô nhiễm nƣớc và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng nƣớc sông Thƣơng. Thông qua đó góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên nƣớc trên địa bàn thành phố nói riêng và toàn tỉnh nói chung. b, Mục tiêu cụ thể - Đánh giá hiện trạng chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng đoạn chảy qua thành phố Bắc Giang; - Xác định các nguồn gây ô nhiễm nƣớc sông Thƣơng; - Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nƣớc sông Thƣơng. 3. Ý nghĩa của đề tài a, Ý nghĩa khoa học Đề tài nghiên cứu góp phần mang lại thông tin thực tế, bổ sung vào nguồn kiến thức lý thuyết, mở ra hƣớng đi mới trong phƣơng pháp giảng dạy các bộ môn nhƣ Quan trắc môi trƣờng, Quản lý nhà nƣớc về môi trƣờng,… Đồng thời, kết quả nghiên cứu của luận văn còn cung cấp cơ sở khoa học trong quản lý bảo vệ môi trƣờng lƣu vực sông. b, Ý nghĩa kinh tế và xã hội Giải quyết vấn đề ô nhiễm là bài toán kinh tế xã hội rất phức tạp và khó khăn. Tuy nhiên, khi vấn đề đƣợc giải quyết, lợi ích mà nó mang lại là rất lớn, ngoài việc giảm đƣợc những tổn thất về kinh tế, tăng giá trị về giao thông đƣờng thủy, đây còn là Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 3 cơ sở tạo môi trƣờng sống trong lành, không ô nhiễm cho con ngƣời, giảm các bệnh tật do nƣớc ô nhiễm gây ra nhƣ bệnh da liễu, đƣờng ruột, sốt xuất huyết,… đồng thời còn khẳng định đƣợc vai trò lãnh đạo của các cấp, các ban ngành trực tiếp quản lý chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sông Thƣơng nói riêng và các cấp quản lý nói chung. Phòng ngừa, khắc phục, cải thiện đƣợc mức độ ô nhiễm nguồn nƣớc sông Thƣơng còn mang lại lợi ích trong vấn đề phát triển bền vững, duy trì, bảo tồn nguồn tài nguyên quý giá cho thế hệ tƣơng lai. c, Ý nghĩa thực tiễn Hiện nay, sông Thƣơng đang có xu hƣớng xảy ra tình trạng ô nhiễm nhẹ, nếu chúng ta không có những biện pháp cụ thể để ngăn ngừa sự ô nhiễm đó thì một ngày không xa nó sẽ bị ô nhiễm nặng. Đây là nguồn cung cấp nƣớc mặt chủ yếu cho cả thành phố Bắc Giang, vì vậy, công tác bảo vệ nguồn nƣớc này là thực sự là cấp thiết và cần đƣợc đặt lên hàng đầu. Bảo vệ nguồn nƣớc sông Thƣơng có ý nghĩa to lớn trong việc bảo vệ chất lƣợng nƣớc lƣu vực sông Thái Bình bởi sông Thƣơng là một chi lƣu của hệ thống sông này. Việc gây ô nhiễm nguồn nƣớc sông Thƣơng sẽ kéo theo sự ô nhiễm của cả một hệ thống sông với một trữ lƣợng lớn nƣớc mặt không sử dụng đƣợc. Quan trọng hơn nữa là các nghiên cứu về nƣớc sông Thƣơng còn chƣa nhiều, việc thực hiện đề tài góp phần tăng thêm cơ sở để đánh giá, quản lý, đề ra biện pháp bảo vệ chất lƣợng nguồn nƣớc mặt trên địa bàn thành phố Bắc Giang. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học 1.1.1. Cơ sở lý luận * Cơ sở lý luận: - Khái niệm Môi trƣờng: 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 ngƣời và sinh vật [8]. - Khái niệm Quan trắc môi trƣờng: Quan trắc môi trường (QTMT) là một quá trình theo dõi có hệ thống về thành phần môi trƣờng, các yếu tố tác động lên môi trƣờng nhằm cung cấp thông tin đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lƣợng môi trƣờng và các tác động xấu đối với môi trƣờng [8]. - Khái niệm Ô nhiễm môi trƣờng: Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trƣờng không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trƣờng và tiêu chuẩn môi trƣờng gây ảnh hƣởng xấu đến con ngƣời và sinh vật [8]. Ô nhiễm môi trường nước là sự gia tăng các chất ô nhiễm trong nƣớc, làm thay đổi thành phần, tính chất của nƣớc, vi phạm tiêu chuẩn cho phép. - Khái niệm Chất lƣợng môi trƣờng: Chất lượng môi trường đƣợc thể hiện ở các thông số, chỉ tiêu phân tích. So sánh các kết quả phân tích các chỉ tiêu đó với Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) ta đánh giá đƣợc chất lƣợng môi trƣờng đó ở mức độ không ô nhiễm hay ô nhiễm, ô nhiễm nhẹ hay ô nhiễm nghiêm trọng. - Khái niệm Mạng lƣới quan trắc: Mạng lưới quan trắc là tập hợp các trạm quan trắc trên một đơn vị, khu vực, vùng quan trắc nào đó. Trạm quan trắc là nơi thực hiện quá trình lấy mẫu và bảo quản mẫu trƣớc khi đem mẫu về phòng phân tích. - Khái niệm Kế hoạch quan trắc môi trƣờng: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 5 Kế hoạch quan trắc môi trường là một chƣơng trình quan trắc đƣợc lập ra nhằm đáp ứng một số mục tiêu nhất định, trong đó bao gồm những yêu cầu về thông tin, các thông số, các địa điểm, tần suất và thời gian quan trắc, các yêu cầu về trang thiết bị, phƣơng pháp phân tích, đo, thử; yêu cầu về nhân lực và kinh phí thực hiện. * Các thông số đánh giá chất lượng nước: - Các thông số lý học: + Nhiệt độ: Nhiệt độ có tác động đến các quá trình sinh hóa diễn ra trong nguồn nƣớc tự nhiên, sự thay đổi về nhiệt độ sẽ kéo theo các thay đổi về chất lƣợng nƣớc, tốc độ, dạng phân hủy các hợp chất hữu cơ, nồng độ oxy hòa tan. + pH: là chỉ số thể hiện độ axít hay bazơ của nƣớc, là yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng tới tốc độ phát triển và sự giới hạn phát triển của vi sinh vật trong nƣớc. Trong lĩnh vực cấp nƣớc, pH là yếu tố phải xem xét trong quá trình đông tụ hóa học, sát trùng, làm mềm nƣớc, kiểm soát sự ăn mòn. Trong hệ thống xử lý nƣớc thải bằng quá trình sinh học thì pH phải đƣợc khống chế trong phạm vi thích hợp đối với các loài vi sinh vật liên quan, pH là yếu tố môi trƣờng có ảnh hƣởng tới tốc độ phát triển và giới hạn sự phát triển của vi sinh vật ở trong nƣớc. - Các thông số hóa học: + BOD: (Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hoá) là lƣợng oxy cần thiết để vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. Trong môi trƣờng nƣớc, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lƣợng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hƣởng của một dòng thải đối với nguồn nƣớc. BOD có ý nghĩa biểu thị lƣợng các chất thải hữu cơ trong nƣớc có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật. + COD: (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) là lƣợng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nƣớc bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Nhƣ vậy, COD là lƣợng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nƣớc, trong khi đó BOD là lƣợng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật. Toàn bộ lƣợng oxy sử dụng cho các phản ứng trên đƣợc lấy từ oxy hoà tan trong nƣớc (DO). Do vậy nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 6 giảm nồng độ DO của nƣớc, có hại cho sinh vật nƣớc và hệ sinh thái nƣớc nói chung. Nƣớc thải hữu cơ, nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải hoá chất là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trƣờng nƣớc. + Các yếu tố kim loại nặng (KLN): Các kim loại nặng là những yếu tố mà tỷ trọng của chúng bằng hoặc lớn hơn 5 nhƣ Asen, Cadmi, Sắt, Mangan…ở hàm lƣợng nhỏ nhất định chúng cần cho sự phát triển và sinh trƣởng của động vật, thực vật nhƣng khi hàm lƣợng tăng chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và con ngƣời thông quan chuỗi thức ăn. - Các thông số sinh học: + Coliform: Là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trƣờng, xác định mức độ ô nhiễm về mặt sinh học của nguồn nƣớc. * Căn cứ so sánh, đánh giá chất lượng nước: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt QCVN 08:2008/BTNMT, giá trị cột B1. 1.1.2. Cơ sở thực tiễn Sông Thƣơng là một con sông quan trọng của tỉnh Bắc Giang nói chung và thành phố Bắc Giang nói riêng. Sông lại có vị trí địa lý tƣơng đối đặc biệt do chảy qua trung tâm thành phố Bắc Giang, nơi tập trung đông đúc dân cƣ, khu, cụm công nghiệp. Con sông là nguồn cung cấp nƣớc cho sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, cấp nƣớc tƣới tiêu, phục vụ giao thông thủy lợi, khai thác cát,.. đồng thời, cũng là nguồn tiếp nhận nƣớc thải phát sinh của ngƣời dân trên địa bàn thành phố Bắc Giang. * Tình hình khai thác và sử dụng nguồn nƣớc sông Thƣơng: Bắc Giang là một tỉnh đƣợc thiên nhiên ƣu đãi về hệ thống nƣớc mặt với nhiều sông suối lớn nhỏ. Nhìn chung, nguồn nƣớc này không những hoàn toàn đủ khả năng đáp ứng cho các nhu cầu sản xuất, sinh hoạt trong khu vực mà còn đang cung cấp cho phần lớn lƣợng nƣớc cấp cho vùng hạ lƣu sông. Tuy nhiên, do mật độ sông suối phân bố không đều, hệ thống các công trình thủy lợi đƣợc xây dựng trong những năm qua tuy lớn nhƣng chỉ chú trọng tới nhu cầu về tƣới tiêu nên việc xây dựng các công trình cấp nƣớc sinh hoạt sử dụng nguồn nƣớc mặt còn bị hạn chế. Một phần là do tốn kém về tài chính, một phần là vì công nghệ xử lý phức tạp. Vì vậy, nếu xét về mặt số lƣợng, việc sử dụng nguồn nƣớc mặt phục vụ nhu cầu cấp nƣớc sinh hoạt nông thôn ở dọc hai bên bờ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 7 sông là hoàn toàn có khả năng. Xét về chất lƣợng, phần thƣợng lƣu sông cơ bản là tƣơng đối tốt, nhƣng khó kiểm soát vì lƣu vực rộng. Phần hạ lƣu, chất lƣợng nƣớc kém hơn do các nguồn ô nhiễm. Việc sử dụng cấp nƣớc sinh hoạt là không đảm bảo. Theo báo cáo “Thống kê hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nƣớc và xả nƣớc thải vào nguồn nƣớc trên địa bàn tỉnh Bắc Giang” đƣợc Chủ tịch UBND tỉnh Bắc Giang phê duyệt tại Quyết định số 765/QĐ-UBND ngày 18/6/2012 cho thấy, tiểu vùng sông Thƣơng có 104.882 công trình khai thác, tổng lƣợng nƣớc khai thác sử dụng khoảng 1.049.377 m3/ngày. Trong đó, số lƣợng công trình khai thác nguồn nƣớc mặt là 440, lƣợng nƣớc khai thác từ nguồn nƣớc mặt là 999.521 m3/ngày, chiếm 95,2%. Phân chia theo các ngành nhƣ sau: + Khai thác cho sinh hoạt: 29 công trình với tổng lƣợng nƣớc khai thác khoảng 69.225 m3/ngày, chiếm 36,1%. + Khai thác cho sản xuất công nghiệp: 11 công trình với tổng lƣợng nƣớc khai thác khoảng 205.044 m3/ngày, chiếm 97,4%. + Khai thác cho nông nghiệp: 361 công trình với tổng nhu cầu dùng nƣớc khoảng 767.160 m3/ngày cho diện tích tƣới là 24.348,6 ha. + Khai thác cho y tế: không sử dụng nƣớc mặt. + Khai thác cho nuôi trồng thủy sản: 39 công trình với lƣợng nƣớc mặt khai thác khoảng 2.314 m3/ngày, chiếm 99,4%. * Tình hình xả nƣớc thải vào nguồn nƣớc sông Thƣơng: Theo báo cáo “Thống kê hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nƣớc và xả nƣớc thải vào nguồn nƣớc trên địa bàn tỉnh Bắc Giang” đƣợc Chủ tịch UBND Bắc Giang phê duyệt tại Quyết định số 765/QĐ-UBND ngày 18 tháng 6 năm 2012 cho thấy: Hiện tại, trong tiểu vùng sông Thƣơng có tổng số 946 cơ sở xả nƣớc thải (trong đó có 57 cơ sở đã đƣợc cấp phép và 162 cơ sở chƣa cấp phép) với tổng lƣợng nƣớc thải khoảng 193.790 m3/ngày (nƣớc thải sản xuất công nghiệp 190.808 m3/ngày, chiếm 98,46%; nƣớc thải sinh hoạt 620 m3/ngày, chiếm 0,32%; nƣớc thải y tế 616 m3/ngày, chiếm 0,32%; nuôi trồng thủy sản 1.746 m3/ngày, chiếm 0,9% tổng lƣợng nƣớc thải trên toàn tiểu vùng). Nguồn nƣớc tiếp nhận nƣớc thải chính là sông Thƣơng [15]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 8 Nguồn nƣớc sông Thƣơng đang bị ô nhiễm bởi nguồn thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, đặc biệt là tại đoạn sông chảy qua thành phố Bắc Giang. Trong thời gian tới cần có biện pháp giảm thiểu chất gây ô nhiễm nguồn nƣớc sông Thƣơng. Vì đây là một trong những nguồn nƣớc quan trọng phục vụ làm nguồn cho sinh hoạt, cũng nhƣ sản xuất của tỉnh. 1.2. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc các sông khác trên địa bàn tỉnh Bắc Giang 1.2.1. Hiện trạng chất lượng nước sông Cầu Sông Cầu bắt nguồn từ núi Tam Tao, Bắc Kạn chảy qua Thái Nguyên, Bắc Giang rồi đổ vào sông Thái Bình tại Phả Lại với chiều dài 288 km, đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Bắc Giang dài 104 km qua các huyện Hiệp Hòa, Việt Yên, Yên Dũng. Diện tích lƣu vực rộng khoảng 6.030 km2, tổng lƣợng nƣớc bình quân năm khoảng 4,2 - 4,8 km3, ứng với lƣu lƣợng bình quân 135 - 153 m3/s và mô đun dòng chảy là 22,4 - 25,3 l/s.km2. Đây cũng là nơi tiếp nhận nƣớc thải của các tỉnh có con sông này chảy qua [14]. Chất lƣợng nƣớc sông hiện đang bị ảnh hƣởng bởi các hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, khai khoáng... của các tỉnh, thành này với tốc độ ngày càng gia tăng. Báo cáo tổng hợp quy hoạch khai thác, sử dụng và bảo vệ bền vững nguồn tài nguyên nƣớc tỉnh Bắc Giang, giai đoạn 2011 - 2015 cho thấy chất lƣợng nƣớc các đoạn sông Cầu ở hầu hết các địa phƣơng này không đạt tiêu chuẩn chất lƣợng là nguồn nƣớc cấp cho mục đích sinh hoạt (TCVN 5942-1995, loại A). Mức độ ô nhiễm tùy thuộc vào từng vị trí, ở khu vực thƣợng lƣu, thƣợng nguồn của các khu công nghiệp hoặc xa các vị trí cửa xả nƣớc thải, mức độ nhiễm bẩn nhỏ hơn và ngƣợc lại. Ngoài ra, chất lƣợng nƣớc sông cũng biến đổi theo mùa. Về mùa lũ lƣu lƣợng dòng chảy lớn, năng lực đồng hóa cao, các chỉ tiêu ô nhiễm nhỏ hơn nhƣng độ đục và hàm lƣợng các chất rắn lơ lửng cao; ngƣợc lại, vào mùa kiệt, lƣu lƣợng dòng chảy nhỏ, năng lực đồng hóa của dòng chảy giảm, chất lƣợng nƣớc bị ô nhiễm cục bộ nhƣng độ đục và hàm lƣợng các chất rắn lơ lửng lại thấp. Hệ sinh vật thủy sinh của lòng sông Cầu khá phong phú và đa dạng, số lƣợng khoảng 40 loài thực vật thuộc hai ngành thực vật Quyết và thực vật có hạt phân bố trong các lƣu vực sông, nơi nƣớc đứng, lòng sông. Tại khu vực các bãi ven sông, ngƣời dân địa phƣơng trồng các loại thực vật thủy sinh làm thực phẩm rau xanh, chăn nuôi gia súc, gia cầm nhƣ khoai nƣớc, bèo cái, rau muống, rau cần nƣớc,... Ngoài ra Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 9 còn có 113 loài thực vật nổi thuộc 6 ngành tảo là tảo Silic, tảo Lục, tảo Lam, tảo Mắt, tảo Vàng ánh và tảo Giáp. Động vật nổi đƣợc xác định có khoảng 56 loài thuộc các nhóm Giáp xác Chân chèo, Giáp xác Râu ngành, Trùng bánh xe, Giáp xác và ấu trùng côn trùng [5]. Nhìn chung, với lƣu lƣợng nƣớc thải nhƣ mức độ hiện nay, nƣớc sông Cầu trên toàn bộ chiều dài dòng chảy qua tỉnh Bắc Giang vẫn đảm bảo nƣớc mặt loại B trừ một số khu vực bị nhiễm bẩn nặng gần các cửa xả nƣớc thải của các nhà máy. Tuy nhiên, trong tƣơng lai khi các khu công nghiệp, các dự án mở rộng chắc chắn chất lƣợng nƣớc sông sẽ tiếp tục suy giảm. 1.2.2. Hiện trạng chất lượng nước sông Lục Nam Sông Lục Nam có diện tích lƣu vực khoảng 3.070 km2, chiều dài khoảng 175 km, bắt nguồn từ Đình Lập - Lạng Sơn, chảy qua Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam rồi đổ vào sông Thƣơng tại ngã 3 Nhãn, cách cửa Thƣơng 9,5 km. Đoạn chảy qua địa phận tỉnh Bắc Giang có chiều dài khoảng 150 km, bao gồm các chi lƣu chính là sông Cẩm Đàn, sông Thanh Luận, sông Rán, sông Bò. Tổng lƣợng nƣớc bình quân hàng năm đạt 1,8 km3, ứng với lƣu lƣợng bình quân 52,8 m3/s và mô đun dòng chảy 19 l/s.km2 . Hiện tại, trên hệ thống sông Lục Nam đã xây dựng khoảng 170 công trình chủ yếu là hồ, đập để phục vụ nƣớc tƣới cho các huyện: Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam [14]. Trong nội dung Báo cáo tổng hợp quy hoạch khai thác, sử dụng và bảo vệ bền vững nguồn tài nguyên nƣớc tỉnh Bắc Giang, giai đoạn 2011 - 2015, chất lƣợng nƣớc sông Lục Nam khá hơn sông Cầu, do có các nguồn thải ít hơn. Theo không gian từ thƣợng nguồn về phía hạ lƣu, mật độ các nguồn nƣớc thải tăng, dân cƣ cũng nhƣ các phƣơng tiện giao thông đƣờng thủy hoạt động nhiều hơn và kéo theo chất lƣợng nƣớc sông cũng giảm dần. Nƣớc sông ở khu vực hạ lƣu có dấu hiệu nhiễm bẩn. Tuy nhiên, xét trên toàn tuyến, nƣớc sông Lục Nam vẫn xấp xỉ đạt mức A theo tiêu chuẩn TCVN 5492 - 1995 và có thể xử lý phục vụ nhu cầu cấp nƣớc sinh hoạt. Do vậy, tỉnh Bắc Giang nói riêng, các tỉnh có lƣu vực sông chảy qua nói chung, cần đã có những biện pháp xử lý kịp thời và hiệu quả trong công tác bảo vệ nguồn nƣớc mặt này. Đây là hai con sông trong tổng số ba con sông lớn trên địa bàn tỉnh Bắc Giang, bao gồm cả sông Thƣơng. Chúng có hợp lƣu tại thị trấn Phả Lại, huyện Chí Linh, tỉnh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 Hải Dƣơng. Cả ba con sông này đều là phụ lƣu của sông Thái Bình do vậy chất lƣợng của các con sông này có ảnh hƣởng, tác động qua lại với nhau. 1.3. Công tác quản lý lƣu vực sông trên địa bàn tỉnh Bắc Giang Bắc Giang có bề dày lịch sử và truyền thống văn hóa, giàu tiềm năng phát triển. Quá trình phát triển của địa phƣơng luôn gắn liền với việc khai thác, sử dụng nƣớc ở lƣu vực và ba con sông chính: Sông Thƣơng, sông Cầu và sông Lục Nam. Hiện nay cả ba con sông này đều chịu tác động mạnh mẽ từ hoạt động của các khu, cụm công nghiệp, khu đô thị, làng nghề, khu dân cƣ làm thay đổi cảnh quan, suy giảm chất lƣợng nguồn nƣớc. Vấn đề cung cấp nƣớc sạch cho ngƣời dân ở các khu đô thị, nông thôn, nƣớc cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp đang trở nên rất cấp thiết. Do đó, trong thời gian tới tỉnh cần triển khai mạnh mẽ các giải pháp giảm thiểu tác động ô nhiễm nguồn nƣớc và môi trƣờng, đây là một trong những thách thức lớn cần đƣợc quan tâm giải quyết nhằm bảo đảm yêu cầu phát triển bền vững. Với những thuận lợi về mặt địa lý, lịch sử và là địa phƣơng có nguồn tài nguyên nƣớc phong phú, đa dạng, đồng thời cũng đang chịu các thách thức về nguồn nƣớc trong phát triển KT-XH, năm 2015 tỉnh Bắc Giang đã đƣợc Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng lựa chọn là nơi tổ chức các hoạt động quốc gia hƣởng ứng Ngày Nƣớc thế giới với chủ đề “Nƣớc là cốt lõi của phát triển bền vững” nhấn mạnh đối với cộng đồng về mối liên hệ giữa phát triển bền vững và tài nguyên nƣớc. Nguồn nƣớc đƣợc quan tâm trong chủ đề năm nay là nguồn nƣớc trên các lƣu vực sông. Công tác quản lý và bảo vệ tài nguyên nƣớc luôn đƣợc Tỉnh ủy, HĐND, UBND tỉnh quan tâm lãnh đạo, chỉ đạo và đạt đƣợc kết quả khá tích cực. Ngay sau khi Luật Tài nguyên nƣớc năm 1998 cũng nhƣ Luật Tài nguyên nƣớc năm 2012 và các Nghị định hƣớng dẫn thi hành Luật có hiệu lực, UBND tỉnh đã kịp thời ban hành các quy định để cụ thể hóa chính sách về tài nguyên nƣớc theo thẩm quyền của địa phƣơng nhằm quản lý tốt tài nguyên nƣớc trên địa bàn tỉnh Bắc Giang. Các cơ quan chuyên môn từ tỉnh đến cơ sở đã tích cực triển khai công tác tuyên truyền, phổ biến và chỉ đạo thực hiện các quy định của Luật Tài nguyên nƣớc, góp phần nâng cao nhận thức của cán bộ, công chức và nhân dân về tài nguyên nƣớc. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn