Tổng quan nghiên cứu

Nguồn nước mặt đóng vai trò thiết yếu trong đời sống sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp, đặc biệt tại các khu vực đô thị phát triển nhanh như thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên. Với diện tích đất nông nghiệp chiếm khoảng 74,65% tổng diện tích 25.888,72 ha, Phổ Yên có tiềm năng phát triển kinh tế nông nghiệp kết hợp công nghiệp và dịch vụ. Tuy nhiên, sự gia tăng dân số, phát triển công nghiệp và đô thị hóa đã tạo áp lực lớn lên chất lượng nguồn nước mặt, dẫn đến hiện tượng ô nhiễm nghiêm trọng. Theo khảo sát, có tới 55% người dân khu vực trung tâm thị xã đánh giá nguồn nước mặt bị ô nhiễm ít, 28,3% cho rằng ô nhiễm nhiều, chỉ 16,7% nhận định nước còn tốt.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt tại 4 phường trung tâm thị xã Phổ Yên (Ba Hàng, Bắc Sơn, Đồng Tiến, Bãi Bông) trong giai đoạn 2017-2018, thông qua phân tích các chỉ tiêu lý hóa và khảo sát nhận thức người dân về công tác quản lý tài nguyên nước. Nghiên cứu cũng điều tra tình hình xử lý nước thải, thu gom chất thải và đề xuất các giải pháp cải thiện chất lượng nước mặt. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao nhận thức cộng đồng, hỗ trợ quản lý tài nguyên nước bền vững và bảo vệ môi trường sống tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các khái niệm và lý thuyết về môi trường nước, tài nguyên nước mặt và ô nhiễm môi trường nước. Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam 2014, môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo ảnh hưởng đến sự tồn tại của con người và sinh vật. Tài nguyên nước mặt bao gồm nước trong sông, hồ và vùng đất ngập nước, được bổ sung tự nhiên qua giáng thủy và mất đi qua bốc hơi, thấm xuống đất hoặc chảy ra biển. Ô nhiễm nước được định nghĩa là sự thay đổi xấu về tính chất vật lý, hóa học và sinh học của nước, làm giảm chất lượng và gây hại cho sinh vật.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước mặt được sử dụng gồm pH, oxy hòa tan (DO), nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), tổng chất rắn lơ lửng (TSS), nitrat (NO3-), photpho (P), các kim loại nặng (Fe, Mn, Zn) và clo (Cl-). Các chỉ tiêu này được so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 08-MT:2015/BTNMT để đánh giá mức độ ô nhiễm và khả năng sử dụng nước.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu thứ cấp thu thập từ các cơ quan chức năng như Phòng Tài nguyên và Môi trường, Phòng Thống kê, UBND các phường và số liệu sơ cấp từ khảo sát thực địa. Phương pháp lấy mẫu nước mặt được thực hiện tại 7 điểm quan trắc đại diện cho các loại nguồn nước: sông Công, kênh Núi Cốc, suối Rẽo, hồ và ao trong khu vực trung tâm thị xã Phổ Yên. Tổng cộng 14 mẫu nước được lấy trong hai đợt tháng 11/2017 và tháng 7/2018.

Phương pháp chọn mẫu là ngẫu nhiên, đảm bảo tính đại diện cho khu vực nghiên cứu. Các mẫu nước được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 6663 và bảo quản nghiêm ngặt trước khi phân tích. Phân tích mẫu sử dụng các thiết bị hiện đại như máy đo đa chỉ tiêu, UV/VIS, AAS theo tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế. Song song đó, khảo sát ý kiến người dân được thực hiện với 120 hộ gia đình qua bộ câu hỏi về nhận thức và đánh giá chất lượng nước mặt.

Dữ liệu thu thập được xử lý thống kê bằng phần mềm Excel, kết quả được trình bày dưới dạng biểu đồ, bảng số liệu và so sánh với quy chuẩn QCVN để đánh giá chất lượng nước mặt và mức độ ô nhiễm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước mặt theo chỉ tiêu lý hóa:

    • pH dao động từ 6,30 đến 7,48, nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT (5,5-9), thể hiện nước ở trạng thái trung hòa, ổn định.
    • Nồng độ NO3- thấp, từ 0,01 đến 0,20 mg/l, dưới ngưỡng cho phép 10 mg/l, cho thấy ít bị ô nhiễm nitrat.
    • DO có 4/7 mẫu trong đợt 1 và 2/7 mẫu trong đợt 2 có giá trị dưới 4 mg/l, thấp hơn tiêu chuẩn, ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng thủy sinh vật.
    • COD vượt ngưỡng cho phép (30 mg/l) ở 6/7 mẫu, dao động từ 18,5 đến 184 mg/l, cho thấy mức độ ô nhiễm hữu cơ cao.
    • BOD5 vượt ngưỡng (15 mg/l) ở hầu hết các mẫu, dao động từ 14,8 đến 147,2 mg/l, phản ánh tải lượng chất hữu cơ phân hủy sinh học lớn.
    • TSS, P, Fe, Mn, Zn, Cl- đều nằm trong giới hạn cho phép, không gây ô nhiễm đáng kể.

  2. Nhận thức người dân về chất lượng nước:

    • 55% người dân đánh giá nước mặt bị ô nhiễm ít, 28,3% cho rằng ô nhiễm nhiều, chỉ 16,7% nhận định nước tốt.
    • 81,6% hộ dân phản ánh nước có dấu hiệu bất thường như màu sắc lạ, mùi hôi, xuất hiện rong rêu, chủ yếu tại các ao hồ tù đọng và khu vực có hoạt động chăn nuôi không xử lý nước thải.

  3. Ảnh hưởng của các hoạt động sinh hoạt và sản xuất:

    • Nước thải sinh hoạt, chăn nuôi và canh tác nông nghiệp là các nguồn gây ô nhiễm chính, làm tăng các chỉ tiêu COD, BOD5 và giảm DO trong nước mặt.
    • Hệ thống thu gom và xử lý nước thải chưa đồng bộ, nhiều khu vực vẫn xả thải trực tiếp ra nguồn nước.

Thảo luận kết quả

Kết quả phân tích cho thấy nguồn nước mặt tại trung tâm thị xã Phổ Yên đang chịu áp lực ô nhiễm hữu cơ cao, thể hiện qua chỉ số COD và BOD5 vượt ngưỡng quy chuẩn quốc gia. Điều này phù hợp với nhận thức của người dân và các nghiên cứu tương tự tại các khu vực đô thị phát triển nhanh khác. Mức DO thấp tại một số điểm quan trắc phản ánh sự suy giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái thủy sinh.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, tình trạng ô nhiễm hữu cơ tại Phổ Yên tương đồng với các khu vực có hoạt động công nghiệp và sinh hoạt chưa được kiểm soát tốt. Các chỉ tiêu kim loại nặng và chất rắn lơ lửng nằm trong giới hạn cho phép, cho thấy ô nhiễm kim loại chưa phải là vấn đề nghiêm trọng tại thời điểm khảo sát.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh các chỉ tiêu COD, BOD5, DO giữa các điểm lấy mẫu và so với quy chuẩn QCVN, giúp minh họa rõ ràng mức độ ô nhiễm và phân bố không gian ô nhiễm. Bảng tổng hợp ý kiến người dân cũng hỗ trợ đánh giá thực trạng và mức độ ảnh hưởng của ô nhiễm đến cộng đồng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý và giám sát nguồn nước mặt:

    • Thiết lập hệ thống quan trắc chất lượng nước mặt thường xuyên, đặc biệt tại các điểm nóng ô nhiễm.
    • Thời gian thực hiện: ngay trong năm đầu tiên; Chủ thể: UBND thị xã, Ban Quản lý Môi trường.

  2. Xây dựng và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và chăn nuôi:

    • Đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung, áp dụng công nghệ xử lý sinh học và hóa lý phù hợp.
    • Thời gian: 2-3 năm; Chủ thể: các cơ quan chức năng phối hợp với doanh nghiệp và cộng đồng dân cư.

  3. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước:

    • Tổ chức các chương trình giáo dục, tập huấn về xử lý nước thải, thu gom rác thải và bảo vệ môi trường nước.
    • Thời gian: liên tục hàng năm; Chủ thể: các tổ chức xã hội, trường học, chính quyền địa phương.

  4. Khuyến khích áp dụng kỹ thuật canh tác và chăn nuôi thân thiện môi trường:

    • Hướng dẫn sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, xử lý chất thải chăn nuôi trước khi thải ra môi trường.
    • Thời gian: 1-2 năm; Chủ thể: Sở Nông nghiệp, UBND phường, các hộ dân.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường:

    • Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch quản lý nguồn nước mặt và kiểm soát ô nhiễm.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học môi trường:

    • Tham khảo phương pháp nghiên cứu, phân tích dữ liệu và đánh giá chất lượng nước mặt trong điều kiện thực tế.

  3. Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực công nghiệp và nông nghiệp:

    • Áp dụng các giải pháp xử lý nước thải, cải thiện quy trình sản xuất thân thiện môi trường, giảm thiểu tác động đến nguồn nước.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội:

    • Nâng cao nhận thức về bảo vệ nguồn nước, tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường và thực hiện các biện pháp xử lý nước thải tại hộ gia đình.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao COD và BOD5 lại vượt ngưỡng trong nguồn nước mặt tại Phổ Yên?
    COD và BOD5 vượt ngưỡng chủ yếu do nước thải sinh hoạt và chăn nuôi chưa được xử lý triệt để, chứa nhiều chất hữu cơ phân hủy sinh học, làm tăng nhu cầu oxy trong nước, gây ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng.

  2. Chỉ số DO thấp ảnh hưởng thế nào đến môi trường nước?
    DO thấp làm giảm khả năng sống và phát triển của các loài thủy sinh, gây mất cân bằng sinh thái, thậm chí có thể dẫn đến hiện tượng cá chết hàng loạt.

  3. Người dân có thể làm gì để góp phần cải thiện chất lượng nước mặt?
    Người dân nên thực hiện thu gom và xử lý rác thải, nước thải sinh hoạt đúng cách, hạn chế xả thải trực tiếp ra nguồn nước, đồng thời tham gia các chương trình tuyên truyền bảo vệ môi trường.

  4. Phương pháp lấy mẫu và phân tích nước được thực hiện như thế nào?
    Mẫu nước được lấy tại các điểm đại diện theo tiêu chuẩn quốc gia, bảo quản lạnh và phân tích bằng các thiết bị hiện đại như máy đo pH, UV/VIS, AAS theo quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo độ chính xác.

  5. Giải pháp công nghệ nào phù hợp để xử lý nước thải tại Phổ Yên?
    Công nghệ xử lý sinh học kết hợp với xử lý hóa lý là phù hợp, có thể áp dụng các hệ thống bể sinh học hiếu khí, bể lọc sinh học và xử lý keo tụ để loại bỏ chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác.

Kết luận

  • Nguồn nước mặt tại trung tâm thị xã Phổ Yên đang bị ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng, thể hiện qua chỉ số COD và BOD5 vượt ngưỡng quy chuẩn quốc gia.
  • pH và các chỉ tiêu kim loại nặng, chất rắn lơ lửng nằm trong giới hạn cho phép, cho thấy ô nhiễm chủ yếu do chất hữu cơ và sinh hoạt.
  • Nhận thức của người dân về ô nhiễm nước còn hạn chế, cần tăng cường tuyên truyền và giáo dục bảo vệ môi trường.
  • Các giải pháp quản lý, công nghệ xử lý nước thải và thay đổi hành vi cộng đồng là cần thiết để cải thiện chất lượng nguồn nước mặt.
  • Tiếp tục nghiên cứu, giám sát định kỳ và mở rộng phạm vi khảo sát để có kế hoạch bảo vệ tài nguyên nước hiệu quả hơn trong tương lai.

Hành động bảo vệ nguồn nước mặt tại Phổ Yên không chỉ góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống mà còn đảm bảo phát triển bền vững kinh tế - xã hội địa phương. Các cơ quan chức năng, doanh nghiệp và cộng đồng cần phối hợp chặt chẽ để thực hiện các giải pháp đề xuất.