Tổng quan nghiên cứu

Hệ thống kênh Tàu Hủ - Bến Nghé và kênh Đôi - kênh Tẻ là tuyến kênh nội thành trọng yếu của thành phố Hồ Chí Minh, có vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế, xã hội và môi trường. Với lưu vực rộng khoảng 3.065,4 ha, hệ thống kênh này phục vụ tiêu thoát nước cho 10 quận nội thành, nơi sinh sống của khoảng 1,5 triệu dân với mật độ dân cư dao động từ 10.131 đến 42.072 người/km². Tuy nhiên, áp lực từ nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và rác thải trực tiếp từ người dân đã gây ra ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt tại đây.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt của hệ thống kênh trong giai đoạn 2017-2022, sử dụng chỉ số chất lượng nước Việt Nam (VN_WQI) để phản ánh mức độ ô nhiễm, đồng thời khảo sát nhận thức của người dân sống quanh khu vực về vấn đề này. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên địa bàn 6 quận gồm 1, 4, 5, 6, 7, 8 của thành phố Hồ Chí Minh. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu khoa học làm cơ sở cho các giải pháp quản lý, bảo vệ tài nguyên nước mặt, góp phần cải thiện môi trường sống và phát triển bền vững đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI): Là công cụ tổng hợp các thông số vật lý, hóa học và vi sinh thành một giá trị duy nhất, giúp đánh giá nhanh và trực quan chất lượng nước. Luận văn áp dụng phương pháp VN_WQI theo Quyết định 1460/QĐ-TCMT (2019) của Tổng cục Môi trường, bao gồm các nhóm thông số: pH, các chất hữu cơ và dinh dưỡng (DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO4³⁻), và vi sinh vật (Coliform, E. coli).

  • Phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis - PCA): Được sử dụng để xác định các yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng nước, giúp phân tích mối tương quan giữa các thông số hóa lý và vi sinh.

  • Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 08:2015/BTNMT): Là cơ sở pháp lý để đánh giá mức độ ô nhiễm và phân loại chất lượng nước theo các mục đích sử dụng như tưới tiêu, thủy lợi, giao thông thủy.

Các khái niệm chính bao gồm: chỉ số WQI, các thông số ô nhiễm hữu cơ (BOD5, COD), chất dinh dưỡng (N-NH4+, P-PO4³⁻), vi sinh vật gây ô nhiễm (Coliform, E. coli), và các tiêu chuẩn chất lượng nước mặt.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu quan trắc chất lượng nước mặt được thu thập từ 10 trạm quan trắc trên hệ thống kênh Tàu Hủ - Bến Nghé và Đôi - Tẻ trong giai đoạn 2017-2022, do Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường TP. Hồ Chí Minh cung cấp. Các thông số quan trắc gồm nhiệt độ, pH, DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO4³⁻, Coliform và E. coli.

  • Phương pháp phân tích:

    • Tính toán chỉ số VN_WQI theo hướng dẫn kỹ thuật của Tổng cục Môi trường, bao gồm 4 bước: thu thập số liệu, tính WQI từng thông số, tổng hợp WQI toàn phần, so sánh với bảng đánh giá chất lượng nước.
    • Phân tích thống kê mô tả, phân tích tương quan Pearson và phân tích thành phần chính (PCA) để xác định các yếu tố ảnh hưởng chính.
    • So sánh kết quả với quy chuẩn QCVN 08:2015/BTNMT để đánh giá mức độ ô nhiễm và phân loại chất lượng nước.
    • Khảo sát nhận thức người dân sống tại 6 quận quanh hệ thống kênh bằng phương pháp điều tra trực tiếp với mẫu khảo sát được xác định theo công thức Taro Yamane, thu thập ý kiến về hiện trạng ô nhiễm và mức độ quan tâm đến vấn đề môi trường nước.

  • Timeline nghiên cứu: Thu thập và phân tích số liệu từ năm 2017 đến 2022; khảo sát thực địa và điều tra nhận thức người dân từ tháng 10/2021 đến tháng 10/2023.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước mặt bị ô nhiễm nghiêm trọng:
    Kết quả quan trắc tại 10 vị trí cho thấy các thông số hữu cơ (BOD5, COD), chất dinh dưỡng (N-NH4+, P-PO4³⁻) và vi sinh (Coliform, E. coli) đều vượt ngưỡng quy chuẩn QCVN 08:2015/BTNMT mức B1 và B2, chỉ phù hợp cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi hoặc giao thông thủy với yêu cầu chất lượng thấp. Ví dụ, vị trí Rạch Ngựa có chỉ số WQI thấp nhất, phản ánh ô nhiễm nặng do ảnh hưởng trực tiếp từ nước thải sinh hoạt và công nghiệp.

  2. Chỉ số chất lượng nước (VN_WQI) dao động từ kém đến trung bình:
    Giá trị WQI tại các trạm quan trắc nằm trong khoảng 40-60, cho thấy chất lượng nước chưa đạt mức tốt. So sánh theo năm, chất lượng nước có xu hướng cải thiện nhẹ sau các dự án cải tạo, nhưng vẫn chưa đạt mức an toàn cho các mục đích sử dụng cao hơn.

  3. Mối tương quan giữa các thông số ô nhiễm:
    Phân tích tương quan Pearson và PCA cho thấy các thông số BOD5, COD, N-NH4+, P-PO4³⁻ và vi sinh vật có mối liên hệ chặt chẽ, phản ánh nguồn ô nhiễm chủ yếu từ nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa được xử lý triệt để.

  4. Nhận thức người dân còn hạn chế:
    Khảo sát cho thấy khoảng 60% người dân nhận thức được tình trạng ô nhiễm nước kênh, nhưng chỉ khoảng 30% được tiếp cận đầy đủ thông tin về các văn bản pháp luật và giải pháp bảo vệ môi trường nước. Tỷ lệ người dân được tuyên truyền về ô nhiễm nước chỉ đạt khoảng 40%, cho thấy cần tăng cường truyền thông.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của ô nhiễm là do tỷ lệ thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt còn thấp, chỉ khoảng 10% được xử lý trước khi xả vào kênh, cùng với việc xả thải trực tiếp từ các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ và rác thải sinh hoạt. Các dự án cải tạo môi trường nước và hệ thống cống bao đã góp phần cải thiện chất lượng nước nhưng chưa đồng bộ và chưa đủ quy mô để xử lý triệt để nguồn ô nhiễm.

So với các nghiên cứu tương tự tại các lưu vực sông và kênh nội thành khác, kết quả này phù hợp với xu hướng ô nhiễm do đô thị hóa nhanh và áp lực dân số cao. Việc sử dụng chỉ số WQI giúp đơn giản hóa việc đánh giá và truyền tải thông tin đến cộng đồng, tuy nhiên vẫn tồn tại hạn chế về tính mềm dẻo và khả năng phản ánh chính xác từng thông số riêng lẻ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ diễn biến các thông số BOD5, COD, N-NH4+, P-PO4³⁻ theo năm và vị trí quan trắc, cùng bảng phân loại chất lượng nước theo QCVN để minh họa mức độ ô nhiễm và xu hướng biến động.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt:
    Đẩy mạnh đầu tư xây dựng và nâng cấp hệ thống thu gom, xử lý nước thải tại các quận 1, 4, 5, 6, 7, 8 với mục tiêu nâng tỷ lệ xử lý lên trên 50% trong vòng 5 năm tới. Chủ thể thực hiện là Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với các quận và nhà đầu tư.

  2. Kiểm soát và xử lý nước thải công nghiệp:
    Tăng cường kiểm tra, giám sát các cơ sở sản xuất, đặc biệt là các doanh nghiệp nhỏ lẻ chưa có hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn. Áp dụng chế tài nghiêm khắc và hỗ trợ kỹ thuật để cải thiện hệ thống xử lý. Thời gian thực hiện trong 3 năm, do Sở Công Thương và Sở Tài nguyên và Môi trường chủ trì.

  3. Nâng cao nhận thức và truyền thông cộng đồng:
    Triển khai các chương trình tuyên truyền, giáo dục về bảo vệ môi trường nước, tăng tỷ lệ người dân được tiếp cận thông tin lên trên 80% trong 2 năm tới. Chủ thể là các tổ chức chính quyền địa phương, trường học và các tổ chức xã hội.

  4. Phát triển hệ thống giám sát và cảnh báo chất lượng nước:
    Xây dựng hệ thống quan trắc tự động, kết nối dữ liệu trực tuyến để theo dõi chất lượng nước liên tục, hỗ trợ công tác quản lý và ra quyết định kịp thời. Thời gian triển khai trong 3 năm, do Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với các đơn vị công nghệ.

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 và các giải pháp quản lý chất lượng nước mặt tại các đô thị lớn.

  2. Các nhà nghiên cứu và học thuật trong lĩnh vực quản lý tài nguyên nước:
    Tham khảo phương pháp đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số VN_WQI và phân tích thành phần chính để áp dụng cho các nghiên cứu tương tự.

  3. Doanh nghiệp và cơ sở sản xuất:
    Hiểu rõ tác động của hoạt động sản xuất đến môi trường nước, từ đó cải thiện hệ thống xử lý nước thải và tuân thủ quy định pháp luật.

  4. Cộng đồng dân cư sống quanh hệ thống kênh:
    Nâng cao nhận thức về tình trạng ô nhiễm và vai trò của cộng đồng trong bảo vệ môi trường nước, từ đó tham gia tích cực vào các hoạt động bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Chỉ số VN_WQI là gì và tại sao được sử dụng trong nghiên cứu này?
    VN_WQI là chỉ số chất lượng nước Việt Nam, tổng hợp các thông số vật lý, hóa học và vi sinh thành một giá trị duy nhất giúp đánh giá nhanh chất lượng nước. Nó được sử dụng vì phù hợp với điều kiện Việt Nam và giúp truyền tải thông tin dễ hiểu cho cộng đồng và quản lý.

  2. Nguồn ô nhiễm chính ảnh hưởng đến hệ thống kênh là gì?
    Chủ yếu là nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý, nước thải công nghiệp từ các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ và rác thải sinh hoạt xả trực tiếp vào kênh, gây ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng và vi sinh vật.

  3. Chất lượng nước tại các vị trí quan trắc có cải thiện theo thời gian không?
    Có sự cải thiện nhẹ sau các dự án cải tạo và quản lý, tuy nhiên chất lượng nước vẫn ở mức kém đến trung bình, chưa đạt yêu cầu cho các mục đích sử dụng cao hơn như cấp nước sinh hoạt.

  4. Người dân quanh khu vực có nhận thức như thế nào về ô nhiễm nước?
    Khoảng 60% người dân nhận thức được tình trạng ô nhiễm, nhưng chỉ khoảng 30-40% được tiếp cận đầy đủ thông tin và tuyên truyền về vấn đề này, cho thấy cần tăng cường truyền thông và giáo dục.

  5. Các giải pháp quản lý nào được đề xuất để cải thiện chất lượng nước?
    Bao gồm tăng cường thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt, kiểm soát nước thải công nghiệp, nâng cao nhận thức cộng đồng và phát triển hệ thống giám sát chất lượng nước tự động.

Kết luận

  • Hệ thống kênh Tàu Hủ - Bến Nghé và Đôi - Tẻ đang chịu ô nhiễm nghiêm trọng do nước thải sinh hoạt, công nghiệp và rác thải trực tiếp, với chất lượng nước dao động từ kém đến trung bình theo chỉ số VN_WQI.
  • Các thông số ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng và vi sinh vượt ngưỡng quy chuẩn quốc gia, ảnh hưởng đến khả năng sử dụng nước cho các mục đích đa dạng.
  • Nhận thức của người dân về ô nhiễm nước còn hạn chế, cần tăng cường truyền thông và giáo dục môi trường.
  • Đề xuất các giải pháp quản lý toàn diện, bao gồm nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, kiểm soát nguồn thải công nghiệp, truyền thông cộng đồng và phát triển hệ thống giám sát hiện đại.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho các cơ quan quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng trong việc bảo vệ và nâng cao chất lượng tài nguyên nước mặt tại TP. Hồ Chí Minh.

Tiếp theo, cần triển khai các giải pháp đề xuất đồng bộ và theo dõi đánh giá hiệu quả trong vòng 3-5 năm tới để đảm bảo cải thiện bền vững chất lượng nước mặt tại hệ thống kênh. Các cơ quan quản lý và cộng đồng được khuyến khích phối hợp chặt chẽ trong công tác bảo vệ môi trường nước.