Tổng quan nghiên cứu

Huyện Tam Dương, tỉnh Vĩnh Phúc, nằm ở vùng Đông Bắc với 13 xã, thị trấn, đã chứng kiến sự phát triển kinh tế nhanh chóng với tốc độ tăng trưởng giá trị sản xuất bình quân đạt khoảng 22,82%/năm. Tuy nhiên, sự phát triển này đi kèm với những tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là chất lượng nước mặt. Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc, tổng trữ lượng nước mặt của tỉnh đạt trên 151 triệu m³, nhưng hiện trạng ô nhiễm nước mặt đang có xu hướng gia tăng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và sản xuất của người dân địa phương. Kết quả phân tích cho thấy có tới 50,63% mẫu nước bị ô nhiễm BOD5, 46,25% mẫu bị ô nhiễm COD và 87,5% mẫu bị ô nhiễm chất rắn lơ lửng vượt quy chuẩn cho phép.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá thực trạng chất lượng nước mặt tại các thủy vực lớn như sông Phó Đáy, sông Phan, kênh Bến Tre, hồ Đồng Bông và đầm Sổ, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý phù hợp nhằm cải thiện và bảo vệ nguồn nước mặt tại huyện Tam Dương trong giai đoạn từ tháng 5/2015 đến tháng 9/2016. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu khoa học làm cơ sở cho các chính sách quản lý tài nguyên nước, góp phần nâng cao chất lượng môi trường và phát triển bền vững kinh tế - xã hội địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình về chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên, bao gồm các quá trình bốc hơi, ngưng tụ, giáng thủy, dòng chảy mặt và thấm nước ngầm. Các khái niệm chính được sử dụng gồm: ô nhiễm nguồn nước (biến đổi tính chất vật lý, hóa học và sinh học không phù hợp tiêu chuẩn), suy thoái nguồn nước (giảm chất lượng và số lượng so với trạng thái tự nhiên), và quản lý chất lượng nước mặt theo các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 08:2008/BTNMT).

Phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt được thực hiện dựa trên chỉ số chất lượng nước (WQI) và chỉ tiêu tổng hợp (Ptb). WQI là chỉ số tổ hợp phản ánh tổng thể chất lượng nước dựa trên các thông số như BOD5, COD, DO, TSS, N-NH4+, P-PO43- và tổng coliform. Chỉ tiêu tổng hợp Ptb được tính trung bình tỷ số giữa nồng độ quan trắc và giới hạn cho phép của từng chỉ tiêu, giúp đánh giá mức độ ô nhiễm tổng thể.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu thứ cấp từ các cơ quan quản lý như Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Tam Dương, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc, cùng các tài liệu khoa học liên quan. Dữ liệu sơ cấp được thu thập qua khảo sát thực địa và lấy mẫu nước mặt tại 13 vị trí đại diện trên các thủy vực chính gồm sông Phó Đáy, sông Phan, kênh Bến Tre, hồ Đồng Bông và đầm Sổ.

Phương pháp lấy mẫu tuân thủ theo Thông tư số 29/2011/TT-BTNMT và các tiêu chuẩn ISO liên quan, với tổng cộng 13 mẫu được lấy vào mùa khô (tháng 12/2015) và mùa mưa (tháng 7/2016). Các thông số phân tích gồm nhiệt độ, pH, DO, độ đục, COD, BOD5, TSS, N-NH4+, P-PO43- và tổng coliform, được phân tích tại Trung tâm Quan trắc và Bảo vệ môi trường tỉnh Vĩnh Phúc theo các phương pháp chuẩn quốc tế.

Phân tích số liệu sử dụng phần mềm Excel để thống kê, mô tả và trình bày kết quả qua bảng biểu, biểu đồ. Việc đánh giá chất lượng nước mặt dựa trên so sánh với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 08:2008/BTNMT loại A2 và B1, đồng thời áp dụng chỉ số WQI và chỉ tiêu tổng hợp Ptb để phân loại mức độ ô nhiễm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nguồn thải chính gây ô nhiễm: Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư tập trung như thị trấn Hợp Hòa và xã Hợp Thịnh, chất thải chăn nuôi (phân, nước tiểu, xác động vật), và tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón trong nông nghiệp tại các xã chuyên canh rau màu như An Hòa, Vân Hội là các nguồn ô nhiễm chủ yếu.

  2. Chất lượng nước mặt: Kết quả phân tích cho thấy các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS, N-NH4+, P-PO43- và tổng coliform đều vượt giới hạn cho phép nhiều lần theo QCVN 08:2008/BTNMT. Cụ thể, có khoảng 50,63% mẫu bị ô nhiễm BOD5, 46,25% mẫu ô nhiễm COD và 87,5% mẫu ô nhiễm TSS.

  3. Đánh giá theo chỉ số WQI: Khu vực kênh Bến Tre có mức độ ô nhiễm nghiêm trọng nhất với giá trị WQI thấp nhất, trong khi các thủy vực khác có chất lượng nước giảm dần theo thứ tự: sông Phan, hồ Đồng Bông, đầm Sổ và sông Phó Đáy. Giá trị WQI tại kênh Bến Tre thường nằm trong khoảng 26-50, cho thấy nước bị ô nhiễm nặng.

  4. Chỉ tiêu tổng hợp Ptb: Giá trị Ptb tại các vị trí lấy mẫu đều lớn hơn 1, khẳng định tình trạng ô nhiễm nước mặt trên toàn huyện. Mức độ ô nhiễm cao nhất tập trung tại kênh Bến Tre, với Ptb vượt xa ngưỡng cho phép, phản ánh sự tích tụ các chất ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật gây hại.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của ô nhiễm nước mặt tại huyện Tam Dương là do sự gia tăng hoạt động sinh hoạt, chăn nuôi và nông nghiệp không kiểm soát, dẫn đến lượng lớn chất thải hữu cơ và hóa chất bảo vệ thực vật xâm nhập vào nguồn nước. So với các nghiên cứu trong khu vực và trên thế giới, mức độ ô nhiễm tại kênh Bến Tre tương đương với các vùng nước mặt chịu áp lực từ hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt cao.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện giá trị WQI và Ptb tại từng vị trí lấy mẫu, giúp trực quan hóa mức độ ô nhiễm theo không gian và mùa vụ. Bảng so sánh các chỉ tiêu ô nhiễm với quy chuẩn quốc gia cũng minh họa rõ ràng sự vượt ngưỡng của các thông số quan trọng.

Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết của việc áp dụng các biện pháp quản lý và xử lý nước thải hiệu quả, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước. Việc duy trì chất lượng nước mặt phù hợp với tiêu chuẩn A2 của QCVN 08:2008/BTNMT là điều kiện tiên quyết để đảm bảo cung cấp nước sinh hoạt an toàn và bảo tồn đa dạng sinh học thủy sinh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thực hiện các quy định pháp luật mới: Tăng cường kiểm tra, giám sát và xử lý nghiêm các hành vi xả thải không đúng quy định tại các khu dân cư và cơ sở chăn nuôi, nhằm giảm thiểu nguồn ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật. Thời gian thực hiện: trong vòng 1-2 năm; Chủ thể: chính quyền địa phương phối hợp Sở Tài nguyên và Môi trường.

  2. Áp dụng giải pháp kinh tế - kỹ thuật: Xây dựng và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và chăn nuôi, khuyến khích sử dụng công nghệ xử lý sinh học và tái sử dụng nước thải sau xử lý cho tưới tiêu. Mục tiêu giảm 30% tải lượng ô nhiễm hữu cơ trong 3 năm; Chủ thể: các hộ dân, doanh nghiệp và chính quyền địa phương.

  3. Tuyên truyền nâng cao nhận thức: Triển khai các chương trình giáo dục cộng đồng về bảo vệ nguồn nước, sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, hạn chế xả thải trực tiếp ra môi trường. Thời gian: liên tục; Chủ thể: các tổ chức xã hội, trường học và cơ quan quản lý.

  4. Tăng cường xây dựng nguồn lực: Đầu tư trang thiết bị quan trắc môi trường hiện đại, đào tạo cán bộ kỹ thuật và nâng cao năng lực quản lý tài nguyên nước tại địa phương. Mục tiêu nâng cao hiệu quả giám sát và xử lý ô nhiễm trong 5 năm; Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

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 biện pháp quản lý chất lượng nước mặt phù hợp với điều kiện địa phương.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành khoa học môi trường: Tham khảo phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt, ứng dụng chỉ số WQI và Ptb trong nghiên cứu và giảng dạy.

  3. Doanh nghiệp và hộ dân hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp, chăn nuôi: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước, nâng cao hiệu quả sản xuất bền vững.

  4. Tổ chức phi chính phủ và cộng đồng dân cư: Nâng cao nhận thức và tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường nước, góp phần cải thiện chất lượng sống và sức khỏe cộng đồng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Chất lượng nước mặt tại Tam Dương hiện nay ra sao?
    Chất lượng nước mặt tại Tam Dương đang bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt tại kênh Bến Tre với các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS, N-NH4+, P-PO43- và tổng coliform vượt giới hạn cho phép nhiều lần, ảnh hưởng đến mục đích cấp nước sinh hoạt và bảo tồn thủy sinh.

  2. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước mặt là gì?
    Nguồn thải chính gồm nước thải sinh hoạt từ khu dân cư tập trung, chất thải chăn nuôi và tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón trong nông nghiệp không kiểm soát, dẫn đến ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật cao.

  3. Phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt được sử dụng trong nghiên cứu là gì?
    Nghiên cứu áp dụng chỉ số chất lượng nước WQI và chỉ tiêu tổng hợp Ptb dựa trên các thông số lý hóa và vi sinh, so sánh với quy chuẩn quốc gia QCVN 08:2008/BTNMT để phân loại mức độ ô nhiễm.

  4. Giải pháp nào được đề xuất để cải thiện chất lượng nước mặt?
    Các giải pháp bao gồm thực thi nghiêm quy định pháp luật, áp dụng công nghệ xử lý nước thải, tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng và tăng cường nguồn lực quản lý, nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ nguồn nước.

  5. Ai nên sử dụng kết quả nghiên cứu này?
    Kết quả phù hợp cho các cơ quan quản lý nhà nước, nhà nghiên cứu, doanh nghiệp nông nghiệp, tổ chức phi chính phủ và cộng đồng dân cư nhằm hỗ trợ quản lý và bảo vệ tài nguyên nước mặt hiệu quả.

Kết luận

  • Đã xác định được các nguồn thải chính gây ô nhiễm nước mặt tại huyện Tam Dương, gồm nước thải sinh hoạt, chăn nuôi và hóa chất nông nghiệp.
  • Chất lượng nước mặt tại các thủy vực lớn như kênh Bến Tre, sông Phan, hồ Đồng Bông đều vượt ngưỡng ô nhiễm theo quy chuẩn quốc gia, đặc biệt kênh Bến Tre có mức độ ô nhiễm nghiêm trọng nhất.
  • Phương pháp đánh giá sử dụng chỉ số WQI và chỉ tiêu tổng hợp Ptb cho kết quả khách quan, phản ánh đúng thực trạng ô nhiễm.
  • Đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp, bao gồm pháp luật, kỹ thuật, tuyên truyền và nâng cao năng lực quản lý nhằm cải thiện chất lượng nước mặt trong vòng 1-5 năm tới.
  • Khuyến nghị các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng cùng phối hợp thực hiện để bảo vệ nguồn nước mặt, đảm bảo phát triển kinh tế - xã hội bền vững.

Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn quan trọng cho việc quản lý tài nguyên nước mặt tại huyện Tam Dương, góp phần nâng cao chất lượng môi trường và sức khỏe cộng đồng. Các bước tiếp theo cần tập trung vào triển khai các giải pháp đề xuất và giám sát hiệu quả thực hiện. Đề nghị các bên liên quan phối hợp chặt chẽ để bảo vệ nguồn nước mặt, đảm bảo phát triển bền vững địa phương.