Đánh Giá Chất Lượng Nước Mặt Sông Ba Chẽ và Đề Xuất Giải Pháp Bảo Vệ Môi Trường

Luận văn thạc sĩ môi trường phân tích hay đánh giá chất lượng nước mặt sông ba chẽ đoạn thuộc huyện ba chẽ tỉnh quảng ninh và đề xuất, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Vũ Thị Nguyệt
• Người hướng dẫn: PGS.TS Mai Văn Trịnh
• Trường học: Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Chất Lượng Nước Mặt Sông Ba Chẽ Đoạn Thuộc Huyện Ba Chẽ, Tỉnh Quảng Ninh Và Đề Xuất Giải Pháp Bảo Vệ Môi Trường
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.4. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu
• 0.5. Những đóng góp mới của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Phương pháp đánh giá chất lượng nước trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.1.1. Trên thế giới
• 1.1.2. Chỉ số chất lượng nước (WQI - Water Quality Index)
• 1.2. Phương pháp sử dụng WQI trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.3. Chất lượng nước mặt một số sông ở Quảng Ninh
• 1.4. Nghiên cứu, dự án đánh giá chất lượng nước mặt các sông và sử dụng WQI đánh giá chất lượng nước sông ở Quảng Ninh. Tổng quan về vùng nghiên cứu
• 1.4.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên
• 1.4.2. Điều kiện kinh tế, xã hội
• 1.4.3. Đặc điểm nguồn nước mặt vùng nghiên cứu
• 1.4.4. Các vấn đề liên quan đến chất lượng nước mặt vùng nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp tiếp cận
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Phương pháp thu thập thông tin, dữ liệu, kế thừa số liệu
• 2.5.2. Phương pháp nghiên cứu thực địa
• 2.5.3. Phương pháp truyền thống trong đánh giá chất lượng nước thủy vực
• 2.5.4. Phương pháp sơ đồ, bản đồ
• 2.5.5. Phương pháp chuyên gia
• 2.5.6. Phương pháp chỉ số chất lượng nước của Việt Nam VN_WQI
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ đoạn thuộc huyện Ba Chẽ giai đoạn 2015-2019
• 3.1.1. Diễn biến chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ giai đoạn 2015-2019
• 3.1.2. Kết quả tính toán WQI sông Ba Chẽ giai đoạn 2015 - 2019
• 3.1.3. Hiện trạng chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ, đoạn thuộc huyện Ba Chẽ
• 3.1.4. Hiện trạng chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ qua kết quả quan trắc năm 2019
• 3.1.5. Kết quả tính toán WQI sông Ba Chẽ năm 2019
• 3.1.6. Mối quan hệ giữa các hoạt động kinh tế, xã hội và vị trí các nguồn thải với sự thay đổi chất lượng nước
• 3.2. Đề xuất một số giải pháp nâng cao chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ
• 3.2.1. Tuyên truyền nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường
• 3.2.2. Tăng cường năng lực quản lý trong công tác bảo vệ môi trường
• 3.2.3. Áp dụng các công cụ kinh tế trong công tác bảo vệ môi trường
• 3.2.4. Giảm thiểu phát thải
• 3.2.5. Giám sát môi trường
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đánh giá chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ

Chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ là một vấn đề quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Sông Ba Chẽ, với vai trò cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất, đang đối mặt với nhiều thách thức về ô nhiễm. Việc đánh giá chất lượng nước không chỉ giúp xác định tình trạng hiện tại mà còn là cơ sở để đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường hiệu quả.

1.1. Tầm quan trọng của chất lượng nước mặt

Chất lượng nước mặt ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Nước sạch là yếu tố thiết yếu cho sự sống và phát triển kinh tế. Việc duy trì chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ là cần thiết để bảo vệ nguồn nước cho các hoạt động sản xuất và sinh hoạt.

1.2. Các phương pháp đánh giá chất lượng nước

Có nhiều phương pháp đánh giá chất lượng nước, trong đó chỉ số chất lượng nước (WQI) được sử dụng phổ biến. WQI giúp tổng hợp nhiều thông số thành một chỉ số duy nhất, dễ dàng theo dõi và đánh giá diễn biến chất lượng nước theo thời gian.

II. Vấn đề ô nhiễm nước mặt sông Ba Chẽ hiện nay

Ô nhiễm nước mặt sông Ba Chẽ đang gia tăng do nhiều nguyên nhân, bao gồm hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt. Các chất ô nhiễm như chất hữu cơ, kim loại nặng và vi sinh vật gây hại đã vượt quá giới hạn cho phép, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.

2.1. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm

Hoạt động xả thải từ các nhà máy, nông trại và khu dân cư là nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm. Việc quản lý chất thải chưa hiệu quả đã làm gia tăng hàm lượng chất ô nhiễm trong nước.

2.2. Tác động của ô nhiễm đến môi trường

Ô nhiễm nước không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà còn làm suy giảm đa dạng sinh học trong khu vực. Các loài thủy sinh bị đe dọa, dẫn đến mất cân bằng sinh thái.

III. Phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ

Để đánh giá chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ, các phương pháp khoa học hiện đại được áp dụng. Việc sử dụng chỉ số WQI giúp cung cấp cái nhìn tổng quan về tình trạng nước, từ đó đưa ra các giải pháp bảo vệ môi trường.

3.1. Ứng dụng chỉ số WQI trong đánh giá

Chỉ số WQI được tính toán dựa trên nhiều thông số như pH, DO, BOD, COD và Coliform. Việc áp dụng WQI giúp đánh giá chính xác chất lượng nước và theo dõi diễn biến theo thời gian.

3.2. Các chỉ tiêu quan trắc chất lượng nước

Các chỉ tiêu quan trắc bao gồm các thông số hóa lý và vi sinh vật. Việc theo dõi thường xuyên giúp phát hiện kịp thời các vấn đề ô nhiễm và đưa ra biện pháp xử lý.

IV. Giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt sông Ba Chẽ

Để bảo vệ chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ, cần có các giải pháp đồng bộ từ quản lý, công nghệ đến nâng cao nhận thức cộng đồng. Các biện pháp này sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ nguồn nước cho thế hệ tương lai.

4.1. Tăng cường quản lý chất thải

Cần có các quy định chặt chẽ về quản lý chất thải từ các nhà máy và khu dân cư. Việc xử lý nước thải trước khi xả ra môi trường là rất cần thiết để giảm thiểu ô nhiễm.

4.2. Nâng cao nhận thức cộng đồng

Tuyên truyền và giáo dục cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường nước. Các hoạt động bảo vệ môi trường cần được tổ chức thường xuyên để nâng cao ý thức của người dân.

V. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu về chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ đã chỉ ra những vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm. Các số liệu thu thập được sẽ là cơ sở để đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm cải thiện chất lượng nước trong tương lai.

5.1. Kết quả quan trắc chất lượng nước

Kết quả quan trắc cho thấy nhiều thông số vượt quá quy chuẩn cho phép. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp khắc phục kịp thời.

5.2. Đề xuất giải pháp cụ thể

Các giải pháp như cải thiện hệ thống xử lý nước thải, tăng cường giám sát môi trường và nâng cao ý thức cộng đồng sẽ được đề xuất để cải thiện chất lượng nước sông Ba Chẽ.

VI. Kết luận và hướng đi tương lai cho chất lượng nước sông Ba Chẽ

Việc đánh giá chất lượng nước mặt sông Ba Chẽ là rất cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Các giải pháp đề xuất sẽ giúp cải thiện tình trạng ô nhiễm và bảo vệ nguồn nước cho các thế hệ sau.

6.1. Tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường nước

Bảo vệ môi trường nước không chỉ là trách nhiệm của cơ quan nhà nước mà còn là của toàn xã hội. Mỗi cá nhân cần có ý thức trong việc bảo vệ nguồn nước.

6.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu

Cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới trong việc đánh giá và bảo vệ chất lượng nước. Việc hợp tác giữa các cơ quan, tổ chức và cộng đồng là rất quan trọng để đạt được mục tiêu này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Phương pháp đánh giá chất lượng nước trên thế giới và ở Việt Nam * Trên thế giới - Lý thuyết tập hợp mờ được sáng lập bởi giáo sư L. Zadeh, Đại học California, Berkeley – Mỹ, năm 1965. Ý tưởng nổi bật của khái nhiệm tập mờ là từ những khái niệm trừu tượng về ngữ nghĩa của thông tin mờ, không chắc chắn như trẻ, nhanh, cao, thấp, xinh đẹp…, ông đã tìm ra cách biểu diễn nó bằng một khái niệm toán học, được gọi là tập mờ [7].

Môi trường nước là một tổng thể có nhiều mối quan hệ phức tạp và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố xung quanh, đây chính là vấn đề mờ của nước. Vì vậy, việc áp dụng các phương pháp toán học để đánh giá chính xác chất lượng nước là rất khó khăn. Do đó, phương pháp đánh giá toàn diện mờ (Fuzzy Comprehensive Evaluation – FCE) đã được ứng dụng rộng rãi để đánh giá chất lượng nước tại nhiều khu vực khác nhau. Phương pháp này có các ưu điểm nổi bật trong quản lý môi trường, giải quyết tốt vấn đề mờ của chất lượng nước và cho kết quả đánh giá khách quan, hợp lý hơn.

Đây được đánh giá là một trong những phương pháp tối ưu và khắc phục được các nhược điểm của các phương pháp khác trong đánh giá chất lượng nước [15]. - Lịch sử hiện đại của quan trắc sinh học để đánh giá chất lượng nước được bắt đầu ở châu Âu và Bắc Mỹ từ đầu thế kỷ 20 và phát triển mạnh vào nửa sau của thế kỷ này. Họ đã thiết lập các tiêu chuẩn về quan trắc sinh học, hầu hết các quốc gia sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng nước trong hệ thống quan trắc quốc gia. Ở các quốc gia châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ, Hàn Quốc, Malaysia,… chủ yếu ứng dụng những nghiên cứu đã thực hiện ở châu Âu và Bắc Mỹ, nhưng có những thay đổi phù hợp với điều kiện tự nhiên của từng quốc gia [10].

- Chỉ số chất lượng nước (WQI - Water Quality Index): WQI được đề xuất và áp dụng đầu tiên ở Mỹ vào những năm 1965 ÷ 1970. Sau đó, do có nhiều ưu điểm nên WQI nhanh chóng được chấp nhận và triển khai áp dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới như: Canada, Achentina, Anh, Mexico, Ấn Độ, Thái Lan, Zimbabue… [12], cụ thể: + WQI của Canada: WQI-CCME (The Canadian Council of Ministers of the Environment – CCME, 2001) được xây dựng dựa trên rất nhiều số liệu khác nhau sử 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] dụng một quy trình thống kê với tối thiểu 4 thông số và 3 hệ số chính (F1-phạm vi, F2- tần suất và F3- biên độ của các kết quả không đáp ứng được các mục tiêu chất lượng nước – giới hạn chuẩn). WQI-CCME là một công thức rất định lượng và việc sử dụng hết sức thuận tiên với các thông số cùng các giá trị chuẩn (mục tiêu chất lượng nước) của chúng có thể dễ dàng đưa vào WQI-CCME để tính toán tự động. Tuy nhiên, trong WQI-CCME, vai trò của các thông số chất lượng nước trong WQI được coi như nhau, mặc dù trong thực tế các thành phần chất lượng nước có vai trò khác nhau đối với nguồn nước.

+ WQI của Mỹ: WQI của Quỹ vệ sinh Quốc gia Mỹ (National Sanitation Foundation – NSF) là một trong các bộ chỉ số chất lượng nước được dùng phổ biến. WQI-NSF được xây dựng bằng cách sử dụng kỹ thuật Delphi của tập đoàn Rand, thu nhận và tổng hợp ý kiến của một số đông các chuyên gia khắp nước Mỹ để lựa chọn các thông số chất lượng nước quyết định sau đó xác lập phần trọng lượng đóng góp của từng thông số (vai trò quan trọng của thông số - wi) và tiến hành xây dựng các đồ thị chuyển đổi từ các giá trị đo được của thông số sang chỉ sộ phụ (qi). WQI-NSF được xây dựng rất khoa học dựa trên ý kiến số đông các nhà khoa học về chất lượng nước, có tính đến vai trò (trọng số) của các thông số tham gia trong WQI và so sánh các kết quả với giá trị chuẩn (mục tiêu chất lượng nước) qua giản đồ chỉ số phụ (qi). Tuy nhiên, các giá trị trọng số (wi) hoặc giản đồ tính chỉ số phụ (qi) trong WQI-NSF chỉ thích hợp với điều kiện chất lượng nước của Mỹ.

* Ở Việt Nam - Ở Việt Nam, quan trắc sinh học để đánh giá chất lượng nước đã được phát triển trong những năm 90 của thể kỷ 20, cụ thể năm 2002, Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7220-1:2002 về chất lượng nước – đánh giá chất lượng nước theo chỉ số sinh học - Phần 1 - Phương pháp lấy mẫu giun tròn và động vật không xương sống ở đáy cỡ trung bình tại các vùng nước nông bằng dụng cụ lấy mẫu định lượng và Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7220-2:2002 về chất lượng nước - đánh giá chất lượng nước theo chỉ số sinh học - Phần 2 - Phương pháp diễn giải các dữ liệu sinh học thu được từ các cuộc khảo sát giun tròn và động vật không xương sống ở đáy cỡ trung bình. Tuy nhiên, các nghiên cứu hay chương trình quan trắc sinh học gần như áp dụng các chỉ số được nghiên cứu và sử dụng đánh giá các thủy vực ở Châu Âu và Bắc Mỹ, nơi mà có điều kiện sinh thái khác biệt hoàn toàn so với Việt Nam, một số 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] nơi khác đưa ra các kết quả đánh giá dựa vào kinh nghiệm cá nhân mà không quan tâm nhiều đến cơ sở khoa học. Cho đến nay, quan trắc sinh học chưa được thống nhất thực hiện trong các chương trình quan trắc môi trường của các tỉnh, thành. Thậm chí nhiều Tỉnh/Thành lớn (bao gồm thành phố Hồ Chí Minh) cũng không đưa quan trắc sinh học vào trong chương trình quan trắc môi trường của địa phương [10].

- Phương pháp truyền thống trong đánh giá chất lượng nước: Quan trắc môi trường nước là hoạt động quan trọng trong công tác quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường đã được các cơ quan ban ngành trực thuộc Bộ Tài nguyên Môi trường Việt Nam đưa vào thực hiện từ năm 1994 đến nay. Kết quả quan trắc thường được so sánh với chỉ tiêu chất lượng môi trường để đánh giá về mức độ ô nhiễm của môi trường. Hiện nay, kết quả quan trắc đã được sử dụng trong một số các mô hình tính toán để xây dựng các dự báo về diễn biến môi trường theo các kịch bản phát triển kinh tế xã hội tại địa phương. Nhược điểm của phương pháp đánh giá chất lượng nước thông qua việc so sánh kết quả quan trắc chất lượng nước với giới hạn cho phép của quy chuẩn Việt Nam hiện hành là: + Khi đánh giá qua từng thông số riêng biệt sẽ không nói lên diễn biến chất lượng tổng quát của con sông (hay đoạn sông), do vậy khó so sánh chất lượng nước từng vùng của một con sông, so sánh chất lượng nước của con sông này với con sông khác, chất lượng nước thời điểm này với thời điểm khác (theo tháng, theo mùa), chất lượng nước quá khứ, hiện tại và tương lai…vì thế, sẽ gây khó khăn cho công tác theo dõi, giám sát diễn biến chất lượng nước, khó đánh giá hiệu quả đầu tư để bảo vệ nguồn nước và kiểm soát ô nhiễm nước….

+ Khi đánh giá chất lượng nước qua các thông số riêng biệt, khi đó có thể có thông số đạt, thông số vượt, điều đó chỉ nói lên chất lượng nước đối với từng thông số riêng biệt. Do đó, chỉ các nhà khoa học hoặc các nhà chuyên môn mới hiểu được. Vì vậy, khó thông tin về tình hình chất lượng nước cho cộng đồng dân chúng, gây khó khăn khi các nhà quản lý đưa ra các quyết định phù hợp về bảo vệ, khai thác nguồn nước. - Chỉ số chất lượng nước WQI đã được các nhà nghiên cứu triển khai áp dụng vào những năm 1990.

Vào tháng 7/2011, Tổng Cục Môi trường - Bộ Tài nguyên và Môi trường ra quyết định số 879/QĐ-TCMT về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] toán WQI từ số liệu quan trắc chất lượng nước quốc gia và sử dụng số liệu WQI để đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa một cách tổng quát thì WQI mới chính thức trở thành công cụ phục vụ công tác quản lý chất lượng nước và kiểm soát ô nhiễm nước. Ngày 12/01/2019, Tổng cục Môi trường đã ban hành Quyết định số 1460/QĐ- TCMT về việc ban hành Hướng dẫn kỹ thuật tính toán và công bố chỉ số chất lượng nước Việt Nam (VN_WQI), Quyết định này thay thế Quyết định 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011.  Ưu điểm của phương pháp chỉ số chất lượng nước WQI: + Do WQI có thể khái quát chất lượng nước cho một lưu vực sông hoặc một vùng cụ thể nên đây là công cụ rất hiệu quả trong quản lý môi trường, quan trắc ô nhiễm, đánh giá tác động môi trường, đánh giá hiệu quả xử lý ô nhiễm, đánh giá sơ bộ khả năng sử dụng nước. + Phương pháp WQI tương đối đơn giản, ít tốn kém so với việc phải phân tích toàn bộ các thông số ô nhiễm có trong các tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường nước (ví dụ theo TCVN 5942-1995 phải phân tích 37 thông số; Theo QCVN 08:2008/BTNMT là 31 thông số và hiện nay theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT là 36 thông số).

Trong khi đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp WQI theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011 của Tổng cục Môi trường chỉ bắt buộc 10 thông số (Nhiệt độ, pH, DO, COD, BOD5, TSS, độ đục, Phosphat, Amoni, Coliform) [16] và theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12/11/2019 của Tổng cục Môi trường thì số liệu tính toán chỉ yêu cầu bao gồm tối thiểu 03/5 nhóm thông số (trong đó bắt buộc có nhóm IV – trong nhóm IV có tối thiểu 03 thông số được sử dụng để tính toán) [17], các nhóm cụ thể như sau: Nhóm I : thông số pH Nhóm II (nhóm thông số thuốc bảo vệ thực vật): bao gồm các thông số Aldrin, BHC, Dieldrin, DDTs (p,p’-DDT, p,p’-DDD, p,p’-DDE), Heptachlor & Heptachlorepoxide. Nhóm III (nhóm thông số kim loại nặng): bao gồm các thông số As, Cd, Pb, Cr6+, Cu, Zn, Hg. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Nhóm IV (nhóm thông số hữu cơ và dinh dưỡng): bao gồm các thông số DO, BOD5, COD, TOC, N-NH4, N-NO3, N-NO2, P-PO4. Nhóm V (nhóm thông số vi sinh): bao gồm các thông số Coliform, E.