Tổng quan nghiên cứu

Nguồn nước mặt là tài nguyên thiết yếu cho sự sống và phát triển kinh tế - xã hội, tuy nhiên hiện nay đang chịu áp lực lớn từ biến đổi khí hậu, gia tăng dân số và phát triển công nghiệp. Tại thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh, với tốc độ tăng trưởng giá trị sản xuất bình quân 22,82%/năm giai đoạn 2015-2019, nhu cầu sử dụng nước mặt ngày càng tăng trong khi chất lượng nguồn nước có dấu hiệu suy giảm. Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, năm 2018 có tới 50,63% mẫu nước mặt vượt giới hạn cho phép về BOD5, 46,25% mẫu vượt COD và 87,5% mẫu vượt chất rắn lơ lửng, phản ánh mức độ ô nhiễm nghiêm trọng. Nghiên cứu nhằm đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước mặt tại các sông chính trên địa bàn thành phố Uông Bí trong giai đoạn 2015-2019, xác định nguyên nhân ô nhiễm và đề xuất giải pháp cải thiện. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các sông Uông, Sinh, Vàng Danh, Sến và suối Khe Giang, với mục tiêu cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường tại địa phương. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững kinh tế - xã hội của thành phố.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các khái niệm và quy định pháp lý về tài nguyên nước và bảo vệ môi trường, bao gồm Luật Tài nguyên nước 2012 và Luật Bảo vệ môi trường 2014. Các khái niệm chính gồm: nước mặt, ô nhiễm nguồn nước, suy thoái và cạn kiệt nguồn nước. Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI) được sử dụng làm công cụ định lượng đánh giá chất lượng nước mặt, dựa trên các nhóm thông số: pH, kim loại nặng (As, Cd, Pb, Hg), các chỉ tiêu hữu cơ và dinh dưỡng (DO, BOD5, COD), và vi sinh vật (Coliform). WQI được tính theo hướng dẫn kỹ thuật của Tổng cục Môi trường, đảm bảo tính chính xác, nhất quán và có thể so sánh. Mô hình đánh giá này giúp tổng hợp các thông số phức tạp thành một chỉ số duy nhất phản ánh mức độ ô nhiễm và khả năng sử dụng nước.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính gồm số liệu quan trắc môi trường nước mặt định kỳ giai đoạn 2015-2019 do Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Uông Bí và Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh cung cấp. Cỡ mẫu gồm 5 điểm quan trắc tại các thủy vực chính: sông Sinh, sông Sến, sông Vàng Danh, sông Uông và suối Khe Giang. Phương pháp chọn mẫu theo vị trí đại diện cho các khu vực chịu tác động khác nhau của hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt. Phân tích dữ liệu sử dụng phương pháp tính toán chỉ số WQI theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT năm 2019, kết hợp so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Ngoài ra, khảo sát thực địa được tiến hành vào các tháng 9/2019 và 3/2020 nhằm thu thập thông tin hiện trạng sử dụng nước và các nguồn thải ô nhiễm. Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2019 đến 2020, bao gồm thu thập số liệu, phân tích, đánh giá và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Diễn biến pH nước mặt: Giá trị pH các sông biến động trong khoảng 5,07 - 7,82, với một số điểm như sông Vàng Danh năm 2015 và suối Khe Giang năm 2016 có pH thấp hơn giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A2 và B1). Các điểm còn lại duy trì pH trong giới hạn cho phép, phản ánh môi trường nước có tính axit nhẹ đến trung tính, phù hợp với tiêu chuẩn sử dụng nước sinh hoạt và tưới tiêu.

  2. Hàm lượng kim loại nặng: Các kim loại Pb, Cd, Hg đều có nồng độ thấp hơn nhiều so với giới hạn cho phép. Cụ thể, hàm lượng Pb dao động từ 0,0021 – 0,0044 mg/l (mùa mưa) và 0,0021 – 0,0038 mg/l (mùa khô); Cd từ 0,0001 – 0,0007 mg/l; Hg từ 0,0002 – 0,0006 mg/l. Điều này cho thấy các hoạt động khai thác than và công nghiệp chưa gây ra ô nhiễm kim loại nặng vượt ngưỡng nghiêm trọng trong giai đoạn nghiên cứu.

  3. Chỉ số chất lượng nước (WQI): WQI tính toán cho các điểm quan trắc cho thấy chất lượng nước mặt chủ yếu ở mức trung bình đến tốt, tuy nhiên có xu hướng giảm vào mùa mưa do lượng chất rắn lơ lửng và các chất hữu cơ tăng cao. Tỷ lệ mẫu nước vượt giới hạn về BOD5 và COD lần lượt là khoảng 50,63% và 46,25%, phản ánh ô nhiễm hữu cơ đang là vấn đề nổi bật.

  4. Ảnh hưởng các nguồn ô nhiễm: Các nguồn thải chính gồm nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý, nước thải công nghiệp từ khai thác than tại phường Vàng Danh, nhà máy sản xuất tại phường Yên Thanh, và nước thải nông nghiệp tại các phường Thanh Sơn, Phương Đông. Các hoạt động này làm gia tăng tải lượng chất ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh, ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt.

Thảo luận kết quả

Diễn biến pH ổn định trong giới hạn cho phép cho thấy môi trường nước mặt tại Uông Bí chưa bị biến đổi mạnh về tính axit - kiềm, phù hợp với điều kiện tự nhiên và hoạt động quản lý hiện tại. Nồng độ kim loại nặng thấp hơn nhiều so với quy chuẩn phản ánh hiệu quả bước đầu trong kiểm soát ô nhiễm từ các hoạt động khai thác khoáng sản và công nghiệp. Tuy nhiên, tỷ lệ mẫu vượt ngưỡng BOD5 và COD cao cho thấy ô nhiễm hữu cơ vẫn là thách thức lớn, nhất là trong mùa mưa khi lượng nước mặt tăng nhưng cũng kéo theo các chất ô nhiễm từ nguồn thải chưa xử lý. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu về ô nhiễm nước mặt tại các đô thị công nghiệp khác ở Việt Nam, nơi mà nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa được xử lý triệt để là nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước. Việc áp dụng chỉ số WQI giúp tổng hợp và trực quan hóa dữ liệu phức tạp, thuận tiện cho việc đánh giá và quản lý môi trường nước. Biểu đồ diễn biến các thông số pH, kim loại nặng và WQI theo mùa và theo điểm quan trắc sẽ minh họa rõ ràng xu hướng biến động và mức độ ô nhiễm, hỗ trợ cho việc ra quyết định quản lý.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp: Đẩy nhanh tiến độ xây dựng và vận hành các trạm xử lý nước thải tập trung tại các phường có hoạt động khai thác than và công nghiệp như Vàng Danh, Yên Thanh. Mục tiêu giảm tỷ lệ mẫu vượt ngưỡng BOD5 và COD xuống dưới 20% trong vòng 3 năm tới. Chủ thể thực hiện: UBND thành phố phối hợp với Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh.

  2. Kiểm soát và giám sát nguồn thải nông nghiệp: Áp dụng các biện pháp quản lý phân bón, thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, khuyến khích nông dân sử dụng công nghệ canh tác bền vững nhằm giảm ô nhiễm dinh dưỡng và vi sinh vật trong nước mặt. Thời gian thực hiện: 2 năm. Chủ thể: Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thành phố.

  3. Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo chuyên môn: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, đào tạo về bảo vệ nguồn nước, quản lý chất thải cho người dân và doanh nghiệp trên địa bàn. Mục tiêu nâng cao tỷ lệ người dân tham gia bảo vệ môi trường nước lên trên 70% trong 2 năm. Chủ thể: Ban quản lý đào tạo, các tổ chức xã hội.

  4. Xây dựng hệ thống quan trắc môi trường nước mặt liên tục: Thiết lập mạng lưới quan trắc tự động tại các điểm trọng yếu để theo dõi diễn biến chất lượng nước theo thời gian thực, hỗ trợ công tác cảnh báo và xử lý kịp thời. Thời gian triển khai: 3 năm. Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Uông Bí có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, kế hoạch quản lý và bảo vệ nguồn nước mặt hiệu quả.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên và môi trường: Luận văn cung cấp phương pháp luận và dữ liệu thực tiễn quý giá để tham khảo, phát triển các nghiên cứu tiếp theo về ô nhiễm nước mặt và quản lý tài nguyên nước.

  3. Doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực khai thác than, công nghiệp và nông nghiệp: Các đơn vị này có thể áp dụng các giải pháp đề xuất để giảm thiểu tác động môi trường, nâng cao trách nhiệm xã hội và tuân thủ quy chuẩn môi trường.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Người dân và các tổ chức bảo vệ môi trường có thể hiểu rõ hơn về tình trạng ô nhiễm nước mặt, từ đó tham gia tích cực vào các hoạt động bảo vệ nguồn nước và nâng cao ý thức bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Chỉ số WQI là gì và tại sao quan trọng trong đánh giá chất lượng nước?
    WQI là chỉ số tổng hợp phản ánh chất lượng nước dựa trên nhiều thông số quan trắc như pH, kim loại nặng, chất hữu cơ và vi sinh vật. Nó giúp đơn giản hóa dữ liệu phức tạp thành một giá trị duy nhất, thuận tiện cho việc đánh giá, so sánh và quản lý nguồn nước.

  2. Tại sao ô nhiễm hữu cơ lại là vấn đề chính ở Uông Bí?
    Ô nhiễm hữu cơ chủ yếu do nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn xả vào nguồn nước mặt, làm tăng BOD5 và COD, gây thiếu oxy hòa tan, ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh và sức khỏe con người.

  3. Các kim loại nặng có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng nước?
    Kim loại nặng như Pb, Cd, Hg có thể gây độc cho sinh vật và con người khi vượt ngưỡng cho phép. Tuy nhiên, tại Uông Bí, nồng độ các kim loại này đều thấp hơn nhiều so với quy chuẩn, cho thấy kiểm soát ô nhiễm kim loại đang được duy trì hiệu quả.

  4. Làm thế nào để giảm thiểu ô nhiễm nước mặt do hoạt động nông nghiệp?
    Áp dụng kỹ thuật canh tác bền vững, sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, xử lý nước thải chăn nuôi và quản lý chất thải nông nghiệp là các biện pháp hiệu quả để giảm tải lượng chất ô nhiễm vào nguồn nước mặt.

  5. Vai trò của cộng đồng trong bảo vệ nguồn nước mặt là gì?
    Cộng đồng đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát, phát hiện và báo cáo các hành vi xả thải trái phép, đồng thời tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường, nâng cao nhận thức và thực hiện các biện pháp tiết kiệm, sử dụng nước hợp lý.

Kết luận

  • Nước mặt tại các sông chính của thành phố Uông Bí giai đoạn 2015-2019 có chất lượng dao động từ trung bình đến tốt, với pH ổn định trong giới hạn cho phép.
  • Nồng độ kim loại nặng như Pb, Cd, Hg đều thấp hơn nhiều so với quy chuẩn quốc gia, cho thấy kiểm soát ô nhiễm kim loại hiệu quả.
  • Ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật là thách thức lớn nhất, đặc biệt trong mùa mưa với tỷ lệ mẫu vượt ngưỡng BOD5 và COD lần lượt trên 50% và 46%.
  • Các nguồn ô nhiễm chính gồm nước thải sinh hoạt, công nghiệp khai thác than và nông nghiệp chưa được xử lý triệt để.
  • Cần triển khai đồng bộ các giải pháp xử lý nước thải, kiểm soát nguồn thải, nâng cao nhận thức cộng đồng và xây dựng hệ thống quan trắc liên tục để bảo vệ và cải thiện chất lượng nước mặt.

Next steps: Triển khai các giải pháp đề xuất trong vòng 3 năm tới, đồng thời mở rộng nghiên cứu đánh giá tác động môi trường liên tục.

Call-to-action: Các cơ quan quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng cần phối hợp chặt chẽ để bảo vệ nguồn nước mặt, đảm bảo phát triển kinh tế bền vững và sức khỏe cộng đồng tại thành phố Uông Bí.