Tổng quan nghiên cứu

Nguồn nước mặt đóng vai trò thiết yếu trong phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường tại thị xã Sơn Tây, thành phố Hà Nội. Với dân số khoảng 180.000 người và diện tích tự nhiên 113,46 km², thị xã Sơn Tây có hệ thống sông, hồ phong phú như sông Hồng, sông Tích, sông Hang, hồ Xuân Khanh, hồ Đồng Mô, cung cấp nước cho sinh hoạt, nông nghiệp và phát triển du lịch sinh thái. Tuy nhiên, giai đoạn 2020 – 2022, chất lượng nước mặt tại đây có dấu hiệu suy giảm nghiêm trọng do các hoạt động sản xuất, sinh hoạt và đô thị hóa nhanh chóng.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt tại thị xã Sơn Tây trong giai đoạn 2020-2022, ứng dụng chỉ số WQI để định lượng chất lượng nước, đồng thời đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và nâng cao chất lượng nguồn nước. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào 42 điểm lấy mẫu trên các sông, ao, hồ thuộc 15 xã, phường của thị xã Sơn Tây. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho các nhà quản lý và cộng đồng nhằm bảo vệ tài nguyên nước, đảm bảo phát triển bền vững và bảo tồn đa dạng sinh học.

Theo báo cáo, lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa được xử lý triệt để, chỉ khoảng 10% nước thải được xử lý trước khi xả ra môi trường, dẫn đến ô nhiễm nguồn nước mặt với các chỉ tiêu như BOD5, COD, TSS vượt ngưỡng cho phép. Việc đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt sẽ giúp nhận diện rõ nguyên nhân và mức độ ô nhiễm, từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm cải thiện môi trường nước tại thị xã Sơn Tây.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường nước, bao gồm:

  • Khái niệm nước mặt theo Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13, định nghĩa nguồn nước mặt là nước tồn tại trên bề mặt đất liền hoặc hải đảo, bao gồm sông, hồ, ao, suối.
  • Ô nhiễm nguồn nước được hiểu là sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học và sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật, gây tác động xấu đến con người và sinh vật.
  • Chỉ số chất lượng nước (WQI) theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT năm 2019, là chỉ số tổng hợp từ các thông số quan trắc như pH, DO, BOD5, COD, TSS, NH4+, Coliform... dùng để đánh giá định lượng chất lượng nước và khả năng sử dụng nguồn nước.
  • Các chỉ tiêu ô nhiễm nước như pH, DO, BOD5, COD, TSS, NH4+, NO3-, PO4-, Coliform được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm và ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh.
  • Mô hình quản lý và bảo vệ tài nguyên nước tập trung vào kiểm soát nguồn thải, xử lý nước thải và nâng cao nhận thức cộng đồng.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thứ cấp từ các báo cáo quan trắc môi trường năm 2020, 2021 của thị xã Sơn Tây, các báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, Sở TNMT Hà Nội, cùng các tài liệu khoa học liên quan.
  • Phương pháp lấy mẫu và phân tích: Lấy mẫu nước mặt tại 42 điểm đại diện trên các sông, ao, hồ thuộc 15 xã, phường của thị xã Sơn Tây trong tháng 4/2022. Các chỉ tiêu phân tích gồm pH, DO, BOD5, COD, TSS, NH4+, NO3-, PO4-, Cl-, Sắt, Cr6+, Coliform theo tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế. Đo đạc tại hiện trường sử dụng thiết bị đo nhanh chính xác, mẫu được bảo quản và phân tích tại phòng thí nghiệm Viện Kỹ thuật và Công nghệ môi trường.
  • Phương pháp phân tích số liệu: Sử dụng chỉ số WQI để đánh giá tổng hợp chất lượng nước mặt từng điểm lấy mẫu, phân tích diễn biến theo thời gian và không gian. So sánh với tiêu chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
  • Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến các chuyên gia môi trường, cán bộ quản lý tài nguyên nước tại thị xã Sơn Tây và Sở TNMT Hà Nội để đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp.
  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu thực hiện từ tháng 4/2021 đến tháng 4/2022, bao gồm thu thập số liệu, lấy mẫu, phân tích và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước mặt suy giảm rõ rệt trong giai đoạn 2020-2022
    Kết quả phân tích tại 42 điểm lấy mẫu cho thấy các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS, NH4+ thường xuyên vượt ngưỡng cho phép theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Ví dụ, hàm lượng BOD5 tại một số điểm như ao đình làng Phú Nhi và sông Tích vượt mức 15 mg/l, trong khi tiêu chuẩn cho phép là 4 mg/l. TSS trung bình dao động từ 30-50 mg/l, vượt ngưỡng 30 mg/l. Chỉ số WQI tại nhiều điểm dao động dưới 50, cho thấy chất lượng nước ở mức kém và rất kém.

  2. Nguồn ô nhiễm chủ yếu từ nước thải sinh hoạt và chăn nuôi
    Tại các phường như Phú Thịnh, Xuân Sơn, Thanh Mỹ, phần lớn hộ dân sử dụng bể phốt tự hoại nhưng hiệu quả xử lý chưa cao, nước thải thường được xả trực tiếp ra ao hồ, kênh mương. Hơn 60% cơ sở chăn nuôi chưa có hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn, nước thải chăn nuôi chứa nhiều hữu cơ và vi sinh vật gây ô nhiễm. Lượng Coliform tại nhiều điểm lấy mẫu vượt ngưỡng 350 MPN/100ml, ảnh hưởng đến vệ sinh môi trường.

  3. Ảnh hưởng của hoạt động sản xuất công nghiệp và làng nghề
    Các khu công nghiệp và làng nghề trên địa bàn chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, nước thải công nghiệp, làng nghề chứa kim loại nặng, dầu mỡ, hóa chất vượt ngưỡng cho phép. Ví dụ, hàm lượng sắt và Cr6+ tại một số điểm lấy mẫu cao hơn tiêu chuẩn 1,5 mg/l và 0,04 mg/l tương ứng, gây nguy hại cho hệ sinh thái thủy sinh.

  4. Diễn biến chất lượng nước theo mùa và vị trí địa lý
    Mùa mưa, lượng nước mặt tăng nhưng chất lượng nước giảm do nước thải chưa xử lý được pha loãng chưa hiệu quả. Mùa khô, lưu lượng nước giảm 70-80%, nồng độ các chất ô nhiễm tăng cao. Các điểm lấy mẫu gần khu dân cư đông đúc và khu công nghiệp có mức độ ô nhiễm cao hơn so với vùng ngoại ô và vùng đồi núi.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của ô nhiễm nước mặt tại thị xã Sơn Tây là do sự gia tăng dân số, phát triển kinh tế nhanh chóng, đặc biệt là hoạt động sản xuất nông nghiệp sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tràn lan, cùng với việc xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa hiệu quả. Kết quả nghiên cứu phù hợp với các báo cáo của ngành tài nguyên nước Việt Nam về tình trạng ô nhiễm nước mặt tại các khu vực đô thị và vùng nông thôn phát triển nhanh.

Việc áp dụng chỉ số WQI giúp đánh giá tổng hợp chất lượng nước một cách khách quan, dễ hiểu, hỗ trợ quản lý và ra quyết định. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ diễn biến WQI theo thời gian và bản đồ phân bố chất lượng nước mặt theo từng phường, xã để minh họa rõ ràng mức độ ô nhiễm và khu vực cần ưu tiên xử lý.

Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cao hiệu quả xử lý nước thải, kiểm soát nguồn thải, đồng thời tăng cường nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường nước. So sánh với các nghiên cứu tại các đô thị lớn như Hà Nội cho thấy tình trạng ô nhiễm nước mặt tại Sơn Tây có mức độ tương tự, đòi hỏi các giải pháp đồng bộ và bền vững.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải tập trung
    Đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp tại các khu dân cư, khu công nghiệp, làng nghề trong vòng 2-3 năm tới. Chủ thể thực hiện: UBND thị xã Sơn Tây phối hợp với Sở TNMT Hà Nội và các doanh nghiệp.

  2. Tăng cường kiểm soát và quản lý nguồn thải nông nghiệp
    Áp dụng các biện pháp quản lý sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, khuyến khích nông dân sử dụng phân hữu cơ và kỹ thuật canh tác bền vững. Thời gian thực hiện: 1-2 năm. Chủ thể: Phòng Nông nghiệp thị xã, các tổ chức nông dân.

  3. Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo kỹ thuật xử lý nước thải tại hộ gia đình
    Tổ chức các lớp tập huấn, tuyên truyền về bảo vệ môi trường nước, cách xử lý nước thải sinh hoạt và chăn nuôi hiệu quả. Thời gian: liên tục hàng năm. Chủ thể: Phòng Tài nguyên và Môi trường, các tổ chức xã hội.

  4. Hoàn thiện hệ thống pháp luật và chính sách quản lý môi trường nước
    Rà soát, bổ sung các quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường nước, tăng cường giám sát và xử lý nghiêm các hành vi xả thải trái phép. Thời gian: 1 năm. Chủ thể: Sở TNMT Hà Nội, UBND thị xã Sơn Tây.

  5. Phát triển hệ thống quan trắc và cảnh báo chất lượng nước mặt tự động
    Lắp đặt các trạm quan trắc chất lượng nước mặt tại các điểm trọng yếu để theo dõi liên tục, cảnh báo sớm các sự cố ô nhiễm. Thời gian: 2 năm. Chủ thể: Sở TNMT, Viện Kỹ thuật và Công nghệ môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường
    Giúp xây dựng chính sách, quy hoạch quản lý tài nguyên nước, kiểm soát ô nhiễm và phát triển bền vững nguồn nước mặt tại địa phương.

  2. Các doanh nghiệp, khu công nghiệp và làng nghề
    Tham khảo để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải, tuân thủ quy định môi trường, giảm thiểu tác động tiêu cực đến nguồn nước.

  3. Các tổ chức nghiên cứu và đào tạo trong lĩnh vực môi trường
    Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về ô nhiễm nước mặt, quản lý tài nguyên nước và phát triển bền vững.

  4. Cộng đồng dân cư và các hộ nông dân, chăn nuôi
    Nâng cao nhận thức về bảo vệ nguồn nước, áp dụng các biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt và chăn nuôi, góp phần cải thiện chất lượng môi trường sống.

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 từ các thông số quan trắc nước như pH, DO, BOD5, COD, TSS, giúp đánh giá nhanh và định lượng chất lượng nước. Ví dụ, WQI dưới 50 cho thấy nước bị ô nhiễm nặng, không phù hợp sử dụng sinh hoạt.

  2. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước mặt tại Sơn Tây là gì?
    Chủ yếu do nước thải sinh hoạt chưa được xử lý triệt để, nước thải chăn nuôi và công nghiệp xả trực tiếp ra môi trường, cùng với việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tràn lan trong nông nghiệp.

  3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích nước mặt được thực hiện như thế nào?
    Lấy mẫu tại 42 điểm đại diện trên sông, ao, hồ, đo đạc các chỉ tiêu tại hiện trường và phân tích tại phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn quốc gia, đảm bảo độ chính xác và tin cậy.

  4. Các giải pháp nào được đề xuất để cải thiện chất lượng nước mặt?
    Bao gồm xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, quản lý nguồn thải nông nghiệp, nâng cao nhận thức cộng đồng, hoàn thiện pháp luật và phát triển hệ thống quan trắc tự động.

  5. Tại sao ô nhiễm nước mặt lại ảnh hưởng nghiêm trọng đến phát triển bền vững?
    Nước mặt ô nhiễm làm giảm khả năng cung cấp nước sạch cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và đa dạng sinh học, gây thiệt hại kinh tế và xã hội lâu dài.

Kết luận

  • Đánh giá chất lượng nước mặt thị xã Sơn Tây giai đoạn 2020-2022 cho thấy nhiều chỉ tiêu ô nhiễm vượt ngưỡng, chất lượng nước suy giảm nghiêm trọng.
  • Nguồn ô nhiễm chủ yếu đến từ nước thải sinh hoạt, chăn nuôi, công nghiệp và làng nghề chưa được xử lý hiệu quả.
  • Ứng dụng chỉ số WQI giúp đánh giá tổng hợp và theo dõi diễn biến chất lượng nước một cách khoa học, hỗ trợ quản lý tài nguyên nước.
  • Đề xuất các giải pháp đồng bộ về xử lý nước thải, quản lý nguồn thải, nâng cao nhận thức cộng đồng và hoàn thiện pháp luật nhằm cải thiện chất lượng nước mặt.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho các nhà quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng trong việc bảo vệ và phát triển bền vững nguồn nước mặt tại thị xã Sơn Tây.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ quan chức năng triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục giám sát, đánh giá chất lượng nước mặt định kỳ để đảm bảo hiệu quả bảo vệ môi trường nước.