Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nước sinh hoạt đóng vai trò thiết yếu đối với sức khỏe cộng đồng và các hoạt động kinh tế - xã hội. Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 02:2009/BYT, nước sinh hoạt hợp vệ sinh phải đáp ứng các tiêu chuẩn cảm quan và lý - hóa - sinh, không màu, không mùi vị lạ và không chứa các thành phần độc hại. Tại Việt Nam, công tác cung cấp nước sạch và bảo đảm vệ sinh môi trường nông thôn cũng như các đô thị đang phát triển luôn là trọng tâm chỉ đạo của Đảng và Nhà nước.

Phường Thịnh Đán là một địa bàn nằm ở khu vực trung tâm địa lý của thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên, với tổng diện tích tự nhiên là 646,39 ha. Địa bàn phường tập trung nhiều cơ sở y tế lớn (Bệnh viện A Thái Nguyên, Bệnh viện Y học cổ truyền, Bệnh viện Tâm thần) và các cơ sở giáo dục (Trường Cao đẳng Sư phạm, Trường Cao đẳng Y tế Thái Nguyên). Dân số chính thức của phường là 10.162 nhân khẩu, cùng với lượng lớn khoảng 6.121 học sinh, sinh viên và công nhân các khu công nghiệp (như Samsung, Hansoy) tạm trú. Sự gia tăng dân số cơ học và quá trình đô thị hóa nhanh chóng làm phát sinh áp lực lớn đối với hạ tầng cấp nước. Hoạt động khai thác tài nguyên nước ngầm tự phát, không theo quy hoạch đang làm gia tăng nguy cơ suy thoái, ô nhiễm nguồn nước và đe dọa trực tiếp đến đời sống dân sinh.

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Thu Hoài (chuyên ngành Địa chính môi trường, Khoa Quản lý tài nguyên, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, năm 2017) thực hiện đề tài nhằm giải quyết các mục tiêu sau:

  1. Mục tiêu chung: Đánh giá hiện trạng chất lượng nước sinh hoạt trên địa bàn phường Thịnh Đán, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Đánh giá chất lượng môi trường nước sinh hoạt trên địa bàn phường Thịnh Đán, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
    • Tìm hiểu các phương pháp xử lý nước sinh hoạt của người dân trên địa bàn phường Thịnh Đán.
    • Đề xuất một số biện pháp nhằm nâng cao chất lượng nước sinh hoạt và tăng cường hiệu quả quản lý tài nguyên nước tại địa phương.
  • Đối tượng nghiên cứu: Nguồn nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt của cộng đồng dân cư trên địa bàn.
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ ranh giới hành chính phường Thịnh Đán, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm và khảo sát thực địa từ tháng 01/2017 đến tháng 04/2017.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận kết hợp giữa nghiên cứu khung pháp lý quản lý môi trường, cơ sở lý thuyết về địa chất thủy văn, điều tra xã hội học và phân tích thực nghiệm trong phòng thí nghiệm.

Cơ sở pháp lý và khung khái niệm

  • Văn bản quy phạm pháp luật áp dụng: Luật Tài nguyên nước năm 2012; Luật Bảo vệ môi trường năm 2014; Nghị định số 21/2008/NĐ-CP; Nghị định số 117/2009/NĐ-CP; Nghị định số 19/2015/NĐ-CP; Thông tư số 07/2007/TT-BTNMT; Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất QCVN 09:2015/BTNMT; Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt QCVN 02:2009/BYT.
  • Khái niệm học thuật: Định nghĩa môi trường theo UNESCO và Khoản 8 Điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường 2014; định nghĩa ô nhiễm nước theo Hiến chương Châu Âu; các khái niệm về suy thoái nguồn nước, cạn kiệt tài nguyên nước và biện pháp bảo vệ tài nguyên nước.
  • Cơ sở lý thuyết về nước ngầm: Phân loại các trạng thái tồn tại của nước trong lòng đất (thể khí, thể bám chặt, thể màng mỏng, nước mao dẫn, nước trọng lực/nước thấm); trong đó xác định chỉ có nước thấm là có trữ lượng đáng kể phục vụ khai thác giếng đào và giếng khoan.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  • Phương pháp kế thừa tài liệu: Thu thập số liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, quy hoạch sử dụng đất và hiện trạng tài nguyên nước từ UBND phường Thịnh Đán, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Thái Nguyên, Trung tâm Quan trắc và Bảo vệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên.
  • Phương pháp điều tra, phỏng vấn xã hội học: Thiết lập phiếu điều tra cấu trúc 2 phần (thông tin người phỏng vấn và hiện trạng sử dụng, xử lý, nhận thức về nước sinh hoạt). Quy mô mẫu điều tra ngẫu nhiên: $n = 50$ hộ gia đình phân bố tại 23 tổ dân phố.
  • Phương pháp lấy mẫu hiện trường: Thực hiện lấy mẫu nước ngầm (gồm 01 mẫu giếng khoan và 01 mẫu giếng đào) theo tiêu chuẩn TCVN 6663-11:2001 (Chất lượng nước – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm).
  • Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Các mẫu nước được bảo quản và phân tích tại Phòng Thí nghiệm Khoa Môi trường và Viện Khoa học Sự sống (Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên) theo các phương pháp tiêu chuẩn:
STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp phân tích Đơn vị đo
1 Màu sắc Đánh giá cảm quan -
2 Mùi vị Đánh giá cảm quan -
3 Độ đục TCVN 6184:1996 NTU
4 Độ cứng tổng số TCVN 6224:1996 $\text{mg CaCO}_3/\text{l}$
5 pH TCVN 6492:1999 -
6 Hàm lượng sắt tổng số ($\text{Fe}^{2+} + \text{Fe}^{3+}$) TCVN 6177:1996 $\text{mg/l}$
  • Phương pháp tổng hợp, xử lý và so sánh số liệu: Xử lý thống kê mô tả trên phần mềm Microsoft Excel và Microsoft Word; đối chiếu các thông số lý hóa với giá trị giới hạn tối đa cho phép quy định tại QCVN 02:2009/BYT.

Nội dung chính theo từng chương

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

Tác giả xác định tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ nhu cầu cấp nước sạch ngày càng tăng của phường Thịnh Đán trong điều kiện đô thị hóa và áp lực dân số tạm trú. Trình bày chi tiết mục tiêu tổng quát, 3 mục tiêu cụ thể, 6 yêu cầu kỹ thuật đối với số liệu nghiên cứu, cùng ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài đối với công tác quản lý tài nguyên môi trường tại cơ sở.

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Hệ thống hóa cơ sở lý luận về nước và ô nhiễm môi trường nước:

  • Vai trò của nước và dịch tễ học: Tổng hợp số liệu từ Tổ chức Y tế Thế giới (WHO - 80% bệnh tật toàn cầu liên quan đến nước ô nhiễm; tại châu Á có 60% bệnh nhiễm trùng và 40% ca tử vong do nước không hợp vệ sinh) và UNICEF (14 triệu trẻ dưới 5 tuổi tử vong/năm). Phân tích các bệnh lý liên quan: tiêu chảy, giun sán, bệnh ngoài da, ngộ độc Asen, Chì.
  • Phân loại ô nhiễm nước: Chi tiết 4 dạng ô nhiễm chính gồm ô nhiễm vật lý (chất rắn lơ lửng, độ đục, màu, mùi lạ), ô nhiễm sinh học (vi khuẩn lên men, mầm bệnh từ lò mổ, nước thải sinh hoạt), ô nhiễm hóa học do chất vô cơ (kim loại nặng $\text{Pb, Hg, Cu, Zn, Ni, Cr, Cd}$, dư lượng $\text{NO}_3^-, \text{PO}_4^{3-}$), và ô nhiễm do hợp chất hữu cơ tổng hợp (hydrocacbon, chất tẩy rửa hoạt tính bề mặt anionic chứa TBS, hóa chất bảo vệ thực vật).
  • Nguyên nhân gây ô nhiễm: Tác nhân tự nhiên và hoạt động nhân sinh (nước thải sinh hoạt đô thị chiếm 70–90% lượng nước cấp; nước thải công nghiệp từ luyện kim, thuộc da; nước thải y tế mang mầm bệnh nguy hại; phân bón và hóa chất nông nghiệp bị lạm dụng gấp 3 lần khuyến cáo).
  • Thực trạng tài nguyên nước tại Việt Nam và Thái Nguyên: Tại Việt Nam, hơn 50% hộ nông thôn dùng nước giếng đào, 25% dùng nước mặt ao hồ/sông suối, 10% dùng nước mưa; 60% trạm xử lý nước thải vận hành chưa đạt chuẩn. Tại Thái Nguyên, trữ lượng nước tự nhiên đạt 6,4 tỷ $\text{m}^3/\text{năm}$, nhu cầu sử dụng toàn tỉnh chiếm 24,5% (nông nghiệp: 15,6%, công nghiệp: 7,8%, sinh hoạt: 1%). Lưu vực sông Cầu có diện tích 6.030 $\text{km}^2$, chiều dài qua tỉnh 19 km, lưu lượng mùa lũ đạt $620\text{ m}^3/\text{s}$, mùa cạn giảm còn $6,5\text{ m}^3/\text{s}$; hệ thống hồ Núi Cốc có dung tích 178,5 triệu $\text{m}^3$. Trữ lượng nước ngầm của tỉnh đạt 1,5–2,0 tỷ $\text{m}^3$ phân bố trong 12 phức hệ.

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

Mô tả chi tiết vị trí nghiên cứu tại phường Thịnh Đán trong khung thời gian 01/2017 – 04/2017; nội dung bao gồm 5 cấu phần khảo sát và phân tích; quy trình thiết kế bảng hỏi cho 50 hộ gia đình; kỹ thuật lấy mẫu nước giếng khoan và giếng đào theo TCVN 6663-11:2001; quy trình phân tích 6 chỉ tiêu lý hóa tại phòng thí nghiệm chuyên ngành.

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

  • Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội: Phường Thịnh Đán có diện tích 646,39 ha (chiếm 3,47% diện tích TP. Thái Nguyên); địa hình đồi bát úp dốc thoải thấp dần từ Đông Bắc sang Tây Nam; khí hậu nhiệt đới gió mùa có nhiệt độ trung bình năm $22\text{--}23^\circ\text{C}$, lượng mưa trung bình $1.764\text{ mm}$ (85% tập trung vào các tháng 6, 7, 8, 9), độ ẩm trung bình 82%. Diện tích đất lâm nghiệp là 88,54 ha (toàn bộ là rừng sản xuất). Cơ cấu kinh tế chuyển dịch tăng tỷ trọng thương mại - dịch vụ (hơn 800 hộ kinh doanh) và tiểu thủ công nghiệp (giá trị năm 2016 đạt 22 tỷ đồng). Toàn phường có 23 tổ dân phố, 47 hộ nghèo (tỷ lệ 2,1%).
  • Hiện trạng cấp và sử dụng nước sinh hoạt: Định mức tiêu thụ ước tính 100 lít/người/ngày, tổng nhu cầu tiêu thụ toàn phường đạt $1.016,2\text{ m}^3/\text{ngày}$ (tương đương $365.832\text{ m}^3/\text{năm}$). Tỷ lệ sử dụng nguồn nước qua khảo sát 50 hộ: nước máy thuần túy 38%, nước máy kết hợp giếng khoan 12%, nước máy kết hợp giếng đào 8%, giếng khoan kết hợp giếng đào 4%, chỉ sử dụng giếng khoan 24%, chỉ sử dụng giếng đào 14%. Không có hộ dân nào sử dụng nước mặt sông suối, ao hồ trực tiếp cho ăn uống, sinh hoạt.
  • Hiện trạng chất lượng nước:
    • Nước giếng khoan: Khảo sát cảm quan trên 20 hộ cho thấy 90% đánh giá không có vấn đề, 10% phản ánh có cặn/váng/đục, 0% phản ánh có mùi hoặc vị lạ. Kết quả thử nghiệm mẫu nước giếng khoan: độ đục đạt 0,000 NTU; độ cứng đạt $52,000\text{ mg CaCO}_3/\text{l}$ (thấp hơn giới hạn cho phép gần 6 lần); pH đạt 6,720; hàm lượng sắt tổng số đạt $0,026\text{ mg/l}$ (thấp hơn giới hạn quy chuẩn 19,23 lần).
    • Nước giếng đào: Khảo sát cảm quan trên 13 hộ cho thấy 61,5% đánh giá không có vấn đề, 15,5% phản ánh có mùi tanh/hôi, 23% phản ánh có váng/cặn đục, 0% phản ánh có vị lạ.
  • Biện pháp đề xuất: Nhóm giải pháp pháp lý (thực thi Luật Tài nguyên nước, Luật Bảo vệ môi trường, xử phạt vi phạm hành chính theo Nghị định 117/2009/NĐ-CP), bảo vệ tài nguyên nước mặt và nước dưới đất, hoàn thiện hạ tầng tiêu thoát nước, mở rộng mạng lưới cấp nước sạch đô thị.

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Tổng hợp các kết luận chính về nhu cầu, chất lượng nguồn nước và kiến nghị UBND thành phố Thái Nguyên cùng các đơn vị cấp nước đầu tư mở rộng đường ống dẫn nước sạch cho các cụm dân cư xa trung tâm.


Kết quả và đóng góp

Số liệu kết quả khảo sát và phân tích thực nghiệm

1. Cơ cấu nguồn cấp nước sinh hoạt tại 50 hộ dân khảo sát:

STT Nguồn nước sử dụng Số hộ Tỷ lệ (%)
1 Nước máy 19 38,0
2 Nước máy + Giếng khoan 6 12,0
3 Nước máy + Giếng đào 4 8,0
4 Nước giếng khoan + Giếng đào 2 4,0
5 Giếng khoan thuần túy 12 24,0
6 Giếng đào thuần túy 7 14,0
Tổng 50 100,0

2. Đánh giá cảm quan của người dân đối với nước ngầm tại địa phương:

Loại nguồn nước Không có vấn đề Có mùi lạ Có vị lạ Vấn đề khác (cặn, váng, đục) Tổng số hộ khảo sát
Giếng khoan 18 hộ (90,0%) 0 hộ (0,0%) 0 hộ (0,0%) 2 hộ (10,0%) 20 hộ (100%)
Giếng đào 8 hộ (61,5%) 2 hộ (15,5%) 0 hộ (0,0%) 3 hộ (23,0%) 13 hộ (100%)

3. Kết quả phân tích các chỉ tiêu lý hóa của mẫu nước giếng khoan:

STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Kết quả phân tích Giới hạn tối đa QCVN 02:2009/BYT (Cột I) Đánh giá
1 Màu sắc - Trong 15 TCU (*) Đạt chuẩn
2 Mùi vị - Không mùi Không có mùi, vị lạ (*) Đạt chuẩn
3 Độ đục NTU 0,000 5 Đạt chuẩn
4 Độ cứng (tính theo $\text{CaCO}_3$) $\text{mg/l}$ 52,000 300 / 350 (*) Đạt chuẩn (thấp hơn ~6 lần)
5 pH - 6,720 6,0 – 8,5 / 6,5 – 8,5 (*) Đạt chuẩn
6 Sắt tổng số ($\text{Fe}^{2+} + \text{Fe}^{3+}$) $\text{mg/l}$ 0,026 0,5 (*) Đạt chuẩn (thấp hơn 19,23 lần)

Ghi chú: () Các chỉ tiêu cảm quan và thông số so sánh theo bảng tiêu chuẩn QCVN 02:2009/BYT trong văn bản.*

Giải pháp và khuyến nghị của tác giả

  • Giải pháp pháp lý: Tăng cường vai trò kiểm tra của chính quyền cơ sở, áp dụng các chế tài xử phạt hành chính đối với các hành vi xả thải nước thải chưa qua xử lý ra môi trường theo Nghị định 117/2009/NĐ-CP; phổ biến Luật Tài nguyên nước 2012 và Luật BVMT 2014.
  • Bảo vệ và cải thiện chất lượng nước: Khuyến khích các hộ gia đình sử dụng các bể lọc cát, lắng cặn hoặc hệ thống lọc gia đình trước khi đưa nước ngầm vào sử dụng; quy hoạch hệ thống cống rãnh thoát nước thải đô thị nhằm ngăn chặn nước thải sinh hoạt thẩm thấu gây ô nhiễm tầng nước ngầm nông.
  • Đầu tư cơ sở hạ tầng cấp nước: Đề xuất UBND phường phối hợp với Công ty Cổ phần Nước sạch Thái Nguyên mở rộng mạng lưới đường ống cấp nước máy đến các khu vực dân cư xa trung tâm, giúp các hộ có hoàn cảnh kinh tế khó khăn tiếp cận nguồn nước sạch.

Đóng góp của đề tài

Đề tài cung cấp tập số liệu thực nghiệm định lượng về chất lượng nước ngầm và bức tranh chi tiết về cơ cấu sử dụng nước sinh hoạt tại phường Thịnh Đán năm 2017, đóng góp tư liệu phục vụ công tác quản lý tài nguyên nước tại cấp cơ sở của thành phố Thái Nguyên.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Quy mô phân tích thực nghiệm trong phòng thí nghiệm dừng lại ở số lượng mẫu nhỏ (02 mẫu nước ngầm đại diện cho giếng khoan và giếng đào).
    • Nghiên cứu tập trung vào 6 chỉ tiêu lý hóa cơ bản (màu sắc, mùi vị, độ đục, pH, độ cứng, sắt tổng số), chưa mở rộng phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật (Tổng Coliform, E. coli) và các kim loại nặng độc hại (Asen, Chì, Thủy ngân).
    • Thời gian lấy mẫu và khảo sát thực địa được thực hiện trong giai đoạn mùa khô (tháng 01/2017 đến tháng 04/2017), chưa theo dõi được sự biến động chất lượng nước ngầm theo chu kỳ mùa mưa lũ.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng tần suất và mạng lưới lấy mẫu theo mùa; bổ sung các chỉ tiêu phân tích độc chất học, vi sinh theo đầy đủ danh mục của QCVN 02:2009/BYT và QCVN 09:2015/BTNMT.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng: Sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên, Địa chính môi trường, Khoa học môi trường và Kỹ thuật môi trường; các cán bộ quản lý địa chính - xây dựng - môi trường cấp xã/phường.
  • Nội dung tham khảo hữu ích:
    • Quy trình và biểu mẫu điều tra xã hội học về nhu cầu, thói quen sử dụng và đánh giá cảm quan chất lượng nước sinh hoạt của hộ gia đình.
    • Các bước lấy mẫu nước ngầm theo TCVN 6663-11:2001 và phương pháp thử nghiệm các chỉ tiêu độ đục, độ cứng, sắt tổng số theo hệ thống TCVN hiện hành.
    • Dữ liệu cơ sở về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài nguyên nước của phường Thịnh Đán, thành phố Thái Nguyên.

Câu hỏi thường gặp

1. Cơ cấu nguồn cấp nước sinh hoạt chính của các hộ dân tại phường Thịnh Đán theo kết quả điều tra là gì?
Khảo sát ngẫu nhiên 50 hộ dân cho thấy: 38% số hộ chỉ dùng nước máy; 12% dùng kết hợp nước máy và giếng khoan; 8% dùng nước máy và giếng đào; 4% dùng giếng khoan và giếng đào; 24% chỉ sử dụng nước giếng khoan; và 14% chỉ sử dụng nước giếng đào. 100% hộ dân khảo sát không sử dụng nước mặt từ ao hồ, sông suối cho sinh hoạt.

2. Tổng nhu cầu tiêu thụ nước sinh hoạt trên địa bàn phường Thịnh Đán được tính toán là bao nhiêu?
Dựa trên dân số 10.162 người và định mức tiêu thụ 100 lít/người/ngày, tổng nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt của toàn bộ cư dân trên địa bàn ước tính khoảng $1.016,2\text{ m}^3/\text{ngày}$, tương đương $365.832\text{ m}^3/\text{năm}$ (chưa tính biến động bổ sung từ 6.121 người tạm trú).

3. Kết quả phân tích chất lượng nước giếng khoan so với quy chuẩn QCVN 02:2009/BYT như thế nào?
Mẫu nước giếng khoan đạt toàn bộ các chỉ tiêu thử nghiệm: nước trong, không mùi, độ đục 0,000 NTU (chuẩn $\le 5\text{ NTU}$), pH đạt 6,72 (chuẩn 6,5–8,5), độ cứng đạt $52,000\text{ mg CaCO}_3/\text{l}$ (chuẩn $\le 300\text{ mg/l}$), và hàm lượng sắt tổng số đạt $0,026\text{ mg/l}$ (thấp hơn 19,23 lần so với giới hạn cho phép $\le 0,5\text{ mg/l}$).

4. Đánh giá cảm quan của người dân đối với nước giếng đào có điểm gì đáng lưu ý?
Trong 13 hộ sử dụng nước giếng đào, có 61,5% hộ đánh giá nước không có vấn đề, 15,5% phản ánh nước có mùi lạ (tanh, hôi) và 23% phản ánh nước xuất hiện váng, cặn hoặc vẩn đục. Không có hộ nào ghi nhận nước có vị lạ.

5. Nguyên nhân nào khiến một số hộ dân trên địa bàn chưa sử dụng nước máy sinh hoạt?
Theo kết quả điều tra của khóa luận, nguyên nhân chủ yếu là do vị trí nhà ở của các hộ nằm cách xa khu dân cư tập trung và điều kiện kinh tế gia đình còn hạn hẹp, chưa đủ kinh phí để chi trả cho việc lắp đặt đường ống dẫn nước từ mạng lưới cấp nước chính về nhà.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Thu Hoài đã phản ánh toàn diện bức tranh sử dụng và chất lượng nước sinh hoạt tại phường Thịnh Đán, thành phố Thái Nguyên vào năm 2017. Kết quả nghiên cứu cho thấy phần lớn người dân đã tiếp cận nguồn nước máy đạt chuẩn hoặc nguồn nước ngầm có các chỉ tiêu lý hóa cơ bản nằm trong giới hạn an toàn theo QCVN 02:2009/BYT. Nghiên cứu đã đề xuất hệ thống giải pháp pháp lý, kỹ thuật và quản lý hạ tầng đồng bộ nhằm bảo đảm an ninh nguồn nước và phục vụ mục tiêu phát triển đô thị bền vững tại địa phương.