Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nước là tài nguyên thiết yếu đối với sự tồn tại của con người, hệ sinh thái và sự phát triển kinh tế - xã hội. Trong bối cảnh công nghiệp hóa và đô thị hóa tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng nguồn nước sạch ngày càng gia tăng, đồng thời các nguồn nước tự nhiên phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng do chất thải sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp chưa được xử lý đồng bộ.

Tại tỉnh Bắc Kạn, sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp, thương mại và dịch vụ đã thúc đẩy nhanh quá trình mở rộng đô thị. Phường Sông Cầu là một trong những địa bàn trung tâm của thành phố Bắc Kạn, tập trung các trường học (như Trường Cao đẳng Cộng đồng), khu thương mại và nhiều dự án phát triển đô thị. Sự gia tăng dân số cơ học từ sinh viên và lao động nhập cư dẫn đến nhu cầu phòng trọ tăng nhanh, kéo theo áp lực lớn về hạ tầng xử lý nước thải và rác thải sinh hoạt. Xuất phát từ thực trạng quản lý và sử dụng nguồn nước tại địa phương, đề tài "Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt trên địa bàn phường Sông Cầu thành phố Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn" được thực hiện nhằm kiểm soát hiện trạng chất lượng nước và cung cấp luận cứ cho công tác bảo vệ môi trường.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể gồm:

  1. Xác định nguồn nước và tình hình sử dụng nước sinh hoạt của phường Sông Cầu, thành phố Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn.
  2. Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt tại phường Sông Cầu, thành phố Bắc Kạn.
  3. Đề xuất một số giải pháp nâng cao chất lượng nước sinh hoạt trên địa bàn phường Sông Cầu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Nguồn nước sinh hoạt và các chỉ tiêu lý, hóa, vi sinh đặc trưng phản ánh chất lượng nước sinh hoạt.
  • Phạm vi không gian: Địa bàn phường Sông Cầu, thành phố Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn.
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu và thu thập dữ liệu thực địa được tiến hành từ ngày 25/01/2018 đến ngày 25/04/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết, khái niệm và cơ sở pháp lý

Khóa luận vận dụng hệ thống khái niệm chuẩn hóa về tài nguyên nước, nước mặt, nước dưới đất, nước sinh hoạt, ô nhiễm nước và suy thoái nguồn nước theo quy định của Luật Tài nguyên nước năm 2012 và Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 (Luật số 55/2014/QH13). Nghiên cứu phân tích hai nguồn gốc gây ô nhiễm chính gồm ô nhiễm tự nhiên (lũ lụt, xói mòn, xác sinh vật phân hủy) và ô nhiễm nhân tạo (nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp chứa chất hữu cơ, nitơ, photpho, kim loại nặng).

Hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia được sử dụng làm hệ quy chiếu đánh giá bao gồm:

  • Quy chuẩn nước mặt: QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt).
  • Quy chuẩn nước ngầm: QCVN 09-MT:2015/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất).
  • Quy chuẩn nước sinh hoạt và ăn uống: QCVN 02:2009/BYT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt) và QCVN 01:2009/BYT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống).
  • Các văn bản quản lý liên quan: Nghị định số 18/2015/NĐ-CP, Nghị định số 19/2015/NĐ-CP, Nghị định số 155/2016/NĐ-CP, Nghị định số 117/2007/NĐ-CP, Nghị định số 124/2011/NĐ-CP và Thông tư số 50/2015/TT-BYT.

Phương pháp nghiên cứu

Đề tài kết hợp nghiên cứu lý luận, điều tra xã hội học và phân tích thực nghiệm trong phòng thí nghiệm:

  • Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp: Thu thập dữ liệu khí tượng, thủy văn, điều kiện kinh tế - xã hội từ UBND phường Sông Cầu, Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Bắc Kạn, Chi cục Bảo vệ Môi trường và các tài liệu khoa học công bố trước đó.
  • Phương pháp điều tra phỏng vấn: Thiết kế phiếu điều tra phỏng vấn trực tiếp đại diện các hộ gia đình ngẫu nhiên tại các tổ dân phố 1, 5, 6, 14, 16 và 19 để khảo sát nguồn nước sử dụng, phương thức xử lý nước, nơi xả thải và đánh giá cảm quan.
  • Phương pháp khảo sát thực tế: Khảo sát thực địa vị trí địa lý, địa hình, các điểm tập kết rác, hệ thống cống thoát nước và các cơ sở kinh doanh, dịch vụ trên địa bàn phường.
  • Phương pháp lấy mẫu và phân tích phòng thí nghiệm: Quy trình lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển tuân thủ TCVN 5992:1995 (ISO 5667-2:1991) và TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3:1985). Mẫu nước được phân tích tại phòng thí nghiệm Khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm (Đại học Thái Nguyên) theo các phương pháp tiêu chuẩn:
    • Màu sắc: TCVN 6158:1996
    • Độ đục: TCVN 6184:1996
    • Độ cứng: TCVN 6224:1996
    • pH: TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008)
    • BOD5: TCVN 6001-1:2008 / TCVN 6001-2:2008
    • COD: TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989)
  • Phương pháp so sánh, đối chiếu: So sánh số liệu đo đạc thực tế với các ngưỡng giới hạn tối đa cho phép trong QCVN 08-MT:2015/BTNMT, QCVN 09-MT:2015/BTNMT và QCVN 02:2009/BYT.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Phần mở đầu trình bày tính cấp thiết của việc bảo vệ nguồn tài nguyên nước trước áp lực phát triển đô thị tại phường Sông Cầu, thành phố Bắc Kạn. Tác giả xác định rõ 3 mục tiêu nghiên cứu, nêu bật ý nghĩa học tập, nghiên cứu khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài trong việc cung cấp cơ sở dữ liệu môi trường cho các nhà quản lý địa phương.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng thuật toàn diện cơ sở lý thuyết và thực tiễn:

  • Hệ thống hóa các khái niệm chuyên ngành, vai trò của nước đối với sinh học cơ thể người và đời sống sản xuất (nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ).
  • Trình bày chi tiết bảng tiêu chuẩn, giới hạn nồng độ các thông số vật lý, hóa học, vi sinh theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT, QCVN 09-MT:2015/BTNMT, QCVN 02:2009/BYT, QCVN 01:2009/BYT.
  • Khái quát bức tranh tài nguyên nước thế giới, thực trạng chất lượng nước sinh hoạt tại Việt Nam và tỉnh Bắc Kạn (đặc điểm 5 lưu vực sông chính, tiềm năng nước ngầm 1,5 - 2 tỷ $m^3$).
  • Tổng hợp các phương pháp xử lý nước hộ gia đình (lắng, lọc, đánh phèn) và công nghệ xử lý nước thải sinh học dính bám (bể Anoxic kết hợp bể sinh học giá thể cố định và bể lắng II).

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày cụ thể địa điểm nghiên cứu (phường Sông Cầu), thời gian thực hiện (tháng 01/2018 - tháng 04/2018), 4 nội dung nghiên cứu trọng tâm và quy trình kỹ thuật của 5 phương pháp tiếp cận. Tác giả mô tả chi tiết phương thức lấy mẫu nước giếng khoan (lấy trực tiếp từ vòi bơm sau khi xả bỏ mẫu đầu), nước mặt ao hồ (ở độ sâu 10-30 cm) và nước máy (từ vòi cấp trực tiếp), cùng các tiêu chuẩn quốc gia tương ứng áp dụng cho từng chỉ tiêu phân tích.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 cung cấp toàn bộ dữ liệu thực địa và kết quả phân tích:

  • Đặc điểm địa bàn: Phường Sông Cầu có diện tích tự nhiên 198,07 ha; nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng mưa trung bình 2007 mm/năm (85% tập trung vào tháng 6-9); dân số năm 2017 là 7.649 người (1.718 hộ), mật độ dân số 1.568 người/$km^2$, có 1 nhà máy hóa chất Z129 thuộc Bộ Quốc phòng đóng trên địa bàn cùng các cơ sở tiểu thủ công nghiệp (chế biến chè, nhôm kính, cơ khí).
  • Cơ cấu sử dụng nguồn nước: Khảo sát ghi nhận 53,3% số hộ sử dụng nước máy, 30% sử dụng nước giếng đào và 16,67% sử dụng nước giếng khoan.
  • Nguồn phát sinh ô nhiễm:
    • Nước thải sinh hoạt: 95% hộ đấu nối xả vào hệ thống cống chung, 5% xả trực tiếp ra ao hồ tự nhiên.
    • Rác thải sinh hoạt: Phát sinh ước tính 2013,1025 tấn/năm.
    • Công trình vệ sinh: 100% hộ dân được điều tra sử dụng nhà vệ sinh tự hoại.
    • Hoạt động thương mại dịch vụ: Chợ, quảng trường, nhà nghỉ, nhà hàng và cửa hàng rửa xe là các nguồn thải tác động thường xuyên lên môi trường nước.
  • Đề xuất giải pháp: Hệ thống hóa 4 nhóm giải pháp nâng cao chất lượng nước sinh hoạt trên địa bàn phường.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng hợp các phát hiện chính từ kết quả khảo sát và phân tích thực nghiệm; kiến nghị các cơ quan ban ngành tăng cường công tác thanh kiểm tra, đầu tư hệ thống thu gom và nâng cấp chất lượng mạng lưới cấp nước tập trung.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng và phát hiện chính

Khóa luận đã thu thập và thống kê số liệu cụ thể về hiện trạng hạ tầng và tập quán sử dụng nước của người dân tại phường Sông Cầu:

Chỉ tiêu khảo sát Phân loại Số lượng (Hộ) Tỷ lệ (%)
Nguồn nước sinh hoạt Nước máy 32 53,3
Nước giếng đào 18 30,0
Nước giếng khoan 8 16,67
Nơi xả nước thải sau sử dụng Cống thải chung 57 95,0
Không cố định (ao, hồ) 3 5,0
Loại hình nhà vệ sinh Tự hoại 60 100,0
Hố xí 2 ngăn / Hố xí đất 0 0,0

Về chất lượng môi trường nước trên lưu vực sông Cầu chảy qua địa bàn, số liệu quan trắc của cơ quan quản lý được tác giả trích dẫn cho thấy nguồn nước mặt có dấu hiệu ô nhiễm chất hữu cơ và hợp chất nitơ với các chỉ tiêu vượt chuẩn:

  • Hàm lượng $BOD_5$ vượt từ 1,08 đến 9,5 lần quy chuẩn.
  • Hàm lượng $COD$ vượt từ 1,2 đến 5,8 lần quy chuẩn.
  • Nồng độ Amoni ($NH_4^+$) vượt từ 1,34 đến 20 lần quy chuẩn.
  • Hàm lượng dầu mỡ đo được tại 6/6 vị trí quan trắc đều vượt giới hạn cho phép.

Hệ thống giải pháp tác giả đề xuất

Tác giả đề xuất 4 nhóm giải pháp đồng bộ nhằm cải thiện chất lượng nước sinh hoạt:

  1. Giải pháp về thể chế và chính sách: Thực thi nghiêm túc các điều khoản của Luật Bảo vệ môi trường và Luật Tài nguyên nước; cụ thể hóa các quy định xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực môi trường (theo Nghị định 155/2016/NĐ-CP).
  2. Giải pháp về công tác quản lý: Tăng cường giám sát hoạt động xả thải của các cơ sở công nghiệp (như nhà máy Z129), cơ sở tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ thương mại; quy hoạch mạng lưới thoát nước và vùng bảo hộ vệ sinh nguồn nước.
  3. Giải pháp kỹ thuật:
    • Đối với nước ngầm: Hướng dẫn người dân trám lấp giếng khoan hỏng/không sử dụng để tránh ô nhiễm tầng nông xuyên tầng sâu; xây dựng bệ giếng cao, có nắp đậy cách xa công trình phụ.
    • Đối với nước cấp đô thị: Nâng cao hiệu quả quy trình xử lý nước tại trạm cấp nước, kiểm soát rò rỉ mạng lưới đường ống.
    • Ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh học (bể Anoxic, màng sinh học dính bám) để làm sạch nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
  4. Giải pháp tuyên truyền, giáo dục: Phổ biến kiến thức vệ sinh nguồn nước, vận động người dân không xả rác bừa bãi và khuyến khích kiểm tra định kỳ chất lượng nước sinh hoạt hộ gia đình.

Đóng góp của đề tài

Khóa luận đã cung cấp bộ dữ liệu thực địa cập nhật năm 2017 - 2018 về cơ cấu sử dụng nước và hiện trạng xả thải tại phường Sông Cầu, thành phố Bắc Kạn. Đề tài phản ánh trung thực mối liên hệ giữa sức ép đô thị hóa cục bộ (do dân cư tạm trú và dịch vụ phát triển) với rủi ro suy giảm chất lượng nước, tạo cơ sở thực tiễn phục vụ công tác quy hoạch môi trường của địa phương.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Phạm vi thời gian nghiên cứu thực địa ngắn (diễn ra trong 3 tháng từ 25/01/2018 đến 25/04/2018), chủ yếu phản ánh chất lượng nước trong một giai đoạn thời tiết nhất định, chưa bao quát toàn bộ sự biến động theo mùa (mùa khô và mùa mưa sâu).
    • Dung lượng mẫu khảo sát xã hội học còn khiêm tốn, tập trung tại một số tổ dân phố đại diện (tổ 1, 5, 6, 14, 16, 19) thay vì toàn bộ 19 tổ dân phố trên địa bàn.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Thực hiện quan trắc định kỳ nhiều đợt trong năm để đánh giá chính xác tác động của chế độ thủy văn và lượng mưa đến chất lượng nước sinh hoạt.
    • Mở rộng phân tích các chỉ tiêu vi lượng chuyên sâu (kim loại nặng, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, vi sinh vật gây bệnh) trong các nguồn nước giếng ngầm tự khai thác của hộ gia đình.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên và học viên: Thuộc các chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Tài nguyên và Môi trường cần tài liệu mẫu về cấu trúc đề tài đánh giá chất lượng môi trường nước đô thị.
  • Cán bộ quản lý chuyên môn: Cán bộ Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Bắc Kạn, cán bộ địa chính - môi trường cấp phường trong việc tham khảo số liệu điều tra nguồn thải và định hướng quản lý hạ tầng cấp thoát nước.
  • Nội dung đáng giá để tham khảo: Bảng tổng hợp các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 08-MT:2015/BTNMT, QCVN 09-MT:2015/BTNMT, QCVN 02:2009/BYT); phương pháp xây dựng phiếu điều tra hộ gia đình về tập quán dùng nước; quy trình phân tích các thông số lý hóa theo TCVN.

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn nước sinh hoạt chủ yếu của người dân phường Sông Cầu theo số liệu khảo sát là gì?
Theo kết quả khảo sát của đề tài, 53,3% số hộ gia đình sử dụng nước máy (nước sạch), 30% sử dụng nước giếng đào và 16,67% sử dụng nước giếng khoan.

2. Tình hình xử lý và thoát nước thải sinh hoạt tại địa bàn phường được ghi nhận như thế nào?
95% số hộ dân xả nước thải sinh hoạt vào hệ thống cống thải chung của khu vực, trong khi 5% số hộ vẫn xả trực tiếp ra ao, hồ tự nhiên. 100% hộ gia đình được điều tra có nhà vệ sinh tự hoại.

3. Khóa luận sử dụng các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nào để đối chiếu chất lượng nước?
Nghiên cứu sử dụng QCVN 08-MT:2015/BTNMT (đối với nước mặt), QCVN 09-MT:2015/BTNMT (đối với nước dưới đất), QCVN 02:2009/BYT (đối với nước sinh hoạt) và QCVN 01:2009/BYT (đối với nước ăn uống).

4. Dữ liệu quan trắc thứ cấp cho thấy những thông số nào của nước sông Cầu vượt ngưỡng quy chuẩn?
Các chỉ tiêu vượt chuẩn gồm: $BOD_5$ (vượt từ 1,08 đến 9,5 lần), $COD$ (vượt từ 1,2 đến 5,8 lần), $NH_4^+$ (vượt từ 1,34 đến 20 lần) và dầu mỡ vượt giới hạn cho phép tại tất cả các điểm quan trắc.

5. Đề tài được thực hiện trong khoảng thời gian nào và do cơ quan nào quản lý học thuật?
Đề tài được thực hiện từ ngày 25/01/2018 đến ngày 25/04/2018, thuộc Khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm (Đại học Thái Nguyên) dưới sự hướng dẫn của TS. Dư Ngọc Thành.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Thế Long đã phản ánh toàn diện thực trạng sử dụng nguồn nước và công tác vệ sinh môi trường tại phường Sông Cầu, thành phố Bắc Kạn trong giai đoạn 2017 - 2018. Thông qua việc kết hợp các phương pháp điều tra xã hội học và phân tích quy chuẩn kỹ thuật, nghiên cứu đã chỉ ra sự phụ thuộc của người dân vào cả nguồn nước máy lẫn nước ngầm, đồng thời ghi nhận các nguồn thải tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm. Hệ thống 4 nhóm giải pháp được đề xuất cung cấp cơ sở thực tiễn có giá trị cho việc nâng cao chất lượng nước sinh hoạt và quản lý môi trường đô thị tại địa phương.