ĐẶT VẤN ĐỀ 1.Tính cấp thiết của đề tài Cao Bằng là một tỉnh miền núi vùng cao biên giới, có tọa độ địa lý 22o22’- 23o08’ vĩ độ Bắc và 105o40’ - 106o40’ kinh độ Đông, phía Bắc và phía Đông Bắc giáp tỉnh Quảng Tây - Trung Quốc, với đường biên giới trải dài 331km. Phía Nam giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Kạn, Tuyên Quang, phía Tây giáp tỉnh Hà Giang. Kinh tế tỉnh Cao Bằng ước đạt tốc độ tăng trưởng trung bình 10,96%/năm, trong đó giai đoạn 2000-2005, tăng trưởng 10,79%/năm và giai đoạn 2006-2008 tăng cao hơn giai đoạn trước đạt 11,23%/năm. Ngành đạt tăng trưởng cao nhất là ngành xây dựng, toàn giai đoạn tăng trên 20%/năm, tiếp đến là ngành dịch vụ tăng trên 16%/năm, ngành công nghiệp tăng 11,69%/năm, ngành nông lâm thủy sản tăng 2,61%/năm.
Quá trình phát triển kinh tế - xã hội Cao Bằng trong những năm qua đã đạt được nhiều kết quả đáng khích lệ, tuy nhiên cũng tác động không nhỏ đến môi trường. Các quá trình gia tăng dân số, công nghiệp hóa, hiện đại hóa dẫn đến khai thác tài nguyên một cách quá mức, đáng báo động là các cánh rừng đầu nguồn các con sông chính, nạn khai thác vàng sa khoáng trái phép trên sông, khai thác triệt để nguồn tài nguyên cát cuội sỏi vốn rất nghèo trên sông Bằng Giang, sông Hiến, sông Khuây Sơn, sông Gâm. Tuy nhiên, bên cạnh những đóng góp tích cực, quá trình phát triển kinh tế - xã hội ở Cao Bằng đang phải đối mặt với nhiều thách thức lớn về ô nhiễm môi trường do chất thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp của con người. Những thách thức này nếu không được giải quyết tốt có thể gây ra những thảm họa về môi trường và biến đổi khí hậu, hậu quả cuối cùng là tác động nghiêm trọng đến đời sống, sức khỏe người dân hiện tại và tương lai.
Nhận định được tầm quan trọng trong công tác bảo vệ môi trường, tỉnh Cao Bằng hướng đến mục tiêu PTBV, do đó vấn đề bảo vệ môi trường ngày càng được chính quyền địa phương, các cơ quan quản lý có liên quan và người dân quan tâm. n 2 Nguồn tài nguyên nước ở sông Bằng Giang, thuộc thành phố Cao Bằng cũng đang là một vấn đề cần đặc biệt quan tâm khi việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước chưa được quan tâm đúng mức dẫn đến việc ô nhiễm trầm trọng, đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của người dân. Xuất phát từ yêu cầu thực tế về đánh giá chất lượng môi trường nước của thành phố, để từ đó đưa ra các giải pháp góp phần giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng môi trường nước của thành phố trong thời gian tới. Được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm Khoa Quản lý tài nguyên, khoa Môi Trường - trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.s Nguyễn Duy Hải tôi tiến hành xây dựng đề tài: “Đánh giá chất lượng nước sông Bằng Giang đoạn chảy qua thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Đưa ra kết quả chính xác về hiện trạng môi trường nước sông Bằng Giang. - Làm rõ nguyên nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng nước. - Đề xuất các biện pháp cải thiện ô nhiễm và bảo vệ nguồn nước phù hợp. Yêu cầu của đề tài - Số liệu thu thập phải đảm bảo độ chính xác và tin cậy.
- Đánh giá đúng hiện trạng chất lượng nước sông chảy qua thành phố Cao Bằng. - Xác định nguồn và mức độ ảnh hưởng tới chất lượng nước sông. - Đảm bảo đúng các TCVN, các kỹ thuật lấy mẫu và phân tích mẫu. - Thể hiện tính khoa học, khách quan, dễ hiểu, dễ làm và có tính xã hội cao.
- Đề ra các giải pháp mang tính khả thi và phù hợp với khu vực nghiên cứu 1. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học - Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã được học tập và nghiên cứu. - Nâng cao nhận thức, kỹ năng và rút kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này.
n 3 - Bổ sung tư liệu cho học tập sau này. - Tích lũy kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường. Ý nghĩa thực tiễn - Đưa ra được các đánh giá chung nhất về chất lượng môi trường nước, giúp cho cơ quan quản lý nhà nước về môi trường có biện pháp thích hợp bảo vệ môi trường. - Nâng cao nhận thức, tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi trường cho mọi cộng đồng dân cư.
n 4 Phần 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2. Các khái niệm chung - Khái niệm về tài nguyên nước: Tài nguyên nước là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào những mục đích khác nhau. Nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường.
Hầu hết các hoạt động trên đều cần nước ngọt. [3] - Khái niệm nước mặt: Nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. [3] - Ô nhiễm môi trường: Ô nhiễm môi trường là tình trạng môi trường bị ô nhiễm bởi các chất hóa học, sinh học, bức xạ, tiếng ồn,.
gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và các cơ thể sống khác. [3] - Ô nhiễm môi trường nước: Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và chất lượng nước không đáp ứng cho các mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến đời sống con người và sinh vật. Nước trong tự nhiên tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau: nước ngầm, nước ở các sông hồ, tồn tại ở thể hơi trong không khí. Nước bị ô nhiễm nghĩa là thành phần của nó tồn tại các chất khác, mà các chất này có thể gây hại cho con người và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên.
[3] - TCMT: Tiêu chuẩn môi trường là những chuẩn mức, giới hạn cho phép, được quy định dùng làm căn cứ để quản lý môi trường. [19] - Dấu hiệu đặc trưng của nước bị ô nhiễm: + Thay đổi tính chất lý học ( độ trong, màu, mùi, nhiệt độ…) + Thay đổi thành phần hóa học ( pH, hàm lượng các chất vô cơ và hữu cơ…) + Lượng oxy hòa tan ( DO) trong nước giảm do các quá trình sinh hóa để oxy hóa các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào. + Các vi sinh vật thay đổi về loài và số lượng. Có xuất hiện các vi trùng gây bệnh.
[14] n 5 - Các dạng ô nhiễm nước mặt thường gặp: + Ô nhiễm chất hữu cơ: Đó là sự có mặt của các chất tiêu thụ oxy trong nước. Các chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm chất hữu cơ là: DO, BOD, COD. + Ô nhiễm các chất vô cơ: Có nhiều chất vô cơ gây ô nhiễm môi trường nước, tuy nhiên có một số nhóm điển hình như: Các loại phân bón chất vô cơ (là các hợp chất vô cơ mà thành phần chủ yếu là cacbon, hydro và oxy, ngoài ra chúng còn chứa các nguyên tố vi lượng khác), các khoáng axit, cặn… + Ô nhiễm các chất phú dưỡng: Phú dưỡng là sự gia tăng hàm lượng Nito, Photpho trong nước nhập vào các thủy vực dẫn đến sự tăng trưởng của các thực vật bậc thấp (rong, tảo…). Nó tạo ra những biến đổi trong hệ sinh thái nước, làm giảm lượng oxy trong nước.
Do đó làm chất lượng nước bị suy giảm và ô nhiễm. + Ô nhiễm do kim loại nặng và các hóa chất khác: thường gặp trong các thủy vực gần khu công nghiệp, khu vực khai khoáng và các thành phố. Ô nhiễm kim loại nặng và các chất nguy hại có tác động rất trầm trọng tới hoạt động sống của con người và sinh vật. Chúng chậm phân hủy và sẽ tích lũy theo chuỗi thức ăn vào cơ thể con người và động vật.
+ Ô nhiễm nguồn nước mặt bởi tàn dư thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học: Trong quá trình sử dụng, một lượng lớn thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học bị đẩy vào vực nước ruộng, ao, hồ, đầm…Chúng sẽ lan truyền và tích lũy trong đất, nước và các sản phẩm nông nghiệp. Khái niệm các chỉ tiêu thông số đánh giá 2. pH Về mặt môi sinh, trong thiên nhiên pH ảnh hưởng đến các hoạt động sinh học trong nước liên quan đến một số đặc tính ăn mòn, hòa tan… chi phối các quá trình xử lý nước như lắng phèn, làm mềm, khử sắt, diệt khuẩn… Vì thế việc xét nghiệm pH để hoàn chỉnh chất lượng nước cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật trong từng khâu quản lý rất quan trọng và quan trọng hơn nữa là đảm bảo chất lượng cho người tiêu dùng.Oxy hòa tan (DO) DO là yếu tố xác định sự thay đổi xảy ra do vi sinh vật kị khí hay hiếu khí. Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất liên quan đến việc kiểm soát ô nhiễm n 6 dòng chảy.
Ngoài ra DO còn là cơ sở kiểm tra BOD nhằm đánh giá mức ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp.Tất cả các quá trình xử lý hiếu khí phụ thuộc vào sự hiện diện của DO trong nước thải, việc xác định DO không thể thiếu vì đó là phương tiện kiểm soát tốc độ sục khí để bảo đảm đủ lượng DO thích hợp cho vi sinh vật hiếu khí phát triển.Nhu cầu oxy hóa học (COD) Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị oxy hóa có trong nước thải. Chỉ tiêu nhu cầu sinh hóa BOD5 không đủ để phản ánh khả năng oxy hóa các chất hữu cơ khó bị oxy hóa và các chất vô cơ có thể bị oxy hóa có trong nước thải, nhất là nước thải công nghiệp. Vì vậy, cần phải xác định nhu cầu oxy hóa học để oxy hóa hoàn toàn các chất bẩn có trong nước thải. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) Là lượng oxy cần thiết cho vi khuẩn sống và hoạt động để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải.
BOD được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật môi trường. Nó là chỉ tiêu xác định mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp qua chỉ số oxy dùng để khoáng hóa các chất hữu cơ…Ngoài ra BOD còn là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá sự ô nhiễm của dòng chảy. BOD còn liên quan đến việc đo lượng oxy tiêu thụ do vi sinh vật khi phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải.