Tổng quan nghiên cứu

Trong giai đoạn 2015 - 2017, chất lượng nước mặt sông Cầu đoạn chảy qua xã Văn Lăng, huyện Đồng Hỷ đến xã Sơn Cẩm, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên đã chịu nhiều tác động từ các hoạt động kinh tế - xã hội và môi trường. Sông Cầu là một trong những nguồn nước quan trọng cung cấp cho sinh hoạt, sản xuất công nghiệp và nông nghiệp của 6 tỉnh phía Bắc, trong đó có Thái Nguyên. Tuy nhiên, sự gia tăng các nguồn thải công nghiệp, sinh hoạt, y tế và nông nghiệp đã làm suy giảm chất lượng nước mặt, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái thủy sinh.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá thực trạng chất lượng nước mặt sông Cầu tại đoạn nghiên cứu, phân tích các áp lực tác động, thu thập ý kiến người dân về chất lượng nước và đề xuất các giải pháp cải thiện môi trường nước mặt. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên đoạn sông từ xã Văn Lăng, huyện Đồng Hỷ đến xã Sơn Cẩm, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên, với dữ liệu thu thập và phân tích trong ba năm liên tiếp từ 2015 đến 2017.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp số liệu khoa học làm cơ sở cho các cơ quan quản lý nhà nước trong công tác bảo vệ môi trường, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước. Qua đó, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế bền vững và bảo vệ sức khỏe người dân trong khu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các khái niệm và quy chuẩn kỹ thuật môi trường được quy định trong Luật Bảo vệ Môi trường 2014 và Luật Tài nguyên Nước 2012. Các thuật ngữ chuyên ngành như ô nhiễm môi trường, suy thoái môi trường, tiêu chuẩn môi trường, quy chuẩn kỹ thuật môi trường, ô nhiễm nguồn nước và suy thoái nguồn nước được sử dụng để phân tích và đánh giá chất lượng nước mặt.

Hai mô hình nghiên cứu chính được áp dụng gồm:

  1. Mô hình đánh giá chất lượng nước mặt theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Đây là quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, quy định các giới hạn cho các thông số như pH, BOD5, COD, TSS, kim loại nặng (As, Cd, Pb, Hg, Fe), các chỉ tiêu dinh dưỡng (NO3-, NH4+), dầu mỡ và vi sinh vật Coliform. Mô hình này giúp đánh giá mức độ ô nhiễm và khả năng sử dụng nước cho các mục đích khác nhau.

  2. Mô hình phân tích áp lực tác động môi trường: Phân tích các nguồn thải chính gồm công nghiệp, sinh hoạt, y tế và nông nghiệp, từ đó xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt.

Các khái niệm chính bao gồm: nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD), oxy hòa tan (DO), tổng chất rắn lơ lửng (TSS), vi sinh vật chỉ thị Coliform, và các kim loại nặng độc hại.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu thứ cấp từ Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh, cùng các báo cáo hiện trạng môi trường năm 2015, 2016 và số liệu khảo sát thực địa năm 2017.

Phương pháp lấy mẫu nước được thực hiện tại 4 điểm quan trắc chính: Văn Lăng, Hòa Bình, Sơn Cẩm và Nghinh Tường, theo Quyết định số 281/QĐ-UBND tỉnh Thái Nguyên. Mỗi điểm lấy mẫu 3 đợt trong năm 2017 (ngày 19/01, 07/03 và 17/05), mỗi mẫu 1 lít, theo tiêu chuẩn kỹ thuật TCVN 6663 và ISO 5667.

Phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước được thực hiện bằng các phương pháp chuẩn quốc tế như SMEWW, TCVN, sử dụng thiết bị phân tích hiện đại như phổ khối plasma cảm ứng và sắc ký ion.

Phương pháp điều tra, phỏng vấn được áp dụng với 50 hộ dân sống quanh khu vực lấy mẫu nhằm thu thập ý kiến về hiện trạng sử dụng và đánh giá cảm quan chất lượng nước.

Dữ liệu được xử lý, tổng hợp và phân tích bằng phần mềm Microsoft Excel, so sánh với quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT để đánh giá mức độ ô nhiễm và diễn biến chất lượng nước trong giai đoạn nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước mặt có xu hướng biến động theo mùa và vị trí lấy mẫu: Giá trị pH dao động trong khoảng 6,5 - 8,2, phù hợp với giới hạn cho phép (6 - 8,5). Tuy nhiên, các chỉ tiêu BOD5 và COD tại một số điểm vượt quy chuẩn, với BOD5 trung bình năm 2017 tại điểm Sơn Cẩm là 6,8 mg/l, vượt 36% so với giới hạn cho phép loại B1 (5 mg/l). COD cũng ghi nhận mức cao nhất 25 mg/l tại điểm Hòa Bình, vượt 25% so với tiêu chuẩn.

  2. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và kim loại nặng vượt ngưỡng cho phép: TSS tại điểm Nghinh Tường có giá trị trung bình 45 mg/l, vượt 50% so với giới hạn 30 mg/l. Kim loại nặng như Pb, Cd, As tại các điểm khai thác khoáng sản vượt từ 3,5 đến 20 lần so với quy chuẩn, đặc biệt Pb tại mỏ khai thác Phú Đô vượt 18 lần.

  3. Chỉ số vi sinh vật Coliform cao, tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm vi sinh: Mức Coliform tại các điểm lấy mẫu dao động từ 500 đến 1500 MPN/100ml, vượt xa giới hạn cho phép 500 MPN/100ml, phản ánh ô nhiễm do nước thải sinh hoạt và y tế chưa được xử lý triệt để.

  4. Ý kiến người dân phản ánh chất lượng nước suy giảm: Khoảng 68% người dân khảo sát cho biết nước sông có mùi hôi và màu sắc thay đổi theo mùa, ảnh hưởng đến sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp. 54% người dân lo ngại về ảnh hưởng sức khỏe do ô nhiễm nước.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của ô nhiễm là do các nguồn thải công nghiệp, đặc biệt là khai thác khoáng sản với lượng nước thải lớn chứa kim loại nặng và chất rắn lơ lửng. Nguồn thải sinh hoạt và y tế chưa được xử lý triệt để cũng góp phần làm tăng chỉ số Coliform và các chất hữu cơ trong nước.

So sánh với các nghiên cứu tại lưu vực sông Cầu và các lưu vực sông khác trong nước, mức độ ô nhiễm tại đoạn nghiên cứu tương đối nghiêm trọng, đặc biệt về kim loại nặng và vi sinh vật. Biểu đồ diễn biến các chỉ tiêu pH, BOD5, TSS và Coliform qua các năm cho thấy xu hướng ô nhiễm có chiều hướng tăng nhẹ, đặc biệt trong mùa mưa do nước chảy tràn cuốn theo chất thải.

Kết quả nghiên cứu khẳng định sự cần thiết của việc kiểm soát chặt chẽ các nguồn thải, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước. Việc áp dụng các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia trong quản lý chất lượng nước mặt là cơ sở pháp lý quan trọng để thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường kiểm soát và xử lý nước thải công nghiệp và khai thác khoáng sản: Yêu cầu các cơ sở khai thác khoáng sản và công nghiệp trên địa bàn lắp đặt hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn, giảm thiểu lượng kim loại nặng và chất rắn lơ lửng thải ra môi trường. Thời gian thực hiện trong 2 năm, chủ thể là Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với chính quyền địa phương.

  2. Xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và y tế tại các khu dân cư: Đầu tư xây dựng các trạm xử lý nước thải tập trung, đặc biệt tại các xã có mật độ dân cư cao, nhằm giảm tải ô nhiễm vi sinh vật và các chất hữu cơ. Thời gian thực hiện 3 năm, chủ thể là UBND huyện và các đơn vị liên quan.

  3. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước: Triển khai các chương trình giáo dục môi trường, vận động người dân không xả thải trực tiếp ra sông, bảo vệ bờ sông và sử dụng nước tiết kiệm. Thời gian liên tục, chủ thể là các tổ chức xã hội, trường học và chính quyền địa phương.

  4. Xây dựng và thực hiện kế hoạch giám sát chất lượng nước mặt định kỳ: Thiết lập mạng lưới quan trắc môi trường nước mặt mở rộng, cập nhật số liệu thường xuyên để kịp thời phát hiện và xử lý các điểm nóng ô nhiễm. Thời gian thực hiện ngay và duy trì lâu dài, chủ thể là Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sử dụng số liệu và phân tích để xây dựng chính sách, quy hoạch và các biện pháp quản lý nguồn nước hiệu quả.

  2. Các doanh nghiệp khai thác khoáng sản và công nghiệp: Tham khảo để hiểu rõ tác động môi trường của hoạt động sản xuất, từ đó cải tiến công nghệ và quy trình xử lý nước thải.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học môi trường: Là tài liệu tham khảo khoa học về đánh giá chất lượng nước mặt, phương pháp lấy mẫu và phân tích môi trường nước.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội tại địa phương: Nâng cao nhận thức về tình trạng ô nhiễm và vai trò của cộng đồng trong bảo vệ nguồn nước, từ đó tham gia tích cực vào các hoạt động bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Chất lượng nước mặt sông Cầu đoạn nghiên cứu có bị ô nhiễm nghiêm trọng không?
    Có, các chỉ tiêu như BOD5, COD, TSS và kim loại nặng vượt giới hạn quy chuẩn, đặc biệt tại các điểm gần khu công nghiệp và mỏ khai thác khoáng sản, cho thấy mức độ ô nhiễm đáng kể.

  2. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nguồn nước là gì?
    Nguyên nhân chủ yếu là do nước thải từ hoạt động khai thác khoáng sản, công nghiệp, sinh hoạt và y tế chưa được xử lý triệt để, cùng với các hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật.

  3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích nước được thực hiện như thế nào?
    Mẫu nước được lấy tại 4 điểm quan trắc theo tiêu chuẩn quốc gia, phân tích các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh bằng các phương pháp chuẩn quốc tế như SMEWW và TCVN, đảm bảo độ chính xác và tin cậy.

  4. Ý kiến người dân về chất lượng nước như thế nào?
    Phần lớn người dân phản ánh nước sông có mùi hôi, màu sắc thay đổi theo mùa và ảnh hưởng đến sinh hoạt, sản xuất, đồng thời bày tỏ lo ngại về sức khỏe do ô nhiễm.

  5. Giải pháp nào được đề xuất để cải thiện chất lượng nước?
    Các giải pháp bao gồm kiểm soát và xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt, tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng, xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước định kỳ và thực thi nghiêm các quy chuẩn kỹ thuật.

Kết luận

  • Đánh giá chất lượng nước mặt sông Cầu đoạn qua xã Văn Lăng đến xã Sơn Cẩm cho thấy nhiều chỉ tiêu vượt quy chuẩn, đặc biệt BOD5, COD, TSS và kim loại nặng, phản ánh ô nhiễm nghiêm trọng.
  • Các nguồn thải công nghiệp, khai thác khoáng sản, sinh hoạt và y tế là nguyên nhân chính gây ô nhiễm.
  • Ý kiến người dân đồng thuận về tình trạng ô nhiễm và mong muốn có các biện pháp cải thiện.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm kiểm soát nguồn thải, nâng cao nhận thức và giám sát chất lượng nước.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác quản lý và bảo vệ môi trường nước mặt tại địa phương trong giai đoạn tiếp theo.

Tiếp theo, cần triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu đánh giá chất lượng nước trong các năm tiếp theo để theo dõi diễn biến và hiệu quả các biện pháp bảo vệ môi trường. Các cơ quan quản lý và cộng đồng dân cư được khuyến khích phối hợp chặt chẽ nhằm bảo vệ nguồn nước bền vững.

Luận văn này là tài liệu tham khảo quý giá cho các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng trong công tác bảo vệ môi trường nước mặt tại tỉnh Thái Nguyên và các vùng lân cận.