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 tiêu cực từ các hoạt động kinh tế - xã hội. Sông Cầu là một trong những nguồn nước quan trọng cung cấp cho sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp của 6 tỉnh phía Bắc, trong đó có Thái Nguyên. Theo báo cáo, lưu vực sông Cầu có tổng lưu lượng nước hàng năm đạt khoảng 4,2 tỷ m³, với dòng chảy mùa lũ chiếm tới 75% lượng nước cả năm. Tuy nhiên, chất lượng nước mặt tại đoạn nghiên cứu đã bị suy giảm nghiêm trọng do các nguồn thải công nghiệp, sinh hoạt, y tế và nông nghiệp. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá thực trạng chất lượng nước mặt, phân tích các áp lực tác động, thu thập ý kiến người dân và đề xuất giải pháp cải thiện môi trường nước mặt tại khu vực này. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào 4 điểm lấy mẫu chính tại xã Văn Lăng, Hòa Bình, Sơn Cẩm và Nghinh Tường, với số liệu thu thập và phân tích trong 3 năm liên tiếp. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu khoa học làm cơ sở cho các cơ quan quản lý nhà nước trong công tác bảo vệ môi trường và phát triển bền vững tài nguyên nước tại tỉnh Thái Nguyên.

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 về môi trường nước theo 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 được áp dụng để đánh giá chất lượng nước mặt. Các chỉ tiêu cơ bản được sử dụng gồm pH, BOD5 (Nhu cầu oxy sinh hóa), COD (Nhu cầu oxy hóa học), DO (Lượng oxy hòa tan), TSS (Tổng chất rắn lơ lửng), các kim loại nặng (As, Cd, Pb, Hg, Fe), các ion NO3-, NH4+, dầu mỡ và vi sinh vật Coliform. Mô hình đánh giá dựa trên so sánh các chỉ tiêu này với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 08-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt, nhằm xác định mức độ ô nhiễm và khả năng sử dụng nguồn nước.

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 năm 2015, 2016 và số liệu lấy mẫu trực tiếp năm 2017 tại 4 điểm quan trắc. Mỗi điểm được lấy mẫu 3 đợt trong năm 2017, tổng cộng 12 mẫu nước, với thể tích mỗi mẫu 1 lít. Phương pháp lấy mẫu tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663 và ISO 5667, đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy. Phân tích mẫu được thực hiện bằng các phương pháp chuẩn như SMEWW cho BOD5, COD, TSS, sắc ký ion cho NO3-, phương pháp plasma cảm ứng cho kim loại nặng, và phương pháp đếm vi sinh vật Coliform. Ngoài ra, phương pháp điều tra, phỏng vấn trực tiếp 50 hộ dân quanh khu vực lấy mẫu được sử dụng để thu thập ý kiến về chất lượng nước và các nguồn thải. Dữ liệu được xử lý, tổng hợp và phân tích bằng phần mềm Microsoft Excel, so sánh với quy chuẩn QCVN để đánh giá mức độ ô nhiễm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước mặt suy giảm rõ rệt qua các năm: Các chỉ tiêu BOD5 và COD tại các điểm lấy mẫu đều vượt mức quy chuẩn cho phép, với BOD5 trung bình năm 2017 tại điểm Sơn Cẩm là khoảng 8,5 mg/l, vượt 1,7 lần so với giới hạn cho phép. TSS cũng dao động từ 30 đến 60 mg/l, vượt mức quy chuẩn loại B1 (30 mg/l) tại nhiều thời điểm.

  2. Ô nhiễm kim loại nặng nghiêm trọng: Hàm lượng Pb, Cd và As tại các điểm lấy mẫu vượt quy chuẩn từ 3,5 đến 20 lần, đặc biệt tại khu vực gần các mỏ khai thác khoáng sản như mỏ than Phấn Mễ và mỏ chì kẽm Phú Đô. Ví dụ, nồng độ Pb tại điểm Hòa Bình năm 2016 đạt 0,15 mg/l, vượt gấp 15 lần giới hạn cho phép.

  3. Nguồn thải công nghiệp và khai thác khoáng sản là nguyên nhân chính: Lưu lượng nước thải công nghiệp tại huyện Đồng Hỷ và Phú Lương lên tới hàng triệu m³ mỗi năm, trong đó mỏ than Phấn Mễ thải khoảng 6,5 triệu m³ nước thải/năm chứa nhiều kim loại nặng và chất rắn lơ lửng. Các hoạt động khai thác khoáng sản làm tăng hàm lượng TSS vượt 1,2 - 3,6 lần và kim loại nặng vượt 3,5 - 20 lần so với quy chuẩn.

  4. Ý kiến người dân phản ánh chất lượng nước kém: Khoảng 70% người dân được phỏng vấn cho biết nước sông có mùi hôi, màu sắc đục và không an toàn cho sinh hoạt trực tiếp. Hơn 60% người dân nhận thấy tình trạng ô nhiễm gia tăng trong những năm gần đây, đặc biệt vào mùa mưa.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm nước mặt sông Cầu là sự gia tăng các nguồn thải công nghiệp, khai thác khoáng sản và sinh hoạt chưa được xử lý triệt để. Sự vượt ngưỡng các chỉ tiêu BOD5, COD và kim loại nặng phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ và kim loại độc hại cao, ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái thủy sinh và sức khỏe cộng đồng. So với các nghiên cứu tại lưu vực sông Cầu và các sông lớn khác ở Việt Nam, mức độ ô nhiễm tại đoạn nghiên cứu tương đối nghiêm trọng, đặc biệt do hoạt động khai thác khoáng sản chưa được kiểm soát chặt chẽ. Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh diễn biến pH, BOD5, TSS và kim loại nặng qua các năm, giúp minh họa xu hướng ô nhiễm tăng dần. Kết quả này nhấn mạnh sự cần thiết của các biện pháp quản lý và xử lý nước thải hiệu quả, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường kiểm soát và xử lý nước thải công nghiệp: Yêu cầu các cơ sở công nghiệp, đặc biệt là các mỏ khai thác khoáng sản, đầu tư hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn trước khi xả ra môi trường. Mục tiêu giảm nồng độ BOD5, COD và kim loại nặng về dưới giới hạn quy chuẩn trong vòng 2 năm tới. Chủ thể thực hiện là Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với các doanh nghiệp.

  2. Xây dựng hệ thống quan trắc môi trường liên tục: Thiết lập mạng lưới quan trắc chất lượng nước mặt tự động tại các điểm nóng ô nhiễm để giám sát kịp thời và cảnh báo sớm. Thời gian triển khai trong 1 năm, do Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh chủ trì.

  3. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Triển khai các chương trình giáo dục, truyền thông về bảo vệ nguồn nước, giảm thiểu xả thải sinh hoạt và nông nghiệp không kiểm soát. Mục tiêu nâng cao nhận thức cho ít nhất 80% người dân trong khu vực trong vòng 1 năm. Chủ thể thực hiện là các tổ chức xã hội, chính quyền địa phương.

  4. Phát triển các mô hình xử lý nước thải sinh hoạt và nông nghiệp: Khuyến khích áp dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ và biện pháp giảm sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp. Thời gian thực hiện 3 năm, phối hợp giữa ngành nông nghiệp và môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sử dụng dữ liệu và phân tích để xây dựng chính sách, quy hoạch quản lý nguồn nước và kiểm soát ô nhiễm tại tỉnh Thái Nguyên và các vùng lân cận.

  2. Các doanh nghiệp công nghiệp và khai thác khoáng sản: Áp dụng các khuyến nghị về xử lý nước thải và giảm thiểu tác động môi trường trong hoạt động sản xuất, nâng cao trách nhiệm bảo vệ môi trường.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, số liệu thực tế và kết quả phân tích để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về ô nhiễm nước mặt và quản lý tài nguyên nước.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về tình trạng ô nhiễm nguồn nước, tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường và giám sát các hoạt động xả thải tại địa phương.

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 BOD5, COD và kim loại nặng vượt quy chuẩn từ 1,7 đến 20 lần, cho thấy mức độ ô nhiễm hữu cơ và kim loại độc hại nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe và sinh thái.

  2. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước mặt tại khu vực này là gì?
    Nguyên nhân chủ yếu là do nước thải từ các hoạt động công nghiệp, khai thác khoáng sản, sinh hoạt và nông nghiệp chưa được xử lý triệt để, làm tăng hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng.

  3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích được thực hiện như thế nào?
    Mẫu nước được lấy tại 4 điểm quan trắc theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663 và ISO 5667, phân tích bằng các phương pháp chuẩn như SMEWW, sắc ký ion và plasma cảm ứng, đảm bảo độ chính xác và tin cậy.

  4. Ý kiến người dân về chất lượng nước như thế nào?
    Khoảng 70% người dân phản ánh nước sông có mùi hôi, màu đục và không an toàn cho sinh hoạt trực tiếp, đồng thời nhận thấy ô nhiễm gia tăng trong những năm gần đây, đặc biệt vào mùa mưa.

  5. Giải pháp nào được đề xuất để cải thiện chất lượng nước?
    Các giải pháp bao gồm tăng cường xử lý nước thải công nghiệp, xây dựng hệ thống quan trắc liên tục, tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng và phát triển mô hình xử lý nước thải sinh hoạt, nông nghiệp trong vòng 1-3 năm tới.

Kết luận

  • Chất lượng nước mặt sông Cầu đoạn qua xã Văn Lăng đến xã Sơn Cẩm trong giai đoạn 2015 - 2017 bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt về các chỉ tiêu BOD5, COD và kim loại nặng.
  • Nguồn thải công nghiệp và khai thác khoáng sản là nguyên nhân chính gây ô nhiễm, với lưu lượng nước thải hàng triệu m³ mỗi năm chứa nhiều chất độc hại.
  • Ý kiến người dân phản ánh tình trạng ô nhiễm ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và sinh hoạt hàng ngày.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm kiểm soát nguồn thải, nâng cao nhận thức cộng đồng và phát triển hệ thống quan trắc môi trường.
  • Tiếp tục nghiên cứu và giám sát chất lượng nước mặt trong các năm tiếp theo để đánh giá hiệu quả các biện pháp đã triển khai và điều chỉnh chính sách phù hợp.

Hành động bảo vệ nguồn nước sông Cầu là nhiệm vụ cấp bách, cần sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng dân cư nhằm đảm bảo phát triển bền vững và bảo vệ môi trường sống.