đặt vấn đề và chỉ ra nhiều nguyên nhân gây ô nhiễm trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy. Nhóm tác giả cũng đã bước đầu ứng dụng phương pháp mô hình toán để mô phỏng diễn biến ô nhiễm trên hệ thống sông Nhuệ - 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Dự án “Mô phỏng chất lượng nước 3 lưu vực sông: Cầu, Nhuệ - Đáy, Sài Gòn – Đồng Nai” do tác giả Trần Hồng Thái và cộng sự thực hiện nghiên cứu về vấn đề mô phỏng và dự báo chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy. Nhóm tác giả đã ứng dụng mô hình toán hiện đại (MIKE11-Viện Thủy lực Đan Mạch).
Trong dự án “Quy hoạch tài nguyên nước vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ” (2008) do Bộ Tài nguyên và Môi trường giao cho Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường thực hiện đã tiến hành nghiên cứu quy hoạch quản lý tài nguyên nước trong vùng, bao trùm một phần lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy. Nhóm thực hiện tiến hành rà soát, kiểm kê tài nguyên nước cả về số lượng và chất lượng từ đó đưa ra các giải pháp quy hoạch quản lý và sử dụng tài nguyên nước trên cơ sở có xét đến các vấn đề chống lũ, hạn, d ng chảy môi trường và các phương án phát triển kinh tế - xã hội trong vùng. Đây là một vấn đề mới và liên quan đến rất nhiều các bộ ngành liên quan đến tài nguyên nước, cũng là tiền đề quan trọng cho các nghiên cứu về quy hoạch bảo vệ môi trường nước nói riêng và môi trường nói chung. Hiện tại, Tổng cục Môi trường – Bộ Tài nguyên và Môi trường cũng đang tiến hành thực hiện nhiệm vụ có liên quan trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy “Điều tra, thống kê các nguồn thải, hiện trạng môi trường và những tác động đến môi trường trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy”.
Tại địa phận tỉnh Hà Nam, sông Đáy và các nhánh của chúng chảy qua hầu hết các huyện và thành phố nên có vai tr quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Trong đó, công tác quản lý chất lượng nước sông Đáy cũng đã nhận được sự quan tâm cấp tỉnh và liên tỉnh. Tuy nhiên, các đề tài nghiên cứu lớn thường áp dụng cho toàn bộ LVS và các tỉnh thành liên quan. Một số đề tài nghiên cứu riêng cho đoạn sông chảy qua khu vực tỉnh Hà Nam mới chỉ dừng lại ở phạm vi quan trắc, đánh giá chất lượng nước sông Đáy như: chương trình quan trắc nước sông Đáy định kỳ hàng năm do Sở TN&MT tỉnh Hà Nam thực hiện; chương trình quan trắc chất lượng nước sông nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình hóa chất lượng nước phục vụ công tác quản lý chất lượng nước toàn bộ LV sông Nhuệ - sông Đáy.
Ngoài ra, khi có vấn đề ô nhiễm tại các tuyến sông có làng nghề sản xuất gây ô nhiễm nghiêm trọng được người dân phản ánh thì đơn vị chức năng mới tiến hành lấy mẫu phân tích ở một số vị trí cụ thể để có kết quả trả lời cho người dân. 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhìn chung, các dữ liệu thu thập được khá nhiều, tuy nhiên chưa cụ thể và hiệu quả sử dụng c n thấp, cũng như các giải pháp quản lý chất lượng nước sông Đáy được đề xuất c n chung chung, chưa cụ thể và chưa khả thi. Ngoài ra, trong nhiệm vụ “Đánh giá ngưỡng chịu tải và đề xuất các giải pháp quản lý, khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường nước sông Nhuệ - sông Đáy” thuộc “Đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đến năm 2020” đánh giá ngưỡng chịu tải nói chung trên phạm vi nghiên cứu là toàn LVS lớn, chưa đánh giá nguyên nhân cụ thể hay tác động của các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội, cũng như chưa thực sự sát sao đến đoạn sông nghiên cứu. Hơn nữa, công tác thực hiện mô hình hóa để thể hiện diễn biến chất lượng nước áp dụng với đoạn sông nhỏ có phần bất cập, do thiếu cơ sở dữ liệu từ các trạm thủy văn khu vực dùng để đánh giá và hiệu chỉnh, kết quả tính toán không đạt được như mong muốn; mặt cắt sử dụng trên sông có kết quả đo đã lâu nên có thể làm giảm độ chính xác của mô hình.
Tuy nhiên, với các kết quả nghiên cứu đã đạt được về mô hình quản lý, tổ chức điều phối, các giải pháp quản lý tổng hợp LVS trong các nghiên cứu đã có; cũng như các kết quả nghiên cứu về đánh giá ô nhiễm, khả năng tiếp nhận nước thải, xác định các hệ số đánh giá khả năng tự làm sạch, ứng dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) vào việc đánh giá khả năng tiếp nhận, phân vùng chất lượng nước, thì tác giả có thể học hỏi kinh nghiệm, tri thức, phương pháp và khai thác các nguồn số liệu có liên quan, để tiếp thu, ứng dụng phù hợp cho các mục tiêu nghiên cứu của Luận văn. 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Trên khu vực sông nghiên cứu, các khu công nghiệp, cơ sở công nghiệp đã được hình thành, phát triển và không ngừng được mở rộng với quy mô lớn hơn, nhiều ngành nghề đa dạng hơn. Quá trình tăng trưởng kinh tế cùng với sự phát triển mạnh trong những năm qua về công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ; dân số tăng nhanh do quá trình đô thị hóa kéo theo các áp lực ngày càng lớn lên môi trường khu vực. Đồng thời, kéo theo lượng chất thải rắn trong khu vực cũng không ngừng gia tăng, gây ô nhiễm rác thải và là một nguồn gây ô nhiễm đối với chất lượng nước mặt trong lưu vực sông.
Ngoài ra, các hoạt động của các cơ sở sản xuất công nghiệp, các đô thị và khu dân cư tập trung , làng nghề… có sử dụng các nguồn nước trong lưu vực cũng phát sinh lượng lớn nước thải vào sông. Đối tượng được nghiên cứu trong luận văn là các chất ô nhiễm có ngưỡng [4]. Ô nhiễm có thể phân ra thành vật chất hoặc điều kiện môi trường thay đổi không thích hợp với cơ thể sinh vật, quần xã, quần thể hoặc hệ sinh thái, vượt quá các điều kiện môi trường bình thường (Cloud,1971). Nhìn chung, chúng ta có thể phân ô nhiễm thành hai nhóm : các ô nhiễm liên tục, chúng có hại ở bất kỳ một số lượng nào và các ô nhiễm theo ngưỡng, chỉ tạo ra các tác động có hại trên hoặc dưới một nồng độ nhất định.
Đối với các yếu tố ô nhiễm này, chúng ta tiếp cận dần tới giới hạn chịu đựng cho mỗi sự tăng giảm về nồng độ, cho đến khi đạt được mức ngưỡng. Còn các chất ô nhiễm liên tục (không có ngưỡng) gồm nhiều loại phát xạ, nhiều hợp chất hữu cơ nhân tạo không có trong tự nhiên, một số kim loại nặng như Hg, Pb, Cd… Các chất ô nhiễm có ngưỡng, khi đưa thêm chúng vào cơ thể sinh vật hoặc hệ sinh thái quá nhiều sẽ gây nên mất cân bằng sinh thái. Ví dụ: sự phú dưỡng của các hồ, sông và cửa sông do nước thải đô thị. Có 6 chất ô nhiễm được lựa chọn lấy số liệu chủ yếu gồm: - BOD5 là yếu tố quan trọng để xác định cường độ ô nhiễm của các loại chất thải sinh hoạt và công nghiệp được xả vào nguồn nước tự nhiên dưới điều kiện háo khí ngoài ra số liệu BOD5 c n dùng để đánh giá khả năng tự làm sạch các thể nước tiếp nhận chất thải.
15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Hàm lượng Oxy h a tan (DO), ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của d ng sông, quyết định sự phân hủy các chất hữu cơ là hiếu khí hay yếm khí. - Tổng N: Sự có mặt của các hợp chất nitơ trong nước chủ yếu là do nguồn thải từ sinh hoạt, các chuồng trại chăn nuôi gia súc. Trong nông nghiệp, phân bón có chứa các hợp chất của nitơ trong dạng hoà tan được thực vật sử dụng hay đất hấp thụ một phần, một phần còn lại di chuyển theo nước gây ô nhiễm. - Tổng P: Phốt pho xâm nhập vào nước có nguồn gốc từ nước thải đô thị, phân hoá học, cuốn trôi từ đất, nước mưa hoặc phốt pho trầm tích hoà tan trở lại.
Nếu hàm lượng Nitơ và Photpho trong nước thải cao, chảy vào sông, hồ làm tăng hàm lượng chất dinh dưỡng. Do vậy, nó gây ra sự phát triển mạnh mẽ của các loại thực vật phù du như rêu, tảo gây tình trạng thiếu oxy trong nước, phá vỡ chuỗi thức ăn, giảm chất lượng nước, phá hoại môi trường trong sạch của thủy vực, sản sinh nhiều chất độc, tiêu diệt nhiều loại sinh vật có ích trong nước… Hiện tượng đó gọi là phú dưỡng nguồn nước. - Chỉ tiêu COD (nhu cầu oxy hóa học): được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước. Phần lớn các ứng dụng của COD xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong nước bề mặt (ví dụ trong các sông hay hồ), bởi vậy COD là một phép đo hữu ích để đánh giá chất lượng nước.
- Chỉ tiêu TSS: Tại khu vực nghiên cứu, nguồn thải từ nước thải sinh hoạt cũng chiếm một số lượng lớn nên ngoài các thành phần như BOD5, DO, thì TSS cũng là thành phần rất đáng kể. Đa phần nguồn nước thải sinh hoạt đều qua các hệ thống cống rãnh, các hệ thống này thường dùng chung với hệ thống thoát nước mưa, thải trực tiếp ra môi trường tự nhiên và gây ô nhiễm nguồn nước mặt.2 Cơ sở lý thuyết về khả năng tải / khả năng đồng hóa chất ô nhiễm của sông 2.1 Cơ sở lý thuyết về tải lƣợng ô nhiễm Một trong những công cụ hữu ích nhất cho việc quản lý tổng hợp tài nguyên nước mặt trên lưu vực sông đang được thực thi rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thế giới là chiến lược TMDLs (Total Maximum Daily Loads) [22]. Đây là một quy định trong mục 303(d) của bộ luật nước sạch Hoa Kỳ (Clean Water Act), nhằm 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ngăn ngừa và giảm thiểu suy thoái tài nguyên nước mặt trên lưu vực sông, thông qua việc ước tính tổng tải lượng tối đa ngày mà một đoạn sông/rạch còn khả năng tiếp nhận, nhưng đồng thời vẫn đáp ứng được các quy chuẩn, tiêu chuẩn về chất lượng nước.