Luận văn đánh giá chất lượng nước sông Đuống đoạn qua huyện Thuận Thành, Bắc Ninh

Luận văn đánh giá chất lượng nước sông Đuống tại huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh, cung cấp thông tin quan trọng về ô nhiễm và bảo vệ môi trường.

• Tác giả: Dương Thị Vinh
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Chất Lượng Nước Sông Đuống Đoạn Chảy Qua Huyện Thuận Thành, Tỉnh Bắc Ninh
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Lời cam đoan
• 1.2. Mục lục
• 1.3. Danh mục chữ viết tắt
• 1.4. Danh mục bảng
• 1.5. Danh mục hình
• 1.6. Trích yếu luận văn
• 1.7. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.8. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.9. Phạm vi nghiên cứu
• 1.10. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vai trò của nước sông đối với hoạt động sản xuất và sinh hoạt
• 2.1.1. Vai trò của nước sông đối với hoạt động sản xuất
• 2.1.2. Vai trò của nước sông đối với hoạt động sinh hoạt
• 2.2. Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt trên thế giới và Việt Nam
• 2.2.1. Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt trên thế giới
• 2.2.2. Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt ở Việt Nam
• 2.2.3. Hiện trạng môi trường nước mặt ở Bắc Ninh
• 2.2.3.1. Ô nhiễm nước sông
• 2.2.3.2. Ô nhiễm nước các ao hồ
• 2.3. Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3.2. Phạm vi nghiên cứu (không gian, thời gian)
• 2.3.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
• 2.3.4.2. Phương pháp điều tra và khảo sát thực địa
• 2.3.4.3. Phương pháp lấy mẫu nước mặt
• 2.3.4.4. Phương pháp quan trắc, phân tích mẫu
• 2.3.4.5. Phương pháp so sánh đánh giá chất lượng môi trường nước
• 2.3.4.6. Phương pháp phân tích về mặt tương quan
• 2.3.4.7. Phương pháp dự báo chất lượng môi trường nước
• 2.4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
• 2.4.1. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Thuận Thành
• 2.4.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 2.4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 2.4.2. Hiện trạng nguồn nước cấp trên địa bàn huyện Thuận Thành
• 2.4.2.1. Đặc điểm mạng lưới sông ngòi
• 2.4.2.2. Hiện trạng khai thác nguồn nước cấp trên địa bàn huyện Thuận Thành
• 2.4.2.3. Nhu cầu sử dụng nước cho các ngành
• 2.4.2.4. Hiện trạng nguồn nước mặt trên địa bàn huyện Thuận Thành
• 2.4.2.5. Hiện trạng khai thác nước dưới đất
• 2.4.3. Các hoạt động tác động tới chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành
• 2.4.3.1. Tác động của sản xuất công nghiệp đến chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành
• 2.4.3.2. Tác động của sản xuất nông nghiệp đến chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành
• 2.4.3.3. Các tác động của hoạt động sinh hoạt đến chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành
• 2.4.4. Đánh giá chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành
• 2.4.5. Đánh giá các nguồn thải có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành và đề xuất biện pháp nâng cao chất lượng nước mặt sông Đuống
• 2.4.5.1. Đánh giá các nguồn thải có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành
• 2.4.5.2. Đề xuất biện pháp bảo vệ chất lượng nước sông Đuống
• 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Chất Lượng Nước Sông Đuống Hiện Nay

Nước là yếu tố then chốt cho sự sống và phát triển kinh tế - xã hội. Tuy nhiên, nguồn tài nguyên này đang chịu áp lực lớn từ các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người. Việc khai thác quá mức và thiếu kiểm soát dẫn đến ô nhiễm, cạn kiệt nguồn nước, đặc biệt là tại các khu vực phát triển công nghiệp và đô thị. Sông Đuống, một trong những con sông quan trọng của Bắc Ninh, đóng vai trò thiết yếu trong việc cung cấp nước cho sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp. Do đó, việc đánh giá chất lượng nước sông Đuống là vô cùng quan trọng để đảm bảo an toàn nguồn nước và phát triển bền vững. Nghiên cứu này tập trung vào đoạn sông chảy qua huyện Thuận Thành, nơi chịu nhiều tác động từ các hoạt động kinh tế - xã hội.

1.1. Tầm quan trọng của nguồn nước sông đối với Bắc Ninh

Sông Đuống không chỉ là nguồn cung cấp nước chính cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp mà còn là tuyến giao thông thủy quan trọng, góp phần thúc đẩy giao thương và phát triển kinh tế của tỉnh Bắc Ninh. Ngoài ra, sông còn đóng vai trò quan trọng trong việc tiêu thoát lũ, điều hòa khí hậu và cung cấp phù sa cho đồng ruộng. Việc bảo vệ chất lượng nước sông Đuống là bảo vệ nền tảng cho sự phát triển bền vững của tỉnh.

1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt sông Đuống

Chất lượng nước sông Đuống chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, hoạt động nông nghiệp và khai thác cát sỏi. Các nguồn thải này mang theo các chất ô nhiễm như chất hữu cơ, vi sinh vật, kim loại nặng và hóa chất bảo vệ thực vật, gây suy giảm chất lượng nước và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Cần có các biện pháp kiểm soát và xử lý ô nhiễm hiệu quả để bảo vệ nguồn nước mặt quan trọng này.

II. Thực Trạng Ô Nhiễm Nguồn Nước Sông Đuống Thách Thức Cấp Bách

Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt, đặc biệt là tại các con sông chảy qua khu vực phát triển kinh tế, đang là một vấn đề nhức nhối. Sông Đuống không nằm ngoài thực trạng này. Các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt ngày càng gia tăng đã gây áp lực lớn lên khả năng tự làm sạch của sông. Nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt tiêu chuẩn xả thẳng ra sông, mang theo các chất ô nhiễm vượt quá ngưỡng cho phép. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn đe dọa đến hệ sinh thái và sức khỏe của người dân sống ven sông.

2.1. Tác động của nước thải công nghiệp đến sông Đuống

Các khu công nghiệp (KCN) và cụm công nghiệp (CCN) dọc sông Đuống là nguồn phát thải lớn các chất ô nhiễm công nghiệp. Nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp chứa nhiều hóa chất độc hại, kim loại nặng và các chất hữu cơ khó phân hủy. Việc xả thải trái phép hoặc không đúng quy trình đã gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước sông, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng.

2.2. Ảnh hưởng của hoạt động nông nghiệp đến chất lượng nước

Hoạt động nông nghiệp cũng góp phần không nhỏ vào ô nhiễm sông Đuống. Việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật quá mức đã làm gia tăng nồng độ nitrat, photphat và các hóa chất độc hại trong nước. Nước thải từ các trang trại chăn nuôi cũng chứa nhiều chất hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh, gây ô nhiễm nguồn nước mặt và ảnh hưởng đến sức khỏe người dân.

2.3. Tác động từ nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý

Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư ven sông, đặc biệt là các khu vực chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, là nguồn ô nhiễm đáng kể. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và các chất tẩy rửa, gây ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Cần có các giải pháp xử lý nước thải sinh hoạt hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực đến sông Đuống.

III. Phương Pháp Đánh Giá Chất Lượng Nước Nghiên Cứu Sông Đuống

Để đánh giá chính xác chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học và kỹ thuật phù hợp. Quá trình này bao gồm việc thu thập số liệu thứ cấp, điều tra khảo sát thực địa, lấy mẫu nước và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước. Các phương pháp phân tích thống kê và so sánh cũng được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm và xác định các nguồn gây ô nhiễm chính. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp quản lý và bảo vệ nguồn nước hiệu quả.

3.1. Thu thập và phân tích số liệu thứ cấp về sông Đuống

Việc thu thập và phân tích các số liệu thứ cấp từ các báo cáo, tài liệu nghiên cứu và cơ sở dữ liệu liên quan đến sông Đuống là bước quan trọng để có cái nhìn tổng quan về tình hình chất lượng nước và các yếu tố ảnh hưởng. Các số liệu này bao gồm thông tin về đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng khai thác và sử dụng nước, các nguồn thải và kết quả quan trắc chất lượng nước trước đây.

3.2. Khảo sát thực địa và lấy mẫu nước sông Đuống

Khảo sát thực địa là hoạt động quan trọng để đánh giá trực tiếp tình hình ô nhiễm và xác định các điểm lấy mẫu nước phù hợp. Quá trình lấy mẫu nước cần tuân thủ các quy trình kỹ thuật để đảm bảo tính đại diện và chính xác của mẫu. Các mẫu nước sau đó được đưa về phòng thí nghiệm để phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước theo quy định.

3.3. Phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước quan trọng

Các chỉ tiêu chất lượng nước quan trọng cần được phân tích bao gồm pH, DO (oxy hòa tan), BOD5 (nhu cầu oxy sinh hóa), COD (nhu cầu oxy hóa học), TSS (tổng chất rắn lơ lửng), nitrat, photphat, coliform và các kim loại nặng. Kết quả phân tích sẽ được so sánh với các tiêu chuẩn và quy chuẩn Việt Nam (QCVN) để đánh giá mức độ ô nhiễm và xác định các chất ô nhiễm vượt ngưỡng cho phép. Dựa vào đó, có thể đánh giá được chất lượng nước sông.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đánh Giá Chất Lượng Nước Sông Thuận Thành

Nghiên cứu về chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành đã cho thấy một số kết quả đáng chú ý. Mặc dù chất lượng nước ở một số đoạn sông vẫn đáp ứng được các tiêu chuẩn cho phép, nhưng ở nhiều khu vực khác, đặc biệt là gần các khu công nghiệp và khu dân cư, chất lượng nước đã bị suy giảm đáng kể. Nồng độ các chất ô nhiễm như BOD5, COD, TSS và coliform thường vượt quá ngưỡng cho phép, cho thấy mức độ ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật cao. Điều này đòi hỏi các biện pháp xử lý và quản lý ô nhiễm hiệu quả để cải thiện chất lượng nước sông.

4.1. Đánh giá tổng quan về chất lượng nước sông Đuống

Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành có sự khác biệt giữa các vị trí và thời điểm khác nhau. Nhìn chung, chất lượng nước ở thượng nguồn tốt hơn so với hạ nguồn, và chất lượng nước vào mùa mưa tốt hơn so với mùa khô. Tuy nhiên, ở nhiều khu vực, chất lượng nước vẫn chưa đạt yêu cầu và cần được cải thiện.

4.2. Phân tích mức độ ô nhiễm theo các chỉ tiêu

Phân tích chi tiết các chỉ tiêu chất lượng nước cho thấy nồng độ BOD5, COD và TSS thường vượt quá ngưỡng cho phép ở nhiều vị trí, đặc biệt là gần các khu công nghiệp và khu dân cư. Điều này cho thấy mức độ ô nhiễm hữu cơ cao và sự suy giảm khả năng tự làm sạch của sông. Nồng độ coliform cũng thường vượt quá giới hạn, cho thấy nguy cơ ô nhiễm vi sinh vật và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Cần có các biện pháp xử lý nước thải hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm.

4.3. Xác định nguồn gây ô nhiễm chính cho sông Đuống

Kết quả nghiên cứu đã xác định các nguồn gây ô nhiễm chính cho sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành, bao gồm nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt và hoạt động nông nghiệp. Nước thải công nghiệp từ các KCN và CCN chứa nhiều hóa chất độc hại và kim loại nặng. Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung. Hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật quá mức. Cần có các biện pháp kiểm soát và xử lý ô nhiễm tại các nguồn này để bảo vệ nguồn nước.

V. Giải Pháp Nâng Cao Chất Lượng Nước Sông Đuống Đề Xuất

Để cải thiện chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành, cần có các giải pháp đồng bộ và hiệu quả, bao gồm việc kiểm soát và xử lý ô nhiễm tại nguồn, tăng cường năng lực quản lý và giám sát chất lượng nước, nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước và thúc đẩy các hoạt động sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả. Các giải pháp này cần được thực hiện một cách liên tục và bền vững để đảm bảo an toàn nguồn nước và phát triển kinh tế - xã hội bền vững.

5.1. Kiểm soát và xử lý nước thải tại các khu công nghiệp

Cần tăng cường kiểm tra, giám sát việc xả thải của các nhà máy, xí nghiệp trong các KCN và CCN. Yêu cầu các doanh nghiệp phải xây dựng và vận hành hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường. Áp dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến và thân thiện với môi trường. Xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung cho các KCN và CCN để đảm bảo nước thải được xử lý hiệu quả.

5.2. Xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung

Cần xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung cho các khu dân cư ven sông, đặc biệt là các khu vực chưa có hệ thống xử lý nước thải. Khuyến khích các hộ gia đình xây dựng và sử dụng các công trình xử lý nước thải tại chỗ như bể tự hoại cải tiến. Nâng cao nhận thức cộng đồng về tầm quan trọng của việc xử lý nước thải sinh hoạt và khuyến khích người dân tham gia vào các hoạt động bảo vệ nguồn nước.

5.3. Quản lý sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật

Cần khuyến khích nông dân sử dụng phân bón hữu cơ và các biện pháp canh tác bền vững để giảm thiểu ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp. Tăng cường kiểm soát việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và hướng dẫn nông dân sử dụng thuốc đúng cách và an toàn. Xây dựng các mô hình nông nghiệp sinh thái và khuyến khích nông dân tham gia vào các hoạt động bảo vệ nguồn nước.

VI. Kết Luận và Tương Lai Bảo Vệ Nguồn Nước Sông Đuống

Nghiên cứu về chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành đã cung cấp những thông tin quan trọng về tình hình ô nhiễm và các yếu tố ảnh hưởng. Kết quả nghiên cứu cho thấy cần có các biện pháp quản lý và bảo vệ nguồn nước hiệu quả để đảm bảo an toàn nguồn nước và phát triển bền vững. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và đánh giá chất lượng nước sông Đuống một cách định kỳ và toàn diện hơn, đồng thời tăng cường hợp tác giữa các bên liên quan để thực hiện các giải pháp bảo vệ nguồn nước một cách hiệu quả.

6.1. Tóm tắt các kết quả nghiên cứu chính về sông Đuống

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành đang bị ô nhiễm ở một số khu vực, đặc biệt là gần các khu công nghiệp và khu dân cư. Các nguồn gây ô nhiễm chính bao gồm nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt và hoạt động nông nghiệp. Cần có các biện pháp kiểm soát và xử lý ô nhiễm hiệu quả để cải thiện chất lượng nước.

6.2. Kiến nghị các giải pháp quản lý và bảo vệ nguồn nước

Nghiên cứu kiến nghị các giải pháp quản lý và bảo vệ nguồn nước sông Đuống, bao gồm việc kiểm soát và xử lý nước thải tại nguồn, xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung, quản lý sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật, tăng cường năng lực quản lý và giám sát chất lượng nước, nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước và thúc đẩy các hoạt động sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả.

6.3. Hướng nghiên cứu tiếp theo về chất lượng nước sông

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và đánh giá chất lượng nước sông Đuống một cách định kỳ và toàn diện hơn, sử dụng các phương pháp phân tích tiên tiến và công nghệ hiện đại. Nghiên cứu cũng cần tập trung vào việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến chất lượng nước sông và đề xuất các giải pháp thích ứng hiệu quả. Cần tăng cường hợp tác giữa các nhà khoa học, nhà quản lý và cộng đồng để thực hiện các nghiên cứu và giải pháp bảo vệ nguồn nước một cách hiệu quả.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tài nguyên nước mặt đóng vai trò huyết mạch trong sự phát triển kinh tế và đảm bảo an sinh xã hội. Tại Việt Nam, tổng trữ lượng nước mặt đạt khoảng 840 tỷ m3/năm, tuy nhiên có đến hơn 60% lượng nước phụ thuộc vào các nguồn lưu vực xuyên biên giới quốc tế. Điều này đặt ra thách thức lớn đối với an ninh nguồn nước quốc gia trước áp lực gia tăng dân số, biến đổi khí hậu và tốc độ đô thị hóa nhanh chóng. Trên địa bàn huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh, tổng trữ lượng nước mặt ước tính đạt 32.735,25 triệu m3/năm, trong đó nguồn nước ngoại lai từ dòng sông Đuống chiếm tỷ trọng áp đảo lên tới 99,8%. Với quy mô dân số 161.846 người và mật độ dân số cao đạt 1.281 người/km2 vào năm 2016, nguồn nước sông Đuống giữ vai trò trọng yếu trong việc cung cấp nước tưới tiêu cho hơn 11.346 ha đất trồng lúa, phục vụ nuôi trồng thủy sản và là nguồn cấp nước sinh hoạt chiến lược thay thế cho nguồn nước ngầm đang bị suy giảm trữ lượng.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm xuất phát từ việc sông Đuống đoạn chảy qua địa bàn huyện Thuận Thành đang phải tiếp nhận trực tiếp nhiều nguồn thải chưa qua xử lý triệt để từ hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và đặc biệt là nước thải sinh hoạt của các khu dân cư ven đê. Mục tiêu cụ thể của luận văn là đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng môi trường nước mặt sông Đuống đoạn qua huyện Thuận Thành từ Km23+000 đến Km36+400, nhận diện và phân tích định lượng các nguồn gây ô nhiễm chính, dự báo xu thế biến đổi chất lượng nước và đề xuất hệ thống giải pháp quản lý đồng bộ. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện từ tháng 6/2016 đến tháng 10/2017. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi cung cấp bộ cơ sở dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác, phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường lưu vực và bảo đảm mục tiêu phát triển kinh tế bền vững với tốc độ tăng trưởng GRDP của huyện đạt 9,3%/năm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết cân bằng vật chất và cơ chế tự làm sạch của thủy vực sông tự nhiên, kết hợp cùng lý thuyết phát tán ô nhiễm dòng chảy mặt. Mô hình nghiên cứu tích hợp phương pháp đánh giá tải lượng phát thải theo hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO 1995) để lượng hóa dòng chất thải từ các nguồn phân tán và tập trung. Các khái niệm học thuật then chốt bao gồm: Nhu cầu oxy hóa học (COD) phản ánh lượng oxy tiêu hao để oxy hóa hóa học các hợp chất hữu cơ; Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) đo lường lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ sau 5 ngày ở 20 độ C; Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) đại diện cho độ đục và hạt lơ lửng trong dòng chảy; Hiện tượng phú dưỡng sinh thái kích hoạt bởi sự dư thừa hàm lượng Nitơ (N-NH4+, N-NO2-) và Photpho; cùng chỉ số vi sinh vật chỉ thị Coliform. Theo định mức phát thải sinh hoạt của WHO (1995), mỗi người dân trung bình phát thải 45 đến 54 g BOD/ngày, tải lượng COD dao động bằng 1,6 đến 1,9 lần BOD, 60 đến 90 g TSS/ngày và định mức tiêu thụ nước sinh hoạt trung bình khoảng 200 lít/người/ngày.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được thu thập thông qua quy trình điều tra xã hội học và quan trắc thực nghiệm nghiêm ngặt trong giai đoạn 2016 - 2017:

• Cỡ mẫu điều tra xã hội học: Chọn mẫu 90 hộ gia đình sinh sống và sản xuất ven sông Đuống tại 4 đơn vị hành chính trọng điểm bao gồm xã Đình Tổ, xã Song Hồ, xã Hoài Thượng và Thị trấn Hồ để khảo sát nguồn nước cấp, định mức sử dụng và phương thức xả thải.
• Cỡ mẫu và điểm quan trắc nước mặt: Thiết lập 6 vị trí quan trắc cố định (từ ký hiệu NM1 đến NM6) trải dài trên tuyến sông từ Km22+500 (khu vực giáp ranh xã Tri Phương, huyện Tiên Du) đến Km36+400 (Cảng Him Lam, điểm cuối sông Đuống qua huyện).
• Phương pháp chọn mẫu và tần suất: Áp dụng phương pháp lấy mẫu tầng mặt (độ sâu 0,5 m đến 1,0 m) trong điều kiện dòng chảy tự nhiên theo tiêu chuẩn TCVN 6663-6:2008 và bảo quản mẫu theo TCVN 6663-3:2008. Quan trắc được thực hiện qua 5 đợt lấy mẫu đại diện cho các mùa thủy văn: tháng 3, tháng 5, tháng 8, tháng 11 năm 2016 và tháng 5 năm 2017, với 14 chỉ tiêu lý hóa và vi sinh phân tích chuyên sâu tại phòng thí nghiệm đạt chuẩn của Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh.
• Lý do lựa chọn phương pháp phân tích: Kết hợp phương pháp đối sánh quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A2 cho mục đích cấp nước sinh hoạt sau xử lý và cột B1 cho mục đích tưới tiêu nông nghiệp) cùng phương pháp phân tích thống kê tương quan trên phần mềm chuyên dụng. Sự kết hợp này giúp định lượng chính xác sự tương tác đa chiều giữa thủy văn mùa vụ và tải lượng ô nhiễm từ nguồn thải thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, chất lượng nước mặt sông Đuống đoạn qua huyện Thuận Thành xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng cục bộ tại các điểm tiếp nhận nguồn thải trực tiếp. Tại các vị trí NM2 (khu vực xả thải chăn nuôi và bãi vật liệu xã Đình Tổ), NM4 (khu vực Cầu Hồ, Thị trấn Hồ) và NM5 (thôn Đại Mão, xã Hoài Thượng), các chỉ số TSS, amoni (NH4+) và nitrit (NO2-) trong một số đợt đo mùa cạn vượt từ 1,2 đến 1,8 lần so với ngưỡng giới hạn quy định tại cột A2 của QCVN 08-MT:2015/BTNMT.

Thứ hai, diễn biến chất lượng nước có sự phân hóa rõ rệt theo yếu tố mùa vụ và chế độ thủy văn. Vào mùa khô (tháng 3 và tháng 11 năm 2016), hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ BOD5 và COD cao hơn khoảng 35% đến 50% so với mùa mưa (tháng 8 năm 2016). Điều này xuất phát từ đặc trưng lượng mưa mùa mưa chiếm đến 83% tổng lượng mưa cả năm (đạt 1.452 mm), làm lưu lượng dòng chảy mùa lũ tăng gấp 2 đến 3 lần mùa cạn (chiếm 70% đến 80% tổng dòng chảy năm), gia tăng mạnh mẽ khả năng pha loãng chất thải tự nhiên.

Thứ ba, cơ cấu tải lượng ô nhiễm cho thấy nước thải sinh hoạt và hoạt động nông nghiệp là hai nguồn tác động lớn nhất. Với quy mô dân số 161.846 người, lượng nước thải sinh hoạt phát sinh trên địa bàn huyện đạt hơn 32.000 m3/ngày đêm. Kết hợp với hoạt động canh tác trên 13.266 ha đất gieo trồng và chất thải chăn nuôi chưa qua xử lý (khi toàn quốc có khoảng 23% hộ chăn nuôi xả thải trực tiếp), hàm lượng dinh dưỡng N và P thẩm thấu vào các dòng kênh tưới tiêu rồi đổ thẳng ra sông Đuống.

Thứ tư, các thông số kim loại nặng (Fe, Pb, Cr, Cu) và hàm lượng dầu mỡ tại cả 6 điểm quan trắc nhìn chung đều duy trì ở mức thấp, nằm trong giới hạn an toàn của QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột A2, phản ánh nguy cơ ô nhiễm từ hoạt động công nghiệp nặng và hóa chất độc hại trên đoạn sông này chưa ở mức nghiêm trọng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tình trạng suy giảm chất lượng nước cục bộ là sự thiếu hụt mạng lưới thu gom và xử lý nước thải tập trung tại khu vực nông thôn. Việc hơn 90% hộ dân điều tra xả nước thải qua hệ thống rãnh hở, kết hợp với các bãi tập kết cát sỏi ven sông làm xáo trộn bùn đáy đã gia tăng nồng độ chất rắn lơ lửng và vi sinh vật Coliform.

So sánh với các lưu vực sông lân cận trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh như sông Ngũ Huyện Khê (nơi ghi nhận COD vượt gấp 18 lần và BOD5 vượt 26 lần giới hạn loại B1 do nước thải làng nghề giấy) hay sông Cầu (nhiều điểm ô nhiễm nitrit và amoni vượt chuẩn A2), sông Đuống đoạn qua Thuận Thành vẫn giữ được chất lượng nước ở mức khá tốt. Lưu lượng dòng chảy ngoại lai dồi dào chiếm 99,8% trữ lượng là yếu tố then chốt giúp sông Đuống duy trì khả năng tự làm sạch cao.

Để phản ánh sinh động các kết quả này trong báo cáo học thuật, dữ liệu thực nghiệm có thể được trình bày tối ưu qua các biểu đồ đường thể hiện diễn biến nồng độ pH, DO, TSS, BOD5, COD, NO2-, NH4+ theo không gian 6 vị trí quan trắc và thời gian 5 đợt đo. Kết hợp cùng bảng ma trận đối sánh 14 thông số quan trắc với các mốc giới hạn cột A2 và B1 của QCVN 08-MT:2015/BTNMT sẽ giúp nhà quản lý dễ dàng nhận diện điểm nóng ô nhiễm.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, xây dựng hệ thống thu gom và trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung tại các cụm dân cư ven sông thuộc các xã Đình Tổ, Song Hồ, Hoài Thượng và Thị trấn Hồ. Đặt mục tiêu xử lý tối thiểu 70% lượng nước thải sinh hoạt nông thôn đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường trước khi xả ra nguồn tiếp nhận, lộ trình triển khai từ năm 2018 đến năm 2022, do UBND huyện Thuận Thành chủ trì phối hợp cùng Sở Xây dựng tỉnh Bắc Ninh thực hiện.

Thứ hai, giải tỏa và quy hoạch lại toàn bộ các bến bãi tập kết vật liệu xây dựng, khai thác cát sỏi trái phép dọc hành lang đê sông Đuống từ Km23+000 đến Km36+400. Mục tiêu giảm 40% lượng bùn cát và chất rắn lơ lửng TSS phát tán vào dòng chảy mặt, hoàn thành kiểm tra và xử lý 100% cơ sở vi phạm trước quý IV năm 2019, do Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Thuận Thành cùng Công an huyện phụ trách.

Thứ ba, phổ cập mô hình hầm biogas và chế phẩm vi sinh trong xử lý chất thải chăn nuôi nông hộ và trang trại ven đê. Hướng tới mục tiêu 85% cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm đạt chuẩn an toàn sinh học, cắt giảm 50% lượng hợp chất Nitơ và vi sinh vật gây hại thẩm thấu ra nguồn nước trong giai đoạn 2018 - 2020, do Phòng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn huyện điều phối.

Thứ tư, thiết lập mạng lưới quan trắc tự động liên tục và tăng cường thanh tra môi trường định kỳ với tần suất tối thiểu 4 lần/năm tại 6 vị trí trọng điểm. Đảm bảo 100% doanh nghiệp và cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp vận hành hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn, thực thi liên tục từ năm 2018, do Thanh tra Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh chủ trì kiểm soát.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, cán bộ quản lý môi trường và nhà hoạch định chính sách tại Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh cùng UBND huyện Thuận Thành: Sử dụng số liệu điều tra thực địa 90 hộ dân và 6 trạm quan trắc để xây dựng quy hoạch cấp thoát nước lưu vực và ban hành cơ chế kiểm soát xả thải ven đê hiệu quả.

Thứ hai, giảng viên, học viên cao học và sinh viên các ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Tài nguyên Nước: Khai thác tài liệu như một nghiên cứu điển hình về phương pháp tích hợp định mức phát thải WHO (1995) với quy trình quan trắc 14 chỉ tiêu theo chuẩn TCVN 6663.

Thứ ba, doanh nghiệp sản xuất kinh doanh nước sạch và quản lý công trình thủy lợi: Ứng dụng số liệu quan trắc đa mùa để thiết kế dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt sông Đuống công suất lớn, phục vụ quá trình chuyển đổi nguồn cấp từ nước ngầm sang nước mặt thay thế 99,8% lượng nước sinh hoạt và sản xuất.

Thứ tư, các tổ chức bảo tồn thiên nhiên và cộng đồng dân cư địa phương: Sử dụng các bằng chứng khoa học để nâng cao nhận thức bảo vệ dòng sông, thúc đẩy các sáng kiến cộng đồng về thu gom rác thải và xử lý chất thải chăn nuôi bền vững.

Câu hỏi thường gặp

Chất lượng nước sông Đuống đoạn qua huyện Thuận Thành hiện đang ở mức độ nào? Nước sông Đuống đoạn qua Thuận Thành nhìn chung đạt tiêu chuẩn loại B1 phục vụ tưới tiêu và loại A2 cho cấp nước sinh hoạt sau khi áp dụng công nghệ xử lý phù hợp. Một số vị trí tiếp nhận nước thải sinh hoạt và chăn nuôi như xã Đình Tổ hay Thị trấn Hồ xuất hiện hiện tượng ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng nhẹ cục bộ vào mùa cạn, với chỉ tiêu TSS và amoni vượt nhẹ quy chuẩn.

Những nguồn thải nào tác động mạnh nhất đến chất lượng dòng sông? Nguồn thải sinh hoạt từ 161.846 người dân trên địa bàn (ước tính tạo ra hơn 32.000 m3 nước thải mỗi ngày) cùng hoạt động chăn nuôi nông hộ là tác nhân gây ô nhiễm hàng đầu. Ngoài ra, nước rửa trôi từ 13.266 ha đất canh tác nông nghiệp chứa tồn dư phân bón và hoạt động của các bãi tập kết vật liệu ven sông đóng góp đáng kể lượng chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng.

Sự biến động chất lượng nước theo mùa diễn ra như thế nào? Chất lượng nước sông có sự phân hóa rõ nét giữa hai mùa thủy văn. Mùa mưa với 83% lượng mưa cả năm mang lại lượng dòng chảy lớn gấp 2 đến 3 lần mùa cạn, giúp pha loãng chất ô nhiễm và làm giảm nồng độ BOD5, COD từ 35% đến 50%. Ngược lại, vào mùa khô lượng nước giảm khiến khả năng tự làm sạch suy giảm, nồng độ ô nhiễm gia tăng.

Nước sông Đuống có thể sử dụng trực tiếp cho mục đích sinh hoạt được không? Nước sông Đuống tuyệt đối không thể sử dụng trực tiếp cho ăn uống và sinh hoạt mà bắt buộc phải qua quy trình xử lý nước cấp hoàn chỉnh. Do hàm lượng vi sinh Coliform và các chỉ tiêu nitrit, amoni còn biến động tại các điểm xả thải, các nhà máy nước cần ứng dụng quy trình keo tụ, lắng lọc và khử trùng nghiêm ngặt theo quy định của QCVN 08-MT:2015/BTNMT loại A2.

Phương pháp nghiên cứu nào được ứng dụng để định lượng ô nhiễm trong luận văn? Đề tài kết hợp phương pháp quan trắc thực địa tại 6 vị trí trên 13,4 km sông trong 5 đợt đại diện hai mùa, phân tích 14 chỉ tiêu lý hóa - vi sinh trong phòng thí nghiệm, điều tra xã hội học 90 hộ dân và áp dụng hệ số phát thải của WHO (1995) để tính toán tải lượng ô nhiễm nguồn thải, bảo đảm độ tin cậy khoa học cao.

Kết luận

• Dòng sông Đuống giữ vai trò huyết mạch sống còn đối với huyện Thuận Thành, cung cấp 99,8% trữ lượng nước mặt toàn huyện (tương đương 32.735,25 triệu m3/năm) để phục vụ tưới tiêu cho hơn 11.346 ha lúa và định hướng cấp nước sinh hoạt.
• Hiện trạng nước sông Đuống đoạn qua huyện nhìn chung đạt chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT loại B1 và A2, chỉ xuất hiện ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng nhẹ cục bộ tại một số điểm tiếp nhận nước thải ven bờ.
• Nguồn phát thải chính gây suy giảm chất lượng nước xuất phát từ nước thải sinh hoạt của 161.846 cư dân, chất thải chăn nuôi chưa qua xử lý và các bãi tập kết vật liệu xây dựng ven tuyến đê sông.
• Đóng góp khoa học then chốt của luận văn là thiết lập hệ thống cơ sở dữ liệu quan trắc toàn diện 14 chỉ tiêu qua 5 đợt đo, định lượng hóa tải lượng ô nhiễm theo phương pháp của WHO (1995) làm căn cứ quản lý lưu vực.
• Kế hoạch hành động giai đoạn 2018 - 2025 cần tập trung xây dựng trạm xử lý nước thải sinh hoạt nông thôn, kiểm soát 100% bến bãi bãi vật liệu ven sông và thiết lập hệ thống quan trắc tự động định kỳ.

Các cấp chính quyền địa phương và nhà nghiên cứu quản lý môi trường hãy chủ động ứng dụng ngay kết quả nghiên cứu của luận văn này để ban hành các chính sách kiểm soát xả thải và bảo vệ tài nguyên nước sông Đuống một cách bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM DƯƠNG THỊ VINH ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG ĐUỐNG ĐOẠN CHẢY QUA HUYỆN THUẬN THÀNH, TỈNH BẮC NINH Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã ngành : 60 44 03 10 Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự cộng tác, giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Dương Thị Vinh i LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể. Nhân đây tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành của mình: Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh là giảng viên hướng dẫn khoa học cho tôi, Cô rất tâm huyết, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Tôi xin bày tỏ sự cảm ơn tới Ban giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt Nam cùng các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Môi trường, Ban Quản lý đào tạo đã giúp đỡ và có những ý kiến đóng góp quý báu cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu vừa qua.

Qua đây tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn tới Đảng Bộ huyện, UBND huyện Thuận Thành cùng các hộ dân dọc ven sông Đuống của các xã Đình Tổ, Song Hồ, Thị trấn Hồ và xã Hoài Thượng đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài. Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã cổ vũ, động viên nhiệt tình và tạo điều kiện giúp đỡ mọi mặt để tôi hoàn thành tốt chương trình học tập và nghiên cứu đề tài khoa học này. Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn tất cả! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Dương Thị Vinh ii MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục.

iii Danh mục chữ viết tắt. vi Danh mục bảng. vii Danh mục hình. ix Trích yếu luận văn.

Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

Tổng quan tài liệu nghiên cứu. Vai trò của nước sông đối với hoạt động sản xuất và sinh hoạt. Vai trò của nước sông đối với hoạt động sản xuất. Vai trò của nước đối với sinh hoạt.

Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt trên thế giới và Việt Nam. Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt trên thế giới. Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt ở Việt Nam. Hiện trạng môi trường nước mặt ở Bắc Ninh.

Ô nhiễm nước sông. Ô nhiễm nước các ao hồ. Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu (không gian, thời gian). Nội dung nghiên cứu. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh. Hiện trạng khai thác nguồn nước cấp trên địa bàn huyện Thuận Thành.

Các hoạt động tác động tới chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành. Đánh giá chất lượng nước sông Đuống đoạn chảy qua huyện Thuận Thành.