Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại khu vực trung tâm thành phố Cao Bằng

Luận văn đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại khu vực trung tâm thành phố Cao Bằng

• Tác giả: Nguyễn Minh Châu
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Thị Lan
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại khu vực trung tâm thành phố Cao Bằng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Tổng quan nước thải sinh hoạt tại khu vực trung tâm TP

Thành phố Cao Bằng là trung tâm kinh tế, chính trị và văn hóa của tỉnh Cao Bằng. Quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh chóng thúc đẩy kinh tế phát triển. Dân số đô thị gia tăng nhanh tạo áp lực lớn lên cơ sở hạ tầng. Nhu cầu sử dụng nước sạch phục vụ đời sống tăng cao mỗi năm. Lượng nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hộ gia đình và chợ thương mại vì thế cũng tăng mạnh. Hầu hết hệ thống thoát nước tại khu vực trung tâm là hệ thống cống chung. Nước mưa và nước thải sinh hoạt chảy cùng một tuyến cống. Mạng lưới thu gom chưa được đầu tư đồng bộ. Thành phố hiện chưa có nhà máy xử lý nước thải tập trung hoàn chỉnh. Nước thải sau khi qua bể tự hoại sơ sài được xả thẳng ra môi trường. Các nguồn tiếp nhận chính gồm sông Bằng và sông Hiến. Hai con sông này giữ vai trò trọng yếu trong việc cung cấp nước sinh hoạt và điều hòa vi khí hậu. Việc quan trắc và đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại khu vực trung tâm TP. Cao Bằng mang ý nghĩa cấp thiết. Dữ liệu khoa học giúp chính quyền địa phương nắm rõ thực trạng môi trường, từ đó hoạch định chính sách quản lý bền vững.

1.1. Hiện trạng xả thải và nguồn tiếp nhận nước mặt

Khu vực đô thị trung tâm thành phố Cao Bằng có mật độ xây dựng cao. Nước thải sinh hoạt bắt nguồn từ các hộ dân, nhà hàng, chợ và cơ sở y tế. Hầu hết các cơ sở chỉ xử lý sơ bộ qua bể tự hoại truyền thống. Bể tự hoại chỉ giữ lại chất rắn lắng đọng và xử lý một phần chất hữu cơ. Nước thải còn chứa nhiều chất bẩn hữu cơ và vi sinh vật gây hại. Hệ thống mương rãnh dẫn nước thải đổ trực tiếp ra sông Hiến và sông Bằng. Hai sông này tiếp nhận lượng nước thải lớn mỗi ngày đêm. Mùa khô lưu lượng dòng chảy tự nhiên của sông suy giảm đáng kể. Khả năng tự làm sạch của nguồn nước mặt bị suy giảm mạnh. Tình trạng này đe dọa trực tiếp đến cảnh quan đô thị.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu và cơ sở pháp lý áp dụng

Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước thải nhằm xác định mức độ phân tán chất ô nhiễm. Đề tài khảo sát các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh tại các điểm xả chính. Căn cứ đánh giá dựa trên Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 14:2008/BTNMT về nước thải sinh hoạt. Đồng thời, nghiên cứu đối chiếu các chỉ tiêu với tiêu chuẩn nước mặt QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Khung pháp lý này giúp nhận diện rõ các thông số vượt ngưỡng cho phép. Luật Bảo vệ Môi trường cùng các văn bản hướng dẫn của tỉnh Cao Bằng tạo hành lang pháp lý vững chắc. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu xác thực cho cơ quan quản lý tài nguyên. Từ đó, địa phương có căn cứ khoa học để xây dựng kế hoạch kiểm soát ô nhiễm nguồn nước.

II. Phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt tại trung tâm TP

Chất lượng nước thải sinh hoạt tại các điểm xả thải chính phản ánh mức độ ô nhiễm rõ rệt. Đề tài khảo sát 6 điểm lấy mẫu đại diện tại các phường Hợp Giang, Sông Hiến, Sông Bằng, Tân Giang, Đề Thám và Ngọc Xuân. Thời gian lấy mẫu chia làm hai đợt vào mùa khô tháng 3 và mùa mưa tháng 6 năm 2018. Kết quả phân tích ghi nhận nhiều thông số ô nhiễm vượt giới hạn tiêu chuẩn cho phép. Cụ thể, hàm lượng chất hữu cơ biểu thị qua BOD5 và COD ở mức cao. Nồng độ tổng chất rắn lơ lửng TSS vượt quy chuẩn tại các cống xả gần khu dân cư và chợ. Đáng chú ý, nồng độ Amoni và Phosphat tại điểm cống thải chợ Xanh thuộc phường Hợp Giang tăng cao đột biến. Hoạt động sơ chế thực phẩm và kinh doanh thủy hải sản tại chợ góp phần gia tăng ô nhiễm dinh dưỡng. Bên cạnh đó, mật độ vi sinh vật Coliform trong mẫu nước thải vượt quy chuẩn nhiều lần. Chỉ số ô nhiễm vào mùa khô thường cao hơn mùa mưa do hiện tượng cô đặc chất thải khi thiếu nước pha loãng.

2.1. Mức độ vượt chuẩn các chỉ tiêu lý hóa hữu cơ

Hàm lượng BOD5 và COD biểu thị lượng oxy cần thiết để phân hủy chất hữu cơ. Tại điểm cống thải cầu Sông Hiến và cống thải Hoàng Ngà, chỉ số COD vượt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT cột B. Hàm lượng chất rắn lơ lửng TSS cao gây đục nguồn nước và cản trở ánh sáng mặt trời. Điều này làm giảm quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh dưới lòng sông. Nồng độ Amoni trong nước thải sinh hoạt dao động ở ngưỡng cao. Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ chất thải bài tiết và nước thải nhà bếp chưa phân hủy triệt để. Hợp chất Amoni khi xả ra sông tiêu tốn lượng lớn oxy hòa tan trong nước. Hiện tượng này đe dọa trực tiếp sự sống của các loài thủy sinh vật bản địa.

2.2. Nguy cơ ô nhiễm vi sinh và tác động đến hạ lưu

Mẫu phân tích vi sinh vật cho thấy chỉ số Coliform vượt quy chuẩn nhiều lần tại mọi điểm quan trắc. Điểm xả nước thải chợ Xanh ghi nhận mật độ Coliform cao nhất trong khu vực nghiên cứu. Nước thải nhiễm khuẩn đường ruột đe dọa nghiêm trọng đến vệ sinh môi trường. Nguồn nước ô nhiễm chảy xuôi dòng sông Bằng và sông Hiến về hạ lưu. Khu vực hạ lưu có trạm bơm lấy nước cấp cho nhà máy nước sinh hoạt thành phố. Cống thải Tân An chỉ cách trạm bơm nước thô khoảng 400m về phía hạ lưu. Sự tiếp cận nguồn ô nhiễm gần các công trình cấp nước làm tăng nguy cơ dịch bệnh đường tiêu hóa. Mùi hôi thối phát sinh từ cống xả gây bức xúc cho cư dân đô thị.

III. Giải pháp nâng cao chất lượng nước thải sinh hoạt tại TP

Để giảm thiểu ô nhiễm nước thải sinh hoạt tại thành phố Cao Bằng, giải pháp kỹ thuật cần kết hợp đồng bộ với quản lý xã hội. Việc đầu tư hệ thống thu gom nước thải riêng biệt đóng vai trò mấu chốt. Tách nước mưa khỏi nước thải sinh hoạt giúp giảm tải lưu lượng cho các trạm xử lý. Thành phố cần quy hoạch và xây dựng nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung với công nghệ hiện đại. Trong giai đoạn chuyển tiếp, các giải pháp phân tán tại chỗ mang lại hiệu quả tức thì. Cải tạo bể tự hoại truyền thống thành bể tự hoại có ngăn lọc kỵ khí giúp nâng cao hiệu suất xử lý chất hữu cơ. Tại khu vực chợ trung tâm, chính quyền cần lắp đặt trạm xử lý nước thải sơ bộ đạt tiêu chuẩn trước khi xả vào cống chung. Song song với kỹ thuật, công tác thanh tra môi trường cần được siết chặt. Các cơ sở kinh doanh xả thải vượt quy chuẩn phải bị xử lý nghiêm minh. Công tác tuyên truyền nâng cao ý thức cộng đồng cũng là biện pháp lâu dài và bền vững.

3.1. Cải tiến công nghệ xử lý nước thải tại nguồn

Xử lý nước thải tại chỗ là biện pháp khả thi cho các đô thị miền núi. Áp dụng bể tự hoại cải tiến BASTAF với các vách ngăn mỏng giúp tăng hiệu quả khử COD lên trên 70%. Bổ sung ngăn lọc sinh học hiếu khí hoặc kỵ khí xử lý triệt để bùn cặn và mầm bệnh. Các hộ kinh doanh dịch vụ ăn uống cần lắp đặt bẫy tách mỡ trước khi xả nước vào hệ thống chung. Dầu mỡ tích tụ lâu ngày là nguyên nhân gây tắc nghẽn đường ống và giảm oxy hòa tan. Tại khu vực chợ ẩm thực và chợ Xanh, giải pháp sử dụng chế phẩm vi sinh hữu cơ đem lại hiệu quả khử mùi hôi cao. Mô hình này tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu và phù hợp với thực tiễn địa phương.

3.2. Hoàn thiện mạng lưới thu gom và quản lý đô thị

Hạ tầng kỹ thuật thoát nước cần được đầu tư nâng cấp theo hướng hiện đại hóa. Thành phố cần cải tạo các tuyến cống cũ bị xuống cấp và nạo vét bùn đất định kỳ. Việc ngăn chặn rác thải sinh hoạt xâm nhập vào đường cống giúp thông thoáng dòng chảy. Chính quyền địa phương cần xây dựng các giếng tách nước thải sinh hoạt về ban ngày. Các giếng tràn nước mưa sẽ dẫn nước thải đậm đặc về trạm xử lý cuối đường ống. Bên cạnh giải pháp hạ tầng, việc quản lý nhà nước về môi trường cần được củng cố. Tăng cường thanh tra việc xả thải tại các cơ sở thương mại và y tế. Triển khai thu phí bảo vệ môi trường đối với nước thải sinh hoạt để tái đầu tư hệ thống.

IV. Kết luận chất lượng nước thải sinh hoạt tại trung tâm TP

Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại khu vực trung tâm TP. Cao Bằng đã cung cấp bức tranh toàn diện về hiện trạng ô nhiễm. Kết quả kiểm nghiệm thực tế cho thấy nước thải chưa qua xử lý triệt để đang gây áp lực nghiêm trọng lên sông Bằng và sông Hiến. Các chỉ tiêu BOD5, COD, Amoni và Coliform đều vượt giới hạn an toàn theo quy chuẩn quốc gia. Vấn đề ô nhiễm nguồn nước đòi hỏi sự vào cuộc quyết liệt của các cấp chính quyền và cộng đồng dân cư địa phương. Việc hoàn thiện hệ thống cơ sở hạ tầng thu gom và xử lý nước thải là nhiệm vụ trọng tâm hàng đầu. Đồng thời, việc ứng dụng công nghệ xử lý sinh học phân tán mang lại giải pháp tình thế hiệu quả và kinh tế. Dữ liệu từ nghiên cứu là tài liệu tham khảo khoa học có giá trị cao cho công tác quy hoạch phát triển đô thị. Thành phố Cao Bằng cần định hướng phát triển bền vững đi đôi với bảo tồn môi trường nước tự nhiên.

4.1. Khái quát kết quả then chốt từ nghiên cứu

Nghiên cứu đã xác lập cơ sở dữ liệu môi trường chuẩn xác cho khu vực trung tâm thành phố Cao Bằng. Các phân tích chỉ ra cống xả chợ Xanh và cống xả Sông Hiến là hai điểm nóng ô nhiễm nghiêm trọng. Nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý triệt để làm gia tăng nguy cơ phú dưỡng hóa dòng sông tiếp nhận. Mùa khô là giai đoạn ô nhiễm cục bộ đạt đỉnh điểm do thiếu hụt lượng nước mưa pha loãng. Các phát hiện thực nghiệm khẳng định sự quá tải của hệ thống thoát nước hiện hữu. Sự hiện diện của vi sinh vật gây bệnh vượt ngưỡng an toàn nhiều lần tạo rủi ro dịch tễ cho cộng đồng cư dân.

4.2. Khuyến nghị ứng dụng vào quy hoạch đô thị

Chính quyền thành phố cần tích hợp dữ liệu chất lượng nước thải vào đồ án quy hoạch tổng thể. Ưu tiên bố trí ngân sách xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung giai đoạn tới. Cần đẩy mạnh lộ trình chuyển đổi bể phốt cũ sang hệ sinh thái tự hoại cải tiến tại từng hộ gia đình. Đồng thời, cơ quan chức năng phải thiết lập mạng lưới quan trắc môi trường nước tự động và liên tục. Việc di dời các điểm xả thải xa trạm bơm nước sinh hoạt Tân An là yêu cầu cấp thiết. Tuyên truyền giáo dục môi trường trong trường học và tổ dân phố giúp nâng cao ý thức giữ gìn vệ sinh nguồn nước. Các giải pháp đồng bộ sẽ đảm bảo an ninh nguồn nước và phát triển đô thị xanh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tài nguyên nước mặt của Việt Nam sở hữu tổng lượng dòng chảy hàng năm đạt khoảng 830 đến 840 tỷ m3, tuy nhiên gần 65% tổng lượng nước lại phụ thuộc vào các lưu vực bắt nguồn từ ngoài biên giới. Đi liền với tiến trình đô thị hóa nhanh chóng, thành phố Cao Bằng đang đối mặt với sức ép rất lớn về vệ sinh môi trường khi tổng lượng nước thải sinh hoạt đô thị toàn tỉnh ước tính khoảng 9.209 m3/ngày đêm. Thực trạng hạ tầng kỹ thuật còn nhiều hạn chế khiến phần lớn lượng nước thải từ khu dân cư, chợ dân sinh và các cơ sở dịch vụ hầu như không qua hệ thống xử lý đạt chuẩn mà xả thẳng ra nguồn tiếp nhận chính là sông Bằng Giang và sông Hiến, kéo theo sự suy giảm chất lượng nước mặt lẫn nước dưới đất.

Xuất phát từ yêu cầu cấp bách trên, đề tài tập trung khảo sát hiện trạng xả thải, kiểm định các thông số ô nhiễm và nhận diện áp lực môi trường từ nước thải sinh hoạt đô thị. Phạm vi không gian nghiên cứu được tiến hành trọng điểm tại 5 phường trung tâm gồm Hợp Giang, Tân Giang, Sông Hiến, Sông Bằng và Đề Thám thuộc thành phố Cao Bằng, trong khung thời gian từ tháng 6 năm 2017 đến tháng 6 năm 2018 kết hợp chuỗi dữ liệu thứ cấp 5 năm gần nhất. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp cơ sở dữ liệu quan trắc tin cậy nhằm định hướng giải pháp kỹ thuật có khả năng giảm thiểu từ 70% đến 85% tải lượng chất ô nhiễm hữu cơ, phục vụ chiến lược quy hoạch môi trường và phát triển bền vững của địa phương đến năm 2025.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết cân bằng vật chất và cơ chế tự làm sạch của thủy vực tiếp nhận, kết hợp mô hình phân hủy sinh học hiếu khí và kỵ khí các hợp chất hữu cơ theo Metcalf và Eddy (1991). Luận văn tiếp cận mô hình quản trị nước thải phân tán tại nguồn (Decentralized Wastewater Management), một định hướng kỹ thuật phù hợp với đặc thù đô thị miền núi có địa hình đồi dốc chia cắt mạnh. Ba khái niệm nền tảng được làm rõ gồm: Nước thải sinh hoạt theo quy định tại Luật Bảo vệ môi trường năm 2014; Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) phản ánh mức tiêu hao oxy để vi sinh vật oxy hóa chất hữu cơ dễ phân hủy; và Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) đại diện cho phần hạt cặn không tan gây đục dòng nước.

Về thành phần lý hóa, nước thải sinh hoạt đô thị chứa khoảng 50% đến 60% hợp chất hữu cơ (protein chiếm 40% đến 60%, hydrat cacbon chiếm 25% đến 50%, chất béo chiếm 10%), với hàm lượng chất hữu cơ khô dao động từ 150 đến 400 mg/L. Theo nguyên lý sinh thái học môi trường, tỷ lệ dinh dưỡng tối ưu cho quá trình xử lý sinh học hiếu khí là BOD5:N:P = 100:5:1. Tuy nhiên, tỷ lệ thực tế trong nước thải đô thị chưa qua xử lý thường ở mức 100:7:5, dẫn đến sự dư thừa các hợp chất nitơ và photpho, làm bùng phát hiện tượng phú dưỡng hóa khi xả trực tiếp vào nguồn nước tự nhiên.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tổng hợp đồng bộ từ dữ liệu thứ cấp của Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Cao Bằng, Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố giai đoạn 2013 - 2017, kết hợp nguồn dữ liệu sơ cấp qua khảo sát thực địa. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 12 mẫu nước thải độc lập, được thu thập tại 6 vị trí cống xả đại diện trên địa bàn 5 phường trung tâm: cống chân cầu Sông Hiến, cống khu dân cư Tân An, cống gần chợ km5 Đề Thám, cống phía cuối chợ Xanh Hợp Giang, cống chân cầu Hoàng Ngà và cống khu dân cư làng Gia Cung thuộc Ngọc Xuân.

Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu theo không gian phân tầng kết hợp thời điểm điển hình, chia làm 2 đợt quan trắc gồm đợt mùa khô ngày 30 tháng 3 năm 2018 và đợt mùa mưa ngày 18 tháng 6 năm 2018. Các thông số phân tích trong phòng thí nghiệm bao gồm: pH, DO, BOD5, COD, TSS, Amoni (NH4+), Phosphat (PO43-), Clorua và Coliform. Lý do lựa chọn các chỉ tiêu này nhằm đối chiếu trực tiếp với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 14:2008/BTNMT về nước thải sinh hoạt và QCVN 08-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt. Đây là những thông số nhạy cảm nhất phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ và vi sinh. Toàn bộ quá trình thu mẫu, phân tích, phỏng vấn xã hội học người dân và xử lý số liệu được triển khai chặt chẽ trong vòng 12 tháng, từ tháng 6 năm 2017 đến tháng 6 năm 2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, mức độ ô nhiễm chất hữu cơ trong dòng thải sinh hoạt tại khu vực trung tâm vượt xa giới hạn cho phép. Thông số BOD5 tại 6 điểm quan trắc dao động từ 110 mg/L đến trên 250 mg/L, vượt từ 2,2 đến 5 lần so với ngưỡng quy định tại QCVN 14:2008/BTNMT cột B (mức giới hạn 50 mg/L). Điểm cống xả tại chợ Xanh thuộc phường Hợp Giang và cống chợ Đề Thám ghi nhận nồng độ hữu cơ cao nhất do tập trung lượng lớn nước thải dịch vụ buôn bán thực phẩm.

Thứ hai, hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và amoni ghi nhận mức tích tụ đáng lo ngại. Nồng độ TSS đo được dao động từ 150 mg/L đến 320 mg/L, vượt từ 1,5 đến 3,2 lần ngưỡng tiêu chuẩn cho phép (100 mg/L). Cùng với đó, chỉ tiêu amoni tự do vượt từ 1,8 đến 3,5 lần mức quy chuẩn, làm phát sinh khí độc và gây mùi xú uế nồng nặc quanh khu vực cống hở.

Thứ ba, chỉ số vi sinh vật Coliform vượt ngưỡng nghiêm trọng tại 100% các điểm lấy mẫu. Mật độ Coliform đạt từ 10^6 đến 10^8 MPN/100ml, vượt quy chuẩn kỹ thuật từ 200 đến 1.000 lần so với giới hạn 5.000 MPN/100ml.

Thứ tư, nghiên cứu phát hiện sự phân hóa rõ rệt theo chu kỳ thời tiết: nồng độ các chất ô nhiễm trong mùa khô (tháng 3 năm 2018) cao hơn mùa mưa (tháng 6 năm 2018) từ 30% đến 45%. Nguyên nhân do lượng mưa mùa hè giúp pha loãng nồng độ chất thải, trong khi dòng chảy sông tự nhiên vào mùa khô sụt giảm từ 65% đến 80%, làm tê liệt khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân căn bản dẫn đến hiện trạng trên là do hầu hết các hộ gia đình chỉ xử lý nước thải cục bộ qua bể tự hoại 1 hoặc 2 ngăn xây dựng từ lâu đời. Khảo sát thực tế cho thấy các bể này thiếu ngăn lọc kỵ khí bổ trợ, hiệu suất phân hủy chất hữu cơ chỉ đạt khoảng 30% đến 40%. Nước thải sau lắng sơ sài mang theo lượng lớn BOD5, nitơ và vi khuẩn hòa thẳng vào mương thoát nước chung.

So sánh với các nghiên cứu tại các đô thị miền núi phía Bắc như Thái Nguyên hay Lạng Sơn, hiện tượng vượt chuẩn amoni và BOD5 tại thành phố Cao Bằng có tính chất tương đồng với hiện trạng suy thoái nước mặt sông Cầu và sông Thương, nơi nồng độ amoni thường xuyên vượt từ 1,5 đến 2 lần chuẩn A. Để phục vụ công tác quản lý trực quan, chuỗi dữ liệu này có thể được trình bày thông qua biểu đồ cột kép so sánh chỉ số BOD5 và TSS giữa hai mùa tại từng điểm xả, kết hợp bảng ma trận đối chiếu tỷ lệ phần trăm vượt chuẩn theo QCVN 14:2008/BTNMT. Cách thể hiện này giúp làm nổi bật điểm nóng ô nhiễm tại cống chợ Xanh và cống cầu Hoàng Ngà, hỗ trợ cơ quan chuyên môn xác định thứ tự ưu tiên đầu tư hạ tầng xử lý.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, cải tạo và xây dựng mạng lưới thu gom nước thải phân tán. Ứng dụng linh hoạt 4 sơ đồ thu gom kỹ thuật gồm: sơ đồ cống trước nhà kiểu K1, cống sau nhà kiểu K2, cống sau nhà có bơm hỗ trợ kiểu K3 và hố ga tách dòng kiểu K4. Mục tiêu đặt ra là tách riêng 70% lượng nước thải sinh hoạt khỏi hệ thống thoát nước mưa tại 5 phường trung tâm trong giai đoạn 2018 - 2022. Chủ thể thực hiện: Ủy ban nhân dân thành phố Cao Bằng chủ trì, phối hợp với Công ty Cổ phần Môi trường Đô thị Cao Bằng.

Thứ hai, đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung đô thị. Triển khai dự án nhà máy xử lý nước thải thành phố Cao Bằng với công suất thiết kế đạt 10.000 m3/ngày đêm, ứng dụng công nghệ sinh học hiếu khí bùn hoạt tính (Aerotank) kết hợp hồ sinh học tùy tiện. Mục tiêu loại bỏ 85% tải lượng BOD5 và 90% TSS trước khi xả ra lưu vực sông Bằng Giang, hoàn thành đưa vào vận hành trước năm 2025. Chủ thể thực hiện: Sở Xây dựng phối hợp với Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng các công trình dân dụng tỉnh.

Thứ ba, quy chuẩn hóa công trình xử lý nước thải tại nguồn của hộ dân cư. Ban hành quy định bắt buộc 100% công trình nhà ở xây mới phải lắp đặt bể tự hoại cải tiến có ngăn lọc kỵ khí (BASTAF), đồng thời hỗ trợ kỹ thuật giúp 50% số hộ gia đình cải tạo bể tự hoại cũ trước năm 2023. Chủ thể thực hiện: Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố phối hợp cùng Ủy ban nhân dân 5 phường.

Thứ tư, siết chặt cơ chế tài chính và giám sát xả thải. Triển khai thu đúng và đủ phí bảo vệ môi trường đối với nước thải theo Nghị định số 25/2013/NĐ-CP, đồng thời thiết lập chế độ quan trắc định kỳ 3 tháng/lần tại 6 cửa xả lớn nhằm phát hiện kịp thời các vi phạm xả thải vượt chuẩn. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Cao Bằng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Điển hình là Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Cao Bằng và Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Cao Bằng. Luận văn cung cấp số liệu thực chứng về 9.209 m3 nước thải sinh hoạt mỗi ngày, hỗ trợ công tác quy hoạch lưu vực sông và xây dựng kế hoạch kiểm soát ô nhiễm nước đô thị.

Nhóm kỹ sư thiết kế hạ tầng và kỹ thuật môi trường: Đội ngũ kỹ sư xây dựng đô thị có thể ứng dụng trực tiếp 4 sơ đồ thu gom thoát nước (kiểu K1 đến K4) cùng các thông số tính toán tải lượng ô nhiễm để thiết kế mạng lưới thoát nước riêng cho các đô thị miền núi có độ dốc cao.

Nhóm giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học môi trường: Công trình là tài liệu học thuật giá trị về quy trình quan trắc hiện trường 12 mẫu tại 6 điểm chuẩn mực, phương pháp đánh giá định lượng theo QCVN 14:2008/BTNMT kết hợp công cụ điều tra xã hội học trong nghiên cứu môi trường.

Nhóm các tổ chức xã hội và cộng đồng dân cư đô thị: Tài liệu giúp nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước sông Bằng Giang và sông Hiến, đồng thời hướng dẫn người dân kỹ thuật vận hành và cải tạo bể tự hoại gia đình nhằm nâng cao hiệu quả làm sạch dòng thải sinh hoạt tại chỗ.

Câu hỏi thường gặp

Nguồn tiếp nhận chính của dòng nước thải sinh hoạt tại khu vực trung tâm thành phố Cao Bằng là những thủy vực nào?

Dòng nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý tại 5 phường trung tâm thành phố Cao Bằng hiện đang xả trực tiếp vào hai nguồn tiếp nhận chính là sông Bằng Giang và sông Hiến, cùng một số hồ thủy vực nội đô. Tổng lưu lượng xả thải sinh hoạt toàn tỉnh đạt khoảng 9.209 m3/ngày đêm, đe dọa trực tiếp đến chất lượng nguồn nước cấp hạ lưu.

Những chỉ tiêu ô nhiễm nào trong nước thải sinh hoạt đô thị Cao Bằng ghi nhận mức vượt ngưỡng quy chuẩn cao nhất?

Qua kết quả kiểm nghiệm 12 mẫu nước thải, hai chỉ số ghi nhận mức ô nhiễm nghiêm trọng nhất là BOD5 và Coliform theo chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT cột B. Cụ thể, thông số BOD5 dao động từ 110 đến trên 250 mg/L, vượt từ 2,2 đến 5 lần ngưỡng an toàn; trong khi vi khuẩn Coliform đạt tới 10^8 MPN/100ml, vượt quy chuẩn từ 200 đến 1.000 lần.

Sự suy giảm chất lượng nước thải sinh hoạt giữa mùa khô và mùa mưa có mức chênh lệch như thế nào?

Kết quả quan trắc chứng minh nồng độ ô nhiễm hữu cơ và chất rắn lơ lửng mùa khô tháng 3 năm 2018 đậm đặc hơn mùa mưa từ 30% đến 45%. Nguyên nhân chủ yếu do vào mùa cạn, lưu lượng dòng chảy tự nhiên của hệ thống sông suối sụt giảm từ 65% đến 80%, làm suy giảm mạnh mẽ khả năng pha loãng tự nhiên.

Vì sao hệ thống bể tự hoại tại các hộ gia đình thành phố Cao Bằng chưa giải quyết triệt để bài toán ô nhiễm nước thải?

Đa số hộ dân tại 5 phường trung tâm hiện chỉ sử dụng bể tự hoại 1 hoặc 2 ngăn xây dựng từ nhiều năm trước, thiếu hoàn toàn ngăn lọc sinh học bổ trợ. Hiệu suất phân hủy chất hữu cơ của các công trình này chỉ đạt khoảng 30% đến 40%, khiến lượng lớn chất ô nhiễm và vi sinh vật gây bệnh xả thẳng ra nguồn nước.

Mô hình kỹ thuật thu gom và xử lý nước thải nào được đánh giá là tối ưu nhất cho địa hình đô thị miền núi Cao Bằng?

Nghiên cứu khẳng định việc áp dụng linh hoạt 4 sơ đồ thu gom phân tán kết hợp trạm xử lý sinh học hiếu khí Aerotank công suất 10.000 m3/ngày đêm là giải pháp tối ưu nhất. Phương án này phù hợp địa hình đồi dốc, giúp tiết kiệm 40% chi phí xây dựng hệ thống cống ngầm và loại bỏ trên 85% tải lượng chất ô nhiễm hữu cơ.

Kết luận

• Hiện trạng xả thải: Lưu lượng nước thải sinh hoạt đô thị toàn tỉnh ước tính khoảng 9.209 m3/ngày đêm, phần lớn xả trực tiếp ra sông Bằng Giang và sông Hiến mà chưa qua trạm xử lý tập trung.
• Mức độ ô nhiễm vượt chuẩn: 100% các điểm cống xả tại 5 phường trung tâm có thông số BOD5 vượt từ 2,2 đến 5 lần và Coliform vượt từ 200 đến 1.000 lần chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT cột B.
• Biến động theo mùa rõ nét: Nồng độ chất ô nhiễm vào mùa khô đậm đặc hơn mùa mưa từ 30% đến 45% do lưu lượng tự nhiên của sông cạn kiệt từ 65% đến 80%.
• Giải pháp hạ tầng đồng bộ: Đề xuất ứng dụng 4 sơ đồ thu gom phân tán kết hợp xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung công suất thiết kế 10.000 m3/ngày đêm ứng dụng công nghệ sinh học Aerotank.
• Lộ trình kỹ thuật khả thi: Phấn đấu hoàn thành cải tạo bể tự hoại hộ gia đình và tách dòng cống trước năm 2023, đưa trạm xử lý tập trung vào vận hành chính thức trước năm 2025.

Đóng góp chính của luận văn là thiết lập hệ thống dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác đầu tiên về tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt đô thị tại thành phố Cao Bằng, tạo căn cứ kỹ thuật vững chắc cho công tác quản lý tài nguyên nước mặt. Về các bước tiếp theo, địa phương cần thiết lập mạng lưới quan trắc tự động liên tục trong giai đoạn 2023 - 2025 tại các cửa xả cống chính để kiểm soát chặt chẽ chất lượng dòng chảy. Hãy cùng chung tay bảo vệ lưu vực sông Bằng Giang và sông Hiến bằng cách cải tạo công trình vệ sinh gia đình và ủng hộ các chương trình đầu tư xử lý nước thải của thành phố ngay hôm nay!

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học 1. Một số khái niệm - Khái niệm môi trường: Theo Khoản 1 Điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật ” (Luật bảo vệ môi trường, 2014)[7]. - Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo Khoản 6 Điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật” (Luật bảo vệ môi trường, 2014)[7].

- Khái niệm ô nhiễm môi trường nước: “Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý – hoá học sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất” (Luật bảo vệ môi trường, 2014)[7]. - Khái niệm tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường” (Luật bảo vệ môi trường, 2014)[7].

- Khái niệm nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt là nước được thải ra sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt cộng đồng như tắm, tẩy rửa, giặt giũ, vệ sinh cá nhân,… chúng thường 4 được thải ra từ các căn hộ, trường học, cơ quan, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt trên một địa bàn phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước và hệ thống thoát nước. - Khái niệm chỉ thị môi trường: Chỉ thị (indicator) là một tham số (parameter) hay số đo (metric) hay một giá trị kết xuất từ tham số, dùng cung cấp thông tin, chỉ về sự mô tả tình trạng của một hiện tượng/ môi trường/ khu vực, nó là thông tin khoa học về tình trạng và chiều hướng của các thông số liên quan môi trường. Các chỉ thị truyền đạt các thông tin phức tạp trong một dạng ngắn gọn, dễ hiểu và có ý nghĩa vượt ra ngoài các giá trị đo liên kết với chúng.

Các chỉ thị là các biến số hệ thống đòi hỏi thu thập dữ liệu bằng số, tốt nhất là trong các chuỗi thứ tự thời gian nhằm đưa ra chiều hướng, các chỉ thị này kết xuất từ các biến số, dữ liệu. Theo thông tư 08/2010/TT-BTNMT: “Chỉ thị môi trường là thông số cơ bản phản ánh các yếu tố đặc trưng của môi trường phục vụ mục đích đánh giá, theo dõi diễn biến chất lượng môi trường, lập báo cáo hiện trạng môi trường”. Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein (40 -50%) gồm tinh bột đường cenlulo và các chất béo (5-10%), nồng độ chất hữu cơ trong nước thải dao động trong khoảng 150 - 400 mg/ L theo trọng lượng khô.

Có khoảng 20 - 40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học.