ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tính cấp thiết Nước là nguồn tài nguyên tái tạo, là nhu cầu cơ bản của mọi sự sống trên trái đất và cần thiết cho tất cả mọi hoạt động của con người. Ở đâu có nước ở đó có sự sống. Nước chiếm 3/4 diện tích trái đất và cũng là nguồn tài nguyên quý giá của con người.
Con người mỗi ngày cần 250 lít nước cho sinh hoạt, 1500 lít nước cho hoạt động công nghiệp và 2000 lít cho hoạt động nông nghiệp. Nước còn được sử dụng rộng rãi trong giao thông vận tải, chăn nuôi - thủy sản. Nước là nguồn lực cho mọi hoạt động kinh tế của con người. Tài nguyên nước nói chung và tài nguyên nước mặt nói riêng là một trong những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế - xã hội của một vùng lãnh thổ hay một vùng quốc gia.
Đối với thành phố Thái Nguyên, sông Cầu giữ vai trò cung cấp, thoát nước tưới tiêu cho hoạt động phát triển công - nông nghiệp và phục vụ nhiều mục đích phát triển kinh tế - xã hội. Huyện Đồng Hỷ là một trong những huyện thuộc tỉnh Thái Nguyên có sông Cầu chảy qua. Vì vậy sông Cầu giữ vai trò cung cấp, thoát nước tiêu cho các hoạt động sản xuất nông nghiệp, đảm bảo công tác thủy lợi. Trong những năm gần đây, chất lượng môi trường nước lưu vực sông Cầu đã có dấu hiệu tích cực như chất lượng môi trường nước dần được cải thiện và đảm bảo với những chính sách những tác động tích cực, nhưng cùng với sự phát triển không ngừng của tỉnh Thái Nguyên thì nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước lưu vực sông Cầu đang có xu hướng gia tăng, một số khu vực thuộc lưu vực đã bị hoặc xuất hiện những dấu hiệu ô nhiễm nghiêm trọng do phải tiếp nhận một số lượng lớn nước thải từ hoạt động phát triển kinh tế xã hội như sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, thương mại, du lịch, y tế và nước thải chưa được xử lý.
n 2 Xuất phát từ những vấn đề trên tôi tiến hành thực tập đề tài : “Đánh giá hiện trạng môi trường nước sông Cầu đoạn chảy qua huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên ” 1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1. Mục tiêu tổng quát - Đánh giá hiện trạng môi trường nước sông Cầu chạy qua huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường nước.
Mục tiêu cụ thể - Đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước sông Cầu chảy qua huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. - Cảnh báo về các vấn đề cấp bách và các nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm môi trường nước. - Nâng cao nhận thức và kiến thức của nhân dân về bảo vệ môi trường nước. - Đề xuất các biện pháp để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường nước.
Ý nghĩa của đề tài 1. Trong học tập và nghiên cứu khoa học - Áp dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế. - Nâng cao nhận thức, kỹ năng và rút kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này. - Bổ sung tư liệu cho học tập.
Trong thực tiễn Đề tài cung cấp các thông tin số liệu về hiện trạng môi trường nước sông Cầu làm cho việc đánh giá tài nguyên nước mặt nói riêng và tài nguyên nước nói chung. Tạo số liệu làm cơ sở cho công tác lập kế hoạch xây dựng chính sách bảo vệ môi trường. Nâng cao nhận thức, tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi trường cho mọi cộng đồng dân cư. n 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 2.
Một số khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi trường nước, tiêu chuẩn môi trường. - Khái niệm môi trường: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật” (Luật Bảo vệ môi trường, 2005) [3]. - Khái niệm ô nhiễm môi trường: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi các thành phần môi trường không phù hợp với các tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật” (Luật Bảo vệ môi trường, 2005) [3]. - Khái niệm ô nhiễm môi trường nước: “Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi của các tính chất vật lý - hóa 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 học 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” (Hoàng Văn Hùng, 2008) [1]. - Khái niệm về tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2005: “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”.2 Đánh giá chất lượng nước Theo Escap (1994) [22], chất lượng nước được đánh giá bởi các thông số, các chỉ tiêu đó là: - Các thông số lý học: Nhiệt độ: Nhiệt độ tác động tới các quá trình sinh hóa diễn ra trong nguồn nước tự nhiên, sự thay đổi về nhiệt độ sẽ kéo theo các thay đổi về chất lượng nước, tốc độ, dạng phân hủy các hợp chất hữu cơ, nồng độ oxy hòa tan. pH: Là chỉ số thể hiện axit hay bazơ của nước, là yếu tố môi trường ảnh hưởng đến tốc độ phát triển và sự giới hạn phát triển của vi sinh vật trong nước.
Trong lĩnh vực cấp nước, pH là yếu tố phải xem xét trong quá trình đọng tụ hóa học, sát trùng làm mềm nước, kiểm soát sự ăn mòn. Trong hệ thống xử lý nước thải bằng quá trình sinh học thì pH phải được khống chế trong phạm vi thích hợp đối với các loại vi sinh vật có liên quan. - Các thông số hóa học: + BOD: Là lượng oxy cần thiết cung cấp để vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. BOD được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật môi trường.
Nó là chỉ tiêu xác định mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp qua chỉ số oxy dùng để khoáng hóa các chất hữu cơ… Ngoài ra BOD còn là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá sự ô nhiễm của dòng chảy. BOD còn liên quan đến việc đo lượng oxy tiêu thụ do vi sinh vật khi phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải. Do đó BOD còn được ứng dụng để ước lượng công suất các công trình xử lý sinh học cũng như đánh giá hiệu quả của các công trình đó. + COD: Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nước.
Chỉ tiêu nhu cầu sinh hóa BOD không đủ để phản ánh khả năng oxy hóa các chất hữu cơ khó bị oxy hóa và các chất vô cơ có thể bị oxy hóa có n 5 trong nước thải, nhất là nước thải công nghiệp. Vì vậy, cần phải xác định nhu cầu oxy hóa học để oxy hóa hoàn toàn các chất bẩn có trong nước thải. + DO là yếu tố xác định sự thay đổi xảy ra do vi sinh vật kị khí hay hiếu khí. Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất liên quan đến việc kiểm soát ô nhiễm dòng chảy.
Ngoài ra DO còn là cơ sở kiểm tra BOD nhằm đánh giá mức ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Tất cả các quá trình xử lý hiếu khí phụ thuộc vào sự hiện diện của DO trong nước thải, việc xác định DO không thể thiếu vì nó là phương tiện kiểm soát tốc độ sục khí để bảo đảm đủ lượng DO thích hợp cho vi sinh vật hiếu khí phát triển. + Các hợp chất của nitơ trong nước (NO3-): Là sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy các chất có chứa nitơ trong nước thải. + Các yếu tố KLN: Các kim loại nặng là những yếu tố mà tỉ trọng của chúng lớn hơn 5 như Asen, Cacdimi, Fe, Mn.
ở hàm lượng nhỏ nhất định chúng cần thiết cho sự phát triển và sinh trưởng của động vật, thực vật nhưng khi hàm lượng tăng thì chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và con người thông qua chuỗi mắt xích thức ăn. + Chất rắn trong nước (TSS) bao gồm các chất tồn tại ở dạng lơ lửng (SS) và dạng hòa tan. Chất rắn ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước hoặc nước thải. Các nguồn nước có hàm lượng chất rắn cao thường có vị và có thể tạo nên các phản ứng lý học không thuận lợi cho người sử dụng.
Nước cấp có hàm lượng cặn lơ lửng cao gây nên cảm quan không tốt. Ngoài ra cặn lơ lửng còn gây ảnh hưởng nghiêm trọng trong việc kiểm soát quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Cặn hữu cơ trong nước thải có nguồn gốc từ thức ăn của người, động vật đã tiêu hóa và một phần nhỏ dư thừa thải ra và xác động vật chết, cây thối rữa tạo nên. n 6 Cặn vô cơ là các chất trơ không bị phân hủy, đôi khi có những hợp chất vô cơ phức tạp, ở điều kiện nhất định có thể bị phân rã.
Cặn vô cơ có nguồn gốc khoáng chất như các muối khoáng, cát, sạn, bùn, độ kiềm, độ cứng. Khái niệm nước thải và nguồn nước thải - Khái niệm nước thải: “Nước thải là nước đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó” (QCVN 08:2008/BTNMT). - Khái niệm nguồn nước thải: Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng: + Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, khu vực công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác. + Nước thải công nghiệp (nước thải sản xuất): là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động hoặc trong đó nước thải công nghiệp là chủ yếu.
+ Nước thấm qua: là lượng nước thấm vào hệ thống ống bằng nhiều cách khác nhau, qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hố ga hay hố xí.