Luận văn đánh giá hiện trạng môi trường nước suối khu vực biên giới tây bắc tại tỉnh hà giang và đề xuất công nghệ xử lý bằng vật liệu lọc đa năng zeolit diatomit

Luận văn đánh giá hiện trạng môi trường nước suối khu vực biên giới Tây Bắc tại Hà Giang, đề xuất công nghệ xử lý bằng vật liệu lọc đa năng zeolit diatomit.

• Tác giả: Dạ A Pó
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thế Hùng
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh giá hiện trạng môi trường nước suối khu vực biên giới Tây Bắc tại tỉnh Hà Giang và đề xuất công nghệ xử lý bằng vật liệu lọc đa năng Zeolit – Diatomit
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
• MỤC LỤC
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Sự cần thiết thực hiện nội dung thực tập
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 2.1. Cơ sở lý luận khoa học
• 2.2. Cơ sở pháp lý của đề tài
• 2.3. Tổng quan đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội tỉnh Hà Giang
• 2.3.1. Điều kiện tự nhiên
• 2.3.1.1. Vị trí địa lý
• 2.3.1.2. Địa hình, địa chất và thổ nhưỡng
• 2.3.1.3. Đặc trưng khí hậu
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.2.1. Hiện trạng nước suối Tà Vải
• 3.2.2. Công nghệ xử lý bằng vật liệu Zeolit – Diatomit
• 3.2.3. Hiệu quả xử lý nước suối Tà Vải trên mô hình
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp thu thập số liệu, kế thừa số liệu thứ cấp
• 3.3.2. Phương pháp điều tra, quan trắc, khảo sát thực địa
• 3.3.3. Phương pháp tính toán, tra bảng
• 3.3.4. Phương pháp lấy mẫu nước
• 3.3.5. Phương pháp bảo quản mẫu
• 3.3.6. Phương pháp phân tích mẫu nước
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Hiện trạng nước suối Tà Vải
• 4.1.1. Đánh giá hiện trạng nước suối Tà Vải
• 4.1.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm và tải lượng các chất ô nhiễm
• 4.1.3. Kết quả tích mẫu nước suối Tà Vải
• 4.1.4. Diễn biến hiện trạng nước suối Tà Vải
• 4.2. Công nghệ xử lý bằng vật liệu lọc Zeolit – Diatomit
• 4.2.1. Nghiên cứu và lựa chọn vật liệu lọc Zeolit – Diatomit
• 4.2.2. Thuyết minh công nghệ
• 4.2.3. Hiệu quả xử lý bằng vật liệu lọc Zeolit – Diatomit trên mô hình
• 4.2.4. Mô hình xử lý nước mặt suối Tà Vải
• 4.2.5. Hiệu quả xử lý nước suối trên mô hình
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đánh giá hiện trạng môi trường nước suối

Phần này tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường nước tại khu vực suối biên giới Tây Bắc Hà Giang. Các chỉ số chất lượng nước như BOD, COD, TSS, DO, Fe, Mn được phân tích để xác định mức độ ô nhiễm. Kết quả cho thấy nguồn nước suối bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi các hoạt động nông nghiệp, khai thác khoáng sản trái phép và xả thải không qua xử lý. Đặc biệt, hàm lượng Fe và Mn vượt quá tiêu chuẩn cho phép, gây nguy hại đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.

1.1. Hiện trạng nước suối Tà Vải

Nghiên cứu chỉ ra rằng hiện trạng môi trường nước suối tại suối Tà Vải đang ở mức báo động. Các nguồn ô nhiễm chính bao gồm chất thải từ chăn nuôi, thuốc trừ sâu, và hoạt động khai thác khoáng sản. Kết quả phân tích mẫu nước vào mùa khô và mùa mưa cho thấy sự biến động lớn về hàm lượng các chất ô nhiễm, đặc biệt là vào mùa mưa khi nước chảy mạnh cuốn theo nhiều tạp chất.

1.2. Tác động của ô nhiễm nước suối

Ô nhiễm nước suối không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn tác động tiêu cực đến đời sống người dân địa phương. Việc sử dụng nước ô nhiễm trong sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp dẫn đến các vấn đề sức khỏe như bệnh đường tiêu hóa và da liễu. Ngoài ra, hệ sinh thái thủy sinh cũng bị suy thoái, làm giảm đa dạng sinh học.

II. Xử lý nước bằng vật liệu lọc zeolit diatomit

Phần này đề xuất giải pháp xử lý nước bằng vật liệu lọc kết hợp zeolit và diatomit. Hai loại vật liệu này có khả năng hấp thụ các ion kim loại nặng như Fe, Mn và các chất hữu cơ, giúp cải thiện chất lượng nước. Nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình cho thấy hiệu suất xử lý đạt trên 80% đối với các chất ô nhiễm chính. Công nghệ này được đánh giá là phù hợp với điều kiện địa phương và có chi phí thấp.

2.1. Vật liệu lọc zeolit và diatomit

Zeolit là một loại khoáng chất tự nhiên có cấu trúc xốp, khả năng trao đổi ion cao, thích hợp để loại bỏ các kim loại nặng. Diatomit là một loại đá trầm tích giàu silica, có khả năng hấp thụ các chất hữu cơ và vi khuẩn. Sự kết hợp của hai vật liệu này tạo ra hiệu quả xử lý nước vượt trội, đặc biệt là trong việc loại bỏ Fe và Mn.

2.2. Hiệu quả xử lý trên mô hình

Mô hình xử lý nước suối Tà Vải bằng vật liệu lọc zeolit diatomit cho thấy hiệu suất xử lý cao. Các thông số như BOD, COD, TSS, Fe, Mn đều giảm đáng kể sau khi qua hệ thống lọc. Kết quả này khẳng định tính khả thi của công nghệ trong việc áp dụng thực tế tại khu vực biên giới Tây Bắc Hà Giang.

III. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp cái nhìn toàn diện về hiện trạng môi trường nước suối mà còn đề xuất giải pháp xử lý nước suối biên giới hiệu quả. Công nghệ sử dụng vật liệu lọc diatomit và zeolit có tiềm năng lớn trong việc cải thiện chất lượng nước, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững khu vực biên giới Tây Bắc Hà Giang.

3.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu góp phần làm rõ hiện trạng ô nhiễm nước suối và cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng các công nghệ xử lý nước tiên tiến. Kết quả nghiên cứu cũng mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng vật liệu tự nhiên để xử lý nước ô nhiễm.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Công nghệ xử lý nước bằng vật liệu lọc zeolit diatomit có chi phí thấp, dễ triển khai và phù hợp với điều kiện địa phương. Điều này giúp cải thiện chất lượng nước, bảo vệ sức khỏe người dân và góp phần phát triển bền vững khu vực biên giới Tây Bắc Hà Giang.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nguồn tài nguyên nước mặt giữ vai trò quyết định đối với hệ sinh thái và đời sống dân sinh, đặc biệt tại các khu vực miền núi biên giới phía Bắc nơi địa hình bị chia cắt hiểm trở. Tại tỉnh Hà Giang, sự phát triển kinh tế - xã hội cùng tiến trình đô thị hóa gia tăng đã tạo ra những sức ép đáng kể lên chất lượng môi trường nước. Do đặc điểm địa hình núi cao, việc bảo vệ, dẫn, giữ và khai thác nguồn nước gặp nhiều trở ngại. Đồng thời, trình độ nhận thức về bảo vệ môi trường của một bộ phận người dân bản địa còn hạn chế, các tập quán sinh hoạt và canh tác nông nghiệp như chăn nuôi gia súc thả rông, nuôi nhốt dưới gầm sàn, lạm dụng và vứt bỏ bừa bãi bao bì thuốc bảo vệ thực vật, xả rác thải và nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý trực tiếp ra sông suối đã khiến nguồn nước bị suy thoái. Bên cạnh đó, các hoạt động khai thác khoáng sản ở vùng đầu nguồn các dòng chảy làm gia tăng hàm lượng kim loại nặng và cặn lơ lửng.

Suối Tà Vải bắt nguồn từ huyện Vị Xuyên, chảy qua xã Kim Thạch, đi vào địa phận thành phố Hà Giang (xã Ngọc Đường, phường Ngọc Hà) rồi đổ vào sông Nhiệm. Đây là nguồn cung cấp nước phục vụ trực tiếp cho hoạt động sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp của các cụm dân cư dọc hai bên bờ, cũng như phục vụ doanh trại quân đội Trung đoàn 877 và Trường Quân sự thuộc Bộ Chỉ huy Quân sự tỉnh Hà Giang. Tuy nhiên, chất lượng nước suối Tà Vải có sự biến động lớn theo mùa và có dấu hiệu ô nhiễm các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng và kim loại nặng, trong khi nguồn nước một phần chịu ảnh hưởng từ lưu vực bổ cập qua biên giới. Xuất phát từ thực tế trên, đề tài khóa luận "Đánh giá hiện trạng môi trường nước suối khu vực biên giới Tây Bắc tại tỉnh Hà Giang và đề xuất công nghệ xử lý bằng vật liệu lọc Đa năng Zeolit – Diatomit" được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ khoa học và thực tiễn cụ thể:

1. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước suối Tà Vải tại khu vực biên giới tỉnh Hà Giang theo hai mùa đặc trưng (mùa khô và mùa mưa).
2. Xác định các nguyên nhân, nguồn phát thải và mức độ ô nhiễm của các thông số hóa lý trong nước suối so với quy chuẩn môi trường hiện hành.
3. Đề xuất sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt sử dụng vật liệu lọc đa năng Zeolit – Diatomit (vật liệu ODM-2F).
4. Thử nghiệm và đánh giá hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm của vật liệu Zeolit – Diatomit trên mô hình cột lọc thí nghiệm theo các tốc độ dòng chảy khác nhau.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng chất lượng nước mặt suối Tà Vải; công nghệ xử lý nước bằng vật liệu lọc đa năng Zeolit – Diatomit; hiệu quả xử lý nước suối của vật liệu lọc trên mô hình thực nghiệm.
• Phạm vi không gian: Lưu vực suối Tà Vải thuộc địa bàn huyện Vị Xuyên và thành phố Hà Giang, tỉnh Hà Giang (với các vị trí quan trắc từ khu vực đầu nguồn tại trường tiểu học Kim Thạch, các điểm hợp lưu, đập thủy lợi Tà Vải, khu vực Bản Trang đến hệ thống kênh mương xả tràn). Địa điểm thực nghiệm và phân tích mẫu tại Viện Kỹ thuật và Công nghệ Môi trường (Hà Nội).
• Phạm vi thời gian: Thời gian thực hiện đề tài từ ngày 20/07/2017 đến ngày 30/12/2017. Các đợt lấy mẫu thực địa được tiến hành vào tháng 04/2017 (đại diện cho mùa khô) và tháng 07/2017 (đại diện cho mùa mưa).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý luận và khung pháp lý

Khóa luận xây dựng trên nền tảng các khái niệm và nguyên lý quản lý môi trường nước mặt, đánh giá tài nguyên nước dựa trên ba đặc trưng: lượng, chất lượng và động thái dòng chảy. Khung pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng trong nghiên cứu bao gồm:

• Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 và Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13.
• Các văn bản hướng dẫn thi hành: Nghị định số 19/2015/NĐ-CP, Nghị định số 18/2015/NĐ-CP, Nghị định số 03/2015/NĐ-CP, Nghị định số 201/2013/NĐ-CP, Nghị định số 25/2013/NĐ-CP, Nghị định số 179/2013/NĐ-CP, Nghị định số 174/2007/NĐ-CP.
• Thông tư số 27/2014/TT-BTNMT, Thông tư số 02/2009/TT-BTNMT quy định đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước, Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT về quản lý chất thải nguy hại.
• Hệ thống quy chuẩn so sánh: QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, đối chiếu trực tiếp Cột A1), QCVN 09-MT:2015/BTNMT (nước dưới đất) và QCVN 14:2008/BTNMT (nước thải sinh hoạt).

Phương pháp nghiên cứu thực tế

Tác giả đã kết hợp đồng bộ các phương pháp nghiên cứu thực địa, phòng thí nghiệm và xử lý số liệu:

• Phương pháp thu thập và kế thừa số liệu thứ cấp: Tổng hợp các tài liệu khí tượng - thủy văn (chuỗi số liệu 35-50 năm cập nhật đến năm 2013 của 5 trạm khí tượng và 32 trạm đo mưa tại Hà Giang), điều kiện địa hình thổ nhưỡng, báo cáo kinh tế - xã hội và Báo cáo Hiện trạng môi trường tổng thể tỉnh Hà Giang giai đoạn 2011-2015 của Sở Tài nguyên và Môi trường.
• Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: Khảo sát hiện trạng sử dụng đất, tập quán canh tác, nguồn xả thải sinh hoạt và nông nghiệp dọc hai bên bờ suối Tà Vải.
• Phương pháp lấy mẫu nước: Áp dụng tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663-6:2008 (ISO 5667-6:2005) về hướng dẫn lấy mẫu nước sông và suối. Tổng cộng 18 mẫu nước mặt được thu thập độc lập qua 2 đợt: 09 điểm mùa khô (tháng 04/2017, ký hiệu NM01 đến NM09) và 09 điểm mùa mưa (tháng 07/2017, ký hiệu NM10 đến NM18).
• Phương pháp bảo quản mẫu: Thực hiện nghiêm ngặt theo TCVN 5993-1995 (ISO 5667-3:1985). Mẫu được dán nhãn, bảo quản lạnh ở nhiệt độ 2 - 5°C trong quá trình vận chuyển và giữ ở -20°C khi chưa phân tích ngay.
• Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Xác định các chỉ tiêu hóa lý tại Phòng thí nghiệm môi trường (VILAS 995 - VIMCERTS 112) thuộc Viện Kỹ thuật và Công nghệ Môi trường, đối chứng kết quả tại Viện Hóa học Việt Nam. Các tiêu chuẩn phân tích gồm: TCVN 6492:2011, TCVN 6202:2008, TCVN 7324:2004, TCVN 6625:2000, TCVN 6637:2000, TCVN 6658:2000, TCVN 6180:1996, TCVN 6224:1996, TCVN 6002:1995, SMEWW 5210D:2012, EPA 8270D.
• Phương pháp tính toán và xử lý số liệu: Thống kê, xử lý và tổng hợp dữ liệu trên máy tính cá nhân chạy hệ điều hành Windows 10 bằng các phần mềm Microsoft Excel 2010 và Microsoft Word.

---

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Phần này làm rõ tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ vai trò sống còn của nguồn nước mặt đối với đời sống sinh hoạt và nông nghiệp tại vùng biên giới Hà Giang. Tác giả chỉ ra áp lực từ thiếu hụt hạ tầng xử lý nước thải, thói quen canh tác lạc hậu và tác động của khai khoáng đầu nguồn. Đề tài xác định rõ 3 mục tiêu cốt lõi: đánh giá hiện trạng nước suối Tà Vải, đề xuất công nghệ xử lý bằng vật liệu Zeolit – Diatomit, và đánh giá hiệu quả trên mô hình. Khóa luận nêu rõ ý nghĩa khoa học trong việc bổ sung cơ sở dữ liệu quan trắc môi trường nước mặt khu vực miền núi phía Bắc và ý nghĩa thực tiễn trong việc lựa chọn công nghệ lọc nước chi phí thấp, phù hợp địa phương.

Phần 2: Tổng quan tài liệu nghiên cứu

Chương này tổng kết hệ thống khái niệm chuyên ngành về môi trường, chỉ số ô nhiễm, sức khỏe môi trường, nước mặt và năng lực tiếp nhận nước thải của thủy vực, cùng đầy đủ các cơ sở pháp lý của Việt Nam. Đồng thời, tác giả tổng quan chi tiết điều kiện tự nhiên tỉnh Hà Giang với 3 tiểu vùng sinh thái đặc trưng:

• Vùng I: Núi đá phía Bắc (Cao nguyên đá Đồng Văn gồm Quản Bạ, Yên Minh, Đồng Văn, Mèo Vạc chiếm 90% diện tích núi đá vôi karst).
• Vùng II: Núi đất phía Tây (Vòm nâng sông Chảy gồm Hoàng Su Phì, Xín Mần, Quang Bình với đá mẹ granit, đất feralit vàng đỏ và mùn alit núi cao).
• Vùng III: Vùng thấp núi đất (Bắc Mê, TP. Hà Giang, Vị Xuyên, Bắc Quang với sa diệp thạch).

Về khí hậu, khu vực có chế độ phân hóa mạnh, lượng mưa dao động từ 1.031 mm (Mèo Vạc) đến 4.800 mm (tâm mưa lớn nhất cả nước tại Bắc Quang – Vị Xuyên), độ ẩm 80-87%, số ngày mưa 140-180 ngày/năm. Thủy văn gồm 3 lưu vực sông chính: Sông Lô (dài 97 km qua tỉnh, lưu vực 10.104 km²), Sông Gâm (43 km qua tỉnh) và Sông Chảy (44 km qua tỉnh, lưu vực 816 km²), cùng các phụ lưu như Sông Miện (dài 54 km, lưu vực 950 km²), Ngòi Sảo (dài 34 km, lưu vực 448 km²), Sông Con (dài 86 km, lưu vực 1.394 km²), Sông Nho Quế và Sông Nhiệm (dài 49 km, lưu vực 1.081 km²). Toàn tỉnh với dân số hơn 792.000 người thải ra khoảng 78.000 - 85.000 m³/ngày đêm nước thải sinh hoạt nhưng phần lớn chưa qua xử lý, xả thẳng ra nguồn nước mặt.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Nội dung chương trình bày chi tiết đối tượng nghiên cứu là nguồn nước suối Tà Vải và quy trình khảo sát, lấy mẫu thực tế. Tác giả thiết lập mạng lưới 09 vị trí quan trắc đại diện dọc theo chiều dài dòng chảy cho cả mùa khô (04/2017) và mùa mưa (07/2017):

Ký hiệu mùa khô	Ký hiệu mùa mưa	Vị trí điểm quan trắc trên suối Tà Vải
NM01	NM10	Điểm đầu nguồn, gần Trường Tiểu học Kim Thạch, xã Kim Thạch, huyện Vị Xuyên
NM02	NM11	Điểm hợp lưu đầu tiên phía trước đập
NM03	NM12	Nhánh rẽ đầu tiên chảy vào suối Tà Vải
NM04	NM13	Vị trí giữa đập thủy lợi Tà Vải
NM05	NM14	Tại Bản Trang, xã Kim Thạch, huyện Vị Xuyên
NM06	NM15	Cửa xả tràn thân đập
NM07	NM16	Nhánh suối phía Tây Bắc dòng chính (nhánh thứ 2)
NM08	NM17	Điểm hợp lưu thứ hai trước thân đập
NM09	NM18	Tại hệ thống mương thủy lợi sau thân đập

Quy trình bảo quản mẫu theo TCVN 5993-1995 và danh mục tiêu chuẩn phân tích các thông số pH, DO, TSS, BOD5, COD, Cu, Fe, Mn được quy định chặt chẽ, thực hiện tại phòng thí nghiệm đạt chuẩn VILAS 995 - VIMCERTS 112.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu

Phần kết quả tập trung phân tích hiện trạng và diễn biến ô nhiễm môi trường nước suối Tà Vải qua hai mùa quan trắc so sánh với QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Cột A1). Tác giả chỉ ra các nguồn ô nhiễm chính xuất phát từ chăn nuôi thả rông, nuôi nhốt gia súc dưới gầm sàn, hố xí tạm bợ, bao bì thuốc BVTV vứt bừa bãi sau phun xịt và rác thải sinh hoạt phân hủy bị nước mưa cuốn trôi. Tiếp đó, nghiên cứu giới thiệu đặc tính vật liệu lọc đa năng Zeolit – Diatomit (vật liệu ODM-2F), thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp và trình bày kết quả thực nghiệm trên mô hình cột lọc nhằm đánh giá khả năng loại bỏ cặn, chất hữu cơ và kim loại nặng theo các tốc độ dòng chảy.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả phân tích chất lượng nước suối Tà Vải

Dữ liệu quan trắc thực tế tại 18 mẫu nước qua hai mùa cho thấy bức tranh chi tiết về hiện trạng ô nhiễm hóa lý của suối Tà Vải:

Thông số	Đơn vị	Mùa khô (Tháng 04/2017)	Mùa mưa (Tháng 07/2017)	QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Cột A1)
pH	-	6,77 – 7,30	6,79 – 7,60	6,0 – 8,5
DO	mg/L	6,55 – 8,25	6,35 – 8,25	$\ge$ 6,0
BOD5	mg/L	8,50 – 15,50 (TB: ~12,5)	10,30 – 26,00 (TB: ~15,5)	4,0
COD	mg/L	15,00 – 27,55 (TB: 22–24)	17,00 – 45,80 (TB: ~28,3)	10,0
TSS	mg/L	84,00 – 111,30 (TB: 97,6)	96,00 – 125,00 (TB: 108,6)	20,0
Cu	mg/L	< 0,02	< 0,02 – 0,024	0,1
Mn	mg/L	0,13 – 0,34	0,12 – 0,42	0,1
Fe	mg/L	0,36 – 0,64	0,41 – 0,74	0,5

Đánh giá chi tiết các chỉ tiêu:

• Độ pH và Lượng oxy hòa tan (DO): Cả mùa khô và mùa mưa đều nằm trong ngưỡng an toàn theo QCVN 08 Cột A1. Giá trị pH dao động từ 6,77 đến 7,60; DO duy trì ở mức cao từ 6,35 đến 8,25 mg/L nhờ suối có độ dốc và dòng chảy liên tục.
• Nhu cầu oxy sinh hóa ($BOD_5$) và hóa học ($COD$): Nước suối bị ô nhiễm hữu cơ rõ rệt. Mùa khô, $BOD_5$ vượt 2,1 - 3,8 lần (cao nhất tại NM02 đạt 15,5 mg/L), $COD$ vượt 1,5 - 2,7 lần (cao nhất tại NM09 đạt 27,55 mg/L). Vào mùa mưa, ô nhiễm hữu cơ tăng mạnh do nước mưa rửa trôi chất bẩn từ khu dân cư và nương rẫy: $BOD_5$ vượt 2,5 - 6,5 lần (NM12 đạt đỉnh 26 mg/L), $COD$ vượt 1,7 - 4,5 lần (NM12 đạt 45,8 mg/L).
• Tổng chất rắn lơ lửng (TSS): Vượt quy chuẩn rất nhiều lần ở toàn bộ các vị trí. Mùa khô TSS dao động 84 - 111,3 mg/L (vượt 4,2 - 5,5 lần); mùa mưa TSS tăng lên 96 - 125 mg/L (vượt 4,8 - 6,2 lần) do địa hình đồi núi dốc gây xói mòn mạnh lớp đất mặt khi mưa lớn.
• Kim loại nặng (Cu, Fe, Mn): Đồng ($Cu$) nằm trong giới hạn cho phép (< 0,02 - 0,024 mg/L). Ngược lại, Mangan ($Mn$) và Sắt ($Fe$) bị ô nhiễm tại hầu hết các điểm: $Mn$ mùa khô đạt 0,13 - 0,34 mg/L (vượt 1,3 - 3,4 lần), mùa mưa đạt 0,12 - 0,42 mg/L (vượt 1,2 - 4,2 lần, cao nhất tại mương thủy lợi NM18); $Fe$ mùa khô dao động 0,36 - 0,64 mg/L (nhiều điểm vượt mức 0,5 mg/L), mùa mưa tăng lên 0,41 - 0,74 mg/L (cao nhất tại cửa xả tràn NM15). Nguyên nhân do cấu trúc địa tầng thổ nhưỡng giàu khoáng và hoạt động khai khoáng ở vùng đầu nguồn.

Đề xuất giải pháp và đóng góp của đề tài

• Đề xuất công nghệ: Nghiên cứu đưa ra giải pháp ứng dụng vật liệu lọc đa năng Zeolit – Diatomit (vật liệu ODM-2F) kết hợp trong quy trình xử lý nước mặt cấp sinh hoạt cho khu dân cư miền núi, giúp loại bỏ đồng thời cặn lơ lửng, chất hữu cơ hòa tan và hấp phụ các ion kim loại nặng ($Fe, Mn$) mà không cần hóa chất phức tạp.
• Đóng góp khoa học: Cung cấp bộ số liệu thực nghiệm đầy đủ về chất lượng nước suối Tà Vải theo chu kỳ hai mùa, bổ sung cơ sở khoa học cho công tác quản lý môi trường lưu vực sông suối khu vực biên giới tỉnh Hà Giang.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế về thời gian và chu kỳ quan trắc: Đề tài chỉ thực hiện thu mẫu trong 2 đợt đại diện (tháng 04/2017 cho mùa khô và tháng 07/2017 cho mùa mưa) trong khung thời gian nghiên cứu 6 tháng, chưa phản ánh được biến động liên tục theo từng tháng hoặc qua nhiều năm liên tiếp.
• Khả năng kiểm soát lưu vực thượng nguồn: Do suối Tà Vải có một phần lưu vực bổ cập nước xuyên biên giới từ phía ngoài lãnh thổ, việc kiểm soát và ngăn chặn triệt để các nguồn thải phát sinh từ thượng nguồn gặp nhiều khó khăn về mặt địa lý và pháp lý.
• Quy mô nghiên cứu: Nghiên cứu thực nghiệm vật liệu lọc ODM-2F mới dừng lại ở quy mô mô hình phòng thí nghiệm tại Viện Kỹ thuật và Công nghệ Môi trường.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo: Cần mở rộng thử nghiệm mô hình lọc Zeolit – Diatomit trên quy mô thực địa (trạm cấp nước sinh hoạt quy mô thôn bản), khảo sát tuổi thọ vật liệu, chu kỳ rửa ngược và xây dựng hướng dẫn chuyển giao kỹ thuật xử lý nước phân tán cho cộng đồng dân cư miền núi.

---

Giá trị tham khảo

• Đối tượng thụ hưởng: Khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên môn phù hợp cho sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Tài nguyên Nước và Quản lý Môi trường.
• Tham khảo nghiên cứu tương tự: Cung cấp phương pháp luận chuẩn xác về quy trình lấy mẫu nước sông suối theo TCVN 6663-6:2008, kỹ thuật bảo quản mẫu theo TCVN 5993-1995, và phương pháp đối chiếu chỉ tiêu chất lượng nước mặt với QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
• Giá trị thực tiễn: Các cơ quan quản lý nhà nước tại địa phương (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Giang, Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Vị Xuyên, UBND thành phố Hà Giang) và Trung đoàn 877 có thể sử dụng số liệu của khóa luận để phục vụ quy hoạch nguồn nước cấp sinh hoạt và xây dựng phương án kiểm soát xả thải bảo vệ lưu vực suối Tà Vải.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Mục tiêu nghiên cứu chính của khóa luận là gì?

Khóa luận tập trung vào ba mục tiêu chính: (1) Đánh giá hiện trạng môi trường nước suối Tà Vải khu vực biên giới tỉnh Hà Giang qua hai mùa; (2) Đề xuất công nghệ xử lý nước suối bằng vật liệu lọc đa năng Zeolit – Diatomit; (3) Đánh giá hiệu quả xử lý nước suối của vật liệu Zeolit – Diatomit trên mô hình thí nghiệm.

2. Nước suối Tà Vải bị ô nhiễm nặng nhất bởi những thông số nào?

Nước suối Tà Vải bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi tổng chất rắn lơ lửng ($TSS$), nhu cầu oxy hóa học ($COD$), nhu cầu oxy sinh hóa ($BOD_5$), cùng hai kim loại nặng là Mangan ($Mn$) và Sắt ($Fe$). Vào mùa mưa, $TSS$ đạt tới 125 mg/L (vượt 6,2 lần chuẩn A1), $BOD_5$ đạt 26 mg/L (vượt 6,5 lần), $COD$ đạt 45,8 mg/L (vượt 4,5 lần), $Mn$ đạt 0,42 mg/L (vượt 4,2 lần) và $Fe$ đạt 0,74 mg/L (vượt gần 1,5 lần chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT).

3. Những nguyên nhân chủ yếu nào dẫn đến sự suy giảm chất lượng nước suối Tà Vải?

Ô nhiễm xuất phát từ ba nhóm nguyên nhân: (1) Hoạt động dân sinh và tập quán lạc hậu (chăn nuôi gia súc thả rông, nuôi nhốt dưới gầm sàn, hố xí tạm bợ, xả rác thải sinh hoạt bừa bãi); (2) Canh tác nông nghiệp (súc rửa bình bơm và vứt bao bì chai lọ thuốc bảo vệ thực vật quanh suối); (3) Tác động của địa hình đồi núi dốc gây xói mòn rửa trôi vào mùa mưa và hoạt động khai thác khoáng sản tự do ở vùng đầu nguồn.

4. Vì sao tác giả lựa chọn vật liệu Zeolit – Diatomit (ODM-2F) để xử lý nước suối Tà Vải?

Vật liệu lọc đa năng Zeolit – Diatomit (ODM-2F) có cấu trúc xốp rỗng với diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, có khả năng đồng thời giữ lại các hạt cặn lơ lửng ($TSS$), hấp phụ các hợp chất hữu cơ ($BOD_5, COD$) và loại bỏ hiệu quả các ion kim loại nặng ($Fe, Mn$). Công nghệ này phù hợp với tính chất nước mặt vùng núi và điều kiện kinh tế của địa phương nhờ vận hành đơn giản.

5. Cơ quan nào hỗ trợ phân tích và kiểm chứng số liệu chất lượng nước trong khóa luận?

Mẫu nước được phân tích tại Phòng thí nghiệm Môi trường (đạt chuẩn quốc gia VILAS 995 - VIMCERTS 112) thuộc Viện Kỹ thuật và Công nghệ Môi trường (Công ty Cổ phần Thương mại và Kỹ thuật Việt - Sing), đồng thời số liệu được đối chứng kiểm tra tại Viện Hóa học Việt Nam.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Dạ A Pó đã phản ánh đầy đủ và khách quan hiện trạng suy giảm chất lượng nước suối Tà Vải tại tỉnh Hà Giang thông qua dữ liệu phân tích thực nghiệm chi tiết ở cả mùa khô và mùa mưa năm 2017. Nghiên cứu đã xác định rõ mức độ ô nhiễm của các chỉ tiêu $TSS, BOD_5, COD, Fe$ và $Mn$, đồng thời phân tích cặn kẽ các nguồn thải bắt nguồn từ tập quán canh tác, sinh hoạt nông thôn và hoạt động khai khoáng. Việc đề xuất và thử nghiệm công nghệ xử lý nước bằng vật liệu lọc đa năng Zeolit – Diatomit (ODM-2F) cung cấp một giải pháp kỹ thuật có tính ứng dụng cao, góp phần giải quyết bài toán cấp nước sinh hoạt an toàn cho các cụm dân cư và đơn vị lực lượng vũ trang tại khu vực miền núi biên giới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết thực hiện nội dung thực tập Nước là nguồn tài nguyên dồi dào, có sẵn có trong tự nhiên, có mặt ở khắp mọi nơi, nó là chất duy nhất tồn tại trên bề mặt trái đất ở cả ba dạng: rắn, lỏng, khí.Nước là khởi nguồn của sự sống trên trái đất, mọi sinh vật sống đều cần nước để tồn tại.Vì vậy, nước là thứ chất lỏng cần thiết và quan trọng nhất trên trái đất. Theo thống kê của Liên Hiệp Quốc, thì tình trạng thiếu nước nguyên nhân do nguồn tài nguyên nước trên thế giới phân bổ không đồng đều, gia tăng dân số nhưng nguồn nước lại giảm, sự lãng phí nước tăng cùng với mức sống của người dân tăng lên do sử dụng quá nhiều thiết bị gia dụng, nước bị thất thoát nghiêm trọng, chỉ số 55% lượng nước khai thác được sử dụng một cách thật sự, 45% còn lại bị thất thoát, rò rỉ trong các hệ thống phân phối hoặc bị bay hơi trong tưới tiêu. Do tình trạng Trái Đất nóng lên mà 90% nguyên nhân là do các hoạt động của con người, trong đó chủ yếu là do sử dụng quá nhiều nhiên liệu hóa thạch, bên cạnh đó quá trình đô thị hoá phát triển nhanh làm cho chất lượng cuộc sống trên thế giới ngày càng cao, sự phát triển các thành phố và sự tăng trưởng của nền công nghiệp, dẫn tới môi trường ngày càng bị hủy hoại.

Tuy nhiên, đa số nước thải đều không được xử lý hoặc xử lý không đầy đủ đã xả thải trực tiếp vào môi trường nước gây ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng. Trong những năm gần đây nền kinh tế của tỉnh Hà Giang phát triển không ngừng, cùng với quá trình đô thị hóa đã có những ảnh hưởng nhất định đến môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng. Bên cạnh đó một phần cũng do bị chia cắt mạnh bởi các dãy núi nên việc bảo vệ, dẫn, giữ nước và khai thác tài nguyên nước trong khu vực tỉnh Hà Giang là gặp nhiều khó khăn. Người dân bản địa chủ yếu là người dân tộc ít người trình độ nhận thức h 2 còn chưa cao và chủ yếu sống bằng nông nghiệp nên việc khai thác, sử dụng tài nguyên nước cho các hoạt động cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước, đặc biệt là hóa chất bảo vệ thực vật và phân bón.

Các hoạt động khai thác khoáng sản trái phép vùng đầu nguồn các suối đã làm cho nồng độ nhiều chất ô nhiễm như Fe, Mn, Zn, Cu,. tăng lên rõ rệt. Xuất phát từ những thực tế về ô nhiễm môi trường nước đó và mong muốn đưa ra công nghệ phù hợp để xử lý, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Thế Hùng, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước suối khu vực biên giới Tây Bắc tại tỉnh Hà Giang và đề xuất công nghệ xử lý bằng vật liệu lọc Zeolit – Diatomit”. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá hiện trạng nước suối Tà Vải khu vực biên giới tỉnh Hà Giang; - Đề xuất công nghệ xử lý nước suối bằng vật liệu lọc Đa năng Zeolit – Diatomit.

- Hiệu quả xử lý nước suối bằng Zeolit – Diatomit trên mô hình. Ý nghĩa của đề tài 1.1 Ý nghĩa khoa học - Áp dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế. - Tích luỹ kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường. - Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ hiện trạng môi trường nước suối Tà Vải khu vực biên giới tỉnh Hà Giang, từ đó có những đánh giá, nhận định về chất lượng tại khu vực này trên cơ sở đó để đề xuất công nghệ xử lý phù hợp.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá được về chất lượng, lưu lượng và hiện trạng nước suối Tà Vải - Công nghệ xử lý bằng vật liệu lọc Đa năng Zeolit – Diatomit.

- Đánh giá được hiệu quả xử lý nước suối Tà Vải trên mô hình h 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở lý luận khoa học Theo Luật Bảo vệ môi trường (Quốc hội, 2014) thì: - Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật. - Thành phần môi trường là yếu tố vật chất tạo thành môi trường gồm đất, nước, không khí, âm thanh, ánh sáng, sinh vật và các hình thái vật chất khác. - Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đến môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hồi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành.

- Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường. - Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường. - Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường. - Sức khỏe môi trường là trạng thái của những yếu tố vật chất tạo thành môi trường có tác động đến sức khỏe và bệnh tật của con người.

h 5 - Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật. - Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật. - Sự cố môi trường là sự cố xảy ra trong quá trình hoạt động của con người hoặc biến đổi của tự nhiên, gây ô nhiễm, suy thoái hoặc biến đổi môi trường nghiêm trọng. Theo Luật Tài nguyên nước (Quốc hội, 2012) thì: - Chất gây ô nhiễm là các chất hóa học, các yếu tố vật lý và sinh học khi xuất hiện trong môi trường cao hơn ngưỡng cho phép làm cho môi trường bị ô nhiễm.

- Chất thải là vật chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác. - Khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước là khả năng nguồn nước có thể tiếp nhận thêm một lượng nước thải mà vẫn bảo đảm chất lượng nguồn nước cho mục đích sử dụng theo tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam hoặc tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật nước ngoài được cơ quan nhà nước có thẩm quyền cho phép áp dụng. - Bảo vệ môi trường: gồm các hoạt động bảo vệ cho một môi trường xanh, sạch, đẹp, nâng cao chất lượng môi trường, đảm bảo cân bằng sinh thái, ngăn chặn và giải quyết được các tác động của con người và tự nhiên đến môi trường, khai thác và sử dụng hợp lý, một cách có kinh tế nguồn tài nguyên thiên nhiên. - Khái niệm quản lý môi trường: Quản lý môi trường là tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách, kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lượng môi trường sống và phát triển bền vững kinh tế, xã hội quốc gia.

h 6 - Chỉ số môi trường: là một tập hợp của các tham số hay chỉ thị được tích hợp hay nhân với trọng số. Các chỉ số ở mức độ tích hợp cao hơn, nghĩa là chúng được tính toán từ nhiều biến số hay dữ liệu để giải thích cho một hiện tượng nào đó. Chỉ số môi trường truyền đạt các thông điệp đơn giản và rõ ràng về một vấn đề môi trường cho người ra quyết định không phải là chuyên gia và cho công chúng. - Khái niệm về nước mặt Nước mặt là một dạng tài nguyên nước.

“Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền và hải đảo”. Nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi nước mưa và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. (Theo Luật tài nguyên nước 2012) Tài nguyên nước mặt: là phần nước phân bố trên mặt đất, nước trong các đại dương, sông suối, sao hồ, đầm lầy.

Đặc điểm của tài nguyên nước mặt là chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện khí hậu và các tác động khác do hoạt động kinh tế của con người, nước mặt dễ bị ô nhiễm và thành phần hoá lý của nước thường bị thay đổi, khả năng hồi phục trữ lượng của nước nhanh nhất ở vùng thường có mưa. Đánh giá tài nguyên nước: dựa trên 3 đặc trưng; lượng (quanlity), chất lượng (quanlity) và động thái (dynamic) - Lượng là đặc trưng biểu thị mức độ phong phú của tài nguyên nước trên một lãnh thổ. - Chất bao gồm các đặc trưng về hàm lượng các hoà tan hoặc không hoà tan trong nước (có lợi hoặc có hại theo tiêu chuẩn của đối tượng sử dụng) - Động thái của nước được đánh giá bởi sự thay đổi của các đặc trưng dòng chảy theo thời gian, sự trao đổi nước giữa các khu vực chứa h 7 nước, sự chuyển động của nước dưới đất, các quá trình trao đổi các chất hoàn tan, truyền mặn,… 2.