Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Hệ thống thủy lợi An Kim Hải là công trình thủy lợi liên tỉnh nằm ở vùng đồng bằng ven biển Bắc Bộ, kẹp giữa hai triền đê hữu sông Cấm và tả sông Lạch Tray, thuộc địa bàn tỉnh Hải Dương và thành phố Hải Phòng. Hệ thống được hình thành từ năm 1936, nằm trong phạm vi tọa độ từ 20°30'39" đến 21°01'15" vĩ độ Bắc và từ 106°23'39" đến 107°08'39" kinh độ Đông, với tổng diện tích tự nhiên là 33.481 ha. Trục kênh chính An Kim Hải dài 54,7 km, bắt đầu từ cụm cống Bàng Lai – Quảng Đạt (huyện Kim Thành, Hải Dương) lấy nước từ sông Rạng và kết thúc tại cống tiêu Cái Tắt (huyện An Hải, Hải Phòng). Hệ thống giữ vai trò huyết mạch khi vừa đảm nhiệm tưới tiêu cho hơn 10.359 ha đất canh tác nông nghiệp, vừa cung cấp khoảng 150 triệu m³ nước thô mỗi năm để xử lý cấp nước sinh hoạt cho gần 80% dân số thành phố Hải Phòng thông qua các nhà máy nước lớn như An Dương (200.000 m³/ngày), Kim Sơn (200.000 m³/ngày), Vật Cách mới (100.000 m³/ngày) và Vật Cách cũ (60.000 m³/ngày).

Tuy nhiên, cùng với tốc độ đô thị hóa và phát triển công nghiệp nhanh chóng, nguồn nước trong hệ thống kênh mương An Kim Hải đang chịu áp lực tiếp nhận chất thải rất lớn. Toàn lưu vực hiện có khoảng 127 cơ sở công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp (bao gồm Khu công nghiệp An Dương, các cụm xí nghiệp dọc kênh Tân Hưng Hồng, chợ An Đồng...); trong đó có 40 trường hợp tổ chức, cá nhân xả trực tiếp nước thải và rác thải chưa qua xử lý xuống kênh. Bên cạnh đó, lượng nước thải sinh hoạt từ hơn 753.000 người dân sinh sống trên địa bàn phát sinh ước tính 45.194 m³/ngày đêm cùng 225.966 kg rác thải/ngày. Hệ thống còn tiếp nhận chất thải chưa qua xử lý triệt để từ trên 30 làng nghề truyền thống (nấu rượu, nuôi lợn, chế biến thực phẩm, đúc đồng, trạm khảm), 20 bệnh viện đa khoa, gần 70 trạm y tế cơ sở và lượng lớn phân bón, thuốc bảo vệ thực vật từ canh tác nông nghiệp. Hậu quả là chất lượng nước nhiều đoạn kênh suy giảm nghiêm trọng, thường xuyên xuất hiện mùi hôi thối, thiếu hụt oxy hòa tan và vượt ngưỡng các chỉ tiêu phú dưỡng, vi sinh. Hàng năm, Công ty TNHH MTV Khai thác công trình thủy lợi An Hải thường xuyên bị các đơn vị cấp nước phạt giảm trừ từ 5% đến 7% doanh thu sản lượng nước thô do chất lượng nguồn nước không bảo đảm yêu cầu kỹ thuật.

Xuất phát từ thực trạng trên, tác giả Trịnh Anh Tùng đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp với 3 mục tiêu cụ thể được xác định rõ trong văn bản:

  1. Đánh giá hiện trạng môi trường nước từ một số kênh mương của hệ thống thuỷ lợi An Kim Hải.
  2. Xác định được các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước của hệ thống thuỷ lợi An Kim Hải.
  3. Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước hệ thống thủy lợi An Kim Hải.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài được giới hạn như sau:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng chất lượng môi trường nước mặt thông qua các thông số lý - hóa - sinh và các nguồn thải chính xả vào hệ thống thủy lợi An Kim Hải.
  • Phạm vi không gian: Tập trung vào 3 tuyến kênh nhánh xung yếu thuộc hệ thống, tương ứng với 3 vị trí lấy mẫu quan trắc:
    • Vị trí 1 (Kênh Hoàng Lâu): Họng thu nước thô cấp cho Khu công nghiệp Tràng Duệ (tọa độ: 20°52'08"N).
    • Vị trí 2 (Kênh Tân Hưng Hồng): Họng thu nước sông Vật Cách tại Công ty Cổ phần Kinh doanh Nước sạch số 2 Hải Phòng.
    • Vị trí 3 (Kênh Bắc Nam Hùng): Ngã ba kênh hút vào trạm bơm Cam Lộ, cạnh đường Nguyễn Trung Thành, phường Hùng Vương, quận Hồng Bàng, thành phố Hải Phòng (tọa độ: 20°52'33"N).
  • Phạm vi thời gian: Số liệu quan trắc thu thập và phân tích định kỳ hàng tháng trong 2 năm liên tiếp (năm 2022 và năm 2023).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khóa luận xây dựng nền tảng lý luận dựa trên các khái niệm cơ bản về đặc trưng nguồn nước mặt và cơ chế của các loại ô nhiễm nước, bao gồm: ô nhiễm vật lý (gia tăng chất rắn lơ lửng, độ đục, nhiệt độ, mùi vị); ô nhiễm sinh học (sự xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh, vi khuẩn nhóm Coliform từ chất thải phân người và gia súc, lò mổ, nhà máy chế biến protein); ô nhiễm hóa học vô cơ (sự tích lũy nitrat, photphat gây hiện tượng phú dưỡng nguồn nước, cùng các ion kim loại như sắt, mangan); và ô nhiễm do hợp chất hữu cơ tổng hợp (hydrocacbon, chất hoạt động bề mặt dạng anionic/cationic/nonionic từ bột giặt và các hóa chất bảo vệ thực vật nhóm diệt côn trùng, diệt nấm, diệt cỏ). Khung quy chuẩn pháp lý dùng làm căn cứ đối chiếu và đánh giá chất lượng nguồn nước trong nghiên cứu là Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08-MT:2023/BTNMT (thay thế cho QCVN 08-MT:2015/BTNMT).

Các phương pháp nghiên cứu thực tế được triển khai bao gồm:

  1. Phương pháp lấy và bảo quản mẫu nước: Tuân thủ hệ thống Tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành, gồm TCVN 6663-1:2011 (kỹ thuật thiết kế chương trình lấy mẫu), TCVN 6663-3:2016 (hướng dẫn bảo quản mẫu), TCVN 6663-6:2018 (lấy mẫu nước sông và suối) và TCVN 8880:2011 (lấy mẫu phân tích vi sinh vật). Mẫu được thu thập bằng bình nhựa polyethylene (PE) đã được rửa sạch bằng hỗn hợp dung dịch $K_2Cr_2O_7$ và $H_2SO_4$, tráng sạch bằng nước cất và tráng lại 3 lần bằng chính nguồn nước tại điểm quan trắc. Vị trí thu mẫu cách bờ 1 m, độ sâu 30 cm dưới mặt nước, bảo đảm không khuấy động bùn đáy. Tần suất quan trắc là 1 lần/tháng vào các buổi chiều, mẫu được bảo quản lạnh ở 4°C và đưa về phân tích trong vòng 24 giờ.

  2. Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Toàn bộ 13 thông số môi trường nước được phân tích trên các thiết bị hiện trường và phòng thí nghiệm thuộc Công ty Cổ phần Cấp Nước Hải Phòng theo các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế:

    • pH: TCVN 6492:2011
    • Nhiệt độ ($T^\circ$): Đo nhanh trực tiếp tại hiện trường
    • Clorua ($Cl^-$): TCVN 6194:1996
    • Amoni ($N-NH_4^+$): TCVN 6179-1:1996
    • Nitrat ($N-NO_3^-$): TCVN 6180:1996
    • Nitrit ($N-NO_2^-$): Phương pháp 8507 trên máy quang phổ so màu HACH DR6000 (Hoa Kỳ)
    • Sắt tổng số ($Fe$): Phương pháp 8008 trên máy HACH DR6000 (Hoa Kỳ)
    • Mangan ($Mn$): Phương pháp 8149 trên máy HACH DR6000 (Hoa Kỳ)
    • Photphat ($P-PO_4^{3-}$): Phương pháp 8048 trên máy HACH DR6000 (Hoa Kỳ)
    • Tổng chất rắn lơ lửng ($TSS$): Phương pháp khối lượng SMEWW 2540D (ấn bản lần thứ 23)
    • Oxy hòa tan ($DO$): Phương pháp điện cực PP.10 trên máy đo HQ40d (HACH)
    • Nhu cầu oxy hóa học ($COD$): Phương pháp 8000 trên máy HACH - 431 DR6000 (Hoa Kỳ)
    • Tổng Coliform: Phương pháp màng lọc SMEWW 9222 B (ấn bản lần thứ 23)

  3. Phương pháp tính toán Chỉ số chất lượng nước (WQI): Áp dụng quy trình tính toán chỉ số chất lượng nước mặt lục địa theo hướng dẫn của Tổng cục Môi trường:

    • Tính toán chỉ số phụ $WQI_{SI}$ cho từng thông số ($COD$, $N-NH_4^+$, $P-PO_4^{3-}$, $TSS$, $Coliform$) qua công thức nội suy tuyến tính: $$WQI_{SI} = \frac{q_i - q_{i+1}}{BP_{i+1} - BP_i} (BP_{i+1} - C_p) + q_{i+1}$$
    • Tính chỉ số $WQI_{DO}$ qua tỷ lệ phần trăm bão hòa oxy ($DO%$ bão hòa), trong đó nồng độ oxy hòa tan bão hòa được xác định theo đa thức bậc ba phụ thuộc vào nhiệt độ nước $T$ (°C): $$DO_{\text{bão hòa}} = 14,652 - 0,41022T + 0,0079910T^2 - 0,000077774T^3$$ $$DO% \text{ bão hòa} = \frac{DO_{\text{hòa tan}}}{DO_{\text{bão hòa}}} \times 100$$
    • Tính $WQI_{pH}$ theo các ngưỡng giá trị (nếu $6 \le pH \le 8,5$ thì $WQI_{pH} = 100$; ngoài ngưỡng sẽ nội suy giảm dần về 1).
    • Tổng hợp chỉ số chất lượng nước chung theo công thức: $$WQI = \frac{WQI_{pH}}{100} \left[ \left(\frac{1}{5}\sum_{a=1}^{5} WQI_a\right) \times \left(\frac{1}{2}\sum_{b=1}^{2} WQI_b\right) \times WQI_c \right]^{1/3}$$

Nguồn số liệu trong khóa luận được trích xuất trực tiếp từ hồ sơ quan trắc môi trường giai đoạn 2022 - 2023 của Công ty Cổ phần Cấp Nước Hải Phòng và các báo cáo điều tra kỹ thuật của Công ty TNHH MTV Khai thác công trình thủy lợi An Hải.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về ô nhiễm nước, cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về phân loại các tác nhân gây ô nhiễm nước mặt, vai trò sống còn của nguồn nước đối với đời sống sinh hoạt và sản xuất công - nông nghiệp. Văn bản cung cấp bức tranh chi tiết về cấu trúc kỹ thuật của hệ thống thủy lợi An Kim Hải với mạng lưới gồm trục kênh chính dài 54,7 km, 6 cống cấp nguồn đầu mối chính (Bàng Lai, Quảng Đạt lấy nước sông Rạng; Tỉnh Thủy, Nhu Kiều lấy nước đê tả sông Lạch Tray; Kim Sơn, Bãi Mắm lấy nước đê hữu sông Cấm) cùng 21 cống tưới tiêu kết hợp dưới đê và 5 cống tiêu chính ra các sông lớn và biển (Cái Tắt, An Đồng, Hoàng Lâu, Song Mai, Phi Trường A).

Chương này cũng phân tích hiện trạng các áp lực môi trường đè nặng lên hệ thống: 127 cơ sở sản xuất công nghiệp (trong đó 40 trường hợp xả thải và đổ rác trực tiếp), nước thải sinh hoạt từ 753.000 dân cư với lưu lượng khoảng 45.194 m³/ngày đêm, hơn 30 làng nghề thủ công chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, 20 bệnh viện đa khoa cùng gần 70 trạm y tế và dư lượng hóa chất từ 10.359 ha đất canh tác. Phần cuối chương trình bày chi tiết quy chuẩn lấy mẫu, bảo quản, 13 quy trình phân tích thông số lý hóa, vi sinh và thuật toán tính chỉ số WQI theo quy định.

Chương 2: Kết quả nghiên cứu

Chương 2 trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm và đánh giá diễn biến chất lượng nước tại 3 tuyến kênh trong 2 năm 2022 và 2023:

  • Kênh Tân Hưng Hồng (2022 - 2023): Giá trị pH duy trì ổn định trong khoảng 7,11 - 7,69 (đạt loại A theo QCVN 08-MT:2023/BTNMT); nồng độ $Cl^-$ dao động thấp từ 9,58 đến 21,30 mg/L; $TSS$ phần lớn thời gian đạt loại A (6,5 - 23,3 mg/L). Tuy nhiên, các chỉ tiêu dinh dưỡng và kim loại có xu hướng xấu đi: $N-NH_4^+$ vượt ngưỡng vào các tháng 8, 9, 10 năm 2022 (cao nhất tháng 8 đạt 0,87 mg/L so với giới hạn 0,3 mg/L) và tháng 8, 9 năm 2023; $N-NO_2^-$ vượt chuẩn tới 8 tháng trong năm 2023 (đạt đỉnh 0,211 mg/L vào tháng 9, gấp 3,22 lần quy chuẩn); nồng độ $Fe$ vượt ngưỡng 5 tháng năm 2022 và 9 tháng năm 2023 (đạt đỉnh 1,46 mg/L vào tháng 10/2023); nồng độ $Mn$ vượt chuẩn 6 tháng năm 2022 và 9 tháng năm 2023 (đỉnh tháng 8/2023 đạt 0,329 mg/L); $DO$ suy giảm rõ rệt vào mùa khô/nắng nóng, cá biệt tháng 9/2022 xuống 3,67 mg/L và tháng 8/2023 xuống 2,68 mg/L (xếp loại D); chỉ tiêu vi sinh $Coliform$ thường xuyên ở mức cao từ 560 đến 7.600 CFU/100mL (tháng 7/2022 đạt 7.600 CFU/100mL, xếp loại D).
  • Kênh Hoàng Lâu (2022 - 2023): Giá trị pH dao động từ 7,27 đến 7,69; $Cl^-$ dao động từ 9,59 đến 28,76 mg/L; $TSS$ cơ bản đạt chuẩn loại A (từ 4,5 đến 24,0 mg/L), ngoại trừ tháng 8/2022 (43,3 mg/L) và tháng 7/2023 (74,5 mg/L). Nồng độ $N-NH_4^+$ có từ 3 đến 4 tháng vượt chuẩn mỗi năm (dao động 0,104 - 0,59 mg/L); $N-NO_2^-$ vượt ngưỡng 6 tháng năm 2022 và 8 tháng năm 2023 (đạt đỉnh 0,112 mg/L vào tháng 8/2023); nồng độ $Fe$ vượt chuẩn từ 4 đến 7 tháng mỗi năm (dao động 0,29 - 0,90 mg/L); nồng độ $Mn$ vượt chuẩn cục bộ từ 2 đến 3 tháng (đỉnh tháng 7/2023 đạt 0,303 mg/L). Đặc biệt, oxy hòa tan $DO$ suy giảm rất mạnh, năm 2022 không có tháng nào đạt loại A (tháng 8 xuống 3,16 mg/L), năm 2023 có tới 6 tháng rơi xuống loại D (thấp nhất tháng 8 đạt 2,64 mg/L); $Coliform$ dao động từ 620 đến 8.000 CFU/100mL (đạt đỉnh 8.000 CFU/100mL vào tháng 12/2023).
  • Kênh Bắc Nam Hùng (2022 - 2023): Là tuyến kênh ô nhiễm trầm trọng nhất do tiếp nhận nước thải sinh hoạt đô thị và khu công nghiệp. Hàm lượng $Cl^-$ biến động rất lớn và vượt quy chuẩn nhiều tháng (năm 2022 dao động 62,84 - 835,30 mg/L với 4 tháng vượt chuẩn, tháng 7 đạt 835,30 mg/L; năm 2023 dao động 15,98 - 935,43 mg/L, tháng 7 đạt 935,43 mg/L, vượt 2,74 lần quy chuẩn). Nồng độ $N-NH_4^+$ ở mức cực kỳ nguy hại: năm 2022 tất cả 12 tháng đều vượt quy chuẩn, dao động từ 2,6 đến 23,1 mg/L (trung bình 10,22 mg/L, vượt 33,06 lần quy chuẩn, đỉnh điểm tháng 11 đạt 23,1 mg/L, vượt 76 lần); năm 2023 có 11/12 tháng vượt quy chuẩn, dao động 0,24 - 22,9 mg/L (trung bình 10,66 mg/L, vượt 34,55 lần quy chuẩn, đỉnh điểm tháng 3 đạt 22,9 mg/L). Nồng độ $Fe$ vượt ngưỡng từ 10 đến 12 tháng mỗi năm (dao động 0,37 - 2,28 mg/L, trung bình 1,36 mg/L); $Mn$ vượt ngưỡng từ 9 đến 11 tháng mỗi năm (dao động 0,069 - 0,545 mg/L). Hàm lượng $P-PO_4^{3-}$ ở mức cao từ 0,071 đến 1,79 mg/L. Nồng độ oxy hòa tan $DO$ cạn kiệt nghiêm trọng: hầu hết các tháng trong 2 năm đều dưới 2,0 mg/L, thấp hơn mức tối thiểu của loại D (năm 2022 có tháng xuống 0,57 mg/L; năm 2023 tháng 8 xuống 0,35 mg/L). Mức độ nhiễm khuẩn $Coliform$ ở ngưỡng báo động đỏ, dao động từ 5.200 đến 360.000 CFU/100mL (năm 2022 tháng 8 đạt 300.000 CFU/100mL; năm 2023 các tháng 2, 3, 12 đều ở mức 300.000 - 360.000 CFU/100mL).

Từ hiện trạng trên, tác giả đã hệ thống hóa các nguyên nhân ô nhiễm và đề xuất nhóm giải pháp giảm thiểu mang tính kỹ thuật công trình và quản lý liên ngành.

Chương 3: Kết luận

Chương 3 tổng kết ngắn gọn hiện trạng chất lượng nước của 3 tuyến kênh thuộc hệ thống thủy lợi An Kim Hải; khẳng định sự khác biệt về mức độ ô nhiễm giữa các kênh phục vụ cấp nước thô và kênh tiêu thoát đô thị; đồng thời nhấn mạnh sự cần thiết của việc triển khai đồng bộ các giải pháp quản lý nguồn thải để bảo đảm an ninh nguồn nước cho thành phố Hải Phòng.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã tổng hợp và so sánh chi tiết biến động của các thông số môi trường nước mặt quan sát được trong giai đoạn 2022 - 2023 qua bảng đối chiếu sau:

Thông số Đơn vị QCVN 08:2023/BTNMT (Cột A) Kênh Tân Hưng Hồng (2022 - 2023) Kênh Hoàng Lâu (2022 - 2023) Kênh Bắc Nam Hùng (2022 - 2023)
pH - 6,5 – 8,5 7,11 – 7,69 7,27 – 7,69 7,17 – 7,85
$Cl^-$ mg/L 250 9,58 – 21,30 9,59 – 28,76 15,98 – 935,43
$N-NH_4^+$ mg/L 0,3 0,06 – 0,87 0,104 – 0,59 0,24 – 23,10
$N-NO_2^-$ mg/L 0,05 0,013 – 0,211 0,014 – 0,112 0,003 – 0,318
$Fe$ mg/L 0,5 0,31 – 1,46 0,29 – 0,90 0,37 – 2,28
$Mn$ mg/L 0,1 0,040 – 0,329 0,033 – 0,303 0,069 – 0,545
$P-PO_4^{3-}$ mg/L - 0,036 – 0,065 0,039 – 0,065 0,071 – 1,790
$TSS$ mg/L $\le$ 25 6,5 – 23,3 4,5 – 74,5 0,46 – 26,5
$DO$ mg/L $\ge$ 6,0 2,68 – 7,86 2,64 – 6,44 0,35 – 3,67
$COD$ mg/L $\le$ 10 9,0 – 20,0 8,0 – 17,0 2,90 – 22,95
$Coliform$ CFU/100mL $\le$ 1.000 560 – 7.600 620 – 8.000 5.200 – 360.000

Các giải pháp và kiến nghị giảm thiểu ô nhiễm được tác giả đề xuất từ thực tiễn điều tra gồm:

  • Giải pháp công trình và vận hành điều tiết: Tận dụng quy trình đóng mở các cống đầu mối chính (Bàng Lai, Quảng Đạt) để chủ động thau chua, rửa mặn và thau rửa nguồn nước ô nhiễm khi điều kiện thủy triều cho phép; xây dựng hệ thống đập ngăn nước theo từng phân đoạn nhằm phân vùng và kiểm soát cục bộ chất lượng nước; tiếp tục duy trì và nhân rộng giải pháp lắp đặt các cửa phai chặn tại đầu các kênh nhánh đổ vào sông trục chính hoặc dẫn dòng nước thải sang hướng khác, cách xa họng thu nước thô của các nhà máy nước sinh hoạt (như NMN An Dương, Vật Cách).
  • Kiểm soát nguồn thải công nghiệp và y tế: Tăng cường trang thiết bị, phương tiện giám sát khối lượng và chất lượng nước xả thải của 127 cơ sở công nghiệp trên lưu vực; xóa bỏ các điểm xả thải đấu nối chui lén vào hệ thống thoát nước sinh hoạt khu dân cư; kiên quyết xử lý hiện tượng xả trộm nước thải công nghiệp vào ban đêm và các dịp ngày nghỉ lễ; bắt buộc các bệnh viện và cơ sở y tế phải đầu tư, vận hành thường xuyên các trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường.
  • Quản lý nước thải và rác thải sinh hoạt: Xử lý triệt để các bãi rác tự phát mọc ven bờ kênh mương; xây dựng kế hoạch thu gom, xử lý đối với khối lượng 45.194 m³/ngày đêm nước thải sinh hoạt và 225.966 kg rác thải/ngày phát sinh từ các khu dân cư tập trung; nghiên cứu công nghệ xử lý phù hợp cho hơn 30 làng nghề nấu rượu, chăn nuôi và đúc đồng.

Về mặt đóng góp, khóa luận tự khẳng định việc cung cấp một bộ dữ liệu quan trắc thực tế liên tục trong 24 tháng (2022 - 2023) với 13 thông số tại các vị trí tiếp nhận nước thô trọng điểm; làm sáng tỏ mức độ ô nhiễm hữu cơ, amoni và coliform nghiêm trọng tại các kênh tiêu như Bắc Nam Hùng; qua đó đóng vai trò là cơ sở khoa học và thực tiễn phục vụ công tác quản lý của Công ty Khai thác công trình thủy lợi An Hải cùng các cơ quan quản lý môi trường tại địa phương.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ ra một số hạn chế gắn liền với điều kiện thực tế trong quá trình nghiên cứu:

  • Trình độ năng lực và thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp của sinh viên còn hạn chế;
  • Nguồn lực kinh phí và thiết bị kiểm tra hiện trường của đơn vị quản lý còn thiếu thốn, dẫn tới việc giám sát lưu lượng và chất lượng các nguồn thải phân tán trong lưu vực chưa thể bao quát liên tục;
  • Tình trạng các cơ sở sản xuất đấu nối nước thải chung vào cống dân sinh và hiện tượng xả trộm vào ban đêm gây khó khăn cho việc định lượng chính xác tải lượng ô nhiễm từ từng nguồn đơn lẻ.

Hướng nghiên cứu mở rộng dựa trên phạm vi nghiên cứu bao gồm: mở rộng mật độ trạm quan trắc trên toàn tuyến kênh chính An Kim Hải và các nhánh cấp I khác; tăng tần suất lấy mẫu tại các thời điểm triều kiệt hoặc mùa khô; áp dụng các mô hình toán mô phỏng lan truyền chất ô nhiễm và tính toán sức chịu tải của hệ thống thủy lợi; nghiên cứu các mô hình xử lý nước thải phân tán chi phí thấp áp dụng cho các làng nghề ven kênh.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận là nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Người học và nghiên cứu: Sinh viên, học viên thuộc các ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý tài nguyên và môi trường nước, Quản lý môi trường, Kỹ thuật tài nguyên nước có thể tham khảo phương pháp thiết kế chương trình quan trắc chất lượng nước mặt theo chuỗi thời gian, quy trình tính toán chỉ số WQI và phương pháp đánh giá theo quy chuẩn QCVN 08-MT:2023/BTNMT.
  • Đơn vị quản lý và vận hành: Cán bộ kỹ thuật tại Công ty TNHH MTV Khai thác công trình thủy lợi An Hải, Công ty Cổ phần Cấp Nước Hải Phòng, các đơn vị quản lý hạ tầng khu công nghiệp (như KCN Tràng Duệ, KCN An Dương) có thể khai thác bộ số liệu thực đo 13 thông số để lập kế hoạch điều tiết nguồn nước, phòng ngừa rủi ro ô nhiễm nguồn nước thô cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.

Các phần có giá trị tham khảo cao nhất trong văn bản gồm: bảng quy trình phân tích 13 thông số theo tiêu chuẩn TCVN/SMEWW/HACH; bộ thuật toán tính WQI chi tiết đối với thông số pH và oxy hòa tan bão hòa; cùng toàn bộ số liệu quan trắc hàng tháng trong 2 năm 2022 - 2023 của 3 tuyến kênh.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống thủy lợi An Kim Hải giữ vai trò như thế nào đối với việc cấp nước sinh hoạt cho thành phố Hải Phòng?
Hệ thống cung cấp khoảng 150 triệu m³ nước thô mỗi năm để phục vụ sản xuất nước sạch sinh hoạt cho gần 80% dân số thành phố Hải Phòng, cấp nguồn cho các nhà máy nước lớn gồm Nhà máy nước An Dương (công suất 200.000 m³/ngày), Kim Sơn (200.000 m³/ngày), Vật Cách mới (100.000 m³/ngày) và Vật Cách cũ (60.000 m³/ngày).

2. Ba vị trí lấy mẫu quan trắc trong nghiên cứu được đặt tại những điểm nào?
Ba vị trí lấy mẫu bao gồm:

  • Họng thu nước thô cấp cho Khu công nghiệp Tràng Duệ trên kênh Hoàng Lâu (tọa độ 20°52'08"N).
  • Họng thu nước sông Vật Cách tại Công ty Cổ phần Kinh doanh Nước sạch số 2 Hải Phòng trên kênh Tân Hưng Hồng.
  • Ngã ba kênh hút vào trạm bơm Cam Lộ cạnh đường Nguyễn Trung Thành, phường Hùng Vương, quận Hồng Bàng trên kênh Bắc Nam Hùng (tọa độ 20°52'33"N).

3. Mức độ ô nhiễm Amoni ($N-NH_4^+$) tại kênh Bắc Nam Hùng nghiêm trọng ra sao trong giai đoạn 2022 - 2023?
Tại kênh Bắc Nam Hùng, nồng độ $N-NH_4^+$ năm 2022 vượt quy chuẩn ở tất cả 12 tháng, dao động từ 2,6 đến 23,1 mg/L (trung bình 10,22 mg/L, vượt 33,06 lần quy chuẩn 0,3 mg/L, đỉnh điểm tháng 11 vượt 76 lần). Năm 2023, có 11/12 tháng vượt quy chuẩn, dao động từ 0,24 đến 22,9 mg/L (trung bình 10,66 mg/L, vượt 34,55 lần quy chuẩn, đỉnh điểm tháng 3 đạt 22,9 mg/L).

4. Chỉ số vi sinh Coliform tại 3 tuyến kênh biến động trong khoảng nào so với quy chuẩn?
QCVN 08-MT:2023/BTNMT quy định giới hạn Coliform cho nước loại A là $\le$ 1.000 CFU/100mL. Tại kênh Tân Hưng Hồng, Coliform dao động từ 560 đến 7.600 CFU/100mL; tại kênh Hoàng Lâu dao động từ 620 đến 8.000 CFU/100mL. Nghiêm trọng nhất là kênh Bắc Nam Hùng, giá trị Coliform luôn ở mức báo động từ 5.200 đến 360.000 CFU/100mL, vượt hàng trăm lần ngưỡng quy chuẩn cho phép.

5. Ô nhiễm nguồn nước gây ra thiệt hại kinh tế trực tiếp nào cho Công ty Khai thác công trình thủy lợi An Hải?
Hàng năm, do chất lượng nước thô không đảm bảo yêu cầu theo hợp đồng cấp nước, Công ty TNHH MTV Khai thác công trình thủy lợi An Hải đều bị các công ty cấp nước phạt giảm trừ tiền hóa chất xử lý nước từ 5% đến 7% trên tổng sản lượng cấp nước thô.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trịnh Anh Tùng đã phản ánh toàn diện và khách quan hiện trạng chất lượng nước mặt tại 3 tuyến kênh trọng yếu thuộc hệ thống thủy lợi An Kim Hải trong giai đoạn 2022 - 2023 dựa trên bộ số liệu quan trắc 13 thông số lý - hóa - sinh. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng trong khi kênh Tân Hưng Hồng và Hoàng Lâu chủ yếu bị ô nhiễm cục bộ về dinh dưỡng ($N-NH_4^+$, $N-NO_2^-$), kim loại ($Fe$, $Mn$) và suy giảm oxy hòa tan vào mùa kiệt, thì kênh Bắc Nam Hùng đã bị ô nhiễm hữu cơ, amoni và coliform ở mức độ rất nghiêm trọng do tiếp nhận trực tiếp nước thải đô thị và công nghiệp. Công trình là tài liệu tham khảo thực tiễn có giá trị chuyên môn cao đối với sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường và các đơn vị trực tiếp quản lý, khai thác hệ thống thủy lợi liên tỉnh An Kim Hải.