Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nước sinh hoạt là nhu cầu thiết yếu hàng ngày phục vụ ăn uống, tắm giặt, nấu nướng và vệ sinh của con người. Nước sinh hoạt đạt chuẩn theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 02:2009/BYT phải bảo đảm không màu, không mùi, không vị lạ và không chứa các thành phần độc hại gây ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Tại xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, cùng với tốc độ đô thị hóa và sự gia tăng dân số cơ học (đặc biệt là sinh viên và công nhân tạm trú), nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt tăng cao. Việc khai thác tài nguyên nước tự do, chưa theo quy hoạch đồng bộ cùng áp lực xả thải sinh hoạt và nông nghiệp đã đặt ra những nguy cơ làm biến đổi chất lượng nguồn nước. Xuất phát từ tình hình thực tiễn đó, đề tài "Đánh giá hiện trạng nước sinh hoạt tại xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên" được thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Hà Đình Nghiêm tại Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên.

Mục tiêu chung của nghiên cứu là đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước sinh hoạt trên địa bàn xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.

Nhiệm vụ và mục tiêu cụ thể được xác định gồm 3 nội dung:

  1. Đánh giá chất lượng môi trường nước sinh hoạt trên địa bàn xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên thông qua đánh giá cảm quan của cộng đồng và phân tích thực nghiệm các chỉ tiêu lý, hóa trong phòng thí nghiệm.
  2. Tìm hiểu các nguồn cung cấp, hình thức sử dụng và phương pháp xử lý nước sinh hoạt đang được áp dụng tại các hộ dân trên địa bàn xã.
  3. Đề xuất một số biện pháp quản lý, tuyên truyền và kỹ thuật nhằm nâng cao chất lượng nước sinh hoạt và tăng cường năng lực bảo vệ tài nguyên nước tại địa phương.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Nguồn nước phục vụ sinh hoạt của các hộ dân (nước máy, nước giếng khoan và nước giếng đào).
  • Phạm vi không gian: Địa bàn hành chính xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ ngày 01/01/2018 đến ngày 30/05/2018; đợt lấy mẫu thực địa diễn ra từ ngày 01/05/2018 đến ngày 06/05/2018 và thời gian phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm từ ngày 09/05/2018 đến ngày 14/05/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Nghiên cứu được thiết lập dựa trên hệ thống cơ sở pháp lý, khung lý thuyết môi trường và các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành tại thời điểm thực hiện:

  • Cơ sở pháp lý: Luật Tài nguyên nước năm 2012; Luật Bảo vệ môi trường năm 2014; Nghị định số 21/2008/NĐ-CP hướng dẫn thi hành Luật Bảo vệ môi trường; Nghị định số 117/2009/NĐ-CP về xử lý vi phạm trong lĩnh vực bảo vệ môi trường; Nghị định số 19/2015/NĐ-CP quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường; Thông tư số 07/2007/TT-BTNMT phân loại cơ sở gây ô nhiễm môi trường; Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất QCVN 09:2015/BTNMT; Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt QCVN 02:2009/BYT.
  • Khung khái niệm và lý thuyết: Định nghĩa về môi trường (theo UNESCO và Luật Bảo vệ môi trường 2014), ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nước (theo Hiến chương châu Âu), suy thoái cạn kiệt nguồn nước và bảo vệ tài nguyên nước; phân loại các dạng ô nhiễm nước (vật lý, sinh học, hóa học do chất vô cơ và chất hữu cơ tổng hợp như hydrocacbon, chất tẩy rửa, nông dược); các thông số vật lý (màu sắc, mùi vị, độ đục), hóa học (pH, Fe, BOD, COD, TOD) và sinh học (Coliform, E.coli).

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm:

  • Phương pháp kế thừa: Thu thập, tổng hợp số liệu thứ cấp từ báo cáo quy hoạch sử dụng đất, báo cáo kinh tế - xã hội của UBND xã Quyết Thắng, tài liệu quan trắc của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Thái Nguyên, Trung tâm Quan trắc và Bảo vệ môi trường Thái Nguyên.
  • Phương pháp điều tra, phỏng vấn xã hội học: Khảo sát thực địa và phỏng vấn ngẫu nhiên bằng phiếu hỏi cấu trúc (2 phần) đối với 84 hộ gia đình trên địa bàn xã Quyết Thắng về nguồn nước sử dụng, cảm quan chất lượng nước và phương pháp lọc/xử lý nước gia đình.
  • Phương pháp lấy mẫu hiện trường: Thực hiện theo TCVN 6663-11:2001 (Chất lượng nước – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm). Tiến hành thu thập 3 mẫu nước sinh hoạt đại diện tại Tổ 10, xã Quyết Thắng:
    • Mẫu M1: Nước giếng khoan tại nhà ông Bùi Hiếu Quang (tọa độ: B 23°35'51" - Đ 105°48'52").
    • Mẫu M2: Nước máy tại nhà bà Nguyễn Thị Tuyết Lê (tọa độ: B 23°35'58" - Đ 105°48'56").
    • Mẫu M3: Nước giếng đào tại nhà ông Lê Văn Trình (Tổ 10, xã Quyết Thắng).
  • Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Mẫu được lưu giữ và phân tích tại Phòng Thí nghiệm Khoa Môi trường và Viện Khoa học Sự sống – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên theo các tiêu chuẩn phân tích:
    • Màu sắc: Phương pháp so màu.
    • Mùi vị: Phương pháp cảm quan.
    • Độ đục: Phân tích theo TCVN 6184:1996 (đơn vị NTU).
    • pH: Phân tích theo TCVN 6492:1999.
    • Hàm lượng sắt tổng số (Fe): Phân tích theo TCVN 6177:1996 (đơn vị mg/l).
    • Chỉ số BOD5 và COD (đơn vị mg/l).
  • Phương pháp xử lý và tổng hợp số liệu: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel và Microsoft Word để nhập liệu, thống kê toán học, vẽ biểu đồ và so sánh đối chiếu trực tiếp với giới hạn tối đa cho phép theo QCVN 02:2009/BYT.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của việc bảo đảm nước sạch nông thôn trong bối cảnh phát triển kinh tế và gia tăng mật độ dân cư tại xã Quyết Thắng. Phần mở đầu xác định rõ ràng mục tiêu tổng quát, 3 mục tiêu cụ thể, 6 yêu cầu chuyên môn trong việc thu thập và phân tích dữ liệu, cùng ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài đối với công tác bảo vệ môi trường cơ sở.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Nội dung chương tổng hợp hệ thống cơ sở lý luận và dữ liệu thực trạng tài nguyên nước:

  • Cơ sở pháp lý và các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường nước.
  • Khái niệm, nguồn gốc, trạng thái tồn tại và đặc tính của nước ngầm (tầng chứa nước trung bình 15–30 m, một số nơi sâu 50–70 m).
  • Vai trò của nước đối với cơ thể người (chiếm 60% trọng lượng cơ thể) và sản xuất; mối liên hệ giữa ô nhiễm nguồn nước với dịch bệnh theo số liệu của WHO (80% bệnh tật toàn cầu liên quan đến nước), UNICEF (14 triệu trẻ dưới 5 tuổi tử vong hàng năm tại các nước đang phát triển do ô nhiễm nước).
  • Tổng quan tài nguyên nước tỉnh Thái Nguyên: Trữ lượng nước tự nhiên khoảng 6,4 tỷ m³/năm (nông nghiệp sử dụng 0,8–1 tỷ m³/năm, chiếm 15,6%; công nghiệp dùng 350–500 triệu m³/năm, chiếm 7,8%; sinh hoạt dùng 50–70 triệu m³/năm, chiếm 1%); hệ thống sông Cầu (lưu vực 6.030 km², lưu lượng mùa lũ 620 m³/s, mùa khô 6,5 m³/s), sông Công và Hồ Núi Cốc (dung tích 178,5 triệu m³); trữ lượng nước ngầm đạt 1,5–2 tỷ m³ thuộc 12 phức hệ.
  • Các thông số đánh giá chất lượng nước và bảng giới hạn thông số theo QCVN 02:2009/BYT.

Phần 3: Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp

Chương này mô tả chi tiết đối tượng, phạm vi không gian, thời gian nghiên cứu, 5 nội dung nghiên cứu trọng tâm và quy trình kỹ thuật lấy mẫu thực địa theo TCVN 6663-11:2001, phương pháp phân tích phòng thí nghiệm tại Viện Khoa học Sự sống và Khoa Môi trường (Đại học Nông Lâm Thái Nguyên) cùng phương pháp điều tra xã hội học trên cỡ mẫu 84 hộ gia đình.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 tập trung phân tích các dữ liệu thực nghiệm và điều tra thực tế tại xã Quyết Thắng:

  • Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội: Tổng diện tích tự nhiên của xã là 1.155,52 ha, gồm đất nông nghiệp 793,31 ha (68,65%), đất phi nông nghiệp 347,47 ha (30,06%), đất chưa sử dụng 14,74 ha (1,29%). Địa hình đồi bát úp cao trung bình 5–6 m; lượng mưa trung bình 2.700 mm/năm (85% tập trung vào mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10); nhiệt độ trung bình năm 22–23°C; độ ẩm 82%. Thủy văn chịu ảnh hưởng của Kênh Hồ Núi Cốc, Hồ Đầm Rốn, Hồ Sen; nước ngầm xuất hiện ở độ sâu 23–25 m. Dân số gồm 23 tổ dân phố, 10.162 nhân khẩu (với 16.813 hộ gia đình theo báo cáo thống kê dân số/nhân khẩu địa phương) và 6.121 người tạm trú (sinh viên, công nhân Samsung). Lực lượng lao động trong độ tuổi là 4.000 người (nông nghiệp chiếm 43%, tiểu thủ công nghiệp 45%, dịch vụ 12%). Số hộ nghèo giảm từ 132 hộ xuống còn 66 hộ.
  • Hiện trạng khai thác và sử dụng nước sinh hoạt: Kết quả khảo sát 84 hộ cho thấy có 45 hộ dùng nước máy (53,5%), 25 hộ dùng nước giếng khoan (29,7%) và 14 hộ dùng nước giếng đào (16,8%).
STT Nguồn nước sử dụng Số hộ điều tra (hộ) Tỷ lệ (%)
1 Nước máy 45 53,5
2 Nước giếng khoan 25 29,7
3 Nước giếng đào 14 16,8
Tổng Mẫu khảo sát 84 100,0
  • Đánh giá cảm quan của cộng đồng: 100% số hộ (84/84 phiếu) nhận định nước không có vị lạ; 95% (79/84 phiếu) nhận định nước không có mùi lạ (5% phản ánh có mùi lạ); 90,5% (76/84 phiếu) đánh giá nước không có màu lạ (9,5% phản ánh có màu lạ).
  • Kết quả phân tích chất lượng nước phòng thí nghiệm:
STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính M1 (Giếng khoan) M2 (Nước máy) M3 (Giếng đào) QCVN 02:2009/BYT
1 Màu sắc - Trong Trong Trong -
2 Mùi vị - Không mùi Không mùi Không mùi Không có mùi, vị lạ
3 Độ đục NTU 0,290 0,630 25,320 ≤ 5
4 pH - 6,81 6,86 7,02 6,0 – 8,5 (hoặc 6,5 – 8,5)
5 Hàm lượng Sắt tổng số (Fe) mg/l 0,423 0,423 0,190 ≤ 0,5
6 COD mg/l 2,16 3,76 13,36 - (hoặc chuẩn so sánh 4)
7 BOD5 mg/l 1,72 3,008 10,68 -
  • Thực trạng xử lý nước tại hộ gia đình: 26,2% hộ (22 hộ) có trang bị thiết bị lọc nước chuyên dụng (chủ yếu là máy lọc công nghệ RO tại các gia đình có điều kiện kinh tế khá); 73,8% hộ (62 hộ) không sử dụng thiết bị lọc tinh mà dùng bể lọc cát sỏi truyền thống hoặc sử dụng trực tiếp. Về mức độ hài lòng chung, 84,5% hộ (71 hộ) đánh giá nguồn nước sử dụng ở mức tốt, trong khi 15,5% hộ (13 hộ) cho rằng chất lượng nước chưa tốt (xuất hiện mùi tanh, nước chưa trong).
  • Phân tích nguyên nhân và đề xuất giải pháp: Xác định các nguồn gây nguy cơ ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý triệt để, rác thải sinh hoạt, hoạt động chăn nuôi gia súc quy mô hộ và dư lượng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật từ canh tác chè, lúa; đề xuất 4 nhóm giải pháp về tuyên truyền giáo dục, pháp lý, kỹ thuật bảo vệ nguồn nước và quản lý cộng đồng.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đạt được các kết quả cụ thể gắn liền với số liệu điều tra thực nghiệm:

  • Làm rõ cơ cấu nguồn nước sinh hoạt tại xã Quyết Thắng: Nước máy đô thị chiếm ưu thế với 53,5% hộ sử dụng, tuy nhiên vẫn còn 46,5% hộ dân phụ thuộc vào nguồn nước ngầm tự khai thác (29,7% giếng khoan và 16,8% giếng đào) do các hộ này nằm cách xa mạng lưới đường ống cấp nước tập trung hoặc điều kiện kinh tế chưa cho phép đầu tư lắp đặt.
  • Đánh giá định lượng chất lượng nguồn nước:
    • Nguồn nước máy (M2) và nước giếng khoan (M1) đạt quy chuẩn QCVN 02:2009/BYT đối với các chỉ tiêu phân tích: pH nằm trong ngưỡng an toàn (6,81 và 6,86); hàm lượng sắt tổng số đạt 0,423 mg/l (dưới ngưỡng quy chuẩn 0,5 mg/l); độ đục thấp (0,29 NTU và 0,63 NTU, thấp hơn nhiều so với mức trần 5 NTU).
    • Nguồn nước giếng đào (M3) không đạt quy chuẩn về chỉ tiêu độ đục, ghi nhận giá trị 25,32 NTU (vượt quy chuẩn cho phép hơn 5 lần); đồng thời chỉ số ô nhiễm hữu cơ cao hơn rõ rệt (COD đạt 13,36 mg/l, BOD5 đạt 10,68 mg/l), phản ánh nguy cơ nhiễm bẩn từ nước mặt và ngấm chất hữu cơ nông nghiệp, sinh hoạt.
  • Khảo sát thực trạng trang thiết bị lọc gia đình: Xác định tỷ lệ hộ dân tiếp cận máy lọc nước RO còn hạn chế (26,2%), phần lớn dân cư (73,8%) vẫn dựa vào lọc thô hoặc đun sôi truyền thống.
  • Đề xuất các nhóm biện pháp khả thi cho địa phương:
    • Tuyên truyền, giáo dục cộng đồng về vệ sinh nguồn nước và phòng ngừa các bệnh truyền qua đường nước.
    • Giải pháp pháp lý và quy hoạch: Kiểm soát chặt chẽ việc xả thải, giám sát hoạt động khoan giếng tự do, tăng cường thực thi các quy định xử phạt vi phạm hành chính trong bảo vệ môi trường.
    • Mở rộng mạng lưới cấp nước máy: Khuyến nghị địa phương phối hợp với Công ty Cổ phần Nước sạch Thái Nguyên mở rộng tuyến ống cấp nước sạch tới các xóm vùng ven.
    • Hướng dẫn kỹ thuật xử lý nước: Khuyến cáo người dân dừng sử dụng trực tiếp nước giếng đào chưa qua xử lý, cải tạo hệ thống bể lọc cát - sỏi - than hoạt tính khử sắt và cặn lơ lửng cho các hộ dùng giếng khoan.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận có một số giới hạn xuất phát từ phạm vi và điều kiện thực hiện:

  • Số lượng mẫu phân tích trong phòng thí nghiệm còn ít (03 mẫu đơn đại diện cho 3 nguồn nước tại Tổ 10), chưa thực hiện lấy mẫu lặp lại theo chuỗi thời gian hay mở rộng khảo sát phân bố không gian trên toàn bộ 23 tổ dân phố của xã.
  • Các chỉ tiêu phân tích tập trung chủ yếu vào một số thông số lý - hóa cơ bản (màu sắc, mùi vị, độ đục, pH, Fe, BOD5, COD), chưa kiểm nghiệm đầy đủ các chỉ tiêu vi sinh vật quan trọng (Coliform tổng số, E.coli) và các kim loại nặng độc hại (As, Pb, Cd, Hg) theo đầy đủ danh mục của QCVN 02:2009/BYT.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Cần mở rộng quy mô quan trắc với mật độ mẫu dày hơn theo các mùa trong năm (mùa mưa và mùa khô), bổ sung phân tích đầy đủ chỉ tiêu vi sinh và kim loại nặng; đồng thời nghiên cứu đánh giá chuyên sâu tải lượng ô nhiễm từ thuốc bảo vệ thực vật trên các vùng trồng chè ảnh hưởng đến tầng nước ngầm tại xã Quyết Thắng.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu thực tiễn hữu ích cho:

  • Sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Tài nguyên và Môi trường tham khảo về quy trình xây dựng cấu trúc khóa luận thực địa, phương pháp thiết kế phiếu điều tra xã hội học và phương pháp lấy mẫu nước ngầm/nước sinh hoạt theo TCVN 6663-11:2001.
  • Cán bộ quản lý môi trường, y tế dự phòng cấp xã, phường (đặc biệt là UBND xã Quyết Thắng và TP. Thái Nguyên) sử dụng làm số liệu cơ sở về tỷ lệ bao phủ nước sạch, hiện trạng chất lượng nước giếng đào/giếng khoan để xây dựng kế hoạch mở rộng mạng lưới nước máy và giám sát sức khỏe cộng đồng.
  • Các nhà nghiên cứu quan tâm đến chất lượng tài nguyên nước nông thôn - đô thị hóa khu vực lưu vực sông Cầu, sông Công và tỉnh Thái Nguyên.

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ sử dụng các nguồn nước sinh hoạt của người dân xã Quyết Thắng được phân bố như thế nào?
Kết quả điều tra 84 hộ gia đình cho thấy: 53,5% hộ sử dụng nước máy do công ty cấp nước cung cấp; 29,7% hộ sử dụng nước giếng khoan; 16,8% hộ sử dụng nước giếng đào.

2. Chất lượng nước giếng đào tại xã Quyết Thắng có đạt quy chuẩn nước sinh hoạt không?
Không đạt. Mẫu nước giếng đào (M3) có độ đục lên tới 25,32 NTU, vượt quá 5 lần so với giới hạn tối đa cho phép của QCVN 02:2009/BYT (≤ 5 NTU); chỉ số COD đạt 13,36 mg/l và BOD5 đạt 10,68 mg/l, cho thấy nguy cơ nhiễm bẩn chất hữu cơ. Tác giả khuyến nghị người dân không nên sử dụng trực tiếp nguồn nước này cho ăn uống, sinh hoạt khi chưa xử lý đạt chuẩn.

3. Kết quả phân tích chất lượng nước máy và nước giếng khoan trong nghiên cứu ra sao?
Cả mẫu nước máy (M2) và nước giếng khoan (M1) đều đạt các giới hạn theo QCVN 02:2009/BYT đối với các chỉ tiêu kiểm tra: pH đạt 6,81 – 6,86; hàm lượng sắt tổng số đạt 0,423 mg/l (chuẩn ≤ 0,5 mg/l); độ đục đạt 0,29 – 0,63 NTU (chuẩn ≤ 5 NTU); nước trong và không có mùi lạ.

4. Mức độ đầu tư thiết bị lọc nước của các hộ dân trên địa bàn nghiên cứu đạt tỷ lệ bao nhiêu?
Tỷ lệ hộ gia đình có thiết bị lọc chuyên dụng (chủ yếu là máy lọc RO) chiếm 26,2% (22/84 hộ), tập trung ở các hộ có điều kiện kinh tế khá giả; 73,8% (62/84 hộ) chưa trang bị máy lọc nước mà sử dụng lọc cát sỏi đơn giản hoặc dùng trực tiếp.

5. Các mẫu nước thí nghiệm được thu thập tại đâu và phân tích ở đơn vị nào?
Ba mẫu nước được lấy tại Tổ 10, xã Quyết Thắng (M1 tại nhà ông Bùi Hiếu Quang, M2 tại nhà bà Nguyễn Thị Tuyết Lê, M3 tại nhà ông Lê Văn Trình). Công tác lưu giữ và phân tích chỉ tiêu được thực hiện tại Phòng Thí nghiệm Khoa Môi trường và Viện Khoa học Sự sống – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Nguyễn Ngọc Dương đã phản ánh bức tranh thực tế về hiện trạng khai thác, sử dụng và chất lượng nguồn nước sinh hoạt tại xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên năm 2018. Kết quả nghiên cứu khẳng định nguồn nước máy và nước giếng khoan trên địa bàn cơ bản đáp ứng các tiêu chuẩn lý - hóa theo QCVN 02:2009/BYT, trong khi nguồn nước giếng đào có độ đục vượt chuẩn và tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm. Các số liệu điều tra xã hội học và phân tích thực nghiệm là căn cứ thực tiễn quan trọng giúp chính quyền địa phương định hướng giải pháp mở rộng mạng lưới nước sạch tập trung và tăng cường quản lý, bảo vệ tài nguyên nước bền vững.