Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Nước sạch là yếu tố thiết yếu phục vụ sự sống, quyết định sự phát triển bền vững và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Mặc dù Việt Nam sở hữu mạng lưới sông ngòi dày đặc với tổng lượng nước mặt hàng năm lớn, nguồn nước phân bố không đồng đều theo không gian lẫn thời gian, đồng thời chịu tác động ngày càng gia tăng từ quá trình phát triển kinh tế - xã hội, gây suy giảm chất lượng và khan hiếm cục bộ vào mùa khô.
Tại xã Thổ Bình, huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang – một xã vùng cao miền núi mới thành lập còn nhiều khó khăn về kinh tế, địa hình hiểm trở, hệ thống cơ sở hạ tầng cấp nước tập trung chưa hoàn thiện. Người dân địa phương chủ yếu khai thác các nguồn nước tự nhiên tại chỗ như nước khe suối tự chảy, nước giếng đào và nước giếng khoan để phục vụ sinh hoạt. Cùng với tập quán sinh hoạt, chăn nuôi gia súc và phương thức canh tác nông nghiệp ở vùng đồi dốc, các nguồn nước này đang đứng trước nguy cơ ô nhiễm, đe dọa trực tiếp đến đời sống dân sinh. Xuất phát từ thực trạng đó, tác giả Ma Thị Hoài đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp ngành Khoa học Môi trường tại Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên với đề tài: "Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp nâng cao chất lượng nước sinh hoạt tại xã Thổ Bình, huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang".
Mục đích nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể gồm 4 nội dung:
- Nắm được tình hình sử dụng nước sinh hoạt trên địa bàn xã Thổ Bình, huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang.
- Đánh giá hiện trạng môi trường nước sinh hoạt tại xã Thổ Bình, huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang.
- Tìm ra những nguyên nhân gây ảnh hưởng tới môi trường nước sinh hoạt trên địa bàn xã Thổ Bình, huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang.
- Đề xuất một số biện pháp khắc phục, giảm thiểu tình trạng ô nhiễm nước sinh hoạt và cung cấp nước sạch nhằm nâng cao chất lượng nước sinh hoạt, đáp ứng nhu cầu nước sạch của người dân địa phương.
Về yêu cầu, nghiên cứu xác định: phản ánh đúng hiện trạng môi trường nước sinh hoạt tại địa phương; số liệu đầy đủ, trung thực, khách quan; kết quả phân tích các thông số chất lượng nước chính xác; các mẫu nghiên cứu phải đảm bảo tính khoa học và tính đại diện cho khu vực; các kiến nghị đưa ra có tính khả thi, phù hợp điều kiện thực tế.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Nguồn nước sinh hoạt trên địa bàn xã Thổ Bình, bao gồm nước giếng (giếng đào, giếng khoan) và nước khe suối dẫn tự chảy.
- Phạm vi không gian: Địa bàn xã Thổ Bình, huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang (khảo sát trên 10 thôn bản: Nà Cọn, Bản Piát, Nà Vài, Bản Pước, Bản Phú, Vằng Áng, Nà Mỵ, Nà Bó, Tân Lập, Lũng Piát).
- Phạm vi thời gian: Nghiên cứu được tiến hành từ ngày 30/8/2015 đến ngày 30/12/2015; thời điểm lấy mẫu quan trắc hiện trường thực hiện vào ngày 27/11/2015.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khóa luận thiết lập nền tảng lý luận dựa trên các định nghĩa chuyên ngành và khung văn bản pháp quy hiện hành về tài nguyên nước và bảo vệ môi trường:
- Khung khái niệm: Sử dụng khái niệm môi trường và ô nhiễm môi trường theo Khoản 1 và Khoản 8, Điều 3 của Luật Bảo vệ môi trường năm 2014; các khái niệm về tài nguyên nước, nước mặt, nước ngầm, dòng chảy ngầm, nước sinh hoạt, ô nhiễm, suy thoái và cạn kiệt nguồn nước theo Luật Tài nguyên nước năm 2012; khái niệm tiêu chuẩn môi trường.
- Cơ sở pháp lý: Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 (có hiệu lực từ 01/01/2015); Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13; Nghị định số 201/2013/NĐ-CP quy định chi tiết thi hành Luật Tài nguyên nước; Nghị định số 149/2004/NĐ-CP và Thông tư số 27/2014/TT-BTNMT về đăng ký, cấp phép thăm dò, khai thác tài nguyên nước; Nghị định số 117/2009/NĐ-CP về xử lý vi phạm trong lĩnh vực bảo vệ môi trường; Quyết định số 81/2006/QĐ-TTg về Chiến lược Quốc gia về tài nguyên nước; Quyết định số 366/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn giai đoạn 2012–2015.
Tác giả kết hợp đồng bộ các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và điều tra xã hội học:
- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Tiếp cận báo cáo khí tượng thủy văn, số liệu kinh tế - xã hội, địa hình, tài nguyên đất đai từ UBND xã Thổ Bình và các sở, ngành của huyện Lâm Bình và tỉnh Tuyên Quang.
- Phương pháp khảo sát thực địa: Quan sát trực quan mạng lưới sông suối, phân bố dân cư, hiện trạng vị trí các công trình giếng khơi, giếng khoan, bể gom nước đầu nguồn và các điểm xả thải chăn nuôi, sinh hoạt.
- Phương pháp điều tra, phỏng vấn xã hội học: Sử dụng phiếu điều tra cấu trúc gồm 2 phần (thông tin chung và 18 câu hỏi chuyên sâu về thói quen, chi phí, cảm nhận chất lượng nước và biện pháp xử lý). Cỡ mẫu điều tra là 80 hộ gia đình, phân bổ ngẫu nhiên trên các thôn bản trong xã.
- Phương pháp lấy mẫu và phân tích phòng thí nghiệm: Tuân thủ quy trình kỹ thuật lấy mẫu và bảo quản mẫu theo tiêu chuẩn TCVN 6663-11:2011 (Chất lượng nước - Lấy mẫu).
- Thời gian lấy mẫu: Ngày 27/11/2015.
- Số lượng mẫu: 06 mẫu, gồm 02 mẫu nước giếng khoan, 02 mẫu nước giếng đào và 02 mẫu nước khe suối. Nước giếng khoan được xả bỏ 3–5 phút trước khi lấy trực tiếp vào bình chứa định lượng tối thiểu 1000 ml.
- Các chỉ tiêu phân tích: pH, độ cứng tổng số, hàm lượng Sắt (Fe), BOD5, DO, COD, Nitrat (NO3-), màu sắc và mùi vị.
- Phương pháp tổng hợp, so sánh và đối chiếu: Dữ liệu phân tích lý hóa được đối chiếu trực tiếp với QCVN 02:2009/BYT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt), áp dụng Giới hạn tối đa cho phép II dành cho các hình thức cấp nước quy mô hộ gia đình, cá nhân (giếng đào, giếng khoan, máng lần, đường ống tự chảy).
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Trình bày tính cấp thiết của vấn đề bảo vệ và khai thác bền vững tài nguyên nước sinh hoạt nông thôn miền núi; làm rõ 4 mục đích nghiên cứu, 5 yêu cầu kỹ thuật cùng ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong công tác quản lý tài nguyên môi trường tại xã Thổ Bình, huyện Lâm Bình.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
- Cơ sở khoa học: Phân tích vai trò sinh học của nước đối với cơ thể con người và hệ sinh thái; định nghĩa các dạng tài nguyên nước; phân loại ô nhiễm nước theo tác nhân (sinh học, hóa học, vật lý) và nguồn gốc phát sinh (nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, tự nhiên).
- Cơ sở thực tiễn:
- Thế giới: Khái quát bức tranh phân bố nước ngọt (chỉ chiếm 3% tổng lượng nước Trái Đất, trong đó hơn 2/3 tồn tại ở dạng băng); áp lực gia tăng nhu cầu sử dụng nước toàn cầu (dự báo nhu cầu sản xuất tăng 400% giai đoạn 2000–2050).
- Việt Nam: Trữ lượng nước mặt đạt khoảng 830 tỷ m3/năm nhưng 63% bắt nguồn từ bên ngoài lãnh thổ; phân bố lượng mưa lệch lớn theo mùa (mùa lũ chiếm 70–80% lượng mưa cả năm). Hiện trạng ô nhiễm nước mặt, suy giảm mực nước ngầm và ô nhiễm hữu cơ ở các lưu vực đô thị và nông thôn.
- Tỉnh Tuyên Quang: Khái quát mạng lưới sông suối (mật độ bình quân 900 m/km2 thuộc ba lưu vực sông Lô, sông Gâm, sông Phó Đáy); kết quả triển khai Chương trình mục tiêu quốc gia Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn, toàn tỉnh có 363 công trình cấp nước nông thôn hoạt động hiệu quả, cấp nước hợp vệ sinh cho 62,8% dân số (nâng tỷ lệ dân nông thôn dùng nước hợp vệ sinh lên 92% theo các tiêu chí chương trình).
- Hệ thống văn bản quy phạm pháp luật của Nhà nước và Bộ Tài nguyên và Môi trường về quản lý nguồn nước.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Xác định cụ thể đối tượng khảo sát là nguồn nước giếng và nước khe suối tại xã Thổ Bình; thiết lập quy trình lấy 06 mẫu nước hiện trường ngày 27/11/2015 theo TCVN 6663-11:2011; thống nhất danh mục 9 chỉ tiêu phân tích; xây dựng bộ phiếu phỏng vấn 80 hộ dân; lựa chọn khung quy chuẩn so sánh QCVN 02:2009/BYT (Cột II).
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Thổ Bình:
- Tự nhiên: Diện tích 68,7777 km2; địa hình núi cao đan xen thung lũng hiểm trở, chia cắt mạnh; nhiệt độ trung bình năm 22–30°C; lượng mưa trung bình 1300–1700 mm/năm (tập trung 80–85% vào tháng 7, 8, 9). Hai con suối chính phục vụ sản xuất và đời sống là suối Khuổi Cải và suối Khuổi Khẻng. Đất lâm nghiệp chiếm 88,6% diện tích tự nhiên (6.092,71 ha, trong đó rừng phòng hộ chiếm 4.333,59 ha).
- Xã hội: Dân số 5.077 người (thời điểm 2011), tương ứng 1.314 hộ, 5.346 nhân khẩu (3.100 nữ, 2.700 nam); thành phần dân tộc chủ yếu là người Tày, tiếp đến là Kinh, Dao, Thái, Mông. Tỷ lệ hộ nghèo chiếm 53,15%; thu nhập bình quân đạt 10 triệu đồng/người/năm; lao động nông nghiệp chiếm 80% lực lượng lao động. Chăn nuôi có 3.600 con lợn nái và lợn thịt, 1.493 con trâu, hơn 100 con bò và 18.700 con gia cầm.
- Hiện trạng khai thác nước sinh hoạt: Kết quả điều tra 80 hộ cho thấy 0% hộ có nước máy; giếng đào chiếm tỷ lệ cao nhất (62,5%), tiếp theo là giếng khoan (22,5%) và nước khe suối (15%). Về công nghệ xử lý tại hộ gia đình: 75% số hộ hoàn toàn không sử dụng thiết bị lọc, chỉ 25% hộ có dùng bể lọc hoặc thiết bị lọc cát đơn giản.
- Đánh giá chất lượng nước và nguyên nhân ô nhiễm:
- Nguồn nước khe suối chảy tự do chịu tác động lớn của hiện tượng xói mòn đất, rửa trôi bề mặt vào mùa mưa làm tăng độ đục; công trình bể thu gom đầu nguồn chỉ có lọc cát thô sơ, chưa ngăn chặn được tạp chất lơ lửng và chất hữu cơ.
- Nguồn nước giếng đào và giếng khoan: Một số khu vực có dấu hiệu ô nhiễm sắt (Fe) và chỉ số COD vượt ngưỡng cục bộ do đặc điểm địa tầng và việc bố trí chuồng trại chăn nuôi, nhà tiêu chưa hợp vệ sinh nằm gần miệng giếng (khoảng cách không đảm bảo tiêu chuẩn an toàn vệ sinh).
- Đề xuất giải pháp: Xây dựng hệ thống giải pháp đồng bộ gồm: giải pháp chính sách, luật pháp và tuyên truyền giáo dục môi trường; giải pháp kinh tế hỗ trợ nguồn vốn vay ưu đãi; giải pháp kỹ thuật cụ thể (thiết kế sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước sinh hoạt nhiễm sắt quy mô hộ gia đình bằng giàn mưa kết hợp bể lọc cát - sỏi - than hoạt tính).
Kết quả và đóng góp
Nghiên cứu phản ánh thực trạng sử dụng nguồn nước và môi trường nước sinh hoạt tại xã Thổ Bình thông qua số liệu điều tra thực nghiệm:
| Loại hình khai thác nước |
Số hộ sử dụng (hộ) |
Tỷ lệ (%) |
Hiện trạng công nghệ xử lý đi kèm |
| Nước máy tập trung |
0 |
0,0 |
Địa phương chưa có nhà máy cấp nước |
| Giếng đào |
50 |
62,5 |
Khai thác tầng nông; 75% không lọc |
| Giếng khoan |
18 |
22,5 |
Độ sâu trung bình; nguy cơ nhiễm sắt tự nhiên |
| Nước khe suối |
12 |
15,0 |
Dẫn tự chảy; bể lọc cát thô sơ đầu nguồn |
| Tổng cộng |
80 |
100,0 |
25% hộ có lọc - 75% hộ không lọc |
Khóa luận làm rõ các kết quả trọng tâm:
- Xác lập cơ cấu sử dụng nước thực tế: Toàn bộ 100% hộ dân được khảo sát không tiếp cận được hệ thống nước máy; phụ thuộc hoàn toàn vào nước ngầm cục bộ và nước suối tự nhiên. Nhận thức của cộng đồng còn hạn chế khi có tới 75% số hộ tiêu dùng trực tiếp nguồn nước thô chưa qua bất kỳ công đoạn xử lý nào.
- Nhận diện các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt:
- Tác nhân tự nhiên: Địa hình dốc, lượng mưa tập trung cao điểm (chiếm 80–85% vào mùa lũ) gây xói mòn, sạt lở bờ suối làm tăng độ đục và cặn lơ lửng tại các đầu nguồn suối Khuổi Cải, Khuổi Khẻng; tính chất địa tầng chứa quặng sắt gây hàm lượng Fe cao trong nước ngầm.
- Tác nhân nhân tạo: Hoạt động chăn nuôi gia súc quy mô 3.600 con lợn và 1.493 con trâu với phương thức xả chất thải chưa qua xử lý triệt để; tình trạng nhà tiêu không hợp vệ sinh nằm gần các giếng đào nông; dư lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật trên 472,23 ha đất sản xuất nông nghiệp thấm vào tầng chứa nước.
- Đề xuất quy trình kỹ thuật xử lý nước nhiễm sắt: Tác giả xây dựng sơ đồ công nghệ xử lý nước sinh hoạt có chứa sắt phù hợp với điều kiện kinh tế miền núi (gồm giàn phun mưa làm thoáng oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, bể lắng và bể lọc chứa các lớp vật liệu lọc cát thạch anh, than, sỏi đỡ) nhằm hạ thấp hàm lượng kim loại và chất lơ lửng trước khi sử dụng.
- Đóng góp về mặt quản lý: Cung cấp tập dữ liệu thực nghiệm đầu tiên về chỉ tiêu chất lượng nước sinh hoạt và hiện trạng vệ sinh môi trường tại xã Thổ Bình sau khi thành lập huyện mới Lâm Bình, tạo cơ sở cho chính quyền địa phương lập quy hoạch cấp nước nông thôn.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Khóa luận thể hiện một số giới hạn xuất phát từ phạm vi và điều kiện thực hiện của sinh viên đại học:
- Hạn chế về mẫu quan trắc: Nghiên cứu chỉ lấy và phân tích 06 mẫu nước (02 giếng khoan, 02 giếng đào, 02 mẫu nước suối) tại một đợt quan trắc đơn lẻ vào ngày 27/11/2015. Số lượng mẫu còn ít và chưa bao quát đầy đủ sự biến thiên chất lượng nước giữa hai mùa mưa - khô rõ rệt của vùng cao Tuyên Quang.
- Hạn chế về chỉ tiêu phân tích: Các thông số mới tập trung vào một số chỉ tiêu hóa lý cơ bản (pH, độ cứng, Fe, BOD5, COD, DO, NO3-); chưa phân tích chuyên sâu các kim loại nặng độc hại khác (As, Pb, Cd, Hg) cũng như các chỉ tiêu vi sinh vật quan trọng (Coliform, E.coli) vốn là nguy cơ lớn đối với nguồn nước gần khu vực chăn nuôi.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Cần mở rộng quy mô quan trắc định kỳ nhiều đợt theo các mùa trong năm; bổ sung xét nghiệm chỉ số vi sinh vật gây bệnh; đồng thời tiến hành thử nghiệm, đánh giá hiệu suất xử lý thực tế của mô hình lọc nước nhiễm sắt tại các hộ dân trong xã.
Giá trị tham khảo
Tài liệu có giá trị tham khảo thiết thực cho:
- Sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường và Kỹ thuật Môi trường trong việc học tập phương pháp xây dựng đề cương, thiết kế mẫu phiếu điều tra xã hội học về nước sinh hoạt nông thôn, và phương pháp đối chiếu số liệu quan trắc với QCVN 02:2009/BYT.
- Cán bộ địa chính - môi trường cấp xã, Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Lâm Bình và Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn tỉnh Tuyên Quang tham khảo dữ liệu cơ sở về nhu cầu dùng nước, hiện trạng giếng đào, giếng khoan và các vị trí ô nhiễm cục bộ để xây dựng dự án cấp nước tập trung thuộc các chương trình mục tiêu quốc gia (Chương trình 134, 135).
- Các tiểu mục đáng tham khảo gồm: Bảng số liệu điều tra cơ cấu loại hình giếng (Bảng 4.1), bản đồ điều kiện tự nhiên - kinh tế xã Thổ Bình và thiết kế sơ đồ công nghệ xử lý nước sinh hoạt nhiễm sắt quy mô hộ gia đình.
Câu hỏi thường gặp
Khóa luận sử dụng quy chuẩn kỹ thuật nào để đánh giá chất lượng nước sinh hoạt?
Tác giả đối chiếu các thông số phân tích với QCVN 02:2009/BYT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt), áp dụng khung Giới hạn tối đa cho phép II dành cho các hình thức khai thác nước hộ gia đình, cá nhân (như giếng khoan, giếng đào, máng lần, đường ống tự chảy).
Cơ cấu nguồn nước sinh hoạt của các hộ dân xã Thổ Bình được điều tra như thế nào?
Khảo sát 80 hộ dân ngẫu nhiên tại 10 thôn bản ghi nhận: 0% hộ dùng nước máy, 62,5% hộ dùng giếng đào (50 hộ), 22,5% hộ dùng giếng khoan (18 hộ) và 15,0% hộ sử dụng nước khe suối tự chảy (12 hộ).
Tỷ lệ hộ dân sử dụng thiết bị lọc nước sinh hoạt tại địa bàn nghiên cứu là bao nhiêu?
Theo kết quả điều tra thể hiện ở Hình 4.3 của khóa luận, có tới 75% số hộ dân không sử dụng thiết bị lọc nước; chỉ có 25% số hộ có trang bị thiết bị hoặc bể lọc cát đơn giản.
Hoạt động chăn nuôi tại xã Thổ Bình gây áp lực ô nhiễm môi trường nước ra sao?
Theo số liệu thống kê năm 2015 của xã được trích dẫn trong khóa luận, toàn xã có 3.600 con lợn nái và lợn thịt, 1.493 con trâu, hơn 100 con bò và 18.700 con gia cầm. Việc xả thải trực tiếp chất thải phân gia súc từ chuồng trại chưa qua xử lý hoặc nhà tiêu không hợp chuẩn gần nguồn nước ngầm là nguồn phát tán chất hữu cơ và mầm bệnh nguy hại.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Ma Thị Hoài đã phản ánh trung thực hiện trạng khai thác và chất lượng môi trường nước sinh hoạt tại xã Thổ Bình, huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang giai đoạn năm 2015. Kết quả điều tra chỉ ra 100% hộ dân chưa có nước máy, phụ thuộc chủ yếu vào giếng đào (62,5%) và nước khe suối, trong khi 75% số hộ không sử dụng công nghệ lọc nước. Các phát hiện về nguy cơ ô nhiễm sắt và chất hữu cơ cùng giải pháp công nghệ giàn mưa - bể lọc đề xuất là nguồn tư liệu cơ sở có giá trị khoa học và thực tiễn cho công tác quản lý tài nguyên nước tại các vùng nông thôn miền núi.