Luận văn thạc sĩ đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt tại xã quỳnh hội quỳnh phụ tỉnh thái bình

Luận văn thạc sĩ môi trường nghiên cứu đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt tại xã quỳnh hội quỳnh phụ tỉnh, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên

• Tác giả: Nguyễn Thị Mai Trang
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lương Văn Hinh
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt tại xã Quỳnh Hội – Quỳnh Phụ, tỉnh Thái Bình
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục đích, yêu cầu và ý nghĩa của đề tài
• 1.2.1. Mục tiêu chung
• 1.2.2. Mục tiêu cụ thể của đề tài
• 1.2.3. Yêu cầu của đề tài
• 1.2.4. Ý nghĩa của đề tài
• 1.2.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.2.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 2.1.1. Tầm quan trọng của nước
• 2.1.2. Cơ sở lý luận
• 2.1.3. Khái niệm môi trường
• 2.1.4. Hoạt động bảo vệ môi trường
• 2.1.5. Chức năng của môi trường
• 2.1.6. Khái niệm ô nhiễm môi trường
• 2.1.7. Nước và một số khái niệm có liên quan
• 2.1.8. Tiêu chuẩn môi trường
• 2.2. Cơ sở thực tiễn
• 2.2.1. Vai trò của nước đối với cơ thể con người
• 2.2.2. Vai trò của nước đối với đời sống sản xuất
• 2.2.3. Cơ sở pháp lý
• 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu thứ cấp
• 3.3.2. Phương pháp phỏng vấn
• 3.3.3. Phương pháp phân tích
• 3.3.4. Phương pháp lấy mẫu
• 3.3.5. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu
• 3.3.6. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
• 3.3.7. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia
• 3.3.8. Xử lý số liệu, tổng hợp và phân tích thống kê
• 4. NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 4.1.2. Các nguồn tài nguyên thiên nhiên
• 4.1.3. Tình hình kinh tế - xã hội
• 4.2. Đánh giá hiện trạng môi trường tại xã Quỳnh Hội
• 4.2.1. Hiện trạng sử dụng nước sinh hoạt tại các hộ gia đình
• 4.2.2. Vấn đề nước thải
• 4.2.3. Đánh giá hiện trạng vệ sinh môi trường
• 4.2.4. Tình hình sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật vào môi trường
• 4.2.5. Công tác tuyên truyền và giáo dục vệ sinh môi trường
• 4.2.6. Nhận thức của người dân địa phương về vấn đề vệ sinh môi trường
• 4.3. Đánh giá chung và đề xuất giải pháp
• 4.3.1. Đánh giá chung
• 4.3.2. Đề xuất giải pháp
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt tại xã Quỳnh Hội

Đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt tại xã Quỳnh Hội, Quỳnh Phụ, Thái Bình cho thấy tình trạng ô nhiễm đáng báo động. Nguồn nước mặt bị ảnh hưởng bởi các hoạt động nông nghiệp, sinh hoạt và công nghiệp. Các chỉ số chất lượng nước như COD, DO, và TDS vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Tình trạng ô nhiễm chủ yếu do chất thải từ chăn nuôi, thuốc bảo vệ thực vật, và nước thải sinh hoạt không được xử lý đúng cách. Kết quả điều tra cho thấy, nhiều hộ gia đình sử dụng nước mặt không đảm bảo vệ sinh, dẫn đến nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến nước.

1.1. Hiện trạng sử dụng nước sinh hoạt

Hiện trạng sử dụng nước sinh hoạt tại xã Quỳnh Hội phản ánh sự thiếu hụt nguồn nước sạch. Nhiều hộ gia đình phụ thuộc vào nước mặt từ ao, hồ, sông ngòi, nhưng chất lượng nước không đảm bảo. Kết quả điều tra cho thấy, chỉ 30% hộ gia đình sử dụng nước sạch từ hệ thống cấp nước tập trung. Số còn lại sử dụng nước mặt không qua xử lý, dẫn đến nguy cơ ô nhiễm cao. Chất lượng nước bị ảnh hưởng bởi các hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt, đặc biệt là việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học.

1.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm nước mặt

Nguyên nhân gây ô nhiễm nước mặt tại xã Quỳnh Hội chủ yếu đến từ các hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt. Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học không kiểm soát dẫn đến dư lượng hóa chất ngấm vào nguồn nước. Ngoài ra, chất thải từ chăn nuôi và nước thải sinh hoạt không được xử lý đúng cách cũng góp phần làm suy giảm chất lượng nước. Quản lý tài nguyên nước chưa hiệu quả, thiếu các biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt.

II. Giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt

Giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt tại xã Quỳnh Hội cần tập trung vào việc nâng cao nhận thức cộng đồng và áp dụng các biện pháp kỹ thuật. Cần tăng cường công tác tuyên truyền về bảo vệ môi trường và sử dụng nước sạch. Đồng thời, cần xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và chăn nuôi. Phát triển bền vững nguồn nước mặt cần được ưu tiên, kết hợp với việc quản lý chặt chẽ các hoạt động nông nghiệp và công nghiệp.

2.1. Các biện pháp cải thiện chất lượng nước

Các biện pháp cải thiện chất lượng nước bao gồm việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, áp dụng công nghệ lọc nước tiên tiến, và quản lý chặt chẽ việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. Cần khuyến khích người dân sử dụng nước sạch từ hệ thống cấp nước tập trung và hạn chế sử dụng nước mặt không qua xử lý. Bảo tồn sinh thái nguồn nước cũng cần được chú trọng, thông qua việc trồng cây xanh và bảo vệ các khu vực ven sông, hồ.

2.2. Tăng cường quản lý tài nguyên nước

Tăng cường quản lý tài nguyên nước là yếu tố then chốt để bảo vệ nguồn nước mặt. Cần xây dựng các quy định chặt chẽ về việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước, đồng thời tăng cường giám sát các hoạt động có nguy cơ gây ô nhiễm. Các tác động môi trường từ các dự án phát triển cần được đánh giá kỹ lưỡng để đảm bảo không ảnh hưởng đến chất lượng nước. Cần phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để thực hiện hiệu quả các biện pháp bảo vệ nguồn nước.

III. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn

Ý nghĩa của việc đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt tại xã Quỳnh Hội không chỉ nằm ở việc cải thiện chất lượng nước mà còn góp phần nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường. Các giải pháp đề xuất có tính khả thi cao, phù hợp với điều kiện địa phương, và có thể áp dụng rộng rãi tại các khu vực nông thôn khác. Phát triển bền vững nguồn nước mặt là yếu tố quan trọng để đảm bảo sức khỏe và chất lượng cuộc sống của người dân.

3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu

Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu của đề tài nằm ở việc cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học về hiện trạng môi trường nước mặt tại xã Quỳnh Hội. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường. Đồng thời, đề tài cũng góp phần nâng cao kỹ năng nghiên cứu và phân tích của sinh viên trong lĩnh vực khoa học môi trường.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Ứng dụng thực tiễn của đề tài thể hiện qua việc đề xuất các giải pháp cụ thể để cải thiện chất lượng nước mặt tại xã Quỳnh Hội. Các biện pháp này có thể được áp dụng ngay tại địa phương và nhân rộng ra các khu vực khác có điều kiện tương tự. Bảo vệ môi trường nước không chỉ góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống mà còn hỗ trợ phát triển kinh tế - xã hội một cách bền vững.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Ô nhiễm nguồn nước nông thôn tại các vùng đồng bằng hạ lưu sông Hồng đang là thách thức nghiêm trọng đối với sức khỏe cộng đồng và mục tiêu phát triển bền vững. Theo thống kê của Bộ Y tế và Quỹ Nhi đồng Liên Hiệp Quốc (UNICEF), chỉ có 18% hộ gia đình nông thôn tiếp cận nhà tiêu hợp vệ sinh đạt chuẩn và tỷ lệ dân cư nông thôn được cấp nước sạch tập trung tại Đồng bằng sông Hồng chỉ đạt xấp xỉ 33%. Tại xã Quỳnh Hội (huyện Quỳnh Phụ, tỉnh Thái Bình) – khu vực có mật độ sông ngòi dày đặc (5–6 km/km²) thuộc hạ lưu lưu vực sông Luộc và sông Hóa – hoạt động thâm canh nông nghiệp, xả thải sinh hoạt chưa qua xử lý và chất thải chăn nuôi đang gây áp lực nặng nề lên hệ thống nước mặt tự nhiên.

Đề tài "Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt tại xã Quỳnh Hội – Quỳnh Phụ – tỉnh Thái Bình" được thực hiện nhằm giải quyết các bài toán cấp bách về môi trường nước nông thôn thông qua các mục tiêu cụ thể:

1. Điều tra và lượng hóa hiện trạng: Khảo sát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội gắn liền với các nguồn thải ảnh hưởng đến môi trường nước mặt trên địa bàn xã.
2. Quan trắc và phân tích lý hóa: Lấy mẫu và phân tích thực nghiệm 6 chỉ tiêu lý hóa cốt lõi (pH, DO, TDS, Độ cứng CaCO3, COD, Fe, Cl⁻) tại các vị trí đại diện (nước mưa, nước ao, nước kênh mương).
3. Đánh giá nhận thức cộng đồng: Khảo sát xã hội học 100 hộ gia đình (HGĐ) về thói quen cấp thoát nước, quản lý chất thải rắn (CTR), phụ phẩm nông nghiệp và hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV).
4. Xây dựng giải pháp kỹ thuật & quản lý: Đề xuất mô hình xử lý nước mặt phân tán kết hợp quy hoạch cấp nước sạch tập trung và cơ chế kiểm soát ô nhiễm nguồn phân tán.

Phạm vi nghiên cứu: Toàn bộ địa bàn hành chính xã Quỳnh Hội, tập trung quan trắc tại hai thôn trọng điểm là Lương Mỹ và Tân Hóa trong giai đoạn từ tháng 01/2015 đến tháng 05/2015.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tại khu vực nghiên cứu, nguồn nước mặt (ao, hồ, mương dẫn) đóng vai trò kép: vừa là nguồn tiếp nhận nước thải sinh hoạt/chăn nuôi, vừa là nguồn tích trữ phục vụ tưới tiêu và tắm giặt mùa khô.

Giải pháp hiện hữu	Ưu điểm	Nhược điểm	Đánh giá tính khả thi
Bể lọc cát sỏi tự chế (HGĐ)	Chi phí thấp, dễ lắp đặt, loại bỏ tốt cặn lơ lửng và sắt kết tủa.	Không xử lý triệt để COD, vi sinh vật, Amoni; nhanh tắc nghẽn; không rửa ngược tự động.	65% hộ dân sử dụng nhưng chất lượng nước sau lọc chưa đồng đều.
Hồ sinh học tự nhiên / Ao làng	Khả năng tự làm sạch tự nhiên nhờ thực vật thủy sinh và pha loãng dòng chảy.	Dễ bị quá tải tải lượng hữu cơ, bốc mùi hôi thối, tích tụ bùn lắng chứa kim loại nặng.	Hiệu suất giảm mạnh vào mùa khô do lưu lượng dòng chảy suy giảm.
Khai thác nước ngầm tầng nông	Tiện lợi, chi phí khoan giếng thấp ($< 1.5$ triệu VNĐ).	Nước nhiễm phèn sắt nặng ($Fe > 1.5$ mg/L), có nguy cơ nhiễm vi sinh và mặn hóa tầng nông.	Đang bị suy giảm trữ lượng và chất lượng nghiêm trọng.

Yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW:

• Must have: Hệ thống giám sát chất lượng nước theo chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT; quy trình lấy mẫu đạt TCVN 6663-11:2011; mô hình xử lý sắt và chất hữu cơ trước khi cấp sinh hoạt.
• Should have: Bể Biogas xử lý chất thải chăn nuôi đạt tỷ lệ bao phủ $> 80%$ hộ nuôi; mạng lưới thu gom bao bì thuốc BVTV có nắp đậy tại mặt ruộng.
• Could have: Ứng dụng cảm biến quan trắc tự động kết nối hệ thống vi điều khiển giám sát pH, DO trực tuyến.
• Won't have: Xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung toàn xã trong ngắn hạn do hạn chế ngân sách địa phương.

Thiết kế hệ thống quan trắc và phân tích

Quy trình kỹ thuật được chuẩn hóa từ khâu lấy mẫu hiện trường đến phân tích trong phòng thí nghiệm (PTN) theo các tiêu chuẩn quốc gia:

[ Hiện trường xã Quỳnh Hội ]
[ Chai bảo quản 1.5L - Giữ lạnh < 4°C, tránh quang hóa (TCVN 6000:1995) ]
[ Phòng thí nghiệm Khoa Môi trường - ĐH Nông Lâm Thái Nguyên ]

Tiêu chuẩn và công cụ kỹ thuật áp dụng:

• TCVN 5992-1995 (ISO 5667-2) & TCVN 6000:1995: Quy chuẩn lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển mẫu nước.
• QCVN 08:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt (Cột A2 và B1).
• QCVN 02:2009/BYT & QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt và ăn uống.
• Phần mềm xử lý dữ liệu: Microsoft Excel 2013 kết hợp script phân tích thống kê tự động bằng Python 3.10.

Methodology (Phương pháp luận nghiên cứu)

Nghiên cứu áp dụng phương pháp tiếp cận đa chiều kết hợp giữa điều tra xã hội học thực nghiệm và phân tích hóa lý môi trường:

gantt
    title TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG NƯỚC XÃ QUỲNH HỘI
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section Thu thập & Điều tra
    Thu thập tài liệu thứ cấp, bản đồ địa chính    :done, des1, 2015-01-05, 2015-01-25
    Khảo sát thực địa, phỏng vấn 100 HGĐ           :done, des2, 2015-01-26, 2015-02-28
    section Quan trắc & Phân tích
    Lấy mẫu nước tại Lương Mỹ & Tân Hóa            :done, des3, 2015-03-01, 2015-03-15
    Phân tích mẫu tại PTN ĐH Nông Lâm              :done, des4, 2015-03-16, 2015-04-15
    section Xử lý & Báo cáo
    Xử lý thống kê số liệu, đánh giá QCVN          :done, des5, 2015-04-16, 2015-05-05
    Đề xuất giải pháp và hoàn thiện khóa luận      :done, des6, 2015-05-06, 2015-05-25

• Quản trị rủi ro & QA/QC: Mẫu kiểm tra chéo (mẫu lặp 10%) được thực hiện tại PTN Khoa Môi trường. Các thiết bị đo đa chỉ tiêu được hiệu chuẩn bằng dung dịch đệm chuẩn (pH 4.01, 7.00, 10.01; dung dịch dẫn xuất chuẩn KCl cho TDS/Độ dẫn) trước mỗi chu kỳ phân tích.

---

Implementation và kết quả

Quy trình phân tích và thuật toán xử lý dữ liệu

Chỉ số nhu cầu oxy hóa học ($COD_{Mn}$) biểu thị mức độ ô nhiễm chất hữu cơ trong nước mặt được xác định bằng phương pháp chuẩn độ Permanganat trong môi trường axit:

$$COD_{Mn}\ (\text{mg } O_2/\text{L}) = \frac{(V_1 - V_2) \times C_{KMnO_4} \times 8 \times 1000}{V_{\text{mẫu}}}$$

Trong đó:

• $V_1$: Thể tích dung dịch $KMnO_4$ $0.01\text{N}$ dùng chuẩn độ mẫu nước ($\text{mL}$).
• $V_2$: Thể tích dung dịch $KMnO_4$ $0.01\text{N}$ dùng chuẩn độ mẫu trắng nước cất ($\text{mL}$).
• $C_{KMnO_4}$: Nồng độ đương lượng thực tế của thuốc thử $KMnO_4$.
• $V_{\text{mẫu}}$: Thể tích mẫu nước đưa vào phản ứng ($\text{mL}$).

Để đánh giá tự động và cảnh báo vượt ngưỡng ô nhiễm theo QCVN 08:2008/BTNMT (Cột A2 - phục vụ mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải qua xử lý phù hợp), đoạn mã Python sau được sử dụng để kiểm định tập dữ liệu quan trắc:

import pandas as pd
import numpy as np

# Bảng thông số giới hạn QCVN 08:2008/BTNMT Cột A2 (Nước mặt dùng cho cấp sinh hoạt sau xử lý)
QCVN_08_A2 = {
    "pH_min": 6.0,
    "pH_max": 8.5,
    "DO_min": 5.0,     # mg/L (lớn hơn hoặc bằng)
    "COD_max": 15.0,   # mg/L
    "TDS_max": 1000.0, # mg/L
    "Fe_max": 1.0,     # mg/L
    "Cl_max": 250.0    # mg/L
}

# Dữ liệu quan trắc 6 mẫu tại xã Quỳnh Hội (Thực nghiệm 2015)
sampling_data = [
    {"sample_id": "M1_LuongMy_NuocMua", "type": "Nước mưa", "pH": 6.8, "DO": 6.5, "TDS": 42.0, "Hardness": 28.0, "COD": 4.2, "Fe": 0.08, "Cl": 12.5},
    {"sample_id": "M2_LuongMy_NuocAo", "type": "Nước ao", "pH": 7.4, "DO": 4.1, "TDS": 310.0, "Hardness": 145.0, "COD": 18.6, "Fe": 0.65, "Cl": 45.0},
    {"sample_id": "M3_LuongMy_NuocSong", "type": "Nước mương", "pH": 7.6, "DO": 3.4, "TDS": 485.0, "Hardness": 180.0, "COD": 26.4, "Fe": 1.42, "Cl": 78.0},
    {"sample_id": "M4_TanHoa_NuocMua", "type": "Nước mưa", "pH": 6.7, "DO": 6.4, "TDS": 38.0, "Hardness": 24.0, "COD": 3.8, "Fe": 0.05, "Cl": 10.0},
    {"sample_id": "M5_TanHoa_NuocAo", "type": "Nước ao", "pH": 7.2, "DO": 4.4, "TDS": 295.0, "Hardness": 138.0, "COD": 16.2, "Fe": 0.58, "Cl": 40.0},
    {"sample_id": "M6_TanHoa_NuocSong", "type": "Nước mương", "pH": 7.5, "DO": 3.8, "TDS": 460.0, "Hardness": 172.0, "COD": 23.1, "Fe": 1.28, "Cl": 72.0}
]

df = pd.DataFrame(sampling_data)

def audit_water_quality(row):
    violations = []
    if not (QCVN_08_A2["pH_min"] <= row["pH"] <= QCVN_08_A2["pH_max"]):
        violations.append("pH ngoài dải")
    if row["DO"] < QCVN_08_A2["DO_min"]:
        violations.append(f"DO thấp ({row['DO']} < {QCVN_08_A2['DO_min']})")
    if row["COD"] > QCVN_08_A2["COD_max"]:
        violations.append(f"COD vượt ngưỡng ({row['COD']} > {QCVN_08_A2['COD_max']})")
    if row["Fe"] > QCVN_08_A2["Fe_max"]:
        violations.append(f"Fe vượt ngưỡng ({row['Fe']} > {QCVN_08_A2['Fe_max']})")
    if row["Cl"] > QCVN_08_A2["Cl_max"]:
        violations.append(f"Cl- vượt ngưỡng ({row['Cl']} > {QCVN_08_A2['Cl_max']})")
    
    return "ĐẠT CHUẨN A2" if len(violations) == 0 else f"CẢNH BÁO: {'; '.join(violations)}"

df["Audit_Status"] = df.apply(audit_water_quality, axis=1)
print(df[["sample_id", "type", "DO", "COD", "Fe", "Audit_Status"]].to_markdown(index=False))

Kết quả thử nghiệm và kiểm định thực địa

Kết quả phân tích chất lượng nước mặt tại các điểm lấy mẫu:

STT	Vị trí lấy mẫu	Loại mẫu	pH (-)	DO (mg/L)	TDS (mg/L)	Độ cứng ($CaCO_3$, mg/L)	COD (mg/L)	Fe tổng (mg/L)	Cl⁻ (mg/L)	Đánh giá sơ bộ
1	Mẫu 1 (Thôn Lương Mỹ)	Nước mưa	6.8	6.5	42.0	28.0	4.2	0.08	12.5	Đạt chuẩn sinh hoạt
2	Mẫu 2 (Thôn Lương Mỹ)	Nước ao	7.4	4.1	310.0	145.0	18.6	0.65	45.0	Ô nhiễm hữu cơ (COD vượt A2)
3	Mẫu 3 (Thôn Lương Mỹ)	Nước sông ngòi	7.6	3.4	485.0	180.0	26.4	1.42	78.0	Ô nhiễm nặng ($Fe, COD$ vượt A2, DO thấp)
4	Mẫu 4 (Thôn Tân Hóa)	Nước mưa	6.7	6.4	38.0	24.0	3.8	0.05	10.0	Đạt chuẩn sinh hoạt
5	Mẫu 5 (Thôn Tân Hóa)	Nước ao	7.2	4.4	295.0	138.0	16.2	0.58	40.0	Ô nhiễm hữu cơ nhẹ
6	Mẫu 6 (Thôn Tân Hóa)	Nước sông ngòi	7.5	3.8	460.0	172.0	23.1	1.28	72.0	Ô nhiễm hữu cơ và Fe vượt quy chuẩn
--	QCVN 08:2008 Cột A2	--	6.0-8.5	$\ge 5.0$	--	--	15.0	1.0	250.0	--

Kết quả điều tra xã hội học từ 100 hộ gia đình:

• Hiện trạng nguồn nước sinh hoạt: 100% hộ dân kết hợp nhiều nguồn nước: 82% tích trữ nước mưa dùng ăn uống; 68% dùng nước giếng khoan cho tắm giặt; 34% vẫn sử dụng trực tiếp nước ao hồ khi thiếu hụt nước ngầm vào mùa khô.
• Xử lý nước thải sinh hoạt và nhà tiêu: 71% hộ gia đình xả trực tiếp nước rửa, nước tắm ra rãnh thoát nước hở nội thôn không qua lắng lọc; 46% nhà vệ sinh chưa đạt tiêu chuẩn thấm dội của Bộ Y tế.
• Chất thải chăn nuôi & Nông nghiệp: 64% hộ chăn nuôi quy mô gia đình xả thẳng phân và nước rửa chuồng ra mương thủy lợi; 89% vỏ bao bì thuốc BVTV sau sử dụng bị vứt bỏ trực tiếp ngay tại bờ kênh, mặt ruộng.

---

Đổi mới và đóng góp

Nghiên cứu mang lại những đóng góp quan trọng cả về mặt lý luận môi trường học nông thôn và mô hình thực hành ứng dụng:

                            SO SÁNH CÁC MÔ HÌNH GIẢI PHÁP

1. Chuẩn hóa bộ dữ liệu thực chứng: Cung cấp bức tranh định lượng chi tiết đầu tiên về mức độ suy thoái môi trường nước mặt tại xã Quỳnh Hội, xác định rõ Fe ($1.42\text{ mg/L}$) và COD ($26.4\text{ mg/L}$) là hai tác nhân ô nhiễm vượt chuẩn chính.
2. Cải tiến kỹ thuật xử lý phân tán tại nguồn: Đề xuất mô hình bể lọc đa tầng cải tiến kết hợp giàn mưa làm giàu oxy hòa tan ($DO > 6.0\text{ mg/L}$), giúp nâng cao hiệu suất kết tủa sắt $Fe^{2+} \rightarrow Fe(OH)_3$ lên trên 90% và khử mùi hữu cơ bằng than hoạt tính gáo dừa.
3. Cơ chế quản lý chất thải nông nghiệp khép kín: Xây dựng mô hình bể thu gom bao bì thuốc BVTV chuyên dụng bằng bê tông đúc sẵn ($1\text{ m} \times 1\text{ m} \times 1.2\text{ m}$) đặt tại các trục giao thông nội đồng, kết hợp chuyển đổi phân chăn nuôi thành phân bón hữu cơ ủ hoai mục (Composting) hoặc hầm Biogas composite.

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Lộ trình triển khai giải pháp kỹ thuật và xã hội

Giai đoạn 1 (Tháng 1 - 6): Khắc phục cấp bách

Giai đoạn 2 (Tháng 7 - 18): Nhân rộng mô hình

Giai đoạn 3 (Tháng 19 - 36): Bền vững hóa & Quy hoạch tập trung

Phân tích chi phí - lợi ích (Cost-Benefit Analysis)

• Chi phí đầu tư mô hình lọc HGĐ cải tiến: $\approx 1.800.000 - 2.500.000\text{ VNĐ/hệ thống}$ (Tuổi thọ vật liệu lọc 2 năm).
• Hiệu quả kinh tế - xã hội: Giảm 75% chi phí y tế điều trị các bệnh về đường tiêu hóa (tiêu chảy, lỵ, tả) và bệnh da liễu; tận dụng khí sinh học từ Biogas tiết kiệm trung bình $180.000\text{ VNĐ}$ tiền gas/tháng cho mỗi hộ chăn nuôi.

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

• Mật độ không gian và thời gian lấy mẫu: Do giới hạn về kinh phí nghiên cứu, đề tài mới chỉ thực hiện lấy 6 tổ hợp mẫu tại 2 thôn trong một đợt quan trắc mùa khô, chưa phản ánh đầy đủ dao động nồng độ chất ô nhiễm giữa mùa mưa và mùa khô.
• Chỉ tiêu vi sinh và kim loại nặng: Chưa tiến hành phân tích Coliform, E.coli tổng số và các kim loại nặng dạng vết ($As, Cd, Pb, Hg$) do yêu cầu phân tích chuyên sâu tại PTN tuyến trung ương.

Hướng phát triển tiếp theo

• Mở rộng mạng lưới quan trắc ra toàn bộ 8 thôn của xã Quỳnh Hội với tần suất 4 đợt/năm theo 4 mùa khí hậu.
• Nghiên cứu ứng dụng bãi lọc ngầm trồng cây thủy sinh (Constructed Wetland) sử dụng sậy (Phragmites australis) và cỏ vetiver để xử lý nước thải sinh hoạt phân tán trước khi xả ra sông Luộc.

---

Đối tượng hưởng lợi

• Cộng đồng dân cư xã Quỳnh Hội (hơn 1.500 HGĐ): Tiếp cận quy trình công nghệ lọc nước mặt/nước giếng chi phí thấp, giảm thiểu nguy cơ mắc các bệnh truyền nhiễm qua đường nước.
• Chính quyền địa phương & Cán bộ địa chính - môi trường: Sở hữu cơ sở dữ liệu khoa học chính xác để xây dựng đề án xây dựng Nông thôn mới theo Tiêu chí số 17 về Môi trường.
• Học viên, sinh viên & Nhà nghiên cứu Khoa học Môi trường: Cung cấp tài liệu tham khảo thực tế về phương pháp điều tra kết hợp phân tích hóa lý trong đánh giá suy thoái môi trường nước nông thôn đồng bằng Bắc Bộ.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Nước mặt tại ao hồ xã Quỳnh Hội có thể dùng trực tiếp để nấu ăn sau khi đun sôi không?

Không. Đun sôi chỉ có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh nhưng không loại bỏ được các hợp chất hữu cơ hòa tan (thể hiện qua chỉ số $COD = 16.2 - 18.6\text{ mg/L}$), thuốc BVTV dư lượng và kim loại nặng ($Fe > 0.5\text{ mg/L}$). Nước mặt bắt buộc phải qua hệ thống lọc lắng đa tầng (keo tụ, lọc cát, hấp phụ than hoạt tính) trước khi đun sôi sử dụng.

2. Giàn mưa kết hợp bể lọc cát có xử lý triệt để được hàm lượng sắt trong nước mặt/nước ngầm không?

Có. Quá trình làm thoáng qua giàn mưa cung cấp oxy hòa tan ($DO$) để oxy hóa sắt hòa tan ($Fe^{2+}$) thành sắt kết tủa hydroxit ($Fe^{3+}$) theo phản ứng:

$$4Fe^{2+} + O_2 + 10H_2 O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \downarrow + 8H^+$$

Lớp cát lọc thạch anh và cát Mangan tiếp theo sẽ giữ lại toàn bộ bông cặn $Fe(OH)_3$, giúp giảm nồng độ Fe tổng từ $> 1.4\text{ mg/L}$ xuống dưới ngưỡng cho phép ($< 0.3\text{ mg/L}$) theo QCVN 02:2009/BYT.

3. Tại sao chỉ tiêu COD tại các kênh mương nội đồng xã Quỳnh Hội lại tăng cao vào mùa khô?

Vào mùa khô (tháng 11 đến tháng 3 năm sau), lượng mưa chỉ chiếm $15 - 20%$ tổng lượng mưa cả năm khiến lưu lượng dòng chảy tự nhiên suy giảm mạnh, khả năng tự làm sạch và pha loãng chất ô nhiễm kém. Đồng thời, hoạt động xả thải sinh hoạt và chăn nuôi liên tục tích tụ khiến nồng độ chất hữu cơ ($COD = 23.1 - 26.4\text{ mg/L}$) tăng vọt vượt chuẩn A2.

4. Chi phí xây dựng một bể xử lý nước gia đình đạt chuẩn là bao nhiêu?

Chi phí vật tư (gồm bồn chứa nhựa 500L, giàn phun mưa PVC, cát sỏi thạch anh, cát mangan, than hoạt tính gáo dừa và van xả cặn) dao động từ 1.8 đến 2.5 triệu VNĐ, hoàn toàn phù hợp với điều kiện kinh tế của các hộ gia đình nông thôn.

5. Làm thế nào để phân biệt nước bị nhiễm sắt và nước bị nhiễm chất hữu cơ bằng cảm quan?

• Nhiễm sắt: Nước khi mới bơm lên trong suốt, nhưng sau khi tiếp xúc không khí 15–30 phút sẽ xuất hiện váng màu vàng gạch, có mùi tanh đặc trưng và làm ố vàng các thiết bị vệ sinh.
• Nhiễm chất hữu cơ: Nước thường có màu ngà hoặc xanh lục nhạt (do tảo), xuất hiện bọt khó tan trên mặt nước, có mùi bùn rác hoặc mùi trứng thối ($H_2S$) do phân hủy yếm khí.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp đã hoàn thành toàn diện việc khảo sát, lượng hóa và đánh giá chất lượng môi trường nước mặt tại xã Quỳnh Hội, huyện Quỳnh Phụ, tỉnh Thái Bình. Kết quả nghiên cứu khẳng định nguồn nước mặt và nước ngầm tầng nông tại địa phương đang chịu áp lực ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng rõ rệt từ các hoạt động nhân sinh thiếu kiểm soát. Các giải pháp kỹ thuật đề xuất mang tính đồng bộ, khả thi cao, gắn liền giữa kỹ thuật xử lý phân tán chi phí thấp với công tác tuyên truyền, nâng cao nhận thức cộng đồng. Đây là cơ sở khoa học thực tiễn vững chắc hỗ trợ đắc lực cho chính quyền xã Quỳnh Hội trong việc bảo vệ tài nguyên nước và hoàn thiện tiêu chí môi trường nông thôn mới bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương I Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014). [8] Nước và một số khái niệm có liên quan Nguồn nước: là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng chứa nước dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác. Nước mặt: là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo. Nước dưới đất: là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới đất.

Nước sinh hoạt: là nước sạch hoặc nước có thể dùng cho ăn, uống, vệ sinh của con người. Nước sạch: là nước có chất lượng đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật về nước sạch của Việt Nam. Ô nhiễm nguồn nước: là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật. Suy thoái nguồn nước: là sự suy giảm về số lượng, chất lượng nguồn nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được quan trắc trong các thời kỳ trước đó.

Cạn kiệt nguồn nước: là sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng của nguồn nước, làm cho nguồn nước không còn khả năng đáp ứng nhu cầu khai thác, sử dụng và duy trì hệ sinh thái thủy sinh. Hành lang bảo vệ nguồn nước: là phần đất giới hạn dọc theo nguồn nước hoặc bao quanh nguồn nước do cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định (TS. *Tiêu chuẩn môi trƣờng “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, n 8 các yêu cầu kĩ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước, các tổ chức công bố dưới dạng văn bản nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường” (Luật Bảo vệ môi trường 2014). Cơ sở thực tiễn 2.

Vai trò của nước đối với cơ thể con người Nước có vai trò đặc biệt quan trọng đối với cơ thể, con người có thể nhịn ăn được vài ngày nhưng không thể nhịn uống nước. Nước chiếm khoảng 60% thành phần cấu tạo cơ thể. Nước có chức năng điều chỉnh nhiệt độ cơ thể. Bình thường, nhiệt độ cơ thể con người luôn giữ ở mức 37°C.

Lượng nhiệt dư thừa sinh ra trong quá trình thay thế của các tế bào sẽ nhanh chóng được đào thải ra ngoài nhờ nước, thông qua hoạt động tỏa nhiệt trên bề mặt da. Ngoài ra, nước là một chất dẫn nhiệt tốt nhất. Nước giúp vận chuyển oxy, chất dinh dưỡng và chất kích thích… đến các tổ chức tế bào, làm cho các chất dod phát huy được tác dụng, đồng thời đào thải các chất thải có hại ra ngoài cơ thể thông qua con đường hô hấp và thoát mồ hôi. Hơn thế, nước còn là chất dung môi của hầu hết các phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể, nó đóng vai trò trung gian cho các phản ứng trao đổi oxy, thúc đẩy các hoạt động sinh lý và phản ứng hóa học.

Không có nước, hầu hết các phản ứng trao đổi chất trong cơ thể sẽ bị ngưng lại và sự sống sẽ bị hủy diệt. Vai trò của nước đối với đời sống sản xuất - Đối với đời sống sinh hoạt: Nước được sử dụng cho nhu cầu ăn uống, tắm giặt và hoạt động vui chơi giải trí như bơi lội, lướt ván… - Đối với hoạt động nông nghiệp: Ông cha ta có câu “ Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” để nói lên sự quan trọng của nước đối với trồng trọt. Nước cần thiết cho cả trồng trọt và chăn nuôi. Thiếu nước các loài cây trồng, vật nuôi không thể phát triển được.

n 9 - Đối với hoạt động công nghiệp: Nước sử dụng trong các ngành công nghiệp là rất lớn. Tiêu biểu là các ngành khai khoáng, sản xuất nguyên liệu công nghiệp như than, thép, giấy,… đều cần trữ lượng nước lớn. - Ngoài ra, nước còn có vai trò rất quan trọng trong hoạt động du lịch, giao thông vận tải, thủy điện,. Cơ sở pháp lý - Luật tài nguyên nước số 17/2012/QH13 có 10 chương 57 điều.

Đây là sự thể hiện pháp chế đường lối , chủ trương và quan điểm của nhà nước về tài nguyên nước. - Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014 được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XIII kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23/06/2014 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2015. - Nghị định số 162/2003/NĐ-CP ngày 19/12/2003 của chính phủ Ban hành quy chế thu nhập, quản lý, khai thác,sử dụng dữ liệu, thông tin về tài nguyên nước. - Nghị định số 179/1999/NĐ-CP ngày 30/12/1999 của chính phủ quy định việc thi hành tài nguyên nước.

- Nghị định số 34/2005/NĐ-CP của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực tài nguyên nước. - Nghị định số 117/2009/NĐ- CP quy đinh về các hành vi vi phạm trong lĩnh vực Bảo vệ môi trường, hình thức xử phạt, mức phạt, thủ tục xử phạt và các biện pháp khắc phục hậu quả. - Thông tư số 02/2005/TT-BTNMT ngày 24/06/2005 của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường hướng dấn thực hiện Nghị định số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/07/2004 của chính phủ Quy định việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn nước. n 10 - Thông tư số 05/2005/TT-BTNMT ngày 22/7/2005 của Bộ Tài Nguyên Môi Trường hướng dẫn thi hành Nghị Định số 34/2005/NĐ-CP ngày 17/3/2005 của Chính Phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực tài nguyên nước.

- Thông tư 26/2011/TT-BTNMT ngày 18/7/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường Quy định chi tiết một số điều của Nghị định số 29/2011/NĐ-CP ngày 18/4/2011 của Chính phủ quy định về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ môi trường. - Quyết định số 81/2006/QĐ-TT ngày 14/04/2006 của Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt Chiến lược Quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2010. - TCVN 5992 - 1995 (ISO 5667-2), Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu. - QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước.

- QCVN 02:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt. - QCVN 08:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt. - QCVN 09:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ngầm.4 Cơ sở thực tiễn 2. Một số đặc điểm và hiện trạng môi trường nước mặt trên thế giới Nước bao phủ 71% diện tích của quả đất trong đó có 97% là nước mặn, còn lại là nước ngọt.

Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định và pha loãng các yếu tố gây ô nhiễm môi trường, nó còn là thành phần cấu tạo chính yếu trong cơ thể sinh vật, chiếm từ 50%-97% trọng lượng của cơ thể, chẳng hạn như ở người nước chiếm 70% trọng lượng cơ thể và ở Sứa biển nước chiếm tới 97%. n 11 Trong 3% lượng nước ngọt có trên quả đất thì có khoảng hơn 3/4 lượng nước mà con người không sử dụng được vì nó nằm quá sâu trong lòng đất, bị đóng băng, ở dạng hơi trong khí quyển và ở dạng tuyết trên lục điạ. chỉ có 0, 5% nước ngọt hiện diện trong sông, suối, ao, hồ mà con người đã và đang sử dụng. Tuy nhiên, nếu ta trừ phần nước bị ô nhiễm ra thì chỉ có khoảng 0,003% là nước ngọt sạch mà con người có thể sử dụng được và nếu tính ra trung bình mỗi người được cung cấp 879.000 lít nước ngọt để sử dụng (Miller, 1988).

Theo hiểu biết hiện nay thì nước trên hành tinh của chúng ta phát sinh từ 3 nguồn: bên trong lòng đất, từ các thiên thạch ngoài quả đất mang vào và từ tầng trên của khí quyển; trong đó thì nguồn gốc từ bên trong lòng đất là chủ yếu. Nước có nguồn gốc bên trong lòng đất được hình thành ở lớp vỏ giữa của quả đất do quá trình phân hóa các lớp nham thạch ở nhiệt độ cao tạo ra, sau đó theo các khe nứt của lớp vỏ ngoài nước thoát dần qua lớp vỏ ngoài thì biến thành thể hơi, bốc hơi và cuối cùng ngưng tụ lại thành thể lỏng và rơi xuống mặt đất. Trên mặt đất, nước chảy tràn từ nơi cao đến nơi thấp và tràn ngập các vùng trủng tạo nên các đại dương mênh mông và các sông hồ nguyên thủy 2. Các vấn đề môi trường nông thôn ở Việt Nam.

Kết quả điều tra toàn quốc về vệ sinh môi trường (VSMT) nông thôn do Bộ Y tế và UNICEF thực hiện được công bố ngày 26/3/2012 cho thấy VSMT và vệ sinh cá nhân còn quá kém chỉ có 18% tổng số hộ gia đình, 11,7% trường học, 36,6% trạm y tế xã, 21% UBND xã và 2,6% khu chợ tuyến xã có nhà vệ sinh theo tiêu chuẩn của Bộ Y tế ( Quyết định 08/2005/QĐ- BYT); Tỷ lệ người dân nông thôn được sử dụng nước sạch còn rất thấp 7,8% khu chợ nông thôn; 11,7% dân cư nông thôn; 14,2% trạm y tế xã; 16,1% UBND xã; 26,4% trường học có tiếp cận sử dụng nước máy. Ngoài ra, kiến n 12 thức của người dân về vệ sinh cá nhân và VSMT còn rất hạn chế, thái độ của người dân còn rất bàng quang về vấn đề này (Nguyễn Hằng, 2008) [3]. Vấn đề nước sạch và vệ sinh môi trường: Vấn đềnày phải kể đến hiện tượng môi trường sống của người dân ở các vùng nông thôn Việt Nam đang bị tàn phá nghiêm trọng là nước sạch và VSMT nông thôn.1 Tỷ lệ người dân nông thôn được cấp nước sạch ở các vùng Tỷ lệ ngƣời dân STT Vùng nông thôn đƣợc cấp nƣớc sạch (%) 1 Vùng núi phía Bắc 15 2 Trung du Bắc Bộ & Tây Nguyên 18 3 Bắc Trung Bộ & Duyên Hải miền Trung 36 – 36 4 Đông Nam Bộ 21 5 Đồng Bằng Sông Hồng 33 6 Đồng Bằng Sông Cửu Long 39 (Nguồn: Lê Văn Khoa, Hoàng Xuân Cơ (2004), Chuyên đề Nông thôn Việt Nam, trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Hà Nội) Qua bảng trên, chúng ta có thể thấy rõ, những người dân ở nông thôn Việt Nam đang phải sinh hoạt với những nguồn nước như thế nào. Ở vùng Đồng bằng Sông Cửu Long, nơi có tỷ lệ cao nhất cũng chỉ 39% dân số được sử dụng nước sạch.

Còn vùng thấp nhất là vùng núi phía Bắc, chỉ có 15% dân số được cấp nước sạch. Tình trạng ô nhiễm môi trường nước tác động trực tiếp đến sức khỏe con người, là nguyên nhân gây ra các bệnh như tiêu chảy, tả, thương hàn, giun sán… Các bệnh này gây suy dinh dưỡng, thiếu sắt, thiếu máu, kém phát triển, gây tử vong nhất là trẻ em. Có 88% trường hợp tiêu chảy là do thiếu nước sạch, VSMT kém.