Tổng quan nghiên cứu

Nước là nguồn tài nguyên quý giá và thiết yếu cho sự sống, tuy nhiên, chỉ khoảng 3% lượng nước trên Trái Đất có thể sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất. Tại Việt Nam, sự phát triển kinh tế nhanh chóng đã kéo theo lượng nước thải ngày càng tăng, gây áp lực lớn lên các nguồn nước mặt, đặc biệt là các con sông. Sông Lô đoạn qua thành phố Tuyên Quang là một trong những lưu vực chịu ảnh hưởng nặng nề từ các nguồn nước thải công nghiệp, sinh hoạt và dịch vụ. Theo số liệu năm 2014, trên đoạn sông này có 84 điểm xả nước thải với tổng lưu lượng khoảng 61.000 m³/ngày, trong đó nước thải công nghiệp chiếm hơn 58%. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng xả nước thải, chất lượng môi trường nước sông Lô, khả năng tiếp nhận nước thải và đề xuất các giải pháp kiểm soát, xử lý nước thải trước khi xả thải vào sông. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn từ tháng 8/2014 đến tháng 7/2015, tập trung trên đoạn sông dài 18 km từ Gềnh Gà đến Bình Ca, thành phố Tuyên Quang. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ tài nguyên nước, nâng cao chất lượng môi trường và phát triển bền vững kinh tế - xã hội địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các khái niệm và lý thuyết về ô nhiễm môi trường nước, nước thải và khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước. Ô nhiễm môi trường được định nghĩa là sự biến đổi các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật. Ô nhiễm nước là sự thay đổi tiêu cực về tính chất vật lý, hóa học và sinh học của nước do các chất ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt, công nghiệp, thương mại và nông nghiệp. Phương pháp bảo toàn khối lượng được áp dụng để đánh giá khả năng tiếp nhận các chất ô nhiễm trong nước sông, giả định rằng các chất ô nhiễm không biến đổi trong quá trình vận chuyển trong nguồn nước. Các chỉ tiêu chính được đánh giá gồm BOD5, COD, TSS, NO2-, NH4+, NO3-, dầu mỡ, phenol, các kim loại nặng (Fe, Cu, Zn, As, Cd, Hg, Pb) và vi sinh vật coliform.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu quan trắc chất lượng nước mặt và nước thải tại 11 điểm lấy mẫu trên đoạn sông Lô và các nguồn thải chính như nhà máy xi măng, nhà máy giấy, bệnh viện, trại chăn nuôi, chợ và các khu dân cư. Phương pháp lấy mẫu tuân thủ nghiêm ngặt quy trình bảo quản và phân tích theo tiêu chuẩn quốc gia, sử dụng các kỹ thuật sắc ký khí, quang phổ khối ICP-MS và phân tích vi sinh. Phân tích dữ liệu sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để tính toán tải lượng ô nhiễm sẵn có, tải lượng ô nhiễm tối đa cho phép và tải lượng ô nhiễm từ các nguồn thải. Khảo sát thực địa và điều tra ý kiến người dân với 150 phiếu điều tra được thực hiện ngẫu nhiên tại 5 phường, xã dọc sông Lô. Thời gian nghiên cứu kéo dài một năm, từ tháng 8/2014 đến tháng 7/2015, nhằm bao quát cả mùa mưa và mùa khô.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng xả thải và chất lượng nước sông Lô: Đoạn sông Lô qua thành phố Tuyên Quang tiếp nhận khoảng 27.524 m³/ngày nước thải, trong đó nước thải công nghiệp chiếm 11,72%. Nồng độ BOD5 trong nước thải tại các điểm lấy mẫu dao động từ 8,9 đến 1.183 mg/l, COD từ 14,7 đến 1.708 mg/l, coliform lên đến 45.000 vi khuẩn/100 ml, vượt xa quy chuẩn cho phép. Tuy nhiên, lưu lượng nước sông lớn (trung bình khoảng 2.000 m³/s, nhỏ nhất 80,7 m³/s) giúp pha loãng nước thải nhanh chóng.

  2. Khả năng tiếp nhận nước thải của sông Lô: Tải lượng ô nhiễm sẵn có trong nước sông Lô đoạn qua thành phố gồm BOD5 khoảng 62.055 kg/ngày, COD 102.495 kg/ngày, TSS 202.202 kg/ngày. Tải lượng ô nhiễm tối đa cho phép lần lượt là 105.539 kg/ngày (BOD5), 211.079 kg/ngày (COD), 351.798 kg/ngày (TSS). So sánh tải lượng ô nhiễm từ nước thải với khả năng tiếp nhận cho thấy sông Lô vẫn còn khả năng tiếp nhận các chất ô nhiễm chính.

  3. Dự báo đến năm 2020: Theo giả thuyết toàn bộ nước thải được xử lý đạt chuẩn mức A, sông Lô sẽ không còn khả năng tiếp nhận các chất hữu cơ, cặn và dầu mỡ. Giả thuyết xử lý đạt mức B cho thấy sông vẫn có khả năng tiếp nhận một số chất ô nhiễm nhưng không đủ để xử lý triệt để các chất hữu cơ sinh học và dầu mỡ. Giữ nguyên chất lượng nước thải hiện tại sẽ làm tăng nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng.

  4. Nhận thức và hành vi của người dân: 65,3% người dân cho rằng nước sông Lô bị ô nhiễm, đặc biệt vào mùa khô. 41,3% thỉnh thoảng và 20,7% thường xuyên xả thải trực tiếp vào sông. 61,3% hài lòng với chất lượng nước sinh hoạt hiện tại, nhưng vẫn có 38,7% chưa hài lòng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của ô nhiễm là do lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa được xử lý triệt để, cùng với các hoạt động nuôi cá bè, ngâm tre nứa ven sông. Mặc dù lưu lượng nước lớn giúp pha loãng chất ô nhiễm, nhưng vào mùa khô, khả năng tự làm sạch của sông giảm, dẫn đến nguy cơ ô nhiễm cao hơn. So với các nghiên cứu tại lưu vực sông Cầu và sông Nhuệ, tình trạng ô nhiễm tại sông Lô tương đối nhẹ nhưng có xu hướng gia tăng nếu không có biện pháp kiểm soát hiệu quả. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tải lượng ô nhiễm so với khả năng tiếp nhận, giúp minh họa rõ ràng mức độ nguy cơ ô nhiễm và hiệu quả các kịch bản xử lý nước thải.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường xử lý nước thải tại nguồn: Đầu tư xây dựng và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, sinh hoạt đạt chuẩn mức A hoặc B trước khi xả thải vào sông Lô, nhằm giảm tải lượng ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng. Thời gian thực hiện trong vòng 3-5 năm, do các cơ sở sản xuất và khu dân cư phối hợp thực hiện.

  2. Xây dựng hệ thống thu gom nước thải tập trung: Thiết lập mạng lưới thu gom nước thải đồng bộ tại các khu dân cư, khu công nghiệp và dịch vụ, hạn chế xả thải trực tiếp ra sông. Chủ thể thực hiện là chính quyền địa phương phối hợp với các doanh nghiệp và cộng đồng dân cư, hoàn thành trong 2-3 năm.

  3. Tăng cường công tác quản lý và giám sát: Nâng cao năng lực thanh tra, kiểm tra việc xả thải, xử lý nghiêm các vi phạm về môi trường nước. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Tuyên Quang cần phối hợp với các cơ quan liên quan thực hiện thường xuyên, liên tục.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, giáo dục về bảo vệ môi trường nước, khuyến khích người dân không xả thải trực tiếp và áp dụng các biện pháp xử lý nước thải tại hộ gia đình. Thời gian triển khai liên tục, chủ yếu do các tổ chức xã hội và chính quyền địa phương đảm nhiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch và kế hoạch quản lý tài nguyên nước, kiểm soát ô nhiễm nước mặt hiệu quả.

  2. Các doanh nghiệp và khu công nghiệp: Áp dụng các giải pháp xử lý nước thải phù hợp, nâng cao hiệu quả quản lý môi trường, đảm bảo tuân thủ quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.

  3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu thực địa và phân tích để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về ô nhiễm nước và quản lý tài nguyên nước.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về tác động của ô nhiễm nước, tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường và giám sát việc xả thải tại địa phương.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nước sông Lô vẫn bị ô nhiễm dù có lưu lượng nước lớn?
    Mặc dù lưu lượng nước lớn giúp pha loãng chất ô nhiễm, nhưng lượng nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn vẫn gây ô nhiễm cục bộ, đặc biệt vào mùa khô khi lưu lượng nước giảm.

  2. Các chất ô nhiễm chính trong nước thải là gì?
    Bao gồm các chất hữu cơ (BOD5, COD), chất rắn lơ lửng (TSS), các hợp chất nitơ (NH4+, NO2-, NO3-), dầu mỡ, phenol và các kim loại nặng như Fe, Cu, Zn, As, Cd, Hg, Pb.

  3. Phương pháp bảo toàn khối lượng được áp dụng như thế nào?
    Phương pháp giả định các chất ô nhiễm không biến đổi trong quá trình vận chuyển trong nguồn nước, từ đó tính toán khả năng tiếp nhận dựa trên tải lượng ô nhiễm hiện có và tải lượng tối đa cho phép.

  4. Người dân có thể tham gia bảo vệ nguồn nước như thế nào?
    Không xả thải trực tiếp vào sông, áp dụng các biện pháp xử lý nước thải tại hộ gia đình, tham gia các chương trình tuyên truyền và giám sát môi trường tại địa phương.

  5. Giải pháp nào ưu tiên để cải thiện chất lượng nước sông Lô?
    Ưu tiên đầu tư hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn, xây dựng mạng lưới thu gom nước thải tập trung và tăng cường quản lý, giám sát việc xả thải.

Kết luận

  • Nước sông Lô đoạn qua thành phố Tuyên Quang đang chịu ảnh hưởng từ nhiều nguồn nước thải công nghiệp, sinh hoạt và dịch vụ với tải lượng ô nhiễm lớn.
  • Khả năng tiếp nhận nước thải của sông hiện còn nhưng sẽ giảm mạnh nếu không có biện pháp xử lý nước thải hiệu quả, đặc biệt đến năm 2020 theo các kịch bản dự báo.
  • Phương pháp bảo toàn khối lượng là công cụ hữu hiệu để đánh giá khả năng tiếp nhận và dự báo biến động ô nhiễm.
  • Đề xuất các giải pháp đồng bộ về xử lý nước thải, quản lý và nâng cao nhận thức cộng đồng là cần thiết để bảo vệ nguồn nước sông Lô.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho công tác quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường tại địa phương, hướng tới phát triển bền vững.

Tiếp theo, các cơ quan chức năng và cộng đồng cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ nguồn nước sông Lô hiệu quả.